Os disjuntores de alta-tensão desempenham duas funções principais nos sistemas de energia: controle e proteção. Primeiro, eles controlam a operação de equipamentos ou linhas de energia, colocando-os ou desativando-os conforme necessário. Em segundo lugar, eles protegem contra falhas em equipamentos ou linhas, desconectando rapidamente a seção defeituosa do sistema de energia através de dispositivos de proteção de relés, garantindo a operação normal das seções não afetadas.
Existem muitos tipos de disjuntores de alta-tensão, mas estruturalmente todos eles consistem em cinco partes básicas: um elemento de interrupção, isolamento de suporte, elementos de transmissão, uma base e um mecanismo operacional. O elemento de ruptura é o componente central, responsável pelo controle e proteção. Os outros componentes são projetados para trabalhar em conjunto com o elemento de ruptura para realizar essas tarefas.
Os disjuntores podem ser classificados nos seguintes tipos de acordo com o meio-de extinção de arco utilizado:
Disjuntores a óleo: os disjuntores que usam óleo de transformador como meio de{0}extinção de arco são chamados de disjuntores a óleo. Se o óleo no disjuntor também servir como isolamento após a interrupção e como meio de isolamento entre as partes energizadas e o invólucro aterrado, ele será chamado de disjuntor multi-óleo. Se o óleo for usado apenas como meio-de extinção de arco e como meio de isolamento após a quebra do contato, enquanto o meio de isolamento entre as partes energizadas e o aterramento for porcelana ou outro meio, ele será chamado de disjuntor com baixo-óleo. Eles são usados principalmente em redes elétricas de vários níveis de tensão, onde não são necessárias operações frequentes e interrupções em alta{7}}velocidade.
Disjuntores de hexafluoreto de enxofre (SF6): Os disjuntores que usam gás SF6, que possui excelentes propriedades de-extinção e isolamento de arco, já que o meio-de extinção de arco são chamados de disjuntores de SF6. Eles são amplamente utilizados em sistemas de energia. Eles são adequados para aplicações que exigem operação frequente e frenagens em alta-velocidade. No meu país, os disjuntores a SF6 são recomendados para tensões entre 7,2 e 40,5 kV, especialmente para tensões acima de 126 kV, onde quase todos os disjuntores a SF6 são usados. No entanto, eles não são adequados para áreas-de grande altitude.
Disjuntores a vácuo: Os disjuntores que utilizam a alta rigidez dielétrica do vácuo para extinguir arcos são chamados de disjuntores a vácuo. Eles são agora amplamente utilizados em redes de fornecimento (distribuição) de energia com níveis de tensão de 7,2 a 40,5 kV, principalmente para aplicações que exigem operação frequente e interrupção em alta-velocidade. No entanto, quando usado em áreas costeiras, deve-se prestar atenção para evitar a condensação, pois isso reduzirá a capacidade-de extinção de arco da câmara de extinção-de arco do disjuntor.
Os três tipos de disjuntores acima são usados principalmente em sistemas de energia, enquanto alguns tipos mais antigos, como os disjuntores aéreos, foram gradualmente eliminados.
Chaves seccionadoras: as chaves seccionadoras de alta-tensão são usadas principalmente para isolar fontes de alimentação de alta-tensão para garantir uma manutenção segura. Portanto, sua característica estrutural é uma folga de desconexão claramente visível após a desconexão. Outra característica estrutural é a falta de dispositivo-de extinção de arco dedicado, portanto não podem ser operados sob carga. No entanto, eles permitem a comutação de certas pequenas correntes, como transformadores descarregados com corrente de excitação não superior a 2A, linhas descarregadas com corrente de capacitor de carga não superior a 5A e circuitos de transformadores de tensão. As chaves seccionadoras internas usadas em quadros incluem principalmente as séries GN19, GN6 e GN9. Uma chave seccionadora consiste principalmente em uma parte condutora, uma parte isolante, uma parte de transmissão e uma base.
Chaves de carga-de alta tensão: os usos das chaves de carga correspondem às suas características estruturais. Estruturalmente, as chaves de carga vêm principalmente em dois tipos: uma é montada independentemente em uma parede ou estrutura, semelhante em estrutura a uma chave seccionadora; o outro é instalado em um quadro de alta-tensão, especialmente quando se utiliza vácuo ou gás SF6, e está mais próximo de um disjuntor. Os usos dos interruptores de carga combinam os benefícios de ambos os tipos.
Quando na posição aberta, uma chave de carga, como uma chave seccionadora, possui um ponto de desconexão claro, proporcionando assim isolamento elétrico. Ele fornece as condições necessárias para quedas de energia confiáveis de equipamentos ou linhas-desenergizadas.
As chaves de carga têm dispositivos simples de-extinção de arco, o que lhes permite comutar correntes de carga dentro da faixa de corrente nominal. Eles podem ser usados para chavear transformadores e bancos de capacitores de determinada capacidade e linhas de distribuição de determinada capacidade. Em algumas oficinas, o transformador está localizado longe do disjuntor na sala de distribuição de alta-tensão. Durante uma queda de energia, o ponto de desconexão óbvio não é visível na sala do transformador. Portanto, uma chave de carga de alta-tensão é frequentemente instalada na parede da sala do transformador. Isso permite a operação conveniente da corrente sem{8}}carga do transformador e fornece um ponto de desconexão claro, garantindo interrupções de energia seguras e confiáveis.
Chaves de carga equipadas com fusíveis de alta-tensão podem ser usadas como disjuntores com capacidade de interrupção limitada. Neste caso, a própria chave de carga é usada para comutar a corrente de carga em condições normais, enquanto o fusível de alta-tensão é usado para interromper a corrente de falha-de curto-circuito. No entanto, esses interruptores de carga são em sua maioria do tipo-a vácuo ou hexafluoreto de enxofre-, e toda a unidade principal do anel é relativamente pequena, capaz de suportar transformadores com capacidade máxima de 1.250 kVA.