O que é aparelhagem de média tensão: tudo o que você precisa saber

Ao distribuir energia elétrica, o comutador de MT se torna muito importante, garantindo que os sistemas de energia operem de forma confiável e segura. Além disso, ele desempenha um papel importante no isolamento, desligamento, proteção e controle dos circuitos elétricos que funcionam em um nível de média tensão, geralmente entre 1 kV e 36 kV.

Quais são os componentes do quadro de distribuição de média tensão?

Há muitos componentes que compõem um MV switchgear. Cada componente tem sua própria função e contribui para o desempenho do MV switchgear.

Interruptores de interrupção de carga

O interruptor de carga em um comutador de média tensão pode abrir ou desligar circuitos elétricos quando a condição de carga é normal. No entanto, esse componente não pode cuidar de grandes correntes de falha.

Disjuntor

Um disjuntor protege seu equipamento elétrico de danos interrompendo o fluxo de corrente quando há uma falha. Existem diferentes tipos de disjuntores que incluem disjuntor de ar, disjuntor de vácuo e disjuntor de SF⁶.

O disjuntor a ar realiza a extinção do arco com o uso de ar, enquanto um disjuntor a vácuo precisa de vácuo para fazer isso. O disjuntor SF⁶, por outro lado, usa gás hexafluoreto de enxofre.

Barramento

Este condutor metálico espalha energia elétrica para várias partes do seu switchgear. Ele pode evitar curtos-circuitos se for bem isolado.

Seccionador

Este componente cria uma separação física em uma parte de um circuito elétrico. Você pode usar um desconector ou isolador durante a manutenção, pois ele interrompe o fluxo de corrente em um circuito.

Transformador de corrente

Este componente mede correntes elétricas e oferece informações para relés de proteção. Tais informações ajudam a detectar falhas com precisão.

Relé de proteção

O relé de proteção verifica as condições elétricas e descobre curtos-circuitos e outros problemas que podem danificar o equipamento de manobra. Se houver alguma falha, o disjuntor recebe o sinal do relé de proteção para isolar a parte afetada.

Painel de controle

Um painel de controle ajuda você a gerenciar e manter seu switchgear MV. Ele tem recursos de automação que ajudam você a melhorar o desempenho dos sistemas de energia.

Quais são os tipos de aparelhagem de média tensão?

Existem diferentes configurações de aparelhagem de manobra MV, que se adaptam a vários ambientes. Aqui estão alguns tipos importantes:

Aparelhagem de manobra revestida de metal

Isso é melhor do que os interruptores com invólucro metálico, proporcionando fácil manutenção e proteção mais forte. Cada componente, que inclui relés, disjuntores, etc., são colocados em diferentes compartimentos e com um fechamento de metal.

Com este design, você tem certeza de desfrutar de mais segurança porque situações de arco elétrico dificilmente ocorrerão. Isso também permite que você localize facilmente componentes com defeito sem causar interrupção em todo o sistema.

Além disso, este comutador inclui disjuntores que ajudam na fácil manutenção, bem como na substituição. Ele oferece isso sem precisar desenergizar a unidade inteira. Você pode usar este comutador em instalações industriais, geração de energia e áreas onde há necessidade de segurança e confiabilidade.

Aparelhagem de manobra em invólucro metálico

Este comutador é um tipo muito comum que inclui todos os componentes elétricos que são alojados dentro de um invólucro metálico e aterrado. Ele apresenta fusíveis, barramentos, interruptores, etc. que são todos unidos para formar uma pequena unidade.

Você pode usar este comutador em aplicações comerciais e industriais porque ele é confiável e seguro. Por causa de seus componentes fechados, é quase impossível fazer contato com as peças. Além disso, cada componente interno deste comutador não está em compartimentos, tornando o processo de manutenção um pouco complexo.

Aparelhagem de manobra isolada a gás

Este comutador faz uso de gás hexafluoreto de enxofre em vez de ar para isolamento. O gás geralmente fica dentro de um invólucro de metal e recebe uma vedação firme. Isso garante designs compactos, juntamente com habilidades de extinção de arco e alta resistência para isolamento. Além disso, este comutador pode funcionar efetivamente em situações adversas; é por isso que é adequado para áreas com alta altitude, áreas offshore e urbanas, bem como áreas com espaço limitado.

