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Os seccionadores em caixa oferecem um ponto de isolamento com travamento dentro de uma caixa de proteção para instalações ao ar livre, em ambientes empoeirados ou em locais expostos.
PorShi, MuxiUma chave seccionadora fechada é um mecanismo de chave seccionadora alojado em um compartimento de proteção. O gabinete protege os contatos internos, os barramentos e os terminais contra intempéries, poeira e contato acidental. A própria chave seccionadora fornece um ponto de isolamento visível e bloqueável que separa totalmente um circuito de sua alimentação.
Se você trabalha com construção de painéis, compras ou manutenção elétrica, provavelmente já viu os dois termos serem usados de forma vaga. Este artigo explica exatamente o que é o dispositivo, como ele difere de produtos similares e o que verificar antes de especificar um para uma instalação externa ou industrial.
Guia de vídeo
Este guia de dois minutos explica o isolamento visível, o bloqueio, as diferenças de classificação CA/CC, a seleção da classificação IP, as verificações de entrada de cabos e a lista de verificação do comprador antes de encomendar uma chave seccionadora fechada.
Uma chave seccionadora é um dispositivo de comutação operado manualmente que satisfaz duas funções ao mesmo tempo: pode gerar e interromper a corrente de carga (como uma chave) e fornece uma lacuna de isolamento confiável que atende aos requisitos de fuga e folga de uma seccionadora.
O principal requisito é que a posição OFF seja visível ou indicada positivamente. Ao abrir a alavanca, é possível ver - ou verificar por uma janela - que os contatos estão fisicamente separados. Esse isolamento visível é o que distingue uma chave seccionadora de uma chave de carga padrão ou de um disjuntor.
As chaves seccionadoras são classificadas para a corrente de carga normal. Elas não foram projetadas para interromper a corrente de falha. Se ocorrer um curto-circuito a montante, o dispositivo pode não conseguir eliminá-lo com segurança, a menos que tenha uma classificação específica de interrupção de falhas. Sempre verifique a folha de dados.
O gabinete é um invólucro classificado - geralmente de policarbonato, GRP (poliéster reforçado com vidro) ou aço - que envolve a chave seccionadora. O gabinete tem uma classificação IP (Ingress Protection, proteção contra ingresso) que indica o grau de resistência à poeira e à água.
Para uso externo, o IP65 é o mínimo comum. O IP66 e o IP67 são usados quando o compartimento pode enfrentar jatos de água ou imersão temporária. O compartimento também oferece um grau de proteção mecânica (classificação IK) contra impactos.
Juntos, a chave seccionadora e o gabinete formam o que é vendido como uma chave seccionadora fechada: um ponto de isolamento pronto para montagem que pode ser instalado ao ar livre, em telhados, em estações de bombeamento ou na lateral do equipamento HVAC sem um painel ou gabinete separado.
As normas de segurança elétrica na maioria das jurisdições exigem que a equipe de manutenção possa confirmar que um circuito está desenergizado antes de trabalhar nele. Um disjuntor na posição de disparo nem sempre satisfaz essa exigência, pois os contatos podem não estar visivelmente abertos.
Uma chave seccionadora com uma tampa transparente ou um indicador mecânico positivo fornece ao técnico de manutenção uma confirmação direta de que os contatos estão abertos. Combinado com um recurso de cadeado na alça, isso cria um ponto de bloqueio que impede que o circuito seja reenergizado enquanto o trabalho estiver em andamento.
Esse é o principal motivo pelo qual as chaves seccionadoras fechadas aparecem no ponto de alimentação de equipamentos externos: unidades de tratamento de ar, resfriadores, caixas combinadoras de strings solares, painéis de bombas de irrigação e cargas semelhantes em que um ponto de isolamento local é exigido pelo código ou por práticas de trabalho seguras.
Para uma visão mais ampla de como os gabinetes à prova d'água são usados em instalações elétricas externas, consulte Caixa isoladora à prova d'água - Linha de produtos.
