Interruptor isolador CC

Um interruptor isolador CC (corrente contínua) pode ser alternativamente chamado deSeccionador DC. É um dispositivo elétrico utilizado no isolamento seguro de uma fonte de energia DC de um sistema elétrico. Ele permite que você corte o fornecimento de energia DC permitindo a execução de operações de manutenção ou segurança.

Vantagens do interruptor isolador DC

Os interruptores isoladores DC oferecem várias vantagens em várias aplicações DC, como sistemas fotovoltaicos. Seguir as diretrizes adequadas ao usar interruptores isoladores DC garante desempenho e confiabilidade ideais, permitindo o acúmulo desses benefícios.

Algumas vantagens principais dos interruptores isoladores CC são discutidas a seguir:

• Segurança

Este é o principal benefício de um interruptor isolador CC. Este dispositivo elétrico fornece um meio confiável de cortar a fonte de energia CC da carga. Como resultado, ele garante um trabalho seguro e sem riscos no sistema, evitando choques elétricos ou ferimentos.

• Conformidade com os códigos elétricos

O emprego de interruptores isoladores CC em instalações garante a conformidade regulatória, assegurando a segurança e a confiabilidade geral do sistema.

• Isolamento obrigatório

Quando há uma falha no sistema DC, um interruptor isolador intervém desconectando a fonte de energia e isolando a falha. Isso, por sua vez, contém e minimiza o impacto das falhas, melhorando a confiabilidade do sistema e reduzindo o risco de danos aos componentes.

• Operação remota

Interruptores elétricos isoladores CC capaz de operação remota permite controle conveniente e eficiente de uma sala de controle central. Tal capacidade é especialmente útil em instalações de larga escala com múltiplos switches que exigem controle simultâneo ou respostas rápidas.

• Desligamento de emergência

O interruptor isolador DC é útil em emergências como mau funcionamento elétrico ou incêndio. Ele pode ser facilmente desligado para interromper o fornecimento de energia, reduzindo a chance de risco e danos futuros.

• Integração com Dispositivos de Proteção

Você pode integrar interruptores isoladores DC com outros dispositivos de proteção, como disjuntores e fusíveis, aumentando a proteção geral do sistema. Essa integração permite proteção adicional contra falhas elétricas, como sobrecorrente e curto-circuitos.

Diagrama de fiação do isolador DC

A configuração de um diagrama de fiação do interruptor isolador DC pode diferir dependendo de vários motivos. Isso inclui o tipo de aplicação e especificações como o número de polos, classificação de tensão e classificação de corrente.

Ao conectar um interruptor isolador CC, utilize cabeamento apropriado para seu interruptor isolador CC, tendo em mente o tamanho e o tipo. Além disso, garanta o isolamento e a fixação adequados de todas as conexões antes de montar um interruptor isolador CC de acordo com o guia de instalação do fabricante.

Função do interruptor isolador DC

A principal função de um interruptor isolador DC é garantir que nenhuma energia elétrica flua para o sistema ou equipamento conectado. É um mecanismo de segurança para proteger tanto o pessoal quanto o equipamento de potenciais riscos elétricos.

Ao desconectar o fonte de energia, um interruptor isolador evita a energização acidental do sistema, reduzindo assim o risco de choque elétrico.

Tipos de interruptor isolador DC

Vários tipos de interruptores isoladores CC estão disponíveis com base em parâmetros como classificação de tensão, classificações de corrente e número de polos. Os designs do interruptor isolador CC também podem variar dependendo do fabricante e da aplicação.

Alguns tipos comuns incluem:

Interruptor isolador DC unipolar

É o tipo mais comum, consistindo de um único polo capaz de interromper o fluxo de corrente em um único condutor. Encontra aplicação em sistemas de CC de baixa tensão, como pequenas instalações de energia solar ou equipamentos eletrônicos.

Interruptor isolador DC multipolar

Eles têm múltiplos conjuntos de contatos (polos) cuja ação simultânea pode interromper o fluxo de corrente em múltiplos condutores. Eles encontram uso em sistemas DC com valores de tensão mais altos e aplicações que exigem o isolamento de múltiplos circuitos simultaneamente.

Os interruptores isoladores DC multipolares podem ser bipolares (dois pares de contatos), triplo-polares e até mesmo tetrapolares. Um seccionador bipolar emprega um condutor positivo e negativo, enquanto um triplo-polar encontra uso em aplicações de energia DC trifásica.

O número de polos determina o nível de isolamento e o controle fornecido, onde a abertura de todos os polos garante o isolamento completo. Selecione um seccionador com o número apropriado de polos com base nos requisitos da aplicação e nos circuitos que precisam de desconexão.

