Ano 10 - Edição 110 Março de 2015
Fim dos conceitos TTA/PTTA Novas normas da série IEC 61439 devem tornar conteúdo normativo mais claro e eliminar os conceitos de total e parcialmente testados
Números exclusivos dos mercados de linhas elétricas e de cursos e treinamentos Análise de transitórios em transformadores a seco Revisão de métodos e conceitos referentes ao cálculo de tensões induzidas Tecnologias mais adequadas para a remodelação dos parques de iluminação pública
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Sumário atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser José Guilherme Leibel Aranha Massimo Di Marco Coordenação de marketing Emerson Cardoso – emerson@atitudeeditorial.com.br Coordenação de circulação e pesquisa Inês Gaeta – ines@atitudeeditorial.com.br Assistente de pesquisa Jaqueline Baptista – jaqueline@atitudeeditorial.com Assistente de Circulação Fabiana Marilac – fabiana@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br
Pesquisa de mercado – Linhas elétricas
98
Estudo realizado pela revista O Setor Elétrico mostra que crescimento do faturamento dos fabricantes e distribuidores de linhas elétricas ficou abaixo do esperado em 2014. No entanto, empresas ainda seguem otimistas e esperam crescer 11% neste ano.
Coluna do consultor 10
Aula prática – Iluminação 142
A importância do uso racional da energia elétrica para evitar o pior.
Especialista apresenta tecnologias mais adequadas para a ampliação
Painel de notícias
e remodelação dos parques de iluminação pública do país. O Led é
12
uma das alternativas mais indicadas.
Divulgado ranking das melhores distribuidoras em qualidade de energia; Abilux sugere iluminação eficiente para reduzir consumo energético do país; Horário de verão reduziu demanda de energia em 4,5%; Fluke lança sistema de ferramentas de teste sem fio; EDP beneficia 123 mil consumidores com projetos de eficiência; Gimi Pogliano expande negócios no Brasil. Estas e outras notícias do setor elétrico brasileiro.
Fascículos
156
Nova abordagem para os métodos de captação.
Colunistas Michel Epelbaum – Energia sustentável
158
Juliana Iwashita Kawasaki – Iluminação Eficiente Luis Fernando Arruda – Instalação MT 162
31
Reportagem
Espaço 5419
160
Cláudio Sérgio Mardegan – Análise de sistemas de potência 164 Jobson Modena – Proteção contra raios 166
64
José Starosta – Energia com qualidade 168
Normas da série IEC 61439, voltadas para painéis elétricos, estão
Roberval Bulgarelli – Instalações Ex 174
em processo de revisão e devem ser publicadas em 2016. Uma das normas prevê a extinção dos conceitos TTA/PTTA.
Espaço 5410
Artigo – Cabeamento estruturado
70
178
Mais informações sobre aplicação da norma e o que vem sendo discutido nas reuniões da comissão que prepara a revisão da ABNT NBR 5410.
Conheça as recomendações normativas para cabeamento estruturado
Dicas de instalação
em edifícios comerciais e em data centers.
180
Um comparativo entre as maneiras de detecção de arco elétrico.
Artigo – Eletromagnetismo
82
Especialistas no assunto discutem, neste artigo, metodologias utilizadas para o cálculo de tensões induzidas de baixa frequência e conceitos básicos referentes ao tema.
Artigo – Manutenção
Artigo discute o uso do FPGA (Field Programmable Gate Array) nos dias de hoje.
Espaço Cigré
116
Uma análise a respeito dos transitórios provocados por manobras de disjuntores a vácuo em transformadores a seco.
Artigo – Transformadores
Espaço IEEE 184
Entenda como funciona a operação do Sistema Interligado Nacional (SIN) e os atendimentos realizados por região.
Ponto de vista 190
128
A influência da abordagem da crise vivida atualmente pelo setor
Um caso prático de calibração de transformadores de potencial em campo.
Pesquisa – Mercado de cursos e treinamentos
186
134
Levantamento exclusivo com empresas especializadas em cursos e
elétrico pela grande imprensa.
Agenda
192
Cursos e eventos do setor de energia elétrica nos próximos meses.
treinamentos voltados para a área elétrica mostra que aterramento e
What’s wrong here 194
NR 10 são os temas mais procurados pelos profissionais deste setor.
Identifique o que existe de errado na instalação.
Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Redação Bruno Moreira – bruno@atitudeeditorial.com.br Revisão Gisele Folha Mós Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Márcio Ferreira – marcio@atitudeeditorial.com.br Rosa M. P. Melo – rosa@atitudeeditorial.com 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: Bruno Albertini, Castellane Ferreira, Eduardo Daniel, Heitor Scalambrini Costa, João Roberto Cogo, Luiz Marlus Duarte, Manuel Luiz Martinez, Marcelo Barboza, Marco Antônio Aguillera, Nelson Clodoaldo de Jesus, Patrício Munhoz Rojas, Plinio Godoy, Saulo Cisneiros, Sergio Feitoza, Sérgio Mazucato Junior e Sérgio Toledo Sobral. 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: Impressão - EGB Gráfica e Editora Distribuição - Correio Atitude Editorial Publicações Técnicas Ltda. 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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Editorial
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O Setor Elétrico / Março de 2015
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Ano 10 - Edição 110 Março de 2015
O Setor Elétrico - Ano 10 - Edição 110 – Março de 2015
Fim dos conceitos TTA/PTTA Novas normas da série IEC 61439 devem tornar conteúdo normativo mais claro e eliminar os conceitos de total e parcialmente testados
Números exclusivos dos mercados de linhas elétricas e de cursos e treinamentos Análise de transitórios em transformadores a seco Revisão de métodos e conceitos referentes ao cálculo de tensões induzidas Tecnologias mais adequadas para a remodelação dos parques de iluminação pública
Edição 110
É na crise que se cresce
Neste mês de março, o Governo Federal lançou uma campanha publicitária, na qual incentiva o uso
consciente da energia elétrica. Peças de tevê, rádio e internet dão exemplos fáceis de como reduzir o consumo de energia a partir de medidas simples, como melhor utilização de equipamentos de grande consumo energético, como chuveiro elétrico, refrigerador, ar condicionado e ferro de passar.
Essa preocupação do governo veio ao mesmo tempo em que passou a valer o sistema de bandeiras
tarifárias, segundo o qual, dependendo das condições de geração de energia elétrica (favoráveis ou não), a tarifa de energia sofre acréscimos de R$ 2,50 (bandeira amarela) ou R$ 5,50 (bandeira vermelha) a cada 100 kWh consumido. Assim, entende-se como situação menos favorável momentos em que há o acionamento de mais usinas térmicas (geração mais dispendiosa) em detrimento das hidrelétricas, que dependem das condições climáticas para operarem a contento.
E a situação não é nada boa. Para se ter uma ideia, de acordo com o Estadão, em outubro de 2001 (época
do racionamento), o nível dos reservatórios no subsistema Sudeste/Centro-oeste, o mais importante do país, chegou a 21,3% da capacidade, de acordo com um levantamento da Comerc Energia. Atualmente, o nível desses mesmos reservatórios, verificado em 15 de março de 2015, é de 23,49%, segundo publicado no site do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS). Situação bastante preocupante!
Se, por um lado, o governo vem tomando medidas que intentam preservar o abastecimento energético, por
outro, o bolso do consumidor é quem paga o pato. Utilizar a energia elétrica de forma consciente é uma ação válida não apenas no período de crise, mas uma medida que deve ser adotada permanentemente. No entanto, em um momento de retração econômica, em que o país precisa crescer, limitar o consumo industrial ou encarecer a tarifa daqueles que estão produzindo parece, no mínimo, um plano perigoso, tendo em vista que o consumo de energia elétrica é diretamente proporcional ao crescimento do PIB.
Mais do que conscientizar, talvez fosse necessário um modelo de incentivo a medidas de eficiência
energética voltadas para a indústria. É possível produzir mais (ou o mesmo) com menos energia elétrica, mas nem todos são especialistas no assunto. Uma ajuda nesse sentido é sempre bem-vinda!
No mais, leiam esta edição, que é uma das maiores da história da revista O Setor Elétrico e conta com
artigos inéditos e exclusivos, técnicos e científicos, sobre o mundo fascinante da engenharia elétrica.
Boa leitura!
Abraços,
flavia@atitudeeditorial.com.br
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Coluna do consultor
Choque de realidade no custo da energia Racionalizar e tornar o uso eficiente para não racionar A partir de março os consumidores passaram a sentir
• Remuneração por geração distribuída em consumidores que
em seus bolsos os reflexos do aumento extraordinário do
possuam fontes de “backup”;
custo da energia e das bandeiras tarifárias. Desta vez até os
• Incentivo na implantação de fontes renováveis em geração
consumidores livres também estão sendo “premiados” com o
distribuída e ajustes das questões fiscais e impostos destas
impacto decorrente do importante aumento do valor da tarifa de
fontes;
uso do sistema de distribuição (Tusd).
• Ajustes e aspectos fiscais em equipamentos eficientes;
A sinalização é clara: “bem-vindo ao mundo real!”. Ao
• Medidas em curto prazo de eficiência energética em prédios
contrário do que ocorria no final de 2012 com a publicação da
públicos.
MP 579, quando se achava que os custos de energia podiam ser reduzidos, o mercado encara mais este desafio e, como já
Como seriam implantadas estas medidas? Teremos de
dito anteriormente, pela falta de chuvas e aumento de geração
esperar para ver. A turma é experiente e sabe o que deve ser
térmica. Naquela oportunidade, muita água foi turbinada para
feito, o que se espera é que os deixem trabalhar.
a geração de energia de baixo custo e desperdícios, mas esta
Um novo cenário merece novas ideias, novos projetos
água não voltou.
e novos resultados; de velho só mesmo o nosso Valdívia que
continua lesionado.
O PLD, que já havia sido reduzido para R$ 388,45, retém o apetite
dos setores industriais que haviam se tornado “comercializadores”, reduzindo suas próprias cotas contratadas de consumo (talvez até
Boa sorte para nós!
pela recessão que este setor industrial atravessa). Aliás, não fosse a recessão, a situação estaria bem pior.
Diante do quadro, os setores do governo federal responsáveis
pela gestão da energia no país fazem suas contas em função dos números da oferta e demanda. Espera-se que, até o final das chuvas (este mês de março), sejam anunciadas as novas medidas. Algumas tidas como certas, outras nem tanto: • Incentivo às ações de eficiência energética (será que agora vai?);
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Março de 2015
Notícias relevantes dos mercados de instalações elétricas de baixa, média e alta tensões.
Aneel divulga ranking das melhores distribuidoras em qualidade de energia No mercado maior de 1 TWh, a companhia mais bem classificada foi a CPFL Santa Cruz, de São Paulo. Já no mercado menor de 1 Twh, a concessionária que apresentou melhor desempenho foi a Força e Luz Coronel Vivida (Forcel), do Paraná (PR)
A Agência Nacional de Energia Elétrica
dezembro de 2014 e foi dividido em dois
(Aneel) divulgou, recentemente, o ranking das
grupos, de acordo com o porte da empresa.
concessionárias de distribuição de energia
São 36 concessionárias de distribuição
elétrica do país tendo como referência a
consideradas de grande porte, com o
qualidade do serviço prestado por elas em
mercado faturado anual de energia maior que
2014.
1 TWh, e 27 concessionárias consideradas
No mercado maior que 1 TWh, as
de menor porte, com o mercado faturado
melhores colocadas foram, na ordem, a
anual menor ou igual a 1 Twh.
Companhia Luz e Força Santa Cruz (CPFL Santa Cruz-SP), a Companhia Energética do
Avaliação da DEC e da FEC
Ceará (Coelce) e a Companhia Energética
A avaliação é elaborada com base
do Maranhão (Cemar). As três piores foram a
no Desempenho Global de Continuidade
Companhia Energética de Goiás (Celg-D), a
(DGC), formado a partir da comparação dos
Companhia Energética de Alagoas (Ceal) e a
valores apurados de Duração Equivalente de
Companhia de Eletricidade do Amapá (CEA).
Interrupção (DEC), e Frequência Equivalente
O levantamento traz também as companhias
de Interrupção (FEC) das concessionárias
que mais e menos evoluíram. A Companhia
em relação aos limites estabelecidos pela
Energética de Minas Gerais (Cemig-D) subiu
Aneel. A DEC indica o número de horas que,
dez posições ante o ano de 2013 e foi a que
em média, um consumidor fica sem energia
mais evoluiu. Já Distribuidora Gaúcha de
elétrica e a FEC mostra quantas vezes, em
Energia (AES SUL) caiu 12 posições e foi a
média, houve interrupção no fornecimento de
que mais regrediu.
energia.
No mercado inferior a 1 TWh, as três
Conforme a Aneel, a classificação é um
melhores empresas foram: Força e Luz
instrumento que incentiva as concessionárias
Coronel Vivida (Forcel), do Paraná (PR); DME
a buscarem a melhoria contínua da qualidade
Distribuição S.A (Dmed), de Minas Gerais
do serviço. Mesmo para as distribuidoras que
(MG); e a Empresa Força e Luz João Cesa
estão abaixo dos limites regulatórios, existe
(EFLJC), de Santa Catarina (SC). As três
incentivo para que elas continuem buscando
piores foram a Companhia de Eletricidade
as melhores posições.
do Acre (Eletroacre), a Iguaçu Distribuição
Em
de Energia Elétrica (Ienergia), também de
consecutivo, registrou-se melhora no DEC
Santa Catarina (SC), e as Centrais Elétricas
Brasil, que caiu 39 minutos em relação ao
de Carazinho (Eletrocar) do Rio Grande do
ano anterior, alcançando 17,61 horas. A
Sul (RS). A distribuidora que mais evoluiu
FEC continua em queda, segundo a Aneel.
foi a Energisa Nova Friburgo (ENF) do Rio
No ano passado, a média de interrupção
de Janeiro (RJ), com um avanço de nove
da energia elétrica foi de 9,94 vezes. Em
posições. E a concessionária que mais
2013, a média apresentada havia sido de
decaiu foi a Empresa Luz e Força Santa
10,49 vezes.
Maria, do Espírito Santo (ES), recuando nove
Desde 2013, o ranking está sendo
posições.
utilizado para definição do Fator X e é
O ranking avaliou todas as conces
aplicado em cada reajuste tarifário, com
sionárias do país no período de janeiro a
impacto na tarifa da distribuidora.
2014,
pelo
segundo
ano
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Março de 2015
Governo promove campanha para uso consciente de energia Iniciativa lançada no dia 12 de março objetiva mobilizar a população brasileira para adotar atitudes que evitem desperdícios de energia elétrica
O Governo Federal lançou em 12 de
março a “Campanha de Uso Consciente de Energia – Use o bom senso”. A iniciativa pretende mobilizar a população brasileira a adotar atitudes que evitem desperdícios de energia elétrica.
Conforme a Secretaria da Presidência
da República (SIP), até o final do mês, dia 31 de março, serão veiculadas, em território nacional, peças de TV, rádio e internet, com dicas de economia no uso dos aparelhos elétricos que mais consomem energia elétrica, como chuveiro, ar condicionado, geladeira e ferro de passar. Objetivando atingir a sociedade em
Orçamento total da ação é de R$ 12 milhões.
geral, a campanha mostra, por meio de exemplos simples, dados pela fictícia Família
como é possível gerenciar melhor o uso da
de luz, e ensina como utilizar a eletricidade
Luz, os benefícios individuais e coletivos
energia elétrica no dia a dia das famílias e é
de modo eficiente e racional. O orçamento
do consumo consciente. A iniciativa ilustra
importante porque gera economia na conta
total da ação é de R$ 12 milhões.
Painel de mercado
16
O Setor Elétrico / Março de 2015
Abilux sugere iluminação eficiente para reduzir consumo de energia no Brasil Entre as medidas apontadas pela Abilux está a troca dos cerca de cinco milhões de pontos de iluminação pública existentes com lâmpadas a vapor de mercúrio por luminárias com Led Ante o baixo nível dos reservatórios
3,5% do consumo total de energia elétrica
devido ao seu conteúdo de mercúrio. Para o
brasileiros e a possibilidade de racionamento,
do país e a troca sugerida representaria
diretor técnico da associação e especialista
e ciente de que a iluminação representa
aproximadamente 0,8% do total, cerca de
em iluminação, Isac Roizenblatt, não se faz
20%
3,7 TWh/ano e R$ 440 milhões ao ano ao
necessária uma proibição da produção,
custo marginal de energia.
importação e comercialização, como a que
Brasileira da Indústria de Iluminação (Abilux)
Outra ação proposta pela entidade é
ocorre com a lâmpada incandescente de 60
mobilizou suas associadas no sentido de
a modificação do Programa de Eficiência
W. Basta aumentar a alíquota de impostos
buscar alternativas que contribuam para a
Energética (PEE), da Agência Nacional
destas lâmpadas com o fundamento de que
redução do consumo de energia no país.
de Energia Elétrica (Aneel), por meio do
elas são ineficientes e contêm mercúrio,
As sugestões da entidade basicamente
qual, entre outras ações, distribuidoras de
um elemento químico prejudicial à saúde
giram em torno do uso de equipamentos
energia fornecem subsídios ou gratuidade a
humana.
eficientes, principalmente da tecnologia
seus consumidores, substituindo lâmpadas
Led, que, conforme a associação, é capaz
incandescentes por lâmpadas fluorescentes
da criação de alguns mecanismos por parte
de reduzir em mais da metade o consumo
compactas. Conforme a Abilux, o programa
do Governo Federal com o intuito de tornar o
de energia.
poderia priorizar o Led, tecnologia que
negócio da economia de energia mais atraente,
da
atualmente
Neste
energia no
elétrica
Brasil,
sentido,
entre
a
consumida Associação
as
Roizenblatt destaca ainda a necessidade
medidas
minimizaria o custo de energia para o
tais como a criação de linhas de financiamento
apontadas pela Abilux está a troca dos cerca
consumidor menos favorecido e maximizaria
de produtos que utilizem iluminação eficiente
de cinco milhões de pontos de iluminação
o resultado para o país.
para iluminação pública, prédios públicos e
pública existentes com lâmpadas a vapor de
Tornar obsoletas, até 2020, as lâmpadas
edificações em geral nas cidades. Além disso,
mercúrio por luminárias com Led. Conforme
a vapor do mercúrio, de luz mista e de
a redução da carga tributária em todos os níveis
a entidade, com esta mudança, a economia
indução magnética também é uma demanda
de produtos que usem Leds como lâmpadas,
será de 70% da energia consumida. A
da associação. Isto por existirem lâmpadas
módulos e luminárias, assim como drivers e
iluminação pública consome cerca de
substitutas mais eficientes (como o Led) e
controles para Leds.
Horário de verão reduziu demanda de energia em 4,5% Além disso, concluiu-se que houve um ganho de armazenamento de energia em forma de água nas hidrelétricas equivalente a 0,4% no sistema Sudeste/Centro-Oeste e 1,3% no sistema Sul O Operador Nacional do Sistema
Sudeste e Centro-Oeste do País.
uso consciente da energia elétrica. Com
(ONS) concluiu a avaliação dos resultados
Já os resultados obtidos pela redução
o adiantamento de uma hora, há uma
alcançados pelo horário de verão 2014/2015.
do consumo de energia global, que leva em
diminuição na demanda nos horários de
De acordo com o órgão, a redução da
conta todas as horas do dia, foram de cerca
maior consumo e, consequentemente, a
demanda alcançada no horário de ponta
de 200 MW médios no subsistema SE/CO,
operação do Sistema Interligado Nacional
atingido pelo horário de verão (entre 18h e
o que equivale ao consumo mensal médio
(SIN) ocorre de maneira mais segura
21h) foi de cerca de 2.035 MW no subsistema
da cidade de Brasília, e 65 MW médios no
e o atendimento de energia elétrica à
Sudeste/Centro-Oeste, equivalente ao dobro
subsistema Sul, equivalente ao consumo
população de maneira mais eficiente.
da demanda de Brasília, e de 645 MW no
mensal médio de Florianópolis. A redução
subsistema Sul, correspondendo a uma
total de 265 MW médios corresponde a
os dias têm maior duração nas regiões
redução total de 4,5%.
um percentual estimado de 0,5%, nos dois
subtropicais, por causa da posição da
subsistemas.
Terra em relação ao Sol, e a luminosidade
verão teve início à 0h do dia 19 de outubro
O principal objetivo do horário de verão
natural pode ser melhor aproveitada para
de 2014 e terminou à meia-noite do dia
é aproveitar melhor a luz solar durante
as atividades cotidianas da população
22 de fevereiro de 2015, nas regiões Sul,
o período do verão, além de estimular o
nessas regiões.
A temporada 2014/2015 do horário de
Entre os meses de outubro e fevereiro
Painel de mercado
18
O Setor Elétrico / Março de 2015
Aneel aprova novos valores das bandeiras tarifárias Bandeira amarela acarreta um aumento de R$ 2,50 por 100 kWh e a bandeira vermelha significa uma elevação de R$ 5,50 para cada 100 kWh
As bandeiras tarifárias - que avisam
as condições de geração de energia elétrica no país - passaram a ter novos valores no dia 2 de março. O acréscimo da tarifa da bandeira amarela, que era de R$ 1,50 (sem impostos) por 100 quilowatt-hora (kWh) e suas frações, passou a valer R$ 2,50 e o aumento tarifário da bandeira vermelha, que era de R$ 3,00 (sem impostos) por cada 100 kWh, subiu para R$ 5,50. A cor verde continua não acarretando aumento
Fonte: Cemig.
da tarifa, pois ela significa que as condições de geração estão favoráveis. Os novos valores foram aprovados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel) no último dia 27 de fevereiro.
A agência informa que será aplicada
uma bandeira tarifária única para todo o país, exceto para os estados do Amazonas, Amapá e Roraima, na região Norte, pois eles ainda não estão totalmente conectados
ao
Sistema
Interligado
Nacional (SIN) e as permissórias de distribuição, que passarão a aplicar as bandeiras em julho de 2015. Juntamente com a aplicação dos
novos valores a governo federal iniciará
seja, o país necessita muito da fonte
uma campanha nacional para ao uso
hídrica para gerar energia. Para diminuir
consciente de energia elétrica e o combate
a dependência, foram construídas usinas
ao desperdício. A Aneel explica que as
termelétricas que, contudo, tem o custo
bandeiras tarifárias são uma forma diferente
de energia mais alto. Dessa maneira,
de apresentar um custo que hoje já está na
as bandeiras tarifárias refletem quando
conta, mas geralmente passa despercebido.
há menos energia nos reservatórios e é
Elas informam o custo mensal de geração
preciso despachar mais térmicas. Como
da energia elétrica, dando ao consumidor
nos semáforos, a bandeira amarela
a oportunidade de ajustar seu consumo ao
acende o sinal de alerta e a bandeira
seu preço real da energia.
vermelha
A
matriz
elétrica
predominantemente
brasileira
hidrelétrica.
é Ou
mostra
que
deve
parar.
Conforme a Aneel, em março, a bandeira tarifária aplicada é a vermelha.
Painel de produtos
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O Setor Elétrico / Março de 2015
Novidades em produtos e serviços voltados para o setor de instalações de baixa, média e alta tensões.
Tomadas e plugues Ex www.vextrom.com.br
As tomadas e os plugues de segurança aumentada para
atmosferas explosivas DXN 1, 3 e 6 operam nas correntes de 16 A a 63 A e tensão de até 750 V, com diversas configurações de pinos. Conta com a exclusiva tecnologia Decontactor ™, que garante rápidas conexões e desconexões com total segurança, mesmo com o circuito energizado sob condições severas.
Fabricados pela Marechal, os plugues e as tomadas
podem ser encontrados a pronta entrega na Vextrom. Está disponível também um modelo com exclusivo sistema de ejeção automática (“Self-Eject”) para desengate da tomada e do plugue.
Transdutor de pressão diferencial www.br.omega.com
A Omega Engineering acaba de lançar no mercado brasileiro
os transdutores de pressão diferencial úmido/úmido da série PX509HL para uso industrial de alta exatidão. O equipamento é projetado e fabricado pela Omega para ter longa vida útil nas áreas industriais mais exigentes por sua capacidade de suportar pressão de contenção de até 10.000 psi. Além disso, seu intervalo de sobrecarga compensado minimiza erros induzidos por altas pressões de linha. Os transdutores da série PX509HL apresentam construção em aço inoxidável soldado, potenciômetros acessíveis ao usuário para zero e span, além de terminações elétricas desmontáveis ou conexão para conduíte fixo sem trim pots. Eles são compensados em um amplo intervalo de temperatura (-20 °C a 85 ºC), que abrangem a maioria dos intervalos de medição e contam com um sensor de silício micro-usinado, que proporciona boa exatidão (0,08%) e alta estabilidade. Outra vantagem é a construção modular
que
permite
fabricação/entrega rápida da maioria
das
possíveis. Com certificação Inmetro, os plugues e as tomadas para atmosferas explosivas podem ser encontrados na Vextrom.
configurações
a
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O Setor Elétrico / Março de 2015
Conexões para cabos
Abraçadeiras para cabos de baixa, média e alta tensão
www.incesa.com.br
www.lci-brasil.com
As abraçadeiras para cabos, da LCI Brasil, são fabricadas na
Holanda pela KOZ e são adequadas para a instalação de cabos de baixa, média e alta tensão. Em conformidade com a norma NEN-EM-IEC 61914:2009, as abraçadeiras foram projetadas para resistir às mais elevadas exigências de resistência a curto-circuito.
De acordo com a empresa, os ensaios de resistência a curto-
circuito foram realizados pela KEM High Laboratory na Holanda e pela Schneider, sob a supervisão da SGS da Bélgica. Entre as principais características do produto, estão: elevada resistência mecânica, resistindo inclusive a “chicotadas” decorrentes de curtos-circuitos; resistência a praticamente todos produtos químicos; resistência à corrosão, maresia e água salina.
As abraçadeiras são indicadas para aplicações em infraestrutura
A Incesa conta com diversas soluções para conexões de fios
e cabos. Uma delas é o terminal articulado, que realiza a conexão por efeito mola, sendo indicado para condutores de alumínio e de cobre. Apresenta tratamento superficial que inibe a corrosão por exposição a intempéries. O produto pode ser aplicado em sistemas de baixa e de média tensão e, segundo a empresa, é de fácil aplicação, não exigindo ferramentas especiais.
Outra solução é o conector perfurante de quatro derivações.
Ideal para conexões em redes isoladas, o produto conta com um sistema de aperto por mola através de um came mecânico. Construído de material polimérico de alta resistência mecânica, permite a instalação de estribos de aterramento temporário. Realiza ligações na rede em cabos de 35 mm² a 150 mm². Ligações na derivação podem ser feitas em cabos de 2,5 mm² a 35 mm².
elétrica, instalação de subestações de energia, geradores eólicos, painéis elétricos, túneis, instalações industriais, entre outras. Estes suportes são adequados
para
cabos de até 160 mm
de
enquanto
diâmetro que,
configuração
na de
blocos para cabos, o diâmetro dos cabos é de até 67 mm. Suporte para cabos elétricos de até 160 mm.
Produtos são de fácil aplicação e não exigem ferramentas especiais.
Painel de normas
22
O Setor Elétrico / Março de 2015
Notícias sobre normalização, regulamentação, certificação e padronização envolvendo o setor elétrico brasileiro.
12 documentos normativos estão em consulta nacional na ABNT Acessórios para transformadores e reatores de sistemas de potência imersos em líquido isolante
5356-
ABNT, o texto normativo é aplicável a óleo
6. E a sexta parte do texto (Projeto
vegetal isolante fornecido originalmente
03:014.01-100/) trata dos requisitos
de acordo com a ABNT NBR 15422,
definidos
na
ABNT
NBR
para válvulas para transformadores de
para uso em transformadores, reatores,
Estão abertas para consulta pública
potência nominal a partir de 500 kVA.
disjuntores,
até o próximo dia 6 de abril sete partes
Conforme a ABNT, esta parte não se
equipamentos
do projeto normativo 03:014.01-100,
aplica às válvulas para transformadores
possa
que diz respeito a acessórios para
subterrâneos
amostras de óleo e onde as condições
transformadores e reatores de sistemas
distribuição.
normais
de potência imersos em líquido isolante.
nas especificações do equipamento se
O Projeto 03:014.01-100/1 espe
especifica os requisitos para relé detector
aplicam.
cifica os requisitos para secador de
de gás tipo Buchholz utilizado em
ar utilizado em transformadores de
transformadores de potência definidos
do equipamento elétrico a avaliar as
potência definidos na ABNT NBR
na ABNT NBR 5356-1 e em reatores
condições do óleo e a mantê-lo em
5356-1 e em reatores para sistemas
para sistemas de potência definidos na
condições
de potência definidos na ABNT NBR
ABNT NBR 5356-6.
recomendações
5356-6. Já o Projeto 03:014.01-100/2
Tanto a ABNT NBR 5356-1 quanto
procedimentos de avaliação e valores-
especifica os requisitos para dispositivo
a ABNT NBR 5356-6 dizem respeito a
limite. Ainda descreve procedimentos
de alívio de pressão utilizado em
transformadores de potência. A primeira
para recondicionamento e regeneração
transformadores de potência definidos
parte versa sobre aspectos gerais e a
de óleos.
na ABNT NBR 5356-1 e em reatores
sexta parte tem foco nos reatores.
e
transformadores
de
Por fim, o Projeto 03:014.01-100/7
elétricos
efetuada
de
a
operação
outros
nos
quais
retirada
de
estabelecidas
A norma também auxilia o operador
de
serviço,
prescrevendo
sobre
ensaios,
Conjunto de emenda subterrâneo para cabos óticos
Interessados no assunto tem até
A terceira parte do projeto normativo
(Projeto os
ser
e
Óleo mineral isolante
para sistemas de potência definidos na ABNT NBR 5356-6.
comutadores
03:014.01-100/4)
requisitos
para
especifica
indicadores
A ABNT traz para consulta pública
de
o dia 9 de abril para participar dando
dois projetos de normas referentes a
temperatura do óleo e do enrolamento
sugestões visando à elaboração do
este tema. O projeto ABNT NBR 14403,
(ITOE) empregados em transformadores
projeto 03:010.01-029, intitulado “Óleo
que especifica o método de ensaio
de potência definidos na ABNT NBR
mineral isolante – Determinação do teor
de imersão em água em conjunto de
5356-1 e em reatores para sistemas de
de dibenzil dissulfeto por cromatografia
emenda subterrâneo para cabos ópticos.
potência definidos na ABNT NBR 5356-
em fase gasosa. Esta norma especifica
E o projeto ABNT NBR 14404, que
6. Por sua vez, a quarta parte (Projeto
o método de ensaio para determinação
especifica o método de ensaio de impacto
03:014.01-100/4) fornece os requisitos
do teor de dibenzil dissulfeto em óleo
em conjunto de emenda subterrâneo para
para monitor digital de temperatura do
mineral isolante, por cromatografia em
cabos óticos. Ambos os projetos ficarão
óleo e dos enrolamentos usados em
fase gasosa com detector de captura de
disponíveis para sugestões até o dia 12
transformadores de potência definidos
elétrons.
de maio.
Óleo vegetal isolante para equipamentos elétricos
Conjunto de emenda para cabos óticos (aéreo e subterrâneo)
na ABNT NBR 5356-1 e em reatores para sistemas de potência definidos na ABNT NBR 5356-6.
O quinto segmento do documento
normativo
(Projeto
03:014.01-
Também
em
consulta
pública
O
projeto
ABNT
NBR
14408
100/5) espe c ifica os requisitos para
nacional até o dia 9 de abril, o Projeto
especifica o método de ensaio de
indicadores de nível de óleo utilizados
03:010.02-028
orientação
vibração em conjunto de emenda para
em
transformadores
de
fornece
potência
sobre a supervisão e manutenção da
cabos óticos aéreo e subterrâneo. O
definidos na ABNT NBR 5356-1 e em
qualidade do óleo vegetal isolante em
documento também fica disponível para
reatores para sistemas de potência
equipamentos
consulta pública até 12 de maio.
elétricos.
Conforme
a
23
O Setor Elétrico / Março de 2015
Congresso Nacional mantém veto que beneficia grandes consumidores de energia As chamadas empresas eletrointensivas pleiteavam a prorrogação de seus contratos com as geradoras de energia até 2042 Foi
mantido
pelo
Congresso
Nacional o veto à prorrogação, até 2042, de contratos entre geradoras de energia e empresas que são grandes consumidoras de energia. Os contratos, que
beneficiam
eletrointensivas
estas
chegam
empresas ao
fim
no
dia 30 de junho deste ano. Depois da reestruturação das concessões no setor, feita pela Lei 12.783/13, após findado os contratos, elas são obrigadas a comprar energia pelo chamado mercado livre, no qual o preço pode ser maior. Na
Câmara
dos
Deputados
decidiu-se contra o veto – foram 310 votos pela derrubada e 154 votos pela manutenção, mas no Senado Federal 39 senadores votaram pela derrubada e 21 pela manutenção. Eram necessários 41 votos para que o veto caísse. O que não ocorreu, então, o veto acabou mantido. O
Governo
Federal
justifica
o
veto afirmando que a prorrogação do benefício forçaria o aumento de tarifa de energia para os consumidores em geral. Alega também dificuldade de manter o incentivo frente aos problemas de abastecimento decorrentes da queda de volume de água nos reservatórios das usinas hidrelétricas do país.
Painel de empresas
24
O Setor Elétrico / Março de 2015
Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.
Eletrosul assina contratos de concessão de empreendimentos de transmissão Instalações fazem parte dos Lotes A e E arrematados no Leilão de Transmissão nº004/2014 realizado em novembro de 2014 Uma das vencedoras do Leilão de
especialmente na Região Metropolitana de
Para a implantação de projetos
Transmissão nº 004/2014, promovido
Porto Alegre. Também, permitirão expandir
com esta dimensão, a Eletrosul criou
pela Agência Nacional de Energia Elétrica
o aproveitamento do potencial eólico do
e está estruturando áreas da empresa
(Aneel), em novembro do ano passado,
extremo Sul e na fronteira Oeste.
que terão exclusivamente este objetivo.
a Eletrosul, por meio de sua diretoria
Já o Lote E, que foi arrematado em
A empresa informa que paralelamente
executiva, assinou no último dia 11 de
conjunto com a Companhia Paranaense
a isto estão sendo providenciados
março os contratos de concessão dos lotes
de Energia (Copel), compreende 266
os contratos com as empresas que
A e E arrematados no referido certame.
quilômetros de linhas, de 230 kV e
executarão as obras e com aquelas
Composto por 18 novas linhas em
um seccionamento, além de uma nova
que
extra alta, de 525 kV e alta tensão, de 230
subestação
processos de licenciamento ambiental
kV, sete seccionamentos de linhas, que
unidades existentes. Suas instalações
e regularização fundiária.
totalizam 1852 quilômetros de extensão,
estão situadas em Mato Grosso do Sul e
sete novas subestações e 14 ampliações,
irão reforçar os sistemas de transmissão
mais de R$ 3,2 bilhões para a realização
o Lote A está localizado no Rio Grande do
na capital Campo Grande e no Nordeste
das obras em ambos os lotes. Conforme
Sul. Seus empreendimentos irão aumentar
do
também
prazo previsto no contrato de concessão
significativamente a estrutura do estado,
integrar o potencial de Pequenas Centrais
com a Aneel, a Eletrosul terá 36 meses
garantindo mais confiabilidade ao sistema,
Hidrelétricas (PCHs) da região.
para concluir os empreendimentos.
Estado,
e
ampliações
possibilitando
em
duas
ficarão
responsáveis
pelos
Conforme a Eletrosul, serão investidos
Painel de empresas
26
O Setor Elétrico / Março de 2015
Gimi Pogliano expande negócios no Brasil Empresa constituída a partir de joint venture entre a brasileira Gimi e a italiana Pogliano anuncia investimentos em nova fábrica e nacionalização de produto
Resultado de uma parceria de representação formalizada em
2013 entre a brasileira Gimi, empresa com mais de 40 anos de atividades voltadas para a fabricação e montagem de quadros e painéis elétricos, e a italiana Pogliano, especializada em barramentos blindados, a Gimi Pogliano Blindosbarra deve inaugurar, em meados do mês de abril, sua fábrica na cidade de Suzano (SP).
A unidade fabril está localizada em uma área de 1400 m² e foi
construída para produzir localmente os barramentos blindados do tipo BX-E, até então, importados da Itália. O diretor da empresa, Nunziante Graziano, conta que a decisão por este produto deu-se em função da tendência observada nos últimos anos e por ser um equipamento amplamente utilizado na Europa. “Tecnicamente, o
Para diretor da empresa, Nunziante Graziano, a expectativa é alcançar um faturamento da ordem de R$ 5 milhões ainda neste ano.
barramento blindado BX-E apresenta a grande vantagem de ser um produto extremamente compacto, graças à ausência de ar e da grande capacidade de troca de calor, o que possibilita ao produto ter níveis muito baixos de queda de tensão e, consequentemente, ser muito competitivo comercial e tecnicamente”, explica o diretor.
Graziano conta que, por se tratar de uma joint venture, os aportes
foram feitos igualmente pelas duas empresas. Foram investidos cerca de 700 mil euros pela italiana Pogliano em ensaios técnicos dos produtos. Valor equivalente foi aplicado pela parte brasileira da sociedade na construção do parque fabril. Graziano reforça que todo o maquinário é nacional, pensando, sobretudo, na facilidade de suporte técnico e manutenção. Com o galpão praticamente finalizado,
Localizada em Suzano (SP), a fábrica ocupa uma área de 1400 m².
a empresa espera concluir em breve os trâmites burocráticos para
cumprido. Assim, a proposta da empresa é oferecer uma solução mais
então dar início à produção dos barramentos.
completa e acessível para os clientes, com redução dos prazos de
Com a nacionalização deste produto, a Gimi Pogliano aposta em
entrega. A expectativa da companhia é obter um faturamento da ordem
um modelo de gestão de garantia diferenciado e em um modelo de
de R$ 5 milhões ainda neste ano de 2015 e, futuramente, nacionalizar
atendimento ao cliente em que o prazo de entrega seja efetivamente
outros produtos, conforme a necessidade e demanda dos clientes.
Painel de empresas
28
O Setor Elétrico / Março de 2015
Fluke lança sistema de ferramentas de teste sem fio O Fluke Connect transfere dados de medição de ferramentas de teste para smartphones e os armazena de forma segura na nuvem, permitindo o acesso universal da equipe em campo
A Fluke, fabricante de ferramentas de
teste eletrônicos compactas e profissionais, lançou no início do mês de março, o Fluke Connect, sistema que transfere dados de medição de ferramentas de teste para smartphones e os armazena de forma segura na nuvem, permitindo o acesso universal da equipe em campo. Além disso, o equipamento aumenta a segurança dos técnicos que trabalham com equipamentos energizados, porque permite a estes fazerem a conexão das ferramentas sem fio.
Conforme a companhia, o sistema propicia
que mais de 20 ferramentas Fluke se conectem sem fio a ele, incluindo multímetros digitais, termovisores,
testadores
de
isolamento,
medidores de processo e modelos de tensão, corrente e temperatura específicos.
São cinco os programas que compõem
Novos equipamentos da Fluke permitem transferência dos dados das ferramentas diretamente para smartphones.
o sistema: o Auto Record, responsável por armazenar medições e imagens de
que técnicos atribuam medições para
infravermelho, possibilitando que os técnicos
um equipamento específico, criando um
dados coletados, permitindo acesso seguro
passem menos tempo anotando medições e
histórico baseado na nuvem dos dados
e a qualquer momento. A fabricante sublinha
as inserindo no computador. Há também o
de medição de teste, para o fácil acesso
que o dispositivo conta com vigilância
Share Live, que permite chamadas de vídeo
durante a solução de problemas e para
eletrônica, sistemas de controle de acesso
para o compartilhamento de medições entre
a manutenção com confiabilidade. Outro
com vários fatores, firewalls integrados e
os técnicos em tempo real, recebimento de
recurso é o Trendlt, que permite a criação de
armazenamento de dados criptografados.
aprovações para reparos e respostas de
gráficos instantâneos por parte dos técnicos,
dúvidas sem deixar o campo.
ajudando-os a identificar tendências e tomar
mente o aplicativo Fluke Connect na App
decisões rápidas baseadas nas informações.
Store da Apple e no Play Store do Google.
O componente Equipment Log viabiliza
Por fim, há o Fluke Cloud que armazena os
Os interessados podem baixar gratuita
Painel de empresas
30
O Setor Elétrico / Março de 2015
EDP beneficia 123 mil consumidores com projetos de eficiência energética Programas realizados nos estados do Espírito Santo e São Paulo, áreas de concessão da empresa, combateram ligações clandestinas, forneceram lâmpadas e equipamentos elétricos mais eficientes e investiram em projetos de energia solar
Os projetos de eficiência energética da EDP
Foram mais de R$ 6 milhões investidos
residências de baixa renda.
beneficiaram mais de 123 mil consumidores
entre reformas internas e a substituição de
brasileiros em 2014. Conforme a companhia,
geladeiras e lâmpadas, sem gerar custo para
de energia, o Boa Energia Solar propicia aos
que atua nos segmentos de comercialização,
os usuários e com foco no atendimento à
participantes economizar até 30% na fatura
geração e distribuição de energia elétrica,
população de baixa renda.
mensal com a utilização de energia solar. Em
para isso foram investidos R$ 21 milhões
Realizado no Espírito Santo, o Agentes
2014, mais de 1.700 clientes participaram
em diversos programas de conscientização
da Boa Energia consistiu no atendimento
do projeto nas áreas de concessão da EDP
da população, que abrangeram desde o
localizado
pelos
Bandeirante e EDP Escelsa, com a instalação
combate ao desperdício de energia elétrica até
funcionários da companhia em diversas
de chuveiros inteligentes, coletores solares
ensinamentos de como utilizar a rede elétrica
localidades do estado. Eles negociaram
e sistemas de aquecimento de água. Para
de maneira segura e responsável.
dívidas, agendaram visitas para regularização
aumentar ainda mais a eficiência energética
O Boa Energia na Comunidade, por
de instalações elétricas nas casas e
dos beneficiados, houve a substituição
exemplo, atingiu mais de 15 mil clientes
auxiliaram na inserção de famílias no Tarifa
de 10.200 lâmpadas incandescentes por
nas áreas de concessão da distribuidora de
Social, benefício do governo federal que
fluorescentes mais econômicas e duráveis. O
energia elétrica do Grupo EDP em São Paulo.
garante descontos na conta de luz. O projeto
programa ajudou também no ano passado 18
O programa combateu ligações clandestinas,
efetuou ainda em 2014 a substituição de
famílias da Ilha Montão de Trigo, situada a 14
regularizando
38.938
instalações
elétricas
em
e
personalizado
equipamentos
feito
Voltada para o uso de fontes alternativas
energeticamente
km da costa brasileira no litoral norte de São
residências e pequenos comércios, e atuou na
mais eficientes, entre geladeiras, lâmpadas e
Paulo, viabilizando o acesso à eletricidade
conscientização e mobilização da população.
kits para reforma da rede elétrica interna em
através da energia solar.
Fascículos
Apoio
ILUMINAÇÃO PÚBLICA E URBANA Plinio Godoy
32
Capitulo III – Fotometria básica • Intensidade luminosa • Fluxo luminoso • Curva fotométrica • Cálculos
ANÁLISE DE CONSUMO DE ENERGIA E APLICAÇÕES Manuel Luís Barreira Martinez
42
Capítulo III – Modelos de carga • Perfil de um consumidor típico conectado à rede de distribuição de média tensão • Características dos modelos mais prováveis de consumidor • As principais características dos modelos estatísticos • Classificação das amostras
EQUIPAMENOS PARA SUBESTAÇÕES DE T&D Sergio Feitoza Costa
48
Capítulo III – Técnicas de ensaios de alta potência, laboratórios e fundamentos dos principais ensaios • Laboratórios de ensaios e o desenvolvimento da indústria elétrica brasileira • Principais ensaios realizados em laboratórios • Fundamentos dos ensaios de alta potência, de alta tensão e de elevação de temperatura
QUALIDADE NAS INSTALAÇÕES BT Eduardo Daniel Capítulo III – Linhas elétricas – parte I • Princípios fundamentais • Tipos de linhas elétricas • Influência externas • Fatores de correção
56
Apoio
Iluminação pública e urbana
32
Capítulo III
Fotometria básica Por Plinio Godoy*
A maneira como expressamos a forma que uma fonte de luz ou luminária projeta o fluxo luminoso no espaço, as direções e as intensidades é medida e expressa por meio de curvas e diagramas fotométricos. Entender a fotometria é fundamental para a boa utilização das informações na tomada de decisões de projeto. Hoje
em
dia,
com
o
advento
dos sistemas Led, há uma gama de possibilidades
que
pode
levar
o
Figura 1 – Ilustração do conceito de intensidade luminosa.
projetista a bons resultados ou não, dependendo
do
tipo
utilizado
na
solução do problema. Apresentaremos resumida
e
de
prática
maneira
os
conceitos
importantes relacionados à fotometria aplicada à iluminação. Alguns conceitos importantes devem ser compreendidos, pois são as ferramentas que utilizamos nas questões fotométricas. De
acordo
com
o
Sistema
Internacional de Unidades (SI), temos:
Intensidade luminosa • Unidade de medida: candela" • Abreviação: cd" • Símbolo: I" • Fórmula: I = ϕ / ω" • A candela é a intensidade luminosa, em uma dada direção de uma fonte, que emite uma radiação monocromática de frequência 540 x 1012 hertz e cuja
Figura 2 – Relacionando o fluxo de água total que sai do chuveiro ao fluxo de luz total que sai da luminária, a intensidade luminosa seria o jato de água que sai de cada furinho do chuveiro.
intensidade energética nessa direção
medido em candela (cd). O conceito de
é 1/683 watt por esterradiano."Para
intensidade luminosa pode ser descrito
entender o conceito, imaginemos um
pela unidade de luz, que, quando
chuveiro no lugar de uma luminária:
somada, resulta no fluxo luminoso da
A definição de luminância utiliza
fonte. Dessa forma, a integral de todas
um conceito de intensidade luminosa (I)
as intensidades luminosas emitidas por
33
Apoio
uma fonte resulta no fluxo luminoso da fonte.
Por definição: intensidade luminosa (I) é a luz que se
propaga em uma dada direção, dentro de um ângulo sólido unitário e sua unidade é lúmen / esferorradiano ou candela (cd). O ângulo sólido (w) é uma medida do espaço tridimensional, assim como o radiano é para o espaço bidimensional. O esferorradiano é a unidade de um ângulo sólido, ou seja, um ângulo no espaço tridimensional.
Fluxo luminoso
Utilizando a explicação simples do chuveiro, entende-se
que o fluxo luminoso é a soma das intensidades luminosas em uma superfície esférica que abrange o chuveiro (esferoradiano). • Unidade de medida: lúmen • Abreviação: lm • Símbolo: ϕ • Fluxo luminoso emitido por uma fonte puntiforme e invariável de 1 candela, de mesmo valor em todas as direções, no interior de um ângulo sólido de 1 esferorradiano.
Temos então dois conceitos importantes, a intensidade
luminosa (cd) e o fluxo luminoso (Lm).
Em um plano tridimensional, a luz é projetada em várias
direções. O exemplo a seguir mostra como a luz produzida por uma lâmpada incandescente comum é distribuída no espaço.
A questão então é como descrever esta distribuição espacial
em tabelas ou de alguma forma que possa ser projetada.
Figura 3 – Esferorradiano.
Apoio
Iluminação pública e urbana
34
Figura 4 – Ilustração da distribuição da luz gerada por uma lâmpada incandescente.
Figura 6 – Curva de intensidade luminosa.
o que, normalmente, acontece são curvas
as intensidades para cada ângulo no plano,
assimétricas que precisam então de muitos
temos uma curva de intensidade luminosa.
planos de corte para expressar a distribuição
da luz no espaço de maneira fidedigna.
lâmpada incandescente refletora. Este tipo
de curva também é chamada de “curva de
Aproveitando a imagem, notamos que,
se criarmos uma curva que conecte todas
A Figura 6 mostra uma curva de uma
distribuição polar”.
Figura 5 – Corte tridimensional da luz.
O
que
fazemos
é
cortar
esta
distribuição tridimensional por planos e, neste plano específico, temos a distribuição de luz (Figura 5).
Entendemos então que se utilizarmos,
por exemplo, um plano somente temos uma quantidade de informação suficiente da emissão da luz da lâmpada “se” esta emissão for simétrica, ou seja, emissão igual em qualquer plano de análise. Porém, na vida real, a simetria ocorre em poucos casos,
Figura 7 – Fotometria criada com PhotoView. Fonte: OxyTech.
Apoio
35
Apoio
36
Todos os semiplanos C têm como eixo
Iluminação pública e urbana
comum o eixo vertical FV, que passa pelo centro fotométrico da luminária. Sobre cada semipleno C e com origem no centro fotométrico da luminária se fixam as distintas direções coordenadas por ângulos verticais gama (γ). Os semiplanos C de referência são os semiplanos C 0° e o C 180° e os semiplanos C 90° e C 270°. Para localizar os semiplanos C de referência em relação à luminária, considere as duas direções principais da rua a iluminar, que são perpendiculares entre si. A direção longitudinal e a direção transversal têm dois sentidos para a calçada. Ou seja, para frente e para trás do centro fotométrico da luminária.
Para o centro do sentido da rua se faz
um correspondente, o semiplano C 90° e para o centro do semiplano da calçada, o
Figura 8 – Planos para o levantamento da curva fotométrica.
semiplano C = 270°. Então, determina-se
luminárias possuem diversas formas,
o sentido do semiplano C = 0°, tomando
fotométricas profissionais, ou seja, que
ainda
pública
como sentido de giro o anti-horário, o
demonstrem com exatidão como a luz
predominem as de fluxo assimétrico para
semiplano C = 0° posicionado 90° em
é projetada pelo sistema “fonte de luz +
uma melhor distribuição da superfície
atraso em relação ao semiplano C = 90°.
luminária”, definimos os planos a seguir:
iluminada sobre a calçada.
