Chave de carga: finalidade, dispositivo, características de seleção e instalação

Para reparar uma parte da rede elétrica que esteja sob carga ou substituir equipamentos, é necessário interromper o fornecimento de corrente ao sistema. Um interruptor de carga irá ajudá-lo a fazer isso.Desconectará corretamente o circuito condutor de corrente e, graças à presença de uma câmera, extinguirá o arco elétrico que ocorre quando os contatos são abertos.

O artigo que apresentamos descreve detalhadamente os tipos e princípios de funcionamento dos dispositivos que garantem a segurança dos equipamentos e a segurança dos trabalhos subsequentes. São fornecidas as características técnicas dos modelos mais procurados no dia a dia. São fornecidas recomendações para a seleção e operação de um dispositivo de proteção.

Descrição detalhada do dispositivo

A chave de carga é um dispositivo de comutação progressiva equipado com uma calha de arco e um acionamento para controle automático ou mecânico.

Projetado para abertura/fechamento mecânico de um grupo de contatos em uma seção de um circuito elétrico CA sob carga. Adequado para comutação de circuitos de baixa e alta tensão com cargas de trabalho.

Os dispositivos de desconexão possuem uma alça estendida. A faixa de temperatura operacional varia de –40 – +50 °C. Os entalhes nas pinças de contato reduzem a perda de calor e aumentam a estabilidade mecânica da conexão

Não é utilizado durante um curto-circuito, pois foi projetado para extinguir um arco de baixa potência e remover a carga nominal.

Os interruptores de carga Autogas são geralmente instalados em oficinas de produção e empresas que ocupam uma grande área. Esses elementos são fáceis de operar e podem ser facilmente reparados por pessoal mesmo com baixa qualificação

Pertence à classe dos dispositivos de alta tensão e, via de regra, está localizado em instalações elétricas operando sob tensão de 6 a 10 quilovolts, não equipadas com sistema automático que proteja a rede contra curtos-circuitos.

O dispositivo é equipado com contatos reforçados que possuem vida útil prolongada, excedendo significativamente a vida útil das conexões de contato em máquinas automáticas simples. Isto permite desenergizar com absoluta segurança uma linha sob carga e realizar todas as medidas necessárias.

Alguns módulos avançados de comutação de carga são equipados com janelas de visualização especiais. Através dele você pode ver claramente em que estado - fechado ou aberto - os contatos da chave estão em um determinado momento

O dispositivo de rejeição de carga consiste em uma estrutura soldada durável equipada com um eixo especial. Existem 6 isoladores de suporte nele.

As facas de contato são fixadas de forma articulada às três localizadas na parte inferior, e os contatos principal e extintor de arco são fixados nos demais elementos localizados na parte superior. As hastes isolantes transferem corretamente o movimento dos elementos da alavanca do eixo diretamente para as facas de contato.

A unidade está equipada com molas de disparo soldadas nas extremidades do eixo. Eles permitem que a chave seja desativada em uma determinada velocidade após o mecanismo de liberação do fio livre ser liberado

Os contatos responsáveis ​​pela extinção do arco abrem em câmaras especiais de extinção de arco feitas de plástico fenólico. Este material possui alta resistência mecânica e à corrosão, demonstra extrema resistência e possui características de isolamento elétrico sem precedentes.

Os revestimentos internos localizados nas câmaras são confeccionados em poliamita com enchimento de vidro, caracterizados por estrutura densa e resistência ao impacto. A forma arqueada das câmaras e dos revestimentos permite que os contatos móveis do arco entrem facilmente e sem tensão.

Dispositivos de desligamento de carga em redes elétricas são utilizados para interromper/retomar o fornecimento de tensão em subestações responsáveis ​​pela distribuição de energia elétrica em áreas urbanas e rurais

Quando o dispositivo é acionado, os contatos de extinção do arco fecham primeiro e depois as facas fecham os contatos principais. No momento do desligamento tudo acontece ao contrário: primeiro os contatos principais se abrem e só depois os contatos extintores de arco.

A instalação de um dispositivo de aterramento portátil em um dispositivo de desconexão de tensão garantirá a segurança da rede e permitirá realizar qualquer trabalho planejado ou de reparo no sistema elétrico e equipamentos sem riscos

No modo inativo, o contato de arco móvel cria um entreferro claramente visível com a câmara de arco, exatamente igual a um seccionador tradicional. Imediatamente no momento do desligamento, um arco se forma entre os contatos do arco.

