Como postar isoladores para seccionadores e subestações

Muitos fatores devem ser considerados ao tentar otimizar a escolha e o dimensionamento de isoladores para aplicações em subestações. Isso inclui considerações mecânicas, elétricas, ambientais, funcionais e econômicas.

Esta contribuição anterior editada para o INMR por Marco Nosilati e Davide Momesso da GE Grid Solutions na Itália, em cooperação com o especialista independente Alberto Pigini, analisou diferentes parâmetros técnicos para seleção otimizada de pós-isoladores, com foco em seccionadores EHV e UHV.

Um isolador é definido como:"dispositivo destinado ao isolamento elétrico e à fixação mecânica de equipamentos ou condutores sujeitos a diferenças de potencial elétrico". Esta é uma definição altamente generalizada, uma vez que existem muitos tipos de pós-isoladores usados ​​em subestações e estações conversoras, dependendo da aplicação, por exemplo, suportes de barramento, suportes de reatores de suavização, quadros de distribuição, barramentos, etc."um dispositivo de comutação mecânico que fornece, na posição aberta, uma distância de isolamento de acordo com requisitos especificados". Os requisitos a respeitar para dispositivos seccionadores em aplicações ao ar livre são muitos, mas podem ser divididos em três classes principais:

• Requisitos Funcionais e Elétricos

A principal função do seccionador é garantir a segurança. Na condição aberta, deve portanto garantir uma abertura visível e confiável; em estado fechado, deve suportar correntes normais e de falha sem interrupção ou situações anormais de insegurança. Um seccionador também deve ser projetado para evitar descargas através do entreferro e para a terra.

• Requisitos Mecânicos

Do ponto de vista mecânico, além das próprias cargas operacionais (peso, requisitos operacionais), o seccionador também deve suportar cargas externas. Nos equipamentos UHV, o mais grave deles é o terremoto. Um projeto altamente preciso deve, portanto, ser alcançado se houver requisitos sísmicos. Outras cargas a serem consideradas também são curto-circuito, vento forte e cargas terminais.

• Requerimentos ambientais

Estando expostos ao ar livre, os seccionadores devem resistir a todos os fatores ambientais possíveis, incluindo gelo intenso (importante, pois pode alterar completamente o desempenho dos isoladores) e chuva forte (o que aumenta o risco de descarga). Acima de tudo está o impacto da poluição, que é um fator chave de dimensionamento para isoladores e pode levar à descarga na terra.

Como todos esses requisitos estão intimamente ligados ao desempenho do isolador, os pós-isoladores são um dos componentes mais importantes de um seccionador. Ao mesmo tempo, requisitos adicionais estão ligados ao deslocamento sob carga em serviço, o que significa que os seccionadores têm mais uma questão crítica a resolver em comparação com outros equipamentos, nomeadamente o movimento das peças mecânicas necessárias para a abertura e o fecho. Como tal, um certo nível de rigidez é necessário para o funcionamento adequado deste equipamento.

Existe um objectivo geral na indústria de fornecimento de electricidade de alcançar subestações ao ar livre compactas e económicas. A tecnologia de isoladores de postes de estação pode contribuir para esse objetivo, limitando as distâncias de arco necessárias para barramentos, seccionadores e outros aparelhos. Isto pode ser alcançado otimizando o projeto do isolador de postes através da seleção dos materiais mais adequados, melhorando a resistência mecânica e a rigidez, reduzindo o número de pilhas e flanges intermediários, bem como otimizando o perfil de galpão e o fator de escoamento. No que diz respeito às aplicações UHV, o principal desafio para os isoladores de postes está relacionado com a altura, especialmente porque o ambiente poluído muitas vezes exige longas distâncias de fuga. Os requisitos mecânicos decorrentes de cargas de flexão e torção servem apenas para tornar este desafio mais complexo e também podem aumentar significativamente a dificuldade de fabricação de tais unidades.

PS:Artigo do inmr selecionando postes isoladores para seccionadores.