Todos os valores levantados em
Para
Assim, para o levantamento de curvas
Uma boa curva fotométrica utiliza
que
na
iluminação
estabelecer
a
distribuição
um
laboratório
são
utilizados
para suas medições pelo menos 360
luminosa de uma luminária utilizada
planos, ou seja, um plano para cada grau.
na
espaço,
para a apresentação gráfica das curvas,
Concretamente,
estabeleceu-se um sistema de referência
selecionamos somente alguns planos que
pública, são empregadas lâmpadas a
fotométrica da luminária.
expressam de maneira resumida como a
vapor de mercúrio, a vapor metálico e
luz é distribuída por uma determinada
a vapor de sódio de alta pressão. Já as
coordenados por ângulos horizontais C.
na
iluminação
iluminação
pública
no
Utilizam-se os semiplanos verticais
Figura 9 – Curva polar para três planos, 90°-270°, 20°-160° e 0°-180°.
computacionais,
em
processos
luminária. Veja o exemplo:
porém,
Apoio
37
A curva 20°-160° foi estabelecida,
pois é neste plano que está a máxima intensidade da distribuição de luz desta luminária específica. Notem que há uma indicação na parte superior direita da curva “cd/ klm”, o que indica que os valores de
intensidade
que
aparecem
na
curva devem ser multiplicados pelos quilolúmens produzidos pela lâmpada utilizada. Assim, para uma lâmpada com 22.000 lm, o valor da curva deve ser multiplicado por 22.
Esta técnica é utilizada quando uma
luminária pode utilizar várias lâmpadas de potências diferentes.
Com o advento do Led, as curvas
fotométricas utilizam o conceito de fotometria absoluta, ou seja, cada curva fotométrica é utilizada para um conjunto
Figura 10 – Curva no plano tridimensional expressa no plano bidimensional.
desenvolver cálculos computacionais?
de led + lentes + luminária, ou seja,
somente expressa aquela montagem
curvas (Figura 10) e entender como a
Existem padrões de inclusão de
específica, não podendo ser equivalente
luminária projeta luz no espaço, porém,
dados,
a nenhuma outra medição.
como utilizamos estas informações para
planos, fluxo luminoso, potência do
Graficamente, podemos analisar as
como
ângulos,
intensidades,
Apoio
Iluminação pública e urbana
38
É importante conhecer qual padrão
de arquivo fotométrico o software de cálculo utilizado considera para análise dos dados. Por exemplo, o software AGI32 utiliza o padrão IES LM-63-95, mas também consegue ler e interpretar o padrão Eulumdat.
A seguir, o conteúdo de um arquivo
IES: Até
esta
parte
do
arquivo,
o
fabricante apresenta a luminária, suas características e outras observações. O Figura 11 – Exemplo de conteúdo de um arquivo IES.
software entende que as informações fotométricas se encontram nesta parte do arquivo (veja a Figura 12). Para conhecer a fundo os dados que compõem um arquivo IES, é recomendável uma pesquisa no site www.iesna.org sobre como montar o arquivo.
O importante deste tipo de arquivo
é que todo fabricante deve apresentar as
curvas
fotométricas
das
suas
luminárias levantadas em laboratórios independentes
ou
em
laboratórios
acreditados internacionalmente e pelo Figura 12 – Informações fotométricas relacionadas no software.
Inmetro. Com
a
curva
fotométrica
do
elemento
O padrão IES segue a normativa
fabricante, procure saber qual o padrão
iluminante, fatores de correções, etc. Os
IES LM-63-95 Photometric Data File
utilizado e desenvolva alguns cálculos
mais utilizados são os padrões norte-
Format. Já o padrão Eulumdat segue o
para verificar como a luz se distribui
americanos (IES) e o padrão europeu
padrão Eulumdat Photometric Data File
e se o plano “zero” equivale ao plano
(Eulumdat).
Format.
transversal ou longitudinal da luminária.
conjunto,
dimensões
do
Figura 13 – Cálculos permitem iluminação transversal da calçada.
Apoio
39
Apoio
Iluminação pública e urbana
40
Esta questão pode fazer seu cálculo
utilizar
a
luminária
corretamente,
Uma dica interessante é desenvolver
os
cálculos
com
o
seu
software
- Altura de montagem; - Distância entre postes;
iluminando transversalmente, criando
luminotécnico e checar estes cálculos
- Comprimento do braço;
linhas de luz transversais no plano.
com
- Ângulo de inclinação vertical (TILT).
considerando a mesma situação de
Ou iluminando longitudinalmente a via,
criando o plano da via e calçada corretamente.
o
montagem:
fabricante
da
luminária,
Assim, você “calibra” seu cálculo baseando-se
no
cálculo
fornecido,
atestando que está utilizando a curva de maneira correta.
Este curso visa apresentar os conceitos
e questões sensíveis quando você trabalha com curvas fotométricas, por isso, sugiro buscar um aprofundamento nestas questões por meio de bibliografia específica. * Plinio Godoy é engenheiro eletricista especializado em lighting design. É consultor e lighting designer sênior da CityLights. Continua na próxima edição
Figura 14 – Cálculos permitem iluminação longitudinal da calçada.
Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Apoio
41
Apoio
Análise de consumo de energia e aplicações
42
Capítulo III Modelos de carga Por Manuel Luís Barreira Martinez*
Até o presente momento foram
30 registros independentes de consumo,
discutidos
conceitos
que, para razões de comparação e definição
relativos a cargas individuais e seus
de conceitos, são agrupados em 2, 5, 10, 20 e
agrupamentos, estes útimos na forma
30 consumidores, gerando as Figuras 1 a 4,
genérica de fatores de diversidade.
que mostram os prováveis perfis médios de
Alguns estudos de carga consideram
um consumidor típico.
e
abordados
modelos estatísticos e, deste modo, “valores médios” ou, como é mais adequado, “valores mais prováveis”. Logo,
observa-se
muitas
vezes
a
definição de conceitos como “Fator de Carga Figura 3 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para cinco consumidores do Sul do Brasil.
Médio” ou ainda “Características Médias de Consumo”, entre outros, podendo ou não o termo “médio” estar convenientemente
Com o aumento do número de
substituído por “mais provável”. Isso
características utilizadas para compor o
acaba por criar um conceito de que os
“valor mais provável de consumo”, é possível
consumidores podem ser agrupados na
verificar menores variações na forma da
forma de conjuntos. A pergunta que se tem de responder é: de que forma os consumidores se agrupam, por classe, ramo de negócios, ou não seria melhor por
Figura 1 – Curva de demanda em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para um consumidor do Sul do Brasil.
curva de demanda. O principal reflexo deste comportamento se manifesta no valor médio dos fatores de carga dos consumidores.
característica de consumo, que pode ser independentemente de sua classificação formal? Associado a este modelo fica a ideia de que “na média” os consumidores são iguais, algo perigosamente dúbio, como indicam os dados de consumo individual já mostrados e analisados. A Figura 1 mostra o perfil de um consumidor típico conectado à rede de distribuição de média tensão de uma concessionária de energia elétrica da Região Sul do Brasil.
O conjunto de dados analisados possui
Figura 2 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para dois consumidores do Sul do Brasil.
Figura 4 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para dez consumidores do Sul do Brasil.
Apoio
43
Pela simples existência de diversidade no consumo, as diferenças entre os picos e vales destas características compostas e, por conseguinte, médias, são suavizadas. Logo, os fatores de carga tendem a aumentar, o que em tese é incorreto e resulta em erros de avaliação.
Figura 5 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para 20 consumidores do Sul do Brasil.
Figura 6 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para 30 consumidores do Sul do Brasil.
Como se pode observar, o problema é
reconstruir o comportamento individual de alguns consumidores, ou mesmo um
Figura 7 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para um consumidor do Sul do Brasil, real e reconstruída.
Apoio
Análise de consumo de energia e aplicações
44
pequeno agrupamento com base nos “dados
dados passíveis de serem coletados em
técnica de decisão sobre a adequação
mais prováveis” levantados com o auxílio
campo,
do modelo estatístico à amostra, como
de um grande número de dados. Isso é
analisados.
usualmente recomendado, foi adotado:
mostrado de forma direta pela Figura 7.
Em termos estatísticos, é razoável
minimizar o valor de Anderson Darling e
A Tabela 1 mostra as principais
assumir que uma avaliação mais específica
maximizar o valor de P-Value.
características dos modelos mais prováveis
dos dados, que deveria ser uma prática
A Tabela 2 mostra as principais
de consumidor para os dados utilizados nesta
saudável em engenharia, pode conduzir a
características dos modelos estatísticos
análise, com base no número de registros de
uma melhor representação das cargas.
mais prováveis e elaborados (modelo
carga utilizado para a sua definição.
Por meio da aplicação de modelos
LogNormal) de consumidor para os dados
matemático e estatísticos, mais elaborados,
utilizados nesta análise com base no
por exemplo, aos dados de demanda
número de registros de carga.
usados nas análises
máxima a cada 15 minutos, é possível obter
Tabela 2 – Característica dos consumidores
Número de consumidores do conjunto
como mostra a Figura 8, uma melhor adesão
Tabela 1 – Característica dos consumidores médios com base no número de registros
estatísticamente
modelados
e
médios com base no número de registros usados nas análises para modelo
2
5
10
20
30
dos dados aos modelos matemáticos. Neste
DMÉDIA [kVA]
0,334
0,288
0,567
0,641
0,574
caso, foi considerada uma distribuição
DMÁXIMA [kVA]
1,119
0,809
1,791
1,420
1,185
LogNormal de dados, que tem por
FCARGA
5
10
20
30
0,356
0,316
0,452
0,485
característica ser assimétrica à direita.
2
0,299
DMÉDIA [kVA]
-.-
0,231
0,282
0,156
0,194
estatístico
LogNormal
Número de consumidores do conjunto
Isso evita, por exemplo, a “observância de Como se observa na Tabela 1, as
DMÁXIMA [kVA]
demandas negativas no modelo”, assim não
-.-
1,427
1,817
0,992
1,221
demandas médias crescem com o número
FCARGA
implica em nenhuma consideração extra
-.-
0,163
0,151
0,157
0,159
de consumidores, ao passo que a demanda
para “não se utilizar desses dados”.
Como se observa pela comparação
permanece
direta das Tabelas 1 e 2, existe uma imensa
constante. Logo, o “fator de carga médio”
discrepância de dados, principalmente no
aumenta, atingindo, no caso deste exemplo,
que se refere aos valores de demanda média,
valores próximos ao tradicionalmente
o que por sua vez se reflete nos valores do
considerado ao redor de 0,50. O ponto
fator de carga, que é um termo utilizado
em questão é que este valor não reflete o
quase de forma irrestrita em vários modelos
comportamento de um único consumidor
e avaliações das características das cargas e
do grupo de dados, como fica demonstrado
perdas nas redes de distribuição.
pela Figura 7 para um dos consumidores
escolhidos ao acaso.
“valores mais prováveis” devem contemplar
máxima
aparentemente
Como vimos claramente na Figura 7, exceto para o valor da energia, que foi adequado, em termos de escala, para
Figura 8 – Histograma e função densidade de probabilidade para a demanda máxima em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para o conjunto de 30 consumidores do Sul do Brasil.
Em geral, os modelos para avaliação de
uma análise estatística mais elaborada do que se considera como “universo de dados”, que, a exemplo das atividades de pesquisa
ser equivalente à energia originalmente
de opinião pública, necessitam, para serem
consumida,
nenhuma
confiáveis, envolver somente uma parcela
semelhança entre as características real e
da população. Em suma, uma amostra com
reconstruída. Isso se deve ao fenômeno
tamanho de 2.345 unidades modela um
da diversidade de carga como definido e
sistema com 100 mil unidades e com um
discutido anteriormente.
grau de fidelidade, ou seja, erro em relação
O método até agora aplicado e
à média de 1%, e confiança de 95%, o que
usualmente considerado de modo dúbio,
é muito mais que suficiente para qualquer
não
existe
avaliação de carga e rede.
em muitas análises, assume todos os dados
com a ideia e o conceito de “valor médio”.
Figura 9 – Função distribuição de probabilidade para a demanda máxima em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para o conjunto de 30 consumidores do Sul do Brasil.
No entanto, esta possibilidade pode e
Os valores dos critérios de decisão de
ter uma ideia de como ela se comporta.
usualmente se encontra errada, como
“AD - Anderson Darling” e “P – Value”
Inclusive é necessário relembrar que, para
observado na maioria dos conjuntos de
são, respectivamente, 0,201 e 0,869. Como
ser correta, a amostra tem de ser aleatória.
como passíveis de serem modelados por meio de uma “distribuição normal de probabilidade”, uma vez que se trabalha
Em resumo, não é necessário avaliar a
população toda, como acreditam alguns engenheiros e técnicos, com as suas tentativas de “smart meetering”, para se
Apoio
45
Apoio
Análise de consumo de energia e aplicações
46
O que fica pendente então é como escolher a classificação das amostras, por exemplo, potência,
classe
de
tensão,
atividade
ou característica. Finalmente, caso seja Possíveis dados inconsistentes
conveniente trabalhar com um erro em relação à média de 5%, e confiança de 95%, isso significa trabalhar com uma amostra composta por 383 unidades.
Figura 13 – Função distribuição de probabilidade realçando possíveis dados inconsistentes. Figura 11 – Curva de demanda mínima – 5%, mais provável e máxima – 95% em p.u. a cada 15 minutos para o período de 24 horas para 105 consumidores do Sul do Brasil.
A Figura 12 mostra a representação
de um consumidor escolhido ao acaso, de modo similar ao mostrado na Figura 7. Como se observa, existem pontos para os quais a demanda real é superior ao limite Figura 10 – Curva de demanda mínima, mais provável e máxima em p.u. a cada 15 minutos para o período de 24 horas para 30 consumidores do Sul do Brasil.
superior do modelo escolhido, neste caso, como da ordem de 95%.
Figura 14 – Função distribuição de probabilidade após a remoção de possíveis dados inconsistentes.
A Tabela 3 mostra o impacto nos
A aplicação desta técnica, como
parâmetros do modelo antes e após a remoção
qualquer
das inconsistências, oito ao todo, reduzindo o
outra,
exige
cautela
e
racionalidade. Como é possível observar na
tamanho da amostra de 105 para 97.
Figura 10 o modelo estatístico associado à
Tabela 3 – Características dos modelos estatísticos LogNormal para 18h30m
amostra utilizada tende a extrapolar valores técnicos, o que, por sua vez, é inconsistente
Características dos modelos estatísticos
e precisa ser corretamente observado, sob
Modelo
AD - Anderson Darling
Completo
7,181
-.-
Criticado
0,486
0,221
pena de se incorrer em erros de avaliação, que, via de regra, resultam em custos não
Carga dos modelos estatísticos
desejados.
Logo, o modelo precisa ser melhorado,
no presente caso, por exemplo, pela adição de novas unidades à amostra da população que se pretende representar. A Figura 11
P - Value
Modelo Figura 12 – Curva de demanda média em kVA a cada 15 minutos para o período de 24 horas para um consumidor do Sul do Brasil, real & limites do modelo estatístico.
1[%]
Demanda percentual [p.u.] 5[%] 50[%] 95[%] 99[%]
Completo
0,0033 0,0089 0,0953 1,0210 2,7275
Criticado
0,0284 0,0389 0,1376 0,4875 0,8232
Como discutido anteriormente, valores
mostra o resultado obtido quando a amostra
É possível melhorar esta representação
menores de “AD – Anderson Darling” e “P
passa a ser composta por 105 unidades.
escolhendo-se limites superiores mais
–Value” implicam uma melhor adesão ao
A Figura 11 mostra os limites de
adequados, por exemplo, 99%, o que, de
modelo estatístico. Isso é demonstrado na
confinamento da demanda em um período
forma simétrica, deixa fora da representação
Tabela 3 e, visualmente, nas Figuras 13 e 14.
de 24 horas de, pelo menos, 90% dos
2% da amostra original.
O erro percentual em termos de “valor mais
consumidores utilizados para construir a
provável – 50%” é de 45%.
amostra da população. Estas características
tomados quando se adotam limites “muito
não devem ser encaradas ou utilizadas
elevados” para representação nos modelos
é um erro muito discrepante. O importante
como “curvas de carga típicas” e sim
de cunho estatístico. Neste caso, em geral,
neste caso é que o “modelo criticado” apresenta
somente
limites,
a amostragem necessita de uma “crítica
valores de demanda máxima – 95% e 99%
que, se ocorrerem, refletem condições
complementar”, de modo a excluir leituras,
extremamente adequados a uma realidade
extremamente particulares, não comuns em
ou registros inconsistentes. Isso é mostrado
física de carga. Em termos “complementares,
cargas genéricas.
nas Figuras 13 e 14.
é possível aplicar uma avaliação de “outliers”
como
características
No entanto, alguns cuidados devem ser
No entanto, em termos absolutos, esse não
Apoio
ao conjunto de dados. O ponto em questão
artificial podem ser aplicadas nas análises
das empresas distribuidoras quanto de seus
é que, neste caso, não devem ser descartadas
de carga. No entanto, o crivo final deve ser
consumidores, geralmente agregando custos
medições confiáveis. Logo, experiência com
objeto de uma avaliação em que pontue o
desnecessários, que oneram sempre o elo
medições de campo sempre é necessária e
bom senso e o conhecimento tecnológico.
fraco do sistema, ou seja, seus consumidores,
bem-vinda.
que pouco podem fazer para se imporem em
A amostra deve sempre ser superior
tempo, o modelo estatístico da carga é possível
ao número mínimo de dados, este definido
por meio das “Técnicas de Monte Carlo”,
em função do desvio em relação ao valor
que gera, dentro de limites e confiabilidade
mais provável e o universo a ser avaliado.
predefinidos, valores aleatórios de demanda,
A estratificação por tipo, tensão, potência,
que, por sua vez, terminam por compor um
classe, ramo de negócio é uma decisão a
possível perfil diário de carga, que mantém,
ser tomada considerando alguns aspectos e
de forma confiável, pelo menos a nível de
peculiaridades das empresas. Assim sendo,
perdas e quedas de tensão, as características
no caso de transformadores, normalmente
relacionadas com o fator de carga e fator de
por uma questão de logística e suprimento,
diversidade.
estratificam-se as amostras em termos de
Assim, a escolha dos modelos e sua
classe de tensão e potência nominal. O modo
aplicação constitui-se em uma das principais
de agrupar as cargas em geral acaba por
características nas avaliações dos sistemas de
contemplar uma divisão entre as classes de
distribuição e contam com o que se considera
consumo residencial, comercial, industrial,
“bom senso” e “conhecimento adequado” das
entre outros, em regiões urbanas e rurais.
condições de operação dos sistemas, bem como
Continua na próxima edição
Em resumo, não existe um “modelo
de seus equipamentos. Valores inadequados
universal” dotado de extrema confiabilidade
ou incorretos implicam resultados e análises
e automático. Técnicas de inteligência
que não refletem as reais necessidades tanto
Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Uma vez conhecido para cada intervalo de
qualquer regime de concessão. *Manuel Luís Barreira Martinez possui graduação e mestrado em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Itajubá e doutorado em Engenharia Elétrica pela Universidade de São Paulo. Atualmente, é professor associado da Universidade Federal de Itajubá. Tem experiência na área de engenharia elétrica, com ênfase em equipamentos, materiais elétricos, distribuição de energia elétrica e técnicas em alta tensão. É autor e coautor de 350 artigos em revistas e seminários, associados a trabalhos de engenharia e 45 orientações de mestrado e doutorado. Atua, principalmente, nos seguintes segmentos: métodos de ensaios, ensaios dielétricos, para-raios para sistemas de média e alta tensão e equipamentos elétricos.”
47
Apoio
Equipamentos para subestações de T&D
48
Capítulo III Técnicas de ensaios de alta potência, laboratórios e fundamentos dos principais ensaios Por Sérgio Feitoza Costa*
Laboratórios de ensaios e o desenvolvimento da indústria elétrica brasileira
natural (Gasoduto Brasil Bolívia) e carvão
equipes que resolviam bem os problemas
mineral.
do setor elétrico. O nível de educação no
laboratórios de ensaios para a indústria
avançava positivamente.
Os países líderes na produção de
elétrica brasileira, vale lembrar três
Antes
equipamentos e tecnologias de produtos
períodos distintos do setor elétrico. No
laboratórios de testes no Brasil, quase nada
para o setor elétrico têm em comum um
primeiro, de meados dos anos 1970 até
de novo era produzido em tecnologias e
planejamento
implementado
1995 havia a construção de Itaipu e outras
produtos elétricos. Para fazer testes era
com pouca interferência política, um
grandes usinas e subestações. O segundo
necessário enviar o equipamento para o
bom sistema de normas técnicas, a
vai até por volta de 2004, incluindo o
exterior. O transporte e as despesas com
disponibilidade de laboratórios e centros
racionamento de energia de 2001 e a
o pessoal para acompanhar os ensaios
de pesquisa, além de um nível crescente
RESEB – reestruturação do setor elétrico.
faziam o teste no exterior custar uns 40%
de educação da população. Entre os
O terceiro é o que vem após 2005 com
a mais do que fazê-lo no Brasil.
exemplos mais recentes estão os países
outras mudanças no setor elétrico.
do leste asiático, como a China e a Coreia
deficiente sendo as normas uma mistura
do Sul. Boa parte de seu sucesso se deve
um modelo centralizado.
Havia um
de normas americanas ANSI e UL com
a fortes investimentos na educação que é
competente processo de planejamento
normas IEC. Neste período houve grande
algo que ainda não começamos a praticar
de longo prazo da expansão conduzido
avanço no sistema de normalização,
no Brasil.
principalmente
as
setorial
Para
falar
da
importância
dos
No primeiro período, o setor tinha
por
técnicos
da
Brasil, na média, era insuficiente mas da
criação
dos
grandes
O sistema de normalização técnica era
concessionárias
não
competiam
elétrico
Eletrobras. Quase tudo que era planejado
entre si e isto permitia normas e regras
brasileiro desde 1976, quando me formei
pelos técnicos tinha suporte político e
homogêneas.
engenheiro eletricista. Trabalhei 21 anos
era construído. Fazia-se um ranking das
recursos na normalização e participava
no projeto, implantação, operação e
próximas plantas de energia a construir.
da condução da normalização. Estes
coordenação dos laboratórios de ensaios
O valor da planta construída não era tão
avanços deram base para a certificação de
do Cepel. Participei alguns anos das
diferente do planejado como é hoje e isto
produtos (Inmetro).
reuniões de planejamento da expansão
dava credibilidade ao planejamento. Isto
do setor elétrico na época do Grupo
era possível porque a influência política
de um modelo com maior participação
Coordenador
nas empresas e concessionárias era muito
da iniciativa privada nos investimentos.
Sistemas Elétricos (GCPS) em contato
menor que hoje.
A ideia era boa e representava uma
com a Eletrobras e com a Secretaria de
tendência
Energia do Ministério de Minas e Energia
e bons laboratórios de ensaios. Havia
a intenção de áreas do governo de
(MME). Ali se tratavam projetos como o
a visão de que o mais importante era a
enfraquecer o excelente planejamento
PNCE, o Proinfa (fontes alternativas) e o
formação de bons especialistas e não as
setorial
planejamento de usinas hidrelétricas, gás
caras instalações. Formaram-se excelentes
Este período foi curto e os conceitos
Acompanho
o
do
setor
Planejamento
dos
Foram criados centros de pesquisa
A
Eletrobras
colocava
No segundo período, houve a busca
mundial.
conduzido
Foi
pela
perceptível
Eletrobras.
Apoio
não chegaram a ser implementados.
empresas ligadas ao governo.
e aperfeiçoados. Quando a economia
AEletrobras parou de colocar recursos
No terceiro período, a boa capacitação
brasileira entrou em ordem, saindo da
e
do
técnica anterior foi quase dizimada
inflação, o Brasil começou acrescer e
sistema de normalização técnica e isto
pelos PDVs. O planejamento técnico da
se pode perceber que não havia mais
o
concessionárias
expansão existe, mas há uma questão
capacidade de atendimento suficiente
reduziram sua participação nas normas
de credibilidade. O que adianta ter um
nos laboratórios brasileiros. Hoje as filas
técnicas ao mínimo necessário. Programas
ranking das plantas mais econômicas a
de espera para fazer um ensaio são mais
de aperfeiçoamento de produtos bem-
implantar, do ponto de vista da sociedade,
demoradas que o aceitável pela indústria
sucedidos, como o Proquip, do período
se no final, como mostrado na mídia, a
elétrica. Por este motivo, há empresas que
anterior, pararam de acontecer. Estes
planta acaba custando dez vezes.
têm necessitado levar equipamentos ao
eram baseados em trazer para as normas
exterior para testar, como ocorria há 30
a experiência de ensaios em produtos
é que motiva a indústria elétrica a
anos.
que falhavam muito no campo, como
melhorar seus produtos e criar produtos
chaves e elos fusíveis de distribuição,
novos. Pode-se perceber claramente isto
FIEMG e SINAEES avançou e está no
reles
entre
no período que veio após a criação dos
início da construção do novo complexo
outros. Naquela época, algumas normas
laboratórios do Cepel até por volta do
de grandes laboratórios em Itajubá (MG).
técnicas brasileiras eram o estado da arte
ano 2000. Várias empresas desenvolveram
O Instituto Senai de Inovação – Centro de
e, por exemplo, a ABNT NBR 7282 foi
equipamentos muito competentes, por
Desenvolvimento Empresarial e Inovação
a base da revisão da IEC 60282-2 (High
exemplo, secionadores de 362 kV e 550
da
VoltageExpulsionTypeFuses),
participar
do
enfraqueceu.
gerenciamento As
fotoelétricos,
para-raios,
publicada
A existência de laboratórios próximos
Felizmente, uma iniciativa da CNI,
Indústria
Elétrica
e
Eletrônica
kV para correntes de curto-circuito até 63
(ISI-CEDIIEE) – terá laboratórios de
pela IEC em 1989. Neste segundo período,
kAef.
alta
começaram os planos de demissões
de temperatura, grau de proteção e
voluntárias (PDVs) nas concessionárias e
e de baixa tensão foram desenvolvidos
Muitos equipamentos de distribuição
potência,
atmosferas
alta
tensão,
explosivas,
elevação para-raios,
49
Apoio
Equipamentos para subestações de T&D
50
e atmosferas explosivas incluem, entre muitos outros, os de grau de proteção de invólucros primeiro e segundo numerais (sólidos IP1 a 6, líquidos IPX1 a 8), ensaios com aparelho de faiscamento padrão, ensaio do sistema de pressurização e sistema de proteção, sobre pressão do meio de pressurização, e análise de equipamentos com segurança aumentada.
Figura 1 – Novos laboratorios de ensaios em Itajubá (MG).
Há ainda ensaios de compatibilidade
compatibilidade eletromagnética, ensaios
• Ensaios de curto-circuito;
eletromagnética (CEM) como os de
mecânicos, óleos isolantes e calibração.
• Interrupção e estabelecimento de curto-
verificação de limites de emissão radiada
Estes laboratórios estão sendo projetados
circuito;
econduzida
e construídos para atender às demandas
• Arcos de potência internos e externos;
magnéticos. No Laboratório de Para-
oriundas do crescimento da indústria
• Ensaios de interrupção e manobras de
Raios, os ensaios típicos são os de
elétrica brasileira (veja a Figura 1).
cargas ativas, indutivas e capacitivas;
corrente suportável de impulso até 100
• Ensaios de correntes suportáveis de
KA (elevada, retangular e descarga de
curta duração até 220 kAe/575 kAcr
linha), os de ciclo de operação e impulsos
(esforços eletrodinâmicos).
de corrente.
Principais ensaios realizados em laboratórios
e
imunidade
a
campos
A lista dos ensaios que poderão ser
No laboratório de alta tensão, os
realizados nos novos laboratórios do
ensaios dielétricos para equipamentos até
ISI-CEDIIEE (Itajubá) é típica do que é
a classe de tensão 550 kV serão:
Fundamentos dos ensaios de alta potência, de alta tensão e de elevação de temperatura
(Holanda e Estados Unidos), CESI (Itália),
•
KERI (Coreia do Sul), CPRI (Índia), JSTC
industrial a seco e sob chuva;
mostramos
(Japão) e o Cepel.
• Impulso atmosférico e de manobra a
dos principais ensaios realizados em
seco e sob chuva;
laboratórios e que são complementados
equipamentos como transformadores de
• Tensões combinadas (bias);
nas
potência, reatores, painéis, disjuntores,
• Medições de descargas parciais, radio-
quantidade de informações e detalhes é
secionadores, fusíveis limitadores de
interferência, capacitância e tangente
mostrada no livro “Painéis, barramentos
corrente e do tipo expulsão, chaves
delta e ruído audível.
e seccionadores e equipamentos de
feito em outros laboratórios como KEMA
São
de
ensaios
abertura
sob
aplicados
carga,
em
Tensão
aplicada
sob
frequência
Nos capítulos 1 e 2 deste fascículo,
linhas
alguns
a
dos
seguir.
fundamentos
Uma
grande
subestações” (ver referências).
religadores,
contadores, para-raios, entre outros.
Para o laboratório de elevação de
Ensaios de interrupção são aplicáveis
equipamentos
Os equipamentos podem ser de alta
temperatura, os ensaios típicos são os de
a
tensão e de baixa tensão, além de os ensaios
elevação de temperatura, ciclos térmicos,
tensões. Visam verificar a capacidade de
relevantes são especificados nas normas
continuidade elétrica, sobrecorrentes e
disjuntores, fusíveis, chaves e religadores
de produtos da IEC, ABNT, entre outras.
durabilidade elétrica. Serão realizáveis
de
Em geral, os ensaios são classificados
para equipamentos em geral de até 25.000
correntes, desde valores da ordem de
como de alta potência, quando envolvem
A e também para transformadores de
grandeza da corrente nominal até as
correntes, potências elevadas e ensaios
distribuição.
correntes de curto-circuito. Os fatores
dielétricos de alta tensão. Estes últimos
Associados aos acima estão ensaios
que mais impactam nos resultados foram
envolvem tensões elevadas, mas potência
realizáveis no Laboratório de Ensaios
mostrados no capítulo anterior e incluem
e energias relativamente baixas. Há ainda
Mecânicos,
operação
a tensão de restabelecimento transitória,
ensaios de elevação de temperatura
mecânica,
mecânica,
a corrente interrompida e o fator de
que envolvem correntes elevadas, mas
proteção
potências baixas.
resistência do material isolante ao calor
São simulados diferentes tipos de
anormal, ao fogo e corrente de fuga e de
solicitações impostas pela rede elétrica.
serão realizados no laboratório de alta
resistência mecânica.
Os valores aplicados são especificados nas
potência com geradores de 2.500 MVA são:
normas técnicas.
A título de exemplo, os ensaios que
tais
como
durabilidade contra
choques
elétricos,
Os ensaios típicos de grau de proteção
de
baixas
interromper
a
altas
adequadamente
primeiro polo (Figura 2).
Apoio
51
Apoio
Equipamentos para subestações de T&D
52
As forças devem permanecer abaixo
dos limites especificados pelo fabricante do isolador para não danificá-lo. As tensões
mecânicas
nos
condutores
devem ser mantidas abaixo de certos limites (por exemplo, 200 N/mm² para o cobre), caso contrário, o barramento sofrerá uma deformação permanente e visível. Os resultados são afetados pela corrente de curto-circuito, pelos materiais utilizados e pela geometria do sistema de condutores e isoladores. O
Figura 2 – Ensaios de interrupção.
bom desempenho no ensaio é verificado
Ensaios de elevação de temperatura
não de aberturas de ventilação. As
por inspeção visual e, dependendo
são aplicáveis a equipamentos de baixas a
resistências de contato e a área de
do
altas tensões. O equipamento é instalado
ventilação são fatores essenciais para o
resistências elétricas antes e depois do
em uma sala livre de correntes de ar e a
bom desempenho do equipamento. Se
ensaio (Figura 3).
corrente nominal é aplicada durante um
esta resistência não está registrada no
tempo suficiente para a estabilização
relatório de ensaio, o ensaio não tem
aplicáveis a equipamentos de baixas a altas
das temperaturas dos pontos medidos.
reprodutibilidade. As normas de painéis
tensões. A ideia é criar um arco durante
A elevação de temperatura medida
e barramentos pedem para medir apenas
certo período de tempo. Os efeitos das
não deve ir além de certos limites
a resistência total por fase e não também
sobrepressões provocadas são observados.
especificados nas normas técnicas. Estes
a resistência do disjuntor ou chave por
Os requisitos para aprovação nos testes
limites tem relação direta com a vida
fase vista a partir dos terminais.
incluem que as portas não devem abrir
útil do equipamento. Se os limites são
Ensaios de corrente suportáveis de
permitindo a saída dos gases quentes e os
ultrapassados no dia a dia, a vida util é
curta duração e de crista são feitos para
gases expelidos através dos dispositivos
reduzida de forma calculável.
verificar os efeitos das forças e as altas
de alívio de pressão não podem queimar
temperaturas atuantes em isoladores e
os indicadores de algodão colocados
condutores durante um curto-circuito.
perto das partes acessíveis e que simulam
Os resultados do ensaio de elevação
de
temperatura
são
influenciados
equipamento,
por
medidas
das
Ensaios de arco interno também são
de
As forças mecânicas nos isoladores
a pele de uma pessoa. Buracos causados
materiais, as resistências de contato, a
(tração, compressão e flexão) e as
pelo arco nas paredes externas não são
temperatura do fluido, a geometria dos
tensões mecânicas nos condutores são
permitidos.
condutores, o volume interno líquido
calculáveis por expressões mostradas na
do compartimento e a existência ou
referência ao final deste artigo.
a ar, a principal causa de falhas durante
pela
corrente
aplicada,
tipo
Figura 3 – Ensaio de correntes de curta duração.
Em conjuntos de manobra isolados
Figura 4 – Ensaio de arco interno.
Apoio
53
os testes é a queima dos indicadores de algodão horizontais após reflexões dos gases quentes no teto. Os principais fatores que influenciam os resultados são a tensão, a corrente, o volume líquido interno do compartimento, o tempo de resposta e a área dos dispositivos de alívio de pressão. As aberturas de ventilação, que causam impacto positivo nos resultados dos ensaios de elevação de temperatura, são um caminho de saída de gases quentes que podem queimar os indicadores de algodão e provocar falha no ensaio.
Figura 5 – Tensão suportável à frequência industrial.
A Figura 4 dá uma ideia dos
61641 está virando uma especificação
e mesmo em condições que simulam
fundamentos. Os indicadores de algodão
regular dos compradores.
poluição (Figura 5).
representam a pele das pessoas próximas
Tensão
que não podem ser queimadas pelos
industrial a seco e sob chuva são
seco e sob chuva e tensões combinadas
gases quentes provenientes do interior.
aplicados
alta
(BIAS) buscam simular em laboratório a
Este teste ainda não é um ensaio de tipo
tensão e visam simular as condições
ocorrência se sobretensões de durações
para painéis de baixa tensão. Como os
de tensões temporárias que acontecem
da ordem de microssegundos, mas que
riscos e níveis de energia em instalações
nas subestações e podem ter durações
podem chegar a valores de pico da ordem
acima de 40 kA são consideráveis, o que
da ordem de dezenas de segundos.
de seis vezes a tensão normal do sistema.
está prescrito no documento IEC TR
Podem ser realizados a seco e sob chuva
Os impulsos atmosféricos representam a
aplicada a
sob
equipamentos
frequência de
Impulso atmosférico e de manobra a
Apoio
Equipamentos para subestações de T&D
54
Figura 6 – Ensaio de impulso e ensaio de BIAS.
Figura 7 – Ensaio de radio-inteferência.
queda de raios. Os impulsos de manobra
e que se propagam por condutores. Podem
equipamentos de subestações de
representam as sobretensões causadas
interferir nas rádios, especialmente na
transmissão e distribuição. Disponível
por operações como abertura de linhas,
faixa AM. Estes pulsos alcançam valores
em: <http://www.cognitor.com.br/
de transmissão, reatores e bancos de
da ordem de grandeza de 50 µVa 1500 µV
Book_SE_SW_2013_POR.pdf>.
capacitores (Figura 6). O ensaio de BIAS
em função da distância. Em laboratório, a
simula a condição de ocorrência de uma
ideia é medir as ondas “conduzidas”. Em
sobretensão de impulso em um lado do
linhas de transmissão, podem-se medir as
equipamento estando outro lado também
componentes irradiadas.
energizado a 60 Hz.
*Sergio Feitoza Costa é engenheiro eletricista, com mestrado em sistemas de potência. É diretor da Cognitor, Consultoria, P&D e Treinamento. Continua na próxima edição
Medições de radiointerferência são
Referência
feitas para medir a magnitude de pulsos de
[1] COSTA, Sergio Feitosa. Painéis,
alta frequência gerados por equipamentos
barramentos e secionadores e
Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Apoio
55
Apoio
Qualidade nas instalações BT
56
Capítulo III Linhas elétricas – Parte 1 Por Eduardo Daniel*
As linhas elétricas de uma instalação
• Acessibilidade dos componentes;
instaladas de acordo com as instruções
de baixa tensão são tratadas pela
• Seleção dos componentes;
do fabricante e atender às demais
Norma ABNT NBR 5410:2004 em sua
• Prevenção de efeitos danosos ou
prescrições definidas em 6.2.4, 6.2.7,
seção 5.1.2.3.4 e seus requisitos estão
indesejados;
6.2.8 e 6.2.9. Vale ressaltar que o uso mais
definidos na seção 6.2.
• Instalação dos componentes;
generalizado de barramentos blindados,
A seleção e a instalação de linhas
• Verificação da instalação;
principalmente em edificações, teve
elétricas devem levar em conta os
• Qualificação profissional.
como principal motivador os sistemas
princípios
fundamentais,
definidos
de
medição
descentralizados,
onde
em 4.1 da ABNT NBR 5410:2004, que
As partes mais críticas de uma linha
os medidores de consumo de energia
sejam aplicáveis aos condutores, suas
elétrica são os condutores vivos (fases e
elétrica ficam instalados na alimentação
terminações e emendas, aos suportes e
neutros, no caso de corrente alternada)
das unidades de consumo.
suspensões a eles associados e aos seus
e suas prescrições são detalhadas a
Nesses
invólucros ou métodos de proteção
seguir. Para os condutores de proteção,
puderam ser instalados em espaços
contra influências externas.
as prescrições serão detalhadas mais
construtivos, evitando a construção
adiante.
de prumadas individuais. Na edição
princípios fundamentais se repetem ao
Os tipos de linhas elétricas que
2004 da norma ABNT NBR 5410, este
longo da norma e constituem o cerne de
podem ser adotados estão indicados
detalhamento ainda não existia, porém,
critérios para garantir a segurança da
na tabela 33 da referida norma, onde
pela demanda do mercado instalador,
instalação. São eles:
estão descritas 75 configurações, desde
em 2011, foi publicada a ABNT NBR
É
importante
lembrar
que
15
casos,
os
barramentos
condutores em eletrodutos, canaletas,
16.019 – Linhas elétricas pré-fabricadas
• Proteção contra choques elétricos;
molduras, em alvenaria, até condutores
(barramentos
• Proteção contra efeitos térmicos;
e cabos enterrados diretamente ou em
tensão – requisitos para instalação,
• Proteção contra sobrecorrentes;
espaços construtivos. Outros tipos de
definindo uma série de medidas para
• Circulação de correntes de falta;
linhas elétricas, além dos constantes na
garantir a qualidade das instalações
• Proteção contra sobretensões;
tabela 33, podem ser utilizados, desde
desse tipo de produto.
• Serviços de segurança;
que atendam às prescrições gerais.
Como as prescrições relativas à
• Desligamento de emergência;
As
• Seccionamento;
ramentos blindados) devem atender à
estão
• Independência da instalação elétrica;
norma ABNT NBR IEC 60439-2, serem
as linhas de energia, os condutores
linhas
pré-fabricadas
(bar
blindados)
de
baixa
seleção e instalação das linhas elétricas voltadas
especialmente
para
Apoio
envolvidos são, portanto, condutores
c) Cabos com isolação de PVC – ABNT
ou cabos de potência. Assim, para uma
NBR 7288 ou ABNT NBR 8661.
de PVC de acordo com a ABNT NBR NM
orientação específica sobre cabos de
Os condutores isolados com isolação
247-3 devem apresentar características
controle, de instrumentação ou para
É importante ressaltar que, desde a
não propagantes de chama, ou seja, caso
outras linhas elétricas de sinal, a ABNT
edição 2004, os cabos de acordo com a
ocorra algum incêndio, a chama pode
NBR 5410:2004 recomenda a consulta às
ABNT NBR 13249 não eram admitidos
se propagar pelo condutor por uma
normas aplicáveis a esses produtos e aos
nas formas prevista de instalação,
distância limitada prevista em norma e
seus fabricantes. A mesma observação
pois tais cabos destinam-se somente à
verificada por ensaio de queima.
é válida para os cabos de potência de
ligação de equipamentos. Essa norma
Os
uso específico, como os de ligação de
foi cancelada e substituída pela ABNT
chama, livres de halogênio e com baixa
equipamentos, incluindo os de alta
NBR NM 247-5 e também seus produtos
emissão de fumaça egases tóxicos
temperatura.
Todos
os
condutores
cabos
não
propagantes
de
não são permitidos.
devem atender à ABNT NBR 13248.
devem ser providos, no mínimo, de
Os condutores com isolação de
Os cabos não propagantes de chama,
isolação, a não ser quando o uso de
XLPE que atendem à ABNT NBR 7285,
livres de halogênio e com baixa emissão
condutores nus ou providos apenas de
compreendendo condutores isolados e
de fumaça e gases tóxicos podem ser
cobertura for expressamente permitido.
cabos multiplexados, são considerados
condutores isolados, cabos unipolares e
cabos unipolares e cabos multipolares,
cabos multipolares.
respectivamente
Os cabos uni e multipolares devem
atender às seguintes normas:
e,
embora
não
Os condutores de cobre sem isolação
providos de cobertura, tais condutores
(fios e cabos nus ou com cobertura
a) Cabos com isolação de EPR – ABNT
apresentam uma isolação espessa o
protetora) devematender à ABNT NBR
NBR 7286;
suficiente
6524.
b) Cabos com isolação de XLPE – ABNT
equivalente ao de uma dupla camada
Quanto aos materiais metálicos
NBR 7287;
formada por isolação mais cobertura.
condutores, os que são utilizados nas
para
garantir
resultado
57
Apoio
Qualidade nas instalações BT
58
linhas elétricas devem ser de cobre
mercado brasileiro de baixa tensão em
bem como as temperaturas máximas
ou alumínio, sendo que, no caso do
edificações ainda não está preparado
admissíveis
emprego de condutores de alumínio,
para a utilização do alumínio como
componentes da instalação aos quais os
seu uso só é admitido nas condições
condutor,
condutores são ligados.
estabelecidas a seguir.
qualificação da mão de obra existente
São considerados na ABNT NBR
As restrições impostas ao uso de
principalmente
pela
pelos
terminais
dos
no país e pelos produtos utilizados nas
5410 os condutores isolados, cabos
condutores de alumínio refletem o
conexões.
unipolares e cabos multipolares, cuja
estado atual da técnica de conexões no
Sob o ponto de vista das influências
tensão nominal não seja superior a
Brasil. Soluções técnicas de conexões
externas, as prescrições relativas à
0,6/1 kV, excluídos os cabos armados.
que atendam às normas ABNT NBR
seleção e instalação das linhas são
Para cabos armados, a capacidade
9313, ABNT NBR 9326 e ABNT NBR
apresentadas na tabela 34 da ABNT
de condução de corrente deve ser
9513, e que, além disso, alterem aquelas
NBR 5410:2004. A tabela 34 trata das
determinada como indicado na ABNT
restrições, devem ser consideradas em
seguintes influências externas:
NBR 11301.
futura norma complementar.
Em instalações de estabelecimentos
industriais,
podem
ser
utilizados
Os métodos de referência são os
• Temperatura ambiente;
métodos de instalação indicados na
• Altitude;
Norma IEC 60364-5-52, para os quais a
condutores de alumínio, desde que,
• Presença de água;
capacidade de condução de corrente foi
simultaneamente:
• Presença de corpos sólidos;
determinada por ensaio ou por cálculo,
a) A seção nominal dos condutores seja
• Presença de substâncias corrosivas e
conforme a seguir:
igual ou superior a 16 mm2;
poluentes;
b)
A
instalação
seja
alimentada
• Choques mecânicos;
• A1: condutores isolados em eletroduto
• Vibrações;
de seção circular embutido em parede
• Presença de flora ou mofo;
termicamente isolante;
partir de uma rede de alta tensão, ou
• Presença de fauna;
• A2: cabo multipolar em eletroduto
possua fonte própria; e
• Radiação solar;
de seção circular embutido em parede
c) A instalação e a manutenção sejam
• Competência das pessoas;
termicamente isolante;
realizadas
qualificadas
• Resistência elétrica do corpo humano;
• BI: condutores isolados em eletroduto
(BA5, conforme tabela 18 da ABNT
• Contato das pessoas com o potencial
de seção circular sobre parede de
NBR 5410:2004).
de terra;
madeira;
• Fuga das pessoas em emergência;
• B2: cabo multipolar em eletroduto de
• Natureza dos materiais processados ou
seção circular sobre parede de madeira;
diretamente
por
transformação
subestação
ou
por
transformador
pessoas
de a
Em instalações de estabelecimentos
comerciais,
podem
ser
utilizados
armazenados;
• C: cabos unipolares ou cabo multipolar
condutores de alumínio, desde que,
• Materiais de construção;
sobre parede de madeira;
simultaneamente:
• Estrutura das edificações.
• D: cabo multipolar em eletroduto enterrado no solo;
a) A seção nominal dos condutores seja
igual ou superior a 50 mm2;
de condução de corrente das linhas
• F: cabos unipolares justapostos (na
b) Os locais sejam exclusivamente BD1
elétricas
horizontal, na vertical ou em trifólio)
(conforme tabela 21 da ABNT NBR
satisfatória a condutores e isolações
ao ar livre;
5410:2004); e
submetidos
• G: cabos unipolares espaçados ao ar
c) A instalação e a manutenção sejam
produzidos pela circulação de correntes
realizadas
por
para
garantir
aos
uma
efeitos
vida
térmicos
• E: cabo multipolar ao ar livre;
livre.
qualificadas
equivalentes às suas capacidades de
(BA5, conforme tabela 18 da ABNT
condução durante períodos prolongados
NBR 5410:2004).
em serviço normal.
formada por uma face externa estanque,
Em locais definidos como BD4
Outras considerações influenciam
isolação térmica e uma face interna
(tabela
na
21)
pessoas
Deve ser considerada a capacidade
não
é
permitido,
em
dos
em madeira ou material análogo com
a
proteção
condutância térmica de no mínimo 10
choques
elétricos,
proteção
W/m2.K. O eletroduto, metálico ou de
efeitos
térmicos,
proteção
plástico, é fixado junto à face interna
determinação
nenhuma circunstância, o emprego de
condutores,
condutores de alumínio.
contra
contra
Conforme citado acima, apesar de
muito utilizado em outros países, o
Nos métodos A1 e A2, a parede é
tais
da como
seção
contra sobrecorrentes, queda de tensão,
(não
necessariamente
em
contato
Apoio
59
Apoio
Qualidade nas instalações BT
60
físico com ela). Nos métodos B1 e B2,
entre o cabo multipolar ou qualquer
métodos especificados na ABNT NBR
o eletroduto, metálico ou de plástico, é
cabo unipolar e qualquer superfície
11301.
montado sobre uma parede de madeira,
adjacente é de, no mínimo, 0,3 vezes o
sendo a distância entre o eletroduto e a
diâmetro externo do cabo, para o cabo
do solo, as tabelas 36 e 37 da ABNT
superfície da parede inferior a 0,3 vezes
multipolar, ou, no mínimo, uma vez o
NBR 5410:2004 trazem as capacidades
o diâmetro do eletroduto.
diâmetro do cabo, para os unipolares.
de condução de corrente indicadas
No método C, a distância entre
No método G, o espaçamento entre os
para linhas subterrâneas, válidas para
o cabo multipolar, ou qualquer cabo
cabos unipolares é de, no mínimo, uma
uma resistividade térmica do solo de
unipolar, e a parede de madeira é
vez o diâmetro externo do cabo.
2,5 K.m/W. Quando a resistividade
inferior a 0,3 vezes o diâmetro do cabo.
Para cada método de instalação
térmica do solo for superior a 2,5
No método D, o cabo é instalado em
dado na tabela 33, é indicado o método
K.m/W, no caso de solos muito secos,
eletroduto (seja metálico, de plástico
de referência no qual ele se enquadra,
os valores indicados nas tabelas devem
ou
a ser utilizado para a obtenção da
ser adequadamente reduzidos, a menos
comresistividade térmica de 2,5 K.m/W,
capacidade de condução de corrente.
que o solo na vizinhança imediata
a uma profundidade de 0,7 m.
