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Religador Automático de Circuito (ACR) – Funcionamento, Normas e Aplicações

 

Religador Automático de Circuito (ACR) – também conhecido como Automatic Circuit Recloser – é um dispositivo de proteção automática essencial em sistemas de distribuição de energia elétrica. Ele é projetado para:

  • Interromper correntes de falta (curto-circuito ou sobrecarga) de forma rápida e segura.

  • Realizar tentativas de religamento automático (geralmente 3 a 4 vezes) para restaurar o fornecimento de energia.

  • Bloquear definitivamente o circuito se a falha for permanente, exigindo intervenção manual.

O objetivo principal é aumentar a confiabilidade da rede elétrica (melhorando indicadores como DEC – Duração Equivalente de Interrupção) e reduzir o tempo de desligamento em faltas transitórias (ex.: descargas atmosféricas, contato momentâneo com galhos de árvores).

 

Normas Técnicas Aplicáveis

Os requisitos para Religadores Automáticos são definidos pelas principais normas internacionais:

  • ANSI/IEEE C37.60: Especifica parâmetros para religadores em redes aéreas de média tensão.

  • IEC 62271-111: Abrange ensaios e condições de operação.

  • IEC 62271-200: Aplicável a equipamentos em subestações até 52 kV.

Tensão de operação típica: 15,5 kV, 27 kV e 38 kV (redes de distribuição primária).

Como Funciona um ACR?

Detecção de Falta: Sensoriamento de sobrecorrente ou curto-circuito.

Sequência de Religamento:

  • 1ª Abertura: Em milissegundos (proteção instantânea).

  • Tentativas de Reconexão: Intervalos ajustáveis (ex.: 0,5 s, 5 s, 30 s).

  • Bloqueio Final: Se a falha persistir após as tentativas.

Seletividade: Coordenação com fusíveis e chaves seccionadoras para isolar apenas o trecho com defeito.

Aplicações em Redes Elétricas

  • Redes aéreas rurais (alta exposição a faltas transitórias).

  • Alimentadores inteligentes (Smart Grids) com automação.

  • Proteção de subestações em média tensão.

Vantagens do Religador Automático

 Reduz interrupções prolongadas (aumenta a continuidade do serviço).
 Minimiza custos operacionais (menos equipes em campo).
 Integração com sistemas de monitoramento remoto (SCADA, Smart Grids).

 

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Automação Descentralizada em Redes de Média Tensão
 

A automação descentralizada emprega religadores inteligentes e outros dispositivos de comutação de média tensão (MT) para realizar o seccionamento de linha de forma autônoma. Cada dispositivo monitora continuamente os parâmetros e modos de operação da rede elétrica, identifica a falha em tempo real e aciona uma reconfiguração automática. Assim, a alimentação é restaurada apenas às seções não danificadas da rede, garantindo continuidade de serviço, redução de tempo de interrupção e melhoria na confiabilidade do sistema.

Comparativo entre Automação Tradicional e Automação Descentralizada

 

Princípio de Funcionamento
 

O religador automático monitora em tempo real parâmetros como tensão e corrente por meio de transformadores de corrente (TC) e sensores de tensão instalados ao longo da linha elétrica.
Em caso de falhas transitórias ou curto‑circuitos, valores de tensão, corrente ou frequência que ultrapassam os limites definidos nos relés microprocessados acionam o módulo de comutação no poste. Esse dispositivo executa o seccionamento inteligente da rede, isolando automaticamente o trecho afetado e permitindo o religamento automático quando a falha é eliminada. A reconfiguração automática da rede é coordenada por algoritmos avançados de automação descentralizada, o que aumenta a confiabilidade do sistema elétrico e reduz o tempo de interrupção do fornecimento.

 

 

Principais funções dos religadores

​​

Os religadores modernos são dispositivos versáteis, capazes de operar tanto com funções básicas de proteção quanto com algoritmos avançados de automação em redes de distribuição. Suas funções incluem:

  • Desconexão automática dos trechos de linha danificados;

  • Religamento automático após interrupções temporárias;

  • Restauração do fornecimento de energia por meio de fontes alternativas;

  • Reconfiguração da rede elétrica, local ou remotamente;

  • Autodiagnóstico de falhas internas e operacionais;

  • Medição dos parâmetros elétricos da rede (tensão, corrente, potência etc.);

  • Registro de eventos operacionais e de falhas, com armazenamento local ou em nuvem;

  • Controle remoto via sistemas SCADA ou protocolos de comunicação padronizados.

