O que é um Relé Subtensão?
Um relé subtensão (relé UV, dispositivo 27) é um dispositivo proteção que detecta quando tensão sistema cai abaixo de limiar predefinido e inicia ação protetora — dispara disjuntor, soa alarme, ou aciona chave transferência.
Princípio Operação
- Monitora continuamente tensão RMS (fundamental ou RMS verdadeiro)
- Compara a ponto ajuste ajustável (tipicamente 70–95% nominal)
- Inclui atraso tempo intencional (0,1–60s) para suportar sag transitórios
- Saída: fechamento contato (disparo/alarme) ou sinal lógica para PLC/SCADA
Aplicações Primárias
| Aplicação | Propósito | Configurações Típicas |
|---|
| Proteção motor | Prevenir superaquecimento, travamento, torque reduzido baixa V | 85–90% Vnom, atraso 2–10s |
| Desligamento carga | Desconectar cargas não-críticas preservar tensão críticas | 80–85%, 0,5–5s, escalonado |
| Proteção gerador | Detectar falha RTA, perda excitação | 85–95%, 1–3s |
| Proteção transformador | Prevenir superexcitação (V/f), saturação núcleo | Relé volts/hertz (24) preferido |
| Controle UPS/Chave transferência | Iniciar transferência bateria/gerador | 85–90%, <100ms (rápido) |
| Geração distribuída | Anti-ilhamento (com sobretensão/freq) | Por IEEE 1547 / UL 1741 |
| Desligamento subtensão processo | Proteger cargas sensíveis (VFDs, CLPs, iluminação) | 85–90%, 0,5–2s |
Tipos Relés
Eletromecânicos (Legado)
- Coppo indução / disco: Característica tempo-inverso ou tempo-definido
- Bobina móvel: Rápido, sensível, CC ou CA retificada
- Uso declinante; manutenção intensiva
Estado Sólido / Microprocessador (Padrão Moderno)
- Medição RMS verdadeiro: Preciso com harmônicas, notching
- Curvas programáveis: Tempo-definido, tempo-inverso (curvas IEC/IEEE/ANSI)
- Múltiplos elementos: 27-1 (alarme), 27-2 (disparo), 27-3 (desligamento carga)
- Comunicações: IEC 61850, Modbus, DNP3, EtherNet/IP
- Registro eventos: Formas onda COMTRADE, sequência eventos
- Autodiagnóstico: Saúde contatos, verificação entradas
Diretrizes Ajuste (Per IEEE/NFPA)
- Pickup: 85–90% motores; 70–80% desligamento carga; coordenar com concessionária
- Atraso tempo: Coordenar downstream/upstream; evitar disparos incômodo partida motor, limpeza falta
- Histerese tensão: 2–5% razão reset previne chatter
- Seleção fase: 3-fases (todas fases) vs. monofásico (qualquer fase) — 3-fases preferido motores
Exemplo Coordenação
Alimentador motor UV (27M): 85%, 5s
Barramento UV desligamento carga (27B): 80%, 2s
Principal UV (27G): 75%, 10s → partida gerador
→ Proteção cascata: motor dispara primeiro, depois carga não-crítica, finalmente partida gerador.
Recursos Avançados
- Subtensão adaptativa: Ajusta pickup baseado em carregamento (maior carga → maior pickup)
- Taxa variação (dv/dt): Detecta colapso tensão mais rápido que magnitude
- Subtensão sequência positiva: Ignora desbalanceamento; responde depressão verdadeira sistema
- Integração sincrocheck: Bloqueia reclose se tensão não recuperada
Resumo
Relés subtensão são guardiões essenciais contra efeitos danosos tensão baixa sustentada — superaquecimento motor, disrupção processo, colapso tensão. Relés microprocessador modernos fornecem proteção precisa, coordenada, comunicativa muito além dispositivos legados. Ajuste adequado requer análise carga, estudo coordenação, conformidade IEEE 141, 242, 1547, NBR 5410 430/440.
