O desenho do sistema de protecção das instalações eléctricas tem uma importância vital tanto para garantir um serviço funcional, económico e correcto em toda a instalação, como para reduzir ao mínimo os problemas causados por condições de serviço com anomalias ou defeitos reais.
Na base desta análise estuda-se a coordenação entre os diferentes dispositivos destinados à protecção de zonas e componentes específicos para:
- Garantir a segurança em todos os casos;
- Identificar a zona implicada no problema e excluí-la rapidamente, sem intervenções indiscriminadas que iriam reduzir a disponibilidade de energia em zonas sem problemas;
- Reduzir o efeito da falha noutras zonas básicas da instalação (redução do valor da tensão, instabilidade no funcionamento dos motores);
- Reduzir a tensão nos componentes e os danos na área afectada;
- Garantir a continuidade do serviço com uma tensão de alimentação de boa qualidade;
- Garantir um apoio adequado no caso de ocorrer uma falha de funcionamento na protecção de abertura;
- Proporcionar ao pessoal e ao sistema de gestão a informação necessária para reiniciar o serviço no menor tempo possível e com o menor contratempo para o resto da rede;
- Realizar uma boa combinação de fiabilidade, simplicidade e poupança.
Ou seja, um bom sistema de protecção deve ser capaz de:
- Compreender o que aconteceu e como aconteceu, distinguir entre situações com anomalias mas toleráveis e situações de defeito dentro da zona de influência, e evitar disparos indesejados que conduzem ao desligamento de uma parte, em bom estado, da instalação;
- Trabalhar o mais depressa possível para limitar os danos (destruição, envelhecimento acelerado, …) preservando a continuidade e a estabilidade do fornecimento eléctrico.
As soluções resultam de um compromisso entre estes dois requisitos: identificação precisa da falha e rápida intervenção, e definem-se em conformidade com o requisito que tem prioridade.
Por exemplo, no caso de ser mais importante evitar disparos não desejados, opta-se por um sistema de protecção indirecto com base em bloqueios e transmissão de dados entre diferentes dispositivos que avalia os valores eléctricos localmente, ao passo que a velocidade e a limitação do efeito destrutivo do curto-circuito requer sistemas com acção directa que utilizam bobinas de protecção directamente colocadas nos dispositivos.
Em sistemas de baixa tensão para a distribuição primária e secundária, opta-se geralmente pela segunda solução.
Harmonizar a intervenção nas protecções no caso de sobrecorrentes (sobrecargas e curto-circuitos) abarca 90% dos requisitos de coordenação das protecções em redes não interligadas de baixa tensão.
Antes de continuar convém recordar que:
- A “selectividade dos disparos por sobrecorrente” é uma “coordenação entre as características de funcionamento de dois ou mais dispositivos de protecção contra sobrecorrente, de modo que quando a falha se produz dentro de certos limites estabelecidos, o dispositivo que deve funcionar dentro dos ditos limites intervém enquanto os outros não o fazem” (norma IEC 60947-1, Art. 2.5.23);
- A “selectividade total” é uma “selectividade na qual, na presença de dois dispositivos de protecção contra sobrecorrente em série, o dispositivo de protecção do lado da carga leva a cabo a protecção sem a intervenção de outro dispositivo” (norma IEC 60947-2, Art.. 2.17.2);
- A “selectividade parcial” é uma “selectividade na qual, na presença de dois dispositivos de protecção contra a sobrecorrente em série, o dispositivo de protecção do lado da carga leva a cabo a protecção até um determinado nível de sobrecorrente sem intervenção de outro dispositivo” (norma IEC 60947-2, Art.. 2.17.3); este nível de sobrecorrente denomina-se “intensidade limite de selectividade Is” (norma IEC 60947-2, Art.. 2.17.4);
- A “protecção de acompanhamento” é a “coordenação de dois dispositivos de protecção em série para a protecção contra a sobrecorrente. O dispositivo de protecção localizado ao lado da alimentação irá encarregar-se, no geral (mas não necessariamente), da protecção contra a sobrecorrente com ou sem ajuda de outro dispositivo e esforços excessivos neste último” (norma IEC 60947-1, Art.. 2.5.24). O valor de corrente acima do qual se garante a protecção é denominado “Intensidade de Intersecção IB” (norma IEC 60947-1, Art.. 2.5.25 e a norma IEC 60947-1, Art.. 2.17.6).
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