As funções implementadas pelos religadores não se limitam à lista acima. O conjunto de proteções e o conjunto adicional de funções adicionais são determinados pelas necessidades do cliente e são especificados no questionário ao solicitar um religador

Religamento Automático em Linhas de Média Tensão – Menos Interrupções

O religador automático em linhas de média tensão é projetado para detectar e isolar falhas transitórias em apenas 1–5 segundos, restaurando automaticamente o fornecimento de energia nas seções não afetadas e melhorando significativamente índices de confiabilidade como SAIDI e SAIFI. Cerca de 80–90% das falhas em redes aéreas são de curta duração e se “auto-reparam” em segundos, o que torna os religadores ideais para reduzir interrupções prolongadas. Além disso, a adoção de religadores diminui custos operacionais com equipes de manutenção e minimiza penalidades regulatórias, ao mesmo tempo em que potencializa a automação descentralizada e a integração em sistemas Smart Grid.

Falhas Transitórias em Linhas Aéreas

As linhas aéreas de média tensão estão sujeitas a diversos tipos de falhas de curta duração:

  • Surtos induzidos por raios 

  • Contato de animais com condutores energizados 

  • Interação com vegetação 

  • Oscilação dos condutores (“palmadas”)
     

Aplicação de Religadores em Linhas de Média Tensão

A função básica do religador automático média tensão é fornecer ciclos repetidos de religamento automático após os intervalos de tempo definidos no módulo de controle, minimizando o tempo de interrupção da rede elétrica. Além de aumentar a confiabilidade do sistema elétrico — medida pelos índices SAIFI, SAIDI e MAIFI —, os religadores modernos funcionam também como seccionadores inteligentes, interruptores de carga automatizados ou dispositivos de proteção externa em subestações e redes de distribuição.Configurações funcionais flexíveis para cada infraestrutura de energia tornam o religador a vácuo uma solução universal em redes de média tensão (até 38 kV).

Aplicação em Alimentadores Radiais

Quando instalado em um alimentador radial, o religador automático realiza limpeza de falhas transitórias e isolamento de falhas permanentes, garantindo restauração de energia automática apenas nas seções não afetadas . É comum implantar múltiplos religadores ao longo de um alimentador para permitir isolamento seletivo de falhas e reduzir o impacto em clientes.

Alimentador loop

A solução de alimentador em loop com religadores automáticos (loop‑scheme) implementa reconfiguração automática de alimentadores de distribuição para restabelecer o fornecimento de energia ao consumidor no menor tempo possível. Utilizando três ou mais Automatic Circuit Reclosers (ACR) interconectados, o sistema isola trechos defeituosos e restabelece o fluxo de carga por trechos saudáveis, reduzindo drasticamente o tempo de interrupção e melhorando índices de confiabilidade como SAIDI e SAIFI.



Ciclo Self‑Healing em Loop
 

1. Monitoramento e Detecção de Falhas
Cada ACR monitora em tempo real tensão e corrente via TCs e sensores, identificando automaticamente falhas transitórias (curto‑circuitos, surtos, vegetação, fauna).

2. Isolamento Sequencial
Ao detectar uma falta, o primeiro religador abre e religa; se a falha persistir, o próximo dispositivo repete o ciclo, isolando o trecho afetado e mantendo o restante da rede energizado.

3. Reconfiguração em Loop
Com três ou mais ACRs em topologia de loop, o sistema fecha automaticamente o circuito alternativo, contornando o trecho defeituoso e restaurando a energia em segundos.


A Locais onde um religador une alimentadores são chamados de pontos de conexão do loop do religador. Os religadores localizados mais próximos da subestação são chamados de ACRs do alimentador. Entre o ACR do alimentador e os ACRs do alimentador são instalados e religadores de ponto médio.

religador automático

Subestações Externas Não Tripuladas com Religadores Automáticos
 

Os religadores automáticos tornaram‑se componentes-chave para a construção de subestações externas não tripuladas, oferecendo proteção completa, automação integrada e economia de CAPEX/OPEX. Utilizados tanto em novas subestações quanto em retrofits de equipamentos obsoletos, eles substituem disjuntores convencionais, simplificam o projeto e reduzem a necessidade de equipes em campo, além de se integrarem a sistemas SCADA e Smart Grid.

