Ano 12 - Edição 144 Janeiro de 2018
Cabos para transmissão de energia
A história dos materiais e formas de cabos aéreos para LTs MERCADO DE FIOS, CABOS E ACESSÓRIOS Novos projetos de infraestrutura já são vistos pelo setor como oportunidade de crescimento NOVOS FASCÍCULOS RENOVÁVEIS Fascículo colecionável sobre as fontes eólica e solar fotovoltaica o ano inteiro NOVOS COLUNISTAS
Sumário atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser Simone Vaiser Coordenação de circulação, pesquisa e eventos Marina Marques – marina@atitudeeditorial.com.br Assistente de circulação, pesquisa e eventos Bruna Leite – bruna@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Representantes Paraná / Santa Catarina Spala Marketing e Representações Gilberto Paulin - gilberto@spalamkt.com.br João Batista Silva - joao@spalamkt.com.br (41) 3027-5565 Rio Grande do Sul e Minas Gerais Ransconsult Consultoria Claudio Rancoleta – rancoleta@atitudeeditorial.com.br | claudio@urkraft.com.br Tel: (11) 3872- 4404 | 99621-9305 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 Daniel Bento, João Barrico, Jobson Modena, José Starosta, Juliana Iwashita, Roberval Bulgarelli e Sérgio Roberto Santos. Colaboradores desta edição: Cláudio S. Mardegan, Elbia Gannoum, Geraldo R. de Almeida, Giuseppe Parise, Luciano Haas Rosito, Luiz Marzano, Maria Maceira, Nunziante Graziano, Paulo Leão de Moura, Rodrigo Parizatto Lopes, Ronaldo Koloszuk, Sérgio Roberto Santos, Thatiana Justino. 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: Shutterstock | supergenijalac Impressão - Ipsis Gráfica e Editora Distribuição - Correio
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Filiada à
Suplemento Renováveis
44
Estudo analisa o impacto do aumento das fontes intermitentes na operação do sistema elétrico brasileiro. Dois novos colunistas: Elbia Gannoum, da Abeeólica, e Ronaldo Koloszuk, da Solar Group, falam, respectivamente, sobre os avanços das fontes eólica e solar fotovoltaica no país.
8
Painel de notícias Usinas sucroenergéticas recebem certificado ambiental; Brametal adquire Tector; Schneider Electric concentra fabricação de religadores na planta de Curitiba; ABB apresenta ônibus elétrico em Davos. Estas e outras notícias do setor elétrico brasileiro.
17
Fascículos
34
Aula prática – Cabos para transmissão Artigo traz um inventário da história dos materiais e formas de cabos aéreos utilizados em linhas de transmissão de energia.
58
Pesquisa – Fios, cabos e acessórios Para consultoria internacional, indústria diversificada é ponto chave para crescimento nos próximos anos. Pesquisa publicada nesta edição apurou que empresas brasileiras apostam nos projetos de infraestrutura como grande propulsor do mercado de fios e cabos elétricos.
68
Espaço 5419 A conveniência do cálculo da perda de valor econômico.
70
Espaço SBQEE Novidade a partir desta edição, este espaço será dedicado às discussões sobre qualidade de energia comandado pela Sociedade Brasileira de Qualidade da Energia Elétrica (SBQEE).
72 73 74 76 78 80
Colunistas Jobson Modena – Proteção contra raios João José Barrico – NR 10 José Starosta – Energia com qualidade Roberval Bulgarelli – Instalações Ex Daniel Bento – Redes subterrâneas Nunziante Graziano – Quadros e painéis
82
Dicas de instalação Análise de descargas parciais em sistemas de média tensão – métodos laboratoriais versus realizados em campo.
85
Ponto de vista ERM – os riscos que afetam a sustentabilidade e a sobrevivência da empresa no contexto de suas operações gerais.