Com base na classificação de tensão

Os interruptores isoladores CC também podem ser classificados dependendo de suas classificações de tensão como baixa tensão e alta tensão. Os seccionadores de baixa tensão lidam com sistemas CC com demandas de baixa tensão geralmente variando até cem volts. Eles são comuns em bancos de baterias e sistemas de energia renovável de pequena escala.

Os seccionadores de alta tensão lidam com demandas de tensão em sistemas CC classificados para vários quilovolts e até mesmo megavolts. Eles encontram uso em sistemas de transmissão de corrente contínua de alta tensão, redes de distribuição CC e usinas de energia fotovoltaica que incorporam infraestrutura complexa.

Com base na classificação atual

Existem interruptores isoladores CC de baixa e alta corrente com base em sua capacidade de manuseio de corrente. Interruptores isoladores de baixa corrente lidam com correntes baixas que variam de alguns miliamperes a centenas de amperes. Eles encontram uso em circuitos CC de baixa potência, como sensores, alguns sistemas solares e eletrônicos automotivos.

Interruptores isoladores CC de alta corrente lidam com correntes substanciais que chegam a milhares de amperes, apresentando construção robusta e tecnologia avançada de supressão de arco. Algumas aplicações incluem estações de carregamento para veículos elétricos, sistemas de energia renovável e data centers.

Interruptor isolador CC de ruptura de carga

Essas chaves isoladoras CC interrompem com segurança o fluxo de corrente sob condições de carga sem induzir arco excessivo ou danos ao contato da chave. Elas encontram uso típico em aplicações CC de alta corrente com amperagem na casa das centenas a milhares, como sistemas fotovoltaicos de larga escala.

 

Interruptor isolador CC sem interrupção de carga

Para esses tipos de interruptores isoladores de CC, seu uso primário é interromper o fluxo de corrente em condições sem carga. Eles não conseguem lidar com altas correntes ou interrupção de circuitos ativos usados em sistemas de CC de baixa tensão.

Partes do interruptor isolador DC

O interruptor de isolamento DC constitui diferentes partes configuradas de várias maneiras, dependendo do fabricante e da aplicação. No entanto, um interruptor de isolamento DC normalmente apresentará o seguinte:

• Gabinete: Este é o invólucro externo que fixa e protege os componentes internos do interruptor de isolamento CC e é feito de materiais isolantes.
• Contatos: Servem como elementos condutores do desconector que fazem ou interrompem a conexão elétrica. Normalmente, há dois conjuntos de contatos: os contatos principais que controlam o fluxo de corrente primária e os contatos auxiliares para controle e sinalização.
• Dispositivo operacional: É um sistema manual ou automatizado que abre e fecha os contatos utilizando alavancas ou motores elétricos respectivamente.
• Conexões de terminais: Eles conectam o interruptor de isolamento DC ao circuito, fornecendo a interface elétrica para condutores de entrada e saída. Isso permite o fluxo de corrente.
• Quedas de arco: O movimento de contato resulta em um arco elétrico da interrupção do fluxo de corrente. Calhas de arco consistindo de extensões em forma de placa extinguem esse arco criando um caminho de viagem.
• Dispositivos de Controle e Proteção: Dispositivos de controle como interruptores auxiliares permitem a transferência de feedback de comutação ou sinais. Dispositivos de proteção como fusíveis ou disjuntores oferecem proteção de circuito contra sobrecorrentes.

Como funciona o interruptor isolador DC

O princípio de funcionamento do interruptor isolador DC envolve contatos abrindo e fechando para isolar o circuito de sua fonte de energia. Uma análise do processo é descrita abaixo:

• Inicialmente, o interruptor isolador CC está na posição fechada com os contatos conectados e conduzindo corrente através do circuito.
• Para isolar o circuito, você aciona o mecanismo de operação manualmente, acionando uma alavanca, ou remotamente por meios motorizados.
• Esse processo separa os contatos, criando um espaço de ar que interrompe efetivamente a corrente, dependendo da voltagem ou das classificações de corrente. A separação dos contatos pode gerar um arco elétrico que pode ser extinto utilizando calhas de arco.
• Separação completa significa uma posição aberta na qual o circuito é efetivamente isolado da fonte de alimentação CC.
• Para restaurar a energia, você ativa o mecanismo de operação do interruptor na direção oposta, reiniciando o contato e completando o circuito.

Parâmetros de desempenho do interruptor DCIsolator

Parâmetros de desempenho definem as características operacionais e capacidades de um interruptor de isolamento DC. Esses parâmetros ajudam a avaliar desempenho, confiabilidade e adequação para aplicações específicas.

i. Tensão de operação

Indica a tensão máxima abaixo da qual o interruptor de isolamento CC opera com segurança e deve corresponder ou exceder a do sistema. Exceder a tensão máxima de operação pode resultar em falhas catastróficas, incluindo arcos elétricos e quebra do isolamento.