Quando exposto a altas temperaturas do arco, o revestimento de poliamida preenchido com vidro libera gases específicos. Esse fluxo que surge na câmara extingue o arco, proporcionando maior segurança no trabalho com o circuito de corrente e equipamentos elétricos.

Os elementos responsáveis ​​por desligar/ligar a carga diferem entre si nas seguintes características técnicas:

• método de fixação;
• nível atual nominal;
• Equipamento básico;
• disponibilidade e número de funções adicionais;
• recursos de design do módulo;
• Tensão nominal.

A maioria dos interruptores domésticos, ao contrário dos dispositivos industriais, são controlados manualmente e cortam um fluxo de corrente não superior a 100 amperes. Para evitar o superaquecimento dos contatos durante a operação e possíveis sobrecargas, o produto é adquirido de forma que sua corrente nominal exceda necessariamente o fluxo de corrente total das cargas consumidoras.

O dispositivo, projetado para desconectar a carga, possui uma marcação com a letra - VN e uma alça de controle mais larga. Essas posições servem de orientação para o consumidor e não permitem que ele confunda o aparelho com outro dispositivo externamente semelhante - uma máquina automática.

Ao contrário de um disjuntor clássico, o desativador de carga está equipado com contatos reforçados que podem suportar operação prolongada.

O aumento da confiabilidade do módulo é garantido por itens como:

• bloqueio automático da alavanca de controle contra ativação não autorizada;
• a presença de janelas de visualização que permitem verificar visualmente se os contactos estão rompidos e permitem controlar a situação em todas as fases da obra;
• dupla interrupção dos contatos do circuito, garantindo o desligamento total da energia e garantindo a segurança de todas as atividades de reparo e manutenção realizadas.

Todos esses parâmetros tornam as chaves de tensão muito úteis para uso e incentivam o consumidor a adquirir tais dispositivos e integrá-los ao sistema elétrico para aumentar a confiabilidade e garantir a segurança operacional.

Classificação de módulos de comutação

Os produtos responsáveis ​​por desativar a carga na rede elétrica são produzidos em diversas versões. A classificação dos dispositivos é feita de acordo com o método de extinção do arco que ocorre quando a carga é desativada e de acordo com o tipo de câmara de extinção do arco.

Os interruptores de carga do tipo Autogas são mais frequentemente instalados em quadros de distribuição, caixas de serviço e subestações de transformadores. O acionamento de ativação no módulo pode ser manual ou elétrico

Os fabricantes que atuam no mercado de equipamentos elétricos produzem os seguintes tipos de chaves de carga:

• autogás – as paredes da câmara, aquecidas sob a influência de um arco elétrico, emitem um gás especial que o absorve;
• vácuo -V disjuntores a vácuo são utilizadas as propriedades do ambiente em que o arco elétrico não se propaga;
• eletromagnético – relés eletromagnéticos influenciar o arco com um campo eletromagnético e assim mudar sua direção;
• autopneumático – extinguir o arco elétrico comprimindo o ar da câmara com um potente elemento de mola;
• SF6 – cavidade da câmara de absorção Disjuntores SF6 preenchido com gás elétrico consistindo de hexafluoreto de enxofre. Este elemento pesado e incolor é seis vezes mais pesado que o ar e extingue muito rapidamente o arco elétrico que ocorre quando o contato é desconectado.

Os dispositivos Autogas são os mais difundidos atualmente e os mais procurados. No entanto, eles estão literalmente “pisando nos calcanhares” das unidades de vácuo, reconhecidas pelos especialistas como as chaves de tensão mais promissoras, progressivas, eficientes e confiáveis.

Nos disjuntores a vácuo, as câmaras de extinção são equipadas com isolamento adicional confiável. Graças a isso, sua vida útil e resistência ao desgaste operacional são significativamente maiores do que as dos análogos do autogas.

O controle direto dos dispositivos é realizado por meio de acionamento manual tipo alavanca, equipado com eletroímã embutido que permite o desligamento remoto.

Além dos parâmetros descritos acima, as chaves de carga diferem entre si no número de pólos de contato. Hoje, o mercado oferece módulos unipolares, bipolares e tripolares projetados para desconectar corretamente a carga do sistema de alimentação de corrente.

Outra característica importante é o design do atuador.

Este nó pode ser:

• eletromagnético;
• térmico;
• semicondutor;
• combinado.

