Normas atuais para disjuntores de baixa tensão montados em postes

Como um importante dispositivo de proteção na rede de distribuição, o desempenho e a qualidade dos Disjuntores de Baixa Tensão (BT) para Montagem em Poste afetam diretamente a estabilidade do sistema elétrico. Para padronizar o projeto, a fabricação e a aceitação dos produtos, meu país estabeleceu um sistema de padrões técnicos multinível que abrange aspectos-chave como desempenho do equipamento, métodos de teste e regras de aceitação, apoiando efetivamente o desenvolvimento de alta qualidade da indústria.
A norma nacional GB/T 3804-2017 "Chave de Carga CA de Alta Tensão 3,6 kV ~ 40,5 kV" estipula claramente os indicadores de vida útil mecânica de disjuntores montados em postes com nível de tensão de 12 kV. O Artigo 5.2 da norma exige que o número de operações mecânicas seja superior a 5.000 vezes e que o desvio da pressão de contato seja controlado dentro da faixa de ± 10%. O Artigo 7.3.2 da GB/T 1984-2014 "Disjuntores CA de Alta Tensão" enfatiza especificamente que a corrente nominal de interrupção de curto-circuito deve completar a ação de abertura total em 0,3 segundos, a velocidade de separação dos contatos não deve ser inferior a 2,8 m/s e o tempo de arco deve ser controlado em até 15 ms. Em termos de desempenho de isolamento, a norma estipula que a tensão suportável à frequência de alimentação relativa deve atingir 42 kV (valor efetivo) e o valor de pico da tensão suportável ao impulso atmosférico não deve ser inferior a 95 kV.
A norma do setor elétrico DL/T 402-2023 "Condições Técnicas para Religadores Automáticos CA de Alta Tensão de 12 kV" adiciona novos requisitos de monitoramento inteligente. O Artigo 4.5 da norma estabelece claramente que o religador deve integrar um módulo de monitoramento online para características mecânicas, capaz de coletar 12 parâmetros, como a forma de onda da corrente da bobina de abertura e fechamento e a corrente de operação do motor de armazenamento de energia em tempo real, e a frequência de amostragem dos dados não deve ser inferior a 10 kHz. O Artigo 6.2.3 da DL/T 403-2023 "Condições Técnicas para Pedido de Disjuntores a Vácuo de Alta Tensão de 12 kV~40,5 kV" estabelece requisitos rigorosos para o interruptor a vácuo. O grau de vácuo deve ser mantido abaixo de 6,6×10-3Pa, a vida útil mecânica do fole é garantida em mais de 20.000 vezes, e o teor de cromo no material de contato é controlado dentro da faixa de 30%±2%.
A norma IEC 62271-100:2021 da Comissão Eletrotécnica Internacional apresenta novos requisitos para adaptabilidade climática. O Artigo 5.101 estipula claramente que o equipamento deve ser capaz de operar de forma confiável em temperaturas ambientes de -40 ℃ a +70 ℃, e a adaptabilidade à umidade deve atender aos requisitos de umidade relativa diária ≤95% e umidade relativa média mensal ≤90%. Para cenários de aplicação em áreas costeiras, a norma adiciona requisitos de teste de névoa salina. Após testes contínuos por 96 horas sob condições de concentração de névoa salina de 5% ± 1% e temperatura de 35 ℃ ± 2 ℃, a área de corrosão das peças metálicas não deve exceder 5%.
Na fase de verificação do teste, o teste de tensão de resistência à frequência de energia deve ser realizado de acordo com o Artigo 6.2 da GB/T 11022-2020. A tensão de teste é aplicada entre os disjuntores e em relação ao solo por 60 segundos, e a descarga parcial deve ser inferior a 20 pC. O teste de elevação de temperatura é baseado no Apêndice B da DL/T 403-2023. Quando a corrente nominal for de 1,1 vez, a elevação de temperatura do circuito condutor não deve exceder 65 K por 4 horas, e o limite de elevação de temperatura da superfície do invólucro é de 30 K. O teste de operação mecânica requer 2.000 operações consecutivas de abertura e fechamento. Durante a operação, a flutuação da corrente de trabalho do motor de armazenamento de energia não excede ± 5%, e a discrição do tempo de abertura é controlada dentro de ± 0,5 ms.
Em termos de regras de aceitação, o ensaio de tipo inclui 12 itens principais e 43 subitens de teste, entre os quais o ensaio de curto-circuito precisa concluir sete métodos de ensaio: T100a, T100s, T60, T30, T10, OP1 e OP2. O plano de amostragem para ensaios de fábrica implementa a norma GB/T 2828.1-2012, utilizando o nível de inspeção geral II e NQA = 1,0. O ensaio de transferência no local exige a medição da resistência do circuito, exigindo que o valor da resistência do circuito de cada fase seja ≤ 55 μΩ e a taxa de desequilíbrio trifásico seja ≤ 20%.
Em aplicações reais, a unidade de operação e manutenção precisa prestar atenção especial ao nível de proteção da caixa do mecanismo. De acordo com a norma GB/T 4208-2017, os produtos para ambientes externos devem atingir o nível de proteção IP65. Para aplicações em áreas com temperaturas muito baixas, o mecanismo hidráulico deve utilizar óleo hidráulico de aviação com ponto de fluidez ≤ -45 °C, e o material de vedação deve atender aos requisitos de elasticidade em baixas temperaturas de -50 °C. Em áreas severamente poluídas, a distância de fuga do isolamento externo deve ser ≥ 31 mm/kV, e a estrutura da saia do guarda-chuva deve adotar um design alternado de guarda-chuvas grandes e pequenos, com um espaçamento entre guarda-chuvas não inferior a 70 mm.
O trabalho de padronização continua avançando. O Comitê Nacional de Padronização de Aparelhagens de Alta Tensão está formulando as "Especificações Técnicas para Disjuntores Inteligentes Montados em Postes", que planejam aumentar os requisitos de capacidade de computação de ponta e estipulam que o equipamento deve ter capacidade de análise de falhas em nível de 5 ms, suportar o protocolo de comunicação GOOSE e ser equipado com interfaces de fibra óptica de pelo menos 2 gigabits. O novo projeto de norma exige uma função integrada de registro de falhas para registrar a forma de onda da corrente de 200 ms antes da falha a 300 ms após a falha, com uma taxa de amostragem não inferior a 10 kHz e uma capacidade de armazenamento de dados não inferior a 1.000 registros de eventos.