A
por
dos condutores seja substituído por
qualquer condutor, durante períodos
terra ou material equivalente com
prolongados
funcionamento
dissipação térmica mais favorável. A
normal, deve ser tal que a temperatura
tabela 41 fornece fatores de correção
máxima para serviço contínuo dada
para resistividades térmicas do solo
na tabela 35 da ABNT NBR 5410:2004
diferentes de 2,5 K.m/W.
não seja ultrapassada. A capacidade de
Os
condução de corrente deve determinada
condução de corrente indicados nas
conforme os métodos já comentados.
tabelas 36 e 37 para linhas subterrâneas
referem-se
de
barro)
enterrado
em
solo
Nos métodos E, F e G, a distância Tabela 1 – Fatores de correção ( tabela 40 da ABNT NBR 5410:2004) Temperatura °C Material da isolação PVC
EPR ou XLPE
10
1,22
1,15
15
1,17
1,12
20
1,12
1,08
25
1,06
1,04
35
0,94
0,96
40
0,87
0,91
45
0,79
0,87
50
0,71
0,82
55
0,61
0,76
60
0,50
0,71
65
-
0,65
70
-
0,58
75
-
0,50
80
-
0,41
10
1,10
1,07
15
1,05
1,04
25
0,95
0,96
30
0,89
0,93
35
0,84
0,89
40
0,77
0,85
45
0,71
0,80
50
0,63
0,76
55
0,55
0,71
60
0,45
0,65
65
-
0,60
Ambiente
Do solo
70
-
0,53
75
-
0,46
80
-
0,38
corrente
transportada em
O valor da temperatura ambiente
Com relação à resistividade térmica
valores
de
apenas
capacidade
a
percursos
de
no
a ser utilizada é o da temperatura do
interior ou em torno das edificações.
meio circundante quando ocondutor
Para
considerado não estiver carregado. Os
for possível conhecer valores mais
valores de capacidade de condução de
precisos da resistividade térmica do
corrente fornecidos pelas tabelas 36 a 39
solo, em função da carga, os valores de
da ABNT NBR 5410:2004 referem-se a
capacidade de condução de corrente
uma temperatura ambiente de 30°C para
podem ser calculados pelos métodos
todas as maneiras de instalar, exceto as
especificados na ABNT NBR 11301.
linhas enterradas, cujas capacidades se
referem a uma temperatura (no solo) de
com o assunto “linhas elétricas” a partir
20°C. Se os condutores forem instalados
dos requisitos ligados ao agrupamento
em ambiente cuja temperatura seja
de circuitos.
outras
instalações,
quando
No próximo capítulo, continuaremos
diferente dos valores indicados, sua capacidade de condução de corrente deve ser determinada, usando-se as tabelas 36 a 39, com a aplicação dos fatores de correção dados na tabela 40 da ABNT NBR 5410:2004, reproduzida na Tabela 1. Esses
fatores
de
correção
não
consideram o aumento de temperatura devido à radiação solar ou aoutras radiações infravermelhas. Quando os condutores forem submetidos a tais radiações, as capacidades de condução de corrente devem ser calculadas pelos
* *Eduardo Daniel é engenheiro eletricista, pós-graduado em sistemas de potência, mestre em Energia pelo PPGE do Instituto de Eletrotécnica e Energia da USP. É consultor da MDJ Assessoria e Engenharia Consultiva, superintendente da Certiel Brasil e coordenador da Comissão de Estudos 03:64001 do CB3 da ABNT, que revisa a norma de instalações elétricas de baixa tensão. Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Apoio
61
64
Reportagem
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Bruno Moreira
Novas normas preveem extinção dos conceitos TTA/PTTA Comitê de Estudos do Cobei prepara tradução das novas normas da família IEC 61439 para painéis elétricos que devem sair em 2016. Documentos tornarão mais claros os métodos de verificação das características construtivas e de desempenho destes equipamentos, eliminando os conceitos de total e parcialmente testados
65
O Setor Elétrico / Março de 2015
ensaios
de
tipo
realizados
nestes
técnico
do
mercado.
equipamentos para garantir a qualidade
consultores
e o desempenho dos produtos. O
cada
TTA diz respeito aos conjuntos que
sua necessidade. E isso resultou em
possuem as características idênticas
percepções diferentes dos painéis PTTA
ou sem desvios que possam influenciar
no mercado”, afirma.
seu desempenho, quando comparado
Colega de Baseggio na Eaton,
a um protótipo aprovado em todos
o gerente de marketing e produtos
os ensaios. Já o PTTA se aplica aos
para linhas de painéis de baixa tensão
conjuntos
no Brasil, Sergio Baldin, afirma que
que
apresentam
tanto
um
e
“Fabricantes,
consumidores
interpretou
fornecedores
finais,
conforme
configurações ensaiadas, como não
alguns
ensaiadas, mas cujos “desvios” foram
respeitando
derivados, por exemplo, por cálculo,
pelo atual documento normativo. A
a partir de protótipos ensaiados e
ABNT NBR IEC 60431-1 permite a
aprovados conforme a norma.
extrapolação por cálculo de apenas
as
acabam
a
regras
não
estipuladas
No entanto, estes conceitos, tão
dois ensaios: de temperatura e de
importantes até agora para o mercado
nível de curto-circuito. No entanto,
brasileiro de painéis elétricos de baixa
muitos fabricantes extrapolam outros
tensão, deixarão de existir em breve.
ensaios.
Isto porque a versão brasileira da
nova norma internacional IEC 61439
nível de 50 kA, por exemplo, segundo
está
Baldin, não pode ser extrapolado pelo
sendo
produzida.
Segundo
Um painel testado em 2.500 A no
de
conceito PTTA para corrente em nível de
Estudo (CE) 17.02, responsável pela
curtos acima dele, mas isso acontece.
elaboração
documento,
“O fornecedor mal intencionado, muitas
o
coordenador do
da
Comissão
novo
mudança
vezes, não testa o painel, porque os
ocorrerá porque foi deturpada – não
testes são custosos para a empresa que
apenas no país, mas mundialmente
os aplica na sua integridade”, declara o
– a ideia de painéis parcialmente
gerente de marketing, destacando que,
testados.
que
no balanço final, o fabricante acaba
fabricantes
oferecendo um produto que realmente
Luiz
alguns
Rosendo,
Rosendo
montadores
esta
explica e
não entendem o conceito de PTTA,
não foi testado.
acreditando que na construção deste
tipo de painel só se faz necessária a
Baldin,
realização de parte dos ensaios. “Mas
pois o consumidor entende que o
não era isso. Este painel tem que ser
equipamento
baseado em um painel TTA, com todos
verdade é o contrário”, diz. O gerente
leiro que tiver interesse em especificar
os ensaios feitos”, declara.
recorda que o painel parcialmente
e/ou comprar conjuntos de manobra
O gerente de marketing em painéis
testado deve derivar, de fato, de um
e controle de baixa tensão (CMCs),
de baixa tensão para América Latina
painel totalmente testado. Assim, para
os chamados painéis elétricos, terá
da Eaton, Flavio Baseggio, explica que
sua confecção, acrescentam-se horas
duas opções de acordo com a norma
a maneira como os conceitos foram
de engenharia. “Então, o PTTA acaba
vigente ABNT NBR IEC 60439-1: os
redigidos na norma atual permitia
sendo mais custoso para o cliente final
painéis totalmente testados (TTA) e os
interpretações
foram
do que o próprio painel TTA, porque os
painéis parcialmente testados (PTTA).
sendo desenvolvidas de acordo com a
testes que já foram feitos pelo fabricante
Estas denominações referem-se aos
necessidade e/ou falta de conhecimento
original devem ser repetidos”.
N
a atualidade, o consumidor brasi
distintas,
que
A preferência do cliente, conforme é
pelo é
conjunto mais
barato.
PTTA, “Na
66
Reportagem
O Setor Elétrico / Março de 2015
Nova metodologia
ser aplicados os diferentes métodos de
entre fabricante original e montador.
verificação. Por exemplo, a verificação
Conforme a norma, o fabricante original
O engenheiro de aplicação de painéis
de índices relativos a curto-circuito
é a organização responsável pela criação
de média e baixa tensão da Eaton,
pode ser feita por meio de ensaios ou
do projeto original do CMC e o montador
Rafael Benoliel, esclarece que na ABNT
das regras de projeto. Já a verificação
é
NBR IEC 61439-1/-2 os conceitos de
da operação mecânica do painel, que
montagem do conjunto completo. O
conjunto parcialmente testado e conjunto
é a inserção e extração da gaveta, só
texto da IEC 61431 diz que, em situações
totalmente testado serão substituídos
pode ser realizada por meio de ensaios.
onde o fabricante original e o montador
por uma nova metodologia, chamada
Benoliel destaca que, sob as regras do
não são a mesma organização, os testes,
verificação de projeto, que, por sua vez,
novo texto normativo, pode-se aplicar os
os cálculos e as comparações só podem
é composta por três métodos alternativos
ensaios somente nos pontos em que não
ser efetuadas pela empresa que fez o
e equivalentes. São eles: ensaios/testes,
é permitida a verificação por cálculo ou
projeto. “Há também situações em que
cálculos/medições
a
regras de projeto. O engenheiro afirma
o fabricante original e o montador são a
regras do projeto. Para Benoliel, com a
que o cliente poderá solicitar o tipo de
mesma empresa”, explica Rosendo.
extinção dos conceitos TTA e PTTA, o que
verificações. “Se houver opções de mais
é pedido pela norma ficará mais claro,
de um tipo, ele pode tentar solicitá-las.
e
atendimento
a
organização
responsável
pela
Maior variabilidade Cirilo destaca como as principais
Os conceitos de conjunto parcialmente testado
mudanças trazidas pela nova norma: a
e totalmente testado serão substituídos por
painéis ensaiados; a possibilidade de
definição dos critérios para variantes dos realizar uma qualidade menor de ensaios
uma nova metodologia, chamada verificação
de tipo; e obter uma quantidade maior
de projeto, que, por sua vez, é composta por
de painéis variantes dentro dos critérios
três métodos alternativos e equivalentes. São
uma maior confiabilidade e segurança
de norma, proporcionando ao usuário no produto que está adquirindo.
eles: ensaios/testes, cálculos/medições e
A questão da maior variabilidade dos
painéis produzidos também é salientada
atendimento a regras do projeto.
pelo
engenheiro
sênior
da
Eaton,
especialista em conjuntos de manobra e controle de média e baixa tensão, Luiz melhorando a interpretação do cliente
E caberá aos fabricantes e montadores
Felipe Costa. Ele acredita que, com a
final, fabricante e montadores.
dizer se a solicitação é cabível”, destaca.
nova norma se sairá de um período no
Contudo,
de
o
qual se pensa os conjuntos de manobra
da VR Painéis Elétricos, Jonas Cirilo,
engenheiro,
neste
deve-se
e controle como produtos seriados,
explica que os ensaios de tipo ainda
ressaltar uma prática muito comum no
o que de fato nunca foram. Segundo
continuarão vigentes e validarão o
mercado: a exigência por equipamentos
o engenheiro, em cada fornecimento
modelo do fabricante (similar ao TTA).
testados”. É difícil o cliente aceitar um
deste tipo de equipamento existem
De acordo com ele, a nova metodologia
painel que não seja ensaiado”, explica.
variações. “Para ser sincero, em 30 anos
funcionará
modelos
Dessa maneira, os fabricantes deverão,
de mercado, não me lembro nunca,
derivantes. À luz da nova norma, segundo
segundo Benoliel, orientar os clientes
em nenhum projeto, de ter fornecido o
Benoliel, não será necessário realizar
para,
produto,
mesmo Centro de Controle de Motores
um projeto de conjuntos de manobra e
colocar a verificação do projeto por
(CCMs) ou Centro de Distribuição de
controle derivado que contemple todos
ensaio de tipo, que transmite uma maior
Cargas (CDCs). Sempre há mudanças”,
os ensaios apresentados. Está presente,
segurança ao cliente.
explica. Para Costa, o mercado ficará mais
conforme o engenheiro, no anexo D
O
da norma, em quais situações devem
explica
O gerente de automação e controle
mais
para
os
quando
novo
acordo
solicitar
documento
melhor
com
ponto,
também
o
normativo a
relação
flexível, mas uma flexibilidade com base em conceitos sólidos de engenharia.
68
Reportagem
O Setor Elétrico / Março de 2015
multinacionais até montadores de médio e pequeno porte. Isso faz o mercado contar com uma ampla variedade de preços e de qualidade e com que o consumidor final tenha possibilidades muito distintas de preço e nível de qualidade. A atual norma modificou um pouco o desnível, que ainda existe. Conforme Baldin, por exemplo, muitos fabricantes de menor porte afirmam produzir painéis conhecidos no mercado como convencionais. “Só que o painel convencional nada mais é do que um painel que não foi submetido a um teste. Ou seja, não está nem em conformidade com a ABNT NBR IEC 60439-1”, argumenta. Baseggio complementa que tal equipamento é artigo comum no mercado. Segundo dados do mercado do final de 2013, 70% dos painéis produzidos no país eram
A importância da ABNT NBR IEC 60439-1
ABNT NBR IEC 60439-1 foi o primeiro documento normativo do país a trazer avanços importantes no sentido de
A
atual
norma
de
painéis
se
estabelecer
alguns
critérios
de
elétricos de baixa tensão não está
fabricação e montagem dos conjuntos
sendo modificada por não garantir a
de manobra e controle. “Antes não se
qualidade dos equipamentos, mas sim
testava nada”, diz.
com o intuito de tornar mais claras as
decisões que devem ser tomadas para
Baseggio, o segmento de painéis de
De maneira geral, de acordo com
os
chamados
convencionais.
A percepção geral, de acordo com Baseggio, é de que este número caiu em 2014, mas ainda assim é bem maior do que 50%.
Quem adquire painéis testados em
conformidade com a norma, segundo Baseggio, são as grandes indústrias, e cada vez mais o setor de infraestrutura e
construção
profissional
civil.
tem
“O
essa
mercado
preocupação
de seguir a Norma Regulamentadora
A nova norma será publicada em um primeiro momento
(NR10) em caso de algum problema”,
em duas partes: a ABNT NBR IEC 61439-1, que trará
exemplo os estádios construídos para a
regras gerais a todos os equipamentos relacionados
um padrão internacional, adquiriram
à área de quadros de distribuição e a ABNT NBR IEC
explica
Baseggio,
que
cita
como
Copa do Mundo de 2014. “Por seguirem painéis de acordo com a norma IEC”. Com a futura entrada em vigor
61439-2, específica para conjuntos de manobra e
da ABNT NBR IEC 61439-1/-2 e o
controle de potência em baixa tensão.
situação dos painéis elétricos, no que
o cliente adquirir um painel testado,
baixa tensão se caracteriza por ter uma
diz o coordenador da CE 17.02, Luiz
quantidade muita vasta de participantes,
Rosendo.
que vão desde grandes fabricantes
Muito
pelo
contrário,
a
posterior aumento de sua relevância, a diz respeito à observância das normas, deve melhorar ainda mais. Segundo Benoliel,
usuários,
fabricantes
e
montadores terão, no bom sentido, mais cumplicidade entre si, afinal,
69
O Setor Elétrico / Março de 2015
o consumidor terá de solicitar por
especifica para conjuntos de manobra
setembro, aproximadamente. Ambas
quais
que
e controle de potência em baixa
serão publicadas juntas. Mas, antes
seu produto passe e contará com
tensão e que substituirá a atual norma
disso ocorrer, haverá um período de
a orientação do fornecedor. Isso,
vigente, a ABNT NBR IEC 60439-1. Esta
consulta pública, que pode durar de
conforme o engenheiro de aplicação,
apresenta hoje uma dupla função: serve
seis meses a um ano.
vai
comunicação
como documento geral, apresentando
maior no mercado e aumentar o
alguns pontos básicos comuns a todos
de 2016, as normas entrem em vigor.
conhecimento dos consumidores a
os painéis, e também é específica
Não obstante, o planejamento do
respeito dos requisitos construtivos
para os chamados painéis de manobra
comitê de estudos é de que a antiga
de um painel elétrico, que hoje se
e controle de baixa tensão, como o
e a nova versão convivam durante
encontra relegado a grandes empresas
Centro de Controle de Motores (CCMs)
cinco anos, até que a ABNT NBR IEC
como Petrobras, Vale e Furnas.
e Centro de Distribuição de Cargas
60439-1 ceda totalmente o lugar para
(CDCs).
a ABNT NBR IEC 61439-1/-2. Segundo
verificações
demandar
irá
uma
querer
Não obstante, Cirilo, da VR Painéis,
A expectativa é de que até meados
crê que algumas empresas continuarão
O
atualmente
Baseggio, no entanto, a tendência do
comercializando
texto
normativo
de
utilizado no país data de 2003 e baseia-se
mercado é trabalhar de acordo com a
norma. “Não confio que isso mude”,
na 4ª edição da IEC 60439-1, de 1999.
ABNT NBR IEC 61439 partes 1 e 2, a
afirma. “Acredito que a revisão da norma
Tal versão, no entanto, já foi substituída
partir do momento que ela for publicada
traga sim esclarecimentos quanto ao
por uma revisão técnica em janeiro de
e funcione em paralelo com o texto
bom uso das práticas de engenharia”.
2009, que deu nova forma e numeração
antigo.
o
à norma voltada para painéis elétricos
Costa enfatiza que o Brasil, por
desenvolvimento e a fabricação de
de baixa tensão. Forma e numeração
conta do volume de trabalho necessário
painéis em não conformidade, o Brasil
que serão seguidas agora pela norma
a uma revisão normativa, está um pouco
conta apenas com a NR10, regulamento
brasileira. Como explica o engenheiro
atrasado na tradução desta família de
publicado pelo Ministério do Trabalho e
sênior da Eaton, Luiz Felipe Costa, a IEC
normas. Por exemplo, segundo ele, no
Emprego (MTE), que visa a segurança em
resolveu seguir a linha empregada em
continente europeu, os documentos IEC
instalações e serviços em eletricidade.
outras abordagens normativas, como da
61439-1 e -2 foram publicados no final
Baldin explica que se um determinado
IEC 62271, de equipamentos elétricos
de 2009, já sofreram, inclusive, revisão
painel causar um acidente e, se for
para alta tensão, ou seja, elaborar e
(a segunda edição dos documentos
comprovado que o produto não cumpre
publicar um documento com regras
saiu em 2011) e findou o seu período
os requisitos da norma, o responsável
gerais para toda a família associada a
de transição, que acabou em 2014. “E
pela planta ou pelo local instalado pode
área em questão e depois documentos
hoje na Europa já se trabalha somente
ser responsabilizado tanto civil como
específicos para cada equipamento.
conforme
criminalmente por qualquer dano que
De
que
ressaltando que, da mesma maneira se
venha causar a patrimônios ou terceiros.
também atua como consultor técnico
procede na América Latina, em países
“Infelizmente o Brasil não apresenta
sênior da Schneider Electric, a parte
como Colômbia e Chile.
uma fiscalização tão grande como
1
ser
Tal defasagem pode, segundo o
deveria”, lamenta.
traduzida do texto original há cerca de
especialista, aliás, fazer a ABNT decidir
três anos. O texto já foi revisado pelo
cancelar o antigo texto e substituí-lo
comitê de estudos e agora está com
pela nova versão assim que esta seja
o Comitê Brasileiro de Eletricidade
publicada. O engenheiro se lembra
A nova norma relativa a painéis
(CB-03) da Associação Brasileira de
da ABNT NBR 6808, antiga norma de
elétricos
Para
produtos
inibir
fora
legalmente
Em partes
do
acordo
com
documento
Rosendo,
começou
a
a
IEC
61439”,
afirma,
será
Normas Técnicas (ABNT), que formatará
conjuntos de manobra e controle de
publicada, em um primeiro momento,
o documento. Já a segunda parte
baixa tensão montados em fábrica.
em duas partes: a ABNT NBR IEC
começou a ser elaborada no início de
Esta versão, de 1993, foi substituída em
61439-1, que trará regras gerais a todos
março e, como é bem menor que a
2003 pela atual 60439-1, e, na ocasião,
os equipamentos relacionados a esta
primeira – requisitos gerais – deve ficar
não houve um período de transição. A
área de quadros de distribuição para
pronta, conforme Rosendo, no final
decisão, conforme Costa, no entanto,
baixa tensão e a ABNT NBR 61439-2,
do terceiro semestre deste ano, em
ainda será debatida.
de
baixa
tensão
70
Cabeamento estruturado
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Marcelo Barboza*
Normas para cabeamento estruturado Recomendações normativas para cabeamento estruturado em edifícios comerciais e em data centers
71
O Setor Elétrico / Março de 2015
F
requentemente observamos projetos
de
cabeamento
comerciais em um campus, bem como
sendo
para a infraestrutura de cabeamento
feitos com base em normas de outros
estruturado de data centers. Ela cobre
países ou até mesmo sem se basearem
os cabeamentos metálico e ótico.”
em norma alguma. Talvez seja porque
a maior parte dos projetistas não saiba
ano 2000, sendo revisada em 2007 e
da existência das normas nacionais
em 2012, recebendo uma emenda em
sobre a disciplina.
2013. Portanto, as versões anteriores a
Normas
estruturado
usualmente
citadas
Ela foi originalmente publicada no
2013 estão canceladas.
em projetos e em instalações de
cabeamento incluem aquelas publicadas
se baseia nas normas internacionais
pela ANSI/TIA, como a 568 e a 569, e
ISO/IEC
pela ISO, como a 11801. Ao final do
A
artigo, há um guia com as principais
estruturado para edifícios comerciais
normas referenciadas neste texto e pelo
e
mercado.
estruturado para data centers.
Grande parte da norma NBR 14565 11801
primeira a
e
ISO/IEC
trata
segunda,
de
24764.
cabeamento
sobre
cabeamento
Ao se fazer um projeto, o primeiro
Cabeamento estruturado para edifícios comerciais
cuidado que devemos ter é o de antes verificar se há norma nacional sobre o assunto em questão. Não havendo, a
Elementos
preferência recai por normas publicadas
funcionais
pela ISO. Não devemos nos basear em
Para edifícios comerciais, a ABNT
normas de outros países se houver
NBR 14565 define diversos elementos
norma sobre o assunto publicada no
funcionais para o cabeamento, que
Brasil ou na ISO.
são:
Para a disciplina de cabeamento estruturado,
existem
duas
normas
• Distribuidor de campus (CD);
nacionais já publicadas e que devem ser
• Backbone de campus;
utilizadas em preferência às demais. São
• Distribuidor de edifício (BD);
as normas que especificam sistemas de
• Backbone de edifício;
cabeamento estruturado para edifícios
• Distribuidor de piso (FD);
comerciais e para data centers (ABNT
• Cabeamento horizontal;
NBR 14565) e sistemas de cabeamento
• Ponto de consolidação (CP);
estruturado para residências (ABNT
• Cabo do ponto de consolidação
NBR 16264). Há duas outras normas
(cabo do CP);
que ainda não foram publicadas, a
•
que trata de caminhos e espaços
multiusuário (MUTO);
para cabeamento estruturado e a que
• Tomada de telecomunicações (TO).
Tomada
de
telecomunicações
trata sobre cabeamento estruturado industrial. Neste artigo, vamos discutir
As
siglas
sobre a primeira, a ABNT NBR 14565.
original,
A norma brasileira ABNT NBR 14565
confusões de nomenclatura para quem
tem como escopo especificar “um
já é da área e está acostumado com os
sistema de cabeamento estruturado
termos das normas internacionais. O
para uso nas dependências de um único
relacionamento entre esses elementos
edifício ou um conjunto de edifícios
se dá conforme mostra a Figura 1.
em
permaneceram inglês,
para
no evitar
72
Cabeamento estruturado
O Setor Elétrico / Março de 2015
haver um BD em cada edifício. Os cabos que partem do BD em direção aos andares fazem parte do backbone de edifício. Como normalmente são instalados em shafts, são também conhecidos como “cabeamento vertical”, ou “riser” em inglês.
O FD distribui os cabos em um único
pavimento,
alimentando
as
tomadas
de telecomunicações, que, por sua vez,
Figura 1 – Estrutura do cabeamento em edifícios comerciais. Fonte: ABNT NBR 14565.
atenderão às necessidades de conexão
O equipamento terminal (TE) não faz
para a conexão com os equipamentos
parte do escopo da norma.
terminais, como computadores, telefones e
impressoras.
Os distribuidores (CD, BD e FD) são
peças de hardware de conexão de onde
partem cabos de telecomunicações (cobre
representam cabos com condutores sólidos,
ou fibra ótica), que são neles fixados de
enquanto as linhas em curva representam
maneira “permanente”, usualmente pela
cabos com condutores multifilares (flexíveis).
Na Figura 2, as linhas horizontais retas
dos equipamentos dos usuários. Esse cabeamento é chamado de horizontal justamente por ser essa a orientação padrão desses cabos. Deve haver pelo menos um FD por pavimento, mas pode haver mais que um, caso o comprimento dos cabos horizontais ultrapasse o recomendado.
parte posterior. Tais peças também possuem
Subsistemas de cabeamento
Hierarquia
entradas, geralmente frontais, para a conexão de cabos de manobras (patch
cords), representados como “X” dentro dos
CD, como podemos ver na Figura 2. Só
distribuidores na Figura 1. Normalmente
há um CD em uma instalação, de onde se
esses distribuidores são formados por
originam os cabos que serão distribuídos
patch panels ou distribuidores óticos
por todo o campus, interligando todos os
(DIO) e fixados em racks ou sobre paredes
edifícios do local. Tais cabos levam o nome
recobertas com pranchas de madeira.
de backbone de campus. Usualmente,
as
As tomadas de telecomunicações (TO)
A estrutura é hierárquica, com raiz no
linhas
externas
de
comunicação
são compostas por conectores modulares
provenientes
de oito posições, popularmente conhecidos
interconectam ao sistema por meio do CD.
como “jack RJ-45”. São fixadas em
caixas embutidas ou de superfície, ou em
edificação, alimentando as redes dos
mobiliário. Patch cords devem ser utilizados
diferentes pavimentos. Idealmente, só deve
das
operadoras
se
O BD distribui os cabos em uma única
O cabeamento estruturado possui três
diferentes subsistemas de cabeamento: • Backbone de campus • Backbone de edifício • Cabeamento horizontal
Os cabos utilizados nesses subsistemas
devem ser de par trançado ou de fibra ótica e devem estar de acordo com as normas ABNT NBR 14565 e ABNT NBR 14703.
Os cabos componentes do backbone
de campus devem ser especialmente protegidos das intempéries e de condições extremas de uso, como a presença de roedores e tráfego de pessoas e veículos. A maioria dos cabos de uso externo, utilizados neste subsistema, não atende aos requisitos da ABNT NBR 14705, pois possuem elementos inflamáveis ou que emitem fumaça tóxica ao pegarem fogo, com exceção dos cabos indoor/outdoor. Já os cabos do backbone de edifício não precisam ser tão mecanicamente resistentes quanto os cabos do backbone de campus, mas devem possuir classificação quanto ao comportamento diante da chama conforme a norma ABNT NBR 14705. Como
Figura 2 – Estrutura hierárquica do cabeamento. Fonte: ABNT NBR 14565.
normalmente são instalados em shafts, a
73
O Setor Elétrico / Março de 2015
classificação mínima requerida é a CMR (cabo
equipamentos
de
de piso, bem como os equipamentos
metálico riser) para cabos de par trançado, e
“espaços”. Os espaços utilizados pelo
ativos dedicados a atender aos usuários
a COR (cabo ótico riser), para cabos óticos, ou
cabeamento são:
desse pavimento”. O equipamento mais
TI
são
chamados
comumente instalado em uma TR é o
então a LSZH (baixa emissão de fumaça, sem halogênios), para ambos.
• Sala de equipamentos (ER)
switch de acesso. A TR deve possuir fácil
Os cabos horizontais são compostos
• Sala de telecomunicações (TR)
acesso ao backbone de edifício e prover
por cabos de par trançado de quatro pares
• Área de trabalho (WA)
ampla infraestrutura de distribuição para o
ou por cabos óticos com duas ou mais
• Sala de entrada e infraestrutura de entrada (EF)
cabeamento horizontal.
fibras. Cada cabo horizontal pode atender a
A área de trabalho é o “espaço do
somente uma tomada de telecomunicações.
Conforme a definição da ABNT NBR
edifício no qual seus ocupantes interagem
Usualmente possuem a classificação CM
14565, “a sala de equipamentos é a área
com os serviços disponibilizados pelo
(cabo metálico geral) ou COG (cabo ótico
dentro do edifício ou de um complexo
cabeamento estruturado”. Normalmente
geral). Cabos metálicos tipo CMX devem
de edifícios em que os equipamentos de
é o local em que fica a mesa de trabalho
ser evitados em edifícios comerciais, pois
uso comum a todos os usuários da rede
do usuário e os equipamentos, como
não podem ficar expostos por mais de
são instalados”. Isso normalmente inclui
computadores desktop e notebook,
três metros, devendo ser instalados em
switches core, servidores e dispositivos de
telefones
tubulação metálica, o que geralmente não é
armazenamento. Pode ser também um data
equipamentos
o caso nesses tipos de ambiente.
center. É usual que a sala de equipamentos
meio de patch cords, às tomadas de
abrigue o CD ou um BD.
telecomunicações (TO).
Espaços
e
impressoras. são
conectados,
Esses por
de
A sala de entrada é o “espaço, de
Os locais de um edifício comercial
telecomunicações como sendo “a área
preferência uma sala, no qual ocorre a
que abrigarão distribuidores do sistema
dentro do edifício localizada em cada um
junção do backbone de campus com o
de
dos pavimentos que contém o distribuidor
backbone de edifício”. Um provedor de
cabeamento
ou
interfaces
com
A
norma
define
a
sala
74
Cabeamento estruturado
O Setor Elétrico / Março de 2015
serviços (operadora) também pode utilizar
• Paradiafonia (NEXT)
este espaço para terminação de sua rede
• Relação de atenuação paradiafonia na
externa (ENI) e colocação de equipamentos
extremidade próxima (ACRN)
correspondentes.
• Relação de atenuação telediafonia (ACRF)
Mais detalhes sobre os espaços de
• Resistência em corrente contínua
telecomunicações poderão ser consultados
• Desequilíbrio resistivo em corrente contínua
na norma brasileira correspondente, que
• Capacidade de transmissão de corrente
deverá ser publicada em breve.
• Atraso de propagação • Diferença de atraso de propagação
Desempenho dos cabos de par trançado Os cabos utilizados devem possuir
• Perda de conversão transversal e atenuação de acoplamento • Alien crosstalk (apenas para a Classe EA)
desempenho conforme definido na ABNT NBR 14565. Para o cabeamento de par
Após a instalação, o cabeamento
trançado balanceado, blindado ou não,
horizontal deve ser testado para garantir
são definidas as seguintes categorias de
que o desempenho original permaneça
desempenho para seus componentes
dentro das especificações. Para tanto, são
(cabos e conectores):
definidos dois tipos de enlaces a serem testados em campo:
• Categoria 3: banda passante de até 16 MHz • Categoria 5e: banda passante de até 100 MHz
• Canal
• Categoria 6: banda passante de até 250 MHz
• Enlace permanente
• Categoria 6A: banda passante de até 500 MHz • Categoria 7: banda passante de até 600 MHz
A ABNT NBR 14565 define o canal
como sendo “o caminho de transmissão A impedância nominal dos cabos e
entre o equipamento ativo de rede e o
componentes deve ser de 100 Ω.
equipamento terminal. Um canal típico
Quando um subsistema é montado, a
consiste em um subsistema horizontal com
especificação de desempenho dos enlaces
uma área de trabalho e os cordões dos
(links) resultantes possui a denominação de
equipamentos”. O canal compreende até
“classe”:
100 metros de cabo e de duas a quatro conexões reconhecidas, sendo FD e TO as
• Classe C: componentes de categoria 3
duas conexões obrigatórias.
• Classe D: componentes de categoria 5e
• Classe E: componentes de categoria 6
tomada de telecomunicações, no cabo
• Classe EA: componentes de categoria 6A
horizontal, em um ponto de consolidação
• Classe F: componentes de categoria 7
opcional e na terminação do cabo
Já o “enlace permanente consiste na
horizontal no distribuidor de piso. O
A norma especifica ainda as classes A e
enlace permanente inclui as conexões
B, mas elas não são apropriadas para redes
nas extremidades do cabo instalado”. Os
de dados.
patch cords não fazem parte do enlace
A banda passante das classes de
permanente. Seu limite de comprimento
cabeamento é garantida por meio de
é de 90 metros, incluído entre duas e três
ensaios que incluem os seguintes requisitos
conexões: FD, TO e o opcional CP.
elétricos:
Desempenho dos cabos de fibra ótica
• Perda de retorno (RL) • Perda de inserção (IL)
Os cabos de fibra ótica multimodo
76
Cabeamento estruturado
O Setor Elétrico / Março de 2015
devem seguir a seguinte classificação de
• OS2: atenuação máxima de 0,4 dB/km
desempenho:
em 1.310 nm, 1.383 nm e 1.550 nm
• OM1: largura de banda modal efetiva de
200 MHz.km a 850 nm
aplicações do tipo WDM (multiplexação por
• OM2: largura de banda modal efetiva de
divisão do comprimento de onda), pois, ao
500 MHz.km a 850 nm
disponibilizarem o comprimento de onda
• OM3: largura de banda modal efetiva de
1383 nm, usualmente inutilizável devido a
2.000 MHz.km a 850 nm
um pico de atenuação conhecido por “pico
• OM4: largura de banda modal efetiva de
d’água”, aumentam a quantidade de canais
4.700 MHz.km a 850 nm
trafegáveis.
As fibras OS2 são preferidas em
Após
instalado,
o
cabeamento
A fibra OM1 possui núcleo de 62,5
ótico deve ter sua atenuação testada e
µm, enquanto as demais, 50 µm. Todas
comparada com os valores requeridos
possuem casca de 125 µm.
pelas aplicações a serem utilizadas.
Os cabos de fibra ótica monomodo
Configurações
devem seguir a seguinte classificação de desempenho:
O cabeamento horizontal usualmente
apresenta quatro possíveis configurações, • OS1: atenuação máxima de 1,0 dB/km
dependendo do custo versus benefício em
em 1.310 nm e 1.550 nm
cada aplicação:
Figura 3 – Modelos de cabeamento horizontal. Fonte: ABNT NBR 14565.
77
O Setor Elétrico / Março de 2015
O componente opcional CP é útil
Tanto o CP quanto o Muto devem
O projeto do cabeamento em par
em situações em que a mudança de
atender, cada um, no máximo a 12 áreas
trançado deve levar em conta comprimentos
layout é frequente. Nessas situações,
de trabalho, e devem estar a pelo menos
máximos
só é necessária a substituição do “cabo
15 metros do distribuidor de piso.
conexões e comprimentos dos patch cords,
do CP”, preservando o investimento do
As
conforme explicações detalhadas na norma.
“cabo horizontal permanente”, já que
cruzada”, apesar de introduzirem mais
o cabeamento horizontal não admite
componentes nos canais, podem ser
emendas.
úteis para isolar os equipamentos, caros
e sensíveis, de frequentes manobras
No lugar do CP, é possível a instalação
opções
com
de um Muto. O Muto é um conjunto de
realizadas no cabeamento.
tomadas que atende a mais de uma área
O
de trabalho, usualmente montado em
usualmente
uma caixa. A conexão do Muto com o
configuração:
cabeamento apresenta
“conexão
de
cabos,
quantidades
Cabeamento estruturado para data centers Elementos funcionais
de a
backbone
Para data centers, a norma ABNT
seguinte
NBR 14565 define diversos elementos funcionais para o cabeamento, que são:
TE se dá por patch cords diretos, sem a necessidade da TO. Como nesse caso, os patch cords tendem a ser longos, devem-se
observar
os
cálculos
de
compensação de comprimento do canal, já que o desempenho dos cabos de patch cords (multifilares) é inferior ao dos cabos sólidos. É usual para a alimentação de bancadas compartilhadas e salas de reunião.
de
Figura 4 – Modelo de cabeamento de backbone. Fonte: ABNT NBR 14565.
78
Cabeamento estruturado
O Setor Elétrico / Março de 2015
• Interface de rede externa (ENI); • Cabo de acesso à rede; • Distribuidor principal (MD); • Cabeamento de backbone; • Distribuidor de zona (ZD); • Cabeamento horizontal; • Ponto de distribuição local (LDP); • Cabo do ponto de distribuição local (cabo do LDP); • Tomada de equipamento (EO). O
relacionamento
Figura 5 – Estrutura do cabeamento em data centers. Fonte: ABNT NBR 14565.
entre
esses
elementos se dá conforme a Figura 5. Os
distribuidores
(MD
e
ZD)
são peças de hardware de conexão semelhantes aos já mencionados (CD, BD e FD), só que apropriados para ambientes de alto desempenho e alta densidade. Normalmente, esses distribuidores são formados por patch panels ou distribuidores ópticos fixados em racks. É usual que eles apresentem algum sistema de gerenciamento de camada física.
As tomadas de equipamento (EO)
são compostas por conectores de par traçado (jack RJ-45) ou fibra óptica fixados em painéis nos racks. Patch cords devem ser utilizados para a conexão com os equipamentos, como servidores e storage.
Figura 6 – Estrutura hierárquica do cabeamento do data center. Fonte ABNT NBR 14565.
A ENI é o ponto de conexão da rede
do data center com a rede do provedor
Só há um MD em uma instalação,
abrigam switches de borda ou de
de acesso. Ela deve ficar em sala isolada
de onde se origina os cabos que serão
acesso. O ZD é opcional em data
do restante do data center, a sala de
distribuídos por todo o data center.
centers pequenos.
entrada.
Tais cabos levam o nome de backbone.
O
Distribuidores do cabeamento do
Os links externos dos provedores de
de conexão, semelhante ao CP do
edifício, para atendimento dos usuários,
serviços chegam aos ENIs, nas salas de
cabeamento em edifícios comerciais,
podem ser conectados ao MD por meio
entrada, e são conectados ao MD do data
que
de backbones.
center. Em data centers redundantes,
horizontal. Quando implementado, fica
Todos os elementos entre o MD e
pode haver uma duplicação do MD e
instalado em caixa sob o piso elevado ou
os equipamentos devem ficar dentro da
do ENI. Junto ao MD, normalmente
por sobre os racks. Pode ser vantajoso
sala de computadores, que é o ambiente
são instalados os switches core do data
em ambientes de colocation ou para a
mais seguro do data center.
center.
conexão de equipamentos que não são
LDP
se
é
um
encontra
ponto
na
opcional
distribuição
Cada ZD distribui cabos para um
acomodáveis em racks padrões.
Hierarquia
conjunto de racks de equipamentos. Os
A estrutura é hierárquica, com raiz no
cabos que partem do ZD são chamados
ENIs é permitida como rota backup ou
de horizontais. Os ZDs geralmente
redundante.
MD, como pode-se ver na Figura 6.
A conexão direta entre ZDs e entre
80
Cabeamento estruturado Subsistemas
de cabeamento
O Setor Elétrico / Março de 2015
40 Gb/s e maiores em Ethernet, é
nomenclatura utilizada na norma norte-
O cabeamento estruturado para
necessária a utilização de cabos óticos
americana ANSI/TIA-942:
data centers possui três diferentes
terminados em conectores do tipo
subsistemas:
MPO.
• MDA – área de distribuição principal
• Está sob desenvolvimento a norma
•
• Acesso à rede
internacional
horizontal
• Backbone
trançado que garantirá a aplicação
• ZDA – área de distribuição de zona
• Horizontal
Ethernet a 40 Gb/s em links metálicos
• EDA – área de distribuição de
de até 30 metros com duas conexões,
equipamento
O cabeamento de acesso à rede interconecta
os
links
para
cabos
de
par
HDA
–
área
de
distribuição
objetivando links intra-fileira.
provenientes
Esses
da(s) sala(s) de entrada ao(s) MD do
locais
são
usualmente
Redundância
compostos por racks (ou caixas de piso,
Por ser um ambiente crítico, que
no caso do ZDA) e têm a finalidade
o
deve manter seus serviços funcionando
de abrigar os distribuidores que já
cabeamento de acesso pode alimentar
ininterruptamente, deve-se considerar
discutimos:
diretamente o ZD.
a
data center. Eventualmente, devido
a
limitações
O
de
backbone
comprimento,
e
o
redundância
dos
sistemas
de
cabeamento
cabeamento do data center. A norma
• MDA: abriga o MD
horizontal são compostos por cabos
ABNT NBR 14565 exemplifica uma
• HDA: abriga o ZD
similares aos já comentados na seção
topologia redundante que pode ser
• ZDA: abriga o LDP
de cabeamento em edifícios comerciais.
aplicada em projetos de data centers
• EDA: abriga a EO
Como normalmente são instalados
de alta disponibilidade, ver Figura 7.
sob piso elevado, e muitas vezes com
ventilação forçada, a recomendação é a
A revisão atual da norma TIA-942
Espaços
incluiu mais um nível hierárquico por
A norma não define os nomes dos
meio do IDA (área de distribuição
utilização de cabos classificados como
LSZH, CMP (cabo metálico plenum) ou
espaços relacionados aos locais de
intermediária).
O
COP (cabo óptico plenum) em relação
distribuição de cabeamento de um data
backbone
duas
ao comportamento diante da chama.
center. Podemos tomar emprestado,
aplicável em data centers de grande
então, para a finalidade deste artigo, a
tamanho. Mas não há equivalente a ele
em
IDA
dividiria
partes,
Desempenho
As especificações de desempenho
dos cabos para data centers são as mesmas já definidas na seção sobre edifícios
comerciais,
mas
há
uma
recomendação relativa ao desempenho mínimo desejado: • Par trançado: Categoria 6A/Classe EA • Fibra ótica: OM3 O objetivo de tal recomendação mínima de cabeamento é garantir a velocidade Ethernet a 10 Gb/s para par trançado e 40 Gb/s e 100 Gb/s para fibra ótica dentro das distâncias usuais encontradas em data centers.
Considerações extras:
• Para a utilização de velocidades de
o
sendo
Figura 7 – Exemplo de topologia redundante para data centers. Fonte: ABNT NBR 14565.
81
O Setor Elétrico / Março de 2015
na norma nacional ainda.
Referências
components standards; • ANSI/TIA-568-C.3 Optical fiber
Melhores
• ABNT NBR 14565:2013 Cabeamento
cabling components standard;
estruturado para edifícios comerciais e
• ANSI/TIA-568-C.4 Broadband coaxial
um anexo informativo, o Anexo F
data centers;
cabling and components standard;
– Melhores práticas para projeto e
• ABNT NBR 14703:2012 Cabos
• ANSI/TIA-569-C Telecommunications
instalação de infraestrutura para data
de telemática de 100 Ω para redes
pathways and spaces;
centers, que estabelece “um conjunto
internas estruturadas — Especificação;
• ANSI/TIA-942-A Telecommunications
de melhores práticas e recomendações
• ABNT NBR 14705:2010 Cabos
infrastructure standard for data centers;
mínimas para projetos e instalações de
internos para telecomunicações
• ISO/IEC 11801 Information
infraestrutura de data centers, como
- Classificação quanto ao
technology – Generic cabling for
especificações gerais a respeito da sua
comportamento frente à chama;
customer premises;
localização, estrutura civil, instalações
• ABNT NBR 16264:2014
• ISO/IEC 24764 Information
elétricas, piso elevado, infraestrutura,
Cabeamento estruturado residencial;
technology – Generic cabling systems
condicionamento de ar, automação,
• ANSI/TIA-568-C.0 Generic
for data centres.
equipamentos, acessórios e outros
telecommunications cabling for
componentes”.
customer premises;
*Marcelo Barboza é analista de sistemas,
São 14 páginas de informações
• ANSI/TIA-568-C.1 Commercial
certificado como RCDD e NTS pela BICSI, ATS
muito úteis para quem vai participar
building telecommunications cabling
pelo Uptime Institute e membro da Comissão de
do projeto ou da instalação de um data
standard;
Estudos CB-03/CE-03:046.05 da ABNT sobre
center, envolvendo diversas disciplinas
• ANSI/TIA-568-C.2 Balanced twisted-
cabeamento estruturado. É diretor técnico da
relacionadas.
pair telecommunications cabling and
Apogee Consultoria | marcelo@apogee.com.br
práticas
A ABNT NBR 14565 possui ainda
82
Eletromagnetismo Por Sérgio Toledo Sobral e Patrício Munhoz Rojas*
Revisão de métodos e de conceitos referentes ao cálculo de tensões induzidas Metodologias utilizadas para o cálculo de tensões induzidas de baixa frequência e conceitos básicos referentes ao assunto
O Setor Elétrico / Março de 2015
O Setor Elétrico / Março de 2015
O
83
conceito de tensão induzida tem sido focalizado desde
os primórdios do estudo do eletromagnetismo e do estudo dos circuitos elétricos, sendo o marco mais importante a Lei de Faraday, de 1831, que se referia a circuitos fechados feitos de fios metálicos. Posteriormente, em 1856, esta lei foi generalizada e incorporada nas equações de Maxwell. Já em 1857, ela foi aplicada por Kirchhhoff para obter a famosa “equação do telegrafista”, que descreve a propagação de sinais elétricos em uma linha de transmissão, incluindo fios metálicos, percorridos por corrente elétrica e “gaps” isolantes submetidos a tensões elétricas.
Com o desenvolvimento da transmissão de energia elétrica
a longas distâncias, por meio de linhas de transmissão em corrente alternada, começou o aperfeiçoamento da teoria de circuitos de baixa frequência e, em 1897, Steinmetz introduziu o conceito de fonte de tensão para representar a tensão induzida ao longo de um fio condutor.
Em novembro de 2009, foi publicado um artigo sobre o
assunto, de autoria de engenheiros brasileiros, no Power Delivery do IEEE, o qual suscitou uma controvérsia entre os engenheiros brasileiros que resultou na publicação de três artigos na revista Eletroevolução (do Cigré), os quais veicularam a visão em termos eletromagnéticos, em termos de linhas de transmissão curtas e em termos da teoria de circuitos, respectivamente. Isso motivou o GT-2 (Grupo de Trabalho 2), que trada da norma ABNT NBR 5419, do Comitê Brasileiro de Energia Elétrica (Cobei) a desenvolver uma pesquisa sobre o tema e a auspiciar testes experimentais para dirimir essas controvérsias. Como mostra a literatura internacional sobre o tema, a descrição em termos eletromagnéticos é uma descrição válida para qualquer sistema eletromagnético. Se o sistema eletromagnético a ser descrito cumpre certas restrições, sua descrição em termos de linhas de transmissão é uma descrição válida.
Se o sistema eletromagnético a ser descrito, além de cumprir
as restrições anteriores, cumpre outras restrições adicionais, sua descrição em termos da teoria de circuitos é uma descrição válida.
O primeiro propósito deste artigo é mostrar que, no caso
de sistemas eletromagnéticos que cumpram todas as restrições necessárias, como é o caso de linhas curtas operando em frequências baixas, todas as descrições acima são igualmente válidas e que as metodologias de cálculo com base em qualquer uma dessas descrições, se corretamente aplicadas, devem conduzir aos mesmos resultados.
84
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
Um segundo propósito é expor a raiz das principais
Assim, pode-se falar da corrente (I), que flui no indutor (1),
controvérsias e mostrar como os resultados dos testes
e da corrente (-I), que flui no condutor de retorno (2). Veja a
experimentais realizados ajudam a dirimir essas controvérsias.
Figura 1.
O artigo é então organizado da seguinte maneira:
Se, além das suposições anteriores, nós supomos que as
correntes transversais no circuito indutor estão muito afastadas • Como a tensão no “gap” de uma espira aberta é definida em
da espira em consideração, então a tensão no trajeto transversal
termos eletromagnéticos e seu valor é calculado, no caso de
3-2’ “V32’(gap)” passa a ser igual à diferença de potencial
uma espira assimilável a uma linha de transmissão curta;
elétrico entre os terminais (d.d.p.) V(3) - V(2’).
• Como a diferença de potencial entre os terminais do “gap” de
uma espira aberta é definida em termos da teoria de circuitos e
V(3) - V(2’), é calculada supondo que os condutores longitudinais
seu valor é calculado, no caso de uma espira assimilável a uma
do circuito indutor são de comprimento muito maior que o
linha de transmissão curta;
comprimento dos condutores longitudinais da espira e também
• Os principais pontos, ao nosso ver, causadores das
que a separação entre eles (Ver Anexo 3). A tensão “V32’(gap)”
controvérsias;
é causada por duas parcelas aditivas:
Na Figura 1, a tensão “V32’(gap)”, neste caso igual à d.d.p.
• O teste do Laboratório de Engenharia Elétrica da Universidade Veiga de Almeida (UVA) e como seus resultados iluminam os
• A primeira parcela corresponde à soma contínua dos
pontos causadores das controvérsias;
envolvimentos de fluxo (“flux linkages”) que atravessa a área
• O segundo teste do Lactec e os resultados que iluminam os
da espira e é produzida pela corrente (I), que flui no indutor (1).
pontos causadores das controvérsias e, finalmente,
• A segunda parcela corresponde à soma contínua dos
• As principais conclusões.
envolvimentos de fluxo que atravessam a área da espira, fluxo este produzido pela corrente (-I), que flui no condutor de
A Lei de Indução de Faraday aplicada a uma espira aberta
retorno (2).
Na formulação do eletromagnetismo em termos da intensidade do campo elétrico (E) e da densidade de fluxo magnético (B), a Lei da Indução de Faraday, quando aplicada a uma espira aberta, diz que a tensão “V32’(gap)” existente ao longo de um caminho no “gap” entre os terminais (3) e (2’) de uma espira aberta (3-0-2’) é causada pela variação no tempo do fluxo magnético que atravessa a área da espira (Ver Figura 1).
Este é o resultado de supor que a tensão ao longo do
condutor aberto da espira é nula (ver Anexo 1). Ou seja:
Figura 1 –Tensão ao longo de um caminho no “gap” entre os terminais (3) e (2’) da espira aberta (3-0-2’).
Cálculo da d.d.p. no Gap de uma espira aberta utilizando teoria de circuitos O eletromagnetismo pode também ser formulado em termos do potencial elétrico (V) e do potencial magnético (A)
No caso especial, porém muito importante, da utilização
(ver Anexo 1).
de circuitos indutores e espiras formados por condutores
No caso que estamos analisando, em que o efeito magnético
longitudinais de dimensões muito maiores que as dos
dos condutores transversais está sendo desprezado e, portanto,
condutores transversais (como os mostrados na Figura 1), tanto
as tensões transversais, tanto de modo diferencial como de
os circuitos indutores como as espiras podem ser assemelhados
modo comum, são iguais às diferenças de potencial elétrico
a linhas de transmissão.
