Ano 11 - Edição 131 Dezembro de 2016
Veículos elétricos ainda são desafio Embora se ouça falar muito deles, apenas 1% do mercado global de automóveis é movido a eletricidade
Medição de energia elétrica BT com harmônicos de corrente Pesquisas exclusivas: Mercados de equipamentos para teste, medição, gerenciamento e automação preveem encerrar 2016 com crescimento moderado
Sumário atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser Simone Vaiser Coordenação de marketing Emerson Cardoso – emerson@atitudeeditorial.com.br Coordenação de circulação, pesquisa e eventos Marina Marques – marina@atitudeeditorial.com.br Assistente de circulação, pesquisa e eventos Bruna Leite – bruna@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Redação Bruno Moreira – bruno@atitudeeditorial.com.br Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Carla Kos Duboc - carla@atitudeeditorial.com.br Representantes Paraná / Santa Catarina / Rio Grande do Sul / Minas Gerais Marson Werner - marson@atitudeeditorial.com.br (11) 3872-4404 / 99488-8187 Direção de arte e produção Leonardo Piva - atitude@leonardopiva.com.br Denise Ferreira Consultor técnico José Starosta Colaborador técnico de normas Jobson Modena Colaboradores técnicos da publicação Aléssio Borelli, Cláudio Mardegan, João Barrico, Jobson Modena, José Starosta, Juliana Iwashita, Luiz Fernando Arruda, Marcelo Paulino, Michel Epelbaum, Roberval Bulgarelli e Saulo José Nascimento. Colaboradores desta edição: Cláudio Mardegan, Deivid Lemos, Fernando Belchior, José Claudio de Oliveira e Silva, José Vieira Junior, Marcello Mori, Murilo Leonardo, Nunziante Graziano, Samuel Tomasin, Tiago Nogueira e Vicente Scopacasa Revista O Setor Elétrico é uma publicação mensal da Atitude Editorial Ltda. A Revista O Setor Elétrico é uma publicação do mercado de Instalações Elétricas, Energia, Telecomunicações e Iluminação com tiragem de 13.000 exemplares. Distribuída entre as empresas de engenharia, projetos e instalação, manutenção, industrias de diversos segmentos, concessionárias, prefeituras e revendas de material elétrico, é enviada aos executivos e especificadores destes segmentos. Os artigos assinados são de responsabilidade de seus autores e não necessariamente refletem as opiniões da revista. Não é permitida a reprodução total ou parcial das matérias sem expressa autorização da Editora. Capa: Scharfsinn | Shutterstock.com Impressão - Ipsis Gráfica e Editora Distribuição - Correio
Aula prática – Qualidade da energia
Simulador de medidor digital de energia elétrica de baixa tensão, com forte presença de harmônicos, utilizando LabView. Coluna do consultor
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Painel de notícias 8 Setor eletroeletrônico em queda; Sendi discute regulação, economia e tecnologia; Itaipu supera produção de Três Gargantas; Chint estuda implantar fábrica no Brasil; Eaton investe em fortalecimento de marcas. Estas e outras notícias sobre empresas, mercado e produtos do setor elétrico brasileiro. Fascículos Reportagem 44 Ouvimos muito falar em veículos elétricos e já é possível identificar um ou outro nas ruas, no entanto, apenas 1% do mercado global de veículos elétricos é movido a energia elétrica. Pesquisa – Equipamentos para testes, medição, automação e
Atitude Editorial Publicações Técnicas Ltda.
Filiada à
58
gerenciamento de energia Empresas desses segmentos acusam desaceleração da economia como freio para resultados melhores, mas ainda projetam algum crescimento para o fechamento do ano. Espaço 5419
68
Um artigo de cunho político sobre sistemas de captação convencional e não convencional. Colunistas Jobson Modena – Proteção contra raios 72 José Starosta – Energia com qualidade 74
Av. General Olímpio da Silveira, 655 – 6º andar, sala 62 CEP: 01150-020 – Santa Cecília – São Paulo (SP) Fone/Fax - (11) 3872-4404 www.osetoreletrico.com.br atitude@atitudeeditorial.com.br
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Roberval Bulgarelli – Instalações Ex 76 Plinio Godoy – Falando sobre a luz Ponto de vista
78
80
Redes subterrâneas são mais do que estética.
3
Editorial
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Capa ed 131_D.pdf
1
12/20/16
10:58 PM
www.osetoreletrico.com.br
Ano 11 - Edição 131 Dezembro de 2016
Veículos elétricos ainda são desafio
O Setor Elétrico - Ano 11 - Edição 131 – Dezembro de 2016
Saudades do racionamento
Embora se ouça falar muito deles, apenas 1% do mercado global de automóveis é movido a eletricidade
Medição de energia elétrica BT com harmônicos de corrente Pesquisas exclusivas: Mercados de equipamentos para teste, medição, gerenciamento e automação preveem encerrar 2016 com crescimento moderado
Edição 131
Durante o Sendi (Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica), um dos maiores eventos do setor elétrico
brasileiro – se não, o maior –, não se falava em outra coisa: o difícil momento vivido hoje pelas concessionárias. Em um evento organizado pela Associação das distribuidoras, a Abradee, os holofotes se mantiveram nelas e não poderia ser diferente.
A política de subsídio do Governo que compeliu as concessionárias a cobrarem preços mais amenos, a crise
econômica e outros fatores forçaram o endividamento das distribuidoras de energia. A dívida acumulada alcança o total de R$ 3,8 bilhões. Mais tarde, o corte desse subsídio que ajudava a compor a tarifa final paga pelo consumidor culminou nos reajustes dos preços de energia em até 30%, dependendo da concessionária e área de concessão, que acompanhamos bem em 2015. Diante desse aumento, apesar de 99,7% dos domicílios do país, incluindo os da zona rural, estarem ligados à rede das 63 distribuidoras, boa parte de outro tipo de consumidor acabou abandonando o mercado regulado em direção ao ambiente de contratação livre, motivada pela busca por tarifas mais competitivas. Cerca de 4.200 consumidores migraram para o Mercado Livre.
Com isso, as distribuidoras chegaram a uma taxa de sobrecontratação da ordem de 8%. Segundo foi publicado no jornal
Folha de S. Paulo, esse índice equivale a fechar o ano com uma sobra de 3700 MW a mais no sistema, montante muito similar ao que será injetado na rede pela usina de Jirau (3750 MW de capacidade) e que foi inaugurada no último dia 16 de dezembro.
Ocorre que, ao que parece, a sobra de energia não é um problema apenas das concessionárias de distribuição,
mas sim do país como um todo.
O Governo anunciou o cancelamento do segundo Leilão de Reserva (para contratação de energia solar e eólica)
apenas cinco dias antes da data prevista para a sua realização, agendada para 19 de dezembro. A justificativa é de que há sobra de energia e que o certame poderia onerar o consumidor por conta do Encargo de Energia de Reserva (EER). A Abeeólica (associação de energia eólica) contestou os motivos. Para a entidade, é preciso analisar o preço e a qualidade da “sobra” de energia. A energia proveniente das usinas termelétricas, por exemplo, não é das mais módicas.
Se há cinco anos, talvez menos tempo, a preocupação que acompanhávamos em seminários e congressos
girava em torno da possibilidade de racionamento tendo em vista a grande demanda do país, hoje o cenário é outro e talvez mais preocupante. A recessão é apontada como a principal causa dessa sobra de energia, já que o consumo de eletricidade é diretamente proporcional ao crescimento do PIB. Saudades do tempo em que o ministro era bombardeado com a pergunta: teremos energia suficiente?
Que 2017 tenhamos mais energia e mais produtividade!
Boa leitura! Abraços,
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Coluna do consultor
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do DeinfraFiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
Um novembro azul de doer... e que não terminou! No editorial do mês passado, mencioná
Humanidade”, buscando saídas para o imbróglio
vamos o sofrido mês de novembro, que, mesmo
que se meteram em um modelo de corrupção
sem ter terminado já mostrara a sua marca. Ao
também jamais visto (pelo menos descoberto)
final daquele editorial, um alento à única boa
desde os tempos de Cabral. E agora amigos?
esperança: a certeza do sucesso do Verdão,
Não, eles não conseguirão! Eis que finalmente
então já com a mão na taça. O que se viveu
surge no desmoralizado STF alguém de juízo que
posteriormente, nos últimos dias daquele mês, foi
bota o dedo no nariz deste bando de farsantes
sim a conquista do título depois de 22 anos, mas
que ocupa o legislativo e consegue concluir (em
não foi o verdão de São Paulo o protagonista do
tempo) que a “cambada” teria desviado o real
futebol. Outros dois verdes que disputariam a
interesse da lei. Sem comentários.
final da Sul Americana tomaram a cena e uma
Incrível foi a dificuldade em se aprovar
tragédia assolou nossas cabeças. Uma brutal e
naquele circo de horrores uma regra em que
“burral” incompetência associada a suspeitas de
não se pode gastar mais do que se ganha!
corrupção em uma típica novela “cucaracha” pôs
Como diria o comendador Fumagalli: “Orrrrra
fim a mais de 70 valiosas vidas cheias de sonhos,
meu!”. Alguém pode dizer como os arruaceiros
numa demonstração explícita da imbecilidade
que eram contra o projeto mantém seus lares
que assolou seres aparentemente humanos por
com fluxo de caixa negativo? Será que eles
alguns milhares de dólares a mais.
trabalham? Como somos brasileiros, o lado bom
O trágico final seria obra de uma roleta
da coisa foi a lista de apelidos da empreiteira,
russa orquestrada por uma besta assassina que
que fazia as benesses das vossas (ou nossas)
pilotava o avião. O mundo parou para as justas
excelências, vazada e que somada à anterior já
homenagens e o Atlético de Medellin mostrou
perfazem um total de 60 apelidos (vejam só!).
aos nossos incrédulos olhares o que significa
“Lindinho”, “avião”, “angorá”, “caju”, “justiça”,
a palavra “solidariedade”. Não tínhamos noção
”feia”, e o melhor de todos, o “todo feio”. Tem
da extensão da amizade desse nosso vizinho
também o “caranguejo”, o “primo”, o “comuna” e
do noroeste da América Latina. Temos muito
o “boca mole”, entre outros, e põe outros nisso.
a reconhecê-los como nossos verdadeiros
Mas a economia e seus indicadores continuam
“Hermanos”. Sem palavras, muito obrigado!
caindo, caindo...
Quem torcia para o Verdão de SP, agora torce
para os três.
novas energias surjam para o ano novo, com
Acharam que acabou? Não amigo! No ato
verdes esperanças para o futuro sem as pragas
seguinte, nossa seleção de jogadores de Brasília
que nos assolam. Que cavamos masmorras ao
(nós os selecionamos para lá estarem) seguia
vício em 2017 e que a luz surja no fundo do túnel.
trabalhando duro pelo “bem da Pátria e da
Why not?
Esperamos que dezembro acabe logo e que
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Notícias relevantes dos mercados de instalações elétricas de baixa, média e alta tensões.
Setor eletroeletrônico em queda De acordo com levantamento da Abinee, apresentado em dezembro deste ano, o faturamento nominal das indústrias do setor deverá registrar queda de 8% em 2016; 11% levando em conta a inflação
No final de 2015, ante um faturamento
nominal de R$ 148,3 bilhões, representando queda de 4% em relação ao faturamento de 2014, e um cenário político-econômico que estava turbulento, mas que caminhava para um desfecho interessante aos empresários, as
indústrias
do
setor
eletroeletrônico
fizeram uma previsão comedida. Segundo levantamento
realizado
pela
Associação
Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee) em 2015, as empresas do segmento esperavam para este ano um faturamento nominal de R$ 148,8 bilhões, pouco melhor do que foi apresentado naquele ano. Com o desconto da inflação, seria registrada uma queda de 6%, no entanto, o ano de 2016 ficou aquém do esperado.
O
indústria
afetou a expansão de importantes linhas de
único
segmento
da
As esperanças de que o ano de 2016
eletroeletrônica que mostrou faturamento
transmissão, é um dos episódios que afetou
para a indústria do setor pudesse ser
positivo (3%) no ano foi o de Geração,
negativamente a indústria.
salvo se fortaleceu com o impeachment da
Transmissão e Distribuição de energia elétrica
presidente eleita Dilma Rousseff. Em coletiva
(GTD). Segundo a Abinee, contudo, esta
distribuição de energia elétrica, a queda da
de imprensa realizada no dia 8 de dezembro
elevação não reflete o atual cenário do setor,
demanda de energia, conforme a associação,
deste ano, o presidente da Abinee, Humberto
que vem sendo alimentado com encomendas
inibiu os investimentos das concessionárias.
Barbato, declarou que a indústria como um
em carteira decorrentes de leilões realizados
todo esperava que, passado o impeachment,
no ano passado e neste ano.
vêm sendo registradas nos últimos anos, a
efetivamente fossem realizadas as reformas
fundamentais que o Brasil tanto necessita
de
e que a indústria, em particular, aguarda
crescimento
1%
em conta que a expectativa do Governo é de
esperançosa.
essas
semestre de 2016, decaindo no segundo
que o PIB cresça próximo a 1% em 2017, as
reformas são bastante amplas, foi utilizada
semestre. Conforme a Abinee, a liquidação
empresas do setor estimam uma elevação do
uma estratégia de se mandar aos poucos
judicial do grupo espanhol Abengoa, que
faturamento também de apenas 1%.
“Contudo,
como
O faturamento das empresas fabricantes equipamentos mais
para o Congresso Nacional”, explica Barbato. Nesse sentido, em um primeiro momento, logo
depois
do
impeachment,
criou-se
uma expectativa muito positiva, mas que, posteriormente, não se concretizou.
Segundo o relatório, o faturamento da
indústria eletroeletrônica, em 2016, foi de R$ 131,2 bilhões, bem inferior ao que se almejava, representando uma queda de 8% em relação ao faturamento nominal de 2015. Decréscimo que, se descontada a inflação, atingirá o patamar de 11%.
para
GTD
significativo
obteve no
Especificamente sobre o segmento de
Não obstante as sucessíveis quedas que
indústria do setor eletroeletrônico acredita que o próximo ano será um pouco melhor. Levando
Principais indicadores do setor eletroeletrônico
2016* X 2015
Indicador
2015
2016
Faturamento nominal (R$ milhões)**
142.540
131.212
-8%
Faturamento (US$ milhões)
42.693
37.489
-12%
Exportações (US$ milhões)
5.912
5.589
-5%
Importações (US$ milhões)
31.435
25.300
-20%
Saldo (US$ milhões)
-25.522
-19.711
-23%
Número de empregados (mil)
248,1
234,0
-6%
Utilização da capacidade produtiva (%)
69%
71%
-
Investimentos (R$ milhões)
3.236
2.413
-25%
Investimentos (% do faturamento)
2,3%
1,8%
-
*projeção / **variação real = -11%
Fonte: Abinee
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Técnica, política e economia são alvo do Sendi 2016
Rafael Danielewicz
Com público de três mil pessoas, Seminário de Distribuição de Energia Elétrica reuniu agentes do setor de distribuição e Governo para discutir regulação, investimentos e retomada do crescimento
Sendi 2016 recebeu cerca de três mil pessoas
Realizado entre os dias 7 e 10 de novembro
sustentabilidade do negócio. É preciso um
na cidade de Curitiba (PR), o Seminário Nacional
ambiente regulatório sintonizado com os novos
de Distribuição de Energia Elétrica (Sendi) é um
tempos, mais estável e sustentável”, afirmou
dos principais eventos do setor elétrico brasileiro.
o presidente da Associação Brasileira de
Em sua vigésima segunda edição, o congresso
Distribuidores de Energia Elétrica (Abradee),
reuniu cerca de três mil pessoas, segundo
Nelson Fonseca Leite.
a organização, e foi palco de apresentação
de novas tecnologias, encontro de negócios,
desde 2013, quando uma série de fatores, como
debates sobre novas tendências e integração
a seca, crise econômica e a política de subsídio
entre profissionais da indústria, da academia e das
no preço da tarifa resultaram em endividamento
principais concessionárias do país.
das distribuidoras de energia e tarifa alta para o
O setor de energia passa por dificuldades
Durante a abertura do evento e nos painéis
consumidor. Soma-se a isso a migração de muitos
de debate, as concessionárias brasileiras de
consumidores importantes para o Mercado Livre,
distribuição de energia defenderam uma mudança
deixando as concessionárias sobrecontratadas.
profunda no setor, voltada para recuperar a
Por estes motivos, os distribuidores aproveitaram
capacidade de investimento e de um ambiente de
a oportunidade do evento para pedirem incentivos
negócios com segurança jurídica. Com a mudança
à modernização e expansão de rede, um marco
na agenda econômica, focada atualmente em
regulatório claro para atuar e maior autonomia e
cortar os gastos excessivos da máquina estatal
participação do setor para a tomada de decisões
e resgatar espaço para os investidores, as
envolvendo a cadeia energética.
distribuidoras esperam do atual governo federal
sinais claros para a tomar decisões que possam
dívida líquida acumulada de R$ 3,8 bilhões,
impactar na recuperação do crescimento no país.
resultado da crise que o setor vem enfrentando
As distribuidoras de energia estão com uma
“O setor de distribuição vai passar por
desde 2013 e, especialmente, quando o governo
grandes mudanças, com atuação descentralizada
federal cortou subsídios (por falta de condições
e inteligente. As empresas precisam se preparar
de mantê-los diante da crise econômica) que
para isso e ter saúde financeira para investir.
ajudavam a compor a tarifa final paga pelo
Temos que ter um ambiente que permita a
consumidor. Resultado: os reajustes de energia
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
11
em 2015 ficaram entre 5% a 28%, dependendo da região do país. O ministro das Minas e Energia, Fernando Bezerra Filho, afirmou durante o Seminário que, em quase seis meses de gestão, conseguiu desencadear uma série de ações que vão resultar numa maior segurança na tomada de decisões, com reflexos positivos para o setor. A ação principal foi resgatar o papel que cada órgão governamental desempenha na adoção das políticas públicas para o setor.
Sobre o evento
De acordo com Nelson Fonseca Leite, que
há seis anos preside a Abradee, organizadora do evento, e já participou de sete edições do Sendi, o Seminário de Curitiba foi o que mais recebeu participantes. “Além da quantidade, é importante destacar o interesse do público presente, que lotou os auditórios e marcou presença nas apresentações dos trabalhos técnicos”, afirmou o presidente.
Nesta edição, 776 trabalhos técnicos foram
inscritos, dos quais 200 foram selecionados para apresentação em sessões técnicas e 80 em formato de pôster. As mostras englobaram 23 temas do mercado de distribuição de energia e aconteceram simultaneamente em 12 salas do evento. “Representantes de concessionárias de todo o Brasil trouxeram as melhores práticas e possibilitaram essa troca de conhecimentos e experiências entre os diversos players do mercado”, afirmou o presidente da Copel Distribuição, Antônio Guetter.
O evento contou ainda com a presença de
duas missões internacionais – uma do Reino Unido e outra do Canadá – com a organização de uma roda de negócios com empresários estrangeiros e brasileiros no setor de distribuição de energia.
O presidente da Abradee destacou também
a relevância dos temas debatidos e o alto nível dos palestrantes presentes. “Tivemos, nesta edição, o primeiro ministro a participar do Sendi na era democrática. O último foi em 1980, no governo Figueiredo”, lembrou Fonseca Leite.
O Sendi 2016 foi constituído ainda por outros
dois eventos que antecederam o Seminário: o VI Rodeio Nacional de Eletricistas e a primeira edição do Hackathon Sendi, que aproximou o público acadêmico do setor.
Painel de produtos
12
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Novidades em produtos e serviços voltados para o setor de instalações de baixa, média e alta tensões.
Lâmpada Led
Gerenciamento de energia
www.lampadasgolden.com.br
www.elipse.com.br
A Ultraled A60 Eco de 8 W é a novidade da Lâmpadas
A empresa Elipse Software apresenta o Elipse Power ADMS
Golden, que aperfeiçoou o seu modelo anterior, de 10 W. Com
(Advanced Distribution Management System), plataforma que tem
economia de até 86% no consumo de energia, quando comparada
como destaque a possibilidade de integração com sistemas GIS
à incandescente de 60 W, a nova lâmpada tem a vantagem de não
(Geographic Information System), o que permite a importação de
possuir materiais pesados em sua composição e seu invólucro de
redes georreferenciadas já existentes em softwares de terceiros,
plástico reduzir o risco de acidentes, principalmente quando usada
evitando retrabalhos durante a implantação.
em regiões litorâneas, como auxiliar de pescadores.
diagramas simplificados de operação, diminuindo drasticamente o
De acordo com a Lâmpadas Golden, a lâmpada é indicada para
O Módulo Esquematizador permite criar automaticamente
atender ao consumidor que utiliza fontes renováveis, considerando
tempo de engenharia e aumentando a segurança operativa, uma vez
que o produto opera em correntes contínua e alternada (12 V AC/
que a criação manual de interfaces deste tipo eleva o risco de erros
DC). Também pode ser aplicada em
humanos.
food trucks, ônibus e trailers, além
de cidades litorâneas.
que restabelece a energia elétrica via caminhos alternativos, sendo
capaz de tomar decisões de forma rápida e autônoma, reduzindo
O produto apresenta base
A empresa destaca ainda o módulo Self-healing da plataforma,
E27 e é ideal para retrofit.
significativamente o tempo de suspensão do serviço e o número de
Oferece temperatura de cor de
consumidores desenergizados.
6500 K e fluxo luminoso de 803 lúmens, apresentando eficiência de 100 lm/W. A empresa garante vida útil de aproximadamente 11 anos ou 25 mil horas.
Ultraled, da Lampadas Golden, é acionada por bateria.
Segundo a empresa, a plataforma agrega melhorias nos indicadores DEC e FEC das distribuidoras.
Cabo para distribuição www.nexans.com.br
A Nexans aproveitou a sua exposição durante o Seminário de Distribuição de Energia Elétrica
Cabos são indicados para sistemas de distribuição e de transmissão.
(Sendi), que aconteceu em novembro na cidade de Curitiba (PR), para apresentar sua linha de produtos para o setor de distribuição. Um dos produtos divulgados foi o cabo Multiplex 0,6/1 kV, ideal para instalação de sistema de distribuição e entradas de serviço aéreas, especialmente, em regiões arborizadas. Possui condutor em alumínio e isolação XLPE (90°C) ou PE (70°C).
Já os cabos de alumínio nu são indicados para instalação de linhas aéreas para sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica.
Estes cabos são divididos em quatro tipos : CA, CAA, CAL, CAAL. Os alumínios presentes nos cabos são de ligas 1120, AI 1350-C, liga 6201 ou termorresistente.
De acordo com a empresa, o alumínio liga 1120 é uma versão mais desenvolvida em relação ao Al 1350-C, com condutividade elétrica
quase similar (60% IACS) com resistência mecânica 50% superior. O alumínio termorresistente é uma liga de Al-Zr para operação em temperaturas elevadas (150 °C para AT1 e AT3 para 210 °C, denominações da norma IEC), sem que haja degradação mecânica ao longo do tempo. É indicado para recapacitações de linhas existentes para obter maior capacidade de transmissão. E o alumínio liga 6201 é uma liga Al-Si-Mg, que apresenta condutividade elétrica menor (52,5% IACS), porém na configuração sem a alma de aço, o cabo com esta liga pode ter características mecânicas e elétricas semelhantes ao de um CAA de mesmo diâmetro, com um peso menor, resultando em vantagens técnicas e econômicas.
Painel de empresas
14
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.
Grupo Eaton investe no fortalecimento de marcas Empresas recém adquiridas lançam novidades para diferentes mercados e ampliam portfólio da companhia para a área elétrica
Com
o
objetivo
participação
no
de
aumentar
mercado
a
elétrico
mercado elétrico focado em residências, comércios
e
redes
de
materiais
possibilitando
de
comercial, industrial e residencial do
construção,
mais
Brasil, a Eaton adotou um plano para
competitividade em virtude do seu custo/
fortalecer marcas adquiridas ao longo dos
benefício.
anos. Blindex, Eletromec e Moeller são
empresas da área elétrica que passaram
esforços no aprimoramento da Rede
a fazer parte do Grupo Eaton nos últimos
Smartwire, solução usada para diminuir
anos e contribuíram para a ampliação do
custo e tempo de montagem da parte
portfólio da companhia.
elétrica de painéis e máquinas. A nova
Para o presidente corporativo na
versão aumentou o alcance da rede
América
Para a linha Moeller, a Eaton focou
do
e melhorou as opções de produtos e
Grupo Elétrico para a mesma região,
elementos de controle. Com esta solução,
João Vicente Faria, os esforços para a
uma máquina que antes necessitava de
consolidação e expansão da Eaton nesse
oito horas para a conclusão da montagem
mercado são grandes no Brasil. Do total
elétrica, consegue ser terminada em
das vendas da empresa no mundo, 60%
apenas uma hora.
já vem do setor elétrico.
Latina
e
vice-presidente
“Estamos preparados, por meio das
e
nossas soluções globais, para apresentar
sinalização para aplicações pesadas que
respostas aos maiores desafios atuais de
fabrica produtos customizáveis, lança
gerenciamento de energia elétrica”, afirma
as torres de sinalização com grau de
Faria. Segundo ele, com a adoção dessas
proteção de elemento sonoro IP 65; os
estratégias, a empresa espera revigorar
botões com 16 mm para aplicação em
seu relacionamento com os canais por
equipamentos pequenos como máquina
meio do portfólio diversificado e da
de cortar frios e de panificação, e a chave
ampliação do Power Partner Program.
seccionadora de até 3.000 A.
O programa proporciona capacitação e
A
Já
Blindex,
a
linha
de
Eletromec,
comando
conhecida
pelos
ferramentas que auxiliam os distribuidores
fusíveis, traz como novidade disjuntores,
na
protetores
no fechamento de vendas e oferece
diferenciais.
de
surto
Com
e
cinco
interruptores linhas
de
produtos, a marca alcança outra fatia do
identificação
de
oportunidades
e
recompensa pelo trabalho desenvolvido junto aos clientes finais.
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
15
Itaipu desbanca Três Gargantas e assume liderança mundial de produção de energia elétrica Foi aos dez minutos do dia 17 de dezembro. O recorde mundial em geração anual de energia se soma ao título que Itaipu já detinha: o de maior produção acumulada Aos dez minutos de um sábado, dia 17 de dezembro de 2016, Itaipu Binacional atingia 98.800.319 milhões de MWh, ultrapassando a usina de Três Gargantas, na China. A marca foi alcançada 13 horas depois que Itaipu superou seu recorde de 98,6 milhões de MWh, registrado em 2013.
O recorde mundial em geração anual
de energia se soma ao título que Itaipu já detinha: o de maior produção acumulada. Desde a entrada em operação de sua primeira unidade geradora, em maio de 1984, há 32 anos, Itaipu já produziu mais de 2,4 bilhões de MWh, energia suficiente para atender a demanda do mundo inteiro por 40 dias.
