REA - Sistema de Proteção Contra Arco Voltaico

Estatísticas mostram que um arco voltaico geralmente causa sérios danos ao sistema elétrico e interrupção no fornecimento de energia caso não seja detectado e isolado em menos de 35 ms. Utilizando-se um sistema patenteado de loop de fibra ótica, em termos de sistemas de proteção contra arco voltaico, o REA é um dos mais rápidos do mundo. Um sistema ultra-rápido como o REA é a maneira mais eficiente de salvar vidas humanas caso ocorra um arco voltaico em seu painel de média ou baixa tensão, ao mesmo tempo que preserva seu equipamento. Seja em concessionárias de energia, indústrias, refinarias e até mesmo plataformas marítimas ou navios, seu painel poderá receber mais esta proteção.

• Diminui danos materiais e permite uma restauração da energia elétrica de forma segura e tranquila;
• Possibilita detecção do arco voltaico de maneira instantânea e segura;
• Esquema patenteado de fechamento do circuito (loop) da fibra ótica e flexível monitoramento de sobrecorrente para proteção total;
• A tecnologia utilizada permite uma rápida resposta e ótimo custo-benefício em sua instalação.

O sistema de proteção contra arco REA da ABB fornece para a sua subestação uma proteção ampla contra arcos voltaicos. Este sistema pode, também, trazer benefícios de custos mesmo antes de um arco ocorrer. Como um painel mais antigo é mais propenso à falhas de arco voltaico, o sistema de proteção contra arco REA da ABB estende a vida útil do seu painel e faz jus ao seu investimento. Mas, mais importante que isso, esta tecnologia pode também salvar vidas.

Alguns dados sobre arcos voltaicos

• Sua potência momentânea pode chegar a níveis de até 40 MW
• A temperatura em um arco atinge a faixa de 10.000 - 20.000 ºC
• Em cubículos a tensão de um arco gira em torno de 1000 Volts
• A luminosidade de um arco pode exceder a de um escritório convencional em até 2.000 vezes.

Quando ocorre o arco voltaico?

Principais efeitos de arcos voltaicos em cubículos de média tensão

• Pressão: A rápida elevação de temperatura leva a uma poderosa explosão, gerando, com sua energia, variados danos ao cubículo e em determinados casos também ao seu entorno.

• Temperatura: O efeito térmico imediato do arco derrete e queima todos objetos ao seu redor, como as paredes do cubículo, barramentos e isoladores. Gases quentes, material derretido e a radiação térmica podem causar danos ainda maiores.

• Venenos: Dependendo dos materiais utilizados para a construção do cubículo, um arco voltaico pode fazer com que componentes químicos prejudiciais à saúde sejam produzidos.

Os maiores riscos

• Ferimentos: Graves queimaduras ou até mesmo a morte podem ser causadas pelos efeitos explosivos de um arco voltaico;

• Custos de reparo: Gastos gerados pela substituição do cubículo e algum outro equipamento que tenha sido danificado.

• Perda de produção: Custos não previstos devido à perda de produção e atraso na entrega de produtos.

O tempo é fator crucial quando o assunto é arco voltaico

• O REA é capaz de detectar o arco voltaico e enviar o sinal para abertura do disjuntor em até 2,5 ms.

• Para efeito de comparação, um relé de sobrecorrente convencional pode levar até 500 ms para esta mesma operação.

40 ms: Risco quase inexistente de ferimentos ou danos ao painel que sejam relevantes

100 ms: Risco de ferimentos leves e necessidade de limpeza ou pequenos reparos no painel

500 ms: Alto risco de ferimentos graves e grandes danos ao painel

Criando uma nova perspectiva

O sistema de proteção contra arco REA é mais que um produto de primeira classe, pois é fornecido com um pacote adicional de informações que possibilitam sua máxima exploração.

Informações como dados técnicos, documentação do usuário e diagramas de conexão são essenciais para assegurar o uso fácil e eficiente do relé durante sua vida útil.

Tecnologia de loop de fibra ótica para máxima segurança

A chave para uma proteção eficiente é a imediata detecção dos arcos.