(ou d.d.p.s), podemos representar as linhas de transmissão
86
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
mediante a teoria de circuitos, cujas variáveis de estado são os
fonte de tensão (que representa o acoplamento indutivo com o
potenciais elétricos nos nós do circuito e as correntes nos ramos
exterior) em série com uma impedância própria do trecho, que
do circuito, as quais são as produtoras de potencial magnético
representa a parte da diferença de potencial entre os terminais do
(ver Anexo 2).
trecho que depende da corrente no trecho, ou seja, representa
sua resistência e sua indutância própria (ver Figura 2).
Os “gaps” isolantes transversais entre dois nós, nos quais
a corrente que entra é diferente da corrente que sai, são
representados por capacitores.
Anexo 1):
Em geral, ao longo de um trecho condutor, temos de (ver
Os trechos de condutores longitudinais entre dois nós são
representados, seguindo o modelo de Steinmetz [2,3,6], por uma
Então, o valor da fonte de tensão de cada trecho é dado pela
tensão induzida ao longo do trecho, devido às fontes externas:
Na Figura 3, o valor da fonte de tensão no trecho (3-0)
é calculado usando uma expressão deduzida no Anexo 3, supondo que os condutores longitudinais do circuito indutor sejam de comprimento muito maior que a separação entre eles. Figura 2 – Representação circuital da espira aberta.
No caso de não haver corrente nesse trecho, o valor da fonte
de tensão no trecho (3-0) é igual à d.d.p. V(3) - V(0). No Anexo 3,
88
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
também é mostrada, para o caso de as suposições acima serem
(2’-0) que, no caso de não existir corrente nesse trecho, é igual
cumpridas, uma interpretação do cálculo em termos de enlaces
à d.d.p. V(2’) - V(0). A Figura 5 mostra que a soma das d.d.p.s
de fluxo, já utilizada na referência [6].
induzidas ao longo dos trechos (3-0) e (2’-0) produzem uma
d.d.p. V(3) – V(2’) do mesmo valor que o calculado, utilizando o
No Anexo 2, é mostrada uma expressão que é utilizável no
caso que as suposições acima não sejam cumpridas [4] e [7].
processo mostrado na Figura 1.
Uma grande vantagem da utilização da teoria de circuitos
é que, ao permitir calcular o potencial em todos os nós de interesse, permite calcular facilmente a diferença de potencial entre os terminais de qualquer ramo de interesse.
Principais pontos de controvérsia Existência ou não de d.d.p. ao longo do condutor
Deve ser notado que a d.d.p. V(3) - V(2’) é, logicamente, igual a:
Figura 3 – Cálculo do valor da fonte V30 que representa a tensão induzida ao longo do condutor (3-0).
Em que P1 e P2 são dois nós (ou pontos) intermediários ao
das d.d.p.s entre os nós intermediários.
Utilizando as suposições acima mencionadas, na Figura 4
é mostrado o cálculo do valor da fonte de tensão no trecho
Ou seja, estamos dizendo que o potencial varia ao longo dos 1
S
B
V(2’) = 0,514
V
2
-I
Figura 2).
V(0) = 0 V
k=(150).9.(2.π.60).(2.10-7)=0,1018 V2’0 = - k.ln.(C/B)
A=1,25 m B=1,242 m C=0,008 m V2’0 =- k.ln(0,008/1,242)= 0,514 V
Figura 4 – Cálculo do valor da fonte V2’0 que representa a tensão induzida ao longo do condutor (2’-0).
V(3) = 0,141V
1 I
condutores longitudinais e que, no caso analisado, não varia ao longo dos condutores transversais da espira sem corrente (ver
0
2’
Na Figura 5, deve ser notado que a d.d.p. V(3) - V(2’) é igual
(0) foi escolhido como referência dos potenciais (ver Figura 5).
I
C
à soma das d.d.p.s (V(3) - V(0)) + (V(0) - V(2’)), em que o ponto
9m
A
longo do condutor. Portanto, a d.d.p. V(3) - V(2’) é igual à soma
V(0) = 0 V
Este fato, juntamente com a suposição, muito razoável neste
caso, de que a tensão ao longo do condutor aberto da espira é nula, tem gerado uma controvérsia a respeito da existência, ou não, da “d.d.p. ao longo do condutor aberto da espira” [5].
Do ponto de vista experimental, as medições feitas na UVA
e no Lactec comprovaram, de maneira insofismável, o fato de que há d.d.p. induzida ao longo de um condutor aberto e que ela pode ser medida. Significando que, em geral, o potencial ao longo do condutor é variável, ainda que não exista corrente circulando por ele.
S
3
0
Modificação introduzida pela existência de malhas de terra no local das medições
2’
V(2’) = 0,514 V
2
-I
V32’(gap) = (V(3) - V(0))+(V(0) - V(2’) ) =(0.141)-(0,514) = - 0,373V Figura 5 – A tensão V32’(gap) é igual ao somatório das d.d.p.s induzidas ao longo da espira aberta.
A diferença essencial entre as referências 4 e 6 e um ponto de controvérsia na interpretação da referência 3 está na representação da corrente de retorno quando esta circula pela malha de terra. A referência 4 propõe diversas alternativas de distribuição de corrente de retorno na malha, enquanto a referência 6 assume que a corrente de retorno circula praticamente toda ela pelo condutor da malha de terra
89
O Setor Elétrico / Março de 2015
imediatamente embaixo do indutor.
central entre os condutores com corrente, e o condutor sem
corrente situado mais próximo do retorno, denominado
Na verdade, nenhuma das duas versões é adequada, pois,
nos dois testes do Lactec, a corrente de retorno circulou até a
condutor 2’; e
fonte por um condutor de retorno isolado e não circulou pela
• O segundo tipo foi uma medição ao longo de um único
malha, por razões de segurança. Entretanto, o segundo teste
condutor sem corrente, o condutor denominado 2’.
do Lactec comprovou que, mesmo quando a corrente não retorna pela malha, circulam correntes induzidas por ela, as
Valores medidos no teste da UVA
quais modificam as d.d.p.s induzidas ao longo de condutores
Na Figura 7, são mostrados, em forma de tabela, os
abertos e também as que surgem no “gap” entre os condutores
resultados das medições feitas na UVA.
abertos e entre eles e a malha (ver Anexo 4).
Teste da UVA em abril de 2013 Circuito de medição utilizado no teste da UVA
As medições na UVA foram feitas em abril de 2013 e o
circuito de medição utilizado no teste é mostrado na Figura 6, na qual se pode ver que foram efetuados dois tipos de medições: • O primeiro tipo foi uma medição da tensão existente entre dois condutores. Foi medida a tensão entre todos os condutores sem corrente e o condutor com corrente denominado “retorno”, e foi medida também, em duas posições ao longo do condutor, a tensão entre o condutor denominado 4, situado na posição
Figura 6 – Circuito de medição utilizado no teste da UVA, realizado em abril de 2013.
90
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
Análise dos resultados do teste da UVA
situado na posição central entre os condutores de uma linha
O principal resultado das medições efetuadas na UVA foi
de transmissão bifilar é nula, como pode ser visto na Figura 8.
estabelecer que a tensão medida entre 0’ e 2’ se estabiliza no
Entretanto, este fato é uma decorrência lógica da expressão
valor 0,030 para distâncias maiores que 1,5 metros.
para a tensão induzida mostrada no Anexo 3.
Segundo teste do Lactec em junho de 2014 Este teste foi batizado como segundo teste do Lactec porque existiu uma primeira medição no Lactec, que foi organizada pela ST&SC como parte de um P&D (Pesquisa & Desenvolvimento), elaborado para terceiros.
Essa primeira medição deu origem a um artigo publicado no
Power Delivery do IEEE, em novembro de 2009, o qual suscitou uma controvérsia que motivou ao GT-2 (Grupo de Trabalho 2) da ABNT NBR 5419, do Cobei a desenvolver uma pesquisa sobre o assunto.
Este resultado enfatiza o fato de que, no caso de existir
condutores em que a corrente vai e retorna, a densidade de fluxo
UVA (Abril 2003) e o teste do Lactec, os quais foram organizados pela ST&SC e patrocinados pela UVA e pelo Lactec, como uma colaboração à pesquisa desenvolvida pelo Cobei.
magnético diminui muito mais rapidamente com a distância aos condutores do que no caso de um condutor com corrente isolado (ver Anexo 4). Isso permite supor que, neste caso, para qualquer laço maior que 1,5 metros, o fluxo magnético enlaçado seria aproximadamente igual ao fluxo magnético enlaçado por um laço infinito. Portanto, a tensão induzida, ao longo do condutor 0 – 2’, é igual à variação no tempo desse fluxo, já que a tensão induzida nos condutores perpendiculares é nula e também é
Circuito de medição utilizado no segundo teste do Lactec
A Figura 9 apresenta o circuito de medição utilizado no
segundo teste do Lactec, realizado em junho de 2014.O circuito de medição utiliza uma armação de tubos de PVC, mostrada na Figura 10. Os induzidos abertos 2’, 5, 4, 6, 7 mostrados na Figura 9 foram instalados dentro de tubos de PVC para garantir sua posição ao longo dos quatro metros de extensão.
nula a tensão induzida num condutor a uma distância infinita.
CIRCUITO CIRCUITO DE DE TESTE TESTE
Desta maneira, a tensão medida de valor 0,030 volts representa
TUBO TUBODE DEPVC PVC
RETORNO INDUTOR
150 150AA
uma medição da tensão induzida ao longo do condutor 0 – 2’,
RETORNO RETORNO INDUTOR
mostrando que ela existe e pode sim ser medida.
A
FONTE
Figura 7 – Resultados das medições realizadas no teste da UVA.
Como elementos desta pesquisa foram realizados o teste da
0.25m
Foi feita também a observação surpreendente até para
0.25m
os partidários da noção de tensão induzida ao longo de um
0.25m
condutor de que a tensão induzida ao longo do condutor
1
77
1
a a
6
0” a a a
4
0.25m 5 2’
b
2 2
PISO
0.30m
2.5m
PISO
V
150 150 A
2.5m
V
LIGAÇÃO LIGAÇÃODE DE (0’’) (0’’) (a)COM COM COM(2) (2) (2)
SUPORTE SUPORTE DE DEMADEIRA MADEIRA
Figura 9 – Circuito de medição utilizado no segundo teste do Lactec, realizado em junho de 2014.
A Figura 11 é uma vista superior do circuito de teste, que
mostra como se formam as “áreas de sombra” magnética nas imediações do circuito. A mesa de medição na qual fica o Figura 8 – D.d.p. nula ao longo do condutor (0”-4) a meio caminho entre o indutor (1) e o retorno (2) quando não existe malha de terra no local.
voltímetro e o osciloscópio é colocada nessa área para minimizar o acoplamento magnético com o indutor e com o retorno.
92
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
Como o acoplamento magnético na área de sombra é
referentes à tensão induzida ao longo de um condutor, bem
muito reduzido, verificou-se, durante as medições, não ser
como para determinar o efeito da malha do laboratório, e assim
necessário retorcer a parte final dos fios do “loop” de medição
determinar o tipo da modificação introduzida pela presença de
do voltímetro.
condutores extensos (não similares a um fio) na vizinhança de uma linha de transmissão.
Para este efeito, no segundo teste do Lactec foram também
efetuados dois tipos de medições: • O primeiro tipo foi uma medição da tensão existente entre dois condutores. Foi medida a tensão entre todos os condutores sem corrente e o condutor com corrente denominado “retorno”, e também foi medida a tensão entre condutores sem corrente; e, • O segundo tipo foi uma medição ao longo de um único condutor sem corrente, o condutor denominado 2’.
Figura 10 – Estrutura de suporte do circuito de PVC utilizado no segundo teste do Lactec.
Valores medidos no segundo teste do Lactec
Na Tabela 1 do relatório Institutos Lactec LAT 2590/2014
[9], reproduzida a seguir, pode-se ver o conjunto dos valores medidos com o circuito de medição mostrado na Figura 9.
Deve-se notar que o ponto chamado 0’’ na Figura 9 é
chamado de “a” na Tabela 1 seguir. Estes valores incluem a medição ao longo do condutor 2’, para dois pontos ao longo dele; e também a medição da tensão entre os cinco induzidos utilizados no teste do Lactec e condutor de retorno. Tabela 1 – Valores medidos no segundo teste do Lactec com o circuito de medição da Figura 9
Terminais Distância Corrente no Figura 11 – “Loop” de medição do voltímetro e das “áreas de sombra” magnética. Medição da d.d.p. (Va0”) ao longo do trecho (a-0’’). Vista em planta do teste do Lactec realizado em junho de 2014.
A diferença fundamental entre o teste da UVA e o segundo
teste do Lactec reside na existência no segundo caso de estruturas metálicas nas quais poderiam ser induzidas correntes que alterassem o campo magnético produzido. No caso da UVA, não existia malha de terra no local do ensaio; já no caso do Lactec, o circuito de ensaio foi colocado diretamente sobre a malha de terra do hall de alta tensão.
Além disso, no teste da UVA, a extensão do indutor e
do retorno era de apenas 2 m, com 1 m de separação entre eles, e a corrente de teste era de 50 A; já no segundo teste do Lactec, ainda que a separação entre o condutor de ida e o de retorno da corrente era também de 1 m, o comprimento desses condutores era de 4 m e a corrente de ensaio de 150 A. A armação de PVC do circuito de medição da UVA era também um pouco menos elaborada. Assim sendo, o segundo teste do Lactec serviria para confirmar ou não as constatações feitas no teste da UVA,
de
D (m)
a-2’
2,5
a-2’
medição
circuito
indutor (A)
Offset do Medida do
voltímetro voltímetro (mV)
(mV)
152
1,11
155,0
2,0
151
1,40
157,4
a-2’
1,5
151
1,60
157,3
a-2’
1,25
151
2,30
155,7
a-2’
1,0
150
3,20
155,6
a-2’
0,5
150
2,40
151,6
a-2’
0,25
150
4,60
139,2
a-2’
0,0
151
0,11
110,0
a-b
2,5
152
0,66
78,8
a-b
1,5
151
3,50
78,2
2-2’
-
152
0,97
359,7
2-5
-
152
1,78
415,8
2-4
-
151
2,06
443,2
2-6
-
151
2,31
470,5
2-7
-
150
4,22
559,5
7-4
-
152
1,6
173,2
2’-4
-
152
3,5
178,8
2-4
-
152
3,8
448,5
93
O Setor Elétrico / Março de 2015
Na Tabela 2 do relatório do Lactec LAT 2590/2014 [9],
d.d.p. induzida ao longo de um condutor aberto equidistante do
reproduzida a seguir, pode-se ver o conjunto dos valores medidos
indutor e do retorno era nula.
com o circuito de medição mostrado na Figura 9, porém com o ponto 0’’ (a) aterrado na malha de terra do laboratório.
Estes valores incluem a medição da tensão entre os cinco
induzidos utilizados no teste do Lactec e o condutor de retorno e a malha de terra do laboratório, para dois pontos ao longo dele; e
Tabela 2 – Valores medidos no segundo teste de Lactec com o circuito Figura 9, com o ponto 0’’ (a) aterrado na malha de terra
de medição da
do laboratório
Terminais
Corrente
de medição
(A)
Offset do
Medida do
voltímetro (mV) voltímetro (mV)
0’’-2
150
19,7
1729,0
0’’-2’
150
6,2
155,0
Análise dos resultados do segundo teste do Lactec
0’’-5
150
6,0
24,4
Os dados medidos no segundo teste do Lactec, apresentados
0’’-4
150
6,0
24,9
na Tabela 1, confirmam que os valores de d.d.p. medidos ao longo
0’’-6
150
6,0
67,1
do condutor aberto (a-2’) permanecem em um valor na faixa de
0’’-7
150
6,0
195,0
(155,0 V e 157,4V) para distâncias (D) maiores que 1,0 metro.
2’-5
149
9,6
131,7
Os dados mostram também que, para o trecho (a-b), que tem
2’-4
150
10,1
177,3
a metade da extensão de (a-2’) a d.d.p. permanece em um valor
2’-6
149
10,2
221,0
próximo de 78 V (cerca de metade dos valores medidos para
2’-7
150
9,4
349,4
(a-2’)), também para distâncias (D) maiores que 1,0 metro.
5-4
150
14,6
48,0
Observou-se, durante os testes, que esta distância (D) de
5-6
149
14,5
90,5
estabilização é um pouco menor que no caso do teste da UVA.
5-7
150
14,5
218,5
Essa redução é atribuída à existência, neste caso, de outras
4-6
150
15,0
46,3
correntes induzidas na malha de terra.
4-7
150
15,5
173,5
6-7
150
15,7
130,5
também, a medição da tensão entre os cinco induzidos utilizados.
Conforme já mencionado, no teste da UVA constatou-se que a
94
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
Entretanto, no teste do Lactec, foi constatado que a d.d.p.
Deve ser observado que o valor calculado, mostrado na última
nula ocorre para um condutor aberto situado um pouco mais
coluna da Tabela 4, está dentro da faixa de valores de d.d.p.
perto do retorno, devido ao efeito dos acréscimos de tensão
medida, levando-se em conta o off-set do voltímetro de medição
induzida nos condutores abertos, causados pelas correntes
(ver Tabela 2).
induzidas que circulam na malha (ver Figuras 13, 14, 15, 16 e 17).
Conclusões
Com referência às medições de d.d.p. entre condutores,
mostradas na Tabela 2, as medições no Lactec mostraram valores crescentes com a distância de separação com o condutor
de retorno; fato que está em perfeita concordância com o
básicas do eletromagnetismo: a formulação do eletromagnetismo
conhecimento comum de que o campo magnético produzido
em termos da intensidade do campo elétrico (E) e da densidade
pelo condutor de retorno é, na região entre os condutores,
de fluxo magnético (B), e a formulação em termos do potencial
do mesmo sentido que o campo magnético produzido pelo
elétrico (V) e do potencial magnético (A); assim como nas suas
condutor de ida da corrente.
respectivas simplificações: a teoria das linhas de transmissão e a
teoria de circuitos.
A Tabela 3 a seguir mostra o cálculo da tensão induzida ao
O presente artigo está baseado nas duas clássicas formulações
longo dos cinco induzidos abertos considerados no segundo
teste do Lactec supondo, inicialmente, que não há malha de terra
que cumpram todas as restrições necessárias, como é o caso de
no local. A tabela utiliza a mesma fórmula aproximada mostrada
linhas curtas operando em frequências baixas, todas as descrições
na Figura 3 e analisada no Anexo 3. As dimensões (A), (B) e (C)
acima são igualmente válidas e as metodologias de cálculo nelas
correspondem ao circuito de teste mostrado na Figura 9.
baseadas, se corretamente aplicadas, devem conduzir aos mesmos
Utilizando uma modelagem aproximada das correntes
resultados.
induzidas, mostrada no Anexo 4, consegue-se calcular com boa
aproximação os acréscimos de tensão induzida nos condutores
Eletroevolução [4,5,6] se refere a interpretações “práticas” destes
abertos, aplicadas pelas correntes induzidas na malha, e chegar
enfoques, este artigo utiliza medições de laboratório para dirimir
aos valores de d.d.p. induzida medidos no segundo teste do
essas controvérsias, duas feitas no Laboratório de Alta Tensão do
Lactec, como pode ser visto na Tabela 4 a seguir.
Lactec, em Curitiba, e outra no Laboratório de Engenharia Elétrica
Tabela 3 – Cálculo da tensão induzida ao longo dos cinco induzidos abertos do segundo teste do Lactec, supondo que não existe malha de terra no local
Vpq
A
B
C
Vpq=-k.ln(C/B)
(volts)
(m)
(m)
(m)
V2’0”
1,0
0,988
0,012
(Volts) s/malha + 0,1994
V50”
1,0
0,750
0,250
+ 0,0496
V40”
1,0
0,500
0,500
0,0000
V60”
1,0
0,250
0,750
- 0,0496
V70”
1,0
0,020
0,980
- 0,1759
k = (150.).(4.).(2.π.60).(2x10-7) = 0,0452
Nossa primeira conclusão é que, para sistemas eletromagnéticos
Como a controvérsia que deu origem às três publicações na
da Universidade Veiga de Almeida (UVA), no Rio de Janeiro. Sendo a apreciação dos autores deste artigo que os principais pontos de controvérsia são: • Existência ou não de d.d.p. ao longo de um condutor sem corrente; • Influência da presença de malhas de terra no local do teste.
As principais conclusões são as seguintes:
a) Existe diferença de potencial (d.d.p) induzida ao longo de um
Tabela 4 – Tabela de cálculo da tensão induzida ao longo dos condutores abertos, no segundo teste do Lactec (cálculo dos acréscimos é mostrado no Anexo 4)
Vpq (V)
d.d.p. medida limites (V)
Calculo sem malha
Acréscimos
Cálculo
devido à malha (V)
final (V)
(*) De
(*) Até
V2’0”
+ 0,149
+ 0,161
+ 0,199
- 0,042
+ 0,157
V50”
+ 0,018
+ 0,030
+ 0,050
- 0,034
+ 0,016
V40”
- 0,031
- 0,019
0,000
- 0,028
- 0,028
V60”
- 0,073
- 0,061
- 0,050
- 0,024
- 0,074
V70”
- 0,201
- 0,189
- 0,176
- 0,022
- 0,198
(*) Deve ser observado que o sinal indicado nas colunas 2 e 3 da Tabela 4, que correspondem à faixa dos valores medidos, foi determinado com base no sinal da última coluna da Tabela 4, pois os dados das medições, mostrados na Tabela 2, indicam apenas o módulo da d.d.p. (na coluna 4) e o off-set do voltímetro (na coluna 3).
96
Eletromagnetismo
O Setor Elétrico / Março de 2015
condutor, sem circulação de corrente, e ela pode ser medida;
Este engano, muito comum, pode dar origem a um valor calculado
b) A d.d.p. induzida por um indutor e seu retorno, ao longo de um
muito maior que o valor medido.
trecho de condutor sem corrente, pode ser calculada, com boa aproximação, por meio da fórmula simples, mostrada na Figura 3
Devido à sua extensão, os Anexos, aos quais os autores
e analisada no Anexo 3;
se referem no decorrer do texto, serão publicados juntamente
c) A d.d.p. induzida por um indutor e seu retorno, ao longo de
com a íntegra deste artigo no site www.osetoreletrico.com.br
um trecho de condutor sem corrente, pode ser medida, com boa aproximação, por meio de um voltímetro colocado num laço
Referências
formado pelo trecho condutor em questão, por dois condutores perpendiculares à circulação de corrente e por um condutor colocado paralelo à circulação de corrente, a uma distância suficientemente grande da linha de transmissão, de modo que o
[1] JACKSON, J. D. Classical electrodynamics. New York: John Wiley & Sons, 1962. [2] STEINMETZ, C. P. Theory and calculation of alternating current phenomena. 3. ed. Electrical World and Engineer Inc., New York, 1900. [3] SOBRAL, S. T. et al. Rigueira, IEEE Transactions on Power Delivery, v. 24, n. 4, Oct.
laço assim formado enlace praticamente todo o campo magnético
2009, p. 1.876-1.882.
produzido pela linha (ver Figura 11). Esta distância, no caso dos
[4] José Claudio de Oliveira e Silva, ELETROEVOLUÇÃO, No. 74, pp.35-53, Março
testes da UVA e do Lactec (ver Figuras 6 e 9) era de cerca de 1 m,
2014.
da mesma ordem de grandeza que a distância entre o indutor e
[5] OLIVEIRA E SILVA, A. ELETROEVOLUÇÃO, n. 75, p. 25-36, junho 2014. [6] SOBRAL, S. T.; SOBRAL, S. G.; AMON FILHO, J. Eletroevolução, n. 74, p.25-34,
o retorno;
março 2014.
d) Na situação em que a linha de transmissão bifilar (um indutor
[7] CIGRE WG C4.208, CIGRE TB 535 – EMC within Power Plants and Substations,
e seu retorno) está longe de estruturas metálicas ou da terra, dizer que o condutor sem corrente está aterrado apenas em uma extremidade equivale a dizer que o ponto de aterramento é escolhido como potencial zero, ou referência dos potenciais; e) O cálculo da d.d.p. induzida por um condutor indutor e por seu condutor de retorno à fonte, sobre condutores abertos, em local
2013. Atualiza a CIGRE TB 124 - EMC within Power Plants and Substations, 1997. [8] STEVENSON JR., William D. Elements of power system analysis. International Student Edition – Second Edition. [9] Relatório Institutos Lactec LAT 2590/2014.
*Sérgio Toledo Sobral é engenheiro eletricista. Foi consultor especial no Projeto Itaipu. Desde 1990, atua como consultor em sua própria companhia, a ST&SC
no qual exista malha de terra, deve levar em conta os acréscimos
Serviços Técnicos Ltda., especializada em estudos e projetos de aterramento e
na d.d.p. induzida ao longo dos condutores abertos produzidos
controle de interferências eletromagnéticas.
pelas correntes induzidas que circulam na malha de terra;
Patrício Munhoz Rojas é engenheiro eletricista. Atuou como pesquisador e
f) Quando se calcula a d.d.p induzida no “gap” que se forma entre
professor na Universidade de Chile e como pesquisador na Copel. Desde
o terminal aberto de um condutor e uma malha de terra, estando
1999, é pesquisador do Lactec, onde tem trabalhado nas áreas de medição
a outra extremidade do condutor aterrada na malha, não pode
em alta tensão, compatibilidade eletromagnética e proteção contra descargas
ser considerado que o condutor e a malha formam uma espira.
atmosféricas.
98
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
Mercado de linhas elétricas apreensivo A elevação no faturamento dos fabricantes de linhas elétricas foi abaixo do esperado em 2014. Mercado mostra preocupação com o baixo crescimento econômico do país
99
O Setor Elétrico / Março de 2015
Em pesquisa realizada no ano passado
governo como elemento que deve mais
comprar até R$ 1 milhão. A porcentagem
pela revista O Setor Elétrico, as empresas
impactar o mercado. A preocupação com
apresentada no documento deste ano foi
da área de linhas elétricas apresentaram
a economia brasileira também cresceu.
exatamente a mesma. Boa notícia para o
números que foram sentidos como uma
No levantamento de 2015, 15% das
mercado pode ser o crescimento relativo
grata surpresa. Elas haviam projetado um
empresas destacaram a desaceleração
às especificações e/ou compras na faixa
crescimento de 12% para 2013 no que
econômica do país. No ano passado,
de R$ 1 milhão a R$ 5 milhões. No ano
se refere ao seu faturamento em relação
somente 10% se mostraram se importar
passado, 20% declararam especificar e/
a 2012 e constataram um acréscimo
com isso.
ou comprar este montante. Em 2015, 33%
bem superior: de 17%.
A diferença dos números referentes
atestaram isto.
porcentagem maior do que a esperada,
ao
faturamento
anual
Dessa maneira, diminuiu ainda o
as companhias não quiseram arriscar e
das
empresas
um
número de companhias que classificam
previram elevação igual para 2014 em
levantamento para outro também são
o mercado brasileiro de linhas elétricas
comparação ao período anterior. No
indícios de como o mercado de linhas
como
entanto, os números alcançados foram
está apreensivo. Na pesquisa de 2014,
percepção caiu de 23% para 19% entre
mais discretos, tendo o setor registrado, no
28%
2014 e 2015. Não obstante, as empresas
ano passado, crescimento médio de 15%.
declararam faturar entre R$ 50 milhões a
continuam
Para 2015, a projeção é menos otimista: as
R$ 100 milhões anualmente. Na época,
vendidos no segmento de boa qualidade
empresas esperam crescer apenas 11%
a porcentagem relativa a este valor foi a
técnica. No levantamento do ano passado,
na comparação com o ano anterior.
mais elevada em comparação às outras
31% das empresas tinham esta avaliação.
A expectativa mais ponderada no
alternativas
Na pesquisa deste ano, 30% consideraram
que diz respeito ao crescimento de suas
realizada
das
bons os equipamentos vendidos no país.
empresas em 2015 é reflexo dos fatores,
empresas da área disseram faturar este
Confira a pesquisa de linhas elétricas na
destacados pelas pesquisadas, como
montante bruto em médio por ano.
íntegra a seguir:
grandes influenciadores deste mercado.
No que diz respeito aos usuários
No levantamento de 2014, projetos de
de linhas elétricas – formados, entre
infraestrutura e setor de construção
outros, por instaladores, companhias de
civil aquecido foram os mais votados,
manutenção, consultores, projetistas e
por 32% e 28% dos entrevistados,
revendedores –, a pesquisa mostrou que,
O principal segmento de atuação
respectivamente. Na pesquisa deste
em relação à estimativa e/ou compra de
dos fabricantes de linhas elétricas são as
ano, as empresas parecem esperar
produtos, não houve grandes mudanças
indústrias. Este segmento foi indicado por
ajuda governamental, já que a maioria
de 2014 para cá. No levantamento do
88% das empresas pesquisadas. Logo em
das que responderam à pesquisa (29%)
ano passado, a maioria das companhias
seguida, vem o setor comercial, apontado
apontou os programas de incentivo do
entrevistadas (38%) disse especificar e/ou
por 47% das companhias.
Mesmo ante a
das
bruto
médio
apresentados
companhias
propostas. agora,
de
pesquisadas
Na
somente
pesquisa 10%
em
franco
crescimento.
considerando
os
Esta
produtos
Números do mercado de linhas elétricas
100
Pesquisa - Linhas elétricas
Produtos para linhas elétricas mais comercializados
Principais segmentos de atuação
21%
Público
27%
Residencial
47%
Comercial
88%
O Setor Elétrico / Março de 2015
Industrial
A venda direta continua sendo o canal de comercialização mais
do ano passado, 80% das empresas entrevistadas disseram entrevistados fizeram tal afirmação.
Telemarketing
53%
Conduletes
29%
Eletrodutos flexíveis
29%
Canaletas de sobrepor Leitos (escada para cabos) Bandejas (eletrocalha com tampa) Eletrocalhas (sem tampa)
36%
Principais canais de vendas
16%
27%
32%
considerá-la como principal canal de vendas. Neste, 81% dos
Internet
Perfilados
32%
importante para os fabricantes deste segmento. No levantamento
16%
27%
40%
Distribuidores / Atacadistas
62%
Revendas / Varejistas
81%
Venda direta ao cliente final
Caixas de passagem e de ligação
Em quase sua totalidade, os mercados do segmento de linhas elétricas faturam até R$ 10 milhões, segundo a maioria dos fabricantes entrevistados. Os únicos mercados que destoam são o de eletroduto metálico e o de canaleta de sobrepor, que, de acordo com a maior parte das empresas pesquisadas, faturam entre R$ 50 milhões e R$ 100 milhões e R$ 10 milhões a R$ 50 milhões, respectivamente.
No que diz respeito às certificações ISO, 70% dos entrevistados
afirmaram contar com certificados ISO 9001, de gestão de qualidade e 19% declararam possuir certificados ISO 14001, de gestão ambiental. No levantamento de 2014, os números eram
Percepção sobre o tamanho anual total dos mercados Eletroduto metálico
bastante semelhantes: 67% e 22%, respectivamente. Certificações ISO
9% 23%
de R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
70%
23%
Até R$ 10 milhões
9001 (qualidade) 18%
19%
14.001 (ambiental)
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
27%
Caixa de passagem e de ligação, eletrocalha e bandeja foram
considerados os principais produtos comercializados, sendo votados por 40%, 36% e 32% dos entrevistados, respectivamente.
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
102
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
Eletroduto rígido
Bandejas (eletrocalhas com tampa) 18%
32%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
41%
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
Até R$ 10 milhões
27%
Até R$ 10 milhões
23%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões 23%
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
Leito (escada para cabos)
Canaleta de sobrepor
4%
8%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
23%
9%
4%
13%
28%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
Até R$ 10 milhões
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões 31%
Até R$ 10 milhões
17%
24%
De R$100 milhões a R$ 200 milhões
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
40%
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões Perfilados 4%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
9%
26%
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
De R$50 milhões a R$ 100 milhões Barramentos blindados
4%
14%
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
31%
Até R$ 10 milhões
29%
Até R$ 10 milhões
24%
De R$100 milhões a R$ 200 milhões
22%
De R$100 milhões a R$ 200 milhões
14%
26%
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
13%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
Eletrocalha (sem tampa)
9%
19%
Caixa de passagem e de ligação 4%
4%
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
26%
Até R$ 10 milhões 22%
10%
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
21%
De R$50 milhões a R$100 milhões
De R$100 milhões a R$ 200 milhões
41%
Até R$ 10 milhões 17%
De R$50 milhões a R$ 100 milhões
22%
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões
24%
De R$10 milhões a R$ 50 milhões
103
O Setor Elétrico / Março de 2015
A maior parte (54%) das empresas que responderam à
pesquisa acredita que o faturamento bruto médio anual das companhias é de até R$ 20 milhões. Faturamento bruto médio anual das empresas
10%
Acima de R$ 200 milhões
12%
Até R$ 3 milhões
10%
16%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
De R$ 3 milhões a R$ 5 milhões
10%
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões 10% 16%
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões
De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões
16%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
A balança comercial continua pendendo com muita força
para o mercado nacional: 94% dos produtos são consumidor internamente. Apenas 6% é exportado. Balança comercial
6%
Exportação
94%
Mercado Nacional
Os fabricantes entrevistados disseram ter crescido 15%
em 2014 ante 2013. Não muito otimistas, as empresas projetam uma elevação do faturamento de suas empresas da ordem de 11% de 2014 para 2015. No que se refere ao mercado, o quadro pintado é ainda pior. As companhias projetam crescimento de 8% para este ano em relação ao período anterior. Na pesquisa do ano passado, o acréscimo projetado foi de 13%.
104
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
Previsões de crescimento
Perfil das empresas
9% 25%
Revendedora de produtos
Consumidora de produtos
22%
8%
Percentual médio de contratação de funcionários em 2015
8%
Crescimento médio do mercado de linhas elétricas para 2015
Projetista
19%
15%
11%
Crescimento médio das empresas para 2015
15%
Instaladora
Atua em consultoria
10%
Atua em manutenção
Crescimento médio das empresas em 2014 comparado a 2013
Eletrodutos flexíveis (82%), conduletes (77%), e eletrodutos
metálicos (74%) foram considerados os produtos mais comprados e/ou especificados pelos consumidores deste segmento. Barramentos blindados (56%), dutos de piso (41%),
Entre os fatores que devem impactar o mercado de linhas
elétricas em 2015, os programas de incentivo do Governo
eletrocalhas armadas (41%), os produtos menos votados. Principais produtos comprados e/ou especificados
(29%) e o bom momento da economia (23%) foram os mais votados. Fatores que devem influenciar o crescimento do mercado
59% 6%
Projetos de infraestrutura
6%
Setor da construção civil desaquecido
Canaletas de sobrepor
59%
6%
Crise internacional
Bandejas (eletrocalhas com tampa)
31%
Eletrodutos isolantes
62%
Programas de incentivo da governo
Eletrocalhas (sem tampa)
64%
14%
67%
Setor da construção civil aquecido
Caixas de passagem e de ligação Perfilados
69% Eletroduto rígido
69% Eletrodutos metálicos
14%
Desaceleração da economia brasileira
74%
23%
Bom momento econômico do país
Conduletes
77% 82%
Eletrodutos flexíveis
Opinião dos usuários de linhas elétricas
A pesquisa colheu a opinião de instaladores, consultorias,
Assistência técnica, garantia, e selo Inmetro são os itens que
empresas de manutenção, projetistas, revendedoras, entre
mais influenciam o consumidor na hora de comprar um produto
outros.
do segmento de linhas elétricas.
106
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
Fatores que mais influenciam o comprador e/ou especificador de linhas elétricas
Fatores que menos influenciam o comprador e/ou especificador de linhas elétricas
Assistência técnica do fabricante
Preço 5%
10% 29%
Nota de 1 a 5
Nota de 1 a 5
3%
Nota 10
24%
32%
Nota de 6 a 7
Nota de 6 a 7
Nota 10
58%
39%
Nota de 8 a 9
Garantia
Nota de 8 a 9
Treinamento oferecido pelo fabricante 5%
Nota de 1 a 5 42%
13% 13%
Nota 10
Nota de 6 a 7
Nota 10
24%
Nota de 1 a 5
13%
Nota de 6 a 7
40%
50%
Nota de 8 a 9
Selo do Inmetro
Nota de 8 a 9
Local de fabricação do produto (nacional ou importado) 8%
51%
Nota 10
11%
Nota de 1 a 5
Nota 10
11%
Nota de 6 a 7
42% 30%
Nota de 8 a 9
Nota de 8 a 9
Já os fatores que menos motivam as compras por parte dos
28%
Nota de 1 a 5
19%
Nota de 6 a 7
A maioria dos consumidores pesquisados, 69%, declarou-se
usuários são: preços, treinamento oferecido pelo fabricante e
estar satisfeito com a qualidade dos produtos disponíveis no
local de fabricação do produto.
mercado nacional.
107
O Setor Elétrico / Março de 2015
Grau de satisfação com a qualidade dos produtos disponíveis no mercado brasileiro 5%
Nota de 1 a 5
15%
26%
Nota 10
Nota de 6 a 7
54%
Nota de 8 a 9
A maior parte dos usuários que participaram do levantamento,
71%, estima comprar e/ou especificar até R$ 5 milhões em linhas elétricas neste ano. Estimativa de compra e/ou especificação de linhas elétricas em 2015 5%
3%
Acima de R$ 100 milhões
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
38%
5%
Até R$ 1 milhão
De R$ 10 milhões a R$ 50 milhões 16%
De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões
33%
De R$ 1 milhões a R$ 5 milhões
O mercado brasileiro de linhas elétricas foi classificado pela
maioria dos consumidores pesquisados (30%) como tendo produtos de boa qualidade técnica. Classificação do mercado brasileiro de linhas elétricas
13%
3%
5%
1%
Oferece bom respaldo técnico
Outros
Com deficiências técnicas (assistência e suporte)
9%
Mercado maduro e responsável 7% Produtos com pouca qualidade técnica
Desatualizado 13%
Atento às tendências internacionais 30% 19%
Mercado em franco crescimento
Produtos de boa qualidade técnica
Pesquisa - Linhas elétricas
SP
ADS DISJUNTORES
(19) 3804-1119
www.adsdisjuntores.com.br
Mogi Mirim
SP
X
ALLTEX
(11) 5562-0450
www.alltexequipamentos.com.br
São Paulo
SP
X
ALUMBRA
(11) 4393-9300
www.alumbra.com.br
São Bernardo do Campo
SP
ARCOIR
(11) 2115-7873
www.arcoir.com.br
São Paulo
SP
BANDEIRANTES PERFIS
(19) 2108-7600
www.bandeirantesperfis.com.br
Americana
SP
BEGHIM
(11) 2942-4500
www.beghim.com.br
São Paulo
SP
X
BURNDY
(11) 5515-7225
www.burndy.com
São Paulo
SP
X
X
CARBINOX
(11) 4795-9000
www.carbinox.com.br
Mogi das Cruzes
SP
X
X
CERÂMICA SÃO JOSÉ
(19) 3852-9555
www.ceramicasaojose.com.br
Pedreira
SP
X
X
COFLEX
(11) 4330-3347
www.coflex.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
COMSYSTEL
(11) 4158-8440
www.comsystel.com.br
Vargem Grande Paulista
SP
CONEX
(11) 2331-0303
www.conex.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
CONIMEL
(11) 3951-9595
www.conimel.com.br
Cravinhos
SP
X
X
DAISA
(11) 4785-5522
www.daisa
Embu
SP
X
DBTEC
(12) 3642-9006
www.dbtec.com.br
Pindamonhangaba
SP
X
X
DELTA CANALETAS
(11) 4705-3133
www.deltaperfilados.com.br
Santana de Parnaiba
SP
X
X
X
DISPAN
(19) 3466-9300
www.dispan.com.br
Nova Odessa
SP
X
X
DUTOPLAST
(11) 2524-9055
www.dutoplast.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
DUTOTEC
(51) 2117-6600
www.dutotec.com.br
Cachoeirinha
RS
X
X
ELECON
(11) 2066-4100
www.elecon.com.br
São Paulo
SP
ELETROPOLL
(47) 3375-6700
www.eletropoll.com.br
Corupá
SC
EMBRAMAT
(11) 2098-0371
www.embramataltartensao.com.br
São Paulo
SP
ENERBRAS
(41) 2111-3000
www.enerbras.com.br
Campo Largo
PR
ENGEDUTO
(21) 3325-0733
www.engeduto.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
ENMAC
(11) 2489-5200
www.enmac.com.br
Arujá
SP
X
FACILIT
(11) 4447-1881
www.eletrocalhasfacilit.com.br
Franco da Rocha
SP
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
X
FLEXMATER
(51) 3365-5899
www.flexmaster.com.br
Porto Alegre
RS
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X
Possui programas na área de responsabilidade social
Guarulhos
Possui certificado ISO 14001
www.acabine.com.br
Outros
(11) 2842-5252
Internet
SP
ACABINE
Estado
Telemarketing
Sumaré
Venda direta ao cliente final
Cidade
www.3m.com.br
Revendas/Varejistas
Site
0800 013 2333
Principal canal de vendas
Distribuidores/Atacadistas
Telefone
3M
Público
EMPRESA
Residencial
Comercial
Fabricante e distribuidora
Distribuidora
Fabricante
Industrial
Principal segmento de atuação
Empresa
Possui certificado ISO 9001
O Setor Elétrico / Março de 2015
Possui serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
108
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109
GIMI POGLIANO
(11) 4752-9900
www.gimipogliano.com.br
Suzano
SP
X
X
X
GRUPO LEGRAND
0800 11 8008
www.legrand.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
HAENKE TUBOS
(11) 4092-7772
www.haenke.com.br
Diadema
SP
X
X
HELLERMANNTYTON
(11) 2136-9000
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
X
X
HIDROSSOL
(14) 2105-0500
www.hidrossol.com.br
Marília
SP
X
X
X
HOLEC BARRAS
(11) 4191-3144
www.holec.com.br
Boituva
SP
X
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X
HOME ELETRIC
(11) 2487-5500
www.homeline.com.br
Guarulhos
SP
HUMMEL
(15) 3322-7000
www.hummel.com.br
Tatuí
SP
X
X
ISOLET
(11) 2118-3000
www.isolet.com.br
Itu
SP
X
X
JEA
(11) 4547-6000
www.jea.com.br
Mauá
SP
X
KACON
(11) 3361-2696
www.kacon.com.br
São Paulo
SP
X
KANAFLEX
(11) 3779-1670
www.kanaflex.com.br
Cotia
SP
X
X
LÍDER RIO
(21) 2564-0262
www.liderrio.com
Caxias
RJ
X
X
LPM
(11) 3976-1636
www.lpmmil.com.br
São Paulo
SP
MACCOMEVAP
(21) 2688-1216
www.maccomevap.com.br
Itaguaí
RJ
MAGNANI
(54) 4009-5255
www.magnani.com.br
Caxias do Sul
RS
MAXIDUTOS
(47) 3334-5899
www.maxidutos.com.br
Blumenau
SC
MEGABARRE
(11) 4525-6700
www.megabarre.com.br
Jundiaí
SP
X X
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X X
Possui programas na área de responsabilidade social
RS
Possui certificado ISO 14001
São Leopoldo
Possui serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
www.frontec.com.br
Outros
(51) 3201-2477
Internet
SP
FRONTEC
Telemarketing
Estado
Guarulhos
Venda direta ao cliente final
Cidade
www.fortlight.com.br
Revendas/Varejistas
Site
(11) 2087-6000
Principal canal de vendas
Distribuidores/Atacadistas
Telefone
FORTLIGHT
Público
EMPRESA
Residencial
Comercial
Fabricante e distribuidora
Distribuidora
Fabricante
Industrial
Principal segmento de atuação
Empresa
Possui certificado ISO 9001
O Setor Elétrico / Março de 2015
X
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X
Pesquisa - Linhas elétricas
Guarulhos
SP
X
X
MULTIWAY
(11) 3437-5600
www.multiwayrod.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
NOVEMP
(11) 4091-5300
www.novemp.com.br
Diadema
SP
X
X
X
X
NUTSTEEL
(11) 2122-5777
www.nutsteel.com.br
São Paulo
SP
X
X
OBO BETTERMANN
(15) 3335-1382
www.obo.com.br
Sorocaba
SP
X
X
ONIX
(44) 3233-8500
www.onixcd.com.br
Mandaguari
PR
PANDUIT
(11) 3613-2353
www.panduit.com
São Paulo
SP
PARAKLIN
(11) 3948-0042
www.paraklin.com.br
São Paulo
SP
PERFIL LÍDER
(11) 2412-7787
www.perfillider.com.br
Guarulhos
SP
X
X
PIPER RACK
(21) 3818-8200
www.piperack.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
PLP
(11) 4448-8000
www.plp.com.br
Cajamar
SP
X
X
POLEODUTO
(11) 2413-1200
www.poleoduto.com.br
Arujá
SP
X
X
POLIERG
(11) 2219-7700
www.polierg.com.br
São Paulo
SP
PROAUTO
(15) 3031-7400
www.proautomacao.com.br
Sorocaba
SP
PRODESMEC
(11) 4059-7690
www.prodesmec.com.br
Diadema
SP
REAL PERFIL
(11) 2134-0002
www.realperfil.com.br
São Paulo
SP
REIMOLD
(11) 3904-3554
www.reimold.com.br
São Paulo
SP
X
X
SALF
(11) 5614-7333
www.salf.com.br
São Paulo
SP
X
X
SCHNEIDER ELECTRIC
(11) 2165-5400
www.schneider-electric.com
Sumaré
SP
X
X
SPTF
(11) 2065-3820
www.sptf.com.br
São Paulo
SP
X
X
STECK INDÚSTRIA
(11) 2248-7000
www.steck.com.br
São Paulo
SP
X
STOCK PERFIL
(11) 3942-1950
www.stockperfil.com.br
São Paulo
SP
X
STRATUS
(12) 2139-6550
www.stratusfrp.com
São José dos Campos
SP
X
SULMINAS
(35) 3714-2660
www.sulminasfiosecabos.com.br
Poços de Caldas
MG
TIGRE
(47) 3441-5000
www.tigre.com
Joinville
SC
TRAMONTINA ELETRIK
(54) 3461-8200
www.tramontina.com
Carlos Barbosa
RS
VALEMAM
(11) 3382-8222
www.valemam.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
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WETZEL
0800 47 4016
www.wetzel.com.br
Joinville
SC
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X
Possui programas na área de responsabilidade social
X
www.mopa.com.br
Possui certificado ISO 9001
X
(11) 2413-1039
Possui serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
SP
MOPA
Estado
Outros
Diadema
Telemarketing
Cidade
www.melfex.com.br
Venda direta ao cliente final
Site
(11) 4072-1933
Revendas/Varejistas
Telefone
MELFEX
Principal canal de vendas
Distribuidores/Atacadistas
EMPRESA
Público
Residencial
Comercial
Fabricante e distribuidora
Distribuidora
Fabricante
Industrial
Principal segmento de atuação
Empresa
Possui certificado ISO 14001
O Setor Elétrico / Março de 2015
Internet
110
X
X
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X X X
X
X
112
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
X
X
X
Guarulhos
SP
X
ADS DISJUNTORES
(19) 3804-1119
www.adsdisjuntores.com.br
Mogi Mirim
SP
ALLTEX
(11) 5562-0450
www.alltexequipamentos.com.br
São Paulo
SP
ALUMBRA
(11) 4393-9300
www.alumbra.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
X
ARCOIR
(11) 2115-7873
www.arcoir.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
BANDEIRANTES PERFIS
(19) 2108-7600
www.bandeirantesperfis.com.br
Americana
SP
X
BEGHIM
(11) 2942-4500
www.beghim.com.br
São Paulo
SP
X
X
BURNDY
(11) 5515-7225
www.burndy.com
São Paulo
SP
X
X
X
CARBINOX
(11) 4795-9000
www.carbinox.com.br
Mogi das Cruzes
SP
X
X
X
CERÂMICA SÃO JOSÉ
(19) 3852-9555
www.ceramicasaojose.com.br
Pedreira
SP
X
X
COFLEX
(11) 4330-3347
www.coflex.com.br
São Bernardo do Campo
SP
COMSYSTEL
(11) 4158-8440
www.comsystel.com.br
Vargem Grande Paulista
SP
X
X
X
CONEX
(11) 2331-0303
www.conex.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
X
CONIMEL
(11) 3951-9595
www.conimel.com.br
Cravinhos
SP
X
X
X
DAISA
(11) 4785-5522
www.daisa
Embu
SP
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X
X
DBTEC
(12) 3642-9006
www.dbtec.com.br
Pindamonhangaba
SP
X
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X
DELTA CANALETAS
(11) 4705-3133
www.deltaperfilados.com.br
Santana de Parnaiba
SP
X
X
DISPAN
(19) 3466-9300
www.dispan.com.br
Nova Odessa
SP
X
DUTOPLAST
(11) 2524-9055
www.dutoplast.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
DUTOTEC
(51) 2117-6600
www.dutotec.com.br
Cachoeirinha
RS
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ELECON
(11) 2066-4100
www.elecon.com.br
São Paulo
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X
ELETROPOLL
(47) 3375-6700
www.eletropoll.com.br
Corupá
SC
X
X
X
EMBRAMAT
(11) 2098-0371
www.embramataltartensao.com.br
São Paulo
SP
X
X
ENERBRAS
(41) 2111-3000
www.enerbras.com.br
Campo Largo
PR
X
X
X
ENGEDUTO
(21) 3325-0733
www.engeduto.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
X
ENMAC
(11) 2489-5200
www.enmac.com.br
Arujá
SP
X
X
X
FACILIT
(11) 4447-1881
www.eletrocalhasfacilit.com.br
Franco da Rocha
SP
X
X
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
Sao Caetano do Sul
SP
X
X
X
FLEXMATER
(51) 3365-5899
www.flexmaster.com.br
Porto Alegre
RS
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Outros produtos
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www.acabine.com.br
Conduletes
X
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(11) 2842-5252
Caixas de pessagem e de ligação
X
SP
ACABINE
Materiais para amarração e identificação de cabos
Bandeja (eletrocalha com tampa)
X
Estado
Sumaré
Prensa-cabos
Eletrocalha aramada
X
Cidade
www.3m.com.br
Outras Linhas
Eletrocalha (sem tampa)
X
Site
0800 013 2333
Barramentos Blindados
Perfilado
X
Telefone
3M
Leito (escada para cabos)
Duto de piso
X
Canaleta de sobrepor
X
Eletroduto Flexível
X
Eletroduto Rígido
X
X
Eletroduto Metalico
Oferece treinamento técnico para os clientes
X
Eletroduto isolante
Tem corpo técnico especializado para oferecer suporte ao cliente
X
EMPRESA
Exporta produtos acabados
Importa produtos acabados
Principais produtos para linhas elétricas oferecidos pela empresa
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O Setor Elétrico / Março de 2015
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X
HAENKE TUBOS
(11) 4092-7772
www.haenke.com.br
Diadema
SP
X
X
X
X
HELLERMANNTYTON
(11) 2136-9000
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
X
X
X
HIDROSSOL
(14) 2105-0500
www.hidrossol.com.br
Marília
SP
X
X
HOLEC BARRAS
(11) 4191-3144
www.holec.com.br
Boituva
SP
X
X
X
HOME ELETRIC
(11) 2487-5500
www.homeline.com.br
Guarulhos
SP
X
HUMMEL
(15) 3322-7000
www.hummel.com.br
Tatuí
SP
X
ISOLET
(11) 2118-3000
www.isolet.com.br
Itu
SP
X
JEA
(11) 4547-6000
www.jea.com.br
Mauá
SP
X
KACON
(11) 3361-2696
www.kacon.com.br
São Paulo
SP
X
KANAFLEX
(11) 3779-1670
www.kanaflex.com.br
Cotia
SP
X
LÍDER RIO
(21) 2564-0262
www.liderrio.com
Caxias
RJ
X
LPM
(11) 3976-1636
www.lpmmil.com.br
São Paulo
SP
X
MACCOMEVAP
(21) 2688-1216
www.maccomevap.com.br
Itaguaí
RJ
MAGNANI
(54) 4009-5255
www.magnani.com.br
Caxias do Sul
MAXIDUTOS
(47) 3334-5899
www.maxidutos.com.br
MEGABARRE
(11) 4525-6700
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114
Pesquisa - Linhas elétricas
O Setor Elétrico / Março de 2015
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116
Manutenção
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por João Roberto Cogo, Nelson Clodoaldo de Jesus e Luiz Marlus Duarte*
Transitórios em transformadores a seco Análise de transitórios provocados por manobras de disjuntores a vácuo em transformadores com meio isolante sólido (a seco)
117
O Setor Elétrico / Março de 2015
O
dispositivos
este gás tenha sido sintetizado em
desenvolvida em 1926, quando foi
utilizados desde o final da década de
1904. Sua utilização é adequada
interrompida com sucesso uma corrente
1920 e, principalmente, a partir da
para altas e baixas correntes nas
de 900 A em 40 kV. As dificuldades
década de 1930 para interromper em
mais diversas classes de tensão. O
técnicas
circuitos elétricos as correntes normais
vazamento de gás também coloca
comercial destes tipos de disjuntores a
de sobrecargas, de curto-circuito, etc.
estes disjuntores inoperantes;
ocorrer a partir da década de 1960 e sua
Basicamente, os tipos de disjuntores
• Disjuntores a vácuo: apresentam
produção em série para alta tensão foi
com seus meios de extinção do arco
um curto intervalo de tempo de
iniciada nos anos 1970. A corrente de
elétrico estão relacionados a seguir:
arco, boa capacidade para executar
corte fora do zero em 1969 era de 20
religamentos
s
disjuntores
são
da
época
levaram
o
uso
e
pouco
A, tendo sido reduzida gradativamente
contatos,
porém,
chegando em 5 A em 1979 e nos dias
(PVO): injeção de óleo pressurizado
apresentam a ignição antecipada do
atuais é da ordem de 1,5 A a 4,5 A,
propicia o crescimento rápido da
arco elétrico, durante o fechamento
dependendo do fabricante. A interrupção
suportabilidade dielétrica entre os
dos contatos, denominada pré-strike,
do arco voltaico na câmara de extinção
contatos, permitindo a interrupção
bem como durante a abertura ocorre
dos disjuntores a vácuo é favorecida,
adequada das correntes de falta, porém
às denominadas reignições (restrike).
uma vez que as características dielétricas
requerem manutenção frequente;
Naturalmente, o fenômeno de restrike
do vácuo propiciam a ausência de
• Disjuntores e ar comprimido:
não é específico do disjuntor a vácuo.
colisões entre as moléculas. Todavia,
usados normalmente para tensão
Também se faz presente no disjuntor
nestes disjuntores, existem na câmara
acima de 230 kV imprimem pressão
com meio de extinção do arco em
de extinção dois tipos de arco voltaico,
de 150 bar a 200 bar na câmara
SF6. Os disjuntores a vácuo também
o difuso e o contraído.
de
apresentam
• Disjuntores a pequeno volume de óleo
desgaste
extinção,
podendo
modificar
rápidos
nos
como
desvantagem
e
o corte das correntes de baixa
Arco difuso: é formado por vapor
geralmente possuem peças similares
intensidade indutivas ou capacitiva fora
metálico sendo distribuído por toda a
entre diversos tipos de disjuntores. O
do zero natural “chopping current”.
superfície dos contatos do disjuntor e
a
capacidade
de
interrupção
ocorre para correntes de interrupção até
vazamento do ar comprimido pode colocá-los inoperante;
Disjuntores a vácuo
algo da ordem de 10 kA.
