Bobine de Petersen ou de Extinção

 

Entre os tipos de impedâncias que se podem empregar com o objectivo de reduzir a um mínimo a corrente produzida num defeito fase-terra, utiliza-se uma bobine de reactância variável – bobine de Petersen.

Na realidade a bobine não pode anular completamente a corrente de defeito, devido à sua resistência interna, que embora de baixo valor, provoca uma corrente residual impossível de anular. Contudo, essa corrente não é preocupante se inferior a um certo limite, pois nessas circunstâncias o arco extingue-se facilmente.

No caso de um defeito passageiro a bobine suprime o defeito de forma definitiva sem sobreintensidades e sem interrupção de serviço.

Se o defeito é permanente, a sobreintensidade é suprimida e é possível a continuação do funcionamento, embora com o potencial das fases sãs à tensão composta.

Como a configuração da rede é variável, a bobine é prevista de forma a poder-se variar a sua reactância, compensando variações das capacidades à terra das linhas e consequentemente o valor das correntes de defeito.

Estudos recentes, revelam a grande eficiência da bobina de extinção, quando comparada com um sistema de neutro directamente à terra.

 

 

Reactância

 

Quando o transformador, devido ao tipo de ligação, não dispõe de neutro acessível, e se pretende ligá-lo à terra através de uma reactância limitadora de corrente, é usual utilizar-se um transformador ligado em zigzag e com o secundário ligado à terra. Nessa ligação à terra é instalado um TI que mede o valor da corrente homopolar e faz actuar as protecções em caso de defeito.

 

Tensão Nominal, Corrente Nominal e Impedância Homopolar por Fase

A tensão nominal terá que ser igual à tensão da rede MT, local onde se instala a reactância.

O valor máximo da corrente de defeito entre fase e terra na rede MT, define a corrente nominal da reactância, designando-se por 3I0. Os valores normalizados são 300 A em linhas mistas e 1000 A nas redes subterrâneas.

O valor da Impedância homopolar por fase, Z0, poder-se-á obter pela relação .

Conforme a tensão da rede MT e o valor da corrente, ficam definidas as impedâncias homopolares em ohm:

              

                   Un (kV)

15

30

3I0 (A)

300

1000

300

1000

Z0 (Ω)

87

26

174

52

 

Resistência

 

Quando o TP é ligado em estrela do lado de MT, é também possível a sua ligação à terra através de uma resistência. Em funcionamento normal, o neutro do transformador está praticamente a tensão do solo e a resistência é percorrida pela corrente residual, devido a harmónicos de 3ª ordem e seus múltiplos. Um defeito fase-terra, provoca correntes elevadas que atravessam a resistência, e é para estas situações que terá que ser correctamente dimensionada. (Exemplo de Dimensionamento de Rn?)

 

Tensão Nominal, Corrente Nominal e Resistência

               

             Un(kV)

15/√3

30/√3

3I0 (A)

300

1000

300

1000

Rmin a -20º C (Ω)

25

7,5

50

15

 

Cálculo de Rn