Em relação às subestações e aos equipamentos elétricos util...

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Q2563000 Engenharia Elétrica

Em relação às subestações e aos equipamentos elétricos utilizados em seus arranjos, julgue o item seguinte. 



De acordo com o modo de operação, o para-raios pode estar em um de dois estados: isolador ou condutor. 

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para isso, os para-raios utilizam materias com resistência não linear, como o zno.

Assim, tem-se um material isolante sobre baixas tensoes e condutor em altas tensões.

O item está correto, porque a filosofia de funcionamento do para-raios de óxido de zinco é exatamente “se comportar como isolador em regime permanente e como condutor durante o surto”.

Comportamento em regime permanente (estado “isolador”)

  • O para-raios moderno de subestação é, em essência, uma coluna de blocos varistores de óxido de zinco (ZnO), com característica fortemente não linear tensão × corrente, do tipo I = K V^α, em que α é muito elevado (25 a 30 para ZnO).
  • Quando submetido apenas à tensão nominal do sistema (tensão de serviço), a tensão nos blocos é relativamente baixa em relação à região de condução intensa da curva, e a corrente é da ordem de microampères a poucos miliampères. Essa corrente é chamada de corrente de fuga e é tão pequena que não provoca aquecimento relevante nem descaracteriza o para-raios; na prática, o equipamento se comporta como se fosse um isolante entre fase e terra, isto é, um elemento “quase aberto” em regime normal.
  • Essa propriedade é justamente o que permite eliminar os centelhadores nos para-raios de ZnO (ao contrário dos antigos SiC com gaps), mantendo o para-raios permanentemente energizado sem disparar.

Portanto, em operação normal, do ponto de vista funcional, ele está no “estado isolador”: não conduz corrente significativa do sistema para a terra.

Comportamento em surto (estado “condutor”)

  • Quando ocorre uma sobretensão (impulso atmosférico, manobra, TOV em certos limites), a tensão nos terminais do para-raios se eleva rapidamente:
  • A partir de um certo patamar de tensão, devido à altíssima não linearidade da curva V.I, a corrente conduzida pelo bloco de ZnO cresce abruptamente, passando de miliampères para vários kiloampères (corrente de surto). Nessa condição, o para-raios passa a conduzir fortemente a corrente de descarga do surto para a terra, limitando a tensão nos seus terminais a um valor chamado tensão residual ou nível de proteção. Enquanto durar o surto, o para-raios permanece nesse estado condutor, drenando energia (com capacidade de absorção especificada em kJ/kV de tensão nominal).
  • Terminada a sobretensão, a tensão volta ao valor nominal do sistema; a corrente cai novamente para a faixa de micro/miliampères, e o para-raios retorna ao seu “estado isolador”, sem necessidade de rearmar nada (nos modelos ZnO sem centelhador).

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