• Disjuntores a gás hexafluoreto de enxofre (SF6): tiveram sua produção
A primeira câmara de vácuo para
Arco contraído: quando a corrente de
comercial a partir de 1940, embora
interrupção de corrente alternada foi
interrupção é algo superior a 10 kA,
118
Manutenção
O Setor Elétrico / Março de 2015
o arco voltaico se contrai, criando um
estas condições adversas, os fabricantes
Interrupção de corrente por meio
foco de emissão iônica sobre parte dos
incluem no projeto dos contatos estrias
de disjuntores
contatos e utilizando poucos milímetros
(ou ranhuras), de modo que o efeito
O fenômeno da interrupção das
quadrados da área total dos contatos.
magnético gerado pelo próprio arco
correntes na câmara de extinção do arco
Assim sendo, o arco contraído provoca
percorra a máxima superfície possível do
de um disjuntor é função da diferença
a erosão dos contatos e a formação de
contato.
de potencial que aparece entre os
uma coluna de plasma estável com pouca
polos (contatos) no momento em que a
possibilidade de ser extinta. Para evitar
exposto.
As Figuras 1, 2 e 3 a seguir ilustram o
corrente é anulada. Se esta tensão for superior à rigidez dielétrica no circuito envolvendo os contatos do disjuntor, irá surgir uma corrente normalmente de alta frequência para equalizar as energias armazenadas nas capacitâncias envolvidas com os efeitos indutivos associados ao disjuntor. A dificuldade de interrupção das correntes ocorre principalmente nos disjuntores a vácuo.
De um modo geral, a distância entre
os contatos fixo e móvel dos disjuntores a vácuo quando totalmente abertos variam de fabricante para fabricante ficando no mínimo entre 7,5 mm a 8,5 mm e, no máximo, entre 14 mm a 16 mm. A Figura 4 ilustra as duas posições. À
medida
que
a
corrente
é
interrompida aparece uma tensão por meio do efeito resistivo e não linear do arco voltaico que é da ordem de Figura 1 – Aspectos construtivos de um disjuntor a vácuo.
15 V a 220 V nos disjuntores a vácuo. Sempre que a tensão do arco supera a rigidez dielétrica do meio de extinção, no caso o vácuo, ocorre a denominada reignição. Esta reiginição depende da distância entre os contatos fixo e móvel ao longo do processo de abertura, do valor instantâneo da tensão que irá aparecer entre os contatos após
Figura 2 – Representação esquemática do arco difuso.
a extinção da corrente (u(t)) e a sua correspondente taxa de crescimento (du/dt). O fenômeno da reignição é normal quando se estabelece por um meio dielétrico. Todavia, se a corrente fica um determinado tempo em zero e depois se reestabelece, o fenômeno é chamado de reacendimento do arco (restrike).
Figura 3 – Representação esquemática do arco contraído.
O reacendimento do arco (restrike)
acontece
com
maior
ou
menor
120
Manutenção
probabilidade
e
seus
O Setor Elétrico / Março de 2015
efeitos
são
No
entanto,
o
preacendimento
Na Figura 5, a forma de onda da
danosos ao sistema elétrico. A norma
do arco voltaico (pré-strike) ocorre no
corrente i(t) não sofre alteração durante
IEC 62271-100 indica as classes C1
fechamento do disjuntor quando os
processo de abertura por ter sido
e C2 para disjuntores com meio de
contatos fixo e móvel estão próximos,
considerada do tipo prospectiva, ou seja,
extinção
mas
conectados
é aquela que existiria se o disjuntor ficasse
classificados como C1 são aqueles
(contato metálico não foi formado) e a
o tempo todo fechado. No instante t1
que
probabilidade
tensão supera a capacidade do isolante
entre os contatos fixo e o móvel, existe
(low probability) de restrike durante
dielétrico. De um modo geral, os
um arco voltaico e, portanto, a corrente
a abertura de corrente capacitiva. Já
disjuntores cujo pré-strike normalmente
não é interrompida. Observar que, após
os de classe C2 são os que possuem
é minimizado durante o fechamento
os contatos estarem totalmente abertos
muito baixa probabilidade (very low
também procuram controlar o início
(topen) e se a tensão de arco continuar,
probability) de restrike nas mesmas
da movimentação do contato móvel e
o disjuntor não conseguirá interromper a
condições. Em ambos os casos esta
pressurizam a câmara sendo utilizados
corrente de falta.
certificação é feita por meio de testes
em laboratórios de testes de curto-
Destaca-se
específicos.
circuito.
da corrente fora do seu zero natural
a
vácuo.
possuem
baixa
Os
disjuntores
ainda
não
estão
(nos
ainda
disjuntores
a
que vácuo)
o
corte
provoca
sobretensões elevadas, facilitando os fenômenos de restrike. O corte da corrente fora do zero natural não é específico dos disjuntores com meio de extinção a vácuo, pois os demais com meio de extinção a pequeno volume de óleo, ar comprimido, SF6, etc. também interrompem a corrente fora do zero, mas, de modo geral, com efeitos menos danosos
que
os
provocados
pelos
disjuntores a vácuo.
Figura 4 – Posição dos contatos do disjuntor aberto e fechado.
Manobra de disjuntores a vácuo Normalmente,
as
manobras
de
abertura e fechamento dos disjuntores a vácuo provocam sobretensões transitórias de alta intensidade devido à interação com o sistema elétrico (indutâncias e capacitâncias). Estas sobretensões são observadas em manobras de energização e desenergização de transformadores de potência, bancos de capacitores, cabos e linhas de transmissão sem carga, motores, fornos a arco, etc. As sobretensões citadas são funções das correntes transitórias de alta frequência que ocorrem na manobra de energização de pré-ignições (prestrike) durante energizações (fechamento do disjuntor) e a corrente de corte fora Figura 5 – Comportamento da tensão de arco e da tensão do sistema durante um processo de aberturas.
do zero natural (“chopping”), múltiplas
121
O Setor Elétrico / Março de 2015
reignições (restrike) e escalonamento de tensão durante desenergizações (abertura do disjuntor).
De modo geral, estas sobretensões
apresentam amplitude (ou valor de pico ou ainda magnitude – Umáximo) e taxas de crescimento (du/dt) elevadas, que podem acarretar em falhas nos isolamentos
dos
equipamentos
que
são energizados ou desenergizados por meio do disjuntor a vácuo.
No entanto, analisando a tecnologia,
verifica-se que transformadores com meio isolante sólido (a seco) já eram utilizados na década de 1970, onde se observou que as falhas, de modo geral, eram devidas à presença de bolhas internas durante seu processo de fabricação. Quanto mais tempo o fabricante possui no mercado maior deve ser sua experiência na parte de impregnação e, portanto, as falhas de fabricação são minimizadas com o tempo. Até
2011,
os
transformadores
com meio isolante sólido tiveram sua tensão nominal de operação crescendo progressivamente desde baixa tensão até 23 kV ou 25 kV utilizados principalmente na área siderúrgica. Todavia, a partir de 2010, foi iniciada no Brasil a fabricação de transformadores em 34,5 kV com meio isolante sólido (a seco) e a partir de
2011/2012
começaram
a
estes ser
equipamentos instalados.
Em
2012, houve as primeiras falhas e, consequentemente, ocorreram perdas de produção e de faturamento bastante significativas nas indústrias que tinham estes equipamentos. Em 2013, o número de transformadores que entrou em falha já era bastante significativo, superando 15 unidades em um universo em torno de 60 em operação. As medições executadas pela GSI nos sistemas elétricos industriais com transformadores com meio isolante a seco apresentaram as formas de onda de tensão indicadas nas Figuras 6 a 9 a seguir.
122
Manutenção
O Setor Elétrico / Março de 2015
Figura 6 – Tensões instantâneas durante a ocorrência de pré-strikes (Umax = 183,3 kV fase-terra).
Figura 7 – Detalhe das tensões instantâneas durante a ocorrência de pré-strikes.
Figura 8 – Tensões instantâneas durante a ocorrência de restrikes (Umax = 91,2 kV fase-fase).
123
O Setor Elétrico / Março de 2015
Figura 9 – Detalhe das tensões instantâneas durante a ocorrência de restrikes.
10 – Circuito equivalente utilizado para simulações no programa ATPDraw.
Simulações no programa ATP
simulações de reignições são:
O circuito equivalente utilizado para
- Topen: tempo de abertura do disjuntor
as simulações de reignições no programa
em [s] (independente para as três fases);
ATP é apresentado na Figura 10.
- IMAR: valor da corrente de corte fora
do zero em [A].
Conforme se observa na Figura 10,
foram representadas as capacitâncias parasitas do transformador, do disjuntor,
Para representação da capacidade
o cabo de alimentação do transformador
dielétrica do disjuntor é utilizada a
e a curva de saturação do transformador.
equação (1) a seguir:
Na
Figura
10,
o
disjuntor
é
representado pelas chaves monofásicas
(1)
e pelo bloco indicado como CDJ, que é responsável por determinar e comandar
Em que o parâmetro t representa
os instantes de abertura e fechamento
o instante atual da simulação em [s]
do disjuntor. Para isso foi desenvolvida
e os parâmetros A e B representam a
pela GSI uma lógica utilizando-se a sub-
resistência dielétrica do disjuntor.
rotina MODELS existente no software
ATPDraw.
para disjuntores a vácuo é reproduzida a
Os
dados
de
entrada
para
as
Uma tabela com típicos de A e B
seguir.
124
Manutenção
O Setor Elétrico / Março de 2015
Tabela 1 – Valores típicos para disjuntores a vácuo
disjuntores a vácuo com capacidade de resfriamento média e lenta conforme a
Capacidade de resfriamento
A [V/S]
B [V]
Rápida
1,7E7
3.400
Tabela 1 – são similares aos mostrados nas
Média
1,3E7
690
Figuras 11 a 13, porém, os valores máximos
Lenta
0,47E7
690
de sobretensões obtidos foram de 148,8 kV ao simular as reignições para disjuntor
A sequência de operação desenvolvida
no modelo utilizado para simulação de reignições é a seguinte: a - No bloco CDJ, são informados o valor de Topen e o IMAR. Quando o valor de Topen for igual ao tempo de simulação e a corrente passante pela chave for igual à IMAR, a chave é aberta e começa a ser calculada a curva ULIM; b - Quando o valor da tensão entre os polos da chave aberta for maior que o valor de
Figura 11 – Comportamento das tensões entre os polos do disjuntor durante as reignições (valor máximo de 138,7 kV).
ULIM para aquele instante, o bloco CDJ fecha a chave (reignição do disjuntor) e volta a abrir após alguns microssegundos; c - A letra b será repetida até o instante em que o valor da tensão entre os pólos da chave aberta não ultrapassar mais a curva ULIM, e a partir deste instante a chave permanecerá aberta até o final da simulação.
Resultados de simulações
Considerando o circuito apresentado na
Figura 10 e os valores típicos relacionados na Tabela 1, serão apresentados a seguir os resultados das simulações realizadas para verificação do modelo utilizado para representação das reignições.
Figura 12 – Comportamento das correntes no disjuntor durante as reignições (valor máximo de 46,8 kA).
A Figura 13 mostra o comportamento das tensões fase-terra, no ponto B3 (nos
terminais do transformador em análise).
Os resultados de simulação de restrike,
considerando
os
valores
típicos
para
disjuntores a vácuo com capacidade de resfriamento rápida, conforme a Tabela 1, estão mostrados a seguir. A Figura 11 mostra o comportamento das tensões entre os polos do disjuntor durante a ocorrência das reignições (vide pontos de B1 para B2) com a curva ULIM calculada. Na Figura 12, é apresentada a corrente no disjuntor durante as reignições.
Os resultados de simulação de restrike
– considerando os valores típicos para
Figura 13 – Comportamento das tensões fase-terra no ponto B3 durante as reignições (valor máximo de 137,3 kV).
126
Manutenção
O Setor Elétrico / Março de 2015
com capacidade de resfriamento média e
separados para cada uma das três fases e
de 152,2 kV ao considerar o disjuntor com
normalmente aplicáveis para tensões iguais
capacidade de resfriamento lenta.
ou superiores a 17,5 kV. Para a tensão de
As
sobretensões
encontradas
são
operação é inferior a 17,5 kV e são colocados
reduzidas substancialmente ao se instalar
em um único invólucro (veja Figura 14b).
supressores de surto (mostrado na Figura
14) nos terminais dos transformadores
elaborados, que a reatância indutiva dos
de potência a seco. A instalação destes
cabos que alimentam os supressores de
equipamentos deve ser a mais próxima
surto pode influenciar no seu desempenho.
possível das buchas do lado primário do
Assim sendo, recomenda-se a utilização
transformador.
de barramentos para alimentação dos
supressores de surto e que eles estejam
Na Figura 14, tem-se: (R) resistor; (PR)
Verificou-se,
durante
os
estudos
para raios de oxido de zinco; (C) capacitor.
o mais próximo possível dos terminais
Os componentes (R, C e PR) dos
dos transformadores de potência a serem
supressores de surto na Figura 14a são
protegidos, considerando uma distância
mostrados de modo individual em invólucros
máxima de 2 m entre eles.
Figura 14 – Componentes dos supressores de surto.
Figura 15 – Formas de instalação de supressores de surto (SS).
O Setor Elétrico / Março de 2015
127
Existem algumas outras condições que também devem ser investigadas cuidadosamente dependendo do caso, conforme mostram os diagramas esquemáticos das possíveis instalações dos supressores de surto (SS) na Figura 15 a seguir. Deve-se procurar evitar as configurações mostradas nas Figuras 15b e 15c. A configuração da Figura 15d é aplicável em casos raros. De um modo geral, o supressor de surto deve ser instalado próximo ao equipamento a ser protegido, como mostra a Figura 15a, para um transformador que pode ser aplicável também no caso de um motor no lugar do transformador.
Conclusões
As investigações em campo tomaram por base os resultados das
medições das sobretensões na barra principal (correspondente ao ponto B1 na Figura 10), visto que, de um modo geral, não existem transformardes de potencial para conectar os equipamentos de medição nos terminais de transformadores de potência a seco que se encontravam instalados nas indústrias analisadas. Alguns resultados destas medições encontram-se nas Figuras 6 a 9.
Verifica-se, com base nas simulações, que as maiores sobretensões
encontradas nos terminais do transformador analisado ocorreu quando se considerou o disjuntor com capacidade de resfriamento lenta, que era de se esperar.
As soluções encontradas para reduzir as sobretensões foram a
instalação de supressores de surto do tipo mostrado na Figura 14.a.
Referências [1] - COLOMBO, R. Disjuntores de Alta Tensão, Série Brasileira de Tecnologia, Livraria NOBEL S.A., 1988. [2] - IEC International Electrotechnical Commission: High-voltage switchgear and controlgear - Part 100: High-voltage alternating-current circuit-breakers; 62271-100. [3] - Etna industrie, Make Switch Catalog. [4] - WOODFORD, D. A.; WEDEPOHL, L. M. Impact of Circuit Breaker Pre-Strike on Transmission Line Energization Transients, IPST - International Conference on Power Systems Transients, Seattle, USA, June, 1997. [5] - PRIKLER, László; HOIDALEN, Hans K. ATPDRAW (Alternative Transients Program), Version 3.5 for Windows 9x/NT/2000/XP, Users’ Manual, August 2002. [6] - MARTINEZ-VELASCO, J. A. “Power System Transients - Parameter Determination”. [7] - LOPES-ROLDAN, J. et al. Fast Transients Overvoltages Produced by Switching Distribution Transformers with a Vacuum Circuit Breaker: Simulation and Testing. [8] - Wong, S.M.; Snider, L.A.; LO, E. W. C. Overvoltages and ReignitionBehavior of Vacuum Circuit Breaker. [9] - LASTRA, R. B.; BARBIERI, M. Fast Transients in the Operation of an Induction Motor with Vacuum Switches. [10] - NAVALKAR, P. V.; GAJJAR, G. Modeling of Vacuum Circuit Breaker and its use for Studying Medium Voltage Reactor Switching. [11] – KAM, S. Assessing of Circuit Breaker Restrike Risks Using Computer Simulation and Wavelet Analysis. *João Roberto Cogo é engenheiro eletricista e sócio da empresa GSI Engenharia e Consultoria Ltda. Nelson Clodoaldo de Jesus é engenheiro eletricista e sócio da empresa GSI Engenharia e Consultoria Ltda. Luiz Marlus Duarte é engenheiro eletricista e engenheiro da empresa GSI Engenharia e Consultoria Ltda.
128
Transformadores
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Seokhoon Hong, Florian Predl e Michael Freiburg*
Calibração de transformadores de potencial em campo Método para uma calibração local de transformadores de tensão indutivos e capacitivos a partir de um ponto de vista prático, usando uma abordagem chamada de modelagem
129
O Setor Elétrico / Março de 2015
A
s classes de precisão de transforma
dores de potencial (TPs) são diferentes
peso do equipamento de teste e o tempo
(sucessor de IEC 60044-5);
necessário para o teste.
- IEEE C57.13 requisitos padrão para transformadores de instrumento;
para os transformadores de proteção e
Introdução
medição e são classificadas de acordo com
- ANSI C93.1 requisitos para capacitores de acoplamento de transporte de linha de
a relação máxima e o erro de fase-ângulo entre os vetores da tensão primária e a
Até hoje, as medições de precisão
energia e transformadores de potencial do
tensão secundária. Se os transformadores de
de
capacitor de acoplamento (TPC).
instrumentos não estiverem mais dentro de
convencionais geralmente têm sido obtidas
suas especificações padrão definidas, haverá
por meio da aplicação da tensão nominal
um risco de leituras incorretas ou ineficazes
no lado primário e medindo a tensão
de relação de tensão e o deslocamento
do medidor ou até mesmo uma falha de
secundária resultante, enquanto a carga
de fase são especificados em algum ponto
proteção do sistema. Isto é especialmente
nominal é aplicada, seja em laboratório ou
entre 80% e 120% (IEC) ou entre 90% e
verdadeiro
transformadores
de
potencial
Para enrolamentos de medição, o erro
de
em campo. Devido à alta tensão necessária
110% (IEEE) da tensão nominal primária
instrumentos mais antigos e, portanto,
para esses testes, este método tem seus
e de 25% a 100% da carga nominal
é aconselhável avaliar regularmente sua
limites práticos, especialmente quando se
secundária. Além disso, para a classe 0.1 e
condição para garantir uma operação segura
trata de testes em campo, respectivamente,
0.2 com uma carga nominal de 10 VA ou
dentro dos limites padrão definidos e das
testes de comissionamento.
inferior, o erro de relação de corrente e o
tolerâncias.
Uma nova abordagem para medir a
deslocamento de fase são definidos para 0
Nesse contexto, diferentes métodos
tensão e o erro de relação de tensão em
VA, que representa um circuito aberto (IEC).
são discutidos na literatura para calibrar
dependente de carga e o deslocamento
VTs em um laboratório ou em campo.
de fase é a chamada "abordagem de
de relação de tensão e o deslocamento
Recentemente,
foi
modelagem".
de fase são ainda especificados de 2% até
abordagem
calibração
para
transformadores
proposta
uma
Para enrolamentos de proteção, o erro
autárquica
Este artigo discute a aplicabilidade
100%*Fv da tensão nominal primária, em que
no local. Este trabalho apresenta o
desta abordagem alternativa e aponta as
Fv é o fator de tensão nominal e pode ser
mais novo método proposto para uma
informações necessárias para calcular o erro
especificado até 1,9 vezes da tensão nominal
calibração no local de transformadores
de relação de tensão e o deslocamento de
primária. A gama de carga é especificada de
de tensão indutivos e capacitivos a partir
fase. Além disso, também são apresentados
25% a 100% da carga nominal.
de um ponto de vista prático usando uma
alguns estudos de caso de testes de campo.
Além
de
preta, cujos parâmetros devem ser obtidos
a
precisão
dos
transformadores de potencial, que têm
abordagem chamada de modelagem. Depois disso, o TP é visto como uma caixa
disso,
Requisitos de precisão para transformadores de potencial
mais de um enrolamento secundário, precisa ser atendida enquanto outros enrolamentos devem ser tratados como
através da utilização de medições de baixa tensão, do lado primário e secundário,
As
que
ambos, um circuito aberto (0 VA) e um
de acordo com o diagrama de circuito
especificam
normas
precisão
carregado com uma carga nominal de
equivalente. Quando os parâmetros são
e sua limitação para transformadores
100%, sob a consideração da carga
conhecidos, o desempenho do TP pode
convencionais
simultânea total definida.
ser calculado e avaliado utilizando um
seguintes:
a
internacionais definição
de
de
potencial
são
as
Abordagem de modelagem
modelo matemático, até a sua tensão primária nominal e além. O novo método
- IEC 60044-2 para transformadores de
foi verificado em estudos de campo
potencial indutivos;
Para obter uma abordagem de
em TPs capacitivos e indutivos novos e
- IEC 60044-5 para transformadores de
modelagem adequada, os parâmetros
antigos. Como resultado, a investigação
potencial capacitivos;
internos
mostra um elevado nível de precisão e
- IEC 61869-3 requisitos adicionais para
potencial devem ser determinados. Os
reprodutibilidade utilizando o modelo
transformadores de potencial indutivos
parâmetros são:
acima discutido. Este método permite que
(sucessor de IEC 60044-2);
os TPs sejam calibrados em campo com
- IEC 61869-5 requisitos adicionais para
- Reatância de dispersão primária e
sinais de baixa tensão e, portanto, reduz o
transformadores de potencial capacitivos
secundária
de
um
transformador
de
130
Transformadores
O Setor Elétrico / Março de 2015
- Resistência de enrolamento primária e
são indicadas na Figura 1. A precisão deste
O deslocamento de fase obtido
secundária
TP de referência é definida como ±0,03 %
estava levemente fora dos limites
- Curva de excitação à frequência nominal
no erro de relação de tensão e ±1,5 min
obrigatórios de ±1,5 min, consulte
em deslocamento de fase em uma carga
a tabela 2 e a Figura 4. A variação
Além disso, a relação de espiras do
nominal de 1 VA com um fator de potência
mais alta estava em 80% da tensão
transformador de potencial em teste deve
de 1,0 e para uma relação de tensão de 50
nominal primária e uma carga de 1 VA
ser medida para considerar a possibilidade
% a 125 % da tensão nominal primária. A
com um valor absoluto de -1,07 min.
de compensação da relação de espiras.
precisão do VT é especificada para uma faixa
Esta discrepância seria aceitável para
A compensação de relação de espiras é
de frequência de 50 Hz a 60 Hz.
medições de verificação na classe 0,1
uma prática comum para compensar o
medindo VTs desde que os VTs de
erro de relação de tensão para um erro
medição da classe 0,1 pudessem ter
de relação mais positiva. Ao utilizar este
um deslocamento de fase de ±5 min.
método, o transformador de tensão pode
potencialmente ficar dentro das tolerâncias
ser muito estáveis ao longo de um
definidas por sua classe de precisão.
intervalo de frequência de 50 Hz a
60 Hz e todas as outras medições
Para a determinação dos parâmetros
Os resultados por si só provaram
ser
sucessivas que foram realizadas. A
procedimento
maior variação absoluta entre todos
de medição utilizando a abordagem de
os testes sucessivos foi ± 0,001%
modelagem é o seguinte:
em relação ao erro de relação de
individuais,
vários
testes
realizados.
Portanto,
o
devem
tensão e ± 0,03 min em relação ao A - Medição de impedâncias de curto-
deslocamento de fase.
circuito;
Isso prova que o conceito de
B - Medição de resistências de enrolamento
modelagem
secundário;
confiável e repetitiva.
C - Medição de impedância de curtocircuito secundário (no caso de mais de um enrolamento secundário); D - Medição da curva de magnetização inicial e a separação de perdas de núcleo dependentes de frequência; E - Medição da relação de espiras.
Figura 1 – Placa de identificação do VT de referência.
Medição
A 0 mostra a caixa de terminal do
enrolamento secundário. O TP foi testado várias vezes para provar a estabilidade dos resultados de teste para 50 Hz, 60 Hz e até mesmo para as duas relações de tensão possíveis.
funciona
referência de
TP 4 kV
em um
de
forma
de
O segundo estudo de caso é sobre
uma medição de comparação feita em um TP de resina fundida de 4 kV. O TP foi calibrado em um laboratório de calibração independente na Áustria,
Com as informações dos testes acima, o
que
é
controlado
erro de relação de tensão dependente de
nacionais e avaliou as unidades físicas
carga e o deslocamento de fase podem ser
de medição de acordo com o Sistema
calculados em conformidade.
Internacional
de
pelas
Unidades
normas
(SI).
A
incerteza de medição estendida UFu
Estudos de caso
Figura 2 – Caixa de terminal secundário
para o erro de relação de tensão é 0,006 %, respectivamente, U δu para o
Medição em um TP de referência de 66 kV
Os resultados do teste são um
deslocamento de fase é 0,4 min.
exemplo para o tap completo (66
O primeiro estudo de caso é sobre uma
kV/√3:110 V/√3) a 50 Hz. É possível
da placa de identificação do TP de
medição no local em um VT de referência de
ver (Tabela 1 e Figura 3) que o erro de
referência e 0 ilustra o erro de relação
66 kV a 132 kV. O enrolamento secundário
relação de tensão está dentro dos limites
de tensão e o deslocamento de fase
tem dois taps para adaptar a relação entre
obrigatórios de ±0,03% de 80% até
obtidos no laboratório.
132 kV/√3:110 V/√3 e 66 kV/√3:110 V/√3. As
120% da tensão nominal primária e de 0
Os resultados do teste obtidos
informações da placa de identificação do TP
VA até 1 VA da condição de carga.
por meio do método de modelagem
A Tabela 3 mostra as informações
132
Transformadores
O Setor Elétrico / Março de 2015
Tabela 1 – Erro de relação de tensão
Potência
referência é 0,0042% em erro de
Erro de relação de tensão em % da tensão nominal
VA
VA [%]
cos phi
80%
100%
120%
1,0000
100,0%
1,0000
-0,0064%
-0,0038%
-0,0019%
0,0000
0,0%
1,0000
-0,0052%
-0,0025%
-0,0006%
relação de tensão e 0,75 min em deslocamento de fase.
A 100% da tensão nominal primária
e 0 VA de carga, a diferença absoluta é 0,0062% em relação ao erro de relação de tensão e 0,703 min em deslocamento de fase. As
linhas
vermelhas
nos
dois
diagramas indicam o limite de erro absoluto de acordo com o padrão IEC 60044-1.
Conclusão Este artigo discute a aplicação
Figura 3 – Diagrama de erro de relação de tensão.
prática de uma nova proposta de metodologia para teste de móvel ou
Tabela 2 – Deslocamento de fase
Potência
Tabela de deslocamento de fase (min)
em campo de transformadores de tensão indutivos. Esta metodologia
VA
VA [%]
cos phi
80%
100%
120%
1,0000
100,0%
1,0000
-2,5727
-2,5655
-2,5576
de
0,0000
0,0%
1,0000
-2,3296
-2,3225
-2,3146
maneira
pode ser aplicada a transformadores tensão
capacitivos
comparável,
de
uma
simplesmente
adicionando algumas medidas para obter a relação de transformação. Para calcular o erro de relação de tensão dependente de carga e o deslocamento
de
fase,
precisam
ser obtidos todos os parâmetros de acordo com o diagrama de circuito equivalente de um transformador de tensão. Figura 4 – Diagrama de deslocamento de fase.
Os estudos de caso selecionados
provaram que a nova abordagem é Tabela 3 – Informações da placa de identificação
viável. Os resultados do teste são bastante precisos e bem próximos
Valores característico Nível nominal de isolamento em kV
7,2 / 20 / 60
Frequência nominal em Hz
50 /60
Tensão nominal primária em V
4000
Tensão nominal secundária em V
100
Carga em VA cosB = 1
1
Classe de precisão
0.1
Marcação de enrolamento
a-n
da referência obtida a partir de uma calibração de laboratório. Portanto, o método pode ser usado para TPs de testes durante o processo de fabricação e para a verificação no local da precisão do transformador de potencial. No entanto, os transformadores de tensão devem ser previamente testados com altas tensões primárias
em relação ao erro de relação de
frequência de 50 Hz e 60 Hz.
tensão e o deslocamento de fase são
vA
apresentados nas tabelas e figuras a
primária e 100% da carga nominal,
seguir. O teste foi realizado com uma
a diferença absoluta em relação à
100%
da
tensão
nominal
antes de serem colocados em uso, pois os defeitos de isolamento não podem ser detectados por um conceito de
133
O Setor Elétrico / Março de 2015
Tabela 4 - Erro de relação de tensão e deslocamento de fase
modelagem utilizando sinais de baixa frequência e de baixa tensão.
Referências M. Freiburg et al., “A New Approach For In-situ Calibration of Voltage Transformers,”
International
Conference on Condition Monitoring and Diagnosis, Korea, 2014 IEC 60044-2 Edição 1.2 / 2003-02 "Instrument Inductive Número
Transformers, voltage
de
Part
2:
transformers",
referência
CEI/IEC
60044-2:1997+A1:2000+A2:2002 IEC 60044-5 Primeira Edição / 200404 "Instrument transformers, Part 5: Capacitor voltage transformers" Número de referência CEI/IEC 60044-5:2004
Tabela 5 – Erro de relação de tensão
Potência
Erro de relação de tensão em % da tensão nominal
IEC 61869-3 Edição 1.0 / 2011-07 "Instrument
transformers,
Part
3:
VA
VA [%]
cos phi
80%
100%
120%
1,0000
100,0%
1,0000
-0,0101%
-0,0118%
-0,0178%
voltage transformers"
0,0000
0,0%
1,0000
0,0063%
0,0046%
-0,0014%
IEC 61869-5 Edição 1.0 / 2011-07
Additional requirements for inductive
"Instrument
transformers,
Part
5:
Additional requirements for capacitor voltage transformers" IEEE
"Standard
Requirements
for
Instrument Transformers" IEEE Std C57.13TM-2008 ANSI C93.1 – 1999 Requirements for Power-Line Carrier Coupling Capacitors and Coupling and Coupling Capacitor Figura 5 - Diagrama de erro de relação de tensão.
Voltage Transformers (CCVT)
Tabela 6 – Deslocamento de fase
Potência
Tabela de deslocamento de fase (min)
*Florian Predl atua na Omicron, desde 2007, como engenheiro de aplicação com
VA
VA [%]
cos phi
80%
100%
120%
1,0000
100,0%
1,0000
1,0573
1,3540
1,7354
do transformador de instrumento dentro da
0,0000
0,0%
1,0000
1,4998
1,7966
2,1781
equipe de serviços de engenharia.
foco especial em diagnósticos avançados
Michael Freiburg trabalha como gerente de produtos da área de transformadores de instrumentos na Omicron em Klaus, Áustria. Seu foco atual é diagnóstico de transformadores de corrente e de tensão. Seokhoon Hong trabalha na Omicron, desde 2011, como engenheiro de aplicação com foco especial em soluções de teste e diagnóstico para ativos primários dentro da Figura 6 – Diagrama de deslocamento de fase.
OMICRON Electronics Korea Inc.
134
Pesquisa - Cursos e treinamentos
O Setor Elétrico / Março de 2015
NR 10 e aterramento são os cursos mais procurados Pesquisa realizada com empresas de treinamentos para área elétrica mostra também que os cursos presenciais ainda são os mais requeridos
Considerando a importância da atualização profissional para
este segmento.
engenheiros, técnicos e outros trabalhadores que lidam com
energia elétrica, a pesquisa publicada a seguir buscou trazer um
ranking dos temas mais procurados por profissionais na hora de
panorama do mercado de cursos e treinamentos voltados para
se especializar. Esta procura deve se intensificar nos próximos
Nesta edição, constatou-se que o tema aterramento lidera o
135
O Setor Elétrico / Março de 2015
meses, tendo em vista que em breve será publicada a versão
Mercado de cursos e treinamentos para a área elétrica no Brasil
revisada da ABNT NBR 5419, norma que traz os requisitos para instalação de sistemas de proteção contra descargas
atmosféricas (SPDA). Prestes a ser publicada pela ABNT, a nova
cursos e treinamentos mais procurados pelos profissionais da
norma ficou dez anos em revisão e passará de 42 páginas para
área elétrica. A publicação da nova ABNT NBR 5419 (SPDA)
mais de 300. Com isso, a demanda por treinamentos sobre este
deve reforçar ainda mais essa procura nos meses seguintes. 20%
assunto deverá aumentar sobremaneira.
(maior porcentagem) das empresas pesquisadas apontaram o
tema aterramento como o mais procurado, enquanto 18% citaram
Em seguida, no ranking dos mais procurados, estão os cursos
O tema aterramento ultrapassou a NR 10 no ranking dos
voltados para a Norma Regulamentadora nº 10 – Segurança em
a NR 10 como assunto de maior demanda.
Instalações e Serviços em Eletricidade, por motivos evidentes:
Cursos mais procurados
a NR 10 exige que profissionais que trabalham com serviços 3%
de eletricidade façam alguns cursos de segurança. Por ser obrigatoriedade do Ministério do Trabalho e Emprego (MTE),
18%
diversas empresas se especializaram no tema e passaram a
Manutenção de instalações elétricas 12%
NR 10
oferecer os treinamentos nos últimos anos.
SPDA
Embora, os cursos procurados sejam, em sua maioria,
6%
20%
presenciais, cresce a cada ano a oferta e a procura por
Aterramento
cursos realizados a distância ou diretamente na companhia
Iluminação
(os chamados in company). Os cursos a distância também
17%
são uma opção bastante procurada. Tendo em vista a rotina
Instalações elétricas de baixa tensão
acelerada dos profissionais, os problemas com trânsito e a pouca disponibilidade quando o assunto é tempo, essas soluções
12%
mostram-se extremamente vantajosas, já que os materiais podem
Qualidade de energia
ser estudados e o conhecimento testado no momento em que
12%
Proteção, seletividade
for mais conveniente para o estudante. Na pesquisa publicada a seguir, foi identificado que 18% das empresas pesquisadas já oferecem o aprendizado a distância e 86% delas disseram oferecer alguns de seus treinamentos in company.
De acordo com as pesquisadas, a duração média dos cursos
Dessa maneira, a pesquisa publicada a seguir tem o propósito
varia, principalmente, entre 40 horas e mais de 40 horas. Nessa
de ajudar o leitor a saber mais sobre este tema, oferecendo um
mesma pesquisa realizada no ano passado, as empresas haviam
guia de empresas que atuam na área elétrica e os cursos e
indicado que os cursos de menos duração (entre oito e 16 horas)
treinamentos oferecidos por cada instituição. Confira.
eram os mais desejados.
136
Pesquisa - Cursos e treinamentos
O Setor Elétrico / Março de 2015
Valor médio dos cursos
Duração média dos cursos oferecidos
18%
13%
23%
4 horas
40 horas
Acima de R$ 800,00 por aluno
13%
8 horas 26%
4%
Até R$ 100,00 por aluno
18%
32 horas
De R$ 500,00 a 800,00 por aluno
19%
16 horas
6%
De R$ 300,00 a R$ 500,00 por aluno
A média de alunos por turma dos cursos e treinamentos na área
de eletricidade é de dez a 20 alunos, conforme foi apontado por 63% das pesquisadas.
Os cursos presenciais continuam sendo os mais procurados. Todas
as companhias pesquisadas oferecem esta opção aos interessados. Os cursos realizados in company avançaram em detrimento dos cursos
Média de alunos por curso
abertos. 86% das empresas contam com cursos a serem ministrados em outras empresas e 77% oferecem cursos abertos. Apenas 18%
4%
Até 5 alunos
21%
21%
De R$ 100,00 a R$ 300,00 por aluno
14%
20 horas
Gratuito
25%
Mais de 20 alunos
12%
De 5 a 10 alunos
disseram disponibilizar cursos para serem realizados a distância. Tipos de cursos oferecidos
Cursos presenciais
100% 63%
86%
De 10 a 20 alunos
77%
Nesse mercado de instalações elétricas, poucas são as opções
gratuitas de aperfeiçoamento profissional. Apenas 18% das empresas disseram oferecer alguns cursos gratuitamente. A maioria dos treinamentos custam acima de R$ 500, segundo informaram a maior parte das empresas que participaram da pesquisa. No ano passado, cerca de 34% disseram oferecer cursos gratuitos.
18%
Cursos a distância
Cursos “in-company”
Cursos abertos
138
Pesquisa - Cursos e treinamentos
O Setor Elétrico / Março de 2015
SP
São Caetano do Sul
SP
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
FUPAI
(35) 3629-3500
www.fupai.com.br
Itajubá
MG
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437
www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
HELLERMANNTYTON
(11) 2136-9000
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
INSTITUTOS LACTEC
(41) 3361-6276
www.institutoslactec.org.br
Curitiba
PR
KASCHER ENGENHARIA
(31) 3481-7811
www.kascher.com.br
Belo Horizonte
MG
NR10FLEX - INSTITUTO INPACT (11) 4063-1170
www.nr10flex.com.br
Alphaville
SP
NTT
(21) 3325-9942
www.ntt.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
X
QEMC
(21) 98111-6661
www.qemc.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
X
SEL
(19) 3515-2060
www.selinc.com.br
Campinas
SP
SENAI
(11) 3901-9301
www.sp.senai.br/pirituba
São Paulo
SP
X
X
X
TARGET
(11) 5525-5656
www.target.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
TERMOTÉCNICA
(31) 3308-7000
www.tel.com.br
Belo Horizonte
MG
TREINACENTRO
(51) 3029-6699
www.treinacentro.com.br
Porto Alegre
RS
WALMONOF
(11) 2421-0230
www.walmonof.com.br
Guarulhos
SP
www.diagnerg.com.br
Sertãozinho
SP
(41) 3021-3500
www.empalux.com.br
Curitiba
PR
ENGECRIM
(92) 3642-3938
www.engecrim.com.br
Manaus
ENGEPOWER
(11) 3579-8768
www.engepower.com
EXPER SOLUÇÕES
(11) 4704-5972
FINDER
(11) 4223-1550
FLEX AUTOMATION
X
X
X
Proteção e seletividade
São Paulo
www.findernet.com
(16) 3945-1223
EMPALUX
X
Manutenção de equipamentos elétricos
www.expersolution.com.br
DIAGNERG
X
Manutenção de instalações elétricas
X
SP
X
Fontes alternativas e renováveis
X
São Paulo
Geração de energia
SP
www.abpex.com.br
Redes de transmissão
Osasco
(11) 5071-1324
Redes de distribuição
X
ABPEX
Dispositivos elétricos
X
SP
Estado
Quadros elétricos
AM
São Paulo
Motores e acionamentos elétricos
X
Cidade
www.abnt.org.br
Instrumentação
Instalações elétricas em corrente contínua
X
Site
(11) 2344-1722
Automação residencial
Instalações elétricas de alta tensão
X
Telefone
ABNT
Automação comercial
Instalações elétricas de média tensão
X
EMPRESA
Automação industrial
Instalações elétricas de baixa tensão
Principais Cursos Oferecidos
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
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X
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X
X
X
X
X
X
X
X
X X
X
139
O Setor Elétrico / Março de 2015
Sertãozinho
SP
www.empalux.com.br
Curitiba
PR
ENGECRIM
(92) 3642-3938
www.engecrim.com.br
Manaus
AM
X
X
ENGEPOWER
(11) 3579-8768
www.engepower.com
Osasco
SP
X
X
EXPER SOLUÇÕES
(11) 4704-5972
www.expersolution.com.br
São Paulo
SP
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
São Caetano do Sul
SP
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
FUPAI
(35) 3629-3500
www.fupai.com.br
Itajubá
MG
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437
www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
HELLERMANNTYTON
(11) 2136-9000
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
INSTITUTOS LACTEC
(41) 3361-6276
www.institutoslactec.org.br
Curitiba
PR
KASCHER ENGENHARIA
(31) 3481-7811
www.kascher.com.br
Belo Horizonte
MG
NR10FLEX - INSTITUTO INPACT (11) 4063-1170
www.nr10flex.com.br
Alphaville
SP
NTT
(21) 3325-9942
www.ntt.com.br
Rio de Janeiro
QEMC
(21) 98111-6661
www.qemc.com.br
SEL
(19) 3515-2060
SENAI TARGET
X
X
X X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
20 horas
www.diagnerg.com.br
(41) 3021-3500
16 horas
(16) 3945-1223
EMPALUX
8 horas
DIAGNERG
X
4 horas
SP
X
Outros
São Paulo
X
Telecomunicações
www.abpex.com.br
X
Cabeamento estruturado
(11) 5071-1324
X
Normalização e certificação
ABPEX
X
Duração dos cursos oferecidos
Iluminação
SP
Estado
Outras normas de segurança do trabalho
São Paulo
NR 10
Cidade
www.abnt.org.br
SPDA
Site
(11) 2344-1722
Aterramento
Telefone
ABNT
Correção de fator de potência
EMPRESA
Comercialização de energia
Eficiência energética
Qualidade de energia
Principais Cursos Oferecidos
X X
X
X X
X
X X
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X X
X X X
X
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RJ
X
X
Rio de Janeiro
RJ
X
X
www.selinc.com.br
Campinas
SP
X
X
(11) 3901-9301
www.sp.senai.br/pirituba
São Paulo
SP
X
X
(11) 5525-5656
www.target.com.br
São Paulo
SP
X
TERMOTÉCNICA
(31) 3308-7000
www.tel.com.br
Belo Horizonte
MG
TREINACENTRO
(51) 3029-6699
www.treinacentro.com.br
Porto Alegre
RS
X
WALMONOF
(11) 2421-0230
www.walmonof.com.br
Guarulhos
SP
X
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X X X
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X
X X
X
X
X
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X X
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Pesquisa - Cursos e treinamentos
O Setor Elétrico / Março de 2015
São Paulo
SP
DIAGNERG
(16) 3945-1223
www.diagnerg.com.br
Sertãozinho
SP
EMPALUX
(41) 3021-3500
www.empalux.com.br
Curitiba
PR
X
ENGECRIM
(92) 3642-3938
www.engecrim.com.br
Manaus
AM
X
ENGEPOWER
(11) 3579-8768
www.engepower.com
Osasco
SP
EXPER SOLUÇÕES
(11) 4704-5972
www.expersolution.com.br
São Paulo
SP
X
FINDER
(11) 4223-1550
www.findernet.com
São Caetano do Sul
SP
X
FLEX AUTOMATION
(11) 2389-2777
www.flexautomation.com.br
São Paulo
SP
X
FUPAI
(35) 3629-3500
www.fupai.com.br
Itajubá
MG
X
HAGER ELETROMAR
0800 724 2437
www.hager.com.br
Rio de Janeiro
RJ
HELLERMANNTYTON
(11) 2136-9000
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
X
INSTITUTOS LACTEC
(41) 3361-6276
www.institutoslactec.org.br
Curitiba
PR
X
KASCHER ENGENHARIA
(31) 3481-7811
www.kascher.com.br
Belo Horizonte
NR10FLEX - INSTITUTO INPACT (11) 4063-1170
www.nr10flex.com.br
Alphaville
NTT
(21) 3325-9942
www.ntt.com.br
Rio de Janeiro
QEMC
(21) 98111-6661
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Rio de Janeiro
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SEL
(19) 3515-2060
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SENAI
(11) 3901-9301
www.sp.senai.br/pirituba
São Paulo
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TARGET
(11) 5525-5656
www.target.com.br
São Paulo
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TERMOTÉCNICA
(31) 3308-7000
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Belo Horizonte
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TREINACENTRO
(51) 3029-6699
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Porto Alegre
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WALMONOF
(11) 2421-0230
www.walmonof.com.br
Guarulhos
SP
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RJ
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X X
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X
Cursos a distância
www.abpex.com.br
Cursos presenciais
(11) 5071-1324
Cursos “in-company”
ABPEX
X
X
A empresa oferece
Cursos abertos
SP
Estado
De R$ 1.000,00 a R$ 1.500,00 por aluno
São Paulo
De R$ 500,00 a R$ 1.000,00 por aluno
Cidade
www.abnt.org.br
De R$ 100,00 a R$ 500,00 por aluno
Site
(11) 2344-1722
Até R$ 100,00 por aluno
Telefone
ABNT
Valor médio dos cursos oferecidos
Gratuito
EMPRESA
> 20 alunos
De 10 a 20 alunos
De 5 a 10 alunos
Média de alunos por curso oferecidos por empresa
Até 5 alunos
> 40 horas
40 horas
32 horas
Duração dos cursos oferecidos
Acima de R$ 1.500,00 por aluno
140
X
X
X
X
X
X
X
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X
142
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Marco Antônio Aguillera*
Ampliação e remodelação da iluminação pública Tecnologias de fonte de luz mais adequadas à remodelação eficiente dos parques de iluminação pública das cidades brasileiras
143
O Setor Elétrico / Março de 2015
tem causado o surgimento de muita
eficientes, sob todos os aspectos.
variedade na qualidade dos produtos
Várias
ofertados
causando
modernizado seu parque com luminárias
dúvidas quanto a ser ou não a melhor
Led, como é o caso de Los Angeles e
opção.