A produção total de 2016 deve ficar
acima de 102,5 milhões de MWh, algo jamais imaginado até mesmo pelos que projetaram a usina. O excedente garantido de Itaipu significa inúmeros benefícios. “Quanto mais Itaipu produz, menos o Brasil precisa recorrer a termoelétricas, diz o diretor-geral brasileiro, Jorge Samek.
Este ano, Três Gargantas, que fechou
novembro com a geração em torno de 83 milhões de MWh, prevê uma produção total de 90 milhões de MWh. Confirmadas as projeções de Itaipu, a vantagem final colocada frente à chinesa será de mais de 10 milhões de MWh, o equivalente a mais de um mês de geração.
Painel de empresas
16
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Chint estuda implantar fábrica no Brasil Empresa comemora resultados positivos: em 2015, atingiu faturamento global de US$ 7 bilhões
Matriz da Chint, na China. Atualmente, a companhia conta com a colaboração de 30 mil funcionários em todo o mundo.
cada vez mais na área de energia limpa
uma fábrica no Brasil de sistema solar,
mundial de seus negócios. Em 2015, a
e
provavelmente
companhia atingiu um faturamento de
desenvolvimento de soluções e serviços.
pretensão da companhia é estar cada vez
US$7 bilhões. Apesar da desaceleração do
“Nossa
mais presente no Brasil.
crescimento econômico e da instabilidade
tendências mundiais da área de energias
política do Brasil, no ano passado, a
renováveis, e esse mercado está muito forte
meio de subsidiárias e sede na China, a
empresa
A Chint está comemorando o resultado
eficiência
energética
intenção
é
por
meio
acompanhar
do as
na
região
nordeste.
A
Com atuação em diversas regiões por
na América Latina”, explica Jackie Xiang,
empresa também possui fábrica Alemanha
aproximado de 17% somente no mercado
diretor geral da Chint para América Latina.
e conta com um escritório comercial e
interno, revelou o gerente nacional da
“A Chint tem expertise para atuar
técnico em São Paulo (SP). Na China, são
Chint no Brasil, Márcio Sampaio.
em setores distintos”, avalia Xiang. Por
quatro complexos industriais com mais de
isso, estuda a possibilidade de instalar
28 fábricas instaladas.
alcançou
um
crescimento
O propósito da empresa é o de atuar
Fascículos
Apoio
GERAÇÃO DISTRIBUÍDA Murilo Leonardo e José Vieira Junior Capítulo XII – Análise do impacto da geração distribuída nas perdas de um sistema de subtransmissão
18
• Métodos para alocação de perdas • Análise em carga pesada • Análise em carga média • Análise em carga leve
IEC 61439 – QUADROS, PAINÉIS E BARRAMENTOS BT Nunziante Graziano Capítulo XII – IEC 61439-2 – Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão – Partes 3, 4, 5, 6, 7 e IEC/TR 60890
26
• ABNT NBR IEC 61439-3 baseada na IEC 61439-3 • ABNT NBR IEC 61439-4 baseada na IEC 61439-4 • ABNT NBR IEC 61439-5 baseada na IEC 61439-5 • ABNT NBR IEC 61439-6 baseada na IEC 61439-6 • ABNT NBR IEC 61439-7 • IEC/TR 60890
LED – EVOLUÇÃO E INOVAÇÃO Vicente Scopacasa
30
Capítulo XII – Entendendo a IESNA LM80-08 e TM-21-11 • Características • Testes e relatórios • Manutenção do fluxo
CURTO-CIRCUITO PARA A SELETIVIDADE Cláudio Mardegan Capítulo XII – Tipos de faltas mais comuns • Curto-circuito trifásico • Curto-circuito fase-terra • Curto-circuito bifásico • Curto-circuito bifásico com contato à terra • Curto-circuito à terra por arco
34
Apoio
Geração distribuída
18
Capítulo XII Análise do impacto da geração distribuída nas perdas de um sistema de subtransmissão Por Murilo Leonardo e José Vieira Junior*
brasileira,
diretamente relacionadas à distribuição e à
alta tensão, também denominado como
geração distribuída é caracterizada por
intensidade do fluxo de potência nas redes
sistema de subtransmissão nas perdas
empreendimentos de geração de energia
que compõem esses sistemas, de maneira
elétricas
elétrica conectados diretamente no sistema
que a presença de geradores distribuídos
metodologias de alocação de perdas:
elétrico de distribuição do consumidor.
altera a distribuição deste fluxo, mudando,
Método da Substituição e o Método do
Desde
Fascículo
Segundo
a
legislação
totais,
utilizando-se
duas
assim, o carregamento das linhas de
Coeficiente Marginal de Perdas, ambos
elétrico brasileiro na década de 1990, em
distribuição,
apresentados em JENKINS et al. (2008).
que os setores de geração, transmissão e
modificando
das
Isso resultou no estabelecimento de
distribuição de energia elétrica deixaram de
perdas.
gerador
índices, os quais podem ser empregados
ser monopólio do Estado, tem-se verificado
distribuído é capaz de reduzir as perdas,
para determinar se o gerador está
um aumento significativo de investimentos
quando este promove, em geral, um alívio
contribuindo para elevar ou reduzir as
em geração distribuída, a qual se inten
do carregamento das linhas, ou aumentar
perdas elétricas.
sificou ainda mais após a aprovação da
as perdas de um sistema, quando o mesmo
Resolução Normativa da Aneel nº 482/2012,
tende a elevar o carregamento das linhas.
que estabeleceu as condições gerais para o
Ambas as situações são dependentes do
acesso de micro e minigeração distribuída
nível de geração, da localização do GD, da
aos sistemas de distribuição de energia
demanda de carga e da topologia da rede.
Na literatura técnica encontram-se
elétrica, bem como regulamentou o sistema
Este impacto tem sido muito estudado,
várias metodologias de alocação de perdas
de compensação de energia elétrica.
principalmente,
importância
em sistemas de transmissão e distribuição de
a
desverticalização
do
setor
e, o
Dessa
consequentemente, comportamento forma,
por
sua
um
Desenvolvimento Métodos para alocação de perdas
econômica, visto que a minimização das
energia elétrica. A seguir são apresentados
e
perdas do sistema de distribuição impacta
três métodos que foram utilizados neste
proteção da rede de distribuição e dos
na redução da tarifa de energia elétrica e
trabalho.
geradores distribuídos (GDs), a conexão
contribui para a eficiência energética das
destes deve ser precedida de uma série de
distribuidoras.
Para se determinar as condições adequadas
de
operação,
controle
Método do Coeficiente Marginal de Perdas
estudos técnicos de forma a minimizar
Seguindo o contexto apresentado e
- O Coeficiente Marginal de Perdas (MLC
eventuais impactos negativos aos sistemas
sendo ressaltada a importância da análise
– marginal loss coeficient) avalia o nível
de energia elétrica como um todo. Uma
das perdas em sistemas de distribuição de
total de perdas em função de uma mudança
questão importante relacionada a isso são
energia elétrica com geração distribuída,
marginal de potência ativa e reativa em
os impactos dos geradores distribuídos nas
o objetivo deste trabalho é analisar os
cada barra do sistema. Este coeficiente é
perdas elétricas do sistema.
impactos
dado por (AKILIMALI, 2008), (MUTALE
As perdas nos sistemas elétricos estão
dos
geradores
distribuídos
em um sistema real de distribuição de
et al., 2000):
Apoio
recompensar um gerador distribuído pelos
Método Incremental Repetitivo - O Método
impactos nas perdas.
Incremental Repetitivo apresentado por (MENEZES, 2005) é uma metodologia de
Em que ǷPi e ǷQi representam os
Método da Substituição - O Método da
alocação de perdas ativas fundamentada no
MLCs referentes às perdas de potência
Substituição apresentado em JENKINS
cálculo de sensibilidade de perdas totais do
ativa e reativa, respectivamente, L são
et al. (2008) é um método relativamente
sistema, a partir do fluxo de carga CA, em
as perdas elétricas totais, Pi e Qi são os
simples, no qual é recomendado pela
relação à variação incremental de potência
respectivos consumo/geração de potência
“England and Wales Electricity Pool”
ativa em cada barra, feito por meio de um
ativa e potência reativa em uma dada barra
(JENKINS et al, 2008) para a alocação de
algoritmo
i. Um detalhamento melhor do método é
perdas em sistemas de distribuição com
este algoritmo calcula para cada gerador
encontrado em MUTALE et al. (2000).
geração distribuída. De acordo com este
(um por vez), em cada nível de geração, um
computacional.
Basicamente,
Conforme é apresentado em JENKINS
método, a avaliação do impacto de um
fator de perda, que é dado pela diferença
et al. (2008), o Método do Coeficiente
gerador distribuído nas perdas elétricas
entre as perdas totais do sistema com o
Marginal de Perdas pode ser empregado
consiste em comparar as perdas na situação
GD operando e as perdas na situação se o
para estudar os impactos nas perdas em
em que o gerador está presente no sistema
mesmo desse um incremento de 1 MW na
sistemas de distribuição devido à conexão
elétrico com as perdas na situação em que o
sua geração. O algoritmo computacional
de geradores distribuídos. A partir de
mesmo se encontra ausente. Isto é repetido
desta metodologia é encontrado em
um sistema simples que possui um GD,
para todos os geradores, resultando na
(MENEZES, 2005).
mostrou-se a possibilidade de detectar quais
proposição de índices de alocação de perdas
Neste método, nota-se que a alocação
barras e o quão cada uma delas contribui
para determinar a responsabilidade de
de perdas não só é para os geradores, mas
para a diminuição ou aumento das perdas
cada um deles. Embora simples, o método
também para as cargas conectadas ao
totais do sistema. Desta forma, os autores
pode apresentar incoerências quando há
sistema. Além disso, dividem-se as perdas
afirmam que é um método conveniente
geradores conectados muito próximos da
totais em duas partes iguais, uma parte
para o caso em que se deseja penalizar ou
subestação da concessionária.
a ser alocada nas unidades geradoras
19
Apoio
Geração distribuída
20
e a outra parte nas barras de carga, de maneira que, em cada parte, a alocação se dá de forma proporcional aos fatores de perda de cada um. É um método que se assemelha muito com o método de alocação proporcional (“prorata”), comentado anteriormente e detalhado por (CONEJO et al., 2002). Modelagem do sistema elétrico O sistema elétrico analisado neste trabalho é um sistema real de distribuição em alta tensão de uma distribuidora de energia elétrica do Brasil. Trata-se de um sistema em 60 Hz com nível de tensão de 138 kV, caracterizado por ser malhado e extenso, dispondo de linhas relativamente longas para o seu nível de tensão. Possui 36 unidades de geração distribuída, sejam elas Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) e principalmente usinas térmicas a biomassa (ou, normalmente, designadas cogeradoras), provenientes de usinas sucroalcooleiras que utilizam o bagaço de cana-de-açúcar como combustível, dentre outras. O
software
utilizado
para
as
simulações deste trabalho foi o programa Anarede (Análise de Redes Elétricas),
Fascículo
desenvolvido pelo Centro de Pesquisas
Figura 1 – Diagrama unifilar do sistema elétrico analisado.
de Energia Elétrica (Cepel) pertencente
Aplicação do Método da Substituição e
nominal. O processo foi repetido para a
à Eletrobrás. Utilizou-se a modelagem
do Método do Coeficiente Marginal de
análise dos demais geradores. Propôs-se,
do sistema elétrico da concessionária
Perdas
então, um índice que pudesse representar a
presente no caso base disponibilizado
A aplicação do Método da Substituição
pelo Operador Nacional do Sistema
consiste em manter todos os geradores
(ONS).
em plena carga e variar a potência apenas
contribuição dos geradores na redução (ou elevação) das perdas, na qual é dado por:
Para este estudo, considerou-se o
daquele gerador em estudo, com o objetivo
caso referente ao mês de julho de 2014,
de observar a mudança nas perdas totais.
revisão 1. As informações detalhadas
Assim, neste trabalho, o método foi aplicado
Sendo que ΔPerdasi representa a
das características e da modelagem
individualmente a cada um dos geradores,
diferença entre as perdas totais na presença
deste sistema podem ser encontradas em
de forma a manter sempre todos os outros
e na ausência do gerador i para uma
(LEONARDO, 2014).
geradores em plena carga e analisar a
dada injeção de potência ativa Pin; e L0i
É importante ressaltar que este
variação das perdas totais de acordo com o
representa as perdas totais na ausência do
trabalho é de cunho acadêmico e visa
aumento gradual da potência injetada pelo
gerador i. Desta forma, por exemplo, para
analisar impacto da geração distribuída
gerador em estudo. Por exemplo, para o
um gerador “X” operando com metade de
em um sistema real de subtransmissão,
estudo da influência de um gerador “X” nas
sua potência nominal, o ΔPerdasx seria a
com o intuito de mostrar a aplicação
perdas, foram mantidos operando em plena
diferença entre as perdas totais para esta
dos métodos de alocação de perdas
carga todos os outros geradores do sistema,
condição de geração e as perdas totais na
considerados. A Figura 1 apresenta o
enquanto que se alterou gradativamente
ausência deste gerador no sistema (L0x).
diagrama unifilar do sistema estudado.
a potência do gerador “X” até seu valor
O índice K é calculado para um
Apoio
gerador sempre considerando os demais
Em que ΔPerdas é a variação das perdas
sendo que o módulo do MLC representa maior
operando com potência máxima. Logo,
totais em relação à variação de potência
impacto nas perdas. Portanto, quanto maior o
o índice proposto determina o potencial
ativa ΔPi do gerador i. Assim, a aplicação do
MLC com sinal positivo, maior a capacidade
de redução (K>0) ou aumento (K<0) das
MLC para o sistema em estudo foi realizada
de aumentar as perdas em função de uma
perdas totais do sistema em relação às
individualmente a cada um dos geradores,
mudança incremental de potência ativa, e
perdas na ausência do gerador, ou seja,
de forma que, para cada gerador analisado,
quanto maior o MLC com sinal negativo,
quanto maior for o módulo do índice K,
mantiveram-se os todos os outros geradores
maior a capacidade de diminuí-las.
maior é a variação que o gerador provoca
em plena carga (igualmente feito na
nas perdas, seja no sentido de reduzi-las
aplicação do Método da Substituição).
(K>0) ou de aumentá-las (K<0).
Deve-se ressaltar ainda que, para cada
Para realizar o estudo, escolheram-se apenas os 21 geradores de maior capacidade dos 36 geradores conectados ao sistema,
A aplicação do Método do Coeficiente
GD, foi calculado o MLC para diferentes
Marginal de Perdas (MLC) foi baseada no
níveis de geração de potência ativa do
A aplicação das duas metodologias
Método Incremental Repetitivo (MIR)
mesmo, isto é, dentro da sua respectiva
propostas foi realizada para os três
apresentado anteriormente. Devido às
faixa de geração (de zero até a potência
patamares de carga que estão contemplados
semelhanças, a aplicação do MLC foi
máxima), e considerando uma variação de
no caso base do ONS: carga pesada, carga
muito parecida com a aplicação do MIR,
ΔPi = 1 MW para todos os casos.
média e carga leve. Além disso, para avaliar
considerando
algumas
conforme apresentado na Tabela 1.
modificações
A unidade do coeficiente MLC é dada
a influência do nível de geração de cada
necessárias. Isto porque a análise de perdas
por kW/MW e, assim, indica quantos kW
gerador, foram considerados para todos
é realizada apenas para os geradores, de
das perdas totais do sistema aumentam ou
os geradores os pontos de operação igual
forma que as perdas totais são alocadas
diminuem com o acréscimo de 1 MW na
a 20%, 40%, 60%, 80% e 100% da potência
apenas neles. O cálculo do MLC é dado da
injeção de potência ativa pelo gerador. O sinal
nominal de cada um. Ressalta-se que não
seguinte forma:
negativo do MLC significa que a unidade
foi feita nenhuma modificação estrutural
geradora está contribuindo para a redução nas
e/ou operacional no sistema, apenas as
perdas do sistema e o sinal positivo significa que
alterações necessárias do nível de geração
está contribuindo para o aumento das mesmas,
das unidades geradoras em estudo.
21
Apoio
Geração distribuída
22
Tabela 1 – Geradores selecionados para análise
Análise em carga pesada Os resultados obtidos da aplicação do Método da Substituição para a condição de carga pesada são apresentados no primeiro gráfico da Figura 2. Deve-se destacar novamente que o índice K de um gerador operando com uma dada potência é calculado considerando todos os outros geradores sob plena carga. As curvas do índice K na Figura 2 devem ser interpretadas da seguinte maneira: tomando como exemplo a curva referente
Figura 2 – Índice K e coeficiente MLC para o patamar de carga pesada.
Fascículo
ao gerador 18, observa-se que, para os todos os outros geradores operando em máxima
Ainda na Figura 2 é apresentado também
sinal positivo do MLC indica aumento das
potência, o gerador 18 tem a capacidade de
o comportamento do Coeficiente Marginal
perdas e o sinal negativo indica sua redução,
aumentar as perdas totais em cerca de 3%
de Perdas (MLC) para a condição de carga
é possível que as conclusões, utilizando esta
(K =~ -0,03) quando o mesmo opera com
pesada. O MLC é calculado da mesma
metodologia, não sejam concordantes com as
uma potência de 60% da sua capacidade
maneira que o índice K, ou seja, com exceção
da metodologia anterior. Um exemplo disso
máxima e em torno de 6% (K =~ -0,06)
do gerador em análise, todos os outros
é o gerador 7, pois este gerador contribui
quando opera com 100%, comparado às
devem estar operando sob plena carga. Logo,
para a redução das perdas para uma geração
perdas na sua ausência.
a interpretação das curvas do coeficiente
abaixo de aproximadamente 45% da sua
Analisando o gráfico do índice K na
MLC da Figura 2 deve proceder da seguinte
capacidade, metade do que foi determinado
Figura 2, o que se observa é que praticamente
forma: tomando como exemplo a curva do
na metodologia anterior. Acontece que o
todos
para
gerador 15, observa-se que, para os todos
MLC não mostra efetivamente se a presença
aumentar as perdas elétricas do sistema,
os outros geradores operando em máxima
do gerador está aumentando ou diminuindo
exceto os geradores 11, 12, 14 e 20. O índice
potência, o gerador 15, operando com uma
as perdas elétricas do sistema com relação à
K dos geradores 11, 12, 14 e 20 mostra que,
potência de 20% da sua capacidade, tem uma
sua ausência, apenas indica em cada ponto
independentemente da sua potência gerada,
capacidade de aumentar em torno de 20 kW
de operação do gerador a sensibilidade das
os geradores reduzem as perdas totais do
as perdas totais para uma variação marginal
perdas em função de uma variação marginal
sistema. O gerador 7, em particular, também
de 1 MW, e aumentar em cerca de 40 kW
de injeção de potência ativa, ou seja, se
tem capacidade de reduzir as perdas caso o
para a mesma variação marginal, se estiver
o gerador contribuirá para aumentar ou
mesmo opere com nível de geração abaixo
operando com uma potência igual a 60% de
diminuir as perdas se variar sua geração. No
de 90% da sua potência máxima, já que
sua capacidade.
caso do gerador 7, isto fica evidente, pois,
os
geradores
contribuem
acima disso estaria na mesma situação da
Em uma primeira análise do segundo
para uma geração entre 45% e 90% da sua
maioria. Ademais, a inclinação das curvas
gráfico da Figura 2, pressupõe-se que,
capacidade máxima, a presença deste gerador
dos geradores 4 e 6 mostra que estes foram
como na avaliação do método anterior,
diminui as perdas em relação à sua ausência,
os geradores que mais aumentaram as
praticamente todas as unidades geradoras
como mostra o Método da Substituição
perdas em relação à sua ausência no sistema,
contribuem para o aumento das perdas
na Figura 2. Porém, se o gerador 7 estiver
sugerindo que podem ser os mais impactantes
elétricas, exceto algumas delas. Isto porque,
operando com 60% de sua capacidade, por
no sistema quanto à capacidade de alterar as
para a maioria dos geradores, o sinal do MLC
exemplo (e isto vale para o intervalo de 45%
perdas totais para uma variação de potência.
é positivo. Entretanto, considerando que o
a 90%), e ele deseja aumentar sua geração,
Apoio
o gerador aumentará as perdas, conforme
Deve-se estar atento que, para cada gerador,
Método da Substituição para a condição
mostra o MLC (sinal positivo).
todos os pontos na sua curva consideram
de carga média. É possível observar que,
que todas as outras unidades geradoras
neste caso, o comportamento do índice K
estão em plena carga.
dos geradores permite deduzir semelhanças
Assim, o Método do Coeficiente Marginal de Perdas pode ser utilizado para determinar o melhor ponto de operação
Outro aspecto a comentar é que, no
à situação de carga pesada no que diz
do gerador distribuído, na ótica das perdas
Método da Substituição, afirmou-se que os
respeito aos geradores que contribuem para
elétricas, isto é, qual o nível de geração em que
geradores 4 e 6 são os que mais elevaram as
a elevação global das perdas elétricas, ou
a unidade geradora minimizará as perdas
perdas e relação às respectivas ausências no
seja, em carga média, a grande parte dos
totais. Fica evidente que o ponto ótimo de
sistema. Observando-se o MLC de ambos
geradores aumenta as perdas. Além disso,
operação dos geradores para a redução de
na Figura 2, a inclinação mais acentuada da
a contribuição para este aumento cresceu
perdas é quando o MLC é igual a zero, pois
curva do gerador 6 em relação aos outros
praticamente em todos estes geradores.
é o momento em que, independentemente
mostra que ele realmente varia muito a sua
Em relação aos geradores que, no
do aumento ou redução da geração, as
sensibilidade de um ponto de operação para
caso de carga pesada, reduziam as perdas,
perdas não irão aumentar ou diminuir.
outro, e a inclinação do gerador 4, embora
para esta situação pode-se considerar
Para este sistema em estudo, o método do
maior que de grande parte dos geradores, é
apenas o gerador 20 como favorável para a
MLC, simultaneamente ao índice K, mostra
menos expressiva. Todavia, tratando-se de
diminuição delas. Os geradores 11, 12 e 14
que a maioria dos geradores está realmente
sensibilidade das perdas, o MLC mostra que
apresentam uma ligeira contribuição para a
aumentando as perdas, com exceção dos
existem outros geradores, principalmente
redução das perdas quando operam abaixo
geradores 11, 12, 14 e 20, e o gerador 7
os geradores 18, 19 e 21, que, em boa parte
de suas respectivas capacidades máximas,
parcialmente. Além disso, dos geradores
dos pontos de operação, são mais sensíveis
mas,
que contribuem para a redução das perdas,
e capazes de alterar as perdas com maior
quando estão operando próximo de ou em
seria interessante que os geradores 11, 12 e
intensidade.
plena carga. Já o gerador 7 não favorece em
20 operassem em plena carga e os geradores 7 e 14 operassem com 45% e 90% de suas
praticamente,
não
influenciam
nenhum momento a diminuir as perdas Análise em carga média
capacidades, respectivamente, levando em
No primeiro gráfico da Figura 3, são
consideração a minimização das perdas.
apresentados os resultados da aplicação do
totais, sendo que para este caso ele se torna até mais desfavorável que outros sete geradores (3, 8, 9, 10, 13, 17 e 21).
23
Apoio
Geração distribuída
24
para esta situação a magnitude do MLC de todos os geradores se alterou, sendo que para aqueles que se apresentavam como os mais influentes na elevação das perdas (maior sensibilidade de aumentálas) quase que dobraram. Isto indica que, no caso de carga leve, a capacidade destes geradores em alterar as perdas é bem maior que nos casos anteriores (carga média e pesada), o que era de se esperar, visto que em carga leve, o carregamento das linhas Já no segundo gráfico da Figura 3
de semelhança em relação aos outros dois
aos outros patamares de carga, e qualquer
são exibidos os resultados da aplicação
patamares de carga é que a maioria dos
injeção de potência por parte dos geradores,
do método do MLC para a situação de
geradores continua contribuindo para o
eleva
carga média. Neste caso, o Método do
aumento das perdas elétricas no sistema.
e, consequentemente, as perdas. Dos
Coeficiente Marginal de Perdas mostra que
Entretanto, apenas os geradores 13 e 20
geradores mais influentes no sistema,
a maioria dos geradores também contribui
possuem o índice K com sinal positivo,
novamente, aparece o gerador 6 como o
para a elevação das perdas totais e que a
isto é, são os únicos favoráveis para
que mais varia sua sensibilidade ao longo
sensibilidade em alterar as perdas para
reduzir as perdas. Nos outros casos, carga
dos seus possíveis pontos de operação, e os
uma variação marginal de potência se eleva
pesada e média, o gerador 20 sempre se
geradores 18, 19 e 21 como os que possuem
significativamente em praticamente todos.
apresentava como interessante do ponto
as maiores sensibilidades de alterar as
A partir de uma análise do MLC em
de vista das perdas e o gerador 13 como
perdas elétricas. Salienta-se que as curvas
carga média, verificam-se que os geradores
desfavorável, mas no patamar de carga leve
dos MLCs de outras unidades geradoras
11, 12 e 14 conseguem reduzir as perdas até
essa situação se inverteu para o gerador
se aproximaram das curvas destes três
aproximadamente 40%, 70% e 50% de suas
13. Já os geradores 11, 12 e 14 deixaram
geradores, mostrando que o impacto de
capacidades de geração, respectivamente.
de favorecer a diminuição das perdas e
outras unidades nas perdas realmente se
A partir destes níveis de geração, estes
passaram a aumentá-las. Isto mostra como
elevou.
geradores começam a aumentar as perdas,
a influência da geração distribuída pode
Conforme se observou no Método
conforme indica o sinal positivo do MLC,
variar em função do carregamento do
da Substituição acerca da mudança de
de forma que estes respectivos pontos de
sistema. Além disso, destaca-se mais uma
desempenho do gerador 13 em relação às
operação seriam os ótimos para cada um, no
vez que os geradores 4 e 6 são os que mais
perdas elétricas, isto é, que o mesmo passou
que se refere à redução das perdas. Reforça-se
aumentam as perdas em comparação às
a contribuir para a redução das perdas na
aqui que, em comparação à ausência destes
suas respectivas ausências.
condição de carga leve, este fato também
notavelmente
o
carregamento
da
se evidencia na Figura 4. Isto porque o
mesmo que desprezível, como foi visto no
metodologia do MLC para a condição
seu MLC mostra que é capaz de reduzir as
método anterior, mas já não possuem a
de carga leve são mostrados no segundo
perdas até cerca de 70% de sua capacidade
capacidade de redução, e sim, o inverso. Em
gráfico na Figura 4. Fica evidente que
máxima de geração, sendo este o ponto
geradores, eles ainda diminuem as perdas,
Fascículo
de transmissão é bem reduzido em relação
Figura 3 – Índice K e coeficiente MLC para o patamar de carga média.
Os
resultados
da
aplicação
relação aos geradores mais impactantes no sistema, cita-se novamente o gerador 6, que apresenta a maior inclinação, e os geradores 18, 19 e 21 que possuem os maiores MLC, indicando maior sensibilidade em alterar as perdas. Análise em carga leve Para
o
caso
de
carga
leve,
o
primeiro gráfico da Figura 4 mostra o comportamento do índice K obtido do Método da Substituição. O que se observa
Figura 4 – Índice K e coeficiente MLC para o patamar de carga leve.
