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Quadro Safelink CB. Uma inovadora solução integrada para a distribuição secundária
Por Pravin Futane, Gerhard Salge, Subbiah Thevar Dukkaiappan, V. Ramesh – As redes modernas de distribuição secundária de média tensão necessitam que funções tais como ligação à terra, comutação, ligações de cabos, prolongamento do barramento e a protecção se integrem em unidades funcionais compactas, rentáveis e sem manutenção. Safelink CB, o novo quadro da ABB para exteriores, desenvolvido para a rede de distribuição secundária de 12kV, tem precisamente estas características. A última incorporação na série “Safe” de produtos de média tensão da ABB, o Safelink CB, oferece uma solução de baixo custo, segura, compacta, robusta e sem manutenção para aplicações de distribuição. Imagem: Safelink CB, quadro de RMU isolado a gás SF6 da ABB para distribuição secundária.
O quadro de RMU isolado a gás SF6 para distribuição secundária Safelink CB da ABB, foi desenhado e desenvolvido nas modernas instalações industriais da empresa em Nashik, Índia. Utilizando ferramentas de simulação numérica –1 para um desenvolvimento eficaz, os engenheiros da ABB puderam garantir um desenho optimizado, que se traduz numa solução fiável, segura e robusta. Fabrico e tecnologia consistentes No centro do Safelink CB da ABB estão os interruptores de vácuo, um disjuntor automático e os actuadores EL2. O quadro baseia-se em interruptores de vácuo (VI) –2 da série VG de grande fiabilidade, que também são fabricados em unidades industriais da ABB de categoria internacional –3.
1 Optimização do desenho mediante ferramentas de simulação
2 Vista do interior de um interruptor de vácuo
A tecnologia VI permite uma elevada rigidez dieléctrica a curtas distâncias, tornando-a ideal para a sua utilização em produtos de média tensão, já que desta forma se garante a interrupção do circuito quando a separação dos contactos se produz poucos segundos antes da corrente passar através do valor zero natural. A geometria particular dos contactos e o material especialmente seleccionado, bem como a duração limitada do arco e a sua baixa tensão, asseguram um desgaste mínimo dos contactos e um longo ciclo de vida útil: 30.000 operações para a intensidade nominal. Para além disso, o vazio proporciona protecção evitando a oxidação e a contaminação dos contactos. Dado que a normalização é importante para desenhar produtos de qualidade, utilizam-se actuadores de mola EL bem testados para o módulo de disjuntor automático de vácuo (VCB). Os actuadores EL2 têm várias funções incorporadas, e são robustos, duradouros e capazes de levar a cabo muitas operações mecânicas. As travessias de cabo ABB para o quadro SF6 – muitos instalados em redes de distribuição, centrais eléctricas e complexos industriais – também demonstraram desempenho elevado. Por exemplo, é particularmente útil o uso de travessias de cabo em lugares húmidos ou com problemas de condensação. Os processos de fabrico respeitadores do ambiente incluídos na produção do quadro RMU Safelink CM cumprem as normas ISSO 9001 e ISSO 14001.
O quadro RMU Safelink CB cobre a gama mais comum de 12kV de tensão nominal, intensidade máxima de 630A e intensidade de curto-circuito de 21kA. Os materiais são cuidadosamente seleccionados para assegurar a máxima reutilização no final da sua vida útil e têm uma capacidade de reciclagem de aproximadamente 95%.
2 | Quadro SafeLink
3 Processo de fabrico com interruptor de vácuo na fábrica da ABB de Ratingen, na Alemanha
Desenho e classificação dos módulos O quadro RMU Safelink CB cobre a gama mais comum de 12kV de tensão nominal, intensidade máxima de 630A e intensidade de curto-circuito de 21kA. É adequada tanto para exterior como para interior. Actualmente está disponível em configurações ampliáveis e não ampliáveis de CVC, bem como ampliáveis de V e C.
O Safelink CB apresenta características de segurança melhoradas, está classificado como de arco interno e em conformidade com as normas da IEC (Comissão Electrotécnica Internacional). O módulo C –4 é um módulo de interruptor de cabo com ponto de teste integrado. Este seccionador de três posições e interruptor de ligação à terra utiliza gás SF6 como meio de extinção de arco e isolante. Na posição de aberto, o interruptor cumpre os requisitos do seccionador. Utiliza-se um único mecanismo encravado pela acção de uma mola para as funções de separação da carga e ligação à terra com um eixo comum. Cada conjunto de travessias para ponto de teste na parte inferior do depósito tem coberturas separadas interligadas aos correspondentes interruptores de ligação à terra.