3
Editorial
4
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018 Capa ed 144_D.pdf
1
2/7/18
6:34 PM
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Ano 12 - Edição 144 Janeiro de 2018
Cabos para transmissão de energia
A história dos materiais e formas de cabos aéreos para LTs
O Setor Elétrico - Ano 12 - Edição 144 – Janeiro de 2018
MERCADO DE FIOS, CABOS E ACESSÓRIOS Novos projetos de infraestrutura já são vistos pelo setor como oportunidade de crescimento NOVOS FASCÍCULOS RENOVÁVEIS Fascículo colecionável sobre as fontes eólica e solar fotovoltaica o ano inteiro NOVOS COLUNISTAS
Edição 144
#revistaseuacredito
A primeira edição do ano traz notícias que vão ao encontro
SBQEE”, um lugar exclusivo para discutir assuntos pertinentes
do que percebemos, aos poucos, entre amigos, clientes e
à qualidade da energia elétrica. A Sociedade Brasileira de
nos noticiários de modo geral. Os sinais de recuperação
Qualidade da Energia Elétrica (SBQEE) é parceira da revista
econômica estão cada vez mais presentes em conversas e
OSE já de longa data e a coluna sela o compromisso de
prognósticos da indústria brasileira. Prova disso é a pesquisa
contribuir para o fomento da qualidade da energia nas
de fios e cabos publicada nesta edição. Nos últimos anos,
instalações de todo o país.
as empresas vinham apontando pontos negativos – como
construção civil desaquecida e falta de confiança dos
#revistaseuacredito, promovida pela Associação Nacional dos
investidores – como principais fatores a influenciar seus
Editores de Revistas (ANER), que busca valorizar o conteúdo
respectivos mercados. Qual não foi a surpresa ao constatar
profissional, confiável e seguro produzido pelas revistas
que, na pesquisa realizada no início deste ano, os fabricantes
brasileiras e alertar as pessoas sobre conteúdos falsos, as
de fios e cabos elétricos apontaram algo positivo como
chamadas “Fake News”. A Revista O Setor Elétrico não
principal fator influenciador: os projetos de infraestrutura!
apenas apoia a causa, como veiculará, a partir dessa edição,
Motivadas pelos últimos leilões de energia, pelo ano eleitoral
peças publicitárias que chamam a atenção do público para
ou pelas projeções de crescimento do PIB, as empresas mais
a importância de se verificar a credibilidade da informação
afetadas pela crise econômica começam a enxergar uma luz
antes de compartilhá-la em qualquer mídia online. Todos
no fim do túnel.
conhecemos a velocidade de propagação que algumas
“notícias” alcançam na internet. Em se tratando de conteúdo
Outra boa notícia diz respeito ao aumento dos
Por fim, gostaria de mencionar a campanha
investimentos em energia renovável no mundo, que alcançou
técnico de temas de risco, como eletricidade, o cuidado deve
a soma de US$ 333,5 bilhões em 2017, valor que superou
ser ainda maior! Não é à toa que a revista OSE se preocupa
em 3% o registrado no ano anterior. Só o Brasil investiu 10%
em buscar os mais bem informados e engajados profissionais
mais em 2017 com relação a 2016. Leia mais detalhes no
para compartilharem as boas práticas da engenharia elétrica
suplemento Renováveis, que, a propósito, está maior e traz
nessas páginas. A peça publicitária em questão, aliás, está na
outra novidade: dois novos colunistas fixos. A presidente da
página 57.
Abeeólica, Elbia Gannoum, passa a assinar uma coluna mensal
A todos, um ótimo ano e excelente leitura!
sobre energia eólica, assim como o diretor do Solar Group, conselheiro da Absolar e diretor da Fiesp, Ronaldo Koloszuk,
Abraços,
escreverá mensalmente sobre os avanços da energia solar fotovoltaica no país.
A primeira edição de 2018 inaugura ainda o “Espaço
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Revista O Setor Elétrico
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Coluna do consultor
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp e da SBQEE. É consultor da revista O Setor Elétrico jstarosta@acaoenge.com.br
Nossos projetos de instalações serão robotizados?
