O fusível eletrónico no tratamento térmico
Controle seguro do processo de tratamento térmico com o fusível eletrônico
A regulação e o controlo da temperatura têm uma importância vital nas aplicações de tratamento térmico
A regulação e o controlo da temperatura têm uma importância vital nas aplicações de tratamento térmico. Para proteger os sistemas de avarias, normalmente utilizam-se fusíveis de tipo ultra-rápido: produtos muito caros, pois caracterizados por energia de fusão muito precisa e repetível.
A Gefran patenteou uma nova solução que garante uma poupança concreta em termos de custo do material de substituição, da mão-de-obra e de tempo de inatividade da máquina.
A regulação e o controlo da temperatura têm uma importância vital nas aplicações de tratamento térmico. Geralmente, o aquecimento industrial é obtido graças a elementos de aquecimento de carga – resistências, lâmpadas de infravermelhos, elementos em carboneto de silício ou MoSi2 – comandados por um controlador de potência.
Completam o habitual quadro elétrico, sensores de temperatura (por ex. TC, RTD) para medir as temperaturas de processo a controlar e um ou mais PLC de gestão e supervisão do sistema.
Proteger os sistemas das avarias
Normalmente, para proteger os sistemas das avarias são utilizados fusíveis de tipo ultra-rápido: produtos muito caros, pois caracterizados por energia de fusão muito precisa e repetível.
Além do custo é preciso considerar que nas aplicações são muito frequentes substituições erradas dos fusíveis, por falta de controlo de todos os dados nominais e quando a operação de manutenção é urgente.
A substituição errada do fusível restaura o funcionamento do sistema, mas expõe o controlador a risco de avaria, fusão dos dispositivos SCR internos, no próximo evento de curto-circuito da carga.
A patente da Gefran
Para resolver estes problemas a Gefran patenteou a função do fusível ultra-rápido, integrado no Controlador de Potência (patente europeia N.º 2660843). A proteção HW interna do controlador de potência é capaz de:
- detectar a condição de curto-circuito ou sobrecarga externa
- desligar a carga
- eliminar com segurança toda a energia de abertura do anel de avaria
Assim, no caso de curto-circuito ou de sobrecarga da carga, é o próprio controlador de potência que elimina o curto-circuito, reduzindo a energia I2t de abertura para valores tão baixos que garantem a não ativação do dispositivo externo de proteção da linha de alimentação.
Utilizando vários módulos controladores de potência equipados com fusível eletrónico, são possíveis soluções de controlo protegidas de curto-circuito mesmo para aplicações bifásicas ou trifásicas.
O controlador de potência com Fusível eletrónico também pode ser programado para restaurar, automaticamente e rapidamente, a condução na carga (com rampa de Soft-start em modulação do ângulo de fase) se a causa da avaria for facilmente reparável, evitando o tempo de inatividade devido à espera da intervenção do operador.
A velocidade de resposta do sistema de proteção
Qual é a velocidade de resposta do sistema de proteção? A partir do momento de ativação do curto-circuito dentro de 100ms o controlador detecta a presença de um curto-circuito da carga (ou sobrecarga), desativa o módulo de potência e dentro de outros 150ms elimina em segurança o loop de avaria.
Todas estas operações são normalmente realizadas nos fusíveis de proteção da linha ou nos disjuntores, utilizando areia de quartzo (nos fusíveis) ou uma especial câmara de extinção de arco em ar (nos disjuntores), enquanto no controlador de potência com fusível eletrónico a eliminação do curto-circuito ocorre diretamente no dispositivo de estado sólido (silício) e, depois, em total ausência de arcos elétricos.
O dispositivo realizado pela Gefran permite eliminar o uso dos fusíveis ultra-rápidos de proteção, permitindo assim uma poupança concreta em termos de custo do material de substituição (fusíveis), da mão de obra (reparação de avaria do sistema) e do tempo de inatividade da máquina (perda de produção/alteração de processo).
Além disso, o dispositivo pode ser programado para o restabelecimento automático da condução da carga, se o curto-circuito ou a sobrecarga se extinguirem espontaneamente, eliminando o tempo e o custo para a intervenção manual do operador.
Nota: o produto XTRA elimina a necessidade de fusíveis de tipo ultra-rápido (mais caros), mas as proteções clássicas da linha (por ex. fusíveis lentos, disjuntores) são obrigatórias por lei no sistema antes do controlador.