O que diferencia um relé de sobrecorrente direcional de um relé de sobrecorrente não direcional? Explique a importância do ajuste direcional em sistemas de proteção.

Passo 1

O enunciado pergunta qual é a diferença entre um relé de sobrecorrente não direcional e um relé de sobrecorrente direcional, e pede para explicar por que o ajuste direcional é importante em esquemas de proteção. O conteúdo envolve princípios de proteções elétricas por sobrecorrente e o uso de elemento direcional para discriminar sentido de falha.

Passo 2

Um relé de sobrecorrente não direcional atua apenas comparando a magnitude da corrente medida I com um valor de disparo ajustado I_{\text{pickup}}. Quando
I \ge I_{\text{pickup}},
ele dispara, independentemente de onde venha a falha (próximo ou distante, à montante ou à jusante). Esse tipo de relé é adequado em sistemas radiais simples, onde não há ambiguidade sobre o sentido do defeito.

Passo 3

Já o relé de sobrecorrente direcional adiciona um elemento de polarização, tipicamente baseado na tensão de fase ou na componente de sequência zero, para determinar o ângulo de fase \varphi entre a corrente de falta e a tensão polarizadora. Com isso, o relé só dispara se dois critérios forem atendidos simultaneamente:
1. A magnitude da corrente excede o ajuste ( I \ge I_{\text{pickup}}).
2. O ângulo de fase \varphi está dentro de uma faixa angular pré-definida (área de atuação), indicando que o defeito está, por exemplo, “para frente” (jusante) e não “para trás” (montante).

Passo 4

As principais diferenças podem ser resumidas assim:
– O relé não direcional só olha para o valor de I, sem saber se a corrente vem de um ou de outro lado do relé.
– O relé direcional também avalia o sentido (ângulo de fase) da corrente em relação à tensão polarizadora, selecionando falhas apenas numa direção desejada.

Passo 5

O ajuste direcional é fundamental em sistemas com topologia em anel, malhas ou com várias fontes (geradores ou alimentadores em paralelo), pois:
– Garante seletividade: evita que um relé mais distante julgue ser o mais próximo da falta e desarme antes do relé correto.
– Mantém a estabilidade do sistema: impede disparos indevidos por correntes de carga reversa ou transitórias.
– Permite zonar a proteção de forma precisa, isolando apenas a porção defeituosa sem desligar áreas saudáveis.

Resposta

Um relé de sobrecorrente não direcional dispara apenas pelo valor de corrente, sem distinguir o sentido da falta. Um relé de sobrecorrente direcional só dispara se a corrente exceder o ajuste extit{e} estiver chegando na direção previamente selecionada (definida pelo ângulo de fase entre corrente e tensão polarizadora). O ajuste direcional é importante para manter seletividade e evitar disparos indevidos em sistemas com múltiplas fontes ou malhas, garantindo que apenas o trecho defeituoso seja isolado.

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