1. PROTEÇÃO COM DISJUNTORES
1.1. Todo alimentador de distribuição deve ser protegido na sua origem, isto é, na saída da subestação. Essa proteção pode ser feita por meio de disjuntores de média tensão, associada a relés de sobrecorrente. Alternativamente, podem ser utilizados religadores quando o alimentador apresentar características para tal, de acordo com os critérios operacionais da concessionária, e não ser alimentador de rede subterrânea.
1.1.1. Relé de sobrecorrente de fase
1.1.1.1. Os relés de fase são compostos por duas unidades de proteção: • Unidade de sobrecorrente temporizada de fase; a curva selecionada para operação do relé deve ser inferior à curva de suportabilidade dos condutores ou de qualquer equipamento do alimentador de distribuição e em função do plano de coordenação previsto,. • Unidade de sobrecorrente instantânea de fase;
1.1.2. Relé de sobrecorrente de neutro
1.1.2.1. Os relés de neutro são compostos por duas unidades de proteção: • Unidade de sobrecorrente temporizada de neutro; A unidade temporizada deve ser ajustada para operar para a menor corrente simétrica de curto-circuito fase-terra no trecho protegido pelo disjuntor. A prática, porém, consagrou admitir uma corrente compreendida entre 10 e 30% da corrente nominal do circuito, a fim de se conseguir o ajuste funcional do relé de neutro. • Unidade de sobrecorrente instantânea ou de tempo definido de neutro; A unidade instantânea de neutro deve ser ajustada para operar para a menor corrente simétrica de curto-circuito fase-terra do trecho protegido pelo disjuntor. É bom lembrar que a unidade instantânea deve ser temporizada num projeto de proteção quando não há condições de coordenação com os disjuntores a montante e a jusante.
1.1.3. Critérios de coordenação entre disjuntores e entre disjuntores e elos fusíveis
1.1.3.1. Coordenação entre disjuntores: • A unidade de sobrecorrente de fase do disjuntor a montante deve atuar como proteção de retaguarda. • A unidade de sobrecorrente de fase do disjuntor deve atuar para defeitos trifásicos, bifásicos e fase-terra e coordenar com as proteções a montante e a jusante. • A coordenação entre as unidades instantâneas dos disjuntores postos em série deve ser realizada por diferença de corrente, ou seja, seletividade amperimétrica, ou por ajuste escalonado de tempo em que a unidade instantânea assume a condição de unidade de tempo definido.
1.1.3.2. Coordenação entre disjuntores e elos fusíveis: • A unidade de sobrecorrente de fase deve ser ajustada para atuar para a menor corrente do trecho protegido pelo disjuntor. • A curva tempo × corrente da unidade de sobrecorrente de fase e de neutro não deve cortar a curva tempo × corrente do elo fusível em todo o trecho protegido pelo disjuntor. • A curva tempo × corrente da unidade de sobrecorrente de fase e de neutro deve estar acima da curva tempo × corrente do elo fusível em todo o trecho protegido pelo disjuntor.
2. PROTEÇÕES COM CHAVES FUSÍVEIS
2.1. Chaves fusíveis são os elementos mais utilizados na proteção de redes de distribuição urbanas e rurais, por apresentar preços reduzidos e desempenho satisfatório para o nível de proteção que se deseja. No interior do cartucho da chave fusível está instalado o elo fusível, que é o elemento de proteção.A fusão do elo fusível não determina que haja interrupção da corrente elétrica no circuito, pois nos sistemas de média tensão o arco elétrico continua fluindo entre os terminais separados do elo fusível, devido ao ambiente fortemente ionizado. Para que seja garantida a interrupção da corrente elétrica, o elo fusível possui um tubinho cobrindo seu elemento ativo que, ao ser queimado pelo arco, produz uma substância que aquecida libera gases desionizantes, aumentando a atividade de extinção do arco.
3. PROTEÇÃO COM RELIGADORES
3.1. Os religadores são equipamentos automáticos de interrupção da corrente elétrica dotados de uma determinada capacidade de repetição em operações de abertura e fechamento de um circuito, durante a ocorrência de um defeito. A proteção com religadores às vezes tem causado polêmica quanto à segurança das pessoas. Para a primeira atuação, os riscos da utilização de disjuntores e religadores são idênticos. No entanto, como o religador normalmente está preparado para executar o seu plano de religamento, as sucessivas religações aumentam a possibilidade de acidente com pessoas. Em contrapartida, os religadores reduzem significativamente o tempo de falta de energia, já que cerca de 84% das ocorrências em redes de distribuição são transitórias.
3.1.1. Religadores de subestação
3.1.1.1. Devido à praticidade de aplicação, aos poucos os religadores foram sendo utilizados em substituição aos disjuntores instalados nas subestações para proteção dos alimentadores de distribuição, reduzindo investimentos na construção de canaletas, cabos de controle e outros. Logo, os religadores de subestação são equipamentos apropriados para instalação fixa no solo, o que lhes confere atributos para operar na proteção de alimentadores em subestações de construção abrigada ou ao tempo.
3.1.1.1.1. Proteção de sobrecorrente de fase; Deve ser ajustada com os mesmos princípios de cálculo empregados para o ajuste dos relés dos disjuntores. Os religadores possuem normalmente um sistema de controle que lhes permite operar com temporização dupla, ou seja, curvas para atuação lenta e rápida.