Além disso, o switchgear isolado a gás precisa de pouca manutenção, mas pode durar muito tempo. No entanto, seu alto custo, bem como problemas relacionados às emissões de gás hexafluoreto de enxofre, fizeram com que as pessoas buscassem opções alternativas para isolamento.

Aparelhagem híbrida

O comutador híbrido de média tensão reúne os benefícios que as tecnologias de isolamento a ar e a gás oferecem. Ele combina os componentes do tipo de isolamento a gás com os das áreas isoladas a ar, utilizando assim o espaço adequadamente e garantindo eficiência de custo.

Além disso, este comutador é útil ao lidar com projetos de retrofit em que você precisa atualizar sistemas isolados a ar já existentes sem precisar de uma grande expansão de espaço. Além disso, é uma ótima opção para subestações que têm menos espaço para instalações GIS completas, no entanto, elas exigem mais confiabilidade em contraste com os sistemas isolados a ar tradicionais.

Além disso, os comutadores híbridos apresentam um design modular, o que garante configurações flexíveis, tornando-os uma ótima escolha para diferentes requisitos de distribuição de energia. Cada tipo de comutador MV funciona com diferentes aplicações, onde equilibra vários fatores como efeito ambiental, espaço, manutenção, etc.

Aparelhagem de manobra isolada a ar

Este é um tipo muito comum de aparelhagem de manobra de média tensão. Para isolamento entre os componentes, ele funciona com ar ambiente. Aparelhagem de manobra isolada a ar é maior do que o tipo isolado a gás porque, em contraste com o hexafluoreto de enxofre, a rigidez dielétrica do ar é menor, portanto, requer espaço adicional entre os elementos condutores.

Além disso, o comutador isolado a ar é ecologicamente correto e econômico porque não utiliza gases de efeito estufa. Você pode encontrar esses sistemas principalmente em áreas com grande espaço. Embora esse comutador de média tensão precise de mais manutenção em contraste com o tipo isolado a gás devido à sua exposição a algumas características ambientais, como poluição, poeira, etc., seu baixo custo inicial e simplicidade o tornam uma opção melhor para muitas aplicações.

Quando você entende essas diferenças entre esses equipamentos de distribuição de média tensão, torna-se muito importante escolher o melhor equipamento de distribuição para qualquer sistema elétrico específico.

Aplicações de aparelhagem de média tensão

Os painéis de distribuição de média tensão oferecem muitos benefícios que os tornam um componente importante em muitos setores e aplicações.

Sistemas de energia renovável

Os comutadores de média tensão são cruciais no setor de energia renovável, pois garantem um bom gerenciamento de energia. Uma ampla gama de sistemas de energia renovável precisa de comutadores de média tensão para permitir a geração de energia na rede. 

Níveis de energia flutuantes são uma grande preocupação nesses sistemas. Portanto, você integra aparelhagem híbrida nessas aplicações de energia para evitar que ocorram falhas elétricas. Além disso, essa aparelhagem tem um tamanho compacto e pode tolerar condições ambientais desfavoráveis. A aparelhagem de média tensão pode ajudar a evitar quaisquer flutuações de tensão em sistemas de energia, garantindo assim a estabilidade da rede.

Usinas de Geração de Energia

Você pode usar aparelhagem de manobra MV em usinas de geração de energia para fornecer segurança e garantir distribuição suave de energia. Além disso, você pode usá-la em componentes elétricos importantes, como transformadores e geradores.

Usinas de energia precisam de altas cargas elétricas para operar, portanto, você precisa de um comutador para proteger contra problemas como sobrecargas e curtos-circuitos. Fazer isso ajudará você a diminuir o tempo de inatividade e o custo de manutenção. Ao usar comutadores em usinas de energia, você deve optar por padrões de alta qualidade, como metal-clad. Os comutadores metal-clad são altamente confiáveis e duráveis.

Subestações de serviços públicos

Uma das aplicações comuns onde você encontra aparelhagem de manobra MV em uso é em subestações de serviços públicos. Em redes de distribuição de energia, as subestações de serviços públicos desempenham um papel importante na redução da energia de alta tensão para níveis normais. A transferência segura de energia é muito importante em subestações de serviços públicos. É por isso que você precisa usar aparelhagem de manobra MV nesta aplicação. Além disso, ela protege contra qualquer falha elétrica e garante o monitoramento do sistema.