Apoio
ótimo para operação para a redução das perdas.
Conclusões O crescimento de unidades de geração distribuída nos sistemas de distribuição
comparação com estes respetivos pontos. Da análise do impacto dos geradores nas perdas, as duas metodologias mostraram que para o sistema de subtransmissão em estudo, a maioria dos geradores contribui para a elevação das perdas nos três patamares de carga.
de energia elétrica tem sido expressivo em
Além disso, nas três condições de
praticamente todas as concessionárias de
carregamento do sistema, os geradores
distribuição de energia elétrica, seja no Brasil
que se apresentaram como favoráveis à
ou no mundo. Por essa razão, faz-se necessário
redução das perdas pouco contribuíram,
analisar o impacto que os mesmos provocam
chegando a um máximo de 1% de redução
no sistema elétrico em que eles estão inseridos
aproximadamente.
Destaca-se
também
Nesta temática, este trabalho propôs
que os resultados do método do MLC
a utilização de duas metodologias de
permitiram encontrar os pontos ótimos de
alocação de perdas (Método da Substituição
operação dos geradores do ponto de vista
e o Método do Coeficiente Marginal
da minimização das perdas totais.
de Perdas) para analisar a influência da geração distribuída nas perdas elétricas totais, utilizando-se de um sistema real de distribuição de alta tensão. Nos resultados da aplicação dos dois métodos para a análise de perdas elétricas, verificou-se a possibilidade de avaliar e quantificar os impactos nas perdas das unidades geradoras do sistema, bem como a importância em se utilizar das duas metodologias para tal análise, visto que ambas fazem abordagens diferentes na alocação das perdas. No Método da Substituição, a alocação das perdas em um gerador baseia-se na comparação com a sua ausência, de forma que o índice K proposto indica a redução/elevação das perdas que o gerador está causando em comparação à situação em que ele não estivesse conectado ao sistema. No Método do Coeficiente Marginal de Perdas, a alocação das perdas no gerador não é feita com referência na sua ausência, mas com relação a seu ponto de operação, ou seja, determina a sensibilidade do gerador em diminuir/aumentar as perdas em função de uma variação marginal da injeção de potência ativa para cada ponto de operação. Assim, utilizando-se o índice K é possível verificar se o gerador está aumentando ou diminuindo as perdas elétricas em comparação à sua ausência, e, a partir do coeficiente MLC, determinar em quais pontos de operação o gerador irá aumentar ou diminuir as perdas em
Referências bibliográficas
• ANEEL (2004). AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Normativa Nº 67, de 8 de junho de 2004: Estabelece critérios para a composição da Rede Básica do Sistema Interligado Nacional, e dá outras providências. Brasília, 2004. • ANEEL (2009). AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional (PRODIST), Módulo 8: Qualidade da Energia Elétrica, Brasília, 2009. • ANEEL (2012). AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA. Resolução Normativa Nº 482, de 17 de abril de 2012: Estabelece as condições gerais para o acesso de microgeração e minigeração distribuída aos sistemas de distribuição de energia elétrica, o sistema de compensação de energia elétrica, e dá outras providências. Brasília, 2012. • AKILIMALI, J. S. C., (2008). Current Decomposition-Based Loss Partitioning and Loss Allocation in Distribution Systems. Doctoral Thesis (Dottorato di Ricerca in Ingegneria Elettrica), Politecnico di Torino, Torino, Italy. • AYRES, H. M. (2010). Desenvolvimento de Metodologias de Análise de Geradores Distribuídos em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Universidade Estadual de Campinas, Campinas. • CARPANETO, E.; CHICCO, G.; AKILIMALI, J. S., (2006). Branch Current Decomposition Method for Loss Allocation in Radial Distribution Systems with Distributed Generation. IEEE Transactions on Power Systems, v. 21, n. 3, p. 1170-1179. • CARPANETO, E.; CHICCO, G.; AKILIMALI, J. S., (2008). Characterization of the loss allocation techniques for radial systems with distributed generation. Electric Power Systems Research, v. 78, p. 1396-1406. • CEPEL, Eletrobrás. Programa ANAREDE – Análise de Redes Elétricas. Acesso em 01 de maio de 2016. Disponível em http:// www.anarede.cepel.br/cprog.html. • CONEJO, A. J. et al., (2002). Transmission Loss Allocation: A Comparison of Different Practical Algorithms. IEEE Transactions on Power Systems, v. 17, n. 3, p. 571-576. • DEPARTMENT OF ENERGY (U.S.A.)(2007). The Potential Benefits of Distributed Generation and Rate-Related Issues That May Impede Their Expansion: A Study of Pursuant to Section 1817 of the Energy Policy Act 2005. • DIgSILENT GmbH (2014). DIgSILENT PowerFactory. Acesso em 01 de maio de 2016, disponível em http://www.digsilent.de. • EL-KHATTAM, W.; SALAMA, M. M. A. (2004). Distributed
generation technologies, definitions and benefits. Electric Power Systems Research, v. 71, p. 119-128. • JENKINS, N. et al. (2008). Embedded Generation. IET Power and Energy Series, 31. Herts: The Institution of Engineering and Technology, 292 p. • KERSTING, W. H. (2001). Radial Distribution Test Feeders. In: 2001 IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, v. 2, Columbus, 2001, p. 908-912. • LEONARDO, M. H. S. (2014). Análise do impacto da geração distribuída nas perdas e no carregamento de linhas de um sistema de subtransmissão. Monografia (Graduação em Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas de Energia e Automação), Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo, 2014. • MONTICELLI, A. J. (1983). Fluxo de carga em redes de energia elétrica. São Paulo: E. Blucher. • MUTALE, J. et al., (2000). Allocation of losses in distribution systems with embedded generation. IEE Proc-Gmer. Trunsm. Distrib., v. 147, n. 1, p. 7-14. • MENEZES, T. V. Um Método Incremental para Alocação das Perdas de Transmissão Baseado no Fluxo de Carga CA. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica), Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2005. • OLIVEIRA, B. V.; UTURBEY, W. (2009). Incentivos para a Conexão de Geradores Distribuídos em Redes de Média e Baixa Tensão. In: The 8th Latin-American Congress on Electricity Generation and Transmission – CLAGTEE 2009, Ubatuba, 9 p. • PADILHA, L. N. (2010). Análise Comparativa de Estratégias para Regulação de Tensão em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica na Presença de Geradores Distribuídos. Dissertação (Mestrado em Ciências), Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo, São Carlos. • PEPERMANS, G. et al. (2005). Distributed generation: definition, benefits and issues. Energy Policy, v. 33, p. 787-798. • PRESIDÊNCIA DA REPÚBLICA (2004). Casa Civil. Decreto no. 5.163 de 30 de Julho de 2004: Regulamenta a comercialização de energia elétrica, o processo de outorga de concessões e de autorizações de geração de energia elétrica, e dá outras providências. Acesso em 01 de maio de 2016, disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_Ato20042006/2004/Decreto/D5163.htm. Este trabalho foi originalmente apresentado durante o Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétrica (Sendi), realizado na cidade de Curitiba (PR) entre os dias 7 e 10 de novembro de 2016.
*Murilo Henrique Santos Leonardo é formado em Engenharia Elétrica com ênfase em Sistemas de Energia e Automação, pela Escola de Engenharia de São Carlos/USP. É Analista de Regulação no Grupo CPFL Energia e aluno do curso de especialização em Proteção de Sistemas Elétricos do Sistema Integrapós de Ensino. José Carlos de Melo Vieira Junior é engenheiro eletricista, mestre e Doutor em Engenharia Elétrica pela Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). É professor associado junto ao Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo. Suas áreas de interesse são distribuição de energia elétrica, geração distribuída e proteção de sistemas elétricos. **FIM** Confira este e todos os artigos da série “Geração Distribuída” em www.osetoreletrico.com.br
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Apoio
IEC 61439 – Quadros, painéis e barramentos BT
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Capítulo XII IEC-61439-2 – Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão Partes 3, 4, 5, 6, 7 e IEC/TR 60890 Por Nunziante Graziano*
Prezado leitor, o intuito deste fascículo é
canteiro de obra; da ABNT NBR IEC 61439-
apresentar em detalhes o projeto de revisão
5, referente a conjuntos para distribuição
da norma brasileira para construção de
de energia elétrica; e ABNT NBR IEC
- Devem ser operados por pessoas comuns
quadros elétricos e barramentos blindados
61439-6, referente a linhas elétricas pré-
(por exemplo, operações de comutação e
de baixa tensão. Desde o capitulo inicial,
fabricadas; ABNT NBR IEC 61739-7,
substituição de ligações por fusíveis), e
foram abordados temas como: panorama
referente a conjuntos para aplicações
em aplicações domésticas;
atual da ABNT NBR IEC 60439 e seus
específicas, tais como marinas, parques de
- Os circuitos de saída contenham
principais pontos de interesse; definições
campismo, praças de mercado, estações de
dispositivos de proteção destinados a ser
e termos usuais; condições de instalação;
carregamento de veículos eléctricos; e IEC/
operados por pessoas comuns;
características de isolamento; proteção
TR 60890, que corresponde a um método
- A tensão nominal à terra não exceda 300
contra choques elétricos; requisitos de
de verificação de aumento de temperatura
Vca;
marcação; resistência dos materiais e das
de conjuntos de manobra de baixa tensão
- A corrente nominal dos circuitos de
partes; verificação dos materiais no tocante
e controle por cálculo, que se encontram
saída não exceda 125 A e a corrente
à corrosão; condições de verificação,
em fase de estudo por parte da Comissão
nominal do disjuntor geral não exceda
construção
proteção
de Estudo de Manobra e Comando de
250 A;
contra choques elétricos e os métodos de
Baixa Tensão (CE-003:121.002) do Comitê
- Destinados à distribuição de energia
incorporação de dispositivos de manobra
Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-003).
elétrica
e
performance;
Fascículo
e de componentes conjuntos; circuitos
têm os seguintes critérios:
com
invólucros
fechados
e
estacionários;
elétricos internos, conexões e refrigeração;
A ABNT NBR IEC 61439-3 será baseada
formas de avaliação e a qualificação dos
na IEC 61439-3 Ed. 1,0 b: 2012 -
conjuntos de manobra, etc.
Conjuntos de manobra de baixa tensão
A ABNT NBR IEC 61439-4 será
- Para uso interno ou externo.
- Parte 3: Quadros de distribuição
baseada na IEC 61439-4 Ed. 1,0 b: 2012,
2 da norma, que se ocupa de detalhar as
destinados a ser operados por pessoas
Dispositivos de manobra de baixa tensão
particularidades e os requisitos específicos
comuns (DBO). Essa norma cancelará e
- Parte 4: Requisitos particulares para
aplicáveis aos conjuntos de manobra e
substituirá a ABNT NBR IEC 60439-3,
montagens para canteiros de obras (ACS).
comando de potência, Conjuntos-MCP.
vigente no Brasil.
O capítulo anterior analisou a parte
Este último capítulo fará uma breve e superficial análise dos projetos de norma
Essa norma definirá os requisitos Essa norma definirá os requisitos para
os
quadros
específicos para ACS como segue:
da ABNT NBR IEC 61439-3 referente a
específicos
de
quadros de distribuição; da ABNT NBR
distribuição destinados a ser operados
- Conjuntos para os quais a tensão nominal
IEC 61439-4, referente a conjuntos para
por pessoas comuns (DBO). Os DBOs
não exceda 1000 Vca ou 1500 Vcc;
Apoio
- Conjuntos em que a tensão primária
necessário, alinhamento com a família
nominal e a tensão secundária nominal
IEC 61439, quanto à estrutura e conteúdo
dos
técnico, pois irá permitir a comparação
transformadores
incorporados
na ACS estejam dentro dos limites
com a ACS testada.
especificados acima;
27
ou externo; Apesar de ser a primeira publicação relativa ao tema no conjunto da ABNT, esta edição vigente na Europa cancela e
- Conjuntos destinados a ser utilizados
A ABNT NBR IEC 61439-5 será baseada
substitui a primeira edição publicada em
em locais de construção, tanto interiores
na IEC 61439-5 ED. 2,0 B: 2014,
2010, e constitui uma revisão técnica.
como exteriores, ou seja, locais de trabalho
Conjuntos de manobra de baixa tensão -
Sua publicação trará o necessário
temporários aos quais o público em geral
Parte 5: Montagens para distribuição de
alinhamento com a família IEC 61439,
não tem acesso e onde a construção,
energia em redes públicas.
quanto à estrutura e conteúdo técnico,
instalação,
reparação,
alteração
ou
mas,
principalmente,
contribuirá
demolição de imóveis (edifícios), ou de
Essa norma definirá os requisitos
engenharia civil (obras), ou escavações,
específicos para os conjuntos instalados
padrões
ou quaisquer outras operações similares;
em redes públicas de distribuição de
concessionárias
- Conjuntos transportáveis (semifixos)
energia elétrica (Pendas). Pendas têm os
escolhem, baseado em critérios locais,
ou móveis com caixa. A fabricação e/ou
seguintes critérios:
padrões construtivos os mais diferentes
montagem podem ser realizadas fora do fabricante original.
para reduzir a grande quantidade de adotados
pelas
“inúmeras”
brasileiras,
que
possíveis, o que dificulta sobremaneira - São utilizados para a distribuição de
a missão dos fabricantes de desenvolver
energia eléctrica em sistemas trifásicos
e
principalmente
testar
conjuntos
Esta primeira edição da ABNT NBR
cuja tensão nominal não exceda 1000 Vca;
destinados a esta finalidade. Caberá,
IEC 61439-4 acrescentará ao conjunto
- Conjuntos abertos não são abrangidos
entretanto,
de normas brasileiras uma importante
por esta norma;
pela
contribuição que regulamentará uma
- Devem ser adequados para instalação em
principalmente aos usuários, ou seja,
parcela
da
responsável norma,
mas
conjuntos
locais onde apenas pessoas especializadas
aos corpos técnicos das concessionárias,
tenham acesso à sua utilização, no
adotar os padrões e conceitos previstos
esmagadora
entanto, os tipos exteriores podem ser
nesta nova norma, que trará ganhos de
a
instalados em situações acessíveis a
qualidade, performance, mas, sobretudo,
normatização é precária e de difícil
pessoas comuns, desde que tomadas as
grandes reduções de custos, visto que a
exigibilidade.
salvaguardas previstas na publicação;
padronização na indústria sempre traz
- Deverão ser adequados para uso interno
ganhos de escala e produtividade.
nenhuma
dos
publicação
Comitê
fabricados no Brasil, até hoje, em sua sem
importante
ao
maioria,
construídos
certificação,
pois
Sua publicação trará um tardio, mas
Apoio
Fascículo
IEC 61439 – Quadros, painéis e barramentos BT
28
A ABNT NBR IEC 61439-6 será
estrutura e ao conteúdo técnico, conforme
se tratam de instalações navais (pois não
baseada na IEC 61439-6 Ed. 1,0 b:
aplicável;
são navios ou embarcações); instalações
2012, Dispositivos de manobra de baixa
- Introdução de novas verificações, em
provisórias como festas populares, como
tensão - Parte 6: Sistemas de canalização
conformidade, notadamente nos ensaios
sambódromos,
(barramentos blindados ou busways).
de elevação de temperatura e características
de
elétricas;
como Ceasas, festas agrícolas, rurais
A ABNT NBR IEC 61439-6 estabelecerá
- Correção de inconsistências nas medições
ou típicas, mas, sobretudo, preparando
as definições e condições de serviço,
e cálculos de resistência, reatância e
para as contemporâneas estações de
requisitos de construção, características
impedância;
carregamento de veículos elétricos, que
técnicas e requisitos de verificação para BTS de baixa tensão da seguinte forma:
feiras
distribuição
livres,
centrais
hortifrutigranjeiras
podem ser uma realidade num futuro ABNT NBR IEC / TS 61439-7 Ed. 1,0
breve.
b: 2014 - Conjuntos de manobra de - BTS para os quais a tensão nominal não
baixa tensão - Parte 7: Conjuntos para
A última publicação relacionada à revisão
exceda 1000 Vca ou 1500 Vcc;
aplicações específicas, tais como marinas,
da ABNT IEC 60439, ainda que não
- BTS destinados à produção, transmissão,
parques de campismo, praças de mercado,
pertencente ao conjunto IEC-61439, é o
distribuição e conversão de energia
estações de carregamento de veículos
comunicado técnico IEC/TR 60890 ED.
elétrica e ao controle de equipamentos
elétricos.
2,0 B: 2014. Essa publicação constitui um método de verificação da elevação de
que consomem energia eléctrica; - BTS concebidos para utilização em
O projeto da ABNT NBR IEC TS
condições especiais de serviço, por exemplo,
61439-7 definirá os requisitos específicos
em navios, em veículos ferroviários e
dos conjuntos abrangidos por ela como
em aplicações domésticas (operadas por
segue:
temperatura de conjuntos de manobra de baixa tensão por meio de cálculos. Esse IEC TR 60890: 2014 especifica
pessoas não qualificadas), desde que
um método de verificação da elevação
sejam cumpridos os requisitos específicos
- Montagens para as quais a tensão nominal
de
pertinentes;
não exceda 1000 Vca ou 1500 Vcc;
baixa tensão e conjuntos de manobra e
- BTS concebido para equipamento elétrico
- Conjuntos fixos ou móveis em invólucros;
controle por meio de cálculos. O método
de máquinas. Os requisitos suplementares
- Conjuntos destinados a serem utilizados
é aplicável a conjuntos fechados ou partes
para as BTS que fazem parte de uma
na produção, transporte, distribuição e
de conjuntos sem ventilação forçada.
máquina são abrangidos pela série IEC
conversão de energia elétrica e no controle
Não é aplicável quando foi verificada a
60204.
de equipamentos que consomem energia
elevação de temperatura a um padrão de
elétrica;
produto pertencente e relevante da série IEC 61439.
temperatura
de
aparelhagem
de
Esta primeira edição da ABNT NBR
- Conjuntos operados por pessoas comuns;
IEC 61439-6 cancelará e substituirá a
- Conjuntos destinados a serem instalados
Esta segunda edição cancela e substitui
ABNT NBR IEC 60439-2:2004 - Conjuntos
e utilizados em marinas, parques de
a primeira edição publicada em 1987 e a
de manobra e controle de baixa tensão
campismo, praças de mercado e outros
sua Emenda 1: 1995. Constitui uma revisão
Parte 2: Requisitos particulares para
locais públicos externos semelhantes ou
técnica que inclui um alinhamento com a
linhas elétricas pré-fabricadas (sistemas de
sítios similares;
IEC 61439-1: 2011 e traz mudanças técnicas
barramentos blindados), e constitui uma
- Conjuntos destinados a estações de carga
significativas em relação à última edição.
revisão técnica.
de veículos elétricos.
Algumas das diretrizes presentes neste
Esta edição da ABNT NBR IEC 61439-6 inclui as seguintes alterações técnicas
relatório foram aqui trazidas de modo a A
publicação
desta
parte
da
aguçar no leitor a curiosidade necessária
preencherá
uma
lacuna
significativas em relação à última edição da
norma
na
para o estudo dessas publicações, não só
ABNT NBR IEC 60439-2:
normatização brasileira, aprimorando e
pelo enriquecimento do corpo técnico
regulamentando os conjuntos destinados
brasileiro, mas, sobretudo, para que seja
- Alinhamento com a publicação da ABNT
à instalação em áreas até hoje tratadas
possível um aprimoramento na qualidade,
NBR IEC 61439-1, no que se refere à
como “terra de ninguém”, visto que não
na segurança e na confiabilidade dos
Apoio
conjuntos fabricados no Brasil. Vejamos
temperatura do ar ambiente fora do
elaboração deste sofisticado conjunto de
algumas dessas diretrizes:
conjunto é a temperatura do ar indicada
normas desde 2014, trabalho este que é
para a instalação (valor médio superior
voluntário, diga-se de passagem, mas de
- A influência dos materiais e das espessuras
a 24 h) de 35°C. Se a temperatura do ar
altíssima qualidade. Os profissionais nele
de parede normalmente utilizados para
ambiente fora do conjunto no local de
envolvidos (fabricantes, usuários, técnicos
os compartimentos pode ter algum efeito
utilização exceder 35°C, esta temperatura
dos laboratórios de certificação entre
sobre as temperaturas de trabalho dos
mais elevada é considerada a temperatura
outros profissionais) dedicam tempo, mas,
conjuntos. No entanto, a abordagem
do ar ambiente.
sobretudo, compartilham conhecimentos
generalista utilizada neste relatório técnico
enquanto “tropicalizam a tradução dos
garante que é aplicável a invólucros de
Finalizamos aqui um longo trabalho
textos” de modo a produzir normas
chapa de aço, chapa de alumínio, ferro
de
técnica
compatíveis e absolutamente iguais em
fundido, material isolante e semelhantes. O
do comitê da ABNT CE 03:121.02 –
conteúdo aos seus originais europeus, mas
método proposto destina-se a determinar
Conjuntos
adequadas aos termos técnicos presentes
o aumento de temperatura do ar dentro do
de baixa tensão, que trabalha para a
divulgação de
da
produção
manobra
e
comando
no jargão brasileiro.
recinto. - A temperatura do ar dentro do gabinete é igual à temperatura do ar ambiente fora do gabinete mais o aumento de temperatura do ar dentro do gabinete causado pelas perdas
de
energia
do
equipamento
instalado. - Salvo especificação em contrário, a
*Nunziante Graziano é engenheiro eletricista, mestre em energia, redes e equipamentos pelo Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE/USP), Doutor em Business Administration pela Florida Christian University, membro da ABNT/CB-003/CE 003 121 002 – Conjuntos de Manobra e Comando de Baixa Tensão e diretor da Gimi Pogliano Blindosbarra Barramentos Blindados e da GIMI Quadros elétricos. **FIM** Confira este e todos os artigos da série “IEC 61439 – Quadros, painéis e barramentos BT” em www.osetoreletrico.com.br
29
Apoio
Led – Evolução e inovação
30
Capítulo XII Entendendo a IESNA LM80-08 E TM-21-11 Por Vicente Scopacasa*
Os documentos LM-80-08 e TM-21-
Sabemos que, dependendo do valor
11 vem sendo amplamente citadas
da corrente elétrica e da temperatura de
pelo mercado de iluminação de estado
operação do Led, podemos ter diferentes
sólido. No entanto, nota-se uma certa
valores de manutenção de fluxo com
desinformação
Acredito
o tempo. No entanto, como não existia
que seja interessante abordar estes dois
a
respeito.
um critério de testes, os fabricantes
documentos de forma objetiva para
utilizavam critérios próprios que não
esclarecer seus propósitos e benefícios
necessariamente eram comuns a todos,
objetivando utilizá-los da melhor forma.
obtendo,
O documento LM-80-08, emitido no
Fascículo
ano de 2008 pela IESNA (Illuminating
desta
maneira,
resultados
diferentes fazendo com que o usuário ficasse sem uma referência precisa.
Engineering Society of North America),
Com base neste fato, a IESNA
nada mais é do que um procedimento
preparou o LM-80-08 (que não é
de teste para Leds e módulos de Leds,
norma e sim um procedimento) que
não considerando óticas, controladores,
define parâmetros de testes específicos
dissipadores etc., visando principalmente
objetivando
obter informações sobre manutenção
condições de teste para os fabricantes
de fluxo luminoso e alteração da
de componentes Led. Os resultados
cromaticidade com o tempo. Antes da
obtidos devem ser apresentados através
introdução da LM80, eram frequentes
de relatórios facilitando o processo de
as informações desencontradas sobre a
comparação a ser feito pelo usuário
• O fabricante de Leds devem fazer testes
vida útil dos Leds. Por exemplo, quanto
do Led. Em suma, “deixar todos na
à manutenção real do fluxo inicial com
mesma página”, evitando-se, com isto,
específicos para cada tipo ou família
o tempo, pois este fator é dependente
eventuais confusões na interpretação dos
das condições nas quais os Leds são
resultados.
utilizados.
a
padronização
das
Na Figura 1, apresentamos a capa do
Cumpre ressaltar que a LM-80-08
documento LM-80-08 onde podemos ver
sofreu uma revisão publicada no ano de
que se trata de um método de medida da
2015 sendo que as inclusões e alterações
manutenção de lumens de fontes de luz
feitas serão resumidas no final deste artigo.
Leds.
Figura 1 – Apresentação do documento LM-8008 da IESNA.
Eis algumas características constan tes na LM-80-08:
de produtos e também devem observar os valores de temperatura de cores. Somente em casos excepcionais, os testes podem ser estendidos para outras famílias consideradas similares. • Nos testes normalmente são utilizadas 20 amostras, no mínimo.
Apoio
31 • O tempo de teste mínimo é de 6.000 horas, sendo que as medições de fluxo, coordenadas de cromaticidade e tensão direta são feitas a cada 1000 horas de teste. • A medição de temperatura de corpo do Led (TS) é feita através da utilização de termopares e no ponto que é indicado pelo fabricante do Led pelo motivo de que cada encapsulamento tem seu ponto de medida de TS específico. • A LM-80-08 especifica dois valores de temperatura de teste, 55°C, 85°C e uma terceira temperatura que fica a critério do fabricante.
Figura 2 – Exemplo de uma folha do relatório LM-80-08.
• A temperatura ambiente do teste deve
valores das correntes elétricas utilizadas
e os resultados das medições obtidas.
variar, no máximo, 5°C para cima e para
nos testes.
A Figura 2 apresenta um exemplo do relatório com as medidas realizadas.
baixo da temperatura TS a fim de garantir Após a realização dos testes, o
Na Figura 2, notamos que o teste
ambiente no resultado dos testes.
fabricante disponibiliza relatórios com
foi realizado em quatro temperaturas
• O fabricante tem que especificar os
todas as condições utilizadas nos testes
diferentes e no valor de corrente de 500
que não exista nenhuma influência do
Apoio
Led – Evolução e inovação
32 mA. Notamos também que o fabricante em questão continuou o teste até 9.000 horas, o que acrescenta maior confiabilidade aos resultados. Neste ponto, já estamos aptos a calcular a expectativa da manutenção de fluxo e, para isso, teremos que utilizar a TM-2111. A TM-21-11 é um memorando técnico que especifica como se deve extrapolar os resultados da LM-80-08 para além do tempo do teste realizado. Como os Leds são fontes de luz com alta vida útil, nos baseamos nos testes da LM-80-08 e, através de uma extrapolação matemática, podemos calcular o número de horas para alcançar 70% da manutenção de lúmens do Led (L70). Para melhor entendimento, vamos analisar o gráfico apresentado na Figura 3, em que temos os valores das medidas
Figura 3 – Gráfico da extrapolação feita pela TM-21-11 com base nos resultados da LM-80-08.