Las Vegas, nos Estados Unidos, além de
Neste
pelo
mercado,
artigo,
mundo
têm
grandes projetos na Índia e na Europa.
Led, sob os pontos de vista técnico e
Na América do Sul, pode-se destacar
econômico, é a tecnologia mais indicada
São Paulo, São Bernardo do Campo,
para cada aplicação em iluminação
Rio de Janeiro e Buenos Aires, que
pública,
modernizarão 100% de seus parques.
na
que
do
o
seja
verifica-se
cidades
ampliação
ou
na
remodelação dos parques existentes
No Brasil, a iluminação pública
nas cidades paulistas, o que já se pode
tem sido utilizada como mais um
perceber pelas recentes iniciativas de
instrumento
algumas das grandes prefeituras do
uma
estado de São Paulo, que já têm iniciado
necessidades sociais e, muitas vezes,
processos de licitação de parcerias
como mecanismo para aumento da
público-privada para administração da
aceitação pública do administrador.
iluminação pública, cujo requisito básico
Raramente é levado em consideração
é que todas as luminárias sejam a Led de
o grau de competência técnica e
última geração.
econômica daqueles que decidem por
de
imagem
divulgação
política
voltada
de às
qual tecnologia será adotada, mesmo
Introdução
porque as consequências de uma má decisão surgirão, muito provavelmente,
Desde o surgimento dos primeiros
serviços os
de
prestadores
acompanhando
iluminação deste
pública,
serviço
uma
vêm
crescente
no próximo período administrativo. Uma
decisão
público-administrativa
acertada sob os pontos de vista energético,
econômico,
ambiental,
aceleração da evolução tecnológica das
estético e de segurança pode ser
fontes de luz, em que, historicamente,
de grande utilidade aos interesses
sempre houve um espaço de tempo
políticos.
suficiente
para
que
as
tecnologias
fossem colocadas à prova e fossem
As tecnologias mais aplicadas
profundamente conhecidas em todos os
E
seus aspectos.
As
mercado para este uso, consideradas
Porém, atualmente, o tempo entre
tecnologias
disponíveis
no
o surgimento de uma tecnologia e
viáveis
outra, presumidamente superior, é cada
são as lâmpadas de descarga e o Led.
técnica
e
economicamente,
ste estudo visa verificar as vantagens
vez menor. As vidas úteis declaradas
Outras
de se optar pela tecnologia Led em
são cada vez maiores a ponto de a sua
incandescentes, lâmpadas de indução,
detrimento
tecnologias
constatação direta não ser técnica e
fluorescentes, por exemplo, não serão
convencionais de iluminação pública.
economicamente viável, pois em tempo
analisadas, tendo em vista que as
O Led tem sido alvo de muito interesse
menor a este já terão surgido tecnologias
quantidades existentes são insignificantes
dos
mais eficientes.
e tendem a ser totalmente substituídas.
de
outras
administradores
públicos,
da
tecnologias,
como
lâmpadas
comunidade científica, da mídia e da
população, seja por seu apelo energético,
fato são os Leds, para os quais, em
estético, ambiental ou, simplesmente,
intervalos inferiores a um ano, surgem
As
por ser considerada tecnologia de
novos aperfeiçoamentos da tecnologia
como as de vapor de sódio em alta
ponta, porém, sua acelerada evolução
que os tornam muitas vezes mais
pressão e a multivapores metálicos,
O exemplo mais contundente deste
Lâmpadas de descarga lâmpadas
de
descarga,
144
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Marco Antônio Aguillera*
possuem eletrodos numa cápsula com
pela aplicação de uma ddp de curta
inferiores a 20 s ou 30 s).
componentes internos que, quando
duração (tensão elétrica de pulso), muito
submetidos a uma diferença de potencial,
mais alta que a tensão nominal da rede
resfriamento, retornando imediatamente
forçam a passagem de corrente elétrica
(de 0,75 kV a 4,5 kV), dependendo do
a emitir luz depois de uma interrupção,
por meio do gás e vapores metálicos
seu projeto. Essa tensão de pulso gerada
bastando que seja reestabelecida sua
que, por sua vez, emitem radiações
por ignitores ou reatores eletrônicos é
alimentação elétrica.
eletromagnéticas em comprimentos de
necessária para vencer a rigidez dielétrica
onda, do ultravioleta ao infravermelho,
inicial dos vapores e assim promover o
Eficiência luminosa das fontes de
sendo boa parte luz.
fluxo de uma corrente elétrica.
luz
Diodos Emissores de Luz
Depois de iniciada a passagem da
O Led não necessita de tempo de
O gráfico da Figura 1 apresenta a
corrente elétrica, a temperatura do gás
evolução da eficiência energética das
O Led é um dispositivo eletrônico
e vapores metálicos sofre uma grande
atuais tecnologias de fontes de luz,
semicondutor, que permite a passagem da
elevação, reduzindo sensivelmente sua
bem como a evolução prevista para
corrente elétrica em apenas um sentido. É
rigidez dielétrica.
os próximos anos, em que se destaca
formado pela junção de dois terminais –
O valor da tensão de partida é
a grande vantagem dos Leds sobre
anodo e catodo – que, quando polarizados
calculado
dielétrica
as tecnologias concorrentes. Pode-se
diretamente, há a recombinação de lacunas
que o gás apresenta em uma faixa de
perceber que o Led possui um horizonte
e elétrons, liberando a energia na forma
temperatura não muito mais ampla do
muito mais amplo de aumento de
de luz, onde parte dela é transformada em
que a temperatura ambiente usual.
eficiência do que as demais tecnologias
calor na junção.
Quando
A estrutura básica de um Led é
funcionamento de uma lâmpada de
uma pastilha semicondutora sobre uma
descarga, seu religamento só é possível
superfície refletora, envolvida por uma
quando a pressão interna é reduzida pelo
resina que direciona o facho luminoso.
resfriamento dos vapores, de maneira
que o pulso de tensão possa romper
tam, como uma de suas características, um
novamente o dielétrico. O tempo de
determinado comportamento na evolução
partida a frio das lâmpadas de descarga é
das taxas de falha durante o decorrer de sua
Características das tecnologias
para
é
a
rigidez
interrompido
o
para os próximos seis anos.
Vida mediana e vida útil (depreciação do fluxo luminoso) Equipamentos eletroeletrônicos apresen
de três a cinco minutos, desde sua partida
vida que podemos representar graficamente
Rendimento ótico da luminária
até atingir 90% do fluxo luminoso total,
pela Figura 2.
O Led, possuindo dimensões muito
e o tempo de partida a quente necessita
No início da vida dos dispositivos,
reduzidas e facho direto, pode ser
ainda mais dez a quinze minutos, para que
podem ocorrer falhas em curto espaço
considerado como fonte de luz pontual,
ocorra a redução necessária da pressão
de
o que lhe confere grande versatilidade e
interna
religamento
função, principalmente, de problemas
facilidade para o direcionamento do seu
(lâmpadas a vapor de sódio em alta
de fabricação, transporte, manuseio e
facho. Tal característica proporciona às
pressão podem religar imediatamente
instalação. Os dispositivos que não sofrem
luminárias Led altos rendimentos quando
com 100% do fluxo para interrupções
tais problemas iniciais passam então por
possibilitando
o
tempo
(mortalidade
infantil)
comparadas com as luminárias para lâmpadas de descarga, que, além de suas dimensões relativamente grandes, têm parte de seu fluxo emitido perdida devido à absorção nos refletores e lentes e pela própria lâmpada, que funciona como um obstáculo à luz rebatida pelo refletor.
Tempo de partida a frio e tempo de partida a quente
O
início
do
funcionamento
de
algumas lâmpadas de descarga é dado
Figura 1 – Histórico e projeção da evolução da eficiência das fontes de luz.
em
146
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
Figura 2 – Curva da banheira.
um período mais longo de operação
depreciação do fluxo, que é o tempo de
normal, com taxa de falhas constantes, em
utilização no qual o fluxo luminoso decai
função das características do projeto do
em uma determinada porção do fluxo
equipamento e das qualidades intrínsecas
inicial, expressa em valor percentual.
dos seus materiais. A seguir, os dispositivos
Lâmpadas a multivapores metálicos têm
entram em uma fase de elevação da
vida mediana de 20 mil horas, a vapor de
taxa de falhas devido aos processos de
mercúrio 18 mil e a vapor de sódio de
deterioração (envelhecimento).
alta pressão 36 mil horas (depreciação
máxima de 20%).
Durante a vida, a intensidade do fluxo
sofre depreciação até ocorrer uma falha.
Espectro da luz
Antes de chegar ao fim de sua vida, o fluxo decai a valores tão reduzidos que
As Figuras 3 e 4 a seguir apresentam
não podem ser considerados como úteis
os valores aproximados de comprimento
à aplicação para a qual foram projetados.
de onda, frequência e energia para
A partir desta característica, foi criado
regiões
o conceito de “vida útil”, função da
eletromagnético.
selecionadas
Figura 3 – Espectro da radiação eletromagnética.
Figura 4 – Espectro eletromagnético.
do
espectro
147
O Setor Elétrico / Março de 2015
Pode-se notar que a faixa de luz
mesópica,
a
é uma faixa bem estreita quando
possibilita
melhores
de
lâmpadas a multivapores metálicos
comparada a todo espectro das ondas
reconhecimento
distância
são as fontes com maiores IRCs
eletromagnéticas.
e percepção de cores e detalhes
disponíveis para iluminação pública.
As fontes de luz utilizadas na
do ambiente do que a luz branca
Nesse mercado, é possível encontrar
iluminação pública produzem ondas
amarelada, causando às pessoas uma
lâmpadas a multivapores metálicos
eletromagnéticas
maior sensação de segurança.
com IRC de 60 a 85 e Led de 70 a 80
propriedades
segundo
físicas,
suas
conforme
branca
azulada
condições
facial
à
é
mostrado pela Figura 5.
luz
Em níveis de iluminação a partir
branca de alguns tipos de LED e as
(é possível, mas não usual, encontrar
Í ndice (IRC)
de
R eprodução
de
C or
Leds de alta potência com IRC de até 98), enquanto as lâmpadas a vapor
de 0,034cd/m2 (candelas por metro
Nota-se
pelos
gráficos
(veja
quadrado), na qual se inicia a visão
a Figura 5), que as fontes de luz
de sódio apresentam IRC que não ultrapassa os 25.
Figura 5 – Eficácia luminosa relativa. - VM = vapor de mercúrio - VSBP = vapor de sódio baixa pressão - MVM = multivapores metálicos - VSAP = vapor de sódio alta pressão - LED = exemplo de espectro, uma vez que o Led pode produzir inúmeros espectros diferentes.
148
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
exercida nos cones da retina. A Figura 7 mostra o gráfico de cromaticidade que compreende a gama de luz branca.
Outras radiações além da luz As fontes de luz, de uma maneira geral, além da luz emitem outras radiações fora do espectro luminoso, radiações de comprimentos de onda inferiores a 380 nm – ultravioletas – e radiações Figura 6 – Curva de sensibilidade relativa – espectral do olho humano.
com comprimento de onda superior a 780 nm – infravermelho. Obviamente, para a iluminação pública, a emissão de radiações que não sejam luz, além de ser um desperdício de energia, pode ser também prejudicial aos materiais e componentes da própria luminária, deteriorando-os
precocemente.
Ressecamento de juntas de vedação, perda de transparência das lentes e da reflexão dos refletores são consequências da exposição a essas radiações.
Os Leds não emitem infravermelho
e ultravioleta em seu facho, o que Figura 7 – Diagrama de cromaticidade. Fonte: International Commission on Illumination (CIE).
possibilita
maior
durabilidade
aos
materiais óticos e às luminárias, com
Visão mesópica
intensidades superiores a 3,4 cd/m².
Resumidamente, a visão humana é
No intervalo entre 0,034 cd/m² a 3,4
um fenômeno que começa a partir da
cd/m² ocorre a visão mesópica, que é
sensibilização de células fotossensíveis
quando ambas as células fotossensíveis
localizadas no olho que, quando ativadas
são estimuladas, conforme mostrado
das lâmpadas de descarga, quando
pela
pelo gráfico da Figura 6 de sensibilidade
falham, causa a interrupção total do
relativa espectral do olho humano.
funcionamento da lâmpada. Quanto aos
luz,
geram
impulsos
elétricos
transportados até a parte posterior do
maior eficiência energética.
Modo de falha A grande maioria dos componentes
módulos de Led, que são a composição
cérebro pelos nervos ópticos, onde as imagens são formadas.
Luz branca – temperatura de cor
de agrupamento de unidades Led (chips)
A luz é percebida como luz branca
em uma mesma placa, durante sua vida
visão:
quando os três tipos de cones (sensíveis
útil, podem apresentar falhas chip a
cones e bastonetes. Os cones são
ao vermelho, sensíveis ao verde e sensíveis
chip, causando diminuição parcial do
estimulados por maiores intensidades
ao azul) localizados na retina são excitados
fluxo total, proporcional ao número de
de luz, percebendo cores e detalhes dos
pela luz de cada respectiva cor e numa
Led falhados. Dependendo do tipo de
objetos – visão fotópica. Os bastonetes
proporção adequada. A luz do sol, como
arranjo das ligações entre os chips, o
são estimulados por bem menos luz,
as lâmpadas incandescentes, emite luz
funcionamento dos demais chips não
percebendo
com espectro de cor composto por todas
é prejudicado pela falha de alguns,
entre claro e escuro – visão escotópica.
as cores, como mostra a Figura 5.
possibilitando a emissão de um fluxo
O olho humano possui duas células
fotossensíveis
relacionadas
contornos
e
à
contrastes
A luz branca pode ser obtida por meio
luminoso reduzido enquanto a placa não
visão escotópica, quando submetido
de arranjos cromáticos. Salienta-se que, em
é substituída. Cabe salientar que nesta
a intensidades luminosas inferiores a
todos os casos, esses arranjos são criados em
análise não estão sendo considerados os
0,034 cd/m² e, em visão fotópica, em
função das características de sensibilização
modos de falha de reatores e drivers.
O olho humano médio funciona, em
150
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
Aplicação das tecnologias Controle do facho
Quadro 1 – Características vantajosas do Led.
O Led, pelas suas dimensões reduzidas,
podem ser programados) e os serviços
Contrato nº 66/SES/11 – PMSP e Edital de
muito inferiores às dimensões das lâmpadas
de urgência. Estas duas subdivisões dos
Licitação Nº 06/SES/11 – PMSP. Como São
usuais,
vantagem
serviços devem-se à necessidade de melhor
Paulo possui 505 mil unidades, a parcela
a facilidade de controle de seu facho,
tem
como
grande
utilizar os recursos para cumprir os prazos de
do contrato referente à manutenção das
permitindo que toda a luz emitida seja
restabelecimento do serviço, mantendo a
unidades é superior a R$ 54 milhões anuais.
direcionada com maior precisão e com muito
qualidade geral ao menor custo. Mas, para
menos luz emitida para direções indesejadas,
tal, é necessário criar uma grande estrutura
e manutenção da iluminação da Cidade
apresenta as seguintes vantagens:
englobando: pessoal operacional e técnico,
Universitária Armando Salles de Oliveira
materiais, ferramentas, depósitos e veículos,
(Cuaso), da Universidade de São Paulo
pessoal técnico e administrativo, sistemas
(USP), na capital paulista, tem como preço
A qualidade da iluminação pública
computacionais, centrais de atendimento
para o serviço de manutenção por dez anos,
pode
índices
telefônico, escritórios para recebimento de
para mais de 6.100 unidades Led, o valor
luminotécnicos mínimos, como iluminância
reclamações da população e para despacho
de R$ 117 mil – R$ 0,23 ponto/mês para
mantida, uniformidade e ofuscamento –
de serviços operacionais, recursos estes que
uma tecnologia requerida contratualmente
parâmetros bem definidos nas normas
têm seu dimensionamento diretamente
com vida útil mínima de 60 mil horas.
brasileiras, como a ABNT NBR 5101:2012
dependente do porte do parque de
O custo da manutenção do Led,
– Iluminação pública – Procedimento, além
iluminação e da vida útil da tecnologia
portanto, é 39 vezes menor do que as das
da ABNT NBR 5181:2013 – Sistemas de
aplicada.
lâmpadas de descarga e essa diferença
iluminação de túneis – Requisitos e outras
O parque de iluminação da cidade
tende a aumentar ainda mais com os
a elas relacionadas. A qualidade também
de São Paulo é predominantemente
grandes avanços no aumento da vida útil.
pode ser definida pela forma como o
composto por lâmpadas de descarga: 50%
Caso a iluminação da capital paulista fosse
serviço é mantido, ou seja, percentual
de lâmpadas a vapor de mercúrio, 49% a
totalmente a Led, seu custo de manutenção
máximo de pontos desligados e o tempo
vapor de sódio e 1% de outras tecnologias
da iluminação pública seria de apenas R$
máximo de reparo por tipo de falha. Além
(Concorrência, Edital Nº 02/SES/2011,
1,4 milhão anuais.
disso, deve-se, ou pelo menos se deveria,
Prefeitura de São Paulo – Secretaria
Salienta-se que, no caso da Cuaso,
manter
Municipal de Serviços).
as
previstos nas normas durante toda a vida
O atual contrato de manutenção da
monitoramento e supervisão à distância
dos equipamentos, prevendo substituições
iluminação pública da cidade de São Paulo
em tempo real, que possibilita operar as
programadas em função da perda da
com uma prestadora desses serviços tem
luminárias nas funções liga/desliga e a
eficiência luminosa.
um custo aproximado 9,00 R$/ponto/
redução do fluxo luminoso (dimerização),
- Operação e manutenção ser
os
delimitada
parâmetros
por
luminotécnicos
Porém, o atual contrato de instalação
luminárias
possuem
sistema
de
A manutenção do sistema de iluminação,
mês (vapor de sódio) e 15,00 R$/ponto/
o que permite manter o iluminamento
operando dentro de padrões de qualidade
mês (multivapores metálicos), como pode
mínimo
aceitáveis, inclui serviços que podem ser
ser conferido por meio da análise dos
aumento na vida útil dos módulos Led
classificados como de rotina (reparos que
seguintes documentos públicos: Termo de
e mantendo por muito mais tempo o
necessário,
promovendo
um
152
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
iluminamento adequado mesmo com a progressiva depreciação do fluxo. O monitoramento à distância tem como vantagem a detecção imediata de falhas, o que pode dispensar o uso de um call center e reduzir o contingente técnico/operacional.
A robustez e a resistência a impactos e
vibrações do Led contribuem para aumentar a diferença de custos de manutenção. As lâmpadas de descarga apresentam muitas falhas prematuras, provocadas por impactos e vibrações no transporte e por vibrações provenientes dos postes, causadas pelo tráfego de veículos na pista e pelo vento.
Design de luminárias As
lâmpadas
de
descarga,
com
dimensões relativamente grandes e fluxo luminoso dirigido para todas as direções,
Figura 8 – Exemplos de designs de luminárias.
não possibilitam grandes variações nos
Meio ambiente
animais, plantas e peixes. O consumo
então tem sido um aspecto desimportante
A alta eficiência energética e as
de água ou alimentos contaminados por
e muito pouco valorizado.
vantagens luminotécnicas das luminárias
tal substância causa acúmulo irreversível
As luminárias a LED têm grande
Led possibilitam reduzir significativamente a
desse metal no organismo, podendo
versatilidade de design, uma vez que o
emissão de CO² para a atmosfera, tanto pelo
causar doenças graves e incuráveis.
sistema óptico é integrado a cada chip e
menor consumo de energia elétrica, quanto
também pelas reduzidas dimensões do
pela redução dos serviços de manutenção
módulo, possibilitando, sem prejuízo à
e pela redução da fabricação de itens de
qualidade da iluminação, compor diferentes
reposição, devido à maior vida útil.
modelos que podem se enquadrar em
O Led não utiliza substâncias tóxicas
simplificado entre o investimento no
qualquer espaço urbano, possibilitando
como as lâmpadas de descarga, que
projeto de modernização do sistema de
uma
utilizam
poder
iluminação pública viária, pedonal e de
poluidor do solo e água, prejudicando
destaque da Cidade Universitária Armando
designs das luminárias; assim o design até
integração
harmônica
entre
arquitetura e o uso dos espaços urbanos.
a
mercúrio
com
alto
Aspectos econômicos Foi realizado um estudo comparativo
154
Aula prática
O Setor Elétrico / Março de 2015
Salles de Oliveira (Cuaso), com 100% de
apresenta menor custo global (investimento
função da diferença entre a potência dos
uso do Led, recentemente executado, e
inicial mais manutenção e consumo de
equipamentos, adotando-se dois projetos
projetos hipotéticos utilizando a mesma
energia), considerando: iluminação das vias,
hipotéticos mantendo os mesmos níveis de
infraestrutura (com lâmpadas de descarga).
dos passeios e dos caminhos, diferença
iluminação, um com vapores multimetálicos
Chegou-se à conclusão de que o Led
de luminárias e da infraestrutura em
e outro a vapor de sódio.
Tabela 1 – Comparativo entre tecnologias de fontes de luz para iluminação pública Parâmetros
Tecnologia
Lâmpada a vapor de sódio
Lâmpada a multivapores metálicos
Led
Utiliza um tubo de descarga contendo
Utiliza um tubo de descarga contendo
Dispositivo eletrônico
um plasma de vapor de sódio inserido
vários tipos de gases, inclusive o vapor
semicondutor que emite luz
no interior de uma cápsula de óxido
de mercúrio, inserido no interior de
quando há circulação de corrente
de alumínio sintetizado, em geral,
uma cápsula de quartzo transparente,
elétrica.
com formato cilíndrico ou ovóide.
em geral, com formato cilíndrico.
Necessita de equipamento auxiliar.
Necessita de equipamento auxiliar.
Consolidada, sem perspectivas de
Consolidada, sem perspectivas de
evolução desde a década de 1990.
evolução desde a década de 1980.
Em constante processo evolutivo.
Eficiência luminosa
Dimerização parcial
Dimerização parcial
Dimerização total
(lm/W)
150 (no limite)
105 (no limite)
150 (em franca ascenção)
Índice de Reprodução
20 a 25
70 a 85
70 a 98
de Cor (%) Vida útil (mil horas)
24 a 36
12 a 20 (no limite)
15 a 100 (em ascenção)
Distribuição da luz
Orientado pelo refletor
Orientado pelo refletor
Direta – o uso de lentes possibilita
Temperatura de cor
Branca amarelada
Branca azulada
Branca quente, neutra ou fria
Parcialmente controlável e
Parcialmente controlável e parcialmente
Totalmente controlável e
Automação
parcialmente monitorável a
monitorável a distância
monitorável a distância
Resistência mecânica
Sensível a impactos e vibrações
Sensível a impactos e vibrações
Resistente a impactos e vibrações
Sensível
Resistente
Sensível
diversas configurações
distância Aquecimento Conforto visual – controle de ofuscamento
Implicações ambientais
Não totalmente controlável
Não totalmente controlável
Controlável
Contém mercúrio, poluente
Contém mercúrio, poluente
Não apresenta riscos ao meio
de elevado risco à saúde
de elevado risco à saúde
ambiente nem ao operador Reduzido índice de
Índice elevado de
Índice elevado de
poluição luminosa
poluição luminosa
poluição luminosa
Emite radiação
Emite radiação
Não emite radiação
infravermelha e ultravioleta
infravermelha e ultravioleta
infravermelha e ultravioleta
Difícil percepção de cores
Boa percepção de cores e de
Boa percepção de cores e de
fisionomias
fisionomias
Modo de falha preponderante
Modo de falha preponderante provoca
Dependendo da configuração do
provoca desligamento total
desligamento total
Led, o modo de falha preponderante
Religamento a quente apenas
Não possui religamento a
Liga e religa instantaneamente.
Segurança
provoca diminuição do fluxo nos casos de interrupção de
quente, necessitando do
energia por intervalos inferiores
mínimo de 10 minutos para ligar.
a 30 segundos. Caso contrário, necessita de no mínimo 10 minutos para religar. Valor do investimento
R$ 300 (estável)
R$ 300 (estável)
R$ 9 por ponto/mês
R$ 15 por ponto/mês
R$ 2,03 por ponto/mês
Manutenção
(fonte: contrato de iluminação
(fonte: contrato de iluminação Ilume)
(fonte: licitação da nova iluminação
Legenda
Característica menos positiva
Ilume)
R$ 1500 (em declínio)
da Cidade Universitária da USP) Característica média
Característica mais positiva
155
O Setor Elétrico / Março de 2015
Tabela 2 – Especificações técnicas mínimas para projetos e obras Eficiência luminosa da luminária
Grau de proteção – Impactos
≥ 100 lm/W *
mecânicos externos – IK
Proteção contra choques
Taxa de distorção harmônica
elétricos – classe II
– THD ≤ 10%
Fator de potência – FP ≥ 0,92
Grau de proteção IP 66 – módulo de Led,
Vida útil ≥ 60 mil horas *
Garantia mínima para os módulos e drivers
Índice de Reprodução de Cor – IRC ≥ 70
compatível com a vida útil declarada
drivers e conexões
*é necessário acompanhar a evolução da eficiência que ainda deve crescer rapidamente
A Tabela 1 apresenta um quadro
durabilidade dos produtos oferecidos
simplificado
das
pelo mercado, reforçavam a cautela de
comparações entre a tecnologia Led,
técnicos quanto à sua aplicação em larga
a vapor de sódio de alta pressão e de
escala.
multivapores metálicos, em que os
Inicialmente,
pontos
dos
resultados
a
falta
de
normas
positivos
técnicas dificultava a obtenção de um
estão destacados em verde claro, os
respaldo técnico que pudesse garantir
relativamente
menos
vermelho
os
relativamente
e
mais
positivos
em
o seu desempenho. Mas se apresentava
intermediários
em
como uma grande oportunidade para ser
amarelo.
perdida, assim se iniciou um movimento
internacional
um
Uma visão geral da tabela propicia entendimento
superioridade
dos
claro Leds,
da
larga
que
só
para
normalização
de
parâmetros de qualidade para tais produtos.
possuem um item menos positivo que as
Hoje é totalmente possível elaborar e
demais, o valor do investimento inicial
executar projetos de altíssima qualidade,
de instalação. Porém, este item só pode
desde que as especificações do Led,
ser considerado como menos positivo
drivers e luminárias sejam bem feitas.
quando analisado isoladamente, pois,
Outros
quando é considerado o custo global
especificados conforme as diretrizes do
de instalação, operação e manutenção,
projeto luminotécnico: temperatura de
o Led se torna mais atrativo que
cor, fluxo mínimo emitido pela luminária,
as lâmpadas a vapor de sódio no
curva
sexto e no quarto ano, em relação
com
às de multivapores metálicos. O alto
longitudinal e transversal, exigindo-se
investimento inicial torna-se menos
dos fornecedores que as exigências da
significativo no custo global, além de
Tabela 2 sejam comprovadas por meio
todas as vantagens da operação de
de relatórios de ensaios expedidos
menor custo e manutenção menos
por laboratórios idôneos e acreditados
significativa.
pelo Inmetro, com garantia mínima de
parâmetros
luminotécnica classificações
devem
das de
ser
luminárias distribuição
dez anos estendida a todos os itens
Considerações finais
fornecidos.
O Led se apresenta como sendo
*Marco Antônio Aguillera é engenheiro eletricista
uma tecnologia muito superior às usuais
e de segurança do trabalho e atua há 30 anos
em todos os aspectos. Porém, no início
na área de distribuição de energia elétrica. É
do seu aparecimento, os preços eram
pós-graduado em lighting design pela Faculdade
proibitivos
Belas Artes de São Paulo e consultor na área de
para
projetos
de
maior
vulto e, por problemas de qualidade e
energia elétrica e iluminação pública.
Espaço 5419
156
Espaço 5419
O Setor Elétrico / Março de 2015
Nova abordagem para os métodos de captação
Em breve teremos uma nova versão
proteção, escolhendo o método de
da norma ABNT NBR 5419 no mercado.
captação,
Após dez anos de trabalho e retrabalho,
equipotencilaização,
finalmente,
surtos, etc.
a
tão
esperada
norma
descidas,
aterramento,
proteção
contra
revisada estará disponível e, com a sua
Este
publicação, começarão as já tradicionais
mudanças nos métodos Franklin (ângulo
dúvidas e críticas na busca de um melhor
de proteção), o método do modelo
entendimento das práticas de proteção
eletrogeométrico (esfera rolante) e o
contra raios.
método das malhas (Faraday). Estes
Esta série de artigos visa abordar
métodos estão detalhados na parte três
os diversos assuntos da nova norma
da norma (danos físicos a estruturas e
de forma separada e com a visão de
perigos à vida).
artigo
deverá
abordar
as
cada autor sobre cada assunto que está sendo abordado. Este artigo abordará
Método Franklin
as mudanças dos três métodos de
dimensionamento de um subsistema de
conceito, apenas na forma de obtenção
captação de descargas diretas.
dos dados. De acordo com a norma
Este método não teve mudanças no
Na norma atual de 2005, define-se
vigente, o ângulo de proteção é definido
o nível de proteção a partir de algumas
a partir do nível de proteção e do
informações básicas de utilização da
plano de referência do elemento captor
edificação e análise de riscos, além da
(consultando uma tabela com faixas de
comparação com modelos pré-definidos
alturas e cruzando com o respectivo nível
na tabela de níveis de proteção. Na
de proteção). Na norma revisada, essa
nova norma, o nível de proteção terá
tabela foi trocada por um gráfico em
que ser definido na parte 2, em que é
que o ângulo de proteção poderá será
feita uma avaliação muito mais rigorosa
obtido a cada metro de altura e ângulos
da edificação e dos riscos envolvidos.
de proteção de grau em grau. Por
Somente após o desenvolvimento dos
exemplo, poderemos ter uma altura de
cálculos estatísticos de todos os fatores
proteção de 23 metros com um ângulo
envolvidos é que se define o nível de
de 46 graus na classe 2 de proteção, o
proteção.
que não era permitido anteriormente,
A
partir
do
nível
de
proteção
obtido na parte 2, o passo seguinte é definir a filosofia do sistema de
uma vez que o ângulo era determinado em faixas de altura preestabelecidas.
157
O Setor Elétrico / Março de 2015
Neste exemplo hipotético, teríamos
A quantidade de desenhos didáticos
que R= h1 x tan α
também foi ampliada e enriquecida
Em que R = raio da base do cone
para melhorar o entendimento técnico
formado pela altura do mastro (h1) e pela
do método, pois se tratando de uma
tangente do ângulo obtido nas curvas
ferramenta
mencionadas; h1=23 m ; tan 46° = 1,036.
projetistas
Assim, teríamos que R = 23,83 m (OC).
entendê-la.
tridimensional, tinham
alguns
dificuldade
para
com ângulos maiores, variando de 70 até
alterações. As medidas das malhas
quase 80 graus.
(meshes)
objetivo de aumentar a eficiência da
didáticos
mostrando
os
vários ângulos de proteção em função dos diferentes planos de referência, a interação entre captores e o volume gerado
por
condutores
horizontais
considerando a catenária do condutor.
Método eletrogeométrico Este método não teve nenhuma alteração técnica e os raios da esfera rolante
foram
respectivas
mantidos
classes
do
para
as
Sistema
de
Proteção contra Descarga Atmosférica (SPDA). I = 20 m, II= 30 m, III = 45 m, IV = 60 m.
diretas, mas também à redução de interferências
Este método foi o que mais sofreu foram
diminuídas
eletromagnéticas
que
possam ser levadas para dentro da seja
por
uma
descarga
causados por descargas atmosféricas que
altura, por exemplo, pode-se trabalhar
desenhos
eficiência na captação das descargas
atmosférica direta, seja por efeitos indiretos
Método das malhas
em estruturas com até dois metros de
No corpo da norma existem diversos
malhas não está ligado apenas à maior
edificação,
Outra vantagem do novo gráfico é
que, em algumas situações específicas,
O benefício dos fechamentos das
com
o
impactem na vizinhança. As pessoas, as instalações e os equipamentos agradecem por um ambiente eletromagneticamente mais limpo.
captação das descargas diretas, ficando
Conclusão
assim estabelecido:t Classe
Máximo afastamento dos
do SPDA
condutores da malha (m)
I
5X5
II
10 X 10
III
15 X 15
IV
20 X 20
Vale lembrar que a norma continua
aceitando que esses métodos possam ser utilizados de forma combinada, desde
que
de
forma
consciente
e consistente, sem ferir as regras estabelecidas no texto. Um exemplo típico é o caso de se desejar proteger malhas
o topo de um prédio pelo método
foram reduzidos, isso foi traduzido em
das malhas e determinadas estruturas
uma menor condição de risco, porém,
específicas que estejam fora do volume
associado a isso os custos também irão
de proteção (antenas, por exemplo)
aumentar, uma vez que mais materiais e
sejam protegidas pontualmente pelo
serviços serão necessários para compor
método eletrogeométrico ou Franklin.
o sistema de captação por este método.
Como
os
módulos
das
A nova versão da norma está mais
segura,
considerando
que
alguns
parâmetros dos métodos de captação foram alterados com esse objetivo. Esse aumento da segurança não se restringe apenas à estrutura, pois trás como consequência positiva também um ambiente mais seguro para pessoas, instalações e equipamentos, assuntos a serem abordados oportunamente. Por Normando V. B. Alves, diretor de engenharia Figura 1 – Gráfico para determinação do ângulo de proteção. NOTA: o gráfico da Figura 1 irá substituir a atual tabela para determinação do ângulo de proteção. Em artigo futuro, poderemos detalhar melhor essa tabela com diversos exemplos.
da Termotécnica para-raios e membro da comissão de estudos CE-003.064-10, do CB-3 da ABNT | normandoalves@gmail.com.
158
Energia sustentável
O Setor Elétrico / Março de 2015
Michel Epelbaum é engenheiro químico e economista, mestre em engenharia de produção, tem mais de 20 anos de experiência em consultoria, treinamento e auditoria em gestão/ certificação da sustentabilidade, meio ambiente, segurança, saúde ocupacional, responsabilidade social e qualidade. É professor convidado de cursos de especialização e membro de comitês da ABNT. É diretor da Ellux Consultoria.
Corrupção, compliance e as empresas – Parte I
O combate à corrupção nas empresas,
Internacional Anti-Corrupção/2003 e o
cooperação da pessoa jurídica para a sua
parte da sustentabilidade, está diariamente
Pacto Global/2005 da ONU (fonte: Luciana
apuração. Chamo a atenção também para
nos noticiários, com os desdobramentos
Dutra de Oliveira Silveira/Cristiana Roquete
o abrandamento das penas para empresas
da Operação Lava-Jato e outras. Estimativa
Luscher Castro – www.migalhas.com.br).
que aplicarem procedimentos internos de
do Fórum Econômico Mundial aponta
A Lei 12.846/13 define atos lesivos
integridade, auditoria e incentivo à denúncia
que a corrupção custa US$ 2,6 trilhões
como aqueles praticados por pessoas
de irregularidades, bem como códigos de
por ano, equivalente a cerca 5% do PIB
jurídicas contra o patrimônio público
ética e de conduta - chamados em inglês
global (fonte: Deloitte, 2014). Segundo
nacional/estrangeiro,
administração
de compliance (= cumprimento de uma
cálculos da Federação das Indústrias de
pública ou compromissos internacionais
regra – neste caso leis e regulamentos
São Paulo (Fiesp), a corrupção rouba entre
assumidos pelo Brasil, tais como:
externos/internos). Este inciso demanda
1,8% e 2,3% do PIB nacional - R$ 60
uma regulamentação para definição clara
bilhões a R$ 100 bilhões em 2012 (fonte:
- oferecer ou dar vantagem indevida
dos parâmetros de avaliação, porém,
Jorge Abrahão, Instituto Ethos, informativo
a agente público ou a terceiro a ele
passados 18 meses da promulgação da
eletrônico de 16/12/14).
relacionado;
lei, ainda não foi aprovada.
As listas dos maiores casos de
- financiar/custear atos ilícitos;
Os principais questionamentos das
corrupção empresarial da história têm
- usar pessoa física ou jurídica para ocultar
empresas dizem respeito aos critérios
abrangência
a identidade dos beneficiários dos atos
para criação, adequação e estruturação
algumas empresas do setor eletroeletrônico
praticados;
dos departamentos de compliance e de
e de energia (como Siemens, Alstom,
- impedir, perturbar, frustrar ou fraudar
canal de denúncias, assim como do prazo
Petrobras). A investigação da Operação
licitação
para comunicação de uma denúncia às
Lava Jato ocorre no Brasil, na qual está
decorrente;
autoridades (fonte: Caio Magri, Instituto
constantemente ameaçada de obstrução
- dificultar investigação ou fiscalização de
Ethos, informativo eletrônico de 20/02/15).
por interferência política, mas também
órgãos, entidades ou agentes públicos.
internacional
e
incluem
pública
ou
contrato
dela
nos Estados Unidos, para saber se houve
Muito embora a nova lei anticorrupção
no Brasil ainda tenha suas deficiências,
infração à lei americana e prejuízo aos
A multa prevista é de 0,1% a 20% do
espera-se que a sua entrada em vigor
acionistas das empresas investigadas.
faturamento bruto do exercício anterior
impulsione os sistemas de compliance
Neste contexto se insere a Lei 12.846/13
ao do processo administrativo (ou multa
nas empresas e os mecanismos de
(Lei Anticorrupção ou Lei da Empresa Limpa,
de até R$ 60 milhões caso não seja
detecção, investigação e julgamento dos
com base no Projeto de Lei 6.826/10, e
possível a estimação), além da obrigação
casos de corrupção. Na próxima coluna,
que entrou em vigor em 28/01/14), voltada
da reparação integral do dano causado.
abordaremos a situação dos programas de
para a prevenção, combate e repressão
Outras sanções envolvem a inscrição
compliance nas empresas.
de atos corruptos. Essa lei foi inspirada
no Cadastro Nacional das Empresas
no FCPA (Foreign Corruption Practice
Punidas; suspensão/interdição parcial das
Dia Internacional contra a Corrupção,
Act), dos Estados Unidos (1977), e no
atividades; proibição de receber recursos
possamos noticiar a ascensão do Brasil
BA (Bribery Act), da Grã-Bretanha (2010),
de entidades públicas por até cinco anos.
além do 69º lugar entre os 175 países
que refletem convenções e negociações
A lei define diversos critérios que
avaliados no Índice de Percepção da
internacionais crescentes a partir da década
podem atenuar ou agravar as sanções,
Corrupção da organização Transparência
de 1990, como exemplo a Convenção
como vantagem auferida/pretendida e a
Internacional (dez/14).
Que no próximo dia 9 de dezembro,
160
Iluminação eficiente
O Setor Elétrico / Março de 2015
Juliana Iwashita Kawasaki é arquiteta, coordenadora da comissão de normas técnicas de Aplicações luminotécnicas e medições fotométricas do Cobei, diretora da Abesco e da Exper Soluções Luminotécnicas, especializada em treinamentos, ensaios laboratoriais, projetos e consultorias em eficiência energética e iluminação.
Lâmpadas Led rumo à certificação do Inmetro
Tudo indica que falta muito pouco
qualidade de sua produção, seguido de
elétrica, as substituições de lâmpadas
Com o aumento do custo da energia
agora.
o
um acompanhamento regular, por meio
convencionais por lâmpadas de tecnologia
Inmetro, a Eletrobras, representantes das
de auditorias, do controle da qualidade
led ganham uma força ainda maior. Com
associações de classe Abilux e Abilumi,
da fábrica e de ensaios de verificação
preços cada vez mais baixos e com uma
laboratórios e fabricantes para discutir os
em amostras tomadas no comércio e na
quantidade cada vez maior de marcas e
pontos levantados na consulta pública
fábrica.
modelos surgindo no mercado, aumenta-se
do RAC. Com vários pontos discutidos e
Estas medidas serão efetivamente
a necessidade de uma certificação desses
aparentemente sem um consenso total
uma forma bastante rigorosa que deverá
produtos, visando que eles não tenham
entre todos os envolvidos, o ponto que
tirar muitos Leds do mercado. Impactos
o mesmo destino que as lâmpadas
todos concordam é sobre a necessidade
em aumento de preços provavelmente
fluorescentes compactas na época do
de se ter uma portaria para começar a
também devem ocorrer num primeiro
racionamento de 2001.
certificação.
momento. Entretanto, a tendência maior é a
Esta,
Não há dúvidas de que a tecnologia
Em
fevereiro,
entretanto,
reuniram-se
quando
redução de preço ao longo do tempo com
led é a grande bola da vez, por ter baixo
provavelmente,
bastante
a penetração cada vez maior da tecnologia.
consumo de energia elétrica e elevada
tumultuada, visto os curtos prazos que
Em paralelo a todas as discussões
vida útil, porém, infelizmente, nem sempre
serão exigidos para os ensaios em
do Inmetro, a Eletrobras foi mais rápida e
a qualidade dos produtos condiz com
laboratórios e concessão de registros
lançou em outubro de 2014, o Selo Procel
o esperado e o consumidor pode estar
para comercialização. Sendo oficializado
para identificar as melhores lâmpadas
comprando gato por lebre. Com o objetivo
o Modelo 5 de certificação de produtos,
Led do mercado. Etiquetagem voluntária,
de regular esse mercado e garantir
será exigida a figura do Organismo de
o Selo Procel é atualmente a única forma
condições
desempenho
Certificação de Produtos (OCP), isto é,
que os consumidores possuem para saber
e segurança, há alguns anos estamos
uma organização independente acreditada
quais produtos atendem aos requisitos
falando da certificação de lâmpadas led.
para executar a Avaliação da Conformidade.
mínimos
mínimas
de
Em setembro de 2013 vimos serem
será
iniciar,
de
desempenho,
eficiência
O Modelo 5 exigirá ensaio de tipo,
energética e segurança através de testes
o
avaliação e aprovação do Sistema da
em laboratórios de terceira parte.
Regulamento Técnico da Qualidade (RTQ)
Qualidade do fabricante, acompanhamento
Embora nem todos os ensaios do
e, em outubro de 2014, os Requisitos
através de auditorias no fabricante e
RTQ do Inmetro sejam exigidos pela
de Avaliação da Conformidade (RAC). A
ensaio em amostras retiradas no comércio
etiquetagem do Procel, acredito que a
portaria 389, de agosto de 2014, publicou
e no fabricante. Segundo o Inmetro,
existência deste selo seja a mais indicada
oficialmente o RTQ, isto é, as exigências
este modelo proporciona um sistema
atualmente para especificações e compras
técnicas que as lâmpadas deverão atender,
credível e completo de avaliação da
de lâmpadas Led. Enquanto não temos
porém, ainda aguardamos a publicação
conformidade de uma produção em série
em vigor a certificação do Inmetro, o Selo
oficial do RAC, que estabelecerá os
e em grande escala, pois é um modelo
Procel será a melhor opção para seleção
mecanismos de análise, prazos e regras
baseado no ensaio de tipo, acompanhado
destes produtos, visto a grande quantidade
para
de avaliação das medidas tomadas pelo
de produtos de qualidade questionável no
fabricante para o sistema de gestão da
mercado.
publicadas
para
obtenção
consulta
dos
pública
registros
comercialização das lâmpadas.
para
162
Instalações MT
O Setor Elétrico / Março de 2015
Luiz Fernando Arruda é engenheiro eletricista pela Unifei e pósgraduado em gestão de negócios pela FGV. Atuou na Cemig por mais de 20 anos, nas Distribuidoras da Eletrobras e Grupo Rede Energia, trabalhando nas áreas de medição, automação de processos comerciais e de proteção da receita e em Furnas. Representa a Iurpa no Brasil e hoje atua como consultor independente.
Ser ou não ser smart Tenho sido contatado constantemente
sobre a efetividade da implementação de
tempos de escassez nos trazem, temos um
sistemas mais avançados para medição e
ambiente favorável para a implementação de
que permitam, criada a rede de comunicação
tarifas que permitem “planificar” a curva de
em campo, implementar mais inteligência no
carga do Sistema Interligado Nacional (SIN), o
trato comercial e operacional dos sistemas de
que se traduz em postergação de investimentos
distribuição.
e, de fato, em menor pressão sobre as tarifas.
Na verdade, hoje, no Brasil temos um
motivador que se chama “perdas não técnicas”
ricas em oportunidades para alterarmos velhos
(PNT) e que em algumas empresas atinge valores
padrões e tirarmos a distribuição de energia
absurdos. Como são empresas do governo, em
da idade das pedras para os dias atuais,
sua maioria, o prejuízo resultante é repartido com
trazendo informações on-line de campo e,
todos os contribuintes do país! Você, em qualquer
com elas, minimizando custos e melhorando a
lugar do Brasil, paga pela PNT de Manaus,
performance operacional.
de Alagoas, do Piauí, etc., só que paga como
Estranhamente,
contribuinte e não como consumidor.
sociedade civil que se dizem contra projetos
Nas empresas privadas com PNT
de AMI e smart grid, pois estes eliminariam
elevadas, com raras exceções, a tarifa vem
postos de trabalho. Santa ignorância destes
acobertando parte significativa do que seria
setores retrógados (os de sempre: gente que
o prejuízo do investidor.
não trabalha no setor, mas vive pendurada nele
Mesmo
nas
empresas
com
PNT
Mas, com a maior sensibilidade que os
Assim, as atribulações que vivemos são
existem
setores
da
e acha que entende de tudo).
consideradas baixas (algo em torno de 3%
a 5% do total de energia ingressada na
e a empresa com automação mais avançada
distribuição), investir em estrutura avançada de
gera postos de trabalho com melhor qualidade.
medição em áreas críticas dá um retorno sobre
o investimento muito acima do custo de capital,
um ganho para os funcionários na medida em
mesmo nesta época de juros na estratosfera.
que eles passam a ter melhores condições de
Para tanto, a Aneel teria de permitir implantação
trabalho e melhor remuneração.
de projetos de AMI com um certo nível de
Obviamente, as políticas públicas neste
blindagem de redes por áreas.
campo são medidas que geram resultados
no médio e longo prazos, mas precisamos
Além de ser um bom investimento, isso
Na verdade, há uma transposição de tarefas
Pesquisas feitas em alguns países mostram
melhoraria a qualidade da energia e minimizaria
mesmo
riscos para estas áreas críticas, já que a
não improvisações que, sabemos, geram
profusão de ligações clandestinas traz grandes
resultados de curto prazo mas que não se
problemas de segurança para as equipes de
sustentam (exemplos recentes mostram isso).
manutenção e de operação e para os usuários
(mesmo para os poucos que não estão
no futuro e não com objetivos do curto prazo,
roubando energia).
típico das mentes pequenas.
ter
planejamento
sustentável
e
Precisamos pensar no país com os olhos
164
Análise de sistemas de potência
*Cláudio Sérgio Mardegan é engenheiro eletricista e diretor da EngePower Engenharia e Comércio Ltda. É consultor, membro sênior do IEEE, autor do livro “Proteção e Seletividade em Sistemas Elétricos Industriais” e coautor do “Guia O Setor Elétrico de Normas Brasileiras”.
A importância dos protetores de surto (snubbers) para a proteção dos transformadores – Parte II
Magnitude e dV/dt
Ressonâncias em série e paralela
mais suscetíveis a estas sobretensões
Todo corpo possui pelo menos uma
devido ao fato de que sua capacitância
sobretensão (magnitude) gerado pelo
frequência de ressonância. Apresenta-se,
equivalente da alta para a terra é menor
chaveamento,
Além
do
simples
processo
de
na Figura 3, o FSRA (Frequency Scan
do que a dos transformadores a óleo, o
superposto um outro fenômeno conhecido
Response
outras
que implica um Xc (reatância capacitiva)
como re-strike, que nada mais é do que o
palavras, representa o comportamento
maior. Assim, para altas frequências,
reacendimento do arco elétrico entre os
da impedância versus a frequência, Z
a reatância capacitiva “empurrará” as
polos de uma mesma fase de um disjuntor
(ω), do transformador. Os picos máximos
correntes para dentro do transformador.
devido ao dV/dt gerado pelo sistema
representam as ressonâncias paralelas
Já os transformadores a óleo são menos
superar o “recovery dielectric strenght”
na qual haverá a amplificação da tensão
suscetíveis a este tipo de problema,
do disjuntor. Quando isso acontece, o
e os pontos mínimos correspondem às
visto que apresentam uma capacitância
arco tem um reignição entre os polos e o
ressonâncias série em que ocorrerão as
equivalente entre o enrolamento de alta
aumento da tensão vai se amplificando a
amplificações das correntes.
e a terra maior, implicando reatância
cada re-strike. Veja Figuras 1 e 2.
capacitiva menor e drenando melhor as
ao
mesmo
tempo
é
Analysis)
que,
em
Se uma dada frequência gerada pelo
sistema coincidir com os picos máximos
correntes
nesta
frequência
(funciona
ou mínimos do Z (ω) do transformador
como um filtro passa-alta).
ocorrerá a ressonância.
Outro detalhe importante é que, quando se utiliza disjuntores a vácuo,
Particularidades do fenômeno Os
transformadores
secos
eles apresentam uma “chop current” de são
um valor maior. Em teoria, os disjuntores
Figura 1 – Recovery Dielectric Strenght e re-strikes nos polos do disjuntor.
Figura 2 – Amplificação da tensão nos polos do disjuntor devido aos sucessivos re-strikes.
Figura 3 – Z (ω). Impedância versus a frequência típica de um transformador.