Não é de hoje que acompanhamos alguns softwares e aplicativos específicos para os
nossos projetos. Aprendemos a conviver paulatinamente com estas ferramentas que, após ajustadas, são potencialmente úteis, outras que nos fazem torcer o nariz para os resultados e um outro grupo que, pela dificuldade de uso ou alguma particularidade inconveniente, é esquecido e posto de lado. Mesmo as do primeiro grupo requerem do projetista muita perspicácia, coerência e cuidado na alimentação dos dados de entrada; qualquer desvio em uma impedância, especificação ou manobra errada explodirá virtualmente uma subestação. Na melhor das hipóteses, a proteção evitará que isso ocorra. A análise crítica dos resultados é fundamental. Muitas vezes, os resultados aquém da expectativa ocorrem por inserções de dados equivocados ou incompletos e merecem avaliação por profissionais habilitados.
Os aspectos de robotização de um projeto estariam bem distantes destes acima
citados e considerariam um cenário em que dadas algumas especificações fornecidas para um projeto elétrico (por exemplo) como as características da construção civil e arquitetura, lista de cargas, tensão de alimentação, e algumas outras tantas, o projeto seria elaborado sem intervenção de projetista especializado. Projeto completo, com diagramas unifilares, linhas elétricas, sistemas de coordenação da proteção e cálculo de curto-circuito, aterramento, proteção atmosférica, documentos para aprovação na distribuidora, transformadores, painéis elétricos, filtros, listas de materiais, plantas e detalhes de execução, custos estimados e tudo mais.
Daquilo que se acompanha desde a época de Isaac Azimov até os dias de hoje,
os muito discutidos algoritmos que prometem viabilizar os carros autônomos, ou os sistemas de autoaprendizado, que de observar tantas ações repetitivas, interativas e previsíveis simplesmente “aprendem”.
Assim pode funcionar com as análises financeiras, processos judiciais, comportamento
humano em geral, além dos robôs (físicos) que conhecemos nas indústrias e hospitais que aumentam a produtividade com redução de riscos operacionais como estes que se avizinham dos carros autônomos. Será que a “arte” empregada em cada um de nossos projetos poderia ser vitimizada por esta tendência, em um “copy-paste” instituído? Seria possível parametrizar nossas ações em função da coleção de um conjunto de variáveis?
Melhor parafrasear o inesquecível robô da família Robinsons da série dos anos de
1960, “Perdidos no espaço”, que alucinadamente anunciava quando algo inesperado ocorria: “Perigo! Perigo!”. Prefiro acreditar na arte da execução de um projeto com os passos clássicos.
Parabéns a esta revista, O Setor Elétrico, e seus profissionais que, em seus 12
anos de vida, souberam brindar à boa técnica e ao desenvolvimento da engenharia nacional com rico conteúdo.
Beghim, um passado que contempla a história de nosso pais, um presente com a mesma tradição, um futuro de inovação e tecnologia. Presente em todos os segmentos da Industria Nacional. Há 65 anos fazendo história no Brasil a Beghim, agora parte do grupo DKC, inicia uma nova fase com a presença de novas tecnologias na fabricação de equipamentos da mais alta qualidade. Atendendo a demanda nacional para os mais diversos setores industrais, prediais e GTD.
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Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Usinas sucroenergéticas recebem certificado ambiental 60 usinas certificadas estão em conformidade com critérios de sustentabilidade e de eficiência energética
Desde o início desse ano, 60 usinas sucroenergéticas autoprodutoras de energia renovável passaram a contar com o Certificado Energia Verde, emitido pelo Programa de Certificação de Bioeletricidade.
