Requisitos BIL para Cotovelos de 600 A em Aplicações de Comando de Ligação e Transformador

Nos últimos dois anos, a TE Connectivity (TE) encontrou clientes de energia renovável exigindo classificação nominal de nível de isolamento básico (BIL – Basic Insulation Level) de 200 kV nos cotovelos isolados de 35 kV 600 A para aplicações de comando de ligação e transformador. A crença é que uma classificação BIL de 200 kV proporciona mais confiabilidade do sistema e segurança elétrica. De acordo com a norma IEEE 386 de conectores isolados separáveis para sistemas de distribuição de energia acima de 600 V, a classificação nominal BIL descrita para um sistema de 34,5 kV é de 150 kV. Do ponto de vista geral do design e da coordenação do sistema, o uso recomendado de 200 kV BIL é enganoso e pode comprometer o equipamento onde está ele sendo aplicado.

Quando se debate BIL ou nível de isolamento básico, o conceito se refere ao suporte da tensão antes da falha no isolamento. O suporte à tensão de um sistema foi projetado para que o sistema possa suportar um nível de impulso até o nível de isolamento básico sem danificar permanentemente o equipamento. O nível de isolamento do sistema não é suficiente para oferecer confiabilidade sustentável, razão pela qual os sistemas elétricos típicos usam produtos de protetor contra surto e equipamentos isolados. Em equipamentos de transformador, tem sido comum alguns usuários aumentarem BIL por meio dos enrolamentos primários. O aumento na margem BIL pode fazer a diferença para permitir que um transformador sobreviva por mais tempo. No entanto, os níveis de isolamento do sistema não são uma garantia de manutenção da confiabilidade e, por esse motivo, os sistemas elétricos típicos usam produtos de protetor contra surtos.

Os protetores contra surto em sistemas elétricos estão em uso desde o início da década de 1930. Na década de 1970, a tecnologia de protetor contra surtos subterrâneo foi desenvolvida para uso no crescente número de sistemas elétricos subterrâneos. Em uma aplicação subterrânea, os protetores contra surtos são usados para limitar a quantidade de sobretensão que poderia ser passada para o equipamento (por exemplo, transformadores montados em suportes e comando de ligação). Com os protetores de óxido metálico modernos atuais, quando devidamente dimensionados e funcionando, a tensão de descarga limita a quantidade de tensão vista em todo o equipamento. Os protetores protegem o equipamento. O nível BIL de 200 kV do cotovelo do corpo em "T" não tem valor significativo no que se refere à proteção contra sobretensão contra surtos de energia de comutação ou sobretensões transitórias.  

A prática de equipamentos isolados, como transformadores, tem sido adotada por algumas concessionárias de energia elétrica para proporcionar mais confiabilidade do sistema quando a proteção contra sobretensão no sistema não está mais presente. Quando a proteção contra sobretensão, como um protetor, não está mais funcionando, o próximo ponto mais fraco do sistema deve ser levado em consideração para entender o tempo médio de reparo (MTTR – Mean Time To Repair) e a perda de receita do tempo de parada. Para evitar danos caros, é prática comum isolar excessivamente o equipamento em comparação com os componentes facilmente substituíveis. Em relação às terminações do cotovelo isolado, recomenda-se que a classificação nominal BIL do cotovelo seja inferior à do equipamento, mas equivalente à do sistema elétrico. Se a classificação nominal BIL da terminação do cotovelo for igual à do equipamento, o risco de falha cara do equipamento aumentará. Se você comparar o MTTR de um cotovelo de 35 kV com o de um transformador, a diferença de tempo poderá ser de um dia a vários meses. Em geral, a carga térmica vai envelhecer e degradar o fluido dielétrico e o material de isolamento em um transformador. Entre em contato com os fabricantes de equipamentos de transformadores para saber mais sobre como calcular a perda de vida útil.