10.000 horas de teste é de 60.000 horas. É
do fluxo luminoso feitas até 10.000
exemplo
60.000
de teste para Leds e arranjos de Leds
de
quanto à manutenção do fluxo luminoso
valores de temperaturas e a extrapolação
manutenção de fluxo, estamos falando
original, variação de cromaticidade e
realizada através da TM-21-11.
somente dos Leds sem considerar os
variação da tensão direta.
outros componentes da luminária que
• Utilizando a TM-21-11 com os
os valores medidos até encontrarmos o
normalmente
útil
dados obtidos pela LM80-08, podemos
ponto de 70% do fluxo, constatamos que
bem menor. Devemos entender que a
extrapolar a manutenção de fluxo para
o tempo para que isto aconteça é muito
manutenção de fluxo é somente um
além do tempo de teste o que nos permite
alto, portanto, teoricamente poderíamos
indicativo para a determinação da
definir a vida útil do Led.
dizer que o Led irá manter 70% ou perder
vida útil esperada da luminária sendo
30% do fluxo original em um período
que
bem acima de 100.000 horas. Como esta
controladores,
extrapolação é feita através de um cálculo matemático e passível de erros, a TM-21-
ser considerados.
qual tem como título LM-80-15. Tal
apresentam
componentes
horas
• IESNA LM-80-08 define condições
que
no
outros
de
considerar
horas para testes realizados em quatro
No gráfico da Figura 3, ao extrapolarmos
Fascículo
importante
vida
os
Conforme citamos no início do
dissipadores
presente artigo, a IESNA publicou
térmicos, conexões etc., também deverão
em 2015 uma revisão da LM-80-08, a
ópticas,
como
11 estipula, como garantia máxima da
Além da manutenção de fluxo, outro
revisão incorpora e altera alguns itens
manutenção do fluxo, seis vezes o tempo
fator importante a ser considerado é que
objetivando a devida atualização do
de teste. Neste caso, como o tempo de
os Leds podem apresentar alterações
procedimento aos crescentes avanços
teste é de 10 mil horas, podemos garantir
graduais no espectro de distribuição de
da tecnologia. Tais incorporações e
somente 60 mil horas (10.000 x 6) para
potência ao longo do tempo. Tal fato
alterações estão resumidas a seguir:
a manutenção de 70% do fluxo original
pode resultar em aspectos não aceitáveis
(L70) independentemente do fato de
como a alteração da temperatura de cor
• A LM-80-15 passa a ser reconhecida
termos obtido um tempo maior com a
e do índice de reprodução de cor, assim
como norma pela ANSI. Com isso deixa
extrapolação.
como pode também afetar a manutenção
de ser uma simples recomendação e
do fluxo.
passa a ter o status de norma.
Portanto,
o
termo
L70(10K)
>
60.000 horas significa que a expectativa de manutenção de fluxo em 70% para
Como conclusão podemos resumir que:
• Inclusão
de
novos
sistemas
de
alimentação tais como modulação por
Apoio
largura de pulso (PWM), tensão constante
igual ou superior a 20 unidades;
DC e tensão AC com regulação. Com os
▶ Garantia da vida útil igual a
avanços da tecnologia, a alimentação
5.5 vezes o tempo de teste para
por corrente constante DC deixa de ser
amostragem inferior a 20 unidades.
a única forma de polarização dos Leds, portanto, outros tipos de alimentação
Por exemplo, no caso de se utilizar a
devem ser considerados e testados
LM-80, para determinar a manutenção
conforme a nova revisão.
de fluxo e cor de um produto que tenha
• Não são mais especificadas a duração
vida útil igual a 2.000 horas como uma
do teste e os intervalos de medidas. Na
lanterna por exemplo, e a TM-21 não
verdade, a LM-80-08 especifica 6.000
seja utilizada, aí então o tempo de
horas como tempo de teste mínimo e
teste do componente, do arranjo ou do
preferencialmente 10.000 horas ou mais.
módulo de Leds deverá ser somente de
A LM-80-15 retira este item e, somente
2.000 horas.
no caso de o usuário utilizar a TM-21 para
Finalizando, tanto a LM-80 quanto
projeção da vida útil, aí sim deve utilizar os
a TM-21 cada vez mais fazem parte do
seguintes critérios constantes na TM-21:
universo da iluminação de estado sólido como uma ferramenta extremamente
▶ Mínimo de 6.000 horas para
útil e eficaz quanto à avaliação da
qualquer tipo de projeção;
manutenção de fluxo e estabilidade
▶ Garantia da vida útil igual a 6 vezes
da cor em sistemas de iluminação que
o tempo de teste para amostragem
utilizam a tecnologia Led.
Referências: IESNA LM 80-08 – Approved method: Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources. P.2008 IESNA LM 80-15 – Approved method: Measuring Lumen Maintenance of LED Light Sources. P.2015 IESNA TM-21-11 - Projecting Long Term Lumen Maintenance of LED Light Sources Gráficos e tabelas com resultados de testes LM-80-08 da Philips Lumileds *Vicente Scopacasa é engenheiro eletrônico com pós-graduação em administração de marketing. Tem sólida experiência em semicondutores, tendo trabalhado em empresas do setor por mais de 40 anos. Especificamente em Leds, atuou por mais de 30 anos em empresas líderes na fabricação de componentes, tanto no Brasil como no exterior. Atua hoje como consultor na área de iluminação de estado sólido e como professor em cursos de especialização e de pós-graduação. ** FIM ** Acesse este e todos os artigos da série “Led – Evolução e inovação” em www.osetoreletrico.com.br
33
Apoio
Curto-circuito para a seletividade
34
Capítulo XII Tipos de faltas mais comuns Por Cláudio Mardegan*
Serão tratados neste trabalho os seguintes tipos de falta:
E = Va1 + Z1 . Ia1 = 0 + Z1 . Ia1 Como
▶ Curto-circuito trifásico (ICC3φ); ▶ Curto-circuito fase-terra (ICC1φ); ▶ Curto-circuito bifásico (ICC2φ);
Va2 = - Z2 . Ia2 ==> Ia2 = 0
▶ Curto-circuito bifásico com contato à terra (ICC2φT);
Vao = - Zo . Iao ==> Iao = 0
▶ Curto-circuito à terra por arco (IAF).
Curto-circuito trifásico O objetivo deste tópico é demonstrar a fórmula da corrente de curto-circuito trifásica, por meio dos circuitos de sequência. No curto-
Ia = Ia1 Ib = a2 Ia1 Ic = a Ia1
Curto-circuito fase-terra
circuito trifásico, as três fases são curto-circuitadas simultaneamente e a condição de contorno para este tipo de falta é:
No curto-circuito fase-terra uma fase vai à terra e as outras duas ficam “sãs”. As condições de contorno para este tipo de falta são
Va = Vb = Vc = 0
(desprezando as correntes de carga pré falta):
3Va1 = Va + a Vb + a2 Vc = 0
Va = 0
Ib = Ic = 0
3Va2 = Va + a Vb + a Vc = 0
Fascículo
2
3Vao = Va + Vb + Vc = 0
3Ia1 = Ia + a Ib + a2 Ic = Ia + a . 0 + a2 . 0 = Ia
Va1 = Va2 = Vao = 0
3Ia2 = Ia + a2 Ib + a Ic = Ia + a2 . 0 + a . 0 = Ia 3Iao = Ia + Ib + Ic = Ia + 0 + 0 = Ia
Isto significa que os três circuitos de sequência ficam com suas tensões em zero (curto-circuitadas). Veja os diagramas apresentados
Ia1 = Ia2 = Iao = Ia/3 (As correntes de sequência estão em série. Vide
na Figura 1:
circuito de sequência.)
Figura 1 – Circuitos de sequência para faltas trifásicas.
Figura 2 – Circuitos de sequência para falta fase-terra.
35
Apoio
Va = Va1 + Va2 + Vao = 0 0 = E-Z1.Ia1 - Z2.Ia2 - (Zo+3ZG) . Iao E = Z1 . Ia1 + Z2.Ia1 + (Zo+3ZG).Ia1
Ia = Ia1 + Ia2 + Iao = 3.Ia1
Análise da tensão nas fases “sãs” “B” e “C” Pode ser demonstrado que os módulos da tensão nas fases “B” e “C”, quando de uma falta fase-terra, são iguais e valem:
A partir da equação anterior pode-se definir o fator de sobretensão pu (FS) dado pela equação a seguir e apresentado na Figura 3. Este fator tende a √3 quando Zo/Z1 tende a infinito.
Figura 3 – Fator de sobretensão, em função de Zo/Z1.
Equação:
A primeira impressão é que as equações parecem ser diferentes, entretanto, como demonstrado a seguir, as duas equações se equivalem.
Apoio
Curto-circuito para a seletividade
36
Curto-circuito bifásico sem contato à terra No curto-circuito fase-fase, sem contato à terra, as condições de contorno, para uma falta entre as fases “b” e “c” e desprezando-se a corrente de carga pré-falta e para este tipo de falta, são: Vb = Vc Ia = 0
Ib = - Ic
A tensão na fase sem falta será:
Ia = Ia1 + Ia2 + Iao = 0 Vc = a Va1 + a2 Va2 + Vao Vb = a2 Va1 + a Va2 + Vao Subtraindo-se Vc de Vb, tem-se: 0 = (a-a2) Va1 + (a2-a) Va2 (a-a ) Va1 = (a-a ) Va2 2
2
O significado físico é que a tensão na fase sem falta terá o mesmo módulo e o mesmo ângulo da tensão fase-terra. Para as fases em falta (no caso estudo b e c), a tensão terá metade do módulo da tensão fase-terra e estará defasada de 180° da tensão de fase. Quanto à corrente de falta à terra, na fase b, a mesma estará adiantada em 90° da tensão da fase b e, na fase c, a corrente estará atrasada 90° em
Va1 = Va2 (Veja diagrama de sequência na Figura 4).
relação à tensão da fase C. O diagrama fasorial mostrado na Figura
Figura 4 – Circuitos de sequência para faltas bifásica sem contato à terra.
Figura 5 – Diagrama fasorial no caso de curto-circuito bifásico na fase b e c.
Vao = -Zo . Iao
Curto-circuito bifásico com contato à terra
Iao = 0 (pois não existe contato com a terra !) Vao = 0 Ia1 = - Ia2 E - Z1 . Ia1 = - Z2 . Ia2 E - Z1 . Ia1 = - Z2 . (-Ia1)
Ib = Ib1 + Ib2 + Ibo = a2 Ia1 + a Ia2 Ic = a Ia1 + a2 Ia2
Fascículo
Como Va1 = Va2, pode-se escrever:
As tensões nas fases serão:
5 ilustra o exposto.
No curto-circuito bifásico com contato à terra as condições de contorno para este tipo de falta são: Vb = Vc=0
Ia = 0
Vao = 1/3 (Va + Vb + Vc) = 1/3 (Va + 0 + 0)
Vao = Va / 3
2
Va1 = 1/3 (Va + a Vb + a Vc) = 1/3 (Va + 0 + 0)
Va1 = Va / 3
Va2 = 1/3 (Va + a2 Vb + a Vc) = 1/3 (Va + 0 + 0)
Va2 = Va / 3
Vao = Va1 = Va2 Os circuitos devem ser conectados como indicado na Figura 6.
Va = Vao + Va1 + Va2 Vb = Vbo + Vb1 + Vb2
Vc = Vco + Vc1 + Vc2 Vb = Vb1 + Vb2 = a2 Va1 + a Va2 = Figura 6 – Circuitos de sequência para faltas bifásica com contato à terra.
A corrente Ia1 pode ser calculada como segue:
Apoio
37
Para a condição,
Analogamente, pode-se tirar que:
Faltas por arco (Arcing faults) Definição O arco elétrico é uma descarga que pode surgir sempre que houver o rompimento (falha) do dielétrico (isolação) de um ponto energizado em relação a um terra (ou massa) ou entre dois pontos de potenciais diferentes. A interrupção de correntes também provoca arcos. Para efeito da análise do comportamento das faltas por arco, o circuito correspondente pode ser representado pelo circuito equivalente da Figura 7, ou seja, uma fonte senoidal em série com uma impedância em série com um “gap”. Os terminais do gap representam os condutores e o ar é o dielétrico. Principais características das faltas por arco As principais características de uma falta por arco são: ▶ As faltas por arco são intermitentes (Figura 7 b);
Figura 7 – (a) Circuito ideal representativo de uma falta por arco e (b) Gráfico da tensão e corrente no gap.
Apoio
Curto-circuito para a seletividade
38
▶ As faltas por arco são descontínuas (Figura 7 b);
uma tensão mínima para a ignição do arco (eGAP). A tensão no arco se
▶ As ondas de corrente de arco são não senoidais (Figura 7 b);
mantém praticamente (este valor muda em função do nível de tensão) e a
▶ Pelo item anterior percebe-se que a teoria fasorial não é aplicável
corrente de arco fica em fase com a tensão de arco. Veja Figura 8.
(Figura 7 b); ▶ Tem características resistivas (Figura 7 b); ▶ O valor da corrente de arco é menor que a do curto-circuito franco (bolted); ▶ No início e no fim do arco a temperatura chega a 4500 ºC;
Escalamento (evolução) das faltas por arco monofásicas Não é incomum a evolução das faltas por arcos monofásicos para arcos bifásicos e trifásicos. Quando isto ocorre, a destruição é mais severa.
▶ Atinge temperaturas elevadas (10.000 °C a 20.000 ºC = 4 vezes a temperatura superfície sol);
Sistemas de baixa tensão - Uma vez que os barramentos de baixa são,
▶ Pode atingir o estado do plasma (4º estágio da matéria);
normalmente, nus (não isolados), a possibilidade de haver o escalamento/
▶ Em painéis a potência máxima instantânea pode atingir 40 MW;
evolução para um arco bi ou trifásico é potencial.
▶ Abaixo de 150 V praticamente se auto extingue;
Sistemas de média tensão de 2,4 kV a 7,2 kV - Quando os barramentos
▶ Em média, a tensão de arco atinge de 500 V a 1000 V;
nestas tensões são isolados, a possibilidade de haver o escalamento/
▶ As faltas por arco caminham para a fonte;
evolução para um arco bi ou trifásico é remota. Nos incidentes registrados,
▶ As faltas por arco procuram as pontas (retiram material das pontas, as
normalmente, os barramentos são nus.
mesmas ficam arredondadas);
Sistemas de 13,8 kV até 34,5 kV - Os barramentos nestas tensões são,
▶ A luminosidade do arco pode chegar a 2000 vezes a luminosidade de
normalmente, isolados e assim, a possibilidade de haver o escalamento/
um escritório;
evolução para um arco bi ou trifásico é remota.
▶ Gera elevada pressão internamente aos painéis; ▶ Podem derreter os componentes internos da gaveta / cubículo;
Principais efeitos do arco
▶ Em barramentos nus o risco de evolução para curtos bifásico/trifásico é grande (em 1 a 2 ciclos em sistemas solidamente aterrados);
Temperatura – Como mencionado, as temperaturas são elevadíssimas
▶ Costumam danificar toda coluna onde ocorreu a falta e, principalmente,
durante o arco e este efeito térmico provoca o derretimento e queima
a gaveta mais alta;
todos os componentes próximos, pois nada na natureza fica no estado
▶ Podem danificar várias colunas;
sólido nestas temperaturas.
▶ Podem queimar cabos em leitos próximos ao painel;
Pressão – A rápida elevação da temperatura promove a expansão
▶ Arcos numa mesma fase (terminais mal encaixados de disjuntores
instantânea do ar e, consequentemente, um deslocamento de ar que atua
e gavetas extraíveis) não são identificados como falta para os relés de
como um impacto explosivo.
sobrecorrente. Para a proteção é necessário utilizar relé foto sensível; ▶ Painéis que não são à prova de arco o mesmo se expande para fora. Na prática, a corrente por arco possui harmônicos de várias ordens.
A pressão do arco pode ser calculada como segue: 5 P= 2.N.U.I.t.10 V
Em que:
Fascículo
J.R. Dunki-Jacobs, F.J. Shields e Conrad St. Pierre, no livro “Industrial
P = Pressão do arco [Pa]
Power System Grounding Design Handbook”, mostram a representação
N = Número de arcos
mais real de como ocorre o processo do arco. Na prática, é necessário haver
U = Tensão de arco
Figura 8 – Corrente e tensão durante o arco.
Apoio
I = Corrente de arco [kA]
Luminosidade – O efeito da luminosidade do arco pode causar a cegueira
T = tempo de arco [s]
e associada às elevadas temperaturas causam o secamento do globo ocular.
V = Volume do compartimento em m3
Estampido – No momento em que a descarga parcial rompe o dielétrico para consumar o arco, ocorre um estampido, que pode prejudicar
Vapores e gases contaminantes – Com o aquecimento da isolação e dos
temporariamente a audição.
materiais instalados no local do ar, ocorre o desprendimento de vapores e gases prejudiciais à saúde, que podem causar o envenenamento e levar inclusive à morte. A Figura 9 mostra a evolução da temperatura e da pressão durante o arco.
Cálculo do valor da corrente de arco Como a teoria fasorial não é aplicável no cálculo do arco, o valor da corrente de arco não pode ser calculada com precisão. O IEEE realizou pesquisas e chegou aos seguintes fatores a serem aplicados aos valores das faltas francas em sistema de BT: Tabela 1 – Fatores para cálculo da corrente de arcing faults mínimos prováveis IEEE Std 141
Arco
V [V]
Tensão
Fator
Monofásico
277
Fase-Neutro
0.38
Bifásico
480
Fase-Fase
0.74
Trifásico
480
Fase-Fase
0.89
Existem literaturas que indicam valores de falta por arco tão baixos quanto 20% do valor da falta franca. Figura 9 – Evolução da temperatura e da pressão durante o arco.
Projeção de resíduos – Durante o arco devido às elevadas temperaturas
Correntes de faltas por arcos (de acordo com IEEE STD 1584)
e à grande quantidade de ignições e apagamentos do arco, ocorrem as emissões de partículas sólidas, líquidas e gasosas, de forma irradiada como uma (bomba que explode), saindo radialmente.
O IEEE Std 1584 prescreve metodologia para o cálculo das faltas por arco e indica como podem ser estimadas as correntes por arco:
39
Apoio
Curto-circuito para a seletividade
40
girantes para preservar a chaparia das máquinas. O tempo é o
Para Vn da barra ≤ 1 kV and 700A < IB < 106kA
tempo de eliminação da falta que deve ser retirado do estudo de seletividade. Em que: Energia incidente normalizada
Ia é a corrente de falta por arco para a barra; K é -0.153 para configuração aberta e -0.097 para configuração
Antes de apresentar as equações do método, é importante citar
fechada;
que, no caso da metodologia do IEEE 1584, o processo de obtenção
IB é a corrente de falta franca – trifásica em kA - rms para a barra;
dos níveis de energia incidente é obtido através de ensaios com
V é a tensão entre fases da barra em kV;
diversos tipos de equipamentos. Como a variedade e os tipos de equipamentos são muitos, foram
G é o espaçamento entre barra em mm.
escolhidos dois valores padrão para os ensaios: Tempo de atuação – 0,2 segundos
Para Vn da barra > 1 kV and 700A < IB < 106kA
Distância do operador em relação ao arco elétrico – 610 mm (24”) Estas correntes são usadas para a definição do indicador ATPV
Com esses dois valores calcula-se a chamada “energia incidente
(Arc Thermal Perfomance Value), que é utilizado para medir o
normalizada”, baseada em ensaios e efetuando-se a obtenção da
desempenho de tecidos retardantes à chama (FR=Flame Retardant)
curva de tendência. Como na prática, raramente a condição ensaiada
contra arcos elétricos.
corresponde à real, devem-se referir os cálculos à esta nova condição.
Limites de aplicação da fórmula: ▶ Tensão da barra entre 208 V e 15 kV;
Em que:
▶ Icc falta franca na barra entre 700 A e 106 kA;
K1 = -0.792 (configuração aberta);
▶ Espaçamento da barra entre 13 mm e 153 mm.
K1 = -0.555 (configuração em caixa);
Tabela 2 – Expoente X para cálculo da energia incidente conforme IEEE Std 1584
Tensão do
Tipo de
Distância típica
Expoente
sistema
equipamento
dos condutores/
de
barramentos
distância x
[kV]
K2 = 0.000 (sist. Isolados/aterrados por resistência de alto valor); K2 = -0.113 (sistemas aterrados). Energia incidente real Como a condição do equipamento nunca é a da energia incidente normalizada, deve-se ajustar o valor desta energia, que, segundo o
[mm]
IEEE Std 1584, a energia incidente real é calculada como segue:
Aberto no ar
10-40
2
Painel de
32
1.473
CCM
25
1.641
Cabo
13
2
Em que:
Aberto no ar
102
2
D Distância do arco elétrico [mm];
Painéis
13-102
0.973
Cabo
13
2
E Energia incidente [J/cm2];
Aberto no ar
13-153
2
Cf 1 (>1 kV) e 1.5 (< 1 kV).
Painéis
153
0.973
Cabo
13
2
distribuição 0.208-1
Fascículo
>1 - 5
>5 - 15
De posse da energia incidente real podem-se determinar as vestimentas. A tabela seguinte toma como base a norma NFPA 70E:
Energia do arco Sabe-se da eletrotécnica que: Energia = Potência x tempo Potência ∝ I2
t Tempo de duração [s];
Tabela 3 - Categoria de vestimentas em função da energia incidente conforme norma NFPA 70E
Energia ∝ I2t
Como se vê, tanto a corrente como o tempo são importantes. A própria evolução do tipo de sistema de aterramento demonstra que é importante a redução do valor da corrente de falta à terra. O sistema de aterramento através de resistor de baixo valor surgiu para diminuir os danos em caso de faltas à terra no estator de máquinas
Equivalência entre as diferentes unidades Categoria J/cm2 cal/cm2 0
<1.195
<5
1
4
16.74
2
8
33.47
3
25
104.6
4
40
167.36
Apoio
41
Apoio
Curto-circuito para a seletividade
42
Além da determinação das classes de vestimentas e distâncias com risco de arco, a NFPA 70E também define distâncias mínimas
EB é o limite para uma queimadura de segundo grau. EB = 5.0 (J/cm2).
a serem respeitadas levando-se em consideração a tensão nominal do equipamento analisado, ou seja, risco de choque elétrico. Assim,
Após a determinação de todos os parâmetros definidos anterior
esta norma define quatro regiões de risco, três de choque elétrico e
mente, podem ser elaboradas placas de advertência para serem
uma de arco, como segue:
fixadas nos painéis como, por exemplo, a indicada na Figura 11.
Figura 10 – Regiões de risco conforme norma NFPA 70E.
Flash Protection Boundary (Região de Risco de Arco): distância na qual uma pessoa sem os EPIs adequados pode sofrer uma queimadura de segundo grau;
Figura 11 – Placa de advertências típicas aplicadas a equipamentos.
Resistência do arco elétrico
Limited Approach Boundary (Região de Aproximação Limitada):
A natureza da corrente de arco não é determinística e a
define uma região ao redor da parte energizada que não deve
resistência do arco não é constante em nenhum ciclo. Isso porque,
ser cruzada por pessoas desqualificadas a não ser que estejam
a cada reignição, o ambiente em que o arco se instaura é diferente.
acompanhadas por pessoas qualificadas, pode ser menor que
Pela falta de um modelo exato, as equações aproximadas propostas
a região de risco de arco e é determinada somente em função da
pelo IEEE Std 551-2006 podem ser utilizadas.
tensão nominal; Restricted Approach Boundary (Região de Aproximação Restrita): define uma região ao redor da parte energizada que pode ser cruzada apenas por pessoas qualificadas utilizando equipamentos
Em que:
de proteção contra choque e demais EPIs e é determinada somente
P = Pressão em atmosfera;
em função da tensão nominal;
I = Corrente em kilo Amperes;
Prohibited Approach Boundary (Região de Aproximação
V/cm = Tensão em Volts por centímetro;
Proibida): define uma região ao redor da parte energizada que
Ω/cm = Resistência em Ohms por centímetro.
pode ser cruzada apenas por pessoas qualificadas utilizando a mesma proteção como se estivesse em contato direto com a parte
A resistência instantânea de arco, utilizando-se a corrente de
energizada e é determinada somente em função da tensão nominal.
pico, pode ser calculada pela equação:
Fascículo
As distâncias de risco de choque são definidas pela norma NFPA-70E, que define ainda a classe de luvas requerida de acordo com a tensão em operação. A região de risco de arco corresponde à distância na qual uma pessoa sem os EPIs adequados pode sofrer uma queimadura de segundo grau. Esta distância pode ser calculada com base na equação seguinte:
Em que: ℓ = Comprimento do arco em centímetros IX = Corrente de pico em kilo Amperes. Método A.R. Van C. Warrington Este método tem sido muito utilizado para determinar a resistência de arco para ajuste de relés de distância. Sabe-se que sempre que há ionização, propicia-se a ocorrência do arco elétrico. Assim, em alguns casos, tais como na análise de faltas múltiplas ou desbalanceadas, pode
Em que:
ser desejável fazer a modelagem da resistência do arco. O valor da
DB é a região limítrofe do arco em mm para a energia incidente
resistência do arco elétrico, sem vento, pode ser calculado pelo modelo
EB;
apresentado na equação estudada por Warrington, mostrada a seguir:
Apoio
▶ Objetos estranhos ▶ Aproximação de objetos Se há vento, o comprimento do valor de L fica alterado (L = 3 v.t +Lo) e a resistência de arco com vento pode ser calculada como segue:
▶ Mal encaixe de gavetas / disjuntores ▶ Sobretensões de regime ou transitórias ▶ Erros humanos ▶ Perfuração da isolação ▶ Abertura de disjuntores sem o meio de extinção (Vácuo / Gás SF6 / Óleo)
Em que: I = Corrente de arco em Ampères; ℓ = Comprimento do arco em metros (m);
Estatísticas de acidentes por arco As estatísticas de acidentes por arco apontam que:
v = Velocidade transversal do vento em metros por segundo (m/s); t = Tempo de duração do arco em segundos;
▶ 25% dos acidentes ocorrem sem a presença do operador; ▶ 10% dos acidentes ocorrem com a presença do operador e a porta
Notas:
do painel fechada;
1- Valores típicos de RARCO: para faltas entre fases (em sistemas de 132
▶ 65% dos acidentes ocorrem em manutenções.
a 400 kV)=2Ω; para faltas fase-terra=0,7 Ω. 2 - Para converter de km/h para metros por segundo basta dividir por 3,6.
Importância do tempo na eliminação do arco As estatísticas de acidentes por arco apontam que quando o arco
3 - Para uma primeira aproximação pode-se usar a tensão de arco
é eliminado em:
como sendo 2500V/m.