O selo é a primeira certificação no Brasil
focada estritamente na energia produzida a partir da cana-de-açúcar. Algumas das regras impostas às usinas incluem a obrigação de que as unidades estejam adimplentes junto à Câmara de Comercialização de Energia Elétrica (CCEE), sejam associadas à União da Indústria de Cana-de-Açúcar (Unica) e atendam a determinados critérios de sustentabilidade e de eficiência energética. Ao longo de 2018, as 60 unidades certificadas estimam uma produção total de 15.744 GWh, exportando 66% para
elétrica de uma cidade como São Paulo, onde
à sociedade a sua incrível sustentabilidade,
o SIN e o restante para o uso nas plantas
residem mais de 12 milhões de habitantes.
principalmente no quesito ambiental e de
industriais.
O selo foi lançado em janeiro de 2015
eficiência energética. Também representa uma
Para o gerente em Bioeletricidade da Unica,
pela Unica em cooperação com a CCEE e
oportunidade para o consumidor do mercado
Zilmar de Souza, esse volume é estratégico
tem o apoio da Associação Brasileira dos
livre de energia elétrica que, preocupado com
para o Brasil, sendo equivalente a mais de 16%
Comercializadores de Energia (Abraceel). “A
o consumo responsável, queira contribuir para
do que foi gerado pela Usina Itaipu em 2017
iniciativa da certificação da bioeletricidade ajuda
manter a nossa matriz energética mais limpa e
e a quase 60% do consumo anual de energia
a indústria sucroenergética a reforçar junto
renovável”, avalia Souza.
Painel de mercado
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O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Microturbina usa força da água para gerar energia em rede de saneamento básico Projeto piloto produz eletricidade ininterruptamente e sem agressão ao meio ambiente para alimentar sensores inteligentes e válvulas de redução de pressão
Baterias são críticas para garantir
Universitária, em São Paulo (SP). Nestes
subterrâneo da capital paulista, além de
uma gestão eficiente do sistema de
bairros, a companhia de saneamento
identificar os pontos de vazamentos.
abastecimento de águas. Elas são o
básico de São Paulo empregou tecnologia
coração de sensores inteligentes que
israelense da ATME Eco Solutions para
que as águas circulam na tubulação é
medem pressão, vazão e qualidade de
tirar proveito do fluxo das águas contido
fundamental para a cidade, pois permite
água, são também responsáveis pelo
na tubulação de água, girando uma
aumentar a pressão quando há maior
abrir e fechar de válvulas de redução
microturbina que produz eletricidade
demanda por água, nos horários de
de pressão e pelo funcionamento de
de forma não poluente e cujas baterias
pico, assim como diminui-la, quando há
equipamentos para o armazenamento
são continuamente recarregáveis pela
menor consumo, o que contribui para
e transmissão de dados, via Internet
corrente interna da tubulação.
reduzir a força dos vazamentos em toda
das Coisas. Mas implantá-las em um
a rede.
sistema de mais de 73 mil quilômetros
instalada em uma tubulação de quatro
de tubulações, como é o caso da região
polegadas produz energia suficiente para
instalação da microturbina em sua rede
metropolitana de São Paulo, implica em
alimentar diversos dispositivos, entre eles,
da Sabesp, a transmissão de dados pode
desafios importantes.
equipamentos de telemetria com chips
ser realizada de 15 em 15 minutos. Em
Uma microturbina hidrogeradora
A gestão “pente fino” da força com
A Sabesp informa que, com a
Em São Paulo, a Sabesp está
de celulares que enviam informações à
comparação, nos sistemas tradicionais,
enfrentando esses desafios usando o
central. Com essa informação em mãos,
alimentados por baterias químicas, os
mesmo conceito usado em hidrelétricas
a central toma a decisão de acionar a
equipamentos são ligados apenas a cada
para gerar energia em um projeto
abertura ou o fechamento de válvulas ao
seis horas, já que sua vida útil se reduz
piloto na Vila Prudente e na Cidade
longo de toda a malha de tubulações no
quanto mais vezes são acionadas.
