Conversões de Linhas Aéreas para Cabos Subterrâneas com Religadores OSM

Na distribuição de eletricidade, a conversão da distribuição aérea para o cabeamento subterrâneo é comum.

Estes dois métodos coexistirão no futuro da distribuição de eletricidade, e a transição entre aérea para subterrânea (ou vice-versa) será uma prática de engenharia padrão.

A transição de aérea para subterrânea geralmente requer uma atualização nas configurações de proteção. As faltas em cabos subterrâneos são diferentes das faltas em linhas aéreas, e a resposta da proteção em ambos os casos variará de acordo.

Felizmente, os religadores modernos, como o sistema de religadores OSM, são capazes de oferecer ambos os formatos de proteção simultaneamente, determinando se a falta está no lado subterrâneo ou aéreo do religador e decidindo de forma inteligente o religamento se deve ser aplicado no lado da linha ou como disparo único para bloqueio no lado do cabo.

Neste artigo, exploramos uma visão geral desta técnica de proteção, juntamente com alguns exemplos de arranjos gerais aéreos e subterrâneos.

Linhas e Cabos – Para Iniciantes em Engenharia Elétrica

Uma nota rápida para os novos engenheiros de Sistemas de Energia: vamos esclarecer a terminologia usada neste artigo.

“Linhas” referem-se aos condutores aéreos, enquanto “cabos” referem-se aos condutores subterrâneos.

Embora, tecnicamente, um cabo seja um condutor isolado, existem exemplos de linhas aéreas que são cobertas para garantir mitigação de linha de frente contra o contato com a vida selvagem e a vegetação. Eles são conhecidos como “condutores cobertos”. Para mais informações sobre condutores cobertos, leia este artigo recente.

Quando os engenheiros dizem “lado da linha”, eles estão se referindo ao lado do condutor aéreo de um ativo.

Isso é importante porque o “lado da fonte” e o “lado da carga” não são mais constantes. Com energia solar e renovável em toda a rede, o lado da fonte e da carga depende da hora do dia. O lado da linha é sempre o lado da linha, independentemente do fluxo de potência. E assim entramos na nossa discussão sobre proteção direcional.

A Rede Moderna de Distribuição de Eletricidade – Direcionalidade

Nas redes de distribuição antigas, os engenheiros poderiam presumir uma única direção de fluxo de energia para faltas. Com a geração centralizada e a distribuição radial, a proteção foi graduada em termos de tempo e magnitude da falta.

A proteção direcional geralmente era aplicada apenas em técnicas de falta à terra, na qual as correntes circulantes de falta à terra poderiam causar disparos falsos em alimentadores adjacentes.

Hoje, no entanto, redes em formato de anel são comuns, oferecendo opções alternativas de retroalimentação para minimizar o tempo de inatividade para os clientes. Isto implica no fato de que a fonte de energia é variável e que a proteção deve mudar dependendo da direção da energia.

Da mesma forma, a proliferação de energias renováveis na rede altera a dinâmica da distribuição de eletricidade. Fontes distribuídas, como a solar, podem fazer com que os alimentadores fluam para trás sob condições normais do sistema, mas a introdução de uma falta causa a desconexão dos inversores, fazendo com que a energia da falta flua oposta à potência normal em milissegundos.

Os equipamentos de manobra que lidam com conexões aéreas para subterrâneas precisam ter a capacidade de lidar com diferentes configurações de falta, dependendo da localização dela.

Princípios Gerais de Proteção Aérea para Subterrânea

Ao desenvolver proteção para uma conexão aérea para subterrânea, as faltas que ocorrem no lado da linha do disjuntor poderiam se beneficiar do religamento se alimentadas pelo lado do cabo.

Nesta aplicação, o Religador OSM com controle da série RC pode ser programado para garantir uma sequência completa de religamento para faltas na seção da linha aérea, ao mesmo tempo que oferece um único disparo para bloqueio do cabo subterrâneo.

À medida que ocorrem as faltas, o Religador OSM seleciona o elemento de proteção a ser executado com base nos ângulos de tensão e corrente, tipo de falta e configuração.

A Figura 2 mostra outra sobrecarga comum para aplicações de proteção subterrânea. Este design é comumente usado em locais onde as redes de distribuição precisam cruzar rodovias ou infraestrutura ferroviária. Embora neste cenário a rede possa ser alimentada por qualquer fonte, cada religador pode ser programado com disparo único para bloqueio quando ocorrerem faltas na seção do cabo subterrâneo, oferecendo ao mesmo tempo uma sequência completa de religamento para seções aéreas.

Exemplos de conversão aérea para subterrânea

Todos os religadores OSM da NOJA Power podem ser usados para conexões aéreas e subterrâneas.

Além disso, os produtos da série OSM 310 possuem buchas cônicas DIN sob as capas de silicone. Isso possibilita aos engenheiros fazerem a terminação dos cabos subterrâneos diretamente no Religador OSM.

No entanto, alguns engenheiros de distribuição preferem usar terminações aéreas convencionais em vez de subterrâneas e conectar aos terminais padrão do Religador OSM.

A Figura 3 mostra uma aplicação suburbana típica de conexão aérea para subterrânea. Os cabos subterrâneos são trazidos até o poste, antes de terminarem nas buchas do religador.

Nas conexões aéreas para subterrâneas mostradas nas figuras 4 e 5, os cabos subterrâneos são levados até um suporte separador, e uma ponte de linha final é feita entre os terminais do religador e os cabos subterrâneos. Este arranjo permite que para-raios sejam instalados em ambos os lados do religador. Além disso, um ponto de trabalho de isolação é incluído por meio de seccionadores de descarga, vistos conectados acima do Religador OSM.

Conclusão

A conexão aérea para subterrânea com religadores OSM é uma aplicação de rede comum. Os diversos requisitos de proteção para linhas e cabos implicam na necessidade de recursos versáteis de proteção elétrica. O Religador OSM da NOJA Power pode atender a todos esses requisitos simultaneamente.

“A transição de cabos aéreos para subterrâneos é cada vez mais comum na rede de distribuição e nossos produtos oferecem a interface física perfeita para isso, mesmo com cabos subterrâneos terminados diretamente em nossos cotovelos de interrupção sobre nossas extensões de bucha, combinados com a funcionalidade de proteção desses pontos de transição,” afirma o Diretor Geral do Grupo NOJA Power, Neil O'Sullivan.

Para mais informações, visite www.nojapower.com.br ou entre em contato com seu distribuidor local NOJA Power.