O que é um duto de alívio de pressão?
Um duto de alívio de pressão é um caminho especialmente projetado dentrocomutadores de alta-tensão. Ele foi projetado para descarregar com rapidez e precisão gases e chamas de alta-temperatura e alta{2}}pressão em uma área segura no caso de uma falha de arco interno. Este duto:
Alívio de pressão: Evita que o painel se desintegre de forma explosiva devido a um aumento repentino na pressão interna, evitando assim danos secundários ao pessoal e equipamentos próximos devido ao "efeito de fragmentação".
Descarga-de gás e chamas em alta temperatura: direciona os produtos mortais do arco (que podem atingir temperaturas superiores a 10.000 graus Celsius) para cima ou em uma direção específica, longe dos operadores.
Proteção do pessoal: Fornece a proteção de vida mais crítica para o pessoal que opera ou inspeciona o equipamento de manobra. Ele fornece uma importante proteção adicional contra falhas extremas, além das “cinco proteções” do conjunto de manobra.
Por que é necessário um duto de alívio de pressão? - Arco de falha interna
Em sistemas de energia, fatores como envelhecimento do isolamento, intrusão de objetos estranhos, intrusão de pequenos animais e sobretensão operacional podem causar curto-circuitos fase-a-fase ou fase{2}}a{3}}fase dentro do painel, gerando grandes arcos de falta internos.
Os arcos de falha liberam instantaneamente enormes quantidades de energia e seus perigos se manifestam principalmente em:
Temperaturas extremamente altas: A temperatura central do arco pode atingir mais de 10.000 graus, derretendo metal e isolamento.
Surpresa na pressão: O ar é instantaneamente aquecido e se expande, fazendo com que a pressão dentro do quadro aumente acentuadamente em milissegundos.
Radiação luminosa intensa e ruído.
Vapor metálico e gases tóxicos: O arco vaporiza metais e materiais circundantes, produzindo gases tóxicos.
Sem um duto de alívio de pressão, essa energia se acumularia dentro do conjunto de manobra, eventualmente fazendo com que o conjunto de manobra explodisse como uma bomba, fazendo com que portas, divisórias e outros componentes voassem em alta velocidade, resultando em consequências catastróficas.
Estrutura e princípio de funcionamento do duto de alívio de pressão
1. Componentes Estruturais
Um duto de alívio de pressão normalmente não é um tubo separado, mas sim uma parte integrante do projeto estrutural geral do conjunto de manobra. Inclui principalmente:
Válvula/placa de alívio de pressão: Normalmente localizada na parte superior ou traseira do quadro, este é um ponto fraco com resistência calculada com precisão. Durante o funcionamento normal, permanece fechado; quando a pressão interna atinge um valor definido, ela abre rapidamente.
Duto guia: Dentro do quadro, as divisórias são projetadas para criar um caminho que vai de áreas potenciais de arco elétrico (como o compartimento do disjuntor, compartimento do barramento ou compartimento do cabo) até a válvula de alívio de pressão. Este caminho é mantido o mais desobstruído possível.
Quadro reforçado: Além da ventilação de alívio de pressão, o restante do quadro (especialmente a porta frontal e os painéis laterais) deve ser suficientemente forte para suportar uma determinada pressão, garantindo que a pressão e as chamas só possam ser liberadas através do caminho designado.
2. Princípio Operacional
Quando ocorre uma falha de arco interno:
Acúmulo de pressão: A energia do arco faz com que o ar dentro do painel se expanda rapidamente, fazendo com que a pressão aumente rapidamente.
Abertura da válvula: Quando a pressão excede o limite de resistência mecânica da válvula de alívio de pressão, a válvula é forçada a abrir para cima (ou em uma direção especificada).
Descarga direcional: o fluxo de ar de alta-temperatura e{1}}pressão e as chamas são direcionados ao longo de um caminho de guia pre-definido através da válvula de alívio de pressão até a parte superior ou traseira do conjunto de manobra (área não-de operação).
Alívio de Pressão: Através do alívio de pressão, a pressão máxima dentro do quadro é reduzida, evitando danos estruturais ao quadro.
Precauções durante a operação e manutenção
Sem obstruções: As saídas do duto de alívio de pressão na parte superior e traseira do quadro devem permanecer completamente desobstruídas. Não devem ser empilhados detritos, ferramentas ou cabos sobre eles.
Inspeções regulares: Verifique a válvula de alívio de pressão quanto a deformação, corrosão e operação adequada. Verifique a integridade das divisórias internas e dos dutos-guia.
Operações rigorosas: Siga rigorosamente os procedimentos operacionais das "Cinco Prevenções" para evitar arcos internos causados por operação inadequada.
Atenção às etiquetas: Entenda a classificação IAC e a faixa de proteção do conjunto de manobra usado.
Resumo
O duto de alívio de pressão em quadros de manobra de alta-tensão é uma "tábua de salvação" indispensável no projeto moderno de quadros de manobra. Através de uma estrutura mecânica meticulosa e design de materiais, ele transforma a energia destrutiva de condições de falha extremas em uma liberação controlada e direcionada, maximizando a segurança do pessoal de operação e manutenção de energia e a operação normal de outros equipamentos. Ao selecionar, instalar e usar equipamentos de manobra de alta-tensão, o desempenho e a integridade de seu duto de alívio de pressão devem receber alta prioridade.
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