Em qualquer sistema elétrico industrial, sobrecargas e curtos-circuitos são eventos que não podem ser previstos com exatidão, mas precisam ser isolados com rapidez e seletividade. O relé de proteção de sobrecorrente é o dispositivo que realiza esse trabalho: monitora a corrente que circula pelo circuito e comanda o corte quando o valor medido supera o limiar ajustado, dentro do tempo configurado pela curva de atuação escolhida.

Como o relé de sobrecorrente funciona

O relé mede continuamente a corrente secundária fornecida pelos transformadores de corrente (TCs) instalados no circuito protegido. Dois parâmetros essenciais definem seu comportamento:

• Corrente de pickup (Is): valor a partir do qual o relé reconhece uma condição de falta e inicia a contagem de tempo;
• Curva tempo-corrente (TCC): define a relação entre a magnitude da corrente e o tempo até o disparo — as curvas normalizadas pela IEC 60255 incluem NI (Normal Inverse), VI (Very Inverse) e EI (Extremely Inverse), cada uma indicada para diferentes topologias de rede.

A função 50 (instantânea) atua para correntes de curto-circuito elevadas sem retardo intencional. A função 51 (temporizada) opera com curva inversamente proporcional — quanto maior a corrente, menor o tempo de atuação — permitindo coordenação em cascata com outros dispositivos de proteção.

Aplicações principais

• Proteção de alimentadores e ramais em redes de distribuição de energia;
• Proteção de transformadores de força contra sobrecargas e curtos externos;
• Proteção de motores de grande porte em processos industriais contínuos;
• Proteção de barramentos em subestações industriais de média e baixa tensão;
• Aplicações em sistemas de distribuição radial e em anel com múltiplas fontes.

Benefícios de uma proteção de sobrecorrente corretamente ajustada

• Isolamento seletivo do trecho com falha, sem desligar cargas saudáveis;
• Proteção dos condutores e equipamentos contra danos térmicos por corrente excessiva;
• Redução das consequências de curtos-circuitos sobre a integridade mecânica de barramentos;
• Monitoramento contínuo das correntes, viabilizando registros e análise de eventos;
• Base para o estudo de coordenação e seletividade de toda a instalação.

Quando revisar os ajustes de sobrecorrente

Os ajustes dos relés de sobrecorrente precisam ser revisados sempre que houver alteração na capacidade instalada, adição de novos transformadores ou geradores, ou mudança na topologia da rede. Ajustes desatualizados levam a dois problemas opostos: atuação excessivamente rápida (trips indevidos) ou atuação lenta demais (danos a equipamentos). O estudo de coordenação e seletividade — que considera a impedância de sequência da rede, os níveis de curto-circuito e as características dos TCs — é o instrumento correto para definir os parâmetros de cada relé.

Proteção de sobrecorrente com engenharia 100% nacional

A BRVAL projeta e fornece sistemas de proteção de sobrecorrente integrados às cabines primárias, painéis de média tensão e subestações fabricadas no Brasil, com processos certificados pelas normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Se sua instalação precisa de um estudo de coordenação atualizado ou de substituição de relés obsoletos, a equipe técnica está pronta para apoiar desde o levantamento de dados até a colocação em serviço. Entre em contato para agendar uma avaliação.

Falhas de arco elétrico estão entre os eventos mais destrutivos em instalações de média tensão. Em frações de segundo, a energia liberada por um arco pode destruir equipamentos, provocar incêndios e colocar em risco a vida de operadores. O relé de proteção contra arco elétrico existe para reduzir esse intervalo de atuação ao mínimo possível — e a diferença entre agir em ciclos ou em milissegundos define o tamanho do estrago.

O que é o relé de proteção contra arco elétrico

O relé de arco elétrico é um dispositivo de proteção dedicado à detecção e ao isolamento de falhas de arco no interior de painéis, cubículos e subestações. Diferente dos relés de sobrecorrente convencionais, ele não depende exclusivamente de medição de corrente para atuar: utiliza sensores ópticos (fibra ou pontuais) que identificam o flash luminoso característico do arco e, combinados com a leitura de corrente, disparam o comando de abertura dos disjuntores em tempo muito inferior ao de proteções tradicionais.

Como funciona na prática

O processo de atuação segue uma sequência precisa:

• Os sensores ópticos monitoram continuamente o interior dos compartimentos protegidos;
• Ao detectar o flash do arco, o relé cruza essa informação com a medição de corrente para confirmar a falha;
• O sinal de trip é enviado aos disjuntores e chaves associadas, isolando o ponto de falha;
• O tempo total — da ignição do arco ao corte da corrente — pode ser inferior a 10 ms, dependendo da topologia do sistema.

