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Comutar, medir e monitorar na rede separada DC Descubra as vantagens de uma distribuição de energia baseada em corrente contínua. Nesse caso, a comutação confiável, a medição precisa e o monitoramento contínuo dos fluxos de energia são particularmente importantes. Saiba mais sobre essas funções decisivas.

Comutar, medir e monitorar na rede separada DC

O que deve ser observado ao comutar, medir e monitorar em redes separadas DC?

A principal diferença entre a corrente contínua (DC) e a corrente alternada (AC) está na forma como a carga elétrica passa pela rede. Na corrente contínua, a carga passa constantemente em um sentido, enquanto na corrente alternada ela muda periodicamente de sentido.

Ao comutar em redes separadas DC, a corrente não passa por zero, como acontece em redes de corrente alternada. Isso torna a comutação de corrente contínua potencialmente mais perigosa, pois podem ocorrer arcos voltaicos que são mais difíceis de extinguir. A medição em redes separadas DC é mais fácil porque a tensão e a corrente são constantes. Os valores eficazes são medidos em uma rede de corrente alternada porque a tensão e a corrente variam de forma senoidal.
Os sistemas de monitoramento para redes separadas DC também devem ser concebidos para tensão e corrente constantes. Alguns tipos de erros que ocorrem em redes de corrente alternada podem não ser detectados como, p. ex., uma falha de fase.

Comutação na rede separada DC Requisitos para a comutação sem arco voltaico

No âmbito do projeto DC-INDUSTRIE2, a Phoenix Contact pesquisou o tema de redes separadas DC com participantes do setor empresarial e de pesquisa. Nesse contexto, foram formulados os seguintes requisitos para a comutação em uma rede separada DC.

Símbolo de isolamento galvânico
Símbolo de proteção contra sobrecorrente e curto-circuito
Símbolo de proteção contra sobretensão e subtensão
Símbolo de pré-carregamento da bateria
Símbolo de proteção contra falta à terra com raio
Símbolo de isolamento galvânico

A concepção de dispositivos com comutadores de semicondutor nem sempre assegura o isolamento confiável do circuito de corrente. Portanto, o isolamento galvânico de todos os polos é realizado com componentes eletromecânicos, semelhantes a contatores ou relés.

Símbolo de proteção contra sobrecorrente e curto-circuito

A principal tarefa de um dispositivo de proteção é desligar com segurança dentro de um tempo razoável no caso de sobrecorrente ou curto-circuito. Em cargas DC, o desligamento seguro em caso de sobrecorrente ou curto-circuito é tão importante quanto em cargas AC. Por esse motivo, o desligamento confiável é decisivo para a estabilidade e segurança desses sistemas.

Símbolo de proteção contra sobretensão e subtensão

Em caso de tensões muito altas, a proteção contra surto evita principalmente o perigo de danos em consumidores.
A proteção contra subtensão garante que uma carga seja ligada quando a tensão for suficientemente alta.

Símbolo de pré-carregamento da bateria

Cargas capacitivas não carregadas na saída do dispositivo de comutação (p. ex., circuitos intermediários) geram no momento da comutação um estado de curto-circuito por um curto período. Para evitar esses picos de corrente, as capacidades são pré-carregadas até as tensões da saída do dispositivo e da capacidade serem aproximadas.

Símbolo de proteção contra falta à terra com raio

Uma falta à terra apresenta o perigo de causar danos a pessoas e instalações. Esses riscos devem ser considerados. Enquanto a proteção contra curto-circuito é desligada em caso de erros no dispositivo, a proteção contra falta à terra protege em caso de erros entre o dispositivo e a terra.

Duas pessoas estão em um galpão de produção com um laptop para discutir dados de energia

Medição na rede separada DC Precisão conforme a Lei de Calibração alemã

Uma grande vantagem das redes separadas DC é a capacidade de realimentar energia. No entanto, essa aplicação requer medições precisas. Os contadores de energia para corrente alternada (AC) e corrente contínua (DC) estão sujeitos à Lei de Calibração alemã, se forem usados para faturamento financeiro. Para aumentar a precisão e reduzir as perdas de conversão, recomenda-se a medição direta em DC em redes separadas DC. Ao contrário de redes de corrente alternada, a medição DC é mais simples, pois não é necessário considerar o deslocamento de fase.

Galpão de produção com robôs

Monitoramento na rede elétrica DC A regulação é mais fácil do que na rede de corrente alternada

A medição é o pré-requisito para o monitoramento em redes elétricas. O monitoramento prevê o cumprimento de valores limite no sistema, p. ex., a tensão na rede separada DC não deve exceder 650 V. Um sistema de monitoramento deve reagir aos desvios do valor nominal e iniciar contramedidas. Isso pode significar regular ou, em caso de emergência, mesmo desligar a instalação. Um monitoramento na rede elétrica DC é mais fácil do que na rede de corrente alternada, pois a tensão "apenas" precisa ser mantida constante. Um exemplo é a All Electric Society Factory da Phoenix Contact. Aqui, o AIC (Active-Infeed-Converter) é o núcleo para o monitoramento e a regulação. Se a tensão na rede cair, o AIC fornece energia do acumulador de bateria ou da rede AC. Se a tensão na rede aumentar, a energia é armazenada ou realimentada na rede pública.

Instalação do disjuntor DC CONTACTRON ELR HDC no quadro de comando

Disjuntor DC inovador CONTACTRON ELR HDC para a comutação de cargas DC elevadas

A integração de geradores, acumuladores e consumidores na rede separada DC apresenta desafios especiais, como a comutação sem arco voltaico. A comutação segura deve ser garantida em todas as derivações DC. O CONTACTRON ELR HDC é o primeiro disjuntor DC multifuncional do mercado que atende aos requisitos para uso em redes separadas DC.

Produtos e soluções para uma rede separada DC segura


Pessoas observando um produto recém-desenvolvido

Pesquisa e desenvolvimento Somos caracterizados por nossa força inovadora e garantia de futuro

O uso de redes separadas DC na indústria ainda está no início. Por esse motivo, os obstáculos técnicos e a falta de padrões ainda representam alguns desafios para nossos clientes. Para combater isso e impulsionar a expansão de redes separadas DC, a Phoenix Contact está envolvida há anos em projetos de pesquisa e comitês internacionais, como a ODCA, o Shift2DC e o HybSchaDC, sobre o tema da corrente contínua, e investe bastante no desenvolvimento de seus próprios produtos.

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