165
O Setor Elétrico / Março de 2015
interrompem a corrente quando ela passa por zero. O disjuntor a vácuo interrompe essas correntes antes mesmo de passar por zero. A consequência disso é que as sobretensões ficam amplificadas. Comprimentos de cabos curtos entre o dispositivo de manobra (disjuntor) e o transformador atuam negativamente neste processo, pois o valor da resistência do cabo é menor e a atenuação fica muito pequena. Se o comprimento é maior haverá uma atenuação mais significativa.
A mitigação
Alguns profissionais acreditam que a simples utilização de
para-raios irá resolver os problemas de sobretensão e queima de transformadores. Pelo exposto, pode-se verificar que estaremos praticamente cercando um tipo de problema que é a magnitude, mas estaremos abrindo a guarda para os outros fenômenos de dV/dt e ressonâncias. Dessa maneira, os engenheiros de sistema de potência costumam lançar mão do protetor de surto composto de um pararaios mais um snubber em paralelo por fase. Veja a Figura 4.
Figura 4 – Protetor de surto (para-raios mais snubber).
Modelagem, simulação, especificação e montagem
A modelagem, a simulação, a especificação e a montagem
exigem uma boa experiência e poucas empresas ainda estão aptas a realizarem este tipo de estudo e implementação. Para aqueles que ainda quiserem aprofundar um pouco mais nesse assunto, existem alguns papers, como a referência [02], além de uma apresentação, cujo arquivo .pdf pode ser baixado no site indicado, fazendo-se o cadastramento: http://www.engepower.com/downloads/.
Referências [01] Documento OF
NETWORK
Cigrè
39
ELEMENTS
–
“REPRESENTATION
WHEN
CALCULATING
TRANSIENTS”. Working Group 02 (Internal overvoltages) Of Study Committee 33 (Overvoltages and Insulation Coordination). [02]
IEEE Std C57.142™-2010
IEEE Guide to Describe the Occurrence and Mitigation of Switching Transients Induced by Transformers, Switching Device, and System Interaction.
166
Proteção contra raios
O Setor Elétrico / Março de 2015
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. twitter: @jobsonmodena
Inspeção e manutenção Atendendo a algumas solicitações,
quebrada ou oxidada, devem ser realizadas
voltamos
e
de seis meses a um ano, dependendo das
importante
condições do local, ou se houver suspeita
a
manutenção”,
abordar assunto
“inspeção tão
para que um Sistema de Proteção contra
de que o SPDA foi atingido por raio.
Descargas
mantido
Atmosféricas
em
perfeitas
(SPDA)
Inspeções periódicas obrigatórias devem
de
ser realizadas em intervalos de um a três anos,
funcionamento e que essa situação esteja
no máximo, dependendo da agressividade
devidamente documentada.
que o ambiente estiver impondo ao SPDA.
Quando se trata da ABNT NBR
Nesta etapa, é necessário que seja gerado
5419:2015, podemos dizer que não
um relatório técnico, acompanhado de ART
aconteceram
no
do profissional executante, onde constará a
texto no que se refere a inspeção e
situação do sistema e quais intervenções são
manutenção. Na realidade, grande parte
necessárias, se existirem, para adequação.
grandes
condições
seja
alterações
do texto da seção 6 da versão de 2005 foi incorporada ao texto da seção 7 da parte
Ensaios
3 da versão 2015, dessa forma, teremos
várias prescrições, sempre com o objetivo
existentes no texto da versão 2005, que
principal de manter a operacionalidade do
deveriam servir como fator limitante para
SPDA com consequente minimização do
a existência de tensões de toque e passo
risco envolvido.
suportáveis por pessoas e instalações a que
Os maiores vilões de um SPDA sempre
o eletrodo de aterramento servisse, foram
foram a ignorância no assunto, a negligência
extremamente mal interpretados ao longo
no trato com o sistema e a corrosão.
desses anos. Os 10 Ω acabaram sendo
Tentando minimizar os efeitos gerados por
exigidos como parâmetro de verificação
esses aspectos, a norma traz uma lista do
da sua integridade física, assim, esse valor
que deve ser feito para a preservação da
foi suprimido do texto da versão 2015 e,
proteção, como a importante manutenção
em seu lugar, o relatório deve apresentar
da documentação de inspeção, do projeto
resultados de ensaios de continuidade
(desenhos e memoriais) e dos relatórios/
elétrica dos eletrodos de aterramento,
laudos de conformidade para que estejam
conforme o item 7.3.2. Cabe esclarecer
sempre atualizados e disponíveis quando
que medidas adicionais para prevenir as
necessário.
tensões superficiais foram acrescentadas
É importante ressaltar que os 10 Ω
na seção 8.
Os prazos Inspeções
Dessa maneira, por solicitação ou visuais,
realizadas
por
quando a situação for relevante, vamos
pessoas minimamente orientadas para
apresentando mais alterações relacionadas
observar se alguma peça está solta,
à nova ABNT NBR 5419:2015.
168
Energia com qualidade
O Setor Elétrico / Março de 2015
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br
Mitigação dos problemas de qualidade da energia – Ações corretivas
Vencida a primeira etapa da identificação
mais aplicados atualmente (além daqueles
elétricos
dos problemas da qualidade de energia,
remanescentes listados no capitulo 7 da
especificação de componentes, além da
normalmente conduzida por levantamentos,
IEEE 1100). Sob inspiração da Figura 7-1
revisão destes projetos das instalações
vistorias e, fundamentalmente, por medições
daquele documento também se propõe a
onde os dispositivos serão inseridos.
adequadas, cabem, em uma segunda
aplicação do conceito de solução como
A tabela a seguir exibe os dispositivos
etapa, as definições e especificações das
“aplicável e indicada” (A), “parcialmente
e equipamentos pesquisados com o
ações corretivas aplicáveis. A questão
aplicável” (PA) ou “não aplicável” (NA).
resumo de suas características, seguidos
desta especificação da solução pode
Há de se considerar que o uso de fontes
dos principais fenômenos de qualidade
considerar uma simples mudança no
alternativas,
de
da energia com a proposta de adoção
esquema de aterramento, a troca de
substituição, como os geradores ou UPSs,
de classificação acima descrita. Ainda,
algum transformador, painel ou ainda a
apesar de serem especificados como
propõe-se um vínculo destas propostas
mudança do ponto de alimentação da
soluções para problemas de qualidade
à classificação temporal de fenômenos
carga. Pode ainda considerar a instalação
de energia, são também e normalmente
definidas no modulo 8 do Prodist, da Aneel,
de um novo equipamento (ou conjunto
aplicados como soluções aos aspectos
considerando-se as variações de tensão
de equipamentos), sua incorporação à
relacionados à continuidade de serviço e
de curta duração (VTCD) classificadas em
instalação, esperando que venha contribuir
fornecimento de energia elétrica para as
momentâneas (entre 1 ciclo e 3 segundos)
para o aumento da confiabilidade de
cargas de missão crítica como centro de
e temporárias (entre 3 segundos e 3
operação e com aumento da qualidade da
dados, centros hospitalares e de saúde e
minutos) e na tabela classificadas como
energia de alimentação às cargas. Alguns
outros. Em última análise, estas aplicações
afundamentos e elevação de tensão.
cuidados devem ser tomados com relação
são também soluções para problemas
Cuidados devem ser tomados não
ao possível aumento do consumo da
de qualidade de energia (no caso, as
só na especificação da melhor solução,
energia, tornando a solução ineficiente ou
interrupções e outros fenômenos como
mas no claro entendimento do que cada
não sustentável. O elenco de equipamentos
afundamentos de tensão), mas a abordagem
equipamento tem por escopo, evitando
e soluções é relativamente grande e a IEEE
técnica pode ser diferente notadamente em
assim o uso de “caixas pretas milagrosas”
1100 (“Power and Grounding Electronic
função dos investimentos associados aos
que promoveriam em um só equipamento
Equipment”), publicada em 1999, em
projetos e custos das falhas operacionais.
o “uso eficiente de energia”, “redução das
seu capítulo 7, procurou cobrir todas as
Os
mais
correntes harmônicas”, “aterramento das
possibilidades disponíveis à época com
variadas
características
harmônicas”, “proteção contra surtos”,
elaborado detalhamento. Desde então estes
construtivas, graus de eficiência, uso
“melhoria da frequência” e uma série de
equipamentos vêm sendo modificados
de energia, níveis de confiabilidade e
outras barbaridades que ainda certamente
pela natural evolução tecnológica; outros
mesmo de tecnologia embarcada. Há de
será inventada, claro, tudo isso em uma
foram ainda desenvolvidos, modificados e
se considerar ainda que a especificação
caixa de 15 cm x 15 cm!
inventados, aumentando a gama de ofertas
dos
Agradecimentos
e soluções.
sobretudo, um problema de engenharia,
adicionais, revisão do texto e colaboração
Este documento objetiva apresentar um
cujo objetivo é o de inserir ações corretivas
dos colegas: Luis Tossi, Luis Correa,
apanhado dos equipamentos disponíveis e
ou melhorias em instalações e sistemas
Edward Miura e Luiz Takao.
de
contingência
equipamentos
possuem
concepções,
dispositivos
e
ou
as
equipamentos
é,
com
a
necessária
pelas
e
clara
informações
169
O Setor Elétrico / Março de 2015
Fenômenos de qualidade da energia e ações corretivas A - Solução aplicável
PA - Solução parcialmente aplicável NA - Solução não aplicável
Dispositivo/Descrição
Aplicação
1 - Transformadores Redução de ruído de modo isoladores comum/ Pode permitir Transformador com uma referência local de dois enrolamentos e aterramento/ Com o uso blindagem eletrostática de TAPs permite o ajuste de tensão não automático em regime permanente/ Pode filtrar as correntes de terceiras harmônicas das cargas monofásicas ligadas em redes trifásicas. 2 - Filtros de alta Atenuação de interferência frequência eletromagnética conduzida Agrupamento adequado e ruídos de alta frequência de reatores em série (modos comum ou com capacitores em diferencial). paralelo. 3 - DPS (dispositivo Atenuação de transientes de proteção contra nas redes de alimentação surtos) ou TVSS de baixa tensão Construído com a promovendo a limitação associação de elementos da energia incidente / passivos e outros atenuação da tensão dos (resistores não transientes de forma lineares, ou varistores, análoga aos para-raios indutores, centelhadores, em tensões superiores. capacitores, diodos, São instalados de forma scrs, etc.). coordenada desde a Normalmente entrada de energia até à instalado entre as carga em níveis de energia fases e fases/terra específicos evitando em redes de a destruição precoce baixa tensão. dos protetores além de proteção a própria carga. Devem ser coordenados aos dispositivos de proteção a sobrecorrentes. 4 - Filtro passivo de Redução de correntes correntes harmônicas harmônicas nas redes de Reatores em série com alimentação geradas por capacitores sintonizados cargas não lineares a elas em determinada (s) conectadas, injetando frequência(s). também energia reativa, compensando a corrente e fator de potência na frequência fundamental. 5 - Estabilizadores ou Promovem a melhoria reguladores de tensão da regulação de tensão Diversos modos em regime permanente construtivos mediante a mudança (transformadores automática de TAPs através com mudança de elementos estáticos
Transiente
Ruído
Corte de tensão
Mitigação de Afundamentos de Elevação Interrupção harmônicos tensão/ de tensão/ - Redução Subtensão Sobretensão da distorção harmônica de tensão PA PA PA NA (em Em regime Em regime harmônicas de permanente pode permanente pode sequência zero) ser uma solução ser uma solução com ajuste de com ajuste de TAPs. TAPs.
A
A
PA
PA
A
NA
NA
NA
PA
A
A
NA
NA
NA
NA
NA
NA
A
NA
A
A
A
Variação de frequência
Compensação reativa
NA
NA
NA
NA
NA
PA (VTCD)
NA
NA
NA
NA
NA
NA
A
NA
NA
NA
PA A A Quando utiliza Normalmente Normalmente transformadores aplicados aplicados isoladores (em em regime em regime harmônicas de permanente, permanente, sequencia zero) possuindo limites possuindo limites
170
Energia com qualidade
Dispositivo/Descrição
Aplicação
(SCRs) ou por relés em construção eletromecânica (baixa velocidade de manobra). Alguns construídos com circuitos em ferro ressonante que apesar do baixo rendimento e distorção de corrente em alguns casos, promovem correção linear e possuem características mais robustas. 6 - Condicionadores Promovem, em função de linhas de suas composições e Normalmente montados configurações, a melhoria como composição de da regulação de tensão, outros equipamentos redução de ruídos, de ou mesmo elementos transientes e podem até atenuar correntes estáticos de potência harmônicas. em configuração semelhantes a UPSs com uso de conversores. 7 - Grupo motoAplicado normalmente gerador como energia de “back-up” Composto por ao fornecimento das acoplamento de motor distribuidoras ou mesmo ou turbina (diesel/gás/ como fonte principal em outro) com gerador função da qualidade, elétrico. Pode ser disponibilidade e custos acoplado em paralelo da energia, pode operar entre si e mesmo com em paralelo com a rede a fonte principal e durante as transferências, em diversas tensões. evitando desligamento Necessário automatismo das cargas na presença confiável. das duas fontes. Deve ser associado a outro dispositivo (em geral UPS) para manter a energia ininterrupta à carga durante a partida e transferência. Tem como principal aplicação a operação em interrupções prolongadas. 8 - UPS (“nobreak”) Devido à sua operação estático instantânea na falta da fonte Conjunto de conversores principal, mantém a carga e elementos em operação sem interrupção estáticos em diversas durante diversos distúrbios na configurações e fonte fonte principal de alimentação. de energia redundante Aplicação versátil, mas limitada (em geral, baterias no contingenciamento de cargas estacionárias). Pode mecânicas. Muito aplicado operar em ligação em em conjunto com grupos paralelo com diversos moto-geradores em funções UPSs em sistema (s) complementares. Aplicação redundantes(s). típica na alimentação de cargas de tecnologia de informação em diversas configurações com alta confiabilidade. Se associados a chaves estáticas promovem alimentação contingente para cargas de missão crítica de fonte única.
Transiente
O Setor Elétrico / Março de 2015
Ruído
Corte de tensão
Mitigação de harmônicos - Redução da distorção harmônica de tensão
automática de TAPs; ou transformadores com núcleo em ferro ressonante).
Afundamentos de tensão/ Subtensão
Elevação de tensão/ Sobretensão
de tensão de alimentação na entrada e de regulação estática e dinâmica na saída.
de tensão de alimentação na entrada e de regulação estática e dinâmica na saída.
Interrupção
Variação de frequência
Compensação reativa
A
A
A
PA
A
A
NA
PA
PA
NA
NA
NA
NA Cuidados adicionais devem ser tomados quando a fonte é transferida. A mudança da impedância (gerador/ rede) muda as características da distorção de tensão e ressonância harmônica. Cargas capacitivas não são toleradas.
NA
NA
A/PA A primeira interrupção não é atendida pelo grupo moto-gerador.
PA
NA
A
A
A
A/PA Em função da tecnologia adotada, os UPSs podem mitigar as harmônicas (IGBT). Outros, porém, (SCR) são fontes de correntes harmônicas. São necessários cuidados especiais com as correntes harmônicas em regime de “by-pass”.
A
A
A/PA Depende da autonomia das baterias normalmente da ordem de minutos até uma hora. A interrupção ocorrerá quando as baterias forem esgotadas (normalmente entre 5 e 60 minutos).
A
NA
171
O Setor Elétrico / Março de 2015
Dispositivo/Descrição
Aplicação
Transiente
Ruído
9 - UPS dinâmico – Sistema de energia ininterrupta composto por máquina síncrona (conjunto de gerador e motor elétrico) e baterias (ou volante de inércia ou flywhell) acoplada a rede por reator “choke”. (Não confundir com UPS rotativo que possui autonomia expandida. Ver item 10) 10 - UPS rotativo (DRUPS) Conjunto rotativo em baixa ou média tensão composto por um motor diesel e um alternador (+reatância “choke”); acoplados por meio de uma massa de inércia girante (acoplada ao eixo ou não) que armazena energia cinética, transferindo a mesma para a carga em caso de distúrbios ou interrupções na fonte de suprimento principal.
Em configuração interativa, o sistema mantém a carga operando na presença de distúrbios na rede por ação instantânea do conjunto girante (alternador em CA). Tem como vantagem o contingenciamento de cargas mecânicas. Sua autonomia dependerá das baterias ou do flywhell acoplados no conjunto.
A
A
Aplicável normalmente em sistemas de médio e grande porte com capacidade para corrigir afundamentos, transientes, distorções harmônicas e fator de potência. Tem uma boa aplicação na alimentação de cargas mecânicas, em função da alimentação da carga contingenciada pelo alternador. Em operação normal, a carga é mantida alimentada pela rede (configuração interativa) com a reatância “choke” assumindo a função de filtro. No instante do distúrbio, o alternador alimenta a carga tendo como fonte a massa girante e o próprio motor diesel do sistema. Aplicável na redução das correntes harmônicas em pontos distintos das instalações. Como consequência espera-se uma redução da distorção de corrente e tensão nos barramentos onde o filtro tenha sido instalado e nos barramentos a ele associados, além de moderada compensação do fator de potência. Caso haja compensação da corrente fundamental o filtro pode também compensar o fator de potência nesta frequência. Além de compensarem o fator de potência com a injeção de potência reativa, capacitores regulam a tensão e podem reduzir as correntes de circulação com redução de perdas elétricas.
A
A
NA
NA
PA
NA
NA
PA
11 - Filtro ativo de (correntes) harmônicas Equipamento eletrônico com função de injetar na rede de alimentação correntes harmônicas defasadas adequadamente daquelas consumidas pelas cargas, de modo que ao se somarem se cancelem, mantendo-se a fonte isenta delas. Conexão no esquema “shunt” com leituras de corrente em pontos adequados da rede e da carga. 12 - Capacitores e bancos de capacitores/Filtros passivos Capacitores são instalados em pontos da instalação: junto às cargas, aos barramentos
Corte de tensão
Mitigação de harmônicos - Redução da distorção harmônica de tensão
Afundamentos de tensão/ Subtensão
Elevação de tensão/ Sobretensão
Interrupção
Variação de frequência
Compensação reativa
PA PA Dependerá Dependerá do da relação da efeito de filtro do potência da “choke”, como carga e do também do UPS. acionamento do motor.
A
A
PA Dependerá da autonomia das baterias ou volante de inércia/ flywhell
A
A
PA PA Dependerá Dependerá do da relação da efeito de filtro do potência da “choke”. carga e do UPS.
A
A
A
A
A
A
NA
NA
NA
NA
PA dependerá da compensação na frequência fundamental
PA Filtros passivos LC mitigam as harmônicas.
PA Em regime permanente.
NA
NA
NA
A
172
Energia com qualidade
Dispositivo/Descrição
Aplicação
Transiente
principais e mesmo em Cuidados especiais devem média tensão. Podem ser tomados quando da ser automatizados instalação de capacitores (normalmente em em redes com cargas não baixa tensão) com lineares (que produzem injeção de energia correntes harmônicas) e reativa controlada em os aspectos de ressonância função da variação e harmônica. Neste caso do comportamento da pode-se optar pela carga. associação dos capacitores a reatores, formando-se filtros adequados (ver item 4). Capacitores geram transientes quando manobrados por elementos eletromecânicos. Cuidados especiais devem ser tomados na aplicação conjunta com geradores PA 13 - Compensadores A função principal Evitam estáticos de energia dos compensadores reativa estáticos é melhorar o transientes Grupos de capacitores comportamento da tensão e ruídos de manobra de associados a reatores com a compensação dos capacitores antirressonantes ou afundamentos causados e aqueles sintonizados, automáticos pelas cargas (lineares ou provocados e manobrados por não lineares) com rápida elementos estáticos com variação, como sistemas de por operação tempos de operação a solda, guindastes, prensas, das cargas. (transientes partir de um ciclo de elevadores e outras. internos) rede (16 milissegundos). Compensam a energia Diversas configurações reativa (e o fator de disponíveis. potência) com eficiência e mitigam as harmônicas em uma ou duas frequências. Devido à manobra estática controlada, não causam transientes de manobra. 14 - DVR – “Dynamic Normalmente aplicados PA Voltage Restorer” junto aos PAC (pontos Equipamentos de acoplamento eletrônicos compostos comum) promovem a por elementos compensação na tensão de estáticos de controle, alimentação dos sistemas filtros e fontes de elétricos quando alguma energia de curta anormalidade a montante duração em grandes ocorre e que causam sistemas (baterias ou afundamentos de tensão capacitores). ou transientes. Os DVRs “reconstroem” as formas de onda da tensão de alimentação por alguns ciclos em cada uma das fases. 15 - Dispositivos de Os dispositivos de partida PA partida suave (soft suave são inseridos Quando start) e inversores somente nos instantes causados pelas Sistemas estáticos de de partida (e parada) partidas das controle da operação dos motores efetuando o cargas. dos motores, mediante controle programado. Já o controle da tensão os inversores controlam e/ou frequência de os motores durante todo alimentação dos o período de operação
O Setor Elétrico / Março de 2015
Ruído
Corte de tensão
Mitigação de harmônicos - Redução da distorção harmônica de tensão
PA Evitam transientes e ruídos de manobra de capacitores e aqueles provocados por operação das cargas. (transientes internos)
A
PA
PA
PA
PA Quando causados pelas partidas das cargas.
PA
NA
Afundamentos de tensão/ Subtensão
Elevação de tensão/ Sobretensão
Interrupção
Variação de frequência
Compensação reativa
NA
NA
NA
A
A
A
PA Depende da capacidade da fonte alternativa.
A
NA
A Por razões internas relacionadas à partida do dispositivo associado.
NA
NA
NA
NA
A/PA PA Dependerá da Aplicável nos especificação do afundamentos por filtro. razões internas (causados pelas cargas).
173
O Setor Elétrico / Março de 2015
Dispositivo/Descrição
Aplicação
Transiente
Ruído
Corte de tensão
motores evitam as altas e se consagraram como correntes de partidas ferramentas de controle e consequências na de processo e eficiência tensão de alimentação energética. Algumas da rede. Aplicado tecnologias geram também a redução de correntes harmônicas. São correntes de energização associados em série com de transformadores em os motores na função de equipamento especifico. acionamento PA depende da relação da potência de curto da fonte e da carga que se deseja partir PA. Somente na partida. 16 - Starter Aplicado quando grandes PA PA PA Compensador de energia volumes de energia reativa Quando Quando Quando reativa de partida em são demandados das redes causados causados causados construção semelhante das concessionárias ou pelas partidas pelas partidas pelas partidas aos compensadores geradores e devem ser das cargas das cargas das cargas estáticos de energia compensados ciclo a ciclo. (internas). (internas). (internas). reativa, porém, só Evitam afundamentos de operam em curtos tensão e transientes não intervalos, na partida toleráveis nos barramentos de grandes blocos de durante a partida das cargas, desligando-se na cargas. sequência.
Mitigação de harmônicos - Redução da distorção harmônica de tensão
Afundamentos de tensão/ Subtensão
Elevação de tensão/ Sobretensão
Interrupção
Variação de frequência
Compensação reativa
NA
PA Por razões internas na partida das cargas.
NA
NA
NA
NA
174
Instalações Ex
O Setor Elétrico / Março de 2015
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).
Documentos Operacionais do IECEx sobre certificação de empresas de prestação de serviços “Ex” em português do Brasil Foram publicados pelo IECEx –
Tais
sistema de certificação da IEC voltado
apresentam
às normas sobre atmosferas explosivas
permitem
–, para acesso público, em português
dessas empresas de serviços “Ex”
vidas
do
e
"Ex"
contendo atmosferas explosivas, pode
Operacionais sobre a certificação de
que sejam capazes de evidenciar as
ser verificado, na prática, que esta
empresas de prestação de serviços “Ex”,
suas competências e de atender aos
abordagem “limitada” de certificação
elaborados pelo subcomitê SC IECEx
requisitos indicados nas respectivas
somente de equipamentos “Ex” não
BR do Cobei.
Normas Técnicas da Série NBR IEC
contribuiu de forma significativa para
Como ponto de destaque nesses
60079 – Atmosferas explosivas.
o objetivo final requerido, que é a
documentos pode ser citada a seguir a
Ações
última
segurança tanto das instalações que
inclusão de uma nota sobre a referência
instância, para a elevação do nível de
contêm atmosferas explosivas quanto
às normas brasileiras NBR IEC e NBR
segurança em atmosferas explosivas
das pessoas que trabalham em áreas
ISO publicadas pela ABNT:
no Brasil, em uma abordagem com foco
classificadas.
Nota: ao longo deste Documento
nas pessoas e no ciclo total de vida das
Operacional
Brasil,
diversos
pessoas
que
contratação
competentes
colaboram,
em
Em função do elevado nível de acidentes,
explosões
e
comprovados
em
perdas
de
instalações
Na prática, observa-se, sob o ponto
de vista da segurança do processo,
O Brasil é membro do IECEx desde
das instalações e dos trabalhadores
referenciadas são indicadas como NBR
2009 e possui um Organismo de
de refinarias de petróleo, plataformas
IEC ou NBR, respectivamente. Isto se
Certificação de Produtos “Ex” (ExCB)
offshore,
deve ao fato de que tais normas são
acreditado pelo IECEx desde 2011.
instalações em plantas químicas e
também escritas em português e são
Outros
petroquímicas,
idênticas em conteúdo técnico, forma
estão
e apresentação, sem desvios nacionais,
a
em
respectivas
em
especificações necessária
de certificação de produtos “Ex”.
instalações "Ex".
às
escrito
de
a
operacionais
português, as normas IEC ou ISO
relação
IECEx,
Documentos
documentos
normas
OCPs
e
aplicando
possiblidade
OPCs ou
de
brasileiros
considerando aplicação
para
navios
FPSO
que
de
e
demais
pouco
vale
possuir equipamentos “Ex” certificados se
estes
não
forem
devidamente
qualificação internacional pelo IECEx
instalados,
internacionais IEC ou ISO.
como organismos de certificação para
ou reparados durante todo o tempo
Esses documentos operacionais do
mantidos,
inspecionados
empresas de prestação de serviços “Ex”
em que permanecerem instalados em
IECEx apresentam os requisitos para a
ou de competências pessoais “Ex”.
áreas classificadas, nas quais existe o
certificação de terceira parte, emitida por
risco de explosões devido à presença
um organismo de certificação acreditado,
Brasil,
tiveram
de atmosferas explosivas de gases
de empresas de prestação de serviços
como objetivo somente a certificação
inflamáveis ou de poeiras combustíveis.
de
inspeção,
dos equipamentos elétricos "Ex", a
No sentido de equacionar esse
manutenção e oficinas de serviços de
qual envolve apenas os fabricantes, os
grave
reparo de equipamentos "Ex".
laboratórios de ensaios e os organismos
haja, por parte dos setores envolvidos
projeto,
instalação,
Ao longo dos últimos 20 anos, no os
requisitos
legais
problema,
é
necessário
que
175
O Setor Elétrico / Março de 2015
da
sociedade
nova
Documentos Operacionais com versão
documentos operacionais em português,
postura de certificação, em que seja
para o português, de forma a facilitar
fica facilitada a aplicação dos organismos
considerada também a certificação das
o acesso aos milhares de profissionais
brasileiros de certificação de produtos,
empresas de prestação de serviços
brasileiros envolvidos nestes assuntos e
de sistemas e de pessoas nos sistemas
e
interessados em suas certificações.
internacionais de certificação “Ex” do
das
brasileira,
competências
uma
pessoais
dos
profissionais envolvidos nas atividades
Nota-se também que os sistemas
IECEx.
de
internacionais
projeto,
montagem,
inspeção,
do
IECEx
para
a
Além disso, dada a disponibilidade
manutenção, reparos e auditorias em
certificação de empresas de prestação
de acesso em língua portuguesa desses
áreas classificadas.
de serviços e de competências pessoais
documentos, fica também facilitado o
"Ex" incorporam as melhores práticas
acesso a essas informações por parte
indicadas nas normas internacionais
das empresas de prestação de serviços
Deve ser reconhecido que esta nova,
abrangente de
e
adequada
certificação,
que
abordagem
considera
a
sobre o assunto. Tais sistemas são
de
segurança durante o ciclo total de vida
totalmente
normas
manutenção e reparos em atmosferas
das instalações “Ex”, não estaria sendo
internacionais da série IEC 60079
explosivas que estejam buscando a sua
discutida no presente momento no
(atmosferas
certificação.
Brasil e no mundo, de forma consistente,
pelo Comitê Técnico TC-31 da IEC,
se não fossem pelos atuais sistemas
bem como nas experiências acumuladas
acesso às informações por parte dos
internacionais
de
certificação
baseados
nas
explosivas),
elaboradas
projeto,
montagem,
inspeção,
Da mesma forma, fica facilitado o
de
ao longo das últimas décadas por
profissionais brasileiros que tenham
empresas de prestação de serviços "Ex"
organismos de certificação de produtos,
interesse em obter a certificação de suas
e de competências pessoais que foram
de sistemas de gestão da qualidade
competências pessoais em atmosferas
elaborados pelo IECEx e que contam
e
países
explosivas, nas respectivas atividades
com o apoio da ONU.
tradicionalmente
assuntos
de
pessoas
de
diversos
nestes
aplicáveis, de acordo com as 11 unidades
Austrália,
de competências pessoais indicadas no
que o Brasil é um país-membro do IECEx
Malásia, Escócia, Noruega, Holanda,
Documento Operacional IECEx OD 504
desde 2009 e é atuante na contribuição
Alemanha, França, Inglaterra e Canadá.
– Edição 3.0 – Especificações para a
para o aperfeiçoamento dos respectivos
Com
avaliação dos resultados das unidades
Nesse sentido, deve ser ressaltado
“Ex”,
a
envolvidos incluindo
disponibilização
desses
176
Instalações Ex
O Setor Elétrico / Março de 2015
de competências “Ex”. Estão
relacionados
iecex e Password – safety. a
seguir
os
• Certificação de empresas de serviços
documentos operacionais publicados
– Parte 4: Inspeção e manutenção “Ex"
em português do Brasil no site do
IECEx OD 314-4: Requisitos do sistema
IECEx sobre certificação de empresas
de gestão da qualidade para empresas
de prestação de serviços de projeto,
que prestam serviços de inspeção e
montagem, inspeção, manutenção e
manutenção "Ex"
reparos “Ex”:
• Certificação de empresas de serviços – Parte 5: Reparo, revisão e recuperação
• Certificação de empresas de serviços
de equipamentos "Ex"
– Parte 2: Seleção de equipamentos
IECEx OD 314-5: Requisitos do sistema
“Ex” e projeto de instalações "Ex”
de gestão da qualidade para empresas
IECEx OD 314-2: Requisitos do sistema
que prestam serviços de reparo, revisão
de gestão da qualidade para empresas
e recuperação de equipamentos "Ex"
que prestam serviços de seleção de
• IECEx OD 315-5: Requisitos técnicos
equipamentos e projeto de instalações
adicionais para empresas de serviços
"Ex"
envolvidas
• Certificação de empresas de serviços
recuperação de equipamentos "Ex"
– Parte 3: Instalação e inspeção inicial
• Lista de verificação de empresas
"Ex"
de serviços de reparo e recuperação
IECEx OD 314-3: Requisitos do sistema
de equipamentos “Ex” (FAR – Field
de gestão da qualidade para empresas
Assessment Report) Dados de Login
que prestam serviços de instalação e
informados pelo IECEx: Username –
inspeção inicial "Ex"
iecex e Password – safety.
em
reparo,
revisão
e
• Lista de verificação sobre empresas de prestação de serviços de instalação
e inspeção inicial “Ex”. (FAR – Field
do IECEx encontram-se disponíveis para
Assessment Report) Dados de Login
acesso público no site do IECEx: http://
informados pelo IECEx: Username –
www.iecex.com/operational.htm
Todos os Documentos Operacionais
Figura 1 – Exemplo de Documento Operacional do IECEx sobre empresa de prestação de serviços de instalação e inspeção inicial “Ex”, elaborado em português do Brasil e publicado para acesso público pelo IECEx.
178
Espaço 5410
O Setor Elétrico / Março de 2015
Aplicações da ABNT NBR 5410
Esta terceira coluna traz um resumo do
que foi discutido em 2014 nas reuniões de
O
texto
aprovado
nas
seções
correspondentes encontra-se abaixo:
revisão da norma ABNT NBR 5410:2004, baseado nas alterações do texto da IEC
• Edificações de uso residencial; • Edificações de uso comercial; • Locais de afluência de público;
1 Escopo
• Estabelecimentos industriais;
correspondente e nos pontos apresentados
1. A NBR 5410 prescreve as regras para
• Estabelecimentos agrícolas e hortícolas;
pelos participantes. É importante sempre
o projeto, execução e verificação das
• Edificações pré-fabricadas;
ressaltar que as citações desta coluna
instalações elétricas de baixa tensão. Tais
• Áreas de concentração de reboques,
constituem um relato do que foi discutido
regras são destinadas a garantir a segurança
áreas de acampamento e instalações
e que foram aprovadas na reunião plenária
das pessoas, dos animais e dos bens
análogas; • Canteiros de obras, exposições, feiras e outras instalações temporárias;
A ABNT NBR 5410 prescreve as regras para projeto,
• Marinas;
execução e verificação das instalações elétricas de
análogas;
baixa tensão. Tais regras são destinadas a garantir
I) unidades móveis ou transportáveis;
a segurança das pessoas, dos animais e dos bens contra os perigos e os danos suscetíveis de ocorrer quando as instalações elétricas são usadas de forma adequada e garantir o funcionamento correto de tais instalações.
•
Iluminação
externa
e
instalações
• Estabelecimentos assistenciais de saúde; • Instalações fotovoltaicas; • Grupos geradores de baixa tensão; • Compartimentos condutivos. NOTA: Os "estabelecimentos" compre endem o terreno e todos os acessos às edificações que o compõem. 1.2 A NBR 5410 é aplicável: a) Aos circuitos alimentados sob uma
pela Comissão de Estudos, porém, a
contra os perigos e os danos suscetíveis de
tensão nominal no máximo igual a 1000
aprovação como parte oficial do Projeto
ocorrer quando as instalações elétricas são
V em corrente alternada e a 1500 V em
de Norma, somente será feita antes de o
usadas de forma adequada e garantir o
corrente contínua; em corrente alternada,
texto ser enviado para consulta nacional.
funcionamento correto de tais instalações.
as frequências preferenciais levadas em
Algumas
serão
1.1 A NBR 5410 é aplicável ao projeto,
conta nesta norma são 50 Hz, 60 Hz e 400
complementadas somente ao final dos
execução e verificação das instalações
Hz. Mas não se exclui a utilização de outras
trabalhos de revisão (por exemplo, referências
elétricas, podendo ser citadas como
frequências, para aplicações particulares.
normativas) não estão descritas aqui.
exemplo as instalações de:
b) Aos circuitos, que são aqueles internos
seções
que
179
O Setor Elétrico / Março de 2015
aos equipamentos, operando sob tensão
equipamentos elétricos, inclusive de sinal,
elétrica (por exemplo, seleção do DPS,
superior a 1000 V derivada de uma
ou substituir equipamentos existentes,
dispositivo de proteção contra surtos).
instalação com tensão no máximo igual a
não caracterizam necessariamente uma
1000 V em corrente alternada. Exemplos:
reforma geral da instalação.
j) Certas partes das instalações de elevadores;
circuitos de lâmpadas de descarga, de precipitadores eletrostáticos, etc.
1.3 A NBR 5410 não é aplicável a:
c) A toda fiação ou linha elétrica que
a) Equipamentos
não sejam cobertas pelas normas dos
incluindo os veículos usados em ferrovias
1.4 A NBR 5410 não é prevista para ser
equipamentos de utilização;
e os equipamentos de sinalização;
aplicável:
d) A toda instalação consumidora externa
b) Equipamentos elétricos de automóveis,
a) A redes de distribuição de energia; e
às edificações;
exceto unidades móveis ou transportáveis
b) A instalações de geração e de
e) Às linhas fixas de comunicação, de
e reboques;
transmissão.
sinalização e de comando (à exceção dos
c) Instalações elétricas de embarcações
circuitos internos dos equipamentos).
e de plataformas marítimas, sejam fixas ou
NOTA 1: Isto não significa que ela não
de
tração
k) Equipamentos elétricos de máquinas. elétrica,
móveis;
possa ser aplicada, total ou parcialmente,
NOTA: A aplicação às linhas de sinal
d) Instalações elétricas de aeronaves;
a tais instalações.
concentra-se na prevenção dos riscos
e) Instalações de iluminação pública que
decorrentes das influências mútuas entre
integram as áreas públicas;
NOTA 2: Para o projeto e a execução de
essas linhas e as demais linhas elétricas
f) Instalações em minas e pedreiras;
instalações elétricas com tensão nominal
da instalação, sobretudo sob os pontos
(Falta esclarecer as áreas isentas)
superior a 1 kV em c.a. e frequência
de vista da segurança contra choques
g) Produtos de redução de radiointer
nominal até 60 Hz, baseados nas normas
elétricos, da segurança contra incêndios
ferência, exceto se eles puderem compro
NBR 14039 e IEC 61936, convém que
e efeitos térmicos prejudiciais e da
meter a segurança das instalações;
os dispositivos BT de proteção e de
compatibilidade.
h) Cercas elétricas (ver norma NBR IEC
supervisão, c.a. e c.c., sejam conforme as
60335-2-76);
regras da NBR 5410.
1.2.1 Esta norma aplica-se às instalações
i) Proteção contra descargas atmosféricas
novas e a reformas em instalações
em edificações (ver norma NBR 5419);
e Engenharia Consultiva, superintendente da
existentes. NOTA: a,
por
Por Eduardo Daniel, consultor da MDJ Assessoria
Modificações exemplo,
destinadas
acomodar
novos
NOTA: Os fenômenos atmosféricos são
Certiel Brasil e coordenador da Comissão de
tratados pela NBR 5410, mas apenas no que
Estudos 03:64-001 do CB-3/ABNT, que revisa a
se refere às consequências para a instalação
norma de instalações elétricas de baixa tensão.
180
Dicas de instalação
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Sérgio Mazucato Junior e Castellane Ferreira*
Comparativo entre topologias de detecção de arco elétrico As
estão
luz visível. A radiação ultravioleta começa
Vestimentas
presentes em todos os setores da
instalações
a ser liberada durante o processo de
Equipamentos de Proteção Individual
indústria. Para suprir a necessidade
ionização do ar, ou seja, antes do fluxo
(EPIs), são utilizadas com o objetivo
de fornecimento de energia elétrica, a
de corrente elétrica. Se, por algum
de minimizar possíveis lesões sofridas
indústria geralmente utiliza centros de
motivo, o campo elétrico entre os
por trabalhadores, como queimaduras
distribuição de energia e cargas, bem
pontos de arco for subitamente reduzido
de terceiro grau. Estes equipamentos
como conjuntos de manobra e controle,
durante o processo de ionização do
devem ser de fácil remoção por parte do
sendo que estes equipamentos estão
ar, não é possível fluir corrente e,
usuário e não devem ser inflamáveis.
usualmente sujeitos a problemas de
consequentemente, o arco elétrico não
Atualmente,
operação. Em face disso, as etapas
ocorre.
classificados de acordo com o nível de
relativas ao projeto, instalação, operação
A temperatura no ponto de origem
risco da atividade a ser executada. O
e
dispositivos
de um arco elétrico pode atingir até
nível de risco é definido pelo cálculo da
requerem atenção especial quanto aos
20.000 °C, muito superior à temperatura
quantidade de energia incidente em um
aspectos
suportada
material
arco elétrico. Na ocorrência de arcos
humana e patrimonial.
conhecido, quase quatro vezes maior que
elétricos, os EPIs devem ser capazes de
Entre os muitos problemas passíveis
a temperatura do Sol. Ondas de pressão
fornecer um nível mínimo de proteção
a circuitos elétricos, pode-se destacar
são outro agravante destrutivo de um
aos trabalhadores, de forma a evitar
o arco elétrico, também conhecido
arco elétrico, criadas pela expansão
lesões graves como queimaduras de
por arco voltaico. O arco elétrico é um
térmica do ar e pela vaporização dos
terceiro grau. Porém, caso algum objeto
caminho alternativo ao fluxo de corrente
condutores, podem provocar traumas
seja lançado, os EPIs provavelmente
elétrica, como o ar, por exemplo. Caso
não visíveis, como danos ao cérebro,
não serão capazes de proteger os
algum evento seja capaz de superar
pulmões, ouvido, etc.
trabalhadores.
o limite de isolação de um material,
chamado de rigidez dielétrica, este, que
humano é essencial. Profissionais estão
interior do painel, suas partes móveis
era isolante, passa a conduzir corrente
expostos ao risco de arco elétrico
podem
elétrica.
durante as medições de qualidade
distâncias e podem, fatalmente, atingir
de
manutenção
elétricas
destes
relacionados
à
segurança
Um arco elétrico é o resultado de
por
qualquer
Diante disso, a proteção do potencial
os
EPIs
ou
são
Devido à forte expansão do ar no ser
lançadas
por
grandes
termográfica,
pessoas próximas ao local. Neste sentido,
manutenções e operação de conjuntos
painéis resistentes a arcos têm sido
Para que o arco ocorra, o ar entre os
de manobra, pesquisa de defeitos e
projetados e utilizados. Estes painéis
pontos de arco precisa ser ionizado por
falhas e durante outras atividades nas
possuem
efeito corona. Caso o campo elétrico
proximidades dos painéis. Os conjuntos
especiais para resistir à forte expansão
entre os pontos seja suficientemente
de manobra e controle são relativamente
do ar e à alta temperatura proveniente
grande, o fluído ionizado (ar) torna-se
resistentes aos efeitos do arco interno
do arco. O painel é projetado de forma
condutor. Quando a rigidez dielétrica
devido
e
a direcionar a pressão e a temperatura
é rompida, a corrente passa a fluir em
extinção por gases. No entanto, este
para sua parte superior externa, por
alta velocidade (aproximadamente 100
nível de proteção não é suficiente.
meio de aletas e dutos de ar (condutos
m/s) e uma alta quantidade de energia
é liberada nas formas elétrica, térmica,
prejudiciais
acústica, química, radiação e mecânica.
indústria
Dessa maneira, um caminho de pequena
trabalhadores
equipamentos
sequencialmente. Primeiro, a energia
envolvidos em serviços de eletricidade.
do arco é descarregada no ar dentro
resistência
é
formado,
a
a
inspeção
proteção,
uma sequência de fenômenos físicos.
corrente passa a fluir e há liberação de
energia,
de
sistemas
de
exaustão
Com intuito de minimizar os efeitos dos
elétricos,
construtivas
de alívio), como mostrado na Figura 1.
a
Os efeitos do arco elétrico em
práticas
um painel podem ser divididos em
de segurança para a proteção dos
quatro etapas, que também ocorrem
tem
arcos
características
estabelecido e
O Setor Elétrico / Março de 2015
181
do painel e, consequentemente, a pressão aumenta. Esta etapa, que é chamada de compressão, dura entre 5 e 15 milissegundos. O incremento da pressão faz com que sejam abertos os condutos de alívio e o ar passa a ser expulso do painel diminuindo a pressão interna. Esta etapa é chamada de expansão e dura entre 5 e 15 milissegundos. Enquanto a pressão diminui, o ar continua a ser expulso e a temperatura aumenta. Esta etapa é denominada expulsão, dura entre 40 e 60 milissegundos, até que a temperatura ambiente seja aproximadamente a mesma temperatura do arco. A última etapa é chamada de térmica, nesta fase, a temperatura do arco alcança milhares de graus centígrados e os materiais internos do painel começam a se fundir. Não há um intervalo bem definido para a etapa térmica, ela ocorre até que toda a energia do arco seja dissipada.t
Figura 1 – Painel resistente a arco elétrico.
Para aumentar o nível de proteção aos trabalhadores, e simultaneamente proteger os equipamentos, sistemas de proteção capazes de detectar arcos elétricos têm sido desenvolvidos. Estes sistemas são capazes de abrir os disjuntores/seccionadores do circuito logo após a identificação do arco elétrico. Inicialmente, os sistemas de detecção de luminosidade foram utilizados. Nesta topologia são utilizados sensores capazes de detectar a luz visível proveniente do arco elétrico. Existem dois tipos básicos de sensores de luz visível: os sensores pontuais e os sensores de fibra ótica. Os sensores pontuais podem detectar a luz visível de um ponto determinado, ou seja, cada sensor cobre uma área relativamente limitada. Os sensores de fibra ótica, devido à sua concepção, podem detectar a luz por toda sua extensão, ou seja, um sensor de fibra pode ser instalado para detectar a presença de luz em uma grande área. Com relação ao nível de segurança para os trabalhadores e equipamentos, o sistema de detecção de arco elétrico por luminosidade é bastante eficaz, porém pouco confiável, quando comparado com outros sistemas. O grande problema deste sistema de detecção é que
182
Dicas de instalação
a luz visível não é exclusiva do arco elétrico. Caso o painel seja aberto, os sensores tendem a detectar luz visível. Neste caso, um falso arco elétrico pode ser detectado e o sistema atua de forma indevida. Para que o sistema seja mais confiável, podem ser utilizadas topologias com dupla detecção. Sistemas de detecção de luz e corrente ou luz e som têm sido empregados. O sistema de detecção de luz e corrente é composto por unidades de medição de corrente elétrica e também por sensores de detecção de luz visível, como mostrado pela Figura 2. Os sensores de luz são dispostos estrategicamente no painel e um sinal de trip é enviado caso ambos os dispositivos sejam acionados. Geralmente, os circuitos sujeitos a arcos elétricos são indutivos, assim, a impedância equivalente no ponto de arco não permite que ocorram elevadas variações de corrente, relativamente instantâneas. Devido à dificuldade em mensurar o nível de corrente nominal e de falta, estes sistemas tendem a utilizar medidas relativas, como mostrado na Figura 3. Desta forma, caso o dispositivo responsável pela monitoração de corrente identifique grandes variações relativas de corrente e, simultaneamente, seja detectada a presença de luz visível, o sistema envia um sinal de trip. A eficiência deste tipo de topologia é muito boa quando comparada com os outros métodos apresentados, porém, como sempre é necessário que dois dispositivos sejam acionados, o tempo total para que o sinal de trip seja enviado tende a ser relativamente grande. Em geral, a topologia mencionada precisa de 2 milissegundos para enviar o sinal de trip. Este intervalo de tempo é acrescido do tempo de atuação do dispositivo seccionador e, embora possa pareça pequeno, pode ser suficientemente grande para danificar equipamentos ou para que uma pessoa exposta ao arco sofra queimaduras incuráveis ou até venha a falecer. Uma alternativa para proteção contra arco elétrico é utilizar sensores que combinam a detecção da luz e som. A diferença entre a velocidade da luz e do som gera um atraso de tempo único, suficiente para diferenciar um evento de arco elétrico de outras fontes de luz e som. Nesta topologia, o sinal de trip
O Setor Elétrico / Março de 2015
Figura 2 – Topologia de detecção de arco por corrente e luz visível.
Figura 3 – Lógica de detecção por arco e luz visível.
demora aproximadamente 1 milissegundo, tempo consideravelmente inferior aos sistemas de corrente e luz, porém, tempo ainda suficientemente grande para que os trabalhadores sofram danos fatais. Há novidades no mercado aliadas à proteção contra arco, principalmente no método de detecção. Nestas novas concepções, não são necessários os dispositivos de medição de corrente e/ ou som, o arco é detectado apenas pela radiação ultravioleta. Há estudos no Brasil e nos Estados Unidos que comprovam e patenteiam tais métodos. O método de detecção por ultravioleta detecta o evento de arco voltaico em uma etapa pré-arco, período em que ocorre a ionização do ar circundante aos pontos precursores do arco e não há presença de luz visível. Todo o monitoramento é baseado no nível de radiação ultravioleta no ambiente. Dessa maneira, como a liberação de radiação ultravioleta ocorre antes do fluxo de corrente, é possível realizar a detecção do arco elétrico
antes que seus efeitos prejudiciais sejam identificados. Com este sensoriamento ultrarrápido aliado a um hardware dedicado, é possível identificar rapidamente a presença de um arco elétrico e enviar o sinal de trip em apenas 300 microssegundos, diminuindo a energia incidente em um evento como este. Para se alcançar tal proeza, o sistema deve ser projetado com um sensoriamento que utilize um protocolo de comunicação em alta velocidade e um hardware totalmente dedicado a esta finalidade, garantindo alta velocidade de processamento e, consequentemente, uma resposta ultrarrápida. Para isso ocorrer, outro aspecto a ser analisado diz respeito aos contatos de saída do relé de proteção, os quais devem utilizar contato estático, o qual concede um atraso de propagação do sinal de trip de apenas 9 nanossegundos e não há variação deste tempo de resposta em função de envelhecimento do dispositivo.
183
O Setor Elétrico / Março de 2015
Em sistemas nos quais se utilizam contato seco no dispositivo de envio de sinal de trip, o atraso de resposta é relativamente elevado, de pelo menos 7 milissegundos para ser enviado. Com o passar do tempo, os contatos tendem a se oxidar e envelhecer, e, consequentemente, o tempo de resposta pode ser superior.
sistemas de detecção e proteção contra arco voltaico surgindo no mercado, com métodos de detecção diferenciados e confiáveis, os quais possibilitam uma detecção em evento pré-arco aliadas a hardwares dedicados, o que garante maior segurança e preservação das instalações elétricas envolvidas.