A adoção de religadores automáticos em subestações externas não tripuladas une proteção, automação e custo‑benefício, além de permitir upgrades de instalações antigas, consolidando‑se como solução essencial para concessionárias modernas.

Interconexão de Geração Distribuída

A interconexão de geração distribuída (GD) com religadores automáticos de circuito (ACRs) oferece uma solução econômica, segura e ágil para integrar fontes renováveis—como energia solar fotovoltaica, eólica e hidrelétrica de pequeno porte—à rede elétrica, sem a necessidade de subestações convencionais de grande porte. Ao substituir equipamentos de manobra tradicionais por um religador automático média tensão, é possível reduzir CAPEX, acelerar prazos de implantação e manter elevados níveis de proteção e automação

religador automático 1

Desafios da Conexão Tradicional

O método convencional exige a construção de subestações secundárias completas, com:

  • Edificações civis e equipamentos de manobra de alta capacidade;

  • Transformadores elevadores e painéis de proteção especializados;

  • Elevados custos de projeto e longos prazos de instalação.

Esses fatores tornam inviáveis muitos projetos de GD de menor porte, cuja geração não demanda níveis extremos de corrente de falta.

A adoção do religador automático como interface de conexão de geração distribuída permite às concessionárias e geradores locais implementar projetos de GD de forma econômica, segura e rápida, mantendo altos níveis de proteção elétrica e automação inteligente—fundamentais para a rede do futuro.

Coordenação de Religadores e Seccionadores
 

Seccionador é um equipamento de automação de distribuição que isola trechos danificados do alimentador, mas não interrompe diretamente faltas — ele aguarda o religador (ou disjuntor) a montante cortar a corrente para então abrir seu contato.

Em linhas radiais de distribuição, seccionadores isolam automaticamente trechos defeituosos, mas dependem do religador (ou disjuntor) a montante para interromper a corrente de falha. Após o religador abrir, cada seccionador registra uma contagem. Quando atinge o número pré‑programado de operações, o seccionador mais distante abre durante a abertura do religador, isolando seu trecho. Se a falha persistir, os demais seccionadores atuam em sequência, garantindo seletividade.
 

Vantagens: custo menor e simplicidade.
Desvantagens: não dialogam com SCADA, têm menor flexibilidade e reduzem menos os índices SAIDI/SAIFI do que soluções com comunicação bidirecional.

Evolução de Religadores: De Óleo e SF₆ ao Isolamento Sólido
 

Antigamente, os religadores hidráulicos a óleo e os religadores isolados a gás SF₆ eram padrão em redes de média tensão, mas exigiam altos índices de manutenção preventiva, apresentavam riscos de vazamento de substâncias tóxicas e geravam desafios para o cumprimento de normas ambientais.

Hoje, os religadores com isolamento sólido oferecem design livre de manutenção, maior resiliência a intempéries e conformidade com políticas ambientais, tornando‑se a escolha preferida das concessionárias.

Principais componentes dos religadores

Todos os religadores consistem em três elementos básicos: módulo de comutação, cubículo de controle e cabo de controle. Normalmente, transformador de potencial (tensão), kit de montagem e supressores de surtos também estão incluídos no pacote. O religador de elevação única chega ao cliente já montado e só precisa ser içado até o poste e conectado aos fios primários e ao aterramento.

Usando comutação a vácuo em religadores

Atualmente, a comutação a vácuo é a tecnologia mais popular em novos equipamentos de comutação de média tensão. A interrupção de corrente ocorre em uma garrafa de vácuo, onde a extinção do arco é realizada devido à deionização de gap eficaz e à rápida recuperação da rigidez dielétrica. Ao contrário do vácuo, outros meios de interrupção, como óleo e SF6, produzem mais energia de dissipação de arco e têm produtos de combustão de arco, portanto, são menos seguros e têm menor vida útil de contato. Os interruptores a vácuo também podem suportar tensões de recuperação transitórias mais altas em comparação a outros meios, o que é importante para evitar reignições de arco.

