Glossário

O portfólio de produtos Kraus & Naimer inclui inúmeros dispositivos de comutação, bem como diversos opcionais para a faixa de Baixa Tensão e oferece soluções de comutação para uma ampla variedade de requisitos customizados. Este glossário explica os termos mais comuns associados à tecnologia de comutação e comutação de dispositivos da Kraus & Naimer.

1. Termos Gerais e Técnicos

1.1 Baixa Tensão

Na engenharia elétrica, as redes elétricas e circuitos são divididos em diferentes faixas, dependendo do nível da tensão elétrica máxima que ocorre. A faixa de Baixa Tensão inclui tensões CA de até 1000 V e tensões CC até 1500 V.

1.2 CA

Com a tensão alternada ou corrente alternada (AC), os respectivos valores de tensão e corrente mudam ao longo do tempo e se repetem periodicamente. Na engenharia elétrica são aplicadas principalmente tensões e correntes alternadas senoidais. O nivel e a direção alteram a cada período ocorrendo duas travessias zero ( zero crossing). Para a freqüencia de baixa tensão de 50 Hz, significa que 50 períodos são repetidos por segundo e, portanto, 100 cruzamentos zero ocorrem nos quais momentâneas não fluem de corrente (para 60 Hz – 120 cruzamentos). Esta característica dos circuitos CA é vantajosa para as operações de comutação.

1.3 CC

Com a tensão ou corrente contínua (CC), a polaridade de tensão e direção de corrente permanecem as mesmas ao longo do tempo. Em contraste com o CA, a corrente elétrica flui continuamente sem alternância de direção e, portanto, não ocorrem travessias zero (zero crossing). Como resultado, as operações de comutação em circuitos CC são tecnicamente mais exigentes do que em circuitos CA devido à maior duração do arco de comutação, o que leva ao aumento do desgaste dos contatos de comutação.

1.4 Comutador

Um comutador é um componente dentro de um circuito elétrico que mantém ou interrompe o fluxo da corrente e guardando o respectivo estado de comutação. Os comutadores são fabricados em inúmeros projetos com funções específicas para uma grande variedade de propósitos. Componentes essenciais de um dispositivo de comutação mecânica são os contatos de comutação feitos de materiais condutores ou metais e ligas adequadas. Os contatos de comutação são acionados e mantidos em suas respectivas posições de comutação por construções mecânicas especiais.

1.5 Contato de comutação

Um contato de comutação estabelece diretamente a conexão física entre peças de contato para fechar um circuito. Para neutralizar as forças eletrodinâmicas que ocorrem, que fazem as peças de contato se repelirem, é necessária uma força de contato adequada, especialmente em caso de sobrecorrente. Os contatos de comutação são expostos a um alto estresse mecânico, elétrico e térmico e devem manter sua função para um grande número de manobras de comutação. Especialmente no arco elétrico, durante a comutação que ocorre interrompendo um circuito elétrico, que causa substancialmente o desgaste de um dispositivo de comutação e, respectivamente, as peças de contato.

1.6 Arco Voltáico na comutação

Um arco ne comutação é um fenômeno que ocorre sob certas condições, quando os contatos elétricos que transportam a corrente são desconectados. O arco de comutação é especialmente pronunciado quando cargas indutivas, como motores elétricos, são interrompidas. Uma carga indutiva armazena caracteristicamente energia na forma de um campo magnético. Essa energia armazenada no campo magnético causa a continuação do fluxo de corrente através de um arco voltáico após a interrupção. O arco persiste até atingir uma distância de separação suficiente dos contatos ou até que o arco e sua temperatura dissipem a energia magnética. A temperatura do arco atinge vários milhares de °C e, portanto, um arco de comutação tem um efeito destrutivo e causa desgaste. Materiais de contato liquefazem na superfície devido à alta temperatura e podem potencialmente se soldar.