Entender o que o dispositivo não é ajuda a esclarecer a especificação.
| Dispositivo | Isolamento visível | Quebra de falhas | Gabinete incluído | Uso típico |
|---|---|---|---|---|
| Chave seccionadora fechada | Sim (indicação positiva) | Não (somente quebra de carga, a menos que seja classificado) | Sim | Isolamento de manutenção externa, cargas de CA |
| Seccionador de chave nua | Sim | Não (somente quebra de carga) | Não | Interior do painel, montagem em trilho DIN ou barramento |
| Disjuntor em miniatura (MCB) | Parcial (posição da alça) | Sim (sobrecarga e curto-circuito) | Não | Proteção contra sobrecorrente dentro de um painel |
| Disjuntor em caixa moldada (MCCB) | Parcial | Sim | Não | Proteção contra sobrecorrente de corrente mais alta |
| Caixa isoladora à prova d'água | Sim (se for do tipo chave seccionadora) | Depende do dispositivo interno | Sim | Isolamento de CC ou CA, solar, bateria, EV |
| Chave seccionadora CC | Sim | Não (somente corte de carga CC) | Às vezes | Energia solar fotovoltaica, armazenamento de bateria, distribuição de CC |
Alguns pontos que merecem ser observados:
Seccionador de chave nua: O mesmo mecanismo de comutação sem um gabinete. Usado dentro de quadros de distribuição e painéis de distribuição, onde o próprio painel fornece o gabinete. Custo mais baixo, mas não é adequado para montagem direta em ambientes externos.
Disjuntor: Fornece proteção contra sobrecorrente e curto-circuito. A posição da alça nem sempre é um indicador confiável de separação de contatos da mesma forma que uma chave seccionadora. Um disjuntor é um dispositivo de proteção; uma chave seccionadora é um dispositivo de isolamento. Muitas instalações exigem ambos.
Caixa isoladora à prova d'água: Uma categoria mais ampla. Algumas caixas de isoladores à prova d'água contêm uma chave seccionadora; outras contêm porta-fusíveis, MCBs ou blocos de terminais. O termo descreve mais o tipo de gabinete do que o dispositivo interno. Leia mais em O que é uma caixa isoladora à prova d'água?
Chave seccionadora CC: Classificado e projetado para circuitos de corrente contínua. Os arcos de CC são mais difíceis de extinguir do que os arcos de CA, portanto, um dispositivo classificado para CC usa geometria de contato e calhas de arco diferentes. Nunca use uma chave seccionadora somente para CA em um circuito de CC. Veja Chaves isoladoras de CC para produtos específicos de DC.
A maioria das chaves seccionadoras fechadas vendidas para uso geral na indústria e em HVAC é classificada para circuitos CA - normalmente 230 V ou 400 V CA, 50/60 Hz. A classificação de CA pressupõe que a corrente passa por zero 100 ou 120 vezes por segundo, o que ajuda a extinguir o arco quando os contatos se abrem.
Os circuitos CC não têm uma passagem por zero natural. O arco elétrico persiste por mais tempo e pode danificar os contatos classificados apenas para CA. Se estiver especificando um dispositivo para um string de energia solar fotovoltaica, um banco de baterias ou qualquer outra fonte de CC, você precisará de um dispositivo com tensão CC explícita e classificação de corrente.
A classificação CC geralmente é menor do que a classificação CA para o mesmo dispositivo físico. Um dispositivo classificado como 32 A a 400 V CA pode ser classificado como 32 A a 250 V CC ou 16 A a 500 V CC. Verifique cuidadosamente a folha de dados.
Para aplicações de isolamento CC, o O que é uma chave seccionadora CC? aborda as diferenças técnicas em mais detalhes.
A classificação IP se aplica ao compartimento conforme fornecido. Depois que você fizer os furos para a entrada dos cabos ou instalar os prensa-cabos, a classificação IP do conjunto dependerá dos prensa-cabos que você usar. Um prensa-cabo mal instalado ou uma abertura não vedada reduzirá a classificação IP efetiva para o que o ponto mais fraco permitir.
Os gabinetes externos passam por ciclos de temperatura. O ar quente e úmido entra pelos prensa-cabos ou por pequenas aberturas e, em seguida, condensa-se em superfícies mais frias dentro do compartimento. Com o tempo, a condensação pode causar corrosão nos terminais e reduzir a resistência do isolamento.
As opções de mitigação incluem: - Respiros (mantêm a equalização da pressão enquanto excluem a água líquida) - Pacotes dessecantes de sílica gel (requerem substituição periódica) - Aquecedores de gabinetes (para instalações em climas frios, onde a condensação é grave) - Garantir que os prensa-cabos estejam corretamente apertados e vedados
A maioria das chaves seccionadoras fechadas é projetada para ser montada com a alça de operação na parte frontal e as entradas de cabos na parte inferior. A entrada de cabos na parte inferior reduz a chance de a água entrar no compartimento ao longo dos cabos.