A tensão operacional do interruptor de isolamento CC deve ser capaz de suportar tensões transitórias sem causar danos ou comprometer a funcionalidade ou. Transientes de tensão podem resultar de falhas do sistema, quedas de raios e operações de comutação.

ii. Capacidade de interrupção de curto-circuito

Representa a corrente máxima de curto-circuito que o interruptor de isolamento pode suportar ou interromper com segurança sem sucumbir a uma falha catastrófica. Mau funcionamento do equipamento e falhas de isolamento podem induzir correntes de curto-circuito que resultam no fluxo de altos níveis de corrente.

A capacidade de interrupção de curto-circuito está intimamente relacionada com a capacidade do seccionador de extinguir ou suprimir o arco de forma rápida e segura. A capacidade do seccionador de interromper tais ocorrências minimiza os riscos potenciais.

iii. Número de Pólos

Refere-se ao número total de conjuntos de contatos ou caminhos condutores separados no interruptor isolador CC com base na configuração do circuito. Cada polo consiste em um par de contatos capaz de abertura ou fechamento independente e pode ser unipolar ou multipolar.

Para conectores DC multipolos, os polos individuais operam independentemente e são capazes de controle simultâneo. O número de polos também determina o nível de separação entre os circuitos e a complexidade do design do sistema.

iv. Classificação atual

A classificação de corrente define a corrente máxima que o interruptor de isolamento CC pode suportar continuamente sem desarmar ou superaquecer. Ao selecionar seu desconector CC, certifique-se de que sua classificação de corrente pode acomodar a carga de corrente do circuito.

v. Classificação de potência

Este parâmetro indica a capacidade do interruptor isolador CC de lidar com os requisitos de energia da carga do motor. A classificação de potência é um indicador da capacidade do seccionador de interromper o fluxo de corrente e lidar com as cargas indutivas.

Ele garante que o desconector possa lidar com os níveis de corrente e tensão associados à potência nominal da carga do motor sem exceder suas capacidades. A incompatibilidade da classificação de potência pode resultar em comprometimento prematuro da segurança e do desempenho do sistema.

Técnicas de montagem para interruptor DCIsolator

Existem várias técnicas usadas na montagem de interruptores de isolamento DC, dependendo da aplicação e dos requisitos do sistema. Seguir as diretrizes e instruções do fabricante é essencial para garantir a instalação adequada e a segurança elétrica.

• Montagem da base: Os interruptores isoladores DC que são montados na base têm uma placa de montagem que permite a instalação direta em uma superfície plana. Pode ser um gabinete ou parede com fixadores como parafusos e porcas utilizados para fixar a base.
• Montagem do chassi: O seccionador CC é montado diretamente na estrutura de um sistema elétrico, especialmente em aplicações industriais que exigem integração em uma estrutura de equipamento específica.
• Montagem em trilho DIN: Trilhos DIN são trilhos de metal padronizados com slots de montagem que permitem fácil instalação e remoção de dispositivos elétricos. Nessa técnica de montagem, os seccionadores CC têm suportes de montagem que se encaixam perfeitamente no trilho DIN.
• Montagem em painel: Aqui, o seccionador CC é montado diretamente em um painel ou placa de controle, permitindo fácil integração de comutação e sistema.
• Montagem em poste: Utilizado quando o seccionador CC requer montagem diretamente em uma estrutura vertical, como um poste, especialmente em ambientes externos.
• Montagem em rack: Reservado para instalações de grande porte com vários componentes elétricos montados em um rack, com suportes para facilitar a instalação.

Isolador DC vs Disjuntor DC

Tanto o interruptor isolador CC quanto Disjuntor CCencontram uso em sistemas elétricos em fornecer isolamento para circuitos DC. No entanto, eles têm certas diferenças fundamentais destacadas na análise comparativa a seguir.

i. Função

Os interruptores isoladores DC são projetados principalmente para isolar e desconectar circuitos DC de uma fonte de energia. Isso garante que nenhuma corrente flua como resultado nas posições ligado e desligado.

O disjuntor DC tem uma dupla funcionalidade de isolar e proteger o circuito DC ao detectar e interromper o excesso de fluxo de corrente. Isso surge de falhas, curtos-circuitos ou sobrecargas que fazem com que o disjuntor DC desarme automaticamente, abrindo o circuito.

ii. Capacidade

O foco principal de um interruptor isolador DC é fornecer uma desconexão confiável do circuito da fonte de energia. Portanto, ele garante o isolamento completo do circuito e, portanto, o fluxo de corrente, permitindo a realização de manutenção ou reparo seguros.