1.7 Duração do Arco Voltáico

Para minimizar a duração do arco ao abrir um circuito elétrico, recursos adicionais de design são implementados para extinguir efetivamente este arco. Um exemplo de um possível recurso de design é a chamada câmara de extinção de arco, que usa chapas metálicas para separar e resfriar o arco que, além disso, leva à rápida dissipação de energia. Outra possibilidade é o uso de plásticos especiais de desgaseificação. A temperatura do arco libera gás das paredes plásticas da câmara de comutação, o que consequentemente causa um resfriamento intensivo do arco e efeito absorvente de energia.

Ímãs permanentes são usados para guiar efetivamente o arco para o dispositivo ou área de extinção (sopro magnético), especialmente em comutadores para circuitos DC. Uma vez que um arco elétrico também é um condutor de corrente com um campo magnético, ele é desviado pelos ímãs permanentes.

Além das possibilidades de extinção do arco acima mencionadas, uma extensão da distância isolante e uma operação de interrupção rápida são benéficas para a corrente contínua. A distância isolante no todo, pode ser estendida pela conexão de múltiplos contatos em série que são acionados simultaneamente, pelo qual a distância necessária de isolamento é dividida entre múltiplas interrupções de contato. Para alcançar a distância de isolamento o mais rápido possível, mecanismos de ação instantânea são usados para interrupção rápida de contato.

1.8 Ponte de contato

Uma ponte de contato consiste em uma ponte de contato móvel e duas peças de contato fixas. O mecanismo de comutação move a ponte de contato móvel para as peças de contato fixo e aplica uma determinada força de contato. A ponte de contato móvel interrompe o circuito elétrico em duas partes. A distância de isolamento é o dobro da distância de contato determinada.

1.9 Contato tipo faca

Um contato tipo faca consiste em contato de molas flexíveis e uma lâmina de interrupção, pela qual, a lâmina de interrupção é inserida entre estas molas de contato para fechar o circuito. Devido ao movimento de tesoura deslizante entre a faca e as molas de contato, as superfícies de contato são autolimpantes a cada operação, pelo qual o depósito formado e as camadas corroídas pelo chaveamento são removidos. Além da característica de autolimpeza, este sistema de contato é mais resistente contra vibrações e as forças eletrodinâmica de repulsão, em comparação com sistemas de convencionais.

2. Tipos de comutadores e produtos

2.1 Interruptores

Os interruptores são dispositivos de comutação mecânica que separam equipamentos de uma planta ou componentes de um sistema de alimentação. Os interruptores devem ter distâncias de isolamento suficientemente grandes e distâncias para evitar ligamentos não intencionais, por exemplo, no caso de ondas de sobretensão ou caminhos de corrente de fuga. Os interruptores de desconexão não são destinados a abrir sob carga e só são operados depois que circuitos já foram interrompidos por outros dispositivos, como disjuntores, seccionadoras sob carga ou fusíveis.

2.2 Seccionadoras sob carga

Em contraste com os interruptores, as seccionadoras sob carga são adequados para abrir circuitos energizados e sistemas com corrente nominal em circunstâncias normais. Uma vez que essas seccionadoras são operadas sob a carga e quando arcos voltáicos podem ocorrer na comutação, elas tem vários dispositivos no design para extingüir o arco.

2.3 Seccionadora-interruptora

As seccionadoras-interruptoras combinam as funções das seccionadoras sob carga e dos interruptores. As seccionadoras-interruptoras, portanto, cumprem as funções isolantes – com as distâncias dimensionadas adequadamente e distâncias de fuga, bem como a indicação da posição de comutação – e, além disso, fornecem capacidades de comutação determinadas. A capacidade de comutação geralmente se refere à capacidade de quebrar o fluxo de corrente, pelo qual esta capacidade difere dependendo do tipo de carga. Os diferentes tipos de carga são padronizados e atribuídos a diferentes categorias de utilização (AC1 a 4). Uma categoria de utilização contém uma combinação de vários requisitos que um dispositivo de comutação deve cumprir.

