Um dos ensaios fundamentais para avaliar a condi¸c˜ao mecˆanica do disjuntor ´e a an´alise da velocidade de opera¸c˜ao do disjuntor. Nesse ensaio tamb´em ´e poss´ıvel avaliar outra vari´avel importante de monito- ramento, a sincronia entre os polos.
O ensaio consiste da opera¸c˜ao do disjuntor e o tempo efetivo que os contatos do disjuntor levam para realizar o trajeto, seja de fe- chamento ou abertura. Todos os disjuntores passam por esses testes em f´abrica, e ao longo de sua vida s˜ao monitorados com intuito de observar se o comportamento mecˆanico ainda est´a dentro de limites pr´e-estabelecidos [27].
3.3.1.1 Tempo de Abertura, Fechamento, Interrup¸c˜ao
Ao se ensaiar um disjuntor deve-se ter conhecimentos s´olidos so- bre a diferen¸ca que existe em cada medi¸c˜ao e as informa¸c˜oes anotadas nos manuais dos fabricantes. A interpreta¸c˜ao errada dos valores de tempo podem levar a emprego de m˜ao de obra e possibilidade de in- ser¸c˜ao de erros durante a tentativa de manuten¸c˜ao do suposto defeito. O tempo de abertura, indicado na Figura 31, ´e o tempo que o dis- juntor leva desde o acionamento da bobina de abertura at´e a separa¸c˜ao galvˆanica do ´ultimo polo. Normalmente est´a relacionado ao contato de arco pois esse ´e o ´ultimo a perder o contato, justamente pela sua fun¸c˜ao de suportar a interrup¸c˜ao das correntes de curto, preservando a qualidade dos contatos principais.
Diferentemente do anterior, o tempo de interrup¸c˜ao ou de ex- tin¸c˜ao, leva em considera¸c˜ao tamb´em o tempo que o meio isolante leva para interromper a corrente. Portanto, ´e o intervalo de tempo entre o instante em que se inicia o pulso na bobina de abertura e a extin¸c˜ao total do arco do ´ultimo polo, como elucida a Figura 31. O tempo de extin¸c˜ao depende da carga que est´a sendo interrompida, sua carac- ter´ıstica de impedˆancia, amplitude, ponto na senoide em que est´a sendo interrompida, o meio isolante, dentre outros fatores [17].
desde o instante que a bobina de fechamento ´e acionada at´e o fecha- mento galvˆanico do ´ultimo polo.
Figura 31: Relac¸˜ao entre os principais tempos durante o processo de abertura
Fonte: Baseado em [17]
3.3.1.2 Analisador de disjuntor
Apesar de existirem in´umeras formas de realizar a medi¸c˜ao do tempo, atualmente um m´etodo muito difundido utiliza um instrumento que tem uma parte dele conectado em s´erie com o circuito da bobina do disjuntor, que servir´a para dar in´ıcio `a opera¸c˜ao do disjuntor. Outra parte do instrumento ´e conectada a cada um dos polos do disjuntor, monitorando a altera¸c˜ao de estado de cada polo individualmente. Na Figura 32 ´e apresentado um exemplo da montagem de um instrumento para realizar as medi¸c˜oes dos tempos em um disjuntor unipolar, com uma bobina de fechamento e 3 de abertura. Dessa forma ´e poss´ıvel observar o tempo que os contatos do disjuntor levam para fechar galva- nicamente quando sua bobina de fechamento ´e acionada, ou o tempo de abertura dos contatos do disjuntor a partir do momento que a bobina de abertura ´e energizada.
Quando acionado, o instrumento emite um pulso na bobina e contabiliza o tempo at´e que o ´ultimo polo obtenha uma posi¸c˜ao est´avel. No caso do ensaio de fechamento, o contato pode sofrer pequenos repi- ques devido `a vibra¸c˜ao originada do movimento e da desacelera¸c˜ao.
Dependendo do modelo do instrumento ´e poss´ıvel obter as cur- vas impressas ao longo do tempo, da corrente aplicada `a bobina assim
Figura 32: Analisador de disjuntor
Fonte: [53]
como o estado de cada polo. Ensaio para avaliar a resistˆencia do con- tato, monitoramento dos contatos auxilares do disjuntor, transdutores mecˆanicos para avaliar a acelera¸c˜ao das partes, dentre outras tantas op¸c˜oes s˜ao algumas das possibilidades de se aproveitar o mesmo instru- mento para fazer uma melhor avalia¸c˜ao sem ter que dispor de diversos instrumentos.
S˜ao levados em considera¸c˜ao na avalia¸c˜ao da velocidade, o tempo total que o disjuntor levou para efetuar a manobra. Normalmente esse valor ´e informado no manual do fabricante e a partir do valor me- dido constata-se o estado do mecanismo como um todo. A lubrifica¸c˜ao de alguns pontos do mecanismos, bobinas danificadas, sincronismo da chave auxiliar, amortecedores e molas podem, dependendo dos valores encontrados, chamar a aten¸c˜ao [27].
O sincronismo do disjuntor ´e avaliado observando a discordˆancia entre polos, ou seja, a diferen¸ca de tempo entre o polo que finalizou primeiro sua opera¸c˜ao e o que realizou por ´ultimo. Esse tempo n˜ao deve ser elevado pois estaria permitindo que correntes circulassem por apenas uma das fases e, no caso de transformadores, esfor¸cos f´ısicos poderiam danificar suas bobinas. Indica¸c˜oes de desgaste mais acentu- ado em um polo podem ser conclu´ıdos a partir dessa informa¸c˜ao, assim como quebra ou desacoplamento de hastes isolantes ou de transmiss˜ao. De uma forma geral, observa-se o comportamento individual de cada polo podendo comparar os resultados obtidos com os polos adjacentes, desde estejam sob as mesmas condi¸c˜oes.
Algumas vezes deve-se observar o hist´orico de manuten¸c˜ao antes de concluir acerca dos valores, pois em casos de substitui¸c˜ao de polos n˜ao se pode dar tanta importˆancia `a compara¸c˜ao entre polos e sim entre os resultados de manuten¸c˜oes anteriores. ´E tamb´em necess´ario obser- var o manual de cada disjuntor, pois podem existir projetos especiais de disjuntores em que a discordˆancia ´e proposital, como no caso de disjun- tores projetados para bancos de capacitores que possuem um sistema de sincronismo aliado a uma defasagem mecˆanica nas hastes que fa- zem com que a interrup¸c˜ao da corrente ocorra no ponto pr´oximo do 0o, evitando assim o desgaste prematuro do contato durante as manobras di´arias dos bancos de capacitores [54].