Unidade de comutação em anel com isolamento a ar: solução clássica e confiável para distribuição de média tensão

A unidade de comutação em anel com isolamento a ar é um equipamento de comutação que utiliza a atmosfera (ar) como principal meio isolante. Os componentes energizados de alta tensão (como barramentos, chaves seccionadoras e disjuntores) são instalados dentro de um gabinete metálico e mantêm o isolamento por meio de folgas de ar. Devido à sua estrutura intuitiva, tecnologia madura e vantagens de custo, ocupou por muito tempo uma posição dominante nas redes de distribuição, sendo considerada uma solução clássica e confiável.

1. Método central de isolamento: estrutura semi-isolada / semi-fechada

Diferente dos painéis totalmente isolados e totalmente selados, como os painéis isolados a gás ou os painéis com isolamento sólido, a unidade de comutação em anel com isolamento a ar pertence à categoria “semi-isolada” ou “semi-fechada”. Isso significa que:

1.Meio isolante principal: o isolamento entre fases e entre fase e terra depende do ar atmosférico. Entre os componentes energizados no interior do gabinete e entre estes e o invólucro aterrando, a resistência dielétrica é garantida por folgas de ar e distâncias de escoamento adequadamente projetadas.

2.Visibilidade: alguns modelos permitem, sob condições de segurança, a visualização do estado de abertura e fechamento de determinados interruptores por meio de janelas de inspeção, de forma clara e intuitiva.

3.Necessidade de intervenção humana: devido à característica de não ser totalmente selado, o desempenho do equipamento é fortemente influenciado pelo ambiente de instalação. Normalmente, deve ser instalado em salas de distribuição dedicadas, para evitar poeira, umidade, condensação e pequenos animais, que podem degradar o isolamento e causar falhas.

1. Principais características do produto

1.Estrutura simples e custo econômico: dispensa sistemas complexos de vedação a gás ou processos especiais de encapsulamento sólido. A tecnologia de fabricação é madura e o custo das matérias-primas é relativamente baixo, proporcionando vantagem significativa no investimento inicial.

2.Operação intuitiva e manutenção facilitada: a estrutura interna é relativamente aberta, com disposição clara dos componentes. Para equipes de manutenção experientes, inspeções, reparos e substituições são mais diretos e convenientes.

3.Expansão flexível: adota projeto modular, com combinações de esquemas flexíveis, facilitando a expansão de circuitos ou a adição de unidades funcionais conforme o crescimento da carga elétrica.

4.Tecnologia madura e ampla aplicação: como o tipo de equipamento de comutação com maior histórico de desenvolvimento, possui tecnologia consolidada, vasta experiência operacional, fácil obtenção de peças de reposição e alto grau de familiaridade por parte das equipes de manutenção.

III. Desafios e limitações

Apesar das vantagens acima, com o avanço tecnológico e o aumento das exigências de confiabilidade do fornecimento de energia, as limitações inerentes das unidades com isolamento a ar tornaram-se mais evidentes:

1.Alta sensibilidade ao ambiente: exige ambientes limpos e secos. Em regiões úmidas ou com alta poluição, pode ocorrer condensação e acúmulo de poeira nas superfícies isolantes, provocando descargas disruptivas e até curtos-circuitos entre fases.

2.Dimensões maiores: a necessidade de manter distâncias de isolamento a ar adequadas entre fases e em relação à terra resulta em gabinetes de maior porte, ocupando mais espaço nas salas de distribuição.

3.Nível de segurança relativamente inferior: existe risco de arco elétrico interno e, por não ser totalmente selado, gases de alta temperatura e partículas projetadas podem causar danos a pessoas e a equipamentos adjacentes.

4.Necessidade de manutenção periódica: requer limpeza regular, controle de umidade e reaperto de conexões, resultando em maior carga de trabalho e custos de manutenção em comparação com unidades totalmente isoladas.

1. Cenários de aplicação prática

Considerando suas características, a unidade de comutação em anel com isolamento a ar é atualmente mais adequada para:

1.Salas de distribuição internas: deve ser instalada em ambientes internos com espaço suficiente, condições ambientais controláveis, limpos e organizados.

2.Projetos sensíveis a custo: em projetos com orçamento inicial limitado, mas que conseguem garantir boas condições de operação e manutenção, continua sendo uma opção econômica e prática.

3.Solução de transição em modernizações: em reformas e atualizações de salas de distribuição antigas, ainda é considerada devido à boa compatibilidade com sistemas anteriores.