Se a entrada lateral ou superior for inevitável, use prensa-cabos com um loop de gotejamento no cabo fora do compartimento. O laço garante que a água escorra do cabo antes de chegar ao prensa-cabo.
Verifique a folha de dados do fabricante para saber as orientações de montagem permitidas. Alguns mecanismos de chave seccionadora são sensíveis à orientação: montá-los de lado ou de cabeça para baixo pode afetar a pressão de contato ou o desempenho de extinção de arco.
Use prensa-cabos classificados com o mesmo nível de IP do compartimento. Os prensa-cabos de rosca métrica (M20, M25, M32) são padrão na maioria dos mercados. Os prensa-cabos de rosca NPT são usados em instalações na América do Norte.
Vede as aberturas não utilizadas com tampões de vedação classificados de acordo com o nível de IP do compartimento. Uma única abertura reduzirá um compartimento IP65 para aproximadamente IP20.
A maioria das chaves seccionadoras fechadas inclui um ferrolho de cadeado na alça. Verifique se o ferrolho aceita o diâmetro do cadeado usado pelo programa LOTO (lockout-tagout) de sua instalação. Algumas alças aceitam vários cadeados simultaneamente, o que é útil quando várias empresas estão trabalhando no mesmo circuito.
Verifique as normas locais de fiação. Em algumas jurisdições, o neutro deve ser comutado simultaneamente com os condutores de linha. Em outras, a comutação do neutro é proibida ou restrita.
O principal padrão internacional para chaves seccionadoras é IEC 62626-1, que abrange os painéis de distribuição e controle de baixa tensão. Os dispositivos em conformidade com essa norma foram testados quanto à capacidade de abertura e fechamento, lacuna de isolamento e resistência mecânica.
Procure a marcação CE (mercado europeu), a listagem UL (mercado norte-americano) ou a certificação CCC (mercado chinês), dependendo de onde a instalação estiver localizada. Essas marcas indicam testes realizados por terceiros de acordo com o padrão relevante.
Sempre verifique a conformidade com o código elétrico local. As normas IEC são adotadas de forma diferente em cada jurisdição. Sua autoridade local com jurisdição (AHJ) ou o padrão nacional relevante (NEC, BS 7671, AS/NZS 3000, etc.) tem precedência sobre o padrão IEC para determinar o que é aceitável para uma instalação específica.
Use esta lista de verificação ao especificar uma chave seccionadora fechada para um projeto.
| Parâmetro | O que verificar | Notas |
|---|---|---|
| Classificação da tensão | CA ou CC? Qual a voltagem? | Não use dispositivos somente de CA em circuitos de CC |
| Classificação atual | Corrente de carga contínua | Derivar para alta temperatura ambiente, se necessário |
| Contagem de polos | 2P, 3P ou 4P? | Verifique os requisitos de chaveamento de neutro para seu sistema de aterramento |
| Classificação IP | Ambiente de instalação | IP65 mínimo para a maioria dos usos externos |
| Material do gabinete | Exposição química/UV/mecânica | GRP para ambientes corrosivos, policarbonato para ambientes externos em geral |
| Entrada de cabos | Número, tamanho e direção dos cabos | Corresponder o tamanho do prensa-cabos ao diâmetro externo do cabo |
| Instalação de bloqueio | Tamanho do ferrolho do cadeado e capacidade para várias travas | Verificar em relação ao programa LOTO do local |
| Orientação de montagem | Preferencialmente, operação com alça vertical | Verifique a folha de dados para saber quais são as orientações permitidas |
| Conformidade com os padrões | IEC, CE, UL, CCC, conforme necessário | Verificar em relação ao código local |
| Interrupção de falhas | A interrupção de falha é necessária? | Se sim, adicione um MCB ou fusível a montante |
| Isolamento visível | Cobertura ou janela transparente? | Necessário para alguns procedimentos de manutenção |
| Controle de condensação | É necessário um respirador ou dessecante? | Considere o ciclo de temperatura no local |
HVAC e refrigeração: Chillers, unidades de tratamento de ar e unidades de condensação exigem um ponto de isolamento local para manutenção. Uma chave seccionadora fechada montada adjacente à unidade atende a esse requisito e fornece um ponto de bloqueio para os técnicos de manutenção.