O tipo de aparelhagem de manobra que você usa em sua subestação depende do ambiente e do espaço disponível. É aconselhável que você use uma aparelhagem de manobra isolada a gás ou a ar em sua subestação. Esses tipos de aparelhagem de manobra são bons para manter a estabilidade de energia.

Instalações Industriais

Os comutadores de média tensão são dispositivos importantes para distribuir energia eficiente em setores industriais. Por exemplo, plantas de fabricação precisam de fornecimento de energia estável para operação suave de máquinas e equipamentos.

Neste caso, você usa um quadro de distribuição para evitar falhas elétricas e danos que podem interromper o fornecimento de energia. Para aplicações industriais, você deve optar por quadros de distribuição com invólucro metálico, pois eles oferecem ótimo desempenho e são fáceis de manter.

Edifícios Comerciais

Você precisa de aparelhagens de média tensão em seus escritórios, shoppings e outros ambientes comerciais. Esses dispositivos ajudam a manter um fornecimento de energia bom e estável em seu espaço. Em grandes ambientes comerciais onde muitas cargas elétricas funcionam ao mesmo tempo, você precisa instalar uma aparelhagem de distribuição de energia segura. Além disso, essa aparelhagem de distribuição oferece proteção contra falhas potenciais ou uit.

Os comutadores isolados a ar são uma escolha ideal para espaços comerciais devido à sua confiabilidade e durabilidade. Além disso, esses comutadores são muito fáceis de instalar e manter. Você pode instalar comutadores com invólucro metálico em porões para otimizar o espaço.

Quais são os benefícios de usar o quadro de distribuição de média tensão?

MV Switchgear oferece diferentes benefícios que garantem melhor distribuição de energia. Vamos considerá-los:

Economiza espaço

Os comutadores de média tensão de hoje, principalmente os isolados a gás e híbridos, vêm com um design compacto. Isso os torna adequados para áreas com espaço limitado. Por exemplo, comutadores isolados a gás precisam de menos espaço em comparação com os isolados a ar, embora ofereçam o mesmo nível de desempenho.

Além disso, essa eficiência em relação ao espaço é muito importante para instalações de energia, subestações urbanas, etc., onde é importante otimizar o espaço disponível.

Melhor Segurança

Os comutadores de média tensão oferecem melhor proteção durante problemas elétricos. Isso reduz as possibilidades de perigos como sobrecargas, curtos-circuitos, etc. Recursos como relés de proteção, disjuntores, etc. previnem possível contato com os componentes, garantindo assim que você e seu equipamento estejam seguros.

Os tipos revestidos de gás e metal fornecem proteção mais forte adicionando compartimentos a componentes frágeis. Isso reduz os efeitos de problemas elétricos no sistema.

Menos manutenção

Os equipamentos de comutação MV vêm com um design exclusivo que fornece durabilidade, longevidade de uso e menos manutenção. Mais importante, os tipos de gás e metal fechado selam seus componentes, oferecendo proteção contra alguns fatores ambientais, como corrosão, umidade e poeira.

Ajuda a reduzir a frequência com que você faz manutenção. Isso o torna uma opção econômica ao lidar com sistemas de distribuição de energia. Quando você reduz a frequência de manutenção, você está reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a eficiência.

Distribuição de energia eficiente

Ter um fornecimento estável de energia é importante para as necessidades de serviços públicos, comerciais e industriais. O comutador MV fornece melhor distribuição de energia regulando os níveis de tensão e oferecendo proteção aos circuitos.

Além disso, ele se livra de áreas defeituosas presentes na rede, prevenindo assim possíveis interrupções. Isso também ajuda a reduzir o tempo de inatividade. Ter uma distribuição de energia eficiente é um recurso que torna os equipamentos de comutação MV úteis para hospitais, indústrias e áreas onde falhas repentinas de energia podem causar grandes perdas.

Quais são os desafios dos equipamentos de comutação de média tensão?

Os painéis de distribuição de média tensão oferecem muitos benefícios, no entanto, eles também têm certas desvantagens, que são:

Questões ambientais

O uso de aparelhagens de manobra isoladas a gás apresenta algumas ameaças ao meio ambiente. Esses tipos de aparelhagens de manobra exigem que você use gás hexafluoreto de enxofre. Este é um gás de efeito estufa que contribui para o aquecimento global. 