Cálculo da localização ideal do religador de circuito

Quando se trata de escolher um local para instalar religadores no sistema de distribuição, as concessionárias são frequentemente desafiadas com uma tarefa complexa de engenharia para atender a diferentes restrições. Por um lado, os operadores de rede de distribuição se esforçam para melhorar os índices de confiabilidade do sistema (SAIFI, SAIDI), mas, por outro lado, são limitados pelos gastos de capital e precisam ter certeza de que estão tomando a decisão mais eficiente.

No caso mais geral, deve-se seguir estes princípios:

 

  1. É absolutamente vital colocar um religador ou um disjuntor com função de religamento automático no início de um alimentador.

  2. Os religadores são mais eficazes em alimentadores de loop do que em alimentadores radiais.

  3. Os locais preferidos dos religadores devem ser escolhidos pela equipe de engenharia por critérios de minimização de SAIDI e SAIFI usando informações sobre o número de clientes em seções, distribuição de cargas, equipamento instalado, topologia da rede e algumas outras informações. Normalmente é muito difícil resolver isso sem software de engenharia especializado e alguns fabricantes de religadores podem oferecer isso como um serviço.

Ni * Li = constante

  • Ni – número de clientes na seção i

  • Li – comprimento total da linha aérea na seção i (com linhas de derivação)

As localizações reais devem ser corrigidas considerando:

  • Proximidade de estradas para facilitar o acesso ao transporte

  • Condições de qualidade da comunicação

  • Consumidores de carga altamente importantes

  • Incapacidade de instalar o religador em um local específico

     

Cálculo da Localização Ideal do Religador de Circuito
 

Quando se trata de posicionamento de religador automático média tensão no sistema de distribuição, as concessionárias enfrentam um desafio de engenharia para atender a diferentes restrições. Por um lado, os operadores buscam otimizar índices de confiabilidade como SAIFI e SAIDI, mas, por outro, precisam controlar CAPEX e garantir o retorno sobre investimento.
 

​O religador automático média tensão é um dispositivo inteligente livre de manutenção que potencializa a confiabilidade do sistema elétrico, reduzindo drasticamente interrupções de energia e tempos de manutenção. Seus algoritmos avançados de automação descentralizada e detecção de faltas garantem a continuidade do fornecimento, aumentam a satisfação do consumidor e promovem a eficiência operacional em redes de distribuição de média tensão.

Perguntas Frequentes sobre Religadores Automáticos

 

O que é um religador automático?

Um religador automático é um dispositivo de proteção em redes aéreas de distribuição de energia que detecta faltas transitórias e executa ciclos de abertura e religamento para restaurar o fornecimento sem intervenção humana

 

Como funciona o ciclo de religamento automático?

Ao detectar uma sobrecorrente ou falha, o religador abre o circuito, espera um breve intervalo (normalmente 1–5 s) e então fecha automaticamente para testar se a condição anômala foi eliminada; esse processo pode ser repetido várias vezes antes de entrar em bloqueio

 

Quais são os tipos de religadores disponíveis?

Os religadores podem ser classificados quanto ao meio de interrupção de arco em óleo, gás SF₆ e vácuo, além de variantes monofásicas, trifásicas e com controles microprocessados ou eletrônicos

 

Por que a comutação a vácuo é preferida em religadores modernos?

A comutação a vácuo oferece extinção de arco ultrarrápida, alta vida útil de contato e ausência de emissões tóxicas, superando tecnologias legadas em óleo e SF₆

 

Quais benefícios econômicos os religadores proporcionam?

Eles reduzem custos de manutenção de campo em até 70%, evitam perdas de receita por interrupções e diminuem multas regulatórias associadas a índices de confiabilidade baixos.
 

Qual o custo de instalação?
Varia conforme modelo e complexidade, mas compensa pelo custo-benefício em redução de perdas.

 


Qual a vida útil?
Em média 20-30 anos, dependendo de condições operacionais e manutenção.


Diferença entre religador e disjuntor?
Religadores são para redes de distribuição e têm múltiplas tentativas; disjuntores atuam em subestações com maior capacidade.

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