• Até 35 ms Danos às pessoas / equipamentos irrelevantes • Até 100 ms Sem danos sérios / pequenos reparos
Principais causas de arco Entre as principais causas das faltas por arco podem ser citadas: ▶ Mau contato ▶ Sobrecarga ▶ Umidade ▶ Contaminação (pó, sal, etc) ▶ Animais ▶ Deterioração da isolação por idade ▶ Deterioração da isolação por ataque químico
• Até 500 ms Ferimentos sérios às pessoas e danos aos equipamentos *Cláudio Sérgio Mardegan é diretor da EngePower Engenharia e Comércio Ltda. É engenheiro eletricista formado pela Unifei, especialista em proteção de sistemas elétricos industriais e qualidade de energia, com experiência de mais de 35 anos nesta área. É autor do livro “Proteção e Seletividade em Sistemas Elétricos Industriais”, patrocinado pela Schneider, e coautor do “Guia O Setor Elétrico de Normas Brasileiras”. É membro sênior do IEEE e participa também dos Working Groups do IEEE que elaboram os “Color Books”. É Chairman do Capítulo 6 do Buff Book, atual 3004 series (3004.6) sobre Ground Fault Protection e também participa de Forensics. ** FIM** Acesse este e todos os artigos da série “Curto-circuito para a seletividade” em www.osetoreletrico.com.br
43
44
Reportagem
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Por Bruno Moreira
Carros elétricos ainda são uma incógnita Já é possível avistar veículos elétricos nas ruas, contudo, estão longe de serem populares. Apenas 1% do mercado global de automóveis é movido a eletricidade.
À
s vezes têm-se a impressão de que
um bater de palmas; chamadas por vídeo;
ruas, mas a tecnologia está longe de ser
o futuro já chegou. Tecnologias mostradas
e veículos movidos a energia elétrica.
tão popular quanto o tradicional veículo
em filmes da década de 1980 e 1990, e
Algumas tecnologias já fazem parte
de motor a combustão. De acordo com
que aos olhos da época eram devaneios,
de nosso cotidiano, outras começam a
o site de negócios de origem norte-
fantasia, pura ficção, apresentam-se hoje
querer se tornar objetos corriqueiros nas
americana especializado em finanças,
como realidade.
vidas das pessoas.
tecnologias e mídia, Business Insider,
como eletrodomésticos que conseguem
apenas
conversar entre si e realizar as tarefas de
tema recorrente de notícias e cada vez
automóveis é movido a eletricidade. Para
casa com uma simples programação; luzes
mais debatido em conversas do dia a dia.
se ter uma ideia, os Estados Unidos, que
que se acendem e que se apagam com
É possível avistar alguns modelos pelas
têm uma das maiores frotas de veículos
Exemplos não faltam,
O veículo elétrico, por exemplo é
1%
do
mercado
global
de
45
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
composta
tenham existido. Por exemplo, no final
concessionárias de energia elétrica. “A
por mais de 250 milhões de unidades,
de 2015, a Câmara do Comércio Exterior
instalação, porém, deve ser combinada
apresenta somente cerca de 275 mil
(Camex)
incluindo
com projetos e concentração de uso
veículos elétricos e híbridos. No Brasil,
veículos híbridos e elétricos na Lista
da recarga por veículos elétrica, como
os números são irrisórios. Segundo a
Brasileira de Exceções à Tarifa Externa
táxi e carro compartilhado”, explica.
Associação Brasileira do Veículo Elétrico
Comum do Mercosul. Com tal medida,
O presidente alerta também para a
(ABVE), dos 41,5 milhões de veículos
reduziu de 35% para 0% o Imposto
necessidade de regulação da cobrança da
que trafegam no país, apenas 2,5 mil são
de
automóveis
energia que será utilizada no posto, assim
movidos à eletricidade.
puramente
movidos
a
como a necessidade de procedimentos
motorizados
do
mundo,
aprovou
Importação
resolução
(II)
para
elétricos
ou
No Brasil, o preço é ainda um dos
hidrogênio. Também em 2015, o prefeito
claros para a instalação de eletropostos
principais obstáculos para a popularização
de São Paulo, Fernando Haddad, assinou
públicos e suas responsabilidades.
do veículo elétrico. Para começar, no que
decretos
se refere a carros, o país conta com apenas
veículos elétricos, movidos a hidrogênio
difusão dos veículos elétricos no país,
um modelo puramente elétrico disponível
ou híbridos de pagarem 50% (a parte que
no entanto, conforme o presidente da
à venda para o consumidor comum.
cabe ao município) do Imposto sobre a
ABVE, é a falta de uma política pública
Trata-se do BMWi3, que na versão mais
Propriedade de Veículos Automotores
que
modesta, custa aproximadamente R$
(IPVA). Apesar das iniciativas, como visto,
seja através de incentivos financeiros,
170 mil. O automóvel híbrido elétrico -
o preço do veículo elétrico continua
como a redução de impostos, seja por
que combina motor elétrico com motor
bem mais caro do que o do veículo
meio de outros benefícios, tais quais: a
de combustão interna - apresenta mais
convencional.
da
liberação do uso da faixa exclusiva de
opções disponíveis ao consumidor, mas
ABVE, uma forma de tornar o preço dos
ônibus, liberação do rodízio de veículos
nenhuma delas sai por menos de R$
automóveis elétricos mais competitivo
(como já feito na cidade de São Paulo);
120 mil. Tendo em vista que os carros
seria por meio de bônus de incentivos
bolsões exclusivos de estacionamento; e
populares
(movidos
pagos por tecnologias antiquadas e
acesso restrito a veículos sustentáveis em
somente a combustão) no Brasil custam
poluentes, forçando assim o subsídio
algumas áreas da cidade.
cerca de R$ 30 mil, fica clara a diferença de
inicial e desestimulando emissões de
preços entre os dois tipos de tecnologias.
veículos não eficientes e sustentáveis.
convencionais
Conforme o presidente da ABVE,
isentando
proprietários
Para
o
presidente
de
O principal empecilho para a maior
incentive
os
veículos
elétricos,
Baterias elétricas
Mais um obstáculo que trava a
Ricardo Guggisberg, o veículo elétrico
popularização do veículo no país é,
é bem mais caro do que um veículo
segundo
ausência
elétrico também é um gargalo que
comum muito por conta da tecnologia
de incentivos fiscais, que acaba por
dificulta sua entrada com mais força no
empregada.
desestimular a produção local de veículos
mercado automotivo do país. Conforme
exemplo, conta com dois motores, um a
em
(Parcialmente
Guggisberg, a autonomia dos veículos
combustão e outro elétrico, um sistema
desmontados) e CKD (completamente
elétricos puros varia de acordo com a
de regeneração de energia e a bateria
desmontados).
composição das baterias embarcadas,
recarregável. O preço fica ainda mais
sendo, em geral, de aproximadamente
elevado quando se trata dos veículos
infraestrutura de recarga.
300 km. Um carro popular que funciona
elétricos
A fim de solucionar este problema
a gasolina apresenta, em média, uma
corresponde a 50% do valor do carro.
específico, o presidente da ABVE propõe
autonomia de quase 600 km, ou seja, o
“Com o aumento da escala, porém, a
um plano mínimo de desenvolvimento
dobro.
tendência é que esse valor diminua”,
alinhado com o Projeto de Lei da Câmara
pondera Guggisberg.
(PLC) 65, que está em tramitação e
pesquisa para o desenvolvimento de
A alta carga tributária é outro fator
pretende instituir a obrigatoriedade de
novas materiais e diferente químicas
que torna os valores finais dos veículos
instalação de pontos de recarga para
vem sendo intensificada nos últimos
elétricos menos competitivos do que os
veículos elétricos em vias públicas e em
anos. “A cada dois meses temos novas
dos veículos convencionais, segundo o
ambientes
tecnologias”,
presidente da ABVE. Não que incentivos
A sugestão da entidade é que os
da
governamentais para baratear o preço
eletropostos
em
crescimento das tecnologias foi e tem sido
do veículo, a fim de popularizá-lo, não
conjunto pela iniciativa privada e pelas
enorme, muito mais que exponencial, e
O
puros,
veículo
em
híbrido,
que
a
por
bateria
Guggisberg,
situação
de
a
SKD
Há também a falta de uma malha de
residenciais sejam
e
comerciais.
instalados
A baixa autonomia de um veículo
Para acabar com essa limitação, a
ABVE.
comenta
Conforme
o
presidente
Guggisberg,
o
46
Reportagem
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
há baterias (ainda não comercializadas
popularização do veículo elétrico no Brasil
e
em larga escala no país) cuja autonomia
vem da Companhia Paulista de Força
Fernanda
pode chegar a 800 km. O presidente
e Luz (CPFL), distribuidora de energia
consequências são bem maiores na rede
da associação afirma que a bateria
para o interior de São Paulo. A empresa
de baixa tensão”. Levando-se em conta
lítio-íon não é mais a única solução,
desenvolveu um projeto de Pesquisa e
que a recarga de um veículo elétrico
destacando também o desenvolvimento
Desenvolvimento (P&D) no âmbito da
em uma residência demora entre 4 e 8
do supercapacitor, que, em conjunto com
Agência Nacional de Energia Elétrica
horas, o aumento de carga na rede de
a bateria, permite que o veículo elétrico
(Aneel), intitulado “Inserção Técnica e
baixa tensão é similar ao de um chuveiro
tenha potência para os arranques e
Comercial de Veículos Elétricos em Frotas
elétrico, conforme a docente. Isto pode
ultrapassagens mais eficientes.
Empresarias da Região Metropolitana de
ocasionar sobrecarga no condutor e
Somada à limitação da bateria, outra
Campinas”. A cidade do interior paulista
queda de tensão, afetando a qualidade da
desvantagem do veículo elétrico é o
é sede da concessionária e um dos
energia não somente da residência onde
tempo de recarga, que pode ser realizada
municípios atendidos pela distribuidora.
o veículo elétrico está sendo recarregado,
em casa, mas demora cerca de oito
O
segundo
como também das residências vizinhas.
horas. Já foi desenvolvida, porém, uma
a
CPFL,
de
tecnologia de recarga rápida, que demora
laboratório de mobilidade elétrica na
a tendência de a recarga dos veículos
em torno de 20 minutos e é realizada em
região
elétricos ser realizada pelos proprietários
eletropostos. Segundo o presidente da
para permitir a coleta de dados sobre
logo
ABVE, no que se refere ao carregamento
as diversas aplicações e implicações
gerando um pico de carga na rede no
rápido, o mundo está buscando uma
da tecnologia, possibilitando o estudo
início do período noturno. Segundo a
harmonização, haja visto que cada país
e aprofundamento dos impactos dos
professora da Unicamp, a solução para
apresenta um tipo de tecnologia. “Ásia,
veículos elétricos para o setor elétrico,
o problema seria a mesma tomada pelas
Europa e Américas se conversam para
além de proporcionar a criação de uma
distribuidoras quando há um aumento
uma solução universal em carga com
cultura em mobilidade elétrica para a
de carga em determinadas épocas do
corrente contínua, potência, e tipo de
cidade e também para o país. O projeto
ano, como no verão, em que o uso dos
conexão”, adianta Guggisberg.
está sendo executado pela CPFL em
aparelhos de ar-condicionado aumenta e
objetivo é
a
do
projeto,
constituição
metropolitana
de
um
Campinas
Computação
(FEEC)
Arioli,
da
destaca
Unicamp, que
“as
Um complicador dessa situação é
após
a
chegada
do
trabalho,
conjunto com o Centro e Pesquisa e
com isso a carga na rede também.
em
Desenvolvimento em Telecomunicações
Já no que se refere à média tensão,
empresas ou shoppings centers. “A
(CPQD), a Universidade Estadual de
a
recarga
disponibilização em áreas públicas, como
Campinas (Unicamp) e a Daimon, empresa
eletropostos para recargas rápidas não
parques,
praças
de engenharia especializada em serviços
acarreta, segundo estudo da Unicamp,
começou
há
de
de
impactos muito grandes à rede. Além
realizada através da iniciativa conjunta
soluções em software, estudos e projetos
disso, segundo Arioli, a tendência é de
de montadoras”, comenta Guggisberg.
de pesquisa e desenvolvimento e novos
que os proprietários de carros com esse
São
Atualmente,
dos
no
eletropostos
Brasil, está
e
a
maioria
instalada
estacionamentos,
pouco
tempo,
sendo
regulação,
desenvolvimento
de
veículos
elétricos
em
negócios voltados ao setor energético.
tipo de tecnologia não utilizem tantos
instalados, que se restringem a algumas
sendo
os eletropostos como os proprietários
áreas metropolitanas da Região Sudeste
realizados dentro do projeto, entre os
de veículos de combustão usam os
do país. A maior unidade está sutada
quais: viabilidade econômico-financeira;
postos de abastecimento. Até porque
na cidade de Campinas, interior de São
impactos da utilização de veículos elétricos
já o carregariam na tomada de suas
Paulo. A expectativa da ABVE é que,
como fonte de geração distribuída para
residências. Neste sentido, não haveria
por meio de incentivos do governo e
a rede distribuição; requisitos técnicos
a
iniciativas privadas, se atinja a marca de
e condições mínimas de segurança para
muitos postos pelas cidades, devendo
5000 postos de recarga até 2020.
instalação dos eletropostos no Brasil;
ficar assim restritos às rodovias. “A
ciclo de vida dos veículos e das baterias;
tendência também é que o custo da
e impactos causados pelas conexões de
energia elétrica nos postos de recarga
veículos elétricos nas redes de média e
seja maior do que nas residências”, diz
baixa tensão e na qualidade da energia.
a docente. Isto porque a energia dos
pouco
menos
de
cem
postos
Programa de Mobilidade Elétrica na Região metropolitana de Campinas (SP)
Uma
divulgar
importante e
acelerar
iniciativa o
processo
Diversos
estudos
estão
necessidade
da
implantação
de
Em relação aos impactos elétricos
postos não seria distribuída diretamente
para
nas redes de distribuição, a professora
pela concessionária, mas sim por uma
de
da Faculdade de Engenharia Elétrica
empresa comercializadora.
48
Aula prática
Medição de energia elétrica BT Simulador de medidor digital de energia elétrica de baixa tensão, com forte presença de harmônicos de corrente, utilizando LabView Por Tiago Nogueira, Deivid Lemos, Samuel Tomasin e Fernando Belchior*
Os medidores de energia elétrica
Estima-se que a troca dos medidores de energia elétrica no Brasil
possa custar algo em torno de R$13,4 bilhões. Segundo a Agência
Os medidores de energia elétrica eletromecânicos têm sido
Nacional de Energia Elétrica (Aneel), o país possui cerca de 67
gradativamente substituídos por modelos digitais e esta alteração
milhões de medidores instalados, sendo que o custo médio de cada
foi impulsionada, especialmente nos últimos anos, pelo processo
medidor digital seria de, aproximadamente, R$ 200,00.
de implantação das redes inteligentes no Brasil. Como vantagens
em relação a seus antecessores, pode-se destacar a capacidade
sistema de smart grids (redes inteligentes) é visto como importante
de medição bidirecional, bem como de mensurar o consumo de
ferramenta para gestão do sistema elétrico nacional. Através dele
reativo (Figura1).
será possível introduzir tarifas diferenciadas para consumidores
Ainda, segundo a agência, além dos benefícios ao consumidor, o
residenciais, promover a interação do consumidor com a conta de energia, reduzir as perdas não técnicas e prevenir algum eventual dano à rede elétrica, por exemplo. O processo de regulamentação tem por etapas uma série de consultas e audiências públicas, ocorridas desde 2009.
No entanto, é necessária cautela nos projetos de implantação de
medidores inteligentes, segundo alerta da Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (Abradee), já que simplesmente trocar de medidor não se justifica economicamente, conforme a experiência mundial já comprovou, pois se trata de um investimento elevado (a diferença de preço entre um medidor analógico atual e Figura 1 – Medição nos quatro quadrantes.
um medidor digital inteligente seria de aproximadamente 8 vezes).
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Estado da arte das teorias de potência e energia
A fim de fixar critérios quanto à verificação dos medidores, o
Inmetro, considerando as Resoluções Normativas Aneel nº 414, de 9 de setembro de 2010, e nº 418, de novembro de 2010, e após consulta pública realizada em 2011, aprovou o Regulamento Técnico Metrológico (RTM) para medidores de energia elétrica ativa e reativa. Segundo o Inmetro, os testes em medidores visam comparar o medidor comercial com um medidor padrão ou com o valor estimado por meio do método Potência x Tempo.
Quanto ao protocolo de medição, no que diz respeito às teorias
de potência, há mais de um século tem-se discutido sua formulação mais adequada, dado a relevância e complexidade do tema. Personalidades como Steinmetz, Fortescue, Buchholz, Budeanu, Czarnecki, Fryze,Depenbrock e Emanuel são apenas alguns dos pesquisadores que colaboraram para um melhor entendimento do assunto. À medida que os sistemas elétricos vão evoluindo e as cargas se tornando mais sensíveis e cada vez mais distantes de uma senoide perfeita, há necessidade de aperfeiçoar os modelos, tornando-os mais detalhados e algumas vezes mais complexos.
O Brasil tem aderido em geral à chamada “escola europeia”, que
está fortemente relacionada às normas da IEC. Esta escola baseia-se principalmente nos estudos de Depenbrock (teoria de FDB – FryzeBuchholz-Depenbrock). Sua formulação matemática básica pode ser visualizada de forma resumida nas equações a seguir.
49
50
Aula prática
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Influência de distorções das formas de onda na medição de
onerar desnecessariamente o medidor e, inclusive, comprometer a
energia elétrica
velocidade de processamento.
No caso do recurso utilizado para construção do medidor
Uma preocupação importante está associada ao comportamento
virtual (DAC – NI USB-6210), suas características técnicas são: taxa
dos medidores digitais quando operando em circuitos contendo
de amostragem de 125 kS/s e resolução de 320 μV. Em relação
harmônicos e desequilíbrios. Trabalhos anteriores [8]-[10] destacam
ao tamanho da janela, podem existir erros relevantes ao se tratar
os erros observados em medidores de energia elétrica devido à
as medidas com diferentes tamanhos de janelas, em especial num
presença de harmônicos. Outras distorções na forma de onda, como
cenário repleto de cargas eletrônicas.
desequilíbrio, variações bruscas da carga e desvios da frequência da
rede, por exemplo, também podem levar a medições divergentes.
corresponde a 200 ms. O modo como são agrupados os ciclos e as
Consequentemente, seria relevante avaliar o comportamento dos
janelas para assim calcular a potência aparente (60) são expressos de
medidores em cenários em que haja distorções na forma de onda da
forma resumida na Figura 2.
Dessa forma, propõe-se janelas de 12 ciclos, o que, em 60 Hz,
tensão e da corrente.
O uso de cargas que variam sua impedância durante um ciclo de
onda convencional da tensão de alimentação (cargas não lineares) é cada vez mais frequente, seja em residências, comércios ou na indústria em geral.
Neste contexto não senoidal, suspeita-se que os medidores
de energia elétrica possam realizar medições incorretas devido às
Figura 2 – Modelo de amostragem digital utilizado.
interferências decorrentes das distorções presentes nas formas de onda da tensão e/ou corrente, provocadas por tais cargas não
Λ: Taxa de amostragem
lineares. A título de exemplo, podem-se citar algumas destas cargas:
T: Duração do ciclo
lâmpadas fluorescentes compactas, lâmpadas de led, computadores,
C: Nº de ciclos da janela
televisores, retificadores controlados eletronicamente, dentre outras.
a: Amostra
Metodologia
j: Janela t: Instante de tempo em que ocorre a amostragem
Simulação de um medidor digital
t=0. Para o ciclo (c) da primeira janela, a amostra (a) deste ciclo é
Criou-se um medidor de energia elétrica virtual utilizando-se
a plataforma LabView, de tal forma que fosse possível avaliar a
Considerando a janela (j), a primeira janela j=1 começa em
computada no instante:
influência da falta de qualidade da energia elétrica, especialmente, os harmônicos de corrente e o desequilíbrio de fases, no faturamento da energia.
Através desta plataforma é possível realizar tanto simulações,
bem como testes reais, utilizando neste caso uma DAC – Digital to Analog Converter. Por sua vez, para simular as cargas, utilizou-se de uma fonte hexafásica, programável, modelo CMC 245-6 da Omicron, para gerar os perfis dos sinais de tensão e corrente (erro garantido de 0,1% em relação à tensão e corrente).
A energia ativa da janela (j) é calculada a partir das amostras
O protocolo de medição utilizado
de potência ativa P(ta,c,j), ou seja, a potência vigente durante o
intervalo da amostra (a) do ciclo (c) da janela (j):
Em se tratando de medidores digitais, uma primeira decisão
diz respeito à taxa de amostragem necessária para captar de modo satisfatório os sinais que se pretende processar, assim como o tamanho da janela e a forma de agrupamento das informações amostradas.
Dispositivos usuais de processamento em medidores de energia
trabalham tipicamente com 256 amostras por ciclo (50-60 Hz), o que se mostra suficiente para captar com exatidão mesmo harmônicos de até 50ª ordem. Uma quantidade maior de amostras por ciclo traria poucos benefícios no que diz respeito à exatidão e poderia
Em que Δt corresponde ao período de tempo da referida janela.
Para a energia aparente da janela (Aj), é:
52
Aula prática
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Simulações e testes de laboratório
Conforme o protocolo sugerido, realizaram-se simulações
de modo a investigar a robustez das teorias apresentadas
O valor da energia aparente acumulada (A) corresponde a:
Sendo j a quantidade de janelas do período de apuração.
(Figura 3).
Fundamentação teórica para protocolo de medição – sistema trifásico
Ao analisar medições trifásicas, cabem algumas outras
considerações: segundo Depenbrock, devemos tratar o condutor de retorno (neutro) como um condutor de fase, a fim de representar adequadamente o sistema, pois cargas desbalanceadas e/ou não lineares fazem com que flua corrente também nesse condutor.
Neste caso, as medições de tensão devem ser entre fase e neutro,
em todas as três fases, e as correntes serão de linha, também em todas as fases. Com isso, mantendo-se as mesmas considerações acerca da metodologia de amostragem apresentada, tem-se:
Figura 3 – Fluxograma funcional resumido de medidor digital.
A equação (19) representa a potência instantânea trifásica
da janela (j), enquanto (20) corresponde ao total de energia integralizada durante o intervalo de tempo (Δt) da referida janela.
Testes
e simulações
No caso da energia aparente da janela (j), entende-se como
a relação entre a tensão RMS – Root Mean Square trifásica e a
corrente RMS trifásica da janela (21-22), sendo:
comuns em instalações elétricas de baixa tensão. Pretendia-se,
Foram realizados 19 testes, visando simular fenômenos
com isto, verificar o comportamento do medidor atuando nos quatro quadrantes (bidirecionalidade) e sob fator de potência indutivo ou capacitivo. Além disso, foram escolhidas situações que permitem avaliar o comportamento do medidor quando há presença de harmônicos ou desequilíbrios.
Dessa forma, deseja-se analisar o erro e o impacto
quando o medidor não filtra as componentes harmônicas e os desequilíbrios de fases no processo de medição das potências ativa e reativa. - Teste 1: Cliente consumindo energia ativa com carga resistiva e fases equilibradas; - Teste 2: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp indutivo e fases equilibradas; - Teste 3: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp capacitivo e fases equilibradas; - Teste 4: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp indutivo e com desequilíbrio de tensão;
53
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
- Teste 5: Cliente consumindo energia ativa com carga não
de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e desequilíbrio de tensão;
linear do tipo retificador trifásico de 6 pulsos não controlado,
- Teste 11: Cliente (prosumer) injetando energia ativa com
carga RL, com harmônicos de corrente de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª
carga resistiva e fases equilibradas;
ordens e fases equilibradas;
- Teste 12: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
- Teste 6: Cliente consumindo energia ativa com carga não
com fp indutivo e fases equilibradas;
linear do tipo retificador trifásico de 6 pulsos não controlado,
- Teste 13: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
carga RC, com harmônicos de corrente de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª
com fp capacitivo e fases equilibradas;
ordens e fases equilibradas;
- Teste 14: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
- Teste 7: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp
com fp indutivo e com desequilíbrio de tensão;
indutivo e carga não linear do tipo retificador trifásico de 6
- Teste 15: Cliente (prosumer) injetando energia ativa com
pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente
carga não linear com retificador trifásico de 6 pulsos não
de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e fases equilibradas;
controlado, carga do tipo RC, com harmônicos de corrente de
- Teste 8: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp
5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e fases equilibradas;
capacitivo e carga não linear do tipo retificador trifásico de 6
- Teste 16: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente
com fp indutivo, carga não linear com retificador trifásico de 6
de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e fases equilibradas;
pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente
- Teste 9: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp
de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e fases equilibradas;
indutivo e carga não linear do tipo retificador trifásico de 6
- Teste 17: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente
com fp capacitivo, carga não linear com retificador trifásico de
de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e desequilíbrio de fases;
6 pulsos não controlado, carga do tipo RC, com harmônicos
- Teste 10: Cliente consumindo energia ativa e reativa com fp
de corrente de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e fases equilibradas;
capacitivo e carga não linear do tipo retificador trifásico de 6
- Teste 18: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa
pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente
com fp indutivo, carga não linear com retificador trifásico de
Aula prática
54
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
6 pulsos não controlado, carga RC, com harmônicos de corrente de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e desequilíbrio de tensão; - Teste 19: Cliente (prosumer) injetando energia ativa e reativa com fp capacitivo, carga não-linear com retificador trifásico de 6 pulsos não controlado, carga do tipo RC, com harmônicos de corrente de 5ª, 7ª, 11ª e 13ª ordens e desequilíbrio de tensão.
Adotou-se para as tensões e correntes fundamentais, nos testes em que estas
variáveis eram equilibradas, o valor eficaz de 127 V e 1 A, respectivamente, bem como defasagem de 120º entre as fases.
Para os testes com característica indutiva e capacitiva foram simuladas cargas que
correspondessem a um fator de potência de 0,80. Nos casos em que há geração de energia elétrica ativa por parte do consumidor, prosumer (testes 11 a 19), os ângulos das correntes em cada uma das fases foram defasados de 180º se comparados aos testes 1 a 10 (consumidores), devido à inversão do fluxo de carga nestes casos.
Na Tabela 1, encontram-se os valores dos testes que possuem desequilíbrio de
tensão: Tabela 1 – Tensão e corrente dos testes com desequilíbrio
V1
Módulo [V]
4, 9, 10, 14,
V1A
125
0
18 e 19
V1B
128
-118
Teste n° 4, 9, 14 e 19
10, 18
Ângulo [°]
Teste n°
V1C
130
121
I1
Módulo [A]
Ângulo [°]
I1a
0,984
-36,87
I1B
1,008
-156,87
I1C
1,024
84,13
I1A
0,984
36,87
I1B
1,008
-83,13
I1C
1,024
156,87
Nas Tabelas 2 a 4, estão os valores das componentes harmônicos das correntes. Tabela 2 – Tensão e corrente dos testes sem desequilíbrio
Teste n°
V1
Módulo [V]
Ângulo [°]
1, 2, 3, 5, 6, 7, 8,
V1A
127
0
11, 12, 14, 15,
V1B
127
-120
16, 17
V1C
127
120
Teste n° 1, 5, 6, 11, 15
2, 7, 12, 16
3, 8, 13, 17
I1
Módulo [A]
Ângulo [°]
I1a
1
0
I1B
1
-120
I1C
1
120
I1A
1
-36,87
I1B
1
-156,87
I1C
1
83,13
I1A
1
36,87
I1B
1
-83,13
I1C
1
156,87
Nas Tabelas 3 a 5 estão os valores dos componentes harmônicos das correntes, com
módulo em valores em pu em relação à componente fundamental do teste já expressa na Tabela 2, e ângulo em graus.