Referências Conclusão Foi apresentado um estudo sobre arcos elétricos e um comparativo entre métodos de proteção de instalações elétricas. O estudo indica que os sistemas de proteção são essenciais em todos os tipos de instalação elétrica, até mesmo em painéis resistentes a arco elétrico. As vestimentas de proteção têm sido uma boa maneira de minimizar os efeitos do arco elétrico nos trabalhadores em serviços de eletricidade. No entanto, para atuações em áreas de elevado risco, o nível de proteção dos EPIs não é suficiente para proteger a vida dos trabalhadores. Em atuações de risco relativamente inferior, é possível dimensionar roupas suficientemente seguras, porém, muitas vezes estes equipamentos são pesados e desconfortáveis. O cálculo do nível de proteção do EPI envolve o tempo de atuação do sistema de proteção. Caso seja usado um sistema de proteção eficiente, é possível reduzir o nível de risco e, consequentemente, o nível de proteção dos EPIs, assim, os trabalhadores podem utilizar roupas mais leves e confortáveis. Há diversas concepções de detecção de arco voltaico há muitos anos no mercado que foram aprimoradas ao longo do tempo. Dos métodos convencionais, a mais empregada é a detecção por luz visível e, simultaneidade, do segundo evento, a variação de corrente elétrica. No entanto, estes métodos são mais lentos e, assim, tendem a proteger as instalações com um grau de preservação menor do que métodos ultrarrápidos. Há casos em que arcos elétricos ocorrem sem que a corrente seja elevada a um nível facilmente detectável e, assim, a energia incidente se eleva a tal patamar que pode danificar cabeamento e dispositivos da malha de detecção de corrente, fazendo o sistema perder a referência e se manter inoperante. As informações mostraram que há novos
• Vestimenta de proteção contra queimaduras por arco elétrico. O Setor Elétrico, ed. 45, 2009. • A natureza e os riscos do arco elétrico. O Setor Elétrico, ed. 72, 2012. • Arco Elétrico na Indústria Petroquímica. O Setor Elétrico, ed. 37, 2009. • SÁ, Alessandra; CÂMARA, Benevides. Modelagem do arco elétrico no ar. Tese de doutorado. COPPE. UFRJ. 2010. • Principais normas sobre os riscos do arco elétrico. O Setor Elétrico, ed. 73, 2012. • A NFPA 70E e os requisitos de segurança para arco elétrico – Seleção de EPIs. O Setor Elétrico, ed. 74, 2012. • Painéis resistentes a arco elétrico. O Setor Elétrico, ed. 77, 2012. • Dispositivos de proteção contra arco elétrico – sensores de luminosidade. O Setor Elétrico,. ed. 78, 2012. • Dispositivos de proteção contra arco elétrico – arquiteturas e equipamentos usuais para proteção de arco elétrico. O Setor Elétrico, ed. 79, 2012. • Dispositivos de proteção contra arco elétrico – relés de proteção digitais com detecção de arco integrada. O Setor Elétrico, ed. 80, 2012. • CAGGIANO et al. United States Patent, Patent Nº US 7,580,232 B2, August, 2009. • PI 0903808-6 A2, 09/06/2009, Revista de Propriedade Intelectual 2095 de 01/03/2011; Varixx Indústria Eletrônica Ltda.; Francis Rumenos Piedade. •ManualZyggotArco.Disponívelem:<http://www.varixx.com.br/ site/static/uploads/products/41483df183329ef9968516fbc 5918880d94d.pdf>. • Manual Vamp 221. Disponível em: <http://www-fi. vamp.fi/Manuals/English/VM221.EN018.pdf> *SÉRGIO CARLOS MAZUCATO JÚNIOR é estudante de engenharia elétrica na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e participa de pesquisas sobre estabilidade e otimização em sistemas elétricos de potência. CASTELLANE FERREIRA é engenheiro eletricista graduado pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (Unesp), mestre em engenharia elétrica pela mesma universidade e diretor comercial da empresa Varixx.
184
Espaço IEEE
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Bruno Albertini*
A vez do FPGA O FPGA (Field Programmable Gate
os fabricantes de FPGAs não ficaram
prateleira para facilitar o desenvolvimento
Array), esquecido nas últimas três décadas
parados. Houve um investimento maciço
do SW, e um HW especializado na forma
nos laboratórios das universidades e nas
nos softwares de prototipação para FPGAs,
de um coprocessador ou unidade auxiliar
bancadas de projetistas de hardware,
tornando possível que um projetista recém-
(ASIC ou não), ligados em uma placa feita
vem ganhando a atenção da mídia e dos
formado seja capaz de projetar um HW
para este propósito.
fabricantes por um motivo simples: sua
funcional. Estes softwares são mais baratos
utilização em produção está se tornando
que as contrapartes para desenvolvimento
os fabricantes de FPGA lançaram modelos
viável economicamente.
ASIC e lidam com roteamento, alocação de
híbridos focados no desenvolvimento de
Atentos a esse fluxo de desenvolvimento,
Tradicionalmente, o fluxo de projeto de
área e temporização quase sem intervenção
SoCs (System-on-Chip). Esta configuração
um HW especializado segue um padrão
do projetista, além de possuírem uma curva
de FPGA possui, na mesma pastilha,
definido de especificação e solução do
de aprendizado mais suave. De fato, já é
um
problema, seguido da prototipação em um
possível desenvolver um projeto de HW em
variação de ARM), elementos de apoio
dispositivo programável e os respectivos
linguagens de alto nível, como C/C++ (e
(e.g. memórias SDRAM) e um FPGA,
testes funcionais e temporizado, culminando
suas variantes para HW, como SystemC),
normalmente conectado ao processador
com a fabricação do silício, um processo
minimizando o estigma de “complicado”
por um barramento (e.g. PCIe), facilitando
especializado por si só.
associado às linguagens de descrição de
a implementação de uma solução baseada
A complexidade de se ter um ASIC
HW como VHDL e Verilog. Esta abordagem
no modelo ESL. Com o processador fixo
(Application Specific Integrated Circuit) é
popularizou-se de tal forma que foi criada
(ao contrário de se utilizar das células
suficiente para desencorajar até mesmo os
uma
o
lógicas do FPGA para implementar um
grandes fabricantes. Um ciclo normal de
desenvolvimento de hardware em alto
processador soft-core), ganha-se todo
fabricação, considerando que o protótipo
nível, chamado de ESL (Electronic System
o ferramental de compilação do SW e
em dispositivo programável já está testado,
Level). Nesta abordagem, o problema a ser
comunicação com o FPGA, disponibilizado
leva em torno de um ano e meio para a
solucionado é materializado em um SW,
pelo
primeira pastilha. Mesmo sem mencionar
que pode ser testado como um projeto de
processador, neste caso, é o mesmo que
valores, fica claro que os custos litográficos
HW, não só funcionalmente, mas também
um processador implementado na mesma
associados à produção dos ASICs tornam
incluindo
tecnologia de fabricação, equiparando-se a
o projeto mais caro em relação ao projeto
casos, o consumo de energia estimado. A
um processador comum.
para FPGA, principalmente se levarmos em
utilização de SystemC, por exemplo, torna
consideração os custos não recorrentes,
muito mais fácil o particionamento HW-SW,
recente dos FPGAs são o amadurecimento
como a máscara e possíveis correções. Os
em que se decide qual parte da solução
e a reconfigurabilidade. FPGAs antigos,
FPGAs surgiram na década de 1980 como
será executada em SW por um processador
com poucas células lógicas e utilizando
uma resposta para o tempo de projeto e
e qual se tornará um HW especializado.
tecnologia de 65 nm, possuem projeto já
os custos não recorrentes embutidos em
Nesta nova abordagem, o FPGA possui
consolidado e custo de produção baixo.
um projeto ASIC. Por que os fabricantes
uma vantagem sobre o ASIC, que pode
Hoje é possível encontrar no mercado
não usam FPGA diretamente em produtos
mudar o cenário do desenvolvimento de HW
FPGAs com 10 K, elementos lógicos
acabados desde então? A resposta está no
nos próximos anos. Há uma década atrás,
por USD 10, permitindo que startups,
desempenho: um projeto em FPGA era, em
após o particionamento do problema, a
amadores e entusiastas tenham acesso a
2007, cerca de quatro vezes mais lento e
abordagem mais comum era dividir o projeto
estes dispositivos e, consequentemente,
ocupava 35 vezes mais área que o mesmo
em duas linhas de desenvolvimento: o HW e
às
projeto em ASIC.
o SW (também conhecido como firmware),
citadas anteriormente. Um dispositivo com
desempenho,
com equipes e abordagens diferentes. O
estas características é suficiente para um
apesar de menor, permanece. Contudo,
projeto final acabava em um processador de
processador dedicado e algumas unidades
A
desvantagem
de
nomenclatura
específica
temporização
e,
em
para
alguns
processador
fabricante.
(normalmente
O
desempenho
uma
do
Outros dois efeitos marcantes na história
metodologias
de
desenvolvimento
185
O Setor Elétrico / Março de 2015
lógicas ou aritméticas especializadas. Para
um dispositivo programável e um dedicado.
volumes pequenos de produção, é possível
A tecnologia sub 20 nm tem se mostrada
embarcar um FPGA no produto final.
onerosa na produção e no desempenho
Já a reconfiguração, uma característica
(corrente de fuga), representando uma
dos FPGAs contemporâneos, permite que
barreira para os ASICs e aumentando a
o HW seja reconfigurado sem que seja
competitividade dos FPGAs. É fato que
necessário desligá-lo. Mesmo com FPGAs
os ASICs dificilmente serão vencidos
sem esta característica, os projetistas
em desempenho, mas a distância tem
exploravam a capacidade de modificar
claramente diminuído e, para volumes de
o HW em campo, seja para corrigir um
produção baixos, o FPGA já pode ser
defeito pós-venda, seja para adicionar
encontrado em produção, especialmente
novas funcionalidades. Com os FPGAs
nos dispositivos embarcados que primam
reconfiguráveis, é possível ter um HW
pelo consumo, como em IoT e smartgrids,
genérico, que pode ser configurado de
e nos dispositivos altamente especializados,
acordo com a necessidade momentânea
como computadores de telecomunicações
do produto. Um dispositivo embarcado
e controladores de veículos elétricos.
poderia ter um acelerador de um algoritmo criptográfico no momento de cifragem
Referências
de uma mensagem, que logo em seguida
[1] KUON, I.; MEMBER, S.; ROSE, J.;
se tornaria um filtro de ruído digital, por
MEMBER, S. (2007). Measuring the Gap
exemplo. Esta característica tem sido
Between FPGAs and
explorada para maximizar o consumo de
ASICs, 26(2), p. 203-215.
energia em dispositivos embarcados e
[2] SystemC. Disponível em: <http://www.
há quem afirme que a internet das coisas
systemc.org/home/>.
depende deste tipo de característica.
[3] Luke de Miller, IoT will depend on
No Brasil, as universidades já se
FPGAs. (2014). Disponível em: <https://
adaptaram ou estão se adaptando para
www.semiwiki.com/forum/content/3721-
introduzir o FPGA nos cursos de engenharia
iot-will-depend-fpgas.html>.
de eletricidade. Os egressos das grandes
[4] Programa CI-Brasil de formação de
universidades já são capazes de projetar
projetistas. Disponível em: <http://ci-brasil.
circuitos digitais com FPGA, utilizando uma
gov.br/>.
linguagem de descrição como VHDL. Em
[5]
complementação, o governo oferece ainda
Disponível
o programa CI-Brasil, cujo objetivo é formar
end-markets/end-index.html>.
End
Market em:
FPGA
Application.
<http://www.altera.com/
projetistas de HW que dominem toda a cadeia, da prototipação até o silício.
*Bruno de Carvalho Albertini é engenheiro de
computação, com mestrado e doutorado em
Sendo ou não a hora dos dispositivos
programáveis, é notável a crescente adoção
Ciência da Computação. Atualmente, é professor
de FPGAs em produtos finais. A qualidade,
doutor no Departamento de Engenharia de
as opções disponíveis e o preço estão
Computação e Sistemas Digitais da Escola
seguindo o crescimento do mercado,
Politécnica da Universidade de São Paulo. É
diminuindo a distância entre um projeto em
membro IEEE da região 9, seção sul Brasil.
186
Espaço Cigré
O Setor Elétrico / Março de 2015
Por Saulo Cisneiros*
Estratégias conceituais da operação do Sistema Interligado Nacional O (SIN) de
Sistema é
Interligado
um
sistema
dimensões
Nacional interligado
continentais
e
predominantemente hidroelétrico com grandes usinas distantes dos centros de carga, que são interligados por longas linhas de transmissão. Ao final de 2014, o SIN tinha uma capacidade instalada de geração de mais de 133.000 MW e mais de 120.000 km de linhas de transmissão em tensão igual ou superior a 230 kV. Além disso, o Brasil é um dos países emergentes do Grupo BRICS, cuja economia e demanda
por
energia
elétrica
têm
crescido significativamente a cada ano. Essas características tornam o SIN um sistema quase ímpar no mundo, de tal forma que o seu planejamento e a sua operação se revestem de grande complexidade, o que requer estratégias, diretrizes e procedimentos com essa finalidade. Esse arcabouço faz parte das atribuições, reponsabilidades e conceitos que são praticados pelo
Figura 1 – As regiões eletro-geográficas do SIN.
Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS) e do dia a dia das atividades
os excedentes sazonais de geração
elétrica da região Nordeste é de origem
dos
hidráulica e de outras fontes existentes
hidráulica e depende praticamente do
profissionais.
em cada região. Essas interligações
rio São Francisco. A capacidade máxima
Em função das características do
funcionam como se fossem “usinas
de armazenamento desta região é de
SIN, as interligações inter-regionais têm
virtuais” para as regiões recebedoras.
51.860 MWmed.mês, representando
um papel fundamental nos intercâmbios
Dentro deste contexto e de suas
20% da capacidade de armazenamento
energéticos entre regiões para otimizar
potencialidades, cada região tem suas
do SIN. O rio São Francisco concentra
as disponibilidades existentes visando a
estratégias específicas de atendimento
97% da capacidade de armazenamento
garantia do atendimento energético do
energético. A Figura 1 apresenta as
dessa
SIN. Por conta disso, as interligações
regiões eletro-geográficas do SIN.
reservatórios de Três Marias (31%),
seus
dirigentes,
gestores
e
região,
distribuídos
pelos
Sobradinho (59%) e Itaparica (7%). A
entre as regiões Sul, Sudeste/CentroOeste, Nordeste e Norte têm sido
Atendimento à região Nordeste
geração térmica representa 26% da
expandidas com o objetivo de aproveitar
A
capacidade de geração instalada na
principal
oferta
de
energia
187
O Setor Elétrico / Março de 2015
região. A geração eólica, apesar de ser emergente, representa hoje 22%.
Em caso de ocorrência de baixas
afluências no rio São Francisco, o atendimento
energético
à
região
Nordeste é feito prioritariamente pela importação de energia das regiões Norte, proveniente da UHE Tucuruí, e Sudeste/Centro-Oeste, por meio das interligações Norte/Nordeste, Sudeste/ Nordeste
e
Norte/Sudeste.
Nestas
situações, o recebimento de energia das demais regiões é maximizado até o Figura 2 - Recebimento mensal de intercâmbio pela região Nordeste de Jan/2013 a Dez/2014.
esgotamento dos limites elétricos das interligações inter-regionais, desde que haja excedentes disponíveis nessas regiões, para em seguida despachar a geração térmica da região NE, por razões de garantia energética, além daquela que já é normalmente feita por ordem de mérito econômico nos programas mensais de operação e suas revisões semanais. Caso não haja disponibilidade
de
excedentes
nas
demais regiões, o despacho térmico por segurança energética é logo adotado. Como a
resultado
maximização
da
desta
política,
importação
de
Figura 3 - Geração térmica mensal na região Nordeste de Jan/2013 a Dez/2014.
energia das demais regiões tem sido largamente praticada, de tal forma que o recebimento de intercâmbio pela região Nordeste nos últimos seis anos atingiu os seguintes valores em MWmed, representando os percentuais indicados máxima
da
energia
(%EARmax)
armazenada
desta
região,
conforme mostrado na Tabela 1, para os anos de 2008 a 2014, e na Figura 2 para os meses de janeiro/2013 a maio/2014. Tabela 1 - Recebimento anual de intercâmbio pela região Nordeste de 2008 a 2014
A geração térmica da região NE
concentram no primeiro semestre de
tem também sido usada em larga
cada ano e que são exportados para
escala como consequência das baixas
as regiões Sudeste/Centro-Oeste e/ou
afluências no rio São Francisco e
Nordeste. A exportação da energia de
também nas bacias da região Sudeste/
Tucuruí nos últimos cinco anos atingiu
Centro-Oeste, conforme mostrado na
os
Figura 3.
que estão concentrados no primeiro
seguintes
semestre
Atendimento à região Norte A
região
de
valores cada
em ano,
MWmed, conforme
mostrado na Tabela 2, para os anos de
Norte
depende
2009 a 2014.
significativamente da usina de Tucuruí e
de
região
importação
de
energia
Sudeste/Centro-Oeste
atendimento
dos
seus
da para
requisitos
energéticos e de ponta. Recentemente passou a contar também com a geração térmica
e,
em
função
do
regime
hidrológico do rio Tocantins, a UHE Tucuruí caracteriza-se pela ocorrência de excedentes energéticos que se
Tabela 2 - Exportação semestral de energia pela região Norte de 2009 a 2014
188
Espaço Cigré
O Setor Elétrico / Março de 2015
A UHE Tucuruí possui um ciclo anual bem
térmica no estado do Maranhão, que hoje
definido de tal forma que no primeiro semestre
totaliza 2.400 MW, a região Norte passou a
Atendimento à região Sudeste/CentroOeste
ocorre o seu replecionamento e no segundo
ser exportadora ao longo de todo ano, embora
semestre o seu deplecionamento, seguindo
com menor intensidade no segundo semestre.
do subsistema SE/CO é de cerca de
uma curva que procura maximizar o uso das
A capacidade máxima de armazenamento
205.002
MWmed.mês,
representando
suas disponibilidades, levando em conta
Atendimento à região Sul
71% da capacidade de armazenamento do
que, historicamente, seu reservatório sempre
A capacidade de armazenamento da
SIN, estando distribuída pelas bacias dos
reencheu ao longo do primeiro semestre do
região Sul totaliza cerca de 19.873 MWmed.
rios Paranaíba (37,2%), Grande (25,4%),
ano. Apresenta-se, na Figura 4, as curvas de
mês, representando cerca de 7,0% da
Paranapanema (5,7%) e Tocantins/Serra da
deplecionamento da UHE Tucuruí previstas e
capacidade de armazenamento do SIN,
Mesa (17,2%), nas quais as bacias dos rios
verificadas no ano de 2014.
distribuídos pelas bacias dos rios Iguaçu,
Paranaíba e Grande são responsáveis por
A capacidade de geração da usina de
Jacuí, Uruguai e Capivari, sendo a bacia do rio
cerca de 63% desse armazenamento.
Tucuruí é fortemente influenciada pela altura
Iguaçu responsável por cerca de 51% deste
A geração do subsistema, além das
de queda do seu reservatório. Em função
armazenamento.
usinas com grandes reservatórios, provém
dessa característica, ao longo do segundo
O Sul está fortemente interligado à região
principalmente de usinas a fio d’água de
semestre de cada ano, a UHE Tucuruí
SE/CO, por onde podem ser recebidos até
média e grande capacidade, com destaque
frequentemente não possui disponibilidade
6.000 MWmed. Os recursos de geração
especial para a usina Binacional de Itaipu
de geração para atender a carga da região
térmica, cuja capacidade instalada totaliza
(14.000 MW), que, por sua localização à
Norte, no período de ponta, o que é agravado
5.000 MW, mais a importação de energia
jusante da bacia do rio Paraná, tira proveito
pelo elevado fator de carga desta região ao
possibilita o atendimento de cerca de 60% da
das vazões regularizadas pelos reservatórios
longo da jornada diária, de tal forma que, a
demanda máxima verificada, o que dá a esta
situados nas bacias dos rios Grande,
depender das afluências de Tucuruí e dos
região uma característica diferenciada das
Paranaíba, Tietê e Paranapanema. A geração
requisitos de carga, este déficit de ponta pode
demais regiões.
térmica, convencional mas nuclear, representa
transformar-se em déficit de energia, devido à
Na
extensão da duração da ponta do Norte.
desfavorável na região Sul, principalmente na
Dessa forma, o atendimento energético
bacia do rio Iguaçu, onde estão localizadas
à jusante da bacia do Paraná, Itaipu tem
da região Norte no segundo semestre é
suas principais usinas e reservatórios, a
batido seguidamente recordes mundiais de
feito pelas disponibilidades energéticas da
estratégia de operação energética prioriza
geração anual. Em 2006 e 2007, ano em
UHE Tucuruí e o que não for possível de ser
inicialmente a maximização do recebimento
que foram inauguradas mais duas unidades
atendido por esta usina será complementado
de energia da região SE/CO, caso haja
de 700 megawatts, completando, assim, as
pelas
das
excedentes energéticos, para em seguida
20 previstas no projeto inicial, a marca de
regiões Sudeste/Centro-Oeste e Nordeste,
fazer uso da geração térmica local, visando
90 milhões foi superada novamente, e em
a depender dos regimes hidrológicos dessas
preservar a segurança do atendimento
2012 e 2013 novos recordes mundiais foram
regiões, e/ou pela geração térmica local. A
eletroenergético da região.
atingidos, sendo 98,6 milhões de MWh em
disponibilidades
energéticas
ocorrência
de
uma
hidrologia
partir de 2013 com a instalação de geração
cerca de 20% da demanda máxima. Em função de ser a usina situada mais
2013. A Tabela 3 apresenta a produção anual de Itaipu deste 1999, que em 2012 superou os 90 milhões de MWh. A região SE/CO está interligada às regiões Sul, Norte e Nordeste, o que possibilita uma intensa otimização energética dos recursos de geração disponíveis entre as regiões. Entretanto, a região SE/CO, com cerca de 60% da carga própria do SIN, é atendida principalmente por seus próprios recursos de geração.
Pelas suas características, a região SE/
CO apresenta uma grande inércia, de tal forma que as transferências de energia com as outras regiões representam menos de 5% de sua oferta. Disso decorre que, num Figura 4 - Curvas de deplecionamento de Tucuruí prevista e verificada no ano de 2014.
quadro de restrição de oferta nesta região,
189
O Setor Elétrico / Março de 2015
as transferências das demais regiões para
assegurando, assim, a aplicação do princípio
o SE/CO, embora sejam importantes, não
da equidade da segurança energética
Atendimento sistêmico em situações de hidrologias críticas
são suficientes para evitar um eventual
em toda a sua plenitude para todo o SIN.
contingenciamento ditado por uma hidrologia
Considerando que existem restrições de
preservação dos estoques armazenados
criticamente desfavorável.
transmissão,
ser
nos reservatórios localizados nas cabeceiras
adotados para procurar nivelar ou compensar
dos rios Grande (Furnas e Mascarenhas),
Atendimento sistêmico
desigualdades entre as regiões, provocados
Paranaíba
por estas restrições.
Tocantins (Serra da Mesa) e São Francisco
SIN com usinas localizadas em diversas bacias
Para ilustrar precisamente este conceito,
(Três Marias e Sobradinho) passam a ter um
de diferentes regiões geográficas, interligadas
salienta-se o caso de uma região com
papel fundamental no atingimento de dois
por um extenso sistema de transmissão,
disponibilidade sazonal ter de exportar o
grandes objetivos:
conduz a que o planejamento e operação
máximo para atender às demais regiões
do SIN sejam realizados considerando a
que se encontram carentes. Caso estas
• Garantir o atendimento aos requisitos
otimização dos recursos energéticos globais.
disponibilidades não sejam suficientes para o
energéticos e de potência do SIN ao longo do
Esta otimização tem como princípio básico
atendimento total das necessidades, deverão
período crítico;
distribuir, entre todas as regiões e os agentes,
ser seguidos os seguintes passos:
• Permitir o controle da gestão hídrica dos
A base predominantemente hidráulica do
mecanismos
precisam
o ônus e os benefícios decorrentes da
Em situações de hidrologias críticas, a
(Emborcação
e
Itumbiara),
reservatórios de cabeceira para fins de uso
operação interligada, mantendo o princípio da
1. Estabelecer prioridade entre as regiões
múltiplo das águas por todos os usuários,
cooperação mesmo no ambiente competitivo.
carentes, em termos de criticidade;
pois, caso contrário, todos sairão perdendo.
Desta forma, as interligações inter-
2. Priorizar as transferências de energia para
regionais têm sido operadas visando otimizar
as regiões mais carentes;
Neste sentido, há necessidade de
o uso dos recursos energéticos de cada
3. Utilizar recursos locais de geração térmica
flexibilizar os requisitos de uso múltiplo
região, observando o ótimo sistêmico. Isso
e/ou importação de outras fontes, por ordem de
da água e de condicionantes ambientais,
significa que os intercâmbios inter-regionais
mérito de custo, para compensar o que não pode
com o objetivo de reduzir as inflexibilidades
serão definidos com o objetivo de procurar
ser recebido plenamente pelas regiões deficitárias
hidráulicas nas bacias hidrográficas do SIN,
igualar a segurança energética entre as
até os limites de transmissão existentes.
utilizando para isso recursos térmicos e
regiões, até os limites elétricos de capacidade
energéticos existentes em todas as regiões.
destas interligações.
Os custos com a utilização destes recursos
As principais restrições nos aproveita
Para que este princípio seja praticado de
locais de geração térmica e/ou importação
mentos das bacias hidrográficas do SIN são
forma equitativa em todo o SIN, é necessário
por cada região serão considerados de uso
decorrência de razões ambientais e de uso
que os recursos energéticos excedentes em
sistêmico e rateados por todos os agentes de
múltiplo dos recursos hídricos e, para cada
uma região sejam transferidos, via sistema de
consumo do SIN, pelo Encargo de Serviços
caso, estão identificadas as flexibilizações
transmissão, para outras regiões que estejam
Sistêmicos (ESS) por razões de segurança
requeridas para maximização do uso dos
mais carentes.
energética, aplicado a situações específicas
recursos
O ideal seria que as transferências de
para bancar custos adicionais decorrentes
energético do SIN. Dentro deste contexto é
energia entre regiões não fossem limitadas
da busca pela garantia da segurança do
importante salientar que os requisitos locais
pelas restrições de transmissão existentes,
atendimento energético do SIN.
não podem se contrapor ao objetivo maior que
Tabela 3 - Energia anual gerada na UHE Itaipu
disponíveis
para
atendimento
é o atendimento energético nacional ao país. Cabe para isso identificar as ações necessárias para mitigar os impactos locais provenientes da flexibilização das restrições existentes.
Agradecimentos Agradecemos sinceramente às enge nheiras especialistas de sistemas de potência do ONS, Alessandra Barros e Raitza Aguiar, pela coleta dos dados e preparação das tabelas apresentadas neste artigo. *Saulo José Nascimento Cisneiros é segundo vicepresidente do Cigré-Brasil.
190
Ponto de vista
O Setor Elétrico / Março de 2015
A crise elétrica e a grande imprensa Sem dúvida é grave a situação do
culminou no racionamento de 2001/2002.
e democrática. A democratização do
setor elétrico. E pode se tornar dramática
Em 2004, depois de sofrer pequenas
planejamento do setor energético por
se medidas urgentes não forem tomadas.
mudanças cosméticas, o Modelo do Setor
meio da abertura de espaços efetivos e
Pode-se até repetir o desabastecimento
Elétrico passou a ser chamado de “Novo
transparentes de participação e controle
ocorrido há 15 anos, por deliberada decisão
Modelo do Setor Elétrico”.
social é tarefa para ontem.
política de não se fazer os investimentos
necessários na geração, transmissão e
obra e culpa do governo de plantão. Falam em
para combater a crise elétrica, uma que se
distribuição de energia.
nome de uma ideologia à qual devotam uma
convencionou chamar de “realismo tarifário”
As condições de hoje não são as
crença inabalável, e prestam um desserviço
promoveu um aumento desproporcional
mesmas do passado recente, mas os
aos interessados em informações, quando
e despropositado das tarifas elétricas,
resultados da atual crise poderão ser
emitem opiniões baseados em um só lado
beneficiando diretamente o caixa das
idênticos. A oferta e o consumo de energia
da moeda. Partidarizam a discussão, fazem
distribuidoras, que exercem um forte lobby
cresceram, como também cresceu a malha
a luta política em um contexto no qual a
junto às autoridades do setor elétrico. Sem
de transmissão. Mas nada cresceu como
política elétrica atual é uma continuação
dúvida, energia mais cara acarretará menor
a ganância das distribuidoras privatizadas
daquela de governos e partidos políticos que
consumo, que assim aliviará, em parte,
que – lastreadas em contratos draconianos
governaram o país desde o começo da Nova
a pressão sobre a demanda, i.e. sobre o
de concessão (também chamados de
República. É o sujo falando do mal lavado.
sistema como um todo.
privatização) – impõem ao consumidor
O que esses “especialistas” não
Entre essas e tantas, debater a
uma das mais caras tarifas de energia
questionam
uma
regulação econômica da mídia é mais do
elétrica do mundo, enquanto a qualidade
concentração de poderes e de um
que necessário é urgente. Somente assim
dos serviços prestados é sofrível. E piora
acentuado caráter autoritário na condução
poderemos almejar uma sociedade com
com o passar do tempo.
da política do setor elétrico no país, o que
mais pluralismo e mais democracia, com
Para o não especialista, ávido por
acaba subordinando o futuro ao presente.
cidadãos que poderão olhar criticamente
compreender o que se passa para ter a
Verifica-se que, ao longo do tempo, feudos
uma notícia sob variados pontos de vista
sua opinião, reina uma grande confusão.
partidários foram instalados no governo
e não apenas a partir da “verdade única”
Pois uma grande parte dos chamados
federal, sendo um deles o Ministério de
dos colunistas, dos “especialistas”, desses
“especialistas”, convidados a opinar e
Minas e Energia, cujo segundo escalão
endeusadores do oráculo do mercado.
debater, e dos chamados “articulistas” ou
concentra muitos órgãos com alto e
“formadores de opinião”, acaba cometendo
forte poder de decisão financeira e
uma fraude contra os cidadãos. Querem
administrativa. É uma excrescência este
fazer crer que o que dizem são comentários
ministério, tão relevante e estratégico ao
objetivos, isentos, sem ideologia. Quando
país, ser considerado como moeda de
estão, na verdade, comprometidos com os
troca no “toma lá, dá cá” das composições
interesses das empresas, do capital, do
políticas. E o loteamento político do atual
mercado.
Ministério de Minas e Energia repete
Não assumir a visão ideológica é
fórmulas já usadas nos governos anteriores.
cinismo, empulhação. Dizem acreditar de
Preconiza-se,
fato que a mão invisível do mercado pode
maior publicização da questão energética
tudo, que o liberalismo é o que pode resolver
na sociedade, incentivando o debate de
os problemas existentes.
ideias e o confronto de interesses em
esses
resultantes
Problemas
é
a
existência
com
de
urgência,
condições adequadas de informação e
elétrica,
conhecimento, se constituindo assim em
promovida pelos guardiões do pensamento
instrumentos fundamentais na formulação
do mercado a partir de 1995 e que
de uma estratégia energética sustentável
da
energia
Dentre as medidas recentes tomadas
uma
da
mercantilização
essencialmente
Dizem que a situação vai de mal a pior por
Por Heitor Scalambrini Costa, graduado em Física, mestre em Ciências e Tecnologias Nucleares e Doutor em Energia. Atualmente, é professor da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)
192
Agenda 28 de abril
Noções básicas de iluminação Led
Descrição
Informações
Trata-se de um workshop de atualização profissional que se propõe, de forma verbal, visual, e por meio de visitação ao show room da empresa Avant e estudo da apostila, a discutir a história da descoberta do Led e sua evolução, bem como os formatos de montagem de cada tecnologia e suas aplicações. O curso é voltado para profissionais ligados à área de iluminação, arquitetura, engenharia, decoração, projetos e comercial que desejam conhecer mais profundamente sobre as vantagens e desvantagens dos Leds, bem como sua aplicação e uso em projetos luminotécnicos.
Local: São Paulo (SP) Contato: (11) 2085-0093 sota@avantled.com.br
Sistemas autônomos de energia solar fotovoltaica (off grid, minirredes híbridas e backup solar
Cursos
8 e 9 de maio Descrição
Informações
Direcionado a engenheiros, arquitetos, eletricistas e eletrotécnicos, o curso dissertará sobre os seguintes assuntos: energia solar no Brasil e no mundo; principais usos e aplicações; baterias; inversores; módulos solares: modelos e tecnologias; sistemas de iluminação solar; minirredes híbridas; backup solar; descrição de sistemas instalados, entre outros.
Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: (21) 98867-2337 contato@solarize.com.br
20 de maio
Iluminação pública
Descrição
Informações
O objetivo deste workshop é apresentar os requisitos e a importância do atendimento aos aspectos normativos revistos a pouco nas comissões de normas para projetos e luminárias públicas, bem como os possíveis impactos técnicos e econômicos para gestão municipal com a Resolução nº 414/2010. O curso é direcionado para profissionais ligados à área de iluminação pública, tais como gestores de iluminação pública, prefeituras, concessionárias, investidores do setor, escos.
Local: São Paulo (SP) Contato: (11) 4704-5972 treinamentos@expersolution.com.br
25 a 27 de maio
Proteção de equipamentos e subestações
Descrição
Informações
O curso tem como objetivo fornecer subsídios sobre o funcionamento, filosofias e aplicações de relés de proteção em equipamentos de subestação de média, alta e extra alta tensão. As aulas são voltadas para profissionais que trabalham na área de proteção em concessionária de energia elétrica e sistemas industriais de médio e grande portes. Fazem parte do conteúdo programático do curso temas como: Filosofia da proteção, conceitos básicos de curto-circuito, aterramento de sistemas e equipamentos, etc.
Local: Itajubá (MG) Contato: (35) 3629-3500 fupai@fupai.com.br
5 a 7 de maio
Lightfair International
Descrição
Informações
Uma das maiores feiras de iluminação arquitetônica e comercial do mundo, a Lightfair International, que também conta com conferência, combina cursos de educação continuada com produtos inovadores, que vão de design high-end até tecnologias de ponta.
Local: Nova York (Estados Unidos) Contato: +1 877 437 4352 info@lightfair.com
6 e 7 de maio
Eventos
O Setor Elétrico / Março de 2015
Seminário Internacional de Energia Nuclear
Descrição
Informações
A sexta edição do seminário pretende dar mais profundidade e alcance a um importante assunto do segmento de energia: a segurança nas usinas nucleares, empreendimentos que se mostram como grande alternativa para complementar a demanda de energia nas matrizes energéticas dos países desenvolvido e em desenvolvimento. Novas tecnologias, o desenvolvimento da engenharia nacional, perspectivas da geração nuclear no Brasil e os múltiplos usos da radiação serão outros assuntos debatidos no evento.
Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: (21) 2262-9401 eventos@planejabrasil.com.br
19 a 21 de maio
Smart City Business America
Descrição
Informações
O intuito do Smart City Business America é fomentar o debate, trocar informações e alternativas de soluções inteligentes para os desafios encontrados nas cidades modernas. Entre os assuntos que serão discutidos estão o meio ambiente, a mobilidade urbana e a geração de energia. O evento deve contar com a presença de especialistas de diferentes países, que trocarão suas experiências a respeito dos temas centrais do evento, apresentando ideias e ajudando no desenvolvimento de programas sustentáveis.
Local: Curitiba (PR) Contato: (41) 3317-3000 terezaborges@smartcitybusiness.com.br
27 e 28 de maio
Enase 2015
Descrição
Informações
Fórum de discussões do setor elétrico brasileiro, o Encontro Nacional de Agentes do Setor Elétrico (Enase) é uma grande oportunidade para os participantes terem uma visão completa e independente de toda a cadeia envolvida com o mercado de energia elétrica no Brasil. Anualmente, as principais autoridades do setor são convidadas para painéis especiais, sendo que, na abertura ou no encerramento, o Enase tem contado com a presença dos ministros de Minas e Energia, a exemplo de Marcio Zimmerman (Enase 2011 a 2014) e Edson Lobão (Enase 2010).
Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: (21) 3154-9400 www.enase.com.br
Índice de anunciantes
O Setor Elétrico / Março de 2015
A Cabine 163 (11) 2842-5252 vendas@acabine.com.br www.acabine.com.br Ação Engenharia 185 (11) 3883-6050 orcamento@acaoenge.com.br www.acaoenge.com.br
Cordeiro 79 (11) 4674-7400 cordeiro@cordeiro.com.br www.cordeiro.com.br
91 Agpr5 - Abirush Automação e Sistemas (48) 3462-3900 comercial@a5group.com.br www.a5group.com.br Alper 23 (11) 3625-6760 comercial@alper.com.br www.alper.com.br Alpha 152 (11) 3933-7533 vendas@alpha-ex.com.br www. alpha-ex.com.br 89 Altus (51) 3589 9500 www.altus.com.br
Crimper 173 (11) 3834-0422 / 0800 7721 777 vendassp@crimper.com.br www.crimper.com.br
Alubar 55 (91) 3754-7100 cabos@alubar.net www. alubar.net Aureon 161 vendas@aureon.com.br (11) 3966-9211 / 2358 Avant 145 www.avantled.com.br BHS Eletrônica 149 (11) 2291-1598 comercial3se@bhseletronica.com.br www.bhseletronica.com.br Brasil Offshore 167 www.brasiloffshore.com 28 BRVal (21) 3837-4646 vendas@brval.com.br www.brval.com.br Burndy 159 (11) 5515-7225 vendasbr@burndy.com www.burndy.com Cabelauto 73 (35) 3629-2514/2500 comercial@cabelauto.com.br www.cabelauto.com.br Cablena 43 (11) 3587-9590 vendas@cablena.com.br www.cablena.com.br 115 Chint (11) 3266-7654 lywei@chint.com www.chint.com Clamper Fascículos e 93 (31) 3689-9500 / 0800 7030 55 comunicacao@clamper.com.br www.clamper.com.br Cobrecom 15 e 87 (11) 2118-3200 cobrecom@cobrecom.com.br www.cobrecom.com.br 5 COMSOL (41) 3156 9100 info@br.comsol.com www.br.comsol.com Condumax 81 0800 701 3701 www.condumax.com.br Conex 25 (11) 2331-0303 www.conex.ind.br Conprove 140 (34) 3218-6800 vendas@conprove.com.br www.conprove.com.br Construfios Fios e Cabos 24 (11) 5053-8383 construfios@construfios.com.br www.construfios.com.br
Gimi Pogliano 9 (11) 4752-9900 www.gimipogliano.com.br 26 GTMS (41) 3068-3755 www.gtms.com.br 114 Grupo ATS (11) 2645-4196 ats@atseletrca.com.br www.atseletrica.com.br
Corfio 59 (47) 3561-3777 corfio@corfio.com.br www.corfio.com.br
HDA Iluminação Led 35 (54) 3298-2100 hda@hda.ind.br www.hda.ind.br
Daisa 47 (11) 4785-5522 vendas@daisa.com.br www.daisa.com.br Dialight 175 (11) 4431-4300 vendas.brasil@dialight.com www.dialight.com Dutoplast 45 (11) 2524-9055 vendas@dutoplast.com.br www.dutoplast.com.br
Hellermann Tyton 109 (11) 4815-9090 / (11) 2136-9090 vendas@hellermanntyton.com.br www.hellermanntyton.com.br Himoinsa 51 (31) 3198-8800 brasil@himoinsa.com www.himoinsa.com.br Huntsman 76 0800 170 850 www.huntsman.com/power
Eaton 85 (11) 4525-7100 www.eaton.com.br Efe-Semitrans 61 (21) 2501-1522 / (11) 5686-1515 adm@efesemitrans.com.br sp.vendas@efesemitrans.com.br www.efesemitrans.com.br
ICE Cabos Especiais 105 (11) 4677-3132 www.icecabos.com.br 183 IFG (51) 3488-2565 ifg@ifg.com.br www.ifg.com.br
Eletromar 53 e 113 0800 7242 437 www.hager.com.br Eletro Zagonel – Z.Light LEDS (49) 3366 6000 comunicao@zagonel.com.br www.zagonel.com.br www.zlight.com.br
10
Embramat 13 (11) 2098-0371 embramat@embramataltatensao.com.br www.embramataltatensao.com.br Embrata 112 (11) 4513-8665 embratarui@terra.com.br www.embrata.com.br Enerbras 41 (41) 2111-3000 sac@enerbras.com.br www.enerbras.com.br Enercom 127 (11) 2919-0911 vendas@enercom.com.br www.enercom.com.br Exper 191 (11) 4704-5972 treinamentos@expersolutions.com.br www.expersolutions.com.br Exponencial 176 (31) 3317-5150 comercial@exponencialmg.com.br www.exponencialmg.com.br Facilit 71 (11) 4447-1881 vendas@faciliteletrocalhas.com.br www.faciliteletrocalhas.com.br Fastweld 4ª capa (11) 2421-7150 rinaldo@fastweld.com.br www.fastweld.com.br FLIR Brasil Folder de capa (15) 3238-8075 www.flir.com/c2 General Cable 111 (11) 3457-0300 vendas@generalcablebrasil.com www.generalcablebrasil.com Gigaclima 108 (19) 3469-5324/ 988807844 comercial@gigaclima.com.br www.gigaclima.com.br Gimi 117 (11) 4752-9900 vendas@gimi.com.br www.gimi.com.br
Iguaçumec 8 (43) 3401-1000 iguacumec@iguacu.com.br www.iguacumec.com.br Ilumatic 37 (11) 2149-0299 ilumatic@ilumatic.com.br www.ilumatic.com.br Instrumenti 95 e 121 (11) 5641-1105 instrumenti@instrumenti.com.br www.instrumenti.com.br Instrutemp 139 (11)3488-0200 vendas@instrutemp.com.br www.instrutemp.com.br 6e7 Intelli (16) 3820-1539 copp@intelli.com.br www.grupointelli.com.br Itaim Iluminação 2ª capa, 3, 62 e 63 (11) 4785-1010 vendas@itaimiluminacao.com.br www.itaimiluminacao.com.br Itaipu Transformadores 121 (16) 3263-9400 comercial@itaiputransformadores.com.br www.itaiputransformadores.com.br Kanaflex 138 (11) 3779-1670 vendapead@kanaflex.com.br www.kanaflex.com.br Kian Brasil 40 (21) 2702-4575 sac@kianbrasil.com.br www.kianbrasil.com.br Kienzle 153 (11) 2249-9604 timer@kienzle-haller.com.br www.kienzle-haller.com.br 179 KRC (11) 4543-6034 comercial@krcequipamentos.com.br www.krcequipamentos.com.br Legrand 141 0800 11 8008 cst.brasil@legrand.com.br www.legrand.com.br Logmaster 147 (51) 2104-9005 www.logmaster.com.br
Luminárias Sun Way Rio 20 (21) 3860-2688 gruposunway@hotmail.com www.coloniallustres.com.br Maccomevap 155 (21) 2687-0070 comercial@maccomevap.com.br www.maccomevap.com.br 101 Magnet (11) 4176-7877 magnet@mmmagnet.com.br www.mmmagnet.com.br Média Tensão 19 (11) 2384-0155 vendas@mediatensao.com.br www.mediatensao.com.br
Patola 57 (11) 2193-7500 vendas@patola.com.br www.patola.com.br 39 Power Lume (54) 3222-3515 powerlume@powerlume.com.br www.powerlume.com.br Press Mat 97 (11) 4534-7878 contato@pressmat.com.br www.pressmat.com.br
Megabrás 126 (11) 3254-8111 ati@megabras.com.br www.megabras.com
Redes Subterrâneas 177 (11) 3051-3159 rpmbrasil@rpmbrasil.com.br www.rpmbrasil.com.br
Melfex 12 (11) 4072-1933 vendas@melfex.com.br www.melfex.com.br Mersen 33 e 125 (11) 2348-2374 vendas.ep.brasil@mersen.com www.mersen.com 146 Montal (31) 3476-7675 vendas@montal.com.br www.montal.com.br Mon-Ter 96 (11) 4487-6760 montereletrica@montereletrica.com.br www.montereletrica.com.br
RDI Bender 67 (11) 3602-6260 contato@rdibender.com.br www.rdibender.com.br
Rehtom 18 (19) 3818-5858 comercial@rehtom.com.br www.rehtom.com.br RM Sarel 14 (11) 2268-2935 contato@rmenergy.com.br www.rmenergy.com.br Romagnole 86 (44) 3233-8500 www.romagnole.com.br Sarel 11 (11) 4072-1722 sarel@sarel.com.br www.sarel.com.br
Multhiplos 21 (11) 2724-8333 multhiplos@multhiplos.com.br www.multhiplos.com.br Nelmetais 119 (11) 3531-3444 nelmetais@nelmetais.com.br www.nelmetais.com.br
Sassi Medidores 99 (11) 4138-5122 sassi@sassitransformadores.com.br www.sassitransformadores.com.br
Netz Service 30 (11) 3949-7998 netz@uol.com.br www.manutencaoeletrica.com.br
Sicame 27 (11) 2087-4150 www.sicame.com.br
Newmax 135 (11) 3934-5000 vendas@newmax.com.br www.newmax.com.br Nexans 3ª capa (11) 3048-0800 nexans@nexans.com.br www.nexans.com.br Novemp Fascículos e Encarte (11) 4093-5300 vendas@novemp.com.br www.novemp.com.br Novus 49 (11) 3097-8466 info@novus.com.br www.novus.com.br Nutsteel 107 (11) 2122-5777 vendas.nutsteel@emerson.com www.nutsteel.com.br Obo Bettermann 123 (15) 3335-1382 info@obo.com.br www.obobrasil.com.br Omicron 137 info.latam@omicronusa.com www.omicronusa.com
Senai Pirituba 136 (11) 3901-9300 senaipirituba@sp.senai.br www. pirituba.sp.senai.br
Sindustrial Engenharia 165 (14) 3366-5200 / 3366-5207 www.sindustrial.com.br Strahl 29 (11) 2818-3838 vendas@strahl.com www.strahl.com Technomaster 103 (21) 25804001 vendas@technomaster.net www.technomaster.net TE Connectivity 122 (11) 2103-6000 te.energia@te.com www.energy.te.com Terex 17 (31) 2125-4000 beh-marketing@terex.com www.terexritz.com.br Trael 162 (65) 3611-6500 comercial@trael.com.br www.trael.com.br Unitron 74 e 75 (11) 3931-4744 robson.santos@unitron.com.br www.unitron.com.br
Paraeng Pára-Raios 110 (31) 3394-7433 contato@paraeng.com.br www.paraeng.com.br
Vextrom 83 (11) 3672-0506 atendimento@vextrom.com.br www.vextrom.com.br VR Painéis Elétricos 131 (17) 4009-5100 marketing@vrpaineis.com.br www.vrpaineis.com.br
Paratec 166 (11) 3641-9063 vendas@paratec.com.br www.paratec.com.br
Walcenter 181 (21) 4009-7171 wtc@walcenter.com.br www.walcenter.com.br
Palmetal 77 (21) 2481-6453 palmetal@palmetal.com.br www.palmetal.com.br
193
194
What’s wrong here?
O Setor Elétrico / Março de 2015
O que há de errado? A seção O que há de errado? foi reformulada e está de cara nova! A partir de agora, as instalações aqui ilustradas dirão respeito não apenas a instalações de baixa tensão, como também a outras áreas da engenharia elétrica, desde iluminação e aterramento a instalações de média tensão, atmosferas explosivas, entre outras.
Observe a imagem ilustrada acima e aponte os erros e não conformidades de acordo com as
PREMIAÇÃO
O leitor que mandar a melhor
resposta, relatando todas as não conformidades da instalação ilustrada, de acordo com as normas técnicas vigentes, receberá como prêmio um exemplar da mais nova edição do
normas técnicas vigentes. Entre no site www.osetoreletrico.com.br e envie a sua resposta ou mande
Anuário O Setor Elétrico de Normas
um e-mail para interativo@atitudeeditorial.com.br.
Brasileiras, que traz as principais atualizações normativas do setor!
Resposta da edição 107 (Dezembro/2014)
Diversos leitores identificaram os
principais problemas da instalação ao lado, no entanto, o leitor ANTONIO JORGE AUGUSTO DE FARIAS apresentou a resposta mais completa com relação às não conformidades com as normas técnicas brasileiras vigentes. O vencedor receberá um exemplar do Anuário O Setor Elétrico
Não perca tempo! Mande sua resposta
de Normas Brasileiras com as principais
para interativo@atitudeeditorial.com.br ou
atualizações normativas do setor.
acesse o site www.osetoreletrico.com.br
Parabéns a todos os leitores que
e mande suas impressões!
mandaram suas respostas e continuem participando!
instalações em áreas classificadas, uma vez
que uma eventual explosão que possa ocorrer
Confira a resposta correta, dada pelo
engenheiro Roberval Bulgarelli, engenheiro
no interior do invólucro Ex "d" irá se propagar
sênior da Petrobras e representante do Brasil
indevidamente para o exterior do invólucro
na IEC e no IECEx:
(através desta folga), colocando em risco de explosão toda a atmosfera explosiva que
Mais notícias e comentários sobre as determinações da ABNT NBR 5410 em www.osetoreletrico.com.br
Interatividade Se você encontrou alguma atrocidade elétrica
possa estar presente no local da instalação.
e conseguiu fotografá-la, envie a sua foto para
com o prensa-cabo à prova de explosão. O
o e-mail interativo@atitudeeditorial.com.br e
diâmetro externo do cabo é muito pequeno
tentar "contornar" o problema de cabo solto no
nos ajude a denunciar os disparates cometidos
em relação ao tamanho do prensa-cabo Ex
prensa-cabo a pessoa envolvida na atividade
por amadores e por profissionais da área
"d" que foi especificado e utilizado. Isto faz
desta instalação colocou uma "fita isolante" ao
com que o cabo fique "solto", uma vez que
redor do cabo para tentar preencher o espaço
o prensa-cabos não é capaz de prensar
vazio existente entre o cabo e prensa-cabo.
adequadamente o cabo que foi especificado e
Este tipo de "iniciativa" é totalmente irregular
utilizado.
e totalmente contrária a todos os requisitos de
montagem de equipamentos "Ex".
O cabo utilizado não está compatível
Esta "folga" traz um grande risco para as
Como pode ser observado na foto, para
de instalações elétricas. Não se esqueça de mencionar o local e a situação em que a falha foi encontrada (cidade/Estado, tipo de instalação – residencial, comercial, industrial –, circulação de pessoas, etc.) apenas para dar alguma referência sobre o perigo da malfeitoria.