O vazamento desse gás tem um impacto negativo no meio ambiente. Temos que parar de depender do uso desse gás tóxico. Portanto, pesquisadores e especialistas estão se esforçando para obter uma alternativa de isolamento segura.

É aconselhável que você use aparelhagem de manobra híbrida ou aparelhagem de manobra isolada a ar por enquanto, pois são seguras para o meio ambiente. No entanto, você precisa de um espaço físico maior para instalar essas aparelhagens de manobra.

Fator de custo

É mais provável que você economize muito quando usa aparelhagens de manobra de média tensão como as revestidas de metal ou isoladas a gás. O equipamento, as modificações de infraestrutura e a instalação são os únicos custos que você terá.

Embora os equipamentos de manobra isolados a ar possam parecer acessíveis, você precisa de um grande espaço para instalá-los. Isso exigirá um terreno ou edifício pelo qual você precisará pagar. Além disso, você precisa considerar os custos adicionais que vêm com os equipamentos de manobra isolados a ar. Isso inclui atualizações, tempo de inatividade e custos de manutenção.

Manutenção

Independentemente do tipo de aparelhagem de manobra MV que você escolher, você ainda precisa de manutenção regular para garantir ótimo desempenho e segurança. A frequência de inspeção e manutenção depende do tipo de aparelhagem de manobra que você está usando.

Por exemplo, você precisa inspecionar regularmente seus equipamentos de manobra isolados a ar para evitar que eles acumulem poeira e corrosão. Embora equipamentos de manobra isolados a gás não exijam manutenção frequente, você precisa evitar problemas potenciais como vazamento de gás. Além disso, você deve permitir que apenas operadores qualificados sejam responsáveis por seus equipamentos de manobra de média tensão.

Quais são as tendências futuras em aparelhagem de média tensão?

À medida que a tecnologia continua avançando, os fabricantes estão se esforçando para atualizar as funções e o desempenho dos equipamentos de comutação de média tensão. Vamos dar uma olhada nas áreas onde haverá mais inovações.

Sistemas de Monitoramento Inteligente

Com a integração de sistemas de monitoramento inteligentes em aparelhagens de média tensão, esteja pronto para aproveitar melhor desempenho. Os fabricantes agora podem incluir sensores e recursos de manutenção preditiva em aparelhagens de média tensão. Esses recursos ajudam a minimizar o custo de manutenção e a frequência de tempo de inatividade.

Com medidas de comunicação sofisticadas, você pode monitorar seu switchgear remotamente. Além disso, isso ajuda você a detectar facilmente quaisquer problemas potenciais e consertá-los a tempo.

IoT e automação

A Internet das Coisas (IoT) e a automação têm impactos positivos na produção de aparelhagem de manobra de média tensão. A integração da IoT ajudará a garantir um gerenciamento de carga eficiente e detecção precoce de falhas em tempo real. Essa melhoria contribuirá para uma distribuição de energia eficaz e segura.

Além disso, a automação permite resposta rápida e melhora a confiabilidade das redes. Os comutadores MV inteligentes contribuirão para redes elétricas aprimoradas.

Alternativas Ecológicas

Uma das maiores preocupações da produção de aparelhagem de manobra de MT é seu impacto ambiental. Os fabricantes agora estão mudando para aparelhagens de manobra ecologicamente corretas. O uso de tais aparelhagens de manobra ajudará você a reduzir o efeito negativo do hexafluoreto de enxofre no meio ambiente.

Agora, há outras tecnologias de isolamento que são seguras para o meio ambiente, como o isolamento de estado sólido. Além disso, os fabricantes estão integrando materiais sustentáveis que ajudam a reduzir o carbono global.

Conclusão

Um comutador de MT forma uma área importante de um sistema elétrico, que ajuda você a atingir eficiência e segurança. Com o avanço da tecnologia, a indústria está se esforçando muito para alcançar soluções digitais, compactas e ecologicamente corretas. Saber o que é um comutador de MT garante que as indústrias tomem melhores decisões em relação à proteção e à distribuição de energia. Isso contribui para uma rede elétrica resiliente e melhor.