Além da desconexão, um disjuntor DC oferece proteção contra sobrecorrente ao detectar níveis de corrente anormais e interromper o circuito. Isso protege contra danos potenciais decorrentes de falhas, curtos-circuitos ou sobrecargas, prevenindo danos ao equipamento.

iii. Capacidade de interrupção

A capacidade de interrupção de um interruptor isolador CC descreve sua habilidade de interromper com segurança o fluxo de corrente sob condições normais do circuito. Ela define a corrente máxima que ele pode suportar com segurança sem sofrer arcos ou danos excessivos.

Um disjuntor CC pode lidar com correntes de falha mais altas, traduzindo-se em uma capacidade de interrupção mais alta envolvendo interrupção segura do circuito. Sua capacidade de interrupção pode lidar com níveis de energia mais altos, sinônimos de correntes de falha.

iv. Aplicação

Isoladores DC encontram uso comum em aplicações primariamente preocupadas em fornecer desconexão segura e confiável de circuitos DC. Isso inclui instalações solares, sistemas de energia renovável e bancos de baterias.

Aplicações que utilizam disjuntores CC exigem tanto desconexão quanto proteção contra eventos de sobrecorrente. Isso inclui estações de carregamento fotovoltaico para veículos elétricos e matrizes fotovoltaicas e sistemas de bateria.

Tipos de fusíveis em comutação de isoladores CC

O uso de interruptores de isolamento CC junto com fusíveis é comum no fornecimento de proteção contra sobrecorrente em circuitos CC. Fusíveis interrompem o circuito mediante passagem de corrente excessiva, protegendo o sistema elétrico e os componentes contra danos.

Os tipos de fusíveis comumente usados com interruptores de isolamento CC incluem:

• Fusíveis de lâmina:Possuem corpos de plástico com diversas lâminas de metal que se conectam a porta-fusíveis disponíveis em diversas classificações de corrente.
• Fusíveis de cartucho:São fusíveis cilíndricos constituídos por um elemento fusível envolto em um corpo não condutor, comumente usados em aplicações que oferecem uma variedade de classificações de corrente.
• Fusíveis fotovoltaicos: Fusíveis fotovoltaicos protegem sistemas fotovoltaicos capazes de lidar com altas tensões e correntes CC com baixa dissipação de energia.

Usos do interruptor isolador DC

Interruptores de isolamento CC são utilizados em várias indústrias e sistemas na desconexão e isolamento de circuitos CC. O uso nessas instâncias difere dependendo de requisitos específicos, como classificação de tensão e corrente e padrões de aplicação.

Algumas aplicações comuns incluem:

i. Sistemas de bateria

A função principal de um interruptor de isolamento CC em sistemas de bateria é desconectar a bateria do sistema elétrico. Quando na posição desligado, o interruptor interrompe o fluxo de corrente elétrica da bateria, isolando-a efetivamente. Esses sistemas de bateria são comuns em veículos e embarcações marítimas.

O isolamento previne o dreno contínuo de energia da bateria em caso de dormência do sistema ou, alternativamente, quando em armazenamento ou em manutenção. Como tal, um interruptor isolador DC protege a bateria de descarga excessiva, resultante de cargas parasitas ou falhas, estendendo sua vida útil.

ii. Sistemas Fotovoltaicos

Os sistemas fotovoltaicos (também sistemas solares) utilizam interruptores de isolamento DC no isolamento e desconexão do circuito do sistema. Isso garante que a instalação solar seja operada e mantida com segurança, mesmo em caso de emergência.

O interruptor de isolamento fotovoltaico DC fornece um meio de isolar a energia DC gerada pela instalação solar. Ele desconecta o sistema solar do controlador de carga ou inversor, salvaguardando a segurança do pessoal durante desligamentos de emergência e atividades de manutenção.

iii. Painéis de controle industriais

Quando utilizados em painéis de controle industriais, os interruptores de isolamento DC fornecem isolamento de energia DC para motores e drives. A restrição do fornecimento de energia para esses equipamentos elétricos é necessária para permitir a condução de procedimentos de manutenção seguros e o tratamento de situações de emergência.

iv. Telecomunicações e Data Centers

Em sistemas de telecomunicações, interruptores de isolamento DC desconectam equipamentos de telecomunicações de fontes de energia DC, como retificadores e baterias. Ao lidar com data centers, os seccionadores DC estão presentes em sistemas de distribuição de energia para sistemas de backup.

Conclusão

Os padrões e requisitos específicos para interruptores isoladores CC podem variar dependendo da aplicação, tensão do sistema e classificações de corrente. No entanto, aderir aos padrões e regulamentações elétricas locais garante que a instalação do seu interruptor isolador CC seja segura e confiável.