2.4 Comutadores operados diretamente

Os comutadores podem ser operados de diferentes maneiras. Os comutadores operados diretamente são acionados manualmente por uma pessoa. Além disso, as variações dos comutadores para operação direta podem ser diferenciadas, como comutadores rotativos e chaves comutadoras ou chaves rotativas.

2.5 Comutadores rotativos

Os comutadores rotativos são geralmente acionados por uma operação de giro. O mecanismo de comutação transmite o movimento de operação rotativo para as partes móveis dos contatos de comutação. Os comutadores rotativos podem fornecer várias posições de comutação e operar vários circuitos de forma diferente com um único dispositivo, dependendo do design real do comutador.

2.6 Comutadores de cames

Os comutadores de cames funcionam como os comutadores rotativos. O movimento de operação rotativo é transmitido para os cames para acionar os contatos na comutação. Um único came pode atuar vários contatos de forma diferente dentro dos seus limites geométricos. O design modular dos comutadores de cames da Kraus & Naimer, permite o empilhamento de várias cãmaras de comutação, bem como extensões com inúmeros opcionais extras. Devido a essa modularidade, os comutadores de cames são configuráveis para inúmeras aplicações. Simples interruptores de um polo único até interruptores liga-desliga de vários polos, comutadores de transferência, interruptores sequenciais, interruptores de motor, interruptores de controle, bem como muitos outros circuitos podem ser realizados de forma customizada.

2.7 Seccionadora Principal (seccionadoras compactas)

O objetivo da seccionadora principal é a conexão ou desconexão de componentes da planta, de vários equipamentos ou de máquinas com a fonte de alimentação. Foi estabelecido um design especialmente compacto para as seccionadoras principais, nos quais os três polos de uma fonte CA trifásica são comutados simultaneamente. Além disso, o design para quatro polos também existem para aplicações onde a linha neutra é comutada, onde o polo neutro funciona como contato de avançado no fechamento e retardado na abertura. A seccionadora principal são seccionadoras-interruptoras com altas capacidades de comutação em relação ao seu tamanho. As seccionadoras principais compactas da Kraus & Naimer apresentam movimento de operação positiva durante o fechamento ou abertura dos contatos. Além disso, seccionadoras principais compactas são acrescentadas em um extenso sistema modular com inúmeras expansões funcionais e opcionais extras.

2.8 Opcionais extras

Os opcionais fazem parte do sistema modular abrangente da Kraus & Naimer e permitem uma grande variedade de extensões funcionais para nossos dispositivos de comutação. O sistema modular inclui inúmeras variantes de dispositivos para cadeado, dispositivos de bloqueio com fechaduras, acoplamento de porta, vários invólucros, bem como soluções para aplicações especiais, como vários dispositivos indicadores luminosos, dispositivos de bloqueio ou unidades especiais.

2.9 Botões Pressores e Sinaleiros

Botões pressores e sinaleiros são dispositivos de entrada e saída de sinais, para operar máquinas e receber informações em vários estados desta máquina. Botões e interruptores com baixa capacidade de comutação ou potenciômetros são usados como dispositivos de comando e servem como transmissores de sinal elétrico para unidades de controle. Os sinaleiros servem como dispositivos de sinalização óptica para operadores de máquinas. Combinações de botões pressores e sinaleiros dentro de um invólucro também estão disponíveis e a ampla gama do portfólio de produtos Kraus & Naimer oferece soluções para uma grande variedade de aplicações.Botões pressores e sinaleiros são dispositivos de entrada e saída de sinais, para operar máquinas e receber informações em vários estados desta máquina. Botões e interruptores com baixa capacidade de comutação ou potenciômetros são usados como dispositivos de comando e servem como transmissores de sinal elétrico para unidades de controle. Os sinaleiros servem como dispositivos de sinalização óptica para operadores de máquinas. Combinações de botões pressores e sinaleiros dentro de um invólucro também estão disponíveis e a ampla gama do portfólio de produtos Kraus & Naimer oferece soluções para uma grande variedade de aplicações.