O sistema REA utiliza uma tecnologia patenteada que permite uma segura e instantânea detecção de arco em qualquer dos compartimentos do painel em que estiver instalado. Este resistente cabo de fibra ótica percorre todo o painel e detecta o intenso foco de luz gerado por um arco em desenvolvimento não importando onde ele ocorra.

Proteção mais rápida do que nunca

Dentre outras vantagens, a tecnologia de loop de fibra ótica promove rápida reação e o melhor custo-benefício em sua instalação, que são adequados aos painéis isolados a ar de baixa e média tensão.

É aqui que o rápido semicondutor tipo IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) do sistema reage instantaneamente (< 2,5 ms) para isolar o arco voltaico, muito antes que qualquer dano maior possa ocorrer, causando uma longa e extremamente custosa parada.

Tranquilidade garantida

O sistema de proteção contra arco REA é incomparável quando o assunto

é confiabilidade: auto-monitoramento contínuo do sistema e esquema de instalação de fibra ótica que assegura proteção ininterrupta. O monitoramento flexível da sobrecorrente possibilita atuação tanto através de luz quanto luz e sobrecorrente, acionando assim o disjuntor para absoluta segurança. Além disso, o REA pode ser instalado em painéis já em operação na planta do cliente assim como em novos painéis.

A seletividade e a proteção setorizada são de fácil implementação.

As unidades extensoras permitem a isolação de cubículos alimentadores ou

barramentos, mantendo o fornecimento de energia mesmo no caso de um incidente com arco voltaico. Combinado com a proteção setorizada é possível identificar exatamente onde o arco ocorreu. Mais que isso, se um dos cubículos alimentadores está isolado durante uma determinada manutenção por exemplo, os demais cubículos do circuito permaneceram totalmente protegidos contra arcos voltaicos.

O investimento inteligente que minimiza perdas materiais.

Seja causado por erro humano, dispositivo defeituoso ou isoladores com problemas, arcos voltaicos expõem seu painel e outros valiosos equipamentos à severas pressões e temperaturas, sem mencionar o perigo à vida humana. Em resumo, o sistema de proteção contra arco REA melhora a produtividade e eleva os lucros ao mesmo tempo em que aperfeiçoa a segurança. É um investimento seguro em sua competitividade em diversas maneiras e proporcionará o respectivo retorno por muitas oportunidades.

Principais funções e características

- tempo de atuação extremamente reduzido (< 2,5 ms)

- rápida seleção entre modo de sobrecorrente trifásica ou bifásica com neutro ajustável para assegurar o disparo (trip)

- diversos comprimentos disponiveis de fibras óticas sensoras por toda sua extensão ou sensores pontuais para detecção de luz gerada por arco

- medição de corrente com transformadores de corrente embutidos

- proteção contra falha do disjuntor

- auto-supervisão para o monitoramento da fibra detectora, tensões de operação e fiação entre as unidades centrais e extensoras

- compensação automática ou manual de luminosidade ambiente

- consumo de energia: 9...12 W

Unidade central REA 101

- duas saídas de alta velocidade tipo IGBT para acionamento de disjuntores

- seletividade através de unidades extensoras adicionais

- dois conectores para rápida transferência de sinal de luz/corrente/disparo entre unidades centrais

- saída para proteção contra falha do disjuntor ou saída para alarme

- duas portas tipo RJ-45 para conexão de até 5 unidades extensoras por porta

Unidades extensoras para detecção de arco

REA 103

- duas fibras sensoras com arranjo tipo loop ou radial

- dois relés ativados por luz

REA 105

- fibra sensora com arranjo tipo circuito (loop) ou radial

- duas saídas semicondutoras de alta velocidade para acionamento de disjuntores

- relé de sinal ativado por luz

- pode trabalhar como link entre dois relés REA 101

REA 107

- 8 sensores em arranjo radial

- 2 relés de sinal ativado por luz

Fácil instalação

Exemplo de aplicação: abertura seletiva de cubículos alimentadores

• O REA 105 no segundo nível de saída aciona o disjuntor do alimentador quando detecta o arco;

• O REA 105 do nível superior aciona o disjuntor da barra após um determinado tempo se o arco não tiver sido eliminado pela atuação do REA 105 anterior;

• Os dois REAs 101 acionam o disjuntor principal se o arco ainda não tiver sido extinto.