Grupo Iberdrola anuncia programa de bolsas de estudo Inscrições estão abertas até 2 de abril e são direcionadas para cursos de energia e ambiente
A Neoenergia, empresa do Grupo Iberdrola, está com as inscrições abertas para o Programa de Bolsas para
cursos de pós-graduação latu sensu em energia e meio ambiente em renomadas universidades da Espanha e no Reino Unido.
A oportunidade é dirigida a alunos de nacionalidade brasileira ou residentes no Brasil, com título de
graduação ou com graduação prevista até junho de 2018. As inscrições vão até o dia 2 de abril.
No processo de seleção, a Neoenergia analisará o histórico acadêmico, o currículo e o interesse no projeto
de estudos. Para os candidatos admitidos, a empresa custeará o valor total do curso e uma bolsa auxílio mensal, de 1.580 euros para os bolsistas do Reino Unido e 900 euros para os bolsistas da Espanha. As bolsas têm duração de doze meses.
Mais informações e inscrições estão disponíveis em: www.elektro.com.br e www.neoenergia.com.
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
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Iluminação eficiente no prédio do Banco Central Projeto deverá gerar economia de 8% no consumo de energia total do edifício
Fruto da 3ª Chamada Pública de
Projetos (CPP) do Programa de Eficiência Energética da Light, a nova iluminação do prédio do Banco Central do Brasil, no Rio de Janeiro (RJ) deverá proporcionar economia de 8% no consumo de energia total do edifício.
As ações previstas no projeto de
eficiência energética consistem na modernização do sistema de iluminação do edifício do Banco Central. Para isso, serão substituídas mais de 22.700 lâmpadas fluorescentes tubulares por lâmpadas tubulares de Led. A iniciativa irá assegurar um consumo eficiente da energia no prédio, evitando desperdícios.
O investimento do projeto está
estimado em R$ 1,14 milhão, sendo R$ 640 mil de recursos do Programa de Eficiência Energética da Light, e R$ 500 mil de contrapartida do cliente.
Painel de empresas
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O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Brametal adquire Tector Com a incorporação, a companhia reforça sua posição de uma das principais fabricantes de estruturas metálicas do país e eleva sua capacidade de produção para 120 mil toneladas por ano em mix de produtos
Nova planta industrial da Brametal, em Sabará (MG).
A Brametal, fabricante de estruturas
licença ambiental ou outras autorizações
de muitas intervenções. “Vamos apenas
metálicas para geração e transmissão de
para construção. “Sempre trabalhamos
fazer alguns ajustes em equipamentos,
energia, acaba de concluir a aquisição da
sobre pressão para atender aos prazos.
modernizar outros e implementar a cultura
Tector Engenharia, empresa do mesmo
Agora, a expectativa é que trabalhemos
Brametal na nova unidade”, completa o
segmento de atuação. Com a incorporação,
com um pouco mais de conforto na
presidente do Conselho. A marca Tector
a companhia passa a ter capacidade de
produção para atender aos prazos dos
não será preservada, mas segundo ele, o
produção de até 120 mil toneladas em mix
clientes”, explica Brandão. Com isso,
quadro de colaboradores (174 pessoas)
de produtos.
a expectativa é que o faturamento da
será mantido, com expectativa de novas
“O plano de crescer fazendo uma
companhia cresça em torno de 25% ainda
contratações.
incorporação sempre existiu. Foi então
neste ano de 2018.