4 – Configuração do módulo C do Safelink CB
O módulo V é um disjuntor automático de vácuo com protecção de transformador baseada em relés. Foi desenhado com interruptores de vácuo VG5 da ABB para cortar a corrente de curto-circuito –5.
Características Devido ao espaço que ocupa e à terminação dos cabos, o Safelink CB é compatível com instalações que requerem que os cabos entrem pela parte de trás do quadro.
Um seccionador de três posições está ligado em série ao disjuntor automático no lado do barramento. A operação entre o disjuntor automático de vácuo e o seccionador, bem como entre o seccionador e o interruptor de ligação à terra, é interligada mecanicamente. Utiliza-se como mecanismo de accionamento o actuador de mola EL2 com dispositivo de disparo livre e fecho automático.
Alcançou-se um nível básico de isolamento para 17,5kV de tensão nominal (ou seja, 38kV/95kVp) apesar do seu desenho compacto e da pressão de enchimento do gás.
É possível realizar uma sequência abertura-encerramentoabertura. O mecanismo EL tem um dispositivo mecânico anti-bombagem incorporado, que impede que se volte a efectuar o encerramento automático devido a ordens eléctricas ou mecânicas. Tanque completamente selado Para garantir um elevado nível de segurança, o quadro Safelink CB está alojado num contentor de aço inoxidável, soldado com precisão e selado hermeticamente, que contém todos os componentes em tensão com as funções de comutação. O quadro, isolado a gás, (GIS) utiliza gás SF6 e tem uma pressão nominal de enchimento de 1,2 bar (absoluta). As travessias que penetram no depósito estão aprisionadas e seladas com juntas de alta qualidade. Desenhado segundo as normas mais exigentes e construído por robôs de soldadura da ABB, o depósito de aço inoxidável proporciona uma protecção de acesso de nível IP67 e está classificado como um sistema de pressão selado, de acordo com os standards IEC. A selagem garante um índice de fuga inferior a 0,1% por ano, o que faz com que o depósito não precise de manutenção durante todo o ciclo de vida operacional especificado para o equipamento.
O seccionador automático com actuadores de mola EL2 permite em elevado número de operações mecânicas, incluindo até 5.000 manobras de abertura-encerramento. O Safelink CB oferece características de segurança optimizadas, está classificado como de arco interno e adaptado às normas da IEC ( Comissão Electrotécnica Internacional). Todos os mecanismos e compartimentos dos cabos estão providos de dispositivos de segurança, que limitam o acesso ao equipamento, aumento, consequentemente, a segurança do operador. Toda a carcaça dispõe de protecção IP54 para o acesso. A segurança do operador também é garantida pelo desenho à prova de arco dos compartimentos do cabo. Na sua versão expansível, o Safelink CB oferece um nível óptimo de flexibilidade, bem como uma extensão do barramento de distribuição montado em fábrica ou da previsão para uma futura extensão da RMU.
Quadro SafeLink | 3
A ABB oferece soluções de pacotes completos de automação, incluindo a monitorização dos mecanismos de accionamento e o seu comando e supervisão remotos. São também possíveis soluções de redes inteligentes adequadas para instalações de empresas de electricidade, preparação flexível para extensão do barramento de bus e uma ampla gama de acessórios. Os transformadores de intensidade (CT) para o módulo de disjuntor automático de vácuo estão montados em travessias de cabo do lado exterior da T. O Safelink CB possui um relé auto-alimentado que, e, caso de falha, utiliza a energia dos CT para activar a bobina de disparo. Um interface homem-máquina permite a configuração dos esquemas de protecção. O Safelink CB ocupa um depósito de aço inoxidável soldado com precisão e hermeticamente selado, que contém todos os equipamentos sob tensão e as funções de comutação. O conceito de desenho do Safelink CB dispõe da flexibilidade necessária para cobrir uma ampla gama de aplicações, desde instalações básicas a sistemas avançados. O Safelink CB não necessita de manutenção, é forte, fiável e seguro, e apresenta muitas vantagens técnicas importantes. Para além de ocupar pouco espaço, a simplicidade da instalação e desenho do Safelink CB convertem-no numa solução extremamente competitiva para redes de distribuição secundárias.
5 – Ilustração de um disjuntor de vácuo.
Para mais informações. ABB, S.A. Power Products Quinta da Fonte, Edifício Plaza I 2774-002 Paço de Arcos T. +351 214 256 000 E. power.products@pt.abb.com www.abb.pt