A última característica diz respeito ao princípio de instalação do módulo. Pode ser retrátil, estacionário ou fixo. A escolha é feita em função da localização da rede elétrica e das condições climáticas externas do local.

Especificações do dispositivo

Dispositivos que desligam a carga abrindo o circuito elétrico possuem características técnicas diferentes. Todos eles são importantes e tornam-se decisivos na escolha de uma unidade adequada para compra e sua posterior instalação.

Índice tensão nominal reflete a tensão operacional de um dispositivo elétrico para o qual foi originalmente projetado pelo fabricante.

Tensão máxima de operação mostra a alta tensão permitida extremamente possível na qual a chave é capaz de funcionar no modo normal sem comprometer seu desempenho. Normalmente, esse valor excede a tensão nominal em 5 a 20%.

O fluxo de corrente elétrica, durante a passagem do qual o nível de aquecimento do revestimento isolante e de partes do condutor não interfere no funcionamento normal do sistema e pode ser suportado por todos os elementos por tempo ilimitado, é denominado corrente nominal. Seu valor deve ser levado em consideração na escolha e aquisição de uma chave de carga.

Magnitude através dos atuais limites permitidos demonstra quanta corrente que flui pela rede no modo de curto-circuito pode ser suportada pela chave de carga instalada no sistema.

Corrente suportável eletrodinâmica reflete a magnitude da corrente de curto-circuito, que, atuando no dispositivo durante os primeiros períodos, não o afeta negativamente e não o danifica mecanicamente de forma alguma.

Corrente térmica determina o nível máximo de corrente cujo efeito de aquecimento durante um determinado período de tempo não danifica o interruptor de carga.

O desempenho técnico do drive e os parâmetros físicos dos dispositivos, que determinam o tamanho e peso geral do dispositivo, também são muito importantes. Ao focar neles, você pode entender onde será mais conveniente colocar os dispositivos para que funcionem corretamente e executem com precisão as tarefas atribuídas.

Entre as qualidades positivas incondicionais dos dispositivos responsáveis ​​​​por desligar a carga estão as seguintes posições:

• simplicidade e acessibilidade na produção;
• método elementar de operação;
• custo muito baixo do produto acabado em comparação com outros tipos de interruptores;
• possibilidade de ativação/desativação confortável das correntes nominais de carga;
• uma folga entre os contatos visíveis a olho nu, garantindo total segurança em qualquer trabalho nas linhas de saída (não é necessária a instalação de seccionador adicional);
• proteção barata contra fluxo de sobrecorrente por meio de fusíveis, geralmente preenchidos com areia de quartzo (tipo PKT, PC, PT).

Das desvantagens dos interruptores de todos os tipos, a mais mencionada é a capacidade de comutar apenas potências nominais, sem trabalhar com correntes de emergência.

Apesar do baixo custo e manutenção, os módulos autogás são considerados obsoletos e durante as manutenções programadas ou durante a reconstrução de redes e subestações são propositalmente substituídos por elementos de vácuo mais modernos

Os módulos Autogas costumam ser criticados por sua vida útil limitada, causada pela queima gradual de peças internas que geram a formação de gás na câmara de extinção de arco.

No entanto, esta questão pode ser completamente resolvida e com pouco dinheiro, uma vez que os elementos de geração de gás e os contactos emparelhados destinados à absorção do arco são muito baratos e podem ser facilmente substituídos, não só por profissionais, mas também por trabalhadores com baixas qualificações.

O que considerar na hora de escolher?

Ao planejar a compra de um interruptor de carga, lembre-se de que o dispositivo foi projetado principalmente não para proteger aparelhos elétricos, mas para proteger a fiação contra superaquecimento, queima e sobretensão.

Para que a compra seja correta e para que o dispositivo dê conta das tarefas atribuídas, é necessário primeiro descobrir a seção transversal do cabo que entra no painel do apartamento ou da casa e o nível de corrente para o qual foi projetado.

Os módulos do tipo vácuo estão ganhando cada vez mais popularidade. Possuem pequenas dimensões externas e por isso tornam-se convenientes para serem embutidos em diversos tipos de caixas de distribuição

Uma vez recebida esta informação, ela é comparada com as especificações de fábrica do interruptor de carga.A corrente operacional do dispositivo deve ser ligeiramente menor que a corrente máxima permitida para o fio.

Os interruptores de carga a vácuo são um tipo progressivo de peças elétricas relacionadas. Aumenta significativamente o nível de segurança básica do sistema, não cria produtos de combustão e não os libera na atmosfera

Se a capacidade do cabo for muito superior ao consumo de corrente de carga, considere adquirir um módulo de carga automático.