A
que, em 2016, surgiram as primeiras
na
conversas com o Grupo BMG, proprietário
diz respeito à localização da unidade fabril,
decorrência dos leilões de geração e
da Tector, uma planta muito similar à
na cidade de Sabará, em Minas Gerais.
transmissão realizados no fim do ano
nossa”, conta Ricardo Brandão, presidente
“A logística favorece alguns mercados,
passado.
do Conselho da Brametal. A negociação,
especialmente, o norte do país. A fábrica
da empresa arremataram alguns lotes,
já com aprovação do Cade (Conselho
está muito bem localizada, em uma região
então, existe uma tendência de a Brametal
Administrativo de Defesa Econômica), foi
consolidada, na grande Belo Horizonte,
também fechar bons contratos com esses
finalizada em dezembro do ano passado.
e com oferta de mão de obra”, completa
parceiros. É cedo ainda para dizer que a
A
Brandão.
empresa tenha determinado volume, mas
trabalhar com mais tranquilidade para
Sobre o processo de transição, a
a tendência é manter o market share que
atender à demanda, especialmente em
Brametal afirma que se trata de uma planta
vem tendo em todos os leilões”, avaliou o
momentos de pico, que são, por exemplo,
em perfeitas condições, com área total de
diretor de marketing da empresa, Alexandre
aquelas ocasiões em que um projeto obtém
23 mil metros quadrados, que não precisará
Schmidt.
transação
permitirá
à
Brametal
Outro ponto decisivo para a aquisição
empresa
demanda
está que
“Alguns
confiante
deverá
clientes
surgir
ainda em
tradicionais
Painel de empresas
14
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Schneider Electric concentra fabricação de religadores na planta de Curitiba Unidade paranaense passa a ser a única do grupo – em todo o mundo – a produzir religadores automáticos
Capacidade produtiva da unidade fabril triplicou para atender aos mercados interno e externo.
Investindo em sua subsidiária brasileira,
dar conta da maior produção, a unidade
a Schneider Electric designa a unidade de
paranaense praticamente dobrou sua mão de
Curitiba (PR) como fornecedora global de
obra fabril.
seus religadores automáticos. Após seis
meses de ajustes estruturais, a planta viu sua
usados em redes de distribuição elétrica
capacidade produtiva triplicar para atender
aérea em grandes centros urbanos, com
aos mercados interno e externo.
alta concentração de usuários, e têm a
De acordo com o vice-presidente de
função de reestabelecer mais rapidamente
Global Supply Chain para América do Sul da
a energia, em caso de queda na maior parte
Schneider Electric, Paulo de Tarso Gomes, o
das vezes associada a tempestades ou
Brasil é responsável por exportar para todo o
problemas técnicos. A tecnologia permite
mundo. “Em virtude de marcos regulatórios,
às concessionárias prestar um serviço de
vivemos aqui, assim como ocorre em outras
melhor qualidade à população (evitando
localidades, um aumento da demanda por
longos períodos sem energia elétrica), além
essa solução”, comenta.
de otimizar seus próprios custos.
“A decisão global de concentrar a
Dentre os clientes brasileiros, estão
fabricação
as maiores concessionárias de energia
de
religadores
automáticos
Os religadores automáticos são muito
na planta de Curitiba mostra a força da
(incluindo
capacidade competitiva do nosso país”,
respondem pelo fornecimento de eletricidade
declara
para milhões de usuários em suas áreas de
Cléber
Morais,
presidente
da
Schneider Electric para o Brasil. Para
cobertura.
grupos
multinacionais),
que
Painel de empresas
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O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
ABB apresenta ônibus elétrico em Davos Residentes de Davos e convidados do Fórum Econômico Mundial puderam experimentar o pioneirismo do veículo
Veículo elétrico está em testes na Suíça.
Durante o Fórum Econômico Mundial
sustentável, que estão testemunhando um
deste ano, que ocorreu entre 23 e 26
aumento na implantação em todo o mundo
de janeiro, a cidade de Davos recebeu
à medida que a mobilidade elétrica se
o premiado ônibus elétrico TOSA (sigla
torna a força motriz que traz a eficiência
para Sistema de Alimentação Otimizado
energética com baixo impacto ambiental
para Trólebus), desenvolvido pela ABB. O
aos automóveis, ônibus, trens, navios e
veículo já está em uso em Genebra e será
teleféricos.