55 Tabela 3 – Harmônicos de corrente dos testes 5, 6 e 15 Teste 5
Testes 6 e 15
Harmônicos
Módulo
Ângulo
Harmônicos
Módulo
Ângulo
de corrente
[pu]
[°]
de corrente
[pu]
[°]
I5A
0,20
0
0
120
I5A
0,55
0,20
0,55
120
0,20
-120
0,55
-120
0,14
0
0,28
0
0,14
-120
0,28
-120
0,14
120
0,28
120
I5B I5C I7A I7B I7C I11A I11B I11C I13A I13B I13C
0,09
0
0,09
120
0,09
-120
0,07
0
0,07
-120
0,07
120
I5B I5C I7A I7B I7C I11A I11B I11C I13A I13B I13C
0,02
0
0,02
120
0,02
-120
0,05
0
0,05
-120
0,05
120
Tabela 4 – Harmônicos de corrente dos testes 7,16, 8 e 17 Testes 7, 9, 16 e 18
Testes 8, 10, 17 e 19
Harmônicos
Módulo
Ângulo
Harmônicos
Módulo
Ângulo
de corrente
[pu]
[°]
de corrente
[pu]
[°]
I5A
0,55
-36,87
36,87
83,13
I5A
0,55
0,55
0,55
156,87
0,55
-156,87
0,55
-83,13
0,28
-36,87
0,28
36,87
0,28
-156,87
0,28
83,13
0,02
-36,87
0,02
83,13
0,02
-156,87
0,05
-36,87
0,05
-156,87
0,05
83,13
I5B I5C I7A I7B I7C I11A I11B I11C I13A I13B I13C
I5B I5C I7A I7B I7C I11A I11B I11C I13A I13B I13C
0,28
-83,13
0,28
156,87
0,02
36,87
0,02
156,87
0,02
-83,13
0,05
36,87
0,05
-83,13
0,05
156,87
Análise dos resultados
Os resultados destacam o erro percentual entre expectativa teórica, baseando-se nas
equações de energia (10 – 11), e os testes em laboratório utilizando o medidor virtual desenvolvido em LabView.
Na Figura 4 são apresentados os erros nos dez primeiros testes (C1-C10), sendo que nestes
casos, o consumidor absorve da rede energia ativa em diversas condições de desequilíbrio e presença de harmônicos, bem como perfis de cargas hora capacitivos, hora indutivos.
Figura 4 – Gráfico indicando os erros de energia ativa consumida.
56
Aula prática
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Na Figura 5 são apresentados os erros nos demais testes (C11-
resultados nos testes realizados, sendo que os erros ficaram entre
C19), sendo que nestes casos, o consumidor gera para a rede
0,4% e 3,32% e estão em conformidade com os limites adotados pelo
energia ativa (prosumer) em diversas condições de desequilíbrio
Inmetro.
e presença de harmônicos, bem como perfis de geração hora
capacitivos, hora indutivos.
limitações dos equipamentos, por exemplo: erros no gerador de sinais
Fatores que contribuem para os erros ocorrem devido às
Omicron, queda de tensão nos cabos, mas, principalmente, erros nos transdutores e na placa de aquisição. Logo, o uso de equipamentos de maior precisão tende a reduzir tais erros. Como trabalhos futuros, propõe-se o aprimoramento dos transdutores de corrente, inclusive com a possibilidade de utilização de um resistor tipo shunt, visando à diminuição de ruídos. Outra sugestão é utilizar o medidor virtual para servir de comparativo em testes com medidores digitais comerciais.
Referências Figura 5 - Gráfico indicando os erros de energia ativa gerada pelo prosumer.
A Figura 6, por sua vez, apresenta os erros associados à energia
reativa, em diversas condições de desequilíbrio e presença de harmônicos, bem como perfis de geração hora capacitivos, hora indutivos, naqueles testes em que o fator de potência não foi considerado unitário (C2-C4, C7-C9, C11-C13 e C15-C18).
Figura 6 – Gráfico indicando os erros associados à energia reativa nos testes com fp não unitário.
Pode-se observar que os erros da energia ativa ficaram abaixo
de 0,4% para cargas resistivas, e menores que 2% para os testes em geral. Já na energia reativa, os erros mantiveram-se em torno de 3%, chegado, no pior dos casos, a 3,32%.
Portanto, os filtros utilizados (para harmônicos e desequilíbrios),
mostraram-se eficazes e importantes em medidores desta natureza, podendo, caso sejam suprimidos, proporcionarem uma medição divergente errônea.
Considerações finais
Este trabalho ratifica a necessidade dos testes em medidores
digitais comerciais, em especial aqueles a serem inseridos na baixa tensão, bem como a definição de um protocolo para medição das energias e do fator de potência, considerando a não linearidade do sistema. A fim de destacar a influência de harmônicos e desequilíbrios, o medidor virtual desenvolvido faz uso de filtros capazes de mitigarem possíveis erros gerados por estes distúrbios de qualidade na medição de energia ativa, reativa e do fator de potência. Obtiveram-se bons
[1] Nogueira, T. R. S., “Uma análise de protocolo para medidores digitais de energia elétrica BT”, Dissertação de Mestrado, UNIFEI, Itajubá-MG, 2013; [2] Amcham, por Anne Durey. (01 de Agosto de 2011). Aneel: troca de medidores brasileiros custará R$ 13,4 bi. [Online]; [3] Valor Econômico, por Ana Paula Grabois. (16 de Agosto de 2012). Distribuidoras reagem à proposta do medidor digital; [4] Portaria Inmetro n.º 602, de 09 de novembro de 2012; [5] Portaria Inmetro nº 375 - Consulta pública. Proposta de Regulamento Técnico Metrológico que estabelece os requisitos técnicos para medidores eletrônicos de energia elétrica; [6] Paredes, H. K. M., “Teoria de potência conservativa: uma nova abordagem para o controle cooperativo de condicionadores de energia e considerações sobre atribuição de responsabilidades”; [7] Nogueira, T. R. S., Tomasin, S. G., Arango, H., Bonatto, B. D. “Uma análise de protocolo para medidores digitais de energia elétrica BT”; [8] Pires, I. A., “Caracterização de harmônicos causados por equipamentos eletroeletrônicos residenciais e comerciais no sistema de distribuição de energia elétrica”; [9] Pires, I. A., “Efeitos de harmônicos no sistema de distribuição e limites segundo as principais normas nacionais e internacionais – Parte III”, Revista O Setor Elétrico, páginas 36-41, abril de 2010. [10] Silva, L. S., "Influência das distorções harmônicas em medições de energia elétrica". Dissertação de mestrado, Faculdade de Tecnologia, Universidade de Brasília, Brasília, DF, 2006; [11] L. R. Lisita ; Daywes P. Neto ; Machado, Paulo César Miranda ; Nerys, J. W. L. ; M. G. S. Figueiredo, “Avaliação de Desempenho de Medidor Trifásico de Energia Elétrica Tipo Eletrônico Operando com Cargas Não-Lineares”. Artigo: IEEE/Power and Energy Society – Transmission & Distribution 2010 Latin America, 2010, São Paulo. IEEE/PES 2010; [12] Prof. J. Bergeron, Canadian Electricity Association, Comunicação privada. *Tiago Rodrigues dos Santos Nogueira é engenheiro eletricista, com mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá (Unifei). Atualmente, é coordenador e professor do curso de Engenharia Elétrica do FEPI – Centro Universitário de Itajubá. Samuel Tomasin é engenheiro eletricista pela Universidade Federal de Itajubá e aluno especial de pós-graduação na Universidade Estadual de Campinas. Atualmente, trabalha no grupo CPFL como engenheiro sob a gerência de Smart Grid envolvido em assuntos de medição, automação e telecomunicações. Deivid Leal Lemos é engenheiro eletricista e exerce o cargo de engenheiro de frota na Elektro Eletricidade e Serviços. Fernando Nunes Belchior é engenheiro eletricista, com mestrado e doutorado na Universidade Federal de Uberlândia. Atualmente, é professor da Universidade Federal de Goiás.
Pesquisa - Equipamentos de teste, medição,
58
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
gerenciamento de energia e automação
Medição, automação e gerenciamento de energia Empresas dos mercados de testes e medição, de automação e gerenciamento de energia acusam desaceleração da economia como freio para resultados melhores, mas projetam algum crescimento para o fechamento de 2016
Não houve mudanças drásticas de 2015 para 2016 nos
passado. Não obstante, receosos ante a crise do país, diminuíram um
mercados de instrumentos de teste e medição e de equipamentos de
pouco a expectativa de elevação para este ano: 7%.
gerenciamento de energia e automação. Isto pelo menos na visão dos
fabricantes e distribuidores destes segmentos que participaram da
gerenciamento de energia e automação, na pesquisa de 2015, grande
pesquisa realizada pela revista O Setor Elétrico publicada nas páginas
parte das empresas participantes (35%) declarou ter faturado entre
a seguir.
R$ 10 milhões e R$ 40 milhões em 2014. No levantamento deste
Podemos afirmar que o perfil das empresas participantes desse
ano, constatou-se uma pequena queda, com 29% das empresas
estudo é constituído por companhias de pequeno e médio portes.
apresentando esta faixa de faturamento. Em compensação, se em 2014,
No levantamento do ano passado, a maior parte das empresas de
8% das empresas deste segmento faturou entre R$40 milhões e R$ 60
instrumentos de testes e medição (32%) entrevistadas declarou ter
milhões, este número dobrou para 16% em 2015. No que diz respeito
faturado em média até R$ 5 milhões em 2014. Na pesquisa deste
à expectativa de crescimento, não foram registradas modificações. Na
ano, um pequeno aumento, com 37% dos entrevistados dizendo ter
pesquisa do ano passado, os fabricantes e distribuidores esperavam
faturado esta quantia em 2015. Em relação ao crescimento médio
crescer 4% em 2015. Concretamente, apresentaram acréscimo médio
das empresas, os fabricantes e distribuidores da área almejavam
de 8%. Mesmo assim, mantiveram a mesma expectativa de crescimento
elevar seus faturamentos em 8% no ano de 2015, já que em 2014
de 4% para este ano de 2016.
haviam crescido 11%. Efetivamente cresceram, em média, 10% no ano
Quanto aos fabricantes e distribuidores de equipamentos de
Os fatores que mais impactam o mercado continuam sendo
59
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
similares aos apurados nas pesquisas anteriores para todos os
O medidor de qualidade de energia é o produto mais procurado,
segmentos que formaram o escopo deste levantamento. Conforme
segundo apontam 62% dos fabricantes e distribuidores entrevistados.
o levantamento, 34% dos fabricantes de instrumentos de testes e
Confira ranking dos produtos mais comercializados.
medição apontaram a desaceleração da economia brasileiro como
Principais produtos comercializados
principal item de influência. Em segundo lugar, vem a falta de confiança de investidores, apontada por 19% dos entrevistados. Já em relação
Medidor de harmônicas
aos fabricantes e distribuidores de equipamentos de gerenciamento
46%
de energia e automação, a maioria dos entrevistados (31%) apontou a desaceleração da economia com o fator mais impactante. Em segundo,
46%
ficou a falta de confiança dos investidores, com 17% das indicações.
Confira a pesquisa na integra:
e terceiro lugares, com 21% e 20%, estão o segmento comercial empresas pesquisadas comercializam seus produtos tendo em vista
Frequencímetro
49%
as residências.
Medidor de temperatura
51%
Principais segmentos de atuação
Medidor de fator de potência
51%
Residencial
21%
Multímetro
49%
e as distribuidoras de energia, respectivamente. Apenas 9% das
20%
Voltímetro
49%
deste segmento; 36% dos entrevistados apontaram isso. Em segundo
19%
Medidor de energia ativa
49%
A área industrial é o principal segmento de atuação das empresas
9%
Medidor de energia reativa
46%
Números do mercado de instrumentos de testes e medição
Medidor de resistência de aterramento
Amperímetro
54%
Montadores de painéis
62%
Distribuidoras de energia elétrica
Medidor de qualidade de energia
Comercial
36%
Industrial
Apenas 6% dos fabricantes e distribuidores de instrumentos de testes
e medição que participaram do levantamento afirmam ter apresentado faturamento bruto médio em 2015 acima de R$ 500 milhões.
Pesquisa - Equipamentos de teste, medição,
60
Números do mercado de equipamentos de gerenciamento de energia e automação
Faturamento bruto anual médio das empresas em 2015
6%
Acima de R$ 500 milhões
9% 3%
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
gerenciamento de energia e automação
37%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
Até R$ 5 milhões
Também entre os fabricantes e distribuidores de equipamentos
de gerenciamento de energia e automação, o principal segmento de atuação são as indústrias, citadas como tal por 89% das empresas
De R$ 70 milhões a R$ 100 milhões
pesquisadas.
14% Principais segmentos de atuação
De R$ 50 milhões a R$ 70 milhões 6%
8%
De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões
17%
Público
32%
De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões
Comercial
60%
As empresas da área entrevistadas acreditam que o tamanho total
do mercado em 2016 irá elevar-se em 5% e que o ano será encerrado
Industrial
89%
com contratação positiva. Para este setor, a previsão é de que o quadro de funcionários das companhias cresça 2%, na média. Previsões de crescimento
2%
Acréscimo médio ao quadro de funcionários das empresas Crescimento médio do tamanho total 5% do mercado em 2016
7%
controle e gerenciamento de energia; 55% das companhias afirmaram
Crescimento médio para as empresas em 2016
10%
O produto mais vendido pelas empresas deste segmento que
participaram da pesquisa é o hardware para sistemas de supervisão,
Crescimento das empresas em 2015 comparado ao ano anterior
isto. O capacitor para correção de fator de potência é o equipamento com menos saída; somente 32% dos fabricantes e distribuidores apontaram esse produto como um dos principais. Principais produtos comercializados
Desaceleração da economia brasileira, setor da construção civil
desaquecido e falta de confiança de investidores são os três fatores que mais vêm influenciando o mercado de instrumentos de teste e medição. Fatores que influenciaram o mercado de instrumentos de testes e medição
7%
Desvalorização da moeda brasileira
Programas de incentivo do governo
19%
34%
Desaceleração da economia brasileira
5%
Falta de normalização e/ou legislação 12%
5%
9%
Crise internacional
32% 34%
Banco automático para correção do fator de potência Controlador de consumo
3%
Falta de confiança de investidores
Incentivos por força de legislação ou normalização
Capacitador p/ correção do fator de potência
6%
Projetos de infraestrutura
Setor da construção civil desaquecido
43%
Controlador de demanda
43% Controlador de fator de potência
47% 53% 55%
Software para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia Hardware para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
61
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
10% das empresas entrevistadas declararam ter faturado mais de R$ 100 milhões em 2015.
A maior parte dos entrevistados (23%), no entanto, registrou faturamento bruto médio no ano passado de até R$ 3 milhões. Faturamento bruto anual médio das empresas em 2015
10%
3%
De R$80 milhões a R$100 milhões
23%
Acima de R$ 100 milhões
Até R$ 3 milhões 7%
6%
De R$ 3 milhões a R$ 5 milhões
De R$60 milhões a R$80 milhões 16%
6%
De R$ 40 milhões a R$ 60 milhões
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões 16%
13%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
De R$ 20 milhões a R$ 40 milhões
Os fabricantes e distribuidores de equipamentos de gerenciamento de energia e automação
que responderam ao levantamento da revista O Setor Elétrico têm expectativa que o mercado cresça somente 2% em 2016. Em relação a novos empregos, os pesquisados acreditam que haverá um acréscimo de 4% no quadro de funcionários das empresas da área. Previsões de crescimento
Crescimento médio do mercado em 2016
2%
4%
Acréscimo ao quadro de funcionários das empresas Crescimento médio das empresas em 2016
4% 8%
Crescimento das empresas em 2015 comparado ao ano anterior
Não obstante a crise econômica tão propalada, algumas empresas entrevistadas, especificamente 2% delas, vê o bom momento do país como o principal fator que influenciou o mercado de equipamentos de gerenciamento de energia e automação no ano de 2016. Fatores que influenciaram o mercado de equipamentos de gerenciamento de energia e automação
4%
7% 17%
Desvalorização da moeda brasileira
Falta de confiança de investidores
Programas de incentivo do governo 2% Bom momento econômico do país 31%
7%
Desaceleração da economia brasileira
Falta de normalização e/ou legislação 4%
Incentivos por força de legislação ou normalização
1%
9%
Crise internacional
12% 6%
Projetos de infraestrutura
Setor da construção civil desaquecido
Setor da construção civil aquecido
Pesquisa - Instrumentos de teste e medição
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
X
Bohnen+Messtek
(11) 2711-0050
www.bohnen.com.br
São Paulo
SP
CCK
(11)5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
SP
CELTRE ELÉTRICA
(34) 3671 2488
celtreeletrica@yahoo.com.br
Região Alto Parnaíba
MG
COEL
(11) 2066-3211
www.coel.com.br
São Paulo
SP
X
Cotergavi Med. Instrum. e Cont. (11) 3673-5020
www.cotergavi.com.br
São Paulo
SP
X
EMBRASUL
www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
X
(51) 3358-4000
X
X
X X X X X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X x
X
X
X
X X
X
X X
X X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X X
X
X X X X
X X
X x
X
X
Exporta produtos acabados
Fornece serviços de aferição e/ou manutenção dos instrumentos
MG
Oferece treinamento técnico para os clientes
RS
Itajuba
X
Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes
São Leopoldo
www.balteau.com.br
X X
Importa produtos acabados
www.altus.com.br
(35) 3629-5500
X X
Programas na área de responsabilidade social
(51) 3589-9500
BALTEAU
X
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
Altus S/A
X
X
14001 (ambiental)
SC
X
9001 (qualidade)
Criciúma
X X
Outros
www.agpr5.com
X
Internet
(48) 3462-3900
X
Telemarketing
AGPR5
X
Venda direta ao cliente final
X
Revendas / varejistas
Fabricante
SP
Distribuidores / atacadistas
Estado
São Paulo
Certificado ISO
Principal canal de vendas
Distribuidores de energia elétrica
Cidade
www.abb.com.br
Montadores de painéis
Site
0800 014 9111
Industrial
Telefone
Distribuidora
Empresa ABB
Residencial
Principal segmento de atuação
A empresa é
Comercial
62
X X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X X
X
X
X X
EXTECH Instruments
(15) 3238-8070
www.extech.com.br
Sorocaba
SP
X
X X X X X X X
X X
X
X X
X
X
FLIR América Latina
(15) 3238-8070
www.flir.com
Sorocaba
SP
X
X X X X X X X
X
X
X
X
X
X
Fluke
(11) 4058-0200
www.fluke.com.br
São Paulo
SP
X
X
X X
X
X
X
X
X
Foxlux
(41) 3302-8100
www.foxlux.com.br
Pinhais
PR
X
X X
X X
X
X
X
X
X X X X
X X
X
X
Full Gauge Controls
(51) 3475-3308
www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
X
Hager Brasil Ltda
0800-7242437
www.hager.com.br
Rio de janeiro
RJ
X
X X X X X X X
IDEAL INDUSTRIES
(11) 4314-9930
www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X X X X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0213
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
X
X X X
X
X X X X X
X X X
X
X X X
INSTRUTHERM
(11) 2144-2848
www.instrutherm.com.br
São Paulo
SP
X
JNG Materiais Eletricos
(11) 2090-0550
www.jng.com.br
São Paulo
SP
X
X X
X
X X
X
Kron Medidores
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
SP
X
X X
X X X X
X
MATRIX Energética LTDA
(11) 98382 0000 www.matrixenergetica.com.br
Jacareí
SP
X
X
X
X
X
X
Megabras
(11) 3254-8111
www.megabras.com
São Paulo
SP
X
X
X X
Minipa do Brasil
(11) 5078-1850
www.minipa.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
MIT Meastech
(11) 4028 5653
www.meastech.com.br
Salto
SP
NOVUS
(51) 3323-3600
www.novus.com.br
Porto Alegre
RS
X X
X
X X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
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X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
(11) 5581-1728
www.politerm.com.br
São Paulo
SP
X
RMS SISTEMAS ELETRÔNICOS
(51) 3337-9500
www.rms.ind.br
Porto Alegre
RS
X
SASSI
(11) 4138-5122
www.sassitransformadores.com.br Taboão da Serra
SP
X
SEL
(19) 3515-2000
www.selinc.com.br
Campinas
SP
X
X
SIBRATEC
(47) 3521-2986
www.sibratec.ind.br
Rio do Sul
SC
X
X
SINCLAIR EQUIPS ELETRONICOS
(11) 2653-9581
www.sinclair.com.br
São Paulo
SP
X
X X X X X
TEREX
(31) 2125-4000
www.terexutilities.com.br
Betim
MG
X
X
X X X
X
X
X
UNION
(11) 3512-8900
www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X X
Varixx
(19) 3424-4000
www.varixx.com.br
Piracicaba
SP
X
X
X
X
Walm Lab
(51) 3472-7810
www.walmlab.com.br
Canoas
RS
X
X
X X
YOKOGAWA
(11) 3513-1324
http://tmi.yokogawa.com/br/
Barueri
SP
X
X X
X X
X X
X X
X
X X
X
X X X X X
X
X
X
X X
X
X
X
X
X X X
X
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X
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x x
X
X
X
X X
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x
X
X
X
X X
X X
X
X
POLITERM
X
X
X X
X X X
X
X
X
X
X
X
X
x
X
X X
63
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
MG
Bohnen+Messtek
(11) 2711-0050
www.bohnen.com.br
São Paulo
SP
CCK
(11)5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
SP
CELTRE ELÉTRICA
(34) 3671 2488
celtreeletrica@yahoo.com.br
Região Alto Parnaíba
MG
COEL
(11) 2066-3211
www.coel.com.br
São Paulo
SP
Cotergavi Med. Instrum. e Cont.
