Introdução à unidade de rede em anel

O painel de distribuição em anel, também conhecido como chave de carga SF6 ou dispositivo combinado de chave de carga SF6 + fusível, é utilizado em linhas ou terminais de redes em anel. A chave de carga SF6 é um excelente dispositivo utilizado por muitos usuários nos últimos anos. Além das vantagens de longa vida útil, alta capacidade de interrupção e funcionamento a vácuo, suas principais vantagens são a facilidade de implementação de três posições de operação (ligado, desligado e terra), baixa corrente (indutância, capacitância) para abertura e interrupção, e alta resistência a condições ambientais adversas. É ideal para uso em redes de distribuição de média tensão, tanto urbanas quanto rurais.

Os painéis de distribuição em anel são geralmente divididos em dois tipos: com isolamento a ar e com isolamento a SF6. São utilizados para dividir e interromper a corrente de carga, abrir e fechar a corrente de curto-circuito e a corrente de vazio do transformador, além de carregar a corrente de linhas aéreas e cabos a uma determinada distância. Desempenham um papel de controle e proteção, sendo um importante equipamento de comutação para alimentação de energia em anel e alimentação de terminais. No painel, as chaves de carga com isolamento a ar incluem principalmente os tipos com geração de gás, pressão e vácuo. As chaves de carga com isolamento a SF6 são do tipo SF6. Como o gás SF6 fica confinado na carcaça, a ruptura da barreira formada por ele não é visível. As chaves de carga em painéis de distribuição em anel geralmente requerem três estágios: corte da carga, isolamento do circuito, o que é viável por aterramento. As chaves de carga dos tipos com geração de gás, pressão e SF6 são fáceis de atingir os três estágios, enquanto a câmara de extinção de arco a vácuo só pode interromper o circuito, não isolando-o. Portanto, em geral, as chaves de carga a vácuo em painéis de distribuição em anel possuem um interruptor de isolamento antes da chave de carga, a fim de formar uma interrupção de isolamento.

A chave de carga é um tipo de dispositivo de comutação com um sistema simples de extinção de arco. A chave de carga que utiliza gás SF6 como isolante e meio de extinção de arco é chamada de chave de carga SF6. Ela pode ser usada para ligar e desligar a corrente de carga e a corrente de sobrecarga, bem como para ligar e desligar linhas sem carga, transformadores sem carga e bancos de capacitores, etc. A chave de carga de três posições, com as funções de ligado, desligado e terra, caracteriza-se por sua estrutura simples e baixo custo. A chave de carga, por si só, não interrompe a corrente de curto-circuito.

O dispositivo combinado de chave de carga SF6 + fusível é projetado para suportar corrente de sobrecarga (a corrente de sobrecarga da chave de carga SF6 permanece dentro da faixa de corrente nominal de desligamento da chave) e corrente de operação normal, além de suportar a corrente de transferência durante o desligamento. Os fusíveis de alta tensão são responsáveis ​​pela proteção contra curto-circuito e sobrecarga no lado de alta tensão. Nesse caso, um conjunto de chave de carga SF6 e três fusíveis com acionadores, acionados por qualquer um deles, aciona o mecanismo de ligação para realizar a comutação automática trifásica da chave de carga. A combinação dos dois atende aos requisitos de proteção da operação do sistema de distribuição de energia em condições normais e de falha.

Os gabinetes de rede em anel podem ser divididos em rede em anel interna e rede em anel externa.

A rede em anel interna é geralmente usada para a distribuição de energia no lado de alta tensão. Ela é composta pelo painel de entrada, o painel de medição, o painel de transformadores de potencial (TP) e o painel de saídas do transformador. Para usuários com alta demanda de energia, a linha de entrada deve adotar o painel de distribuição de potência dupla. A afirmação de que "algumas pessoas agora combinam painéis de distribuição de alta tensão com chaves de carga e fusíveis, sendo estes chamados de painéis de rede em anel, o que facilita a distinção com painéis de disjuntores" não é precisa, pois os painéis de rede em anel também possuem um circuito de disjuntores.

A rede em anel externa é geralmente utilizada em redes elétricas urbanas, utilizando gabinetes de rede em anel SF6 do tipo caixa comum. A principal característica desse tipo de gabinete é o alto nível de proteção, podendo atingir IP67, sendo adequado para uso externo e suportando imersão em água por curtos períodos. O esquema de alimentação da rede em anel geralmente adota um circuito de entrada, um circuito de saída e dois ou três circuitos de saída, formando assim um modo de alimentação em anel com alimentação em série.

Para garantir a confiabilidade e a continuidade do fornecimento de energia, são utilizadas duas linhas de entrada, formando um anel. Chave de carga SF6, 3 estações (fechamento, abertura, aterramento), linha de derivação, transformador.