Solar PV (lado CA): No lado da saída CA de um inversor solar, uma chave seccionadora fechada fornece o ponto de isolamento CA necessário. Observe que o lado CC de uma instalação solar requer um dispositivo classificado como CC.
Irrigação e tratamento de água: Os motores de bombas em locais externos precisam de um ponto de isolamento local que possa resistir à lavagem e à exposição a fertilizantes ou produtos químicos. Os gabinetes de PRFV com classificação IP66 são comuns nessas aplicações.
Quadros de distribuição externos: Quando um pequeno quadro de distribuição alimenta a iluminação externa, o equipamento do estacionamento ou os serviços do local, uma chave seccionadora fechada na alimentação de entrada fornece o ponto de isolamento principal.
Infraestrutura de carregamento de veículos elétricos: Os carregadores de EV externos exigem um ponto de isolamento local acessível à equipe de manutenção. As chaves seccionadoras fechadas classificadas para a corrente de alimentação do carregador são usadas no ponto de alimentação do carregador.
Um seccionador (também chamado de isolador) foi projetado apenas para isolar um circuito desenergizado. Ele não deve ser aberto sob carga. Uma chave seccionadora pode gerar e interromper a corrente de carga, de modo que pode ser operada enquanto o circuito estiver com corrente normal. Para a maioria das aplicações de isolamento de manutenção, uma chave seccionadora é a escolha correta, pois permite que o operador desligue a carga antes de isolar.
Não. Uma chave seccionadora padrão não é classificada para interromper a corrente de falta. Ela interromperá a corrente de carga normal, mas, se ocorrer um curto-circuito, o dispositivo poderá ser danificado ou não poderá eliminar a falha. É necessário um fusível ou disjuntor a montante para fornecer proteção contra sobrecorrente e curto-circuito. A chave seccionadora fornece isolamento; o fusível ou disjuntor fornece proteção.
O IP65 é o mínimo prático para a maioria das montagens de equipamentos externos. Ele oferece proteção à prova de poeira e resistência a jatos de água de qualquer direção. Se o gabinete puder ser lavado sob pressão, use o IP66. Se houver algum risco de inundação ou imersão temporária, use IP67. Lembre-se de que a classificação IP só se aplica se todas as entradas de cabos estiverem devidamente vedadas com prensa-cabos de classificação correta.
Use prensa-cabos classificados com o mesmo nível de IP do gabinete. Aperte os prensa-cabos de acordo com a especificação do fabricante - prensa-cabos com pouco torque vazam. Vede todas as aberturas não utilizadas com tampões de fechamento com a mesma classificação de IP. Inspecione as gaxetas e os prensa-cabos anualmente ou após qualquer evento que possa ter perturbado a vedação (impacto, vibração, temperatura extrema).
Tecnicamente, os contatos funcionarão, mas essa não é uma boa prática. Um dispositivo tripolar usado em um circuito monofásico deixa condutores vivos conectados a polos não utilizados, o que cria um risco. Use um dispositivo de 2 polos para circuitos monofásicos. Se um dispositivo tripolar for a única opção disponível, consulte o fabricante e o código local antes de prosseguir.
Uma caixa isoladora à prova d'água é uma categoria de produto mais ampla. Ela descreve um invólucro com classificação IP que contém um dispositivo de isolamento, que pode ser uma chave seccionadora, um porta-fusível, um MCB ou uma combinação. Uma chave seccionadora fechada é um tipo específico de caixa isoladora à prova d'água em que o dispositivo interno é uma chave seccionadora que fornece isolamento visível e bloqueável. Nem todas as caixas isoladoras à prova d'água contêm uma chave seccionadora.
Se não tiver certeza de qual dispositivo é o correto para a sua aplicação, entre em contato com o fabricante ou fornecedor e informe a tensão do circuito, a corrente, o número de polos, o ambiente de instalação e quaisquer requisitos de código local relevantes. A Página de contato da Shieldhz está disponível para consultas sobre seleção de produtos.
Verifique todas as classificações do dispositivo, a conformidade com os padrões e os requisitos de instalação com base na folha de dados do fabricante e no código elétrico local antes de especificar ou instalar qualquer dispositivo de isolamento elétrico.