(11) 3673-5020
www.cotergavi.com.br
São Paulo
SP
EMBRASUL
(51) 3358-4000
www.embrasul.com.br
Porto Alegre
RS
EXTECH Instruments
(15) 3238-8070
www.extech.com.br
Sorocaba
FLIR América Latina
(15) 3238-8070
www.flir.com
Fluke
(11) 4058-0200
Foxlux
(41) 3302-8100
Full Gauge Controls
(51) 3475-3308
Hager Brasil Ltda
X
X
X
Outros
Itajuba
X
Calibradores e padrões
www.balteau.com.br
X
Pinças
(35) 3629-5500
X
Transdutores
BALTEAU
X
Equipamento de aquisição de dados
RS
Osciloscópio
SC
São Leopoldo
X
SP
Medidor de temperatura
Criciúma
www.altus.com.br
Luxímetro
www.agpr5.com
(51) 3589-9500
Megômetro
(48) 3462-3900
Altus S/A
Medidor de resistência de aterramento
AGPR5
Medidor de qualidade de energia
São Paulo
Medidor de harmônicas
www.abb.com.br
Medidor de fator de potência
0800 014 9111
Medidor de demanda
ABB
Medidor de energia ativa
Estado
Medidor de energia reativa
Cidade
Multímetro
Site
Frequencímentro
Telefone
Voltímetro
Empresa
Amperímetro
Tipos de INSTRUMENTOS DE MEDIÇÃO que a empresa comercializa
X X
X x
X
x X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
SP
X
X
X
X
Sorocaba
SP
X
X
X
X
www.fluke.com.br
São Paulo
SP
X
X
www.foxlux.com.br
Pinhais
PR
X
X
www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
X
0800-7242437
www.hager.com.br
Rio de janeiro
RJ
X
X
IDEAL INDUSTRIES
(11) 4314-9930
www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0213
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
INSTRUTHERM
(11) 2144-2848
www.instrutherm.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
JNG Materiais Eletricos
(11) 2090-0550
www.jng.com.br
São Paulo
SP
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X
Kron Medidores
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
MATRIX Energética LTDA
(11) 98382 0000 www.matrixenergetica.com.br
Jacareí
SP
Megabras
(11) 3254-8111
www.megabras.com
São Paulo
SP
Minipa do Brasil
(11) 5078-1850
www.minipa.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
MIT Meastech
(11) 4028 5653
www.meastech.com.br
Salto
SP
X
X
X
X
X
X
NOVUS
(51) 3323-3600
www.novus.com.br
Porto Alegre
RS
POLITERM
(11) 5581-1728
www.politerm.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
RMS SISTEMAS ELETRÔNICOS
(51) 3337-9500
www.rms.ind.br
Porto Alegre
RS
X
X
SASSI
(11) 4138-5122
www.sassitransformadores.com.br
Taboão da Serra
SP
X
X
SEL
(19) 3515-2000
www.selinc.com.br
Campinas
SP
X
X
SIBRATEC
(47) 3521-2986
www.sibratec.ind.br
Rio do Sul
X
X
SINCLAIR EQUIPS ELETRONICOS
(11) 2653-9581
www.sinclair.com.br
TEREX
(31) 2125-4000
UNION
(11) 3512-8900
Varixx
(19) 3424-4000
Walm Lab
(51) 3472-7810
YOKOGAWA
(11) 3513-1324
X
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SC
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São Paulo
SP
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www.terexutilities.com.br
Betim
MG
www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
www.varixx.com.br
Piracicaba
SP
www.walmlab.com.br
Canoas
RS
X
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X
X
http://tmi.yokogawa.com/br/
Barueri
SP
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Pesquisa - Gerenciamento de Energia e Automação
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Distribuidores / atacadistas
Revendas / varejistas
X
X
X
X
Guarulhos
SP
X
X
X
AÇÃO ENGENHARIA
(11) 3883-6050
www.acaoenge.com.br
São Paulo
SP
X
X
ADELCO
(11) 4199-7500
www.adelco.com.br
BARUERI
SP
X
AGPR5
(48) 3462-3900
www.agpr5.com
Criciúma
SC
X
Altus S/A
(51) 3589-9517
www.altus.com.br
São Leopoldo
RS
X
Autech
(19) 3245-1122
www.autechautomacao.com.br
Campinas
SP
X
AUTOMOTION
(15) 3363-9900
www.automotion.com.br
Boituva
SP
BALTEAU
(35) 3629-5500
www.balteau.com.br
Itajubá
MG
X
CCK
(11) 5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
SP
X
X
COEL
(11) 2066-3211
www.coel.com.br
São Paulo
SP
X
DECORLUX
(41) 3029-1144
www.decorlux.com.br
Curitiba
PR
EATON
0800 00 32866
www.eaton.com.br
JUNDIAI
SP
ELETROTRAFO
(43) 3520-5000
www.eletrotrafo.com.br
CORNELIO PROCOPIO
PR
EMBRASUL
(51) 3358-4000
www.embrasul.com.br
PORTO ALEGRE
RS
X
EXATRON
0800 541 3310
www.exatron.com.br
PORTO ALEGRE
RS
X
FINDER
(11) 2147-1550
www.findernet.com
SAO CAETANO DO SUL
SP
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
Full Gauge Controls
(51) 3475-3308
www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
X
X
X
GESTAL
(11) 5080-8200
www.gestal.com
São Paulo
SP
X
X
X
IMS Power Quality
(51) 3382-2300
www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
X
X
ING BRASIL LTDA
(85) 3044-4901
www.ingltda.com.br
FORTALEZA
CE
INSTRONIC
(11) 3383-3700
www.instronic.com.br
Osasco
SP
X
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105
www.instrumenti.com.br
Taboão da Serra
SP
X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0213
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
JNG
(11) 2090-0550
www.jng.com.br
São Paulo
SP
KDL ILUMINAÇÃO
(11) 4617-3432
www.kdliluminacao.com.br
COTIA
Kron Medidores
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
Legrand
0800 118 008
www.legrand.com.br
São Paulo
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X
X
Programas na área de responsabilidade social
Público
X
www.acabine.com.br
X
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
Comercial
X
(11) 2842-5252
X
14001 (ambiental)
Industrial
SP
Acabine materiais eletricos
X
9001 (qualidade)
Estado
São Paulo
Internet
Cidade
www.abb.com.br
Telemarketing
Site
(11) 98514-5432
Distribuidora
Telefone
ABB
X
X
Principal canal de vendas
EMPRESA
X
Certificados ISO
Outros
Principal segmento de atuação
Fabricante
A empresa é
Venda direta ao cliente final
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65
Sao Paulo
SP
Power Solutions
X
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www.psolutionsbrasil.com.br
são paulo
SP
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X
PROAUTO - Produtos de Automação(15) 3031-7400
www.proautomacao.com.br
Sorocaba
SP
X
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X
X
RDI BENDER
(11) 3602-6260
www.rdibender.com.br
Osasco
SP
X
X
X
X
REHTOM
(19) 3818-5858
www.rehtom.com.br
MOGI GUAÇU
SP
X
X
X
Renz
(11) 4034-3655
www.renzbr.com
Bragança Paulista
SP
X
X
X
ROVIMATIC LED
(11) 3814-1143
www.rovimatic.com.br
São Paulo
SP
X
Sassi Medidores
(11) 4138-5122
www.sassitransformadores.com.br
Taboão da Serra
SP
X
SCHNEIDER ELECTRIC
(11) 4501-3434
www.schneider-electric.com.br
São Paulo
SP
X
X
SEL
(19) 3515-2000
www.selinc.com.br
Campinas
SP
X
X
X
Siemens
(11) 4585-8040
www.siemens.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
SULTECH
(51) 3013-0333
www.sultech.com.br
São Paulo
SP
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(11) 3181-5060
X
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Araruama
RJ
www.treetech.com.br
Atibaia
SP
UNION
(11) 3512-8900
www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
Varixx
(19) 3301-6900
www.varixx.com.br
Piracicaba
SP
X
X
WEG
(47) 3276-4000
www.weg.net
Jaraguá do Sul
SC
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X X
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X X
www.transforluz.com.br
(11) 2410-1190
X
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(22) 2664-2174
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Transforluz Treetech
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X X
X
Programas na área de responsabilidade social
www.powerfactor.com
X
14001 (ambiental)
POWER FACTOR CONSULTORIA ENERGETICA (11) 5541-9244
X X
9001 (qualidade)
X
Outros
SP
Internet
São Paulo
Telemarketing
www.metaltex.com.br
Venda direta ao cliente final
X
(11) 5683-5706
Revendas / varejistas
SP
Metaltex
Certificados ISO
Principal canal de vendas
Distribuidores / atacadistas
Estado
São Paulo
Público
Cidade
www.megabras.com
Comercial
Site
(11) 3254-8111
Principal segmento de atuação
Industrial
Telefone
Megabras
Distribuidora
EMPRESA
Fabricante
A empresa é
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
X
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Pesquisa - Gerenciamento de Energia e Automação
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
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SP
X
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São Paulo
SP
X
X
X
X
www.decorlux.com.br
Curitiba
PR
X
X
X
0800 00 32866
www.eaton.com.br
JUNDIAI
SP
X
X
X
X
ELETROTRAFO
(43) 3520-5000
www.eletrotrafo.com.br
CORNELIO PROCOPIO
PR
X
X
X
X
EMBRASUL
(51) 3358-4000
www.embrasul.com.br
PORTO ALEGRE
RS
X
X
X
X
X
EXATRON
0800 541 3310
www.exatron.com.br
PORTO ALEGRE
RS
X
X
X
X
FINDER
(11) 2147-1550
www.findernet.com
SAO CAETANO DO SUL
SP
X
X
X
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
Full Gauge Controls
(51) 3475-3308
www.fullgauge.com.br
Canoas
RS
X
X
X
GESTAL
(11) 5080-8200
www.gestal.com
São Paulo
SP
X
X
IMS Power Quality
(51) 3382-2300
www.ims.ind.br
Porto Alegre
RS
X
X
ING BRASIL LTDA
(85) 3044-4901
www.ingltda.com.br
FORTALEZA
CE
INSTRONIC
(11) 3383-3700
www.instronic.com.br
Osasco
SP
X
X
INSTRUMENTI
(11) 5641-1105
www.instrumenti.com.br
Taboão da Serra
SP
X
X
INSTRUTEMP
(11) 3488-0213
www.instrutemp.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
JNG
(11) 2090-0550
www.jng.com.br
São Paulo
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X
X
X
KDL ILUMINAÇÃO
(11) 4617-3432
www.kdliluminacao.com.br
COTIA
SP
X
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X
Kron Medidores
(11) 5525-2000
www.kron.com.br
São Paulo
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X
X
X
Legrand
0800 118 008
www.legrand.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
Telefone
Site
Cidade
Estado
ABB
(11) 98514-5432
www.abb.com.br
São Paulo
SP
X
Acabine materiais eletricos
(11) 2842-5252
www.acabine.com.br
Guarulhos
SP
X
AÇÃO ENGENHARIA
(11) 3883-6050
www.acaoenge.com.br
São Paulo
SP
ADELCO
(11) 4199-7500
www.adelco.com.br
BARUERI
SP
AGPR5
(48) 3462-3900
www.agpr5.com
Criciúma
SC
Altus S/A
(51) 3589-9517
www.altus.com.br
São Leopoldo
RS
Autech
(19) 3245-1122
www.autechautomacao.com.br
Campinas
SP
AUTOMOTION
(15) 3363-9900
www.automotion.com.br
Boituva
SP
X
BALTEAU
(35) 3629-5500
www.balteau.com.br
Itajubá
MG
CCK
(11) 5051-1297
www.cck.com.br
São Paulo
COEL
(11) 2066-3211
www.coel.com.br
DECORLUX
(41) 3029-1144
EATON
Importa produtos acabados
X
EMPRESA
Exporta produtos acabados
Outros dispositivos
X
Banco automático para correção do fator de potência
X
Capacitador p/ correção do fator de potência
X
Controlador de fator de potência
X
Controlador de consumo
X
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Controlador de demanda
Oferece diagnóstico energético para os clientes
X
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Software para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
Oferece treinamento técnico para os clientes
X X
Hardware para sisemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes
Principais produtos comercializados pela empresa
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O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
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POWER FACTOR CONSULTORIA
(11) 5541-9244
www.powerfactor.com
Sao Paulo
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ENERGETICA
(11) 3181-5060
www.psolutionsbrasil.com.br
são paulo
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X
Power Solutions
(15) 3031-7400
www.proautomacao.com.br
Sorocaba
SP
X
X
X
PROAUTO - Produtos de
(11) 3602-6260
www.rdibender.com.br
Osasco
SP
X
X
X
Automação
(19) 3818-5858
www.rehtom.com.br
MOGI GUAÇU
SP
X
RDI BENDER
(11) 4034-3655
www.renzbr.com
Bragança Paulista
SP
X
X
REHTOM
(11) 3814-1143
www.rovimatic.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
Renz
(11) 4138-5122
www.sassitransformadores.com.br
Taboão da Serra
SP
X
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X
ROVIMATIC LED
(11) 4501-3434
www.schneider-electric.com.br
São Paulo
SP
X
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X
X
X
Sassi Medidores
(19) 3515-2000
www.selinc.com.br
Campinas
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X
SCHNEIDER ELECTRIC
(11) 4585-8040
www.siemens.com.br
São Paulo
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X
X
SEL
(51) 3013-0333
www.sultech.com.br
São Paulo
SP
X
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X
Siemens
(22) 2664-2174
www.transforluz.com.br
Araruama
RJ
X
X
X
X
SULTECH
(11) 2410-1190
www.treetech.com.br
Atibaia
SP
X
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X
X
X
X
Transforluz
(11) 3512-8900
www.unionsistemas.com.br
São Paulo
SP
X
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X
X
X
Treetech
(19) 3301-6900
www.varixx.com.br
Piracicaba
SP
X
X
X
X
X
UNION
(47) 3276-4000
www.weg.net
Jaraguá do Sul
SC
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Outros dispositivos
X
São Paulo
Banco automático para correção do fator de potência
Oferece treinamento técnico para os clientes
X
www.metaltex.com.br
Capacitador p/ correção do fator de potência
Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes
X
(11) 5683-5706
Controlador de fator de potência
Importa produtos acabados
SP
Metaltex
Controlador de consumo
Estado
São Paulo
Controlador de demanda
Cidade
www.megabras.com
Software para sistemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
Site
(11) 3254-8111
Hardware para sisemas de supervisão, controle e gerenciamento de energia
Telefone
Megabras
Oferece diagnóstico energético para os clientes
EMPRESA
Exporta produtos acabados
Principais produtos comercializados pela empresa
X X X X
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Espaço 5419
Espaço 5419 Por José Claudio de Oliveira e Silva*
Algumas palavras sobre sistemas de captação convencional e não convencional (ESE, DAS)
O subsistema de captação tem a função de
saltos, as estruturas no solo emitem líderes
interceptar as descargas atmosféricas, as quais,
positivos que vão ao encontro dos líderes
sem ele, atingiriam diretamente a estrutura a
descendentes, participando ativamente do
ser protegida, incluindo equipamentos e/ou
processo de conexão. Qualquer protuberância
dispositivos eletroeletrônicos instalados no
no solo (torres, postes, edificações, árvores,
topo da estrutura. Os subsistemas de descida
inclusive pessoas) sob a ação de um campo
e de aterramento se encarregam de dar
elétrico suficientemente elevado é capaz de
passagem à corrente da descarga para a terra,
produzir streamers e líderes ascendentes.
com o mínimo de danos possível à estrutura.
Quanto mais altas as estruturas, maior
a participação ativa do subsistema de
é a probabilidade delas próprias iniciarem
captação na emissão de líderes ascendentes
descargas atmosféricas para as nuvens. As
e na conexão com o líder descendente que se
estruturas mais comuns, abaixo de 100 m,
aproxima. O que se vê na foto não é visível a
são, na maioria das vezes (90% ou mais),
olho nu. A descarga atmosférica propriamente
atingidas por descargas negativas da nuvem
não ocorreu ainda, mas irá ocorrer dentro de
para o solo [1]. Essas estruturas não esperam
poucas centenas de microssegundos, quando
passivamente as descargas as atingirem.
os líderes ascendente e descendente se
Influenciadas pelo campo elétrico intenso
encontrarem.
dos canais ionizados dos líderes’ negativos
quando estes se aproximam, descendo aos
fazer a conexão com o líder descendente é
A foto da Figura 1, Saba et al.[2], mostra
O
líder
ascendente
que
consegue
denominado LAC (líder ascendente conectivo) e aqueles que não conseguem fazer a conexão são denominados LANC (líder ascendente não conectivo). Em inglês: UCL (upward connecting leader) e UUL (unconnected upward leader). No caso dos LANC, esses se recolhem (suas cargas elétricas retornam ao ponto de origem) rapidamente devido ao Figura 1 – Emissões de líderes ascendentes a partir dos subsistemas de captação de dois prédios de um condomínio residencial na cidade de São Paulo, filmadas através de câmera de alta velocidade em fevereiro de 2014. Imagem cedida pelo Inpe, do projeto de pesquisa “P1P2”, em que a distância de atração (striking distance) envolvendo estruturas comuns, de alturas moderadas, estão sendo estudadas através do monitoramento e registro de diversos parâmetros das descargas, tais como medições diretas de corrente, campo elétrico, Raios-X e imagens de alta velocidade [2].
colapso do campo elétrico quando o líder descendente atinge outro ponto de contato.
Os prédios da Figura 1 possuem SPDA
externo adequado. As ferragens estruturais são utilizadas como condutores de descida e seus subsistemas de captação são convencionais (hastes e condutores interligados, e ligados às ferragens). As hastes no centro de cada um dos prédios são relativamente altas e interceptam a maioria das descargas atmosféricas que
Avalanche eletrônica, streamers e líderes fazem parte do processo evolutivo da ruptura do dielétrico num meio gasoso [3]. Streamers são canais ionizados que se desenvolvem a partir de uma avalanche de elétrons devido ao campo elétrico intenso na vizinhança de um eletrodo. Se o gap (entre eletrodos) for pequeno, a ruptura do dielétrico pode ocorrer de uma transição streamer-arco. Se o gap for grande e o campo elétrico suficiente para manter a criação de streamers, estes vão se formando como ramificações em torno de um canal principal, que vai se alongando (propagando) na direção do campo. A corrente elétrica dos streamers pode aquecer o canal principal a ponto de dar início à um processo de ionização térmica, reforçando a ionização e evoluindo para uma descarga mais robusta, um líder. Os líderes (ou os streamers, somente, em caso de estruturas muito baixas) precedem as descargas atmosféricas, criando as condições e traçando o caminho para elas.
1
69
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
os atingem. Há, porém, registros de LANC partindo das quinas desses prédios e até LAC, em alguns casos. Isso não é um problema, uma vez que as bordas e quinas dos prédios estão devidamente protegidas por condutores do subsistema de captação.
Há registro de um líder partindo de uma
das hastes, antes do líder da outra haste, dando sinais que vai fazer a conexão, mas,
Figura 2 – Métodos especificados na norma ABNT NBR 5419-3:2015 para definir o posicionamento dos componentes de captação: ângulo de proteção, esfera rolante e malhas (figura adaptada de Becerra [6]).
de repente, o segundo líder acelera mais, faz a conexão e o primeiro se recolhe. O
subsistema de captação é aquele que tem
são os recomendados na norma ABNT NBR
interessante dessa narrativa é mostrar que há
melhor desempenho na emissão de LAC
5419-3:2015, baseada na norma internacional
uma “dança” de líderes emitidos pela estrutura
com relação às outras partes da estrutura.
IEC 62305-3, que são: ângulo de proteção,
no solo, orquestrados pela aproximação do
É uma competição que os elementos de
esfera rolante e malhas.
líder descendente, o qual, até certa altura
captação têm que ganhar, “chamando” para
parece ignorar a existência das estruturas logo
si as descargas e impedindo-as de atingirem a
divorciados de métodos científicos, tendo
abaixo. Ao se aproximar um pouco mais, um
estrutura a ser protegida. O líder ascendente
sido construídos ao longo de muitos anos.
dos líderes ascendentes, sob forte efeito do
que der o salto final em direção à ponta do
Conforme Uman e Rakov [7], a justificativa
campo elétrico, sofrerá maior aceleração e
líder descendente (the final jump) define o
teórica para a abordagem convencional é
vencerá a competição, efetuando a conexão.
ponto de impacto da descarga, que é o ponto
um tanto imperfeita, em parte devido ao
Nesse instante, a descarga atmosférica, tal
de onde ele partiu.
conhecimento incompleto que temos sobre
como a percebemos, se dará.
Daí a importância do correto posicio
o processo de conexão entre as descargas e
Esses métodos são empíricos, mas não
O líder descendente não “enxerga”
namento dos elementos de captação. Como
as estruturas no solo. A principal justificativa
as estruturas como nós as enxergamos. As
o fenômeno é complexo e os modelos mais
para o uso dessa abordagem, porém, está
geometrias das estruturas, para o líder, são
avançados baseados na física da conexão
no seu histórico de sucesso em prevenir
deformadas em função da configuração do
(em permanente desenvolvimento), não são
ou minimizar danos às estruturas. Existem
campo elétrico sobre as estruturas. Essas
ainda acessíveis, os projetistas devem lançar
atualmente modelos baseados na física da
deformações
os
mão de procedimentos recomendados por
descarga, como o SLIM (Becerra e Cooray, [8]
líderes ascendentes são emitidos. É como
norma para se definir o posicionamento dos
[9]), mas que são ainda bastante complexos e
se um líder alongasse a estrutura na direção
captores, que sejam confiáveis e de aplicação
computacionalmente pesados para aplicação
de sua propagação. Segue então uma
relativamente simples, ou seja, métodos
prática em engenharia.
observação importante sobre SPDA: um bom
seguros e práticos. No Brasil, esses métodos
são
extremas
quando
Existem dispositivos ou sistemas de
70
Espaço 5419
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
proteção comerciais, denominados não
Os prédios têm dimensões 30 x 30 x 20
Protection) em não aprovar o uso dos sistemas
convencionais, que se dividem em duas
m. O subsistema de captação, segundo a
de proteção não convencionais, com base nas
categorias principais: o DAS (dissipation
norma, utilizou hastes de 2,5 m nas quinas
propriedades não comprovadas de aumento
array system), também conhecido por CTS
e uma haste de 6 m no centro do prédio. A
do raio de proteção ou de eliminação de
(charge transfer system), e o ESE (early
outra solução tem apenas um dispositivo ESE
descargas atmosféricas.
streamer emission).
instalado numa haste de 2m no centro.
O DAS, alegam seus proponentes,
As características especiais alegadas
Nota: O ICLP é um organismo tecnocientífico
fabricantes e representantes, é capaz de
para
convencionais
com participação de eminentes cientistas e
evitar a ocorrência de descargas atmosféricas
apresentados acima não são reconhecidas
especialistas de vários países, sendo vários
nas estruturas sobre as quais o sistema é
pela comunidade científica na área de
deles membros do Technical Committee TC
instalado. A ideia se baseia na geração de
proteção contra descargas atmosféricas
81 (Lightning protection), da IEC.
cargas elétricas no espaço circunvizinho,
e de física de descargas, assim como por
através de arranjos metálicos com grande
entidades de normalização importantes, tais
quantidade de pontas, cargas essas que
como IEC, NFPA e CIGRÉ. Diversos artigos
atendam aos requisitos especificados na
irão se deslocar para cima, dissipando
científicos foram publicados a esse respeito.
ABNT NBR 5419 3:2015 para atuar como
silenciosamente as cargas das nuvens.
Para citar alguns: [7][10][11][12][13][14].
elemento de captação podem fazer parte
A comissão de estudos CE-03:064.10,
do subsistema de captação (componentes
fabricantes e representantes, é uma espécie
responsável pela elaboração da norma ABNT
naturais), desde que atendam, também, aos
de captor com raio de ação muito maior do
NBR 5419:2015, Partes 1 a 4, baseada na
métodos de posicionamento especificados
que o de uma haste captora convencional.
série IEC 62305, está alinhada à posição do
na referida norma. Um dispositivo que
Esse captor possui mecanismos de disparo
ICLP (International Conference on Lightning
“elimine” a possibilidade de queda de
O
ESE,
alegam
seus
proponentes,
os
sistemas
não
Outras partes metálicas da estrutura que
de descargas que irão dar início a streamers emitidos antes daqueles emitidos por captores convencionais,
propagando,
conforme
alegam, a maiores distâncias. A intenção é aumentar as chances de ocorrência de LAC a partir desses dispositivos.
A Figura 3 apresenta um exemplo
de subsistema de captação baseado no ângulo de proteção da norma ABNT NBR 5419-3:2015, para nível de proteção III, e uma possível solução com dispositivo ESE, conforme raio de proteção indicado no site de um fornecedor desse tipo de dispositivo.
Figura 3 – Exemplo de subsistema de captação baseado no ângulo de proteção da ABNT NBR 54193:2015 (esquerda) e uma solução com dispositivo ESE (direita). No caso do ESE, o raio de atração no nível do solo não é claramente definido.
71
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
descarga na estrutura a ser protegida ou que
pelo histórico de sucesso na proteção de
tenha um alcance de interceptação, além
estruturas e seres vivos.
daqueles previstos na norma, não podem ser utilizados, levando-se em conta tais
Referências
características, pois o SPDA resultante não
1. Technical Brochure TB 549; Lightning parameters for engineering applications; CIGRÉ; 2013. 2. Saba M.F.M., Naccarato K., Paiva A.R., Schumann C., Cooray V., Piantini A., Ferro A.S., Custódio D.M., Diendorfer G., Silva J.C.O.; The study of lightning strikes to common buildings in Brazil; 33rd International Conference on Lightning Protection (ICLP); Setembro de 2016; Estoril, Portugal. 3. Cooray V. (Editor); The Lightning Flash (Chapter 3: Mechanism of electrical discharges); IEE; 2003. 4. Norma ABNT NBR 5419-3:2015; Proteção contra descargas atmosféricas – Parte 3: Danos físicos a estruturas e perigos à vida. 5. Norma IEC 62305-3:2010; Protection against lightning – Part 3: Physical damage to structures and life hazard. 6. Becerra M.; On the attachment of lightning flashes to grounded structures; Doctoral Dissertation; Uppsala University; 2008. 7. Uman M.A., Rakov, V.A.; A critical review of nonconventional approaches to lightning protection; Bulletin of the American Meteorological Society; pp. 1809 – 1820; December 2002.
estaria em conformidade com a norma.
A CE-03:064.10 entende que outras
normas, específicas para dispositivos e/ou sistemas não convencionais de proteção, não podem ser usadas para validar ou justificar o uso desses dispositivos e/ou sistemas, em situações que estejam dentro do escopo da norma ABNT NBR 5419:2015, se estiverem em conflito com os requisitos da norma. A comissão também entende que não há o menor sentido em argumentar que esses dispositivos e/ou sistemas podem ser utilizados, com as características especiais que lhes são atribuídas, pelo fato da ABNT NBR 5419:2015 não os proibir explicitamente. O papel da norma é o de recomendar o projeto, a construção e a manutenção da PDA (proteção contra descargas atmosféricas), conforme seus procedimentos e métodos, os quais, como mencionado acima, se justificam
8. Becerra M., Cooray V.; A simplified physical model to determine the lightning upward connecting leader inception; IEEE Transactions on Power Delivery, 21, 2, pp. 897 – 908; 2006. 9. Becerra M., Cooray V.; A self-consistent upward leader propagation model; Journal of Physics D: Applied Physics, Vol. 39, No. 16, pp. 3708 – 3715; 2006. 10. Cooray V. (on behalf of CIGRÉ Working Group C4.405); Lightning interception – Non conventional lightning protection systems; Electra No. 258; 2011. 11. Hartono Z.A., Robiah I.; A review of studies on Early Streamer Emission and Charge Transfer System conducted in Malaysia; 17th International Zurich Symposium on Electromagnetic Compatibility; 2006. 12. Becerra M., Cooray V.; Laboratory experiments cannot be utilized to justify the action of early streamer emission terminals; Journal of Physics D: Applied Physics; No. 41; 8 pp.; 2008. 13. ICLP website: http://www.iclp-centre.org/ index.html (ver “ESE Issue”). 14. NLSI (National Lightning Safety Institute) website: http://lightningsafety.com/ (ver Seção 5: Structural Lightning Safety / 5.4 Air Terminals). * José Claudio de Oliveira e Silva é membro da CE-03:064.10 (claudio.silva@aptemc.com.br, www. aptemc.com.br).
72
Proteção contra raios
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Jobson Modena é engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia | www.guismo.com.br
Que comprimento da seção da linha utilizar na análise de risco?* Um dos parâmetros que mais causa dúvidas
melhorar esta informação no sentido de fornecer
na análise de risco conforme a ABNT NBR
condições nacionais mais reais das linhas de
5419-2: 2015 é: que comprimento da seção da
energia e telecomunicações”.
linha devo utilizar?
Este parâmetro é essencial para o cálculo
encontrada na Electra n. 161 e 162 de 1995
das áreas de exposição equivalente de
para linhas de energia e na ITU T Recomendação
descargas que atingem a linha em m2 (AL) e das
K.46 para linhas de telecomunicações”.
áreas de exposição equivalente de descargas
A norma apresenta também algumas
para a terra perto da linha também em m2 (AI). A
definições:
primeira é calculada pela equação A.9 da norma:
“Uma avaliação mais precisa de AI pode ser
“Linhas de energia: linhas de transmissão
que fornecem energia elétrica para dentro de AL = 40 × LL , onde LL é o comprimento da seção
uma estrutura aos equipamentos eletrônicos
da linha.
e elétricos de potência localizados nesta, tais
A segunda é calculada pela equação A.11 da
como os quadros elétricos de baixa tensão (BT)
norma: AI = 4 000 × LL
ou alta tensão (AT)”. “Linhas
de
telecomunicações:
linhas
Na Figura 1, extraída da parte 2 da norma,
utilizadas para comunicação entre equipamentos
fica mais fácil entender as diversas áreas de
que podem ser instalados em estruturas
exposição equivalente que necessitamos para a
separadas, tais como as linhas telefonicas e as
análise de risco.
linhas de dados”.
No
texto
da
norma
temos
algumas
“Seção de uma linha (SS): parte de uma linha
informações para definição deste comprimento:
com características homogêneas onde somente
um conjunto de parâmetros está envolvido na
“Onde o comprimento da seção da linha
é desconhecido, LL = 1 000 m pode ser
taxa de um componente de risco”.
assumido”.
propagação do surto pode ser assumida como
“Comitês nacionais de normalização podem
“Nó: ponto de uma linha a partir do qual a
Figura 1 - Áreas de exposição equivalentes.
73
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
irrisória. Exemplos de nós são: o ponto em um
ajudam na estimativa do comprimento da linha,
energia e a ITU-T, recomendação K.46 para
ramal de distribuição de uma linha de energia
mas este é o caso em que o bom senso e um
telecomunicações. As publicações da Electra
no transformador AT/BT ou em uma subestação
pouco de “engenharia” devem prevalecer, pois é
referem-se às tensões induzidas por descargas
de potência, a estação de telecomunicação ou
o caso em que não se tem uma “receita de bolo”
atmosféricas em linhas aéreas de energia. O
um equipamento (por exemplo, o multiplexador
completa à disposição.
artigo foi publicado em duas partes e apresenta o
ou um equipamento xDSL) em uma linha de
O caso 1 é um destes, em que devemos
trabalho realizado pelo grupo de estudos do Cigré
telecomunicação”.
observar o comprimento do trecho aéreo e
(WG 33.1 – Lightning), em que são discutidos
Mas, mesmo com estas informações
comparar com o subterrâneo; qual é mais
os diversos modelos para avaliação destas
e definições, devido aos diversos tipos de
significativo? Podemos também utilizar a definição
sobretensões induzidas. Para trabalhar com estes
instalações existentes, dúvidas neste parâmetro
de “seção de uma linha” e, assim como a divisão
modelos (no artigo são apresentados o de Bruce-
ainda podem pairar. Podemos citar algumas
por “zonas de estudo” frequentemente utilizada na
Golde (BG); o da linha de transmissão (TL); o
destas instalações:
análise de risco, dividir a linha em dois trechos e
Master, Uman, Lin e Standler (MULS); o Travelling
fazer estudos separados e complementares.