Essa velocidade de atuação reduz drasticamente a energia incidente liberada, limitando danos aos equipamentos e o risco de queimaduras por arco (arc flash) nos profissionais que trabalham próximos às instalações.

Principais benefícios

• Redução da energia incidente e do risco de arc flash para operadores;
• Proteção de equipamentos contra destruição por arco prolongado;
• Minimização do risco de incêndios em salas elétricas e subestações;
• Atuação seletiva que preserva a continuidade operacional dos circuitos não afetados;
• Compatibilidade com sistemas de proteção já instalados, complementando relés de sobrecorrente e diferenciais.

Quando a aplicação é recomendada

A proteção por relé de arco elétrico é indicada em qualquer instalação onde a consequência de uma falha interna seja inaceitável: subestações de entrada de energia em plantas industriais, cubículos de média tensão em data centers, painéis de distribuição em hospitais e centros de processamento crítico. A norma IEC 62271-200, que trata de compartimentos de média tensão, orienta sobre os níveis de proteção contra arco interno, e o relé dedicado é a solução mais eficaz para atender aos requisitos de IAC (Internal Arc Classification).

Engenharia nacional aplicada à proteção elétrica

A equipe técnica da BRVAL projeta e fornece soluções de proteção contra arco elétrico integradas às cabines primárias e painéis de média tensão fabricados nacionalmente, com processos certificados pelas normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. Se sua instalação ainda não conta com essa camada de proteção — ou se os relés existentes precisam de revisão técnica — entre em contato para uma avaliação.

Sistemas elétricos que operam na faixa de 1 kV a 36 kV concentram grande parte da energia distribuída em plantas industriais, subestações de entrada e redes de distribuição. Nessa faixa de tensão, uma falha não isolada rapidamente compromete transformadores, barramentos e cabos de forma irreversível. O relé de proteção de média tensão é o elemento que garante detecção precisa e comando de corte antes que a falha evolua.

O que é e qual a função principal

O relé de proteção de média tensão é um dispositivo eletrônico que monitora continuamente as grandezas elétricas do sistema — corrente, tensão, frequência e ângulo de fase — e compara os valores medidos com os parâmetros de ajuste configurados pelo engenheiro de proteção. Ao identificar uma anomalia dentro dos limites de tempo e magnitude definidos, ele envia o sinal de trip ao disjuntor ou chave de média tensão associada, isolando o trecho com falha e preservando o restante do sistema em operação.

Funções de proteção mais utilizadas

• Sobrecorrente temporizado (51) e instantâneo (50): atuação para curtos-circuitos e sobrecargas prolongadas;
• Proteção direcional de sobrecorrente (67): necessária em redes com múltiplas fontes ou geração distribuída;
• Proteção diferencial (87): comparação de correntes na entrada e saída do elemento protegido, usada em transformadores e barramentos;
• Proteção de distância (21): referência de impedância para linhas de subtransmissão;
• Sobretensão (59) e subtensão (27): controle da qualidade da tensão fornecida aos equipamentos.

Benefícios da proteção bem dimensionada

• Isolamento seletivo do ponto de falha, mantendo o restante do sistema energizado;
• Redução do tempo de exposição dos equipamentos à condição de falha;
• Proteção dos transformadores e cabos contra envelhecimento térmico acelerado;
• Base para coordenação de proteção eficiente em sistemas com múltiplos níveis de tensão;
• Integração com sistemas de supervisão e automação via protocolos IEC 61850 e MODBUS.

Aplicações e quando investir na revisão da proteção

A revisão ou implantação de relés de proteção de média tensão é prioritária em subestações que sofreram ampliação de carga sem revisão dos ajustes, em instalações com geração própria (grupos geradores ou fotovoltaico conectado à média tensão) e em plantas que registram atuações intempestivas ou falhas não isoladas. A cada alteração relevante no sistema elétrico, o estudo de coordenação e seletividade deve ser refeito para garantir que os ajustes estejam compatíveis com a nova condição operativa.

Engenharia de proteção com raízes nacionais

A BRVAL desenvolve projetos de proteção de média tensão integrados às cabines primárias e cubículos de subestação fabricados em suas unidades no Brasil, com processos certificados pelas normas ISO 9001, ISO 14001 e ISO 45001. A equipe técnica está disponível para avaliar a situação atual da sua instalação e propor a solução mais adequada ao seu nível de tensão e topologia de rede. Entre em contato para iniciar o diagnóstico.