Para determinar os parâmetros necessários do dispositivo, primeiro some a potência de todos os aparelhos elétricos da sala. Ao valor resultante adicione de 5 a 15% para a reserva e, usando a fórmula da lei de Ohm, determine o consumo total total de corrente. Então compram uma máquina que tem uma corrente de operação um pouco maior que a calculada.

Âmbito de aplicação dos interruptores na vida cotidiana

Geralmente usado em casas e apartamentos particulares disjuntores. Com a sua ajuda, se necessário, desenergizam os alojamentos e realizam todos os trabalhos de instalação necessários relacionados com a manutenção programada ou reparação de redes eléctricas.

No entanto, estes dispositivos não são de forma alguma uma panacéia. As máquinas servem principalmente para proteger os pantógrafos e a fiação elétrica dos efeitos agressivos das sobrecorrentes. Interromper o circuito é uma das tarefas secundárias que esses dispositivos executam.

As empresas envolvidas na fabricação de elementos de sistemas elétricos indicam sempre na documentação anexa que a máquina não prevê trocas frequentes. O modo de desligamento máximo não deve exceder 6 vezes por hora

Desligar regularmente a energia de uma máquina não é uma boa ideia. Principalmente se a carga não for retirada da tomada.Neste caso, o módulo se desgasta muito mais rápido e atinge sua vida útil em menos tempo do que o indicado nas características de fábrica.

Se o módulo de redução de carga não funcionar corretamente ou houver um defeito no próprio dispositivo, você não deve desmontar o dispositivo e tentar repará-lo. Faz mais sentido comprar um novo dispositivo e instalá-lo no lugar do antigo (defeituoso).

Dentro do gabinete, os contatos queimam gradativamente e ficam pretos, e o próprio produto perde seu rendimento nominal, para de executar suas tarefas e depois falha. Os proprietários nesta situação precisam trocar o dispositivo com urgência.

Se você ignorar este ponto, o próximo curto-circuito danificará a fiação, fará com que a máquina pegue fogo e possivelmente até levará a consequências mais graves.

Em painéis de grupo, o dispositivo de desconexão de carga é frequentemente usado como chave de entrada. É por meio dele que o cabo de alimentação vindo da subestação ou outro painel é conectado à distribuidora

É por isso que os especialistas recomendam o uso não de disjuntores comuns, mas de chaves de carga progressivas e confiáveis ​​para desligamentos frequentes.

Estes elementos aumentarão a segurança dos quadros eléctricos, garantirão o fornecimento de energia ininterrupta e de elevada qualidade a quaisquer instalações residenciais e permitirão, se necessário, abrir o circuito de forma cómoda e rápida, realizar actividades de reparação e instalação de qualquer complexidade e voltar a ligar a caixa a sistema geral de abastecimento de energia.

Instalação de dispositivo para desativação de cargas na entrada quadro de distribuição permite remover a tensão do próprio painel e substituir corretamente os disjuntores com falha.

Com tal dispositivo, é muito fácil desconectar qualquer ambiente da rede de alimentação centralizada para fins de manutenção programada ou realização de reparos necessários. A unidade garantirá total segurança ao técnico e permitirá eliminar rapidamente todos os problemas detectados.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Ainda mais sobre chaves de carga podem ser encontradas nos vídeos abaixo, onde especialistas compartilham suas experiências e nuances de instalação.

Recursos de instalação do interruptor de carga. Instruções passo a passo do mestre.

Uma descrição detalhada e clara, regras para o uso correto e a finalidade direta do dispositivo por um eletricista profissional.

Revisão do interruptor de carga modular fabricado pela Hyundai. Usando este dispositivo, você pode resolver de forma econômica o problema de comutação de um circuito elétrico.

Características do funcionamento da chave de carga VN32-100 e a prática de utilização deste dispositivo como chave em circuitos elétricos de corrente alternada 50-60 Hz com tensão nominal de rede de 230-400V.

Um interruptor de carga prático e confiável ajuda a aumentar o nível de segurança operacional da rede elétrica e ajuda a abrir rapidamente o circuito de corrente no lugar certo e eliminar avarias ou substituir equipamentos com falha.

A presença de um interruptor garante a segurança da cablagem interna ou intra-apartamento, protege-a do desgaste prematuro e aumenta significativamente a sua vida útil.

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