Current Source (TCS); o da linha de transmissão
1. Linha de baixa tensão vem um trecho aéreo
Os casos 2, 3, 4 e 5, aparentemente, são
modificado (MTL); o Diendorfer-Uman (DU),
e um outro subterrâneo;
mais fáceis se considerarmos a cabine primária,
sendo que após 1995 quando foi publicado este
2. Linha de baixa tensão ou alta tensão vem
o transformador, a subestação e/ou a estrutura
trabalho, outros modelos foram desenvolvidos), é
aérea ou subterrânea de uma cabine primária
que recebe a energia elétrica (e depois distribui
necessário ter um conhecimento muito bom da
dentro de um mesmo empreendimento;
para as outras) como “nós”, mas, e se não
teoria de campos eletromagnéticos.
3. Distribuição em média tensão aérea,
pudermos considerar a propagação do surto
transformador de distribuição no poste e linha de
como irrisória a partir destes pontos?
tenha este conhecimento (o que não é muito
baixa tensão alimentando a estrutura;
Até que ponto as descargas atmosféricas
usual), a quantidade de situações, parâmetros
4. Subestação de energia de alta tensão
influenciam linhas subterrâneas? O caso 6
a serem utilizados e complexidade dos cálculos
(localização conhecida), linha de média tensão e
geralmente acontece em grandes centros
talvez não justifique o tempo empregado para
linha de baixa tensão;
onde, além da blindagem “natural” por estarem
a obtenção de um dos parâmetros utilizados
5. Empreendimento com várias estruturas, a
subterrâneas, geralmente, existe a blindagem
na análise de risco. O objetivo deste artigo é
alimentação elétrica é feita até uma estrutura e
real dos cabos e também dos diversos edifícios
iniciar a discussão e tentar chegar a valores mais
esta alimenta as outras, inclusive a estrutura sob
existentes no local de estudo (apesar que
realistas para este parâmetro através de regras
estudo.
muitos destes fatores são analisados em outros
gerais e que possa ser obtido de uma forma mais
6. Distribuição de energia em média tensão
parâmetros da análise de risco).
fácil e rápida. Contribuições para a discussão,
subterrânea;
A ABNT NBR 5419-2: 2015 aponta
favor enviar para sueta@iee.usp.br.
Mesmo que o usuário da ABNT NBR 5419
também que, para uma avaliação mais precisa, Estas são algumas das situações que
principalmente para os surtos induzidos pelas
*Artigo de autoria do engenheiro Hélio Eiji Sueta,
podemos encontrar, mas certamente existem
descargas, deve-se procurar as publicações
Doutor em Engenharia Elétrica e Secretário da
outras. Algumas das descrições citadas acima
161 e 162 da Electra de 1995 para linhas de
CE-003.064-10.
74
Energia com qualidade
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
A revisão do Módulo 8 – critérios de avaliação das variações de tensão de curta duração (VTCDs) – Parte 1 A revisão do Módulo 8 do Prodist/ Aneel, prevista começar a vigorar em 2017, independentemente dos aspectos relacionados decorrentes
aos de
custos
sua
envolvidos
implantação
pelas
distribuidoras e outros agentes, traz ao mercado (distribuidoras e consumidores) uma oportunidade de melhoria dos padrões de fornecimento de energia baseado no modelo que considera a aplicação do Fator de Impacto (FI) e outros associados, a serem discutidos na sequência.
Variações de tensão de curta duração (VTCD)
O capítulo 7 do documento revisado
apresenta na tabela 10 a classificação das variações de tensão de curta duração da mesma forma que as versões anteriores, sendo aqui esquematizada no gráfico da Figura 1 – Classificações das Variações de Tensão de Curta Duração (VTCDs) da Tabela 10 do Módulo 8 do Prodist.
Figura 1. Considera-se
que,
até
então,
a Volt;
as distribuidoras seguia valores de tensões
Equacionamento e cálculo do fator de impacto
eficazes em regime permanente relacionados
O documento apresenta algumas novas
Δte = duração do evento de VTCD em
apenas às interrupções a partir de três
definições baseadas nos indicadores de quali
milissegundos;
minutos. Portanto, a avaliação das VTCDs é a
dade de energia e que são assim definidas:
tf = instante final do evento de VTCD;
legislação de limites de fornecimento para
quebra de um importante paradigma por parte
Vref = tensão de referência em Volt;
ti = instante inicial do evento de VTCD.
do poder regulador. Há de se considerar que
Ve=Vres/Vref x 100
outros temas, além das VTCDs, estão sendo
Δte=tf-ti
revisados (harmônicos, tensão em regime
Considerando que as VTCDs são definidas
como “desvios significativos na amplitude do
permanente e outros). Trataremos, por ora,
Em que:
valor eficaz de tensão” (de 10% a 90%). A
exclusivamente das mudanças implantadas
Ve = amplitude do evento de VTCD em %;
partir de 110% os indicadores acima devem ser
nas VTCDs.
Vres= tensão residual do evento de VTCD em
considerados.
75
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Dessa forma, se uma VTCD que ocorra
durante, por exemplo, três ou cinco ciclos, deve ter sua tensão eficaz residual avaliada e medida durante este período de transgressão. Não se consideram eventos com tensões inferiores a 0,1 pu e os com tensões entre 0,9 pu e 1,1 pu. Note que este critério é aderente ao critério estabelecido pela curva ITIC ou CBEEMA que caracteriza a suportabilidade de cargas sensíveis (IT) às tensões de regime em níveis entre 0,9 pu e 1,1 pu indefinidamente.
Outros indicadores estão ainda relacionados
Figura 2 – Tabela 13 do Módulo 8 com indicação das regiões de sensibilidade.
ao comportamento da fonte:
A frequência de ocorrência de eventos é
definida como “fe” ou “n” ou ainda como o número de eventos de VTCD registrados no período de avaliação. O modelo proposto pela resolução considera a classificação dos parâmetros obtidos nas medições através dos valores das variações de tensão e tempo de duração destas ocorrências. Procede-se, então, a classificação proposta na tabela 12 do Módulo 8. A tabela 13 caracteriza a tabela 12 com a inserção das regiões de sensibilidade e está ilustrada na Figura 2.
Note que esta classificação não é uma
tarefa simples do tipo “passa – não passa” e a referência [2], desenvolvida pelo professor José Rubens, trata o assunto de forma brilhante.
A tabela 14 do Módulo 8, aqui representada
Figura 3 – Regiões de sensibilidade, fatores de ponderação e Fator de Impacto de Base.
na Figura 3, apresenta os fatores de ponderação
constante e representa o grau de tolerância
• Não há discussão se a causa do VTCD teria
para cada região de sensibilidade com ênfase às
admitido, uma vez que o somatório dos produtos
sido interna pela própria carga ou externa,
regiões D, E, e F que possuem os maiores fatores
fei pelos fpi será dividido por este coeficiente
no caso pela companhia distribuidora. Da
de ponderação, indicando, consequentemente,
na definição do fator de impacto em “pu”. Caso
mesma forma, se existe relação do sistema de
maior grau de importância das regiões.
esta relação seja superior a 1, indicará que os
transmissão como possível causa do evento;
O calculo do fator de impacto (FI) é
limites foram ultrapassados com a ocorrência de
• O fator de impacto de base define a tolerância
definido por:
transgressão pela distribuidora.
a partir da qual a situação passa a ser tratada
FI = Σli =A ( ƒei • ƒpi / FI BASE
Comentários
como transgressão com possível pagamento de multa pela distribuidora.
• A medição das VTCD deve utilizar instrumento Em que:
com capacidade para registrar e memorizar os
Agradecimentos
• fei é a frequência de ocorrência de eventos de
eventos com o comportamento das tensões e
Aos colegas Mateus Duarte Teixeira, do Lactec;
VTCD apuradas por meio de medição apropriada
períodos relativos – classe A da IEC 61000-4-30;
Gilson Paulillo, da Energisa, Rogério Lourenção
em 30 dias consecutivos para as regiões de
• Como, por definição, as VTCDs são definidas
e Rodolfo de Sousa, da AES Eletropaulo, pelos
sensibilidade “i” , sendo que i varia de A até I.
entre 10% e 90%, ou acima de 110% da tensão
importantes comentários e sugestões.
Ver Figura 3;
nominal, a “contabilização” da frequência de
• fpi é o fator de ponderação para as regiões de
eventos não se aplica a outros intervalos;
Referências
sensibilidade i, ver Figura 2.
• Os fatores de ponderação enfatizam situações
[1]ANEEL - Prodist Modulo 8; revisão 8
• FI BASE é o fator de impacto de base, um
em que as cargas tendem a desligar ou
[2]TUTORIAL: Agregação de Eventos de
indicador definido em função dos fatores de
apresentar má operação, caracterizando-se,
Variação de Tensão de Curta Duração
ponderação e associado a frequência limite de
portanto, como um problema com impacto de
Revisão 3 – Dezembro/2016 - Prof. Dr. José
ocorrência dos VTCDs nas regiões. O valor é
perda de carga devido ao fornecimento;
Rubens Macedo Jr.; UFU -
76
Instalações Ex
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Roberval Bulgarelli é consultor técnico e engenheiro sênior da Petrobras. É representante do Brasil no TC-31 da IEC e no IECEx e coordenador do Subcomitê SC-31 do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei).
Balanço “Ex”: panorama e retrospectiva de 2016 – Parte 2 Em continuidade ao artigo anterior,
SP, MG, ES, PR, RS, SC, BA, CE e GO.
Reuniões do TC-31 da IEC em Frankfurt
Lançamento do sistema de certificação IECEx para equipamentos mecânicos “Ex”
destacamos mais algumas ações importantes ocorridas ao longo de 2016 e que dizem respeito ao setor de instalações elétricas em áreas classificadas, sob o ponto de vista da segurança.
Alemanha, reuniões de Grupos de Trabalho e Plenárias do TC 31 da IEC - Equipment
Reuniões gerais do IECEx na África do Sul
Foram realizados entre os dias 3 e 14 de
outubro de 2016, na cidade de Frankfurt, na
Foi oficialmente lançado pelo IECEx em
for explosive atmospheres. Nestas reuniões
agosto de 2016 o sistema de certificação de
foram
equipamentos mecânicos “Ex”. Este sistema
normas técnicas internacionais das séries
tem como base as normas ISO 80079 – Foram realizadas entre os dias 5 e 9
IEC 60079 - Atmosferas explosivas e ISO/
Partes 36 / 37 / 38, publicadas em fevereiro
de setembro, na África do Sul, as reuniões
IEC 80079 - Equipamentos mecânicos "Ex".
de 2016. Este sistema de certificação do
plenárias do IECEx - Sistema de Certificação
https://www.linkedin.com/pulse/
IECEx foi totalmente integrado aos demais
da IEC em relação às normas sobre
reuni%C3%B5es-do-tc-31-da-iec-sobre-
sistemas online de certificação, incluindo
atmosferas explosivas. Estas reuniões gerais
normas-internacionais-de-bulgarelli?trk=mp-
a apresentação pública dos certificados
do IECEx contaram com a presença de mais
author-card
(ExCoC), relatórios de ensaios (ExTR) e
de 100 delegados, representantes dos 33
relatórios de avaliação do sistema da gestão
países que participam do IECEx, incluindo
da qualidade (ExQAR).
Aprovação formal de termo de cooperação entre o TC 31 e o IECEx da IEC
Primeiros certificados de conformidade IECEx para equipamentos mecânicos “Ex”
cinco profissionais representantes do Brasil. Mais informações em: http://www.iecex.com/umhlanga
Certificação no Brasil de novas empresas de prestação de serviços “Ex”
revisadas
e
atualizadas
diversas
Foi oficialmente aprovado nas reuniões do
SMB da IEC (Standardization Management Board) durante as reuniões gerais da IEC
Foram emitidos nos meses de junho,
em 13/10/2016 em Frankfurt um “Liaison”
setembro e novembro de 2016 os primeiros
(termo de cooperação) entre os sistemas de
certificados
para
certificação do IECEx e as normas técnicas
seis novas empresas de prestação de
equipamentos mecânicos “Ex”, destinados
do TC 31, sobre cujas normas são baseados
serviços de reparo, revisão e recuperação
para
os sistemas internacionais de avaliação da
de equipamentos “Ex”. Estas empresas
contendo atmosferas explosivas de gases
foram certificadas de acordo com os
inflamáveis ou de poeiras combustíveis.
requisitos da norma ABNT NBR IEC 60079-
Os
19 e dos Documentos Operacionais IECEx
equipamentos mecânicos “Ex” encontram-se
OD 314-5 e IECEx OD 315-5. Desde 2009
disponíveis para acesso público no sistema
até o presente momento foram certificadas
online de certificação do IECEx e podem
no Brasil 67 empresas de prestação de
ser encontrados com a pesquisa pela ISO
serviços de reparo de equipamentos “Ex”,
80079.
NCC Certificações do Brasil, com sede em
localizadas em dez Estados do Brasil: RJ,
http://iecex.iec.ch/iecex/exs.nsf/ex_eq.xsp?v=e.
Campinas (SP), recebeu em 7 de outubro
Foram certificadas ao longo de 2016
internacionais
instalação
certificados
em
áreas
IECEx
classificadas
internacionais
para
conformidade do IECEx.
Aprovação da NCC Certificações do Brasil em auditoria de manutenção na acreditação internacional IECEx O Organismo de certificação Associação
77
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Workshop sobre atmosferas explosivas da empresa de serviços de reparo “Ex” Metalock em Santos/SP
de 2016 a aprovação em auditoria de
manutenção na sua acreditação pelo IECEx,
2016, dentro do sistema IECEx, o primeiro
no Sistema de certificação de equipamentos
Certificado Internacional de Competências
“Ex”. O relatório da auditoria de manutenção
Pessoais
da NCC Certificações do Brasil está
emitido para um profissional brasileiro. Os
disponível para acesso público no website do
certificados sobre competências pessoais
de vista do usuário sobre instalações “Ex”
IECEx:
“Ex” emitidos pela UL do Brasil para
seguras, sobre o sistema de certificação de
http://www.iecex.com/committee_docs/
profissionais brasileiros estão disponíveis
serviços de reparo “Ex”, a norma ABNT NBR
ExMC_1186_R_Re-assessment_report_
para acesso público no sistema online de
IEC 60079-19 e sobre a necessidade dos
NCC_BR.pdf
certificação do IECEx. A pesquisa pode
usuários na contratação de empresas de
ser feita pelo campo ExCB (ULBR) ou pela
prestação de serviços “Ex” certificadas de
localização (Brasil).
acordo com os Documentos Operacionais
http://iecex.iec.ch/iecex/exs.nsf/ex_
dos sistemas de certificação do IECEx.
pe.xsp?v=p.
http://www.metalock.com.br/
Novos certificados IECEx para fabricantes brasileiros de equipamentos “Ex”
Considerações sobre o panorama “Ex” em 2016
Apresentação da Abiquim para a Abinee
Foi realizada no dia 27 de outubro de
Foi emitido em 14 de novembro de
em
atmosferas
explosivas Foram feitas apresentações sob o ponto
2016 uma apresentação da Associação Brasileira da Indústria Química (Abiquim) para a Associação Brasileira da indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee), com o tema “A Indústria
• Pode ser verificado que estão sendo
Química e seus Desafios”. Foi ressaltada, dentro dos fundamentos da indústria química,
Foram emitidos em 2016 no I ECEx
realizadas no Brasil e em diversos outros
a necessidade de qualificação da mão de obra.
dois novos certificados internacionais
países do mundo, ações no sentido de
Foram destacados nesta apresentação, dentre
de conformidade para equipamentos
aumentar a abrangência dos sistemas de
os pontos de destaque da Abiquim, temas de
“Ex” para fabricantes brasileiros: Gevisa
certificação em atmosferas explosivas. Estas
interesse relacionados à confiabilidade das
e Sermatec. Até o presente momento
ações seguem as recomendações da ONU
instalações ao longo do seu ciclo total de
foram obtidos por fabricantes brasileiros,
sobre o alinhamento dos regulamentos locais
vida, incluindo certificação de empresas de
no total, 86 certificados internacionais
dos diversos países participantes com os
prestação de serviços “Ex”, de competências
I ECEx, sendo 50 certificados I ECEx por
sistemas do IECEx.
pessoais em atmosferas explosivas e de
fabricantes brasileiros com instalações
• Ações como estas são necessárias para a
equipamentos elétricos e mecânicos “Ex”.
no
Primeiros certificados IECEx sobre competências pessoais “Ex” emitidos para profissionais brasileiros
I ECEx
elevação dos atuais níveis de segurança das
obtidos por fabricante brasileiro (Weg)
instalações brasileiras envolvendo plantas
com
industriais contendo atmosferas explosivas,
Brasil
e
36
instalações
(Portugal).
certificados em
outros
países
tanto terrestres como marítimas, bem como das pessoas que nelas trabalham.
78
Falando sobre a luz
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Plinio Godoy é engenheiro eletricista e atua no campo da iluminação desde 1983. É proprietário do escritório CityLights Urban Solutions, especializado em iluminação urbana; da Godoy Luminotecnia, voltada para iluminação arquitetônica; e da Lienco Lighting Solutions, onde atua no campo da integração da iluminação e controles digitais. É coautor do livro Iluminação urbana e professor do curso de pós-graduação em Instalações Elétricas na Facens-Sorocaba. É palestrante em diversos congressos nacionais e internacionais.
Controlando a luz – Depreciação, controles e projetando o sistema
Em continuidade ao tema iniciado no artigo publicado na edição
anterior, outro aspecto da utilização dos controles refere-se à
Controles digitais, economia de energia, conforto, segurança e flexibilidade
depreciação dos sistemas de iluminação.
O sistema de iluminação é composto, resumidamente, por fonte
de luz; eletrônica, que a controla; refrigeração, que extrai o calor dos
Para residências em que há a intenção de se controlar a iluminação,
podemos considerar algumas possibilidades:
circuitos internos; e sistemas óticos que projetam a luz para os espaços importantes do projeto.
Controles por ambiente
Todos estes componentes sofrem algum tipo de depreciação no
Estes controles podem ser utilizados para controlar um único
decorrer do tempo, quer pela degradação dos materiais, quer por
ambiente e não se comunica com os demais controles de outros
sujeira acumulada.
ambientes.
Então, para garantir, por exemplo, uma certa quantidade de luz,
iluminância média mantida de 500 Lux em uma sala de aula, entendendo que este sistema funcionará por muito tempo, temos que considerar o grau de depreciação deste sistema para o tempo previsto antes de uma manutenção.
Este é o motivo do termo “mantido”, pois garantimos, assim, que no
final do ciclo de manutenção, os 500 Lux estarão mantidos.
Desde um controle baseado em sensores de movimento e luz
natural até o controle de cenas programáveis.
Podemos atuar com os controles no fator de depreciação da fonte
de luz. O termo CLO, sigla em inglês, que significa “Emissão Constante de Luz”, dimeriza o sistema na medida que a fonte de luz inicialmente emite mais luz quando comparado ao fim da vida útil.
A economia pode alcançar de 15% a 20%, dependendo da fonte
de luz.
79
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Os controles por ambientes mais sofisticados podem, além de
gerenciar a iluminação, controlar outros equipamentos, ideais para
As possibilidades de um sistema integrado podem ser classificadas
em quatro categorias:
uma sala de televisão com equipamentos multimídia, um auditório corporativo, uma sala de conferência em um hotel, etc.
Controle de ambientes integrados
• Eficiência energética
O controle integrado permite, além da definição de cenas e
• Conforto
integração com outros equipamentos, interfaces via internet, controles
• Flexibilidade
externos e gerenciamento energético completo, tanto dos ambientes
• Segurança
internos, quanto externos.
Projetando o sistema
Quando temos uma necessidade desde uma residência, um
ambiente comercial ou até um edifício completo, algumas questões devem ser consideradas: • Projeto luminotécnico com as cenas e cargas; • Arquitetura e layout de interiores e exterior; • Equipamentos outros a serem controlados, funcionalidades e suas cargas; • Controle por ambiente ou integrado; • Controle por cabos ou sem fio;
Os controles à distância podem ser através de um tablet ou
também nas interfaces pessoais, como telefones e relógios.
• Budget
Conclusão Particularmente eu não consigo mais entender um projeto luminotécnico somente com a função liga/desliga, pois as facilidades e economia que os controles possibilitam são tantas e tão simples, que trazem vantagens financeiras ao projeto, pagando o investimento inicial em poucos anos.
Podemos posteriormente nos aprofundar nas soluções, protocolos
e tecnologias disponíveis no mercado brasileiro, bastante atualizados com o que existe no mundo.
Referências • Lutron Controls • Schneider KNX
80
Ponto de vista
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
Cabos subterrâneos: uma questão de eficiência e não apenas estética uma
sustentabilidade, e não apenas o impacto
risco de corte de sinal devido a raios,
tendência mundial. Na Europa, há um
visual que permite cidades mais bonitas,
acidentes e outros incidentes que causam
amplo movimento para aterrar os cabos
onde é possível contemplar suas belezas
alguma interrupção.
de alta, média, baixa tensão e também
sem a interferência de fios aparentes.
de telecomunicações. Na Holanda, por
Uma das principais razões para se
à eficiência do cabo subterrâneo está na
exemplo, segundo dados do Sycabel –
investir em cabos subterrâneos é que,
transmissão de energia. Os subterrâneos
sindicato francês de profissionais do setor
como não ficam expostos, são menos
são capazes de transmitir mais energia em
–, 100% dos cabos de média tensão
suscetíveis aos impactos de condições
um mesmo cabo, isto porque podem ter
são subterrâneos. Os dados mostram,
meteorológicas adversas, que incluem
diâmetros muito maiores do que os aéreos,
ainda,
Os
cabos
subterrâneos
são
Outro aspecto importante relacionado
europeus
ainda a queda de árvores, que causam
que possuem um limite de peso para não
também possuem uma rede subterrânea
sérios problemas e rompimentos aos cabos
derrubar o poste. A longevidade é outro
avançada, como Reino Unido (81%),
aéreos. O mesmo acontece com acidentes
ponto positivo nos cabos subterrâneos,
Alemanha (60%) e Itália (35%). No Brasil,
que derrubam postes e podem deixar
que duram, em média, 25 anos e não
a maior concentração de uso de cabos
até mesmo um bairro inteiro sem energia
requerem manutenção constante como
subterrâneos está nas cidades de São
elétrica, internet e sinal telefônico. Isto
os aéreos, que estão sujeitos a acúmulo
Paulo, Rio de Janeiro e Belo Horizonte.
não acontece com os cabos subterrâneos,
de poluição, contribuindo para redução
Mesmo assim, em proporção incompatível
pois,
sua
da qualidade e vida útil do mesmo. No
com o tamanho das metrópoles e do país -
instalação abaixo da superficie os deixam
que diz respeito à manutenção, após uma
fontes indicam que apenas entre 2% e 11%
mais protegidos de acidentes e mudanças
forte chuva, por exemplo, é preciso uma
dos cabos nessas cidades são aterrados.
climáticas.
são
grande equipe na rua para restabelecer a
É importante observar que essa tendência
isolados, o que garante menor perda de
energia nos locais danificados, o que eleva
mundial leva em consideração os aspectos
energia e maior durabilidade e vida útil – o
o custo de serviço. Some-se a este custo
de eficiência, confiabilidade, segurança e
que não acontece nos aéreos – e menor
de manutenção a necessidade constante
que
outros
países
além
de
mais
Cabos
resistentes,
subterrâneos
81
O Setor Elétrico / Dezembro de 2016
de poda das árvores que tanto podem
duas empresas americanas – Kinectrics
contemplem as instalações subterrâneas
atrapalhar a realização de serviços quanto
e Marbek – realizado em áreas urbanas
em seus projetos para, ao longo do tempo,
danificá-los.
do país comparou as interrupções de
termos uma rede elétrica mais eficiente.
A estabilidade da transmissão de
fornecimento de energia nos cabos aéreos
Para as construções que já existem, o ideal
energia é outra importante característica
e subterrâneos. O resultado mostrou que
seria realizar o mapeamento dos locais
dos
a
os cabos aéreos apresentaram 16.600
que mais necessitam de estabilidade
estabilidade na transmissão é um ponto
horas de interrupção em um ano e os
na
crucial tanto para hospitais como para
subterrâneos tiveram apenas 863 horas de
concentração de hospitais, para investir
residências. Imagine quanto os hospitais
interrupção. Some-se a isso a quantidade
nesta troca. É certo que, além de centros
gastam em equipamentos geradores para
de equipamentos danificados devido à
históricos e cidades turísticas, que seriam
os casos de falta de energia? Afinal, uma
instabilidade da transmissão de energia.
beneficiados esteticamente, a adoção de
parada no fornecimento pode representar
É fato que o custo de instalação
cabos subterrâneos propicia negócios
a vida ou morte de um paciente. O mesmo
de cabos subterrâneos é, num primeiro
mais duradouros e uma nova forma de
acontece nas residências que possuem
momento, maior do que cabos aéreos
relacionamento com as comunidades.
familiares em situação de homecare, que
devido às obras de construção civil que
estão em casa com uma miniestrutura
consomem grande parte do investimento
Referência:
hospitalar
energia
total – chegam até 70%, segundo estudo
Estudo da AES Eletropaulo apresentado no I
elétrica para manter os equipamentos
da AES. Entretanto, segundo fontes de
Encontro Estadual de Qualidade de Energia
funcionando. Empresas também podem ser
mercado, este investimento inicial se
afetadas com a instabilidade energética,
paga em até cinco anos. Além disso,
independentemente
pois
a rede subterrânea não está sujeita a
todas terão prejuízos. Uma montadora
efeitos externos, como chuva, poluição
ou indústria de peças pode ter uma linha
e colisões de veículos em postes ou na
de produção inteira paralisada. Médias
fiação aérea, o que reduz os custos de
ou pequenas empresas de fornecimento
manutenção permitindo aos cabos vida
de alimentos prontos podem perder toda
útil comprovada de até mais de 40 anos.
a matéria-prima, como alimentos que
Já na opção aérea, os fatores externos
necessitam de refrigeração além de ficar
levam a uma necessidade de troca de
sem produzir, correndo o risco de perder
cabos em períodos de até dois anos após
clientes.
a instalação.
Por Marcello Mori, diretor Comercial de
Elétrica & Telecomunicações da Dow para a
cabos
subterrâneos.
e
dependem
do
Manter
da
tamanho,
Apenas para se ter uma ideia do impacto
da instabilidade de energia, um estudo de
Para acelerar a adoção desta tecnologia
é necessário que as novas construções já
transmissão
América Latina.
de
energia,
como
82
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