3.1.1.1.2. Proteção de sobrecorrente de neutro; Ajustar de acordo com os mesmos procedimentos mencionados anteriormente para os relés de sobrecorrente de neutro.
3.1.1.1.3. Coordenação entre religadores de subestação e elos fusíveis; • A corrente mínima de acionamento da unidade de proteção de fase deve ser inferior à corrente mínima de curto-circuito bifásica no trecho protegido pelo religador. • A corrente mínima de acionamento da unidade de proteção de neutro deve ser inferior à corrente mínima de curto-circuito fase e terra no trecho protegido pelo religador. • A corrente mínima de acionamento da unidade de proteção de neutro deve ser superior à corrente máxima de desequilíbrio do alimentador. • As curvas selecionadas no religador devem atuar de forma coordenada com os demais elementos de proteção a montante e a jusante do religador.
3.1.1.1.4. Coordenação entre religadores de subestação e seccionadores; • O seccionador deve estar instalado a jusante do religador. • O seccionador é ajustado para abrir definitivamente os seus contatos para um número de contagem inferior a 1 em relação ao número ajustado de operações do religador a montante. Assim, se o religador for ajustado para atuar com duas operações rápidas e duas temporizadas, o seccionador deve ser ajustado para abrir com três contagens. • O seccionador deve ser ajustado para se predispor a iniciar a sua contagem quando a corrente que passa por sua bobina série for superior à sua corrente de acionamento. • As unidades temporizadas de fase e de neutro do religador da subestação devem ser ajustadas para atuar para a menor corrente de curto-circuito a jusante do seccionador. • A corrente de ajuste do seccionador deve ser igual ou inferior a 80% da corrente de acionamento do religador da subestação.
3.1.2. Religadores de distribuição
3.1.2.1. São equipamentos destinados à instalação em poste, normalmente em estrutura simples. Sua aplicação é exclusiva na proteção de redes de distribuição rural (RDR) e, em menor escala, em redes de distribuição urbanas (RDU). Existem religadores próprios para instalação e operação em redes aéreas de distribuição, denominados religadores de distribuição. No entanto, alguns religadores próprios para instalação e operação em subestações podem ser também utilizados em redes aéreas de distribuição, realizando algumas adaptações que dependem do tipo construtivo e de suas características operacionais.
3.1.2.1.1. Coordenação entre religadores da subestação e religadores de distribuição: Entre os critérios necessários para que exista coordenação entre religadores da subestação e religadores de distribuição, temos; • A corrente de ajuste da unidade temporizada de fase do religador de distribuição deve ser inferior à corrente de atuação da unidade temporizada de fase do religador de subestação para correntes de curto-circuito trifásicas ou bifásicas a jusante do religador de distribuição. • A corrente de ajuste da unidade temporizada de neutro do religador de distribuição deve ser inferior à corrente de atuação da unidade temporizada de neutro do religador da subestação para correntes de curto-circuito fase-terra a jusante do religador de distribuição. • A corrente de ajuste da unidade instantânea de fase do religador de subestação deve ser superior à corrente de curto-circuito assimétrica trifásica no ponto de instalação do religador de distribuição.
3.1.2.1.2. Coordenação entre os religadores de distribuição e elos fusíveis: Entre os critérios necessários para que exista coordenação entre religadores de distribuição e elos fusíveis, temos; • A curva tempo × corrente da unidade de sobrecorrente de fase e de neutro não deve cortar a curva tempo × corrente do elo fusível em todo o trecho protegido pelo religador. • A curva tempo × corrente da unidade de sobrecorrente de fase e de neutro deve estar acima da curva tempo × corrente do elo fusível em todo o trecho protegido pelo religador. • O afastamento entre a curva tempo × corrente da unidade de sobrecorrente de fase e de neutro e a curva tempo × corrente do elo fusível em todo o trecho protegido pelo religador deve ser 0,20 s, para garantir a coordenação. • O religador de distribuição deve ser ajustado para atuar seletivamente com o elo fusível para a menor corrente de curto-circuito no trecho onde o religador de distribuição é proteção de retaguarda, tanto para defeitos trifásicos como fase-terra.
3.1.2.1.3. Coordenação entre religadores de distribuição e seccionadores: Entre os critérios necessários para que exista coordenação entre religadores de distribuição e seccionadores, temos; • O religador pode ser ajustado para atuar com a seguinte sequência de operação: duas operações rápidas e duas temporizadas. • Para a condição anterior do ajuste do religador, o seccionador deve ser ajustado para três contagens. • Como o seccionador não possui curvas características tempo × corrente, não há estudos a considerar de temporização entre o religador e o seccionador. • O seccionador deve ser ajustado para se predispor a iniciar a contagem do número de operações do religador, quando a corrente que passa por sua bobina série for superior à sua corrente de atuação.
3.1.2.1.4. Coordenação entre religadores de distribuição, seccionadores e elos fusíveis: Entre os critérios necessários para que exista coordenação entre religadores de distribuição, seccionadores e elos fusíveis temos; • O religador de distribuição pode ser ajustado para atuar com a seguinte sequência de operação: uma operação rápida e três temporizadas. • O seccionador deve ser ajustado para se predispor a iniciar a sua contagem do número de operações do religador de distribuição quando a corrente que passa por sua bobina série for superior à sua corrente de atuação. • A corrente de ajuste do seccionador deve ser inferior à menor corrente de curto-circuito a sua jusante.