implantado em breve na cidade francesa
A tecnologia TOSA foi desenvolvida
de Nantes. Segundo a fabricante, a bateria
juntamente com a Suíça e a ABB em
do ônibus pode ser recarregada em
parceria com a Transportes Públicos de
apenas 20 segundos, durante o embarque
Genebra, o Gabinete para a Promoção
e desembarque de passageiros.
da Indústria e Tecnologia, os Serviços
Em Davos, o ônibus irá operar na
Industriais de Genebra e o fabricante de
movimentada Linha 1, no percurso entre o
ônibus Carrosserie HESS. A tecnologia
centro turístico e o hospital. A ideia é fazer
TOSA em uso em Davos é a mesma que
com que o sistema opere sob as extremas
vem alimentando os ônibus da linha 23 que
condições meteorológicas de inverno. A
percorrem a rota do aeroporto em Genebra.
ABB e seus parceiros de projeto esperam
Esses
obter valiosos insights a partir desse
aéreos que se conectam em paradas
projeto-piloto.
selecionadas ao longo de seus percursos
ônibus
utilizam
contatos
Juntos, o ônibus TOSA e as estações
para reabastecer suas baterias em menos
de carga proporcionam uma poderosa
de 20 segundos, realizando a recarga
demonstração na vida real das tecnologias
durante o embarque e o desembarque dos
de
passageiros.
ponta
em
matéria
de
transporte
Conjuntos de manobra e controle em alta-tensão
18
Nunziante Graziano Capítulo I – Introdução • Introdução à ABNT NBR IEC 62271-200 • Definições e conceitos
Iluminação pública – ABNT NBR 5101
24
Luciano Haas Rosito Capítulo I – Termos e definições • Iluminação pública • Fonte de luz • Iluminância • Luminância
Proteção contra arco elétrico
28
Cláudio Mardegan e Giuseppe Parise Capítulo I – Estudos de arco elétrico – Cálculo de energia incidente • Histórico e evolução • Linha do tempo • Ralph Lee – o “pai” dos estudos de arc flash • NFPA-70E • Estudos de seletividade
Fascículos
Apoio
Apoio
Conjuntos de manobra e controle em alta-tensão
18
Por Nunziante Graziano*
Capítulo I Introdução Prezado
este
fascículo
Tabela 1 – Família de normas vigentes da ABNT NBR IEC 62271
pretende apresentar em detalhes o conjunto de normas brasileiras para construção de conjuntos de manobra e controle em alta-tensão, acima de 1 kV até 52 kV inclusive. Atualmente, a norma que rege esta construção é a ABNT NBR e controle de alta-tensão - Parte 200: Conjunto de manobra e controle de
N°
Título
Data
ABNT NBR
Equipamentos de
2006-12-04
IEC 62271-102:2006
alta-tensão
ABNT NBR
Conjunto de manobra e
IEC 62271-200:2007 Errata
controle de alta-tensão
2007-04-02
1:2007
IEC 62271-200 - Conjunto de manobra
ABNT NBR
Conjunto de manobra e
IEC 62271-200:2007 Versão
controle de alta-tensão
2007-03-19
Corrigida:2007
alta-tensão em invólucro metálico para tensões acima de 1 kV até e inclusive 52 kV, publicada em 19/03/2007 e que
versão da norma está sendo elaborada
que reunia as cláusulas comuns a
entrou em vigor a partir de 19/04/2007.
pela Comissão de Estudo da ABNT/
equipamentos elétricos de manobra de
Esta norma da ABNT especifica
CE-003:0017.001, que, neste momento,
tensão nominal acima de 1 kV, a leitura
os requisitos construtivos de conjunto
se ocupa da revisão da ABNT NBR
da ABNT NBR IEC 62271-200 deve
de manobra e controle de invólucro
60694, que será batizada, quando da sua
ser acompanhada da ABNT NBR IEC
metálico
Fascículo
leitor,
alternada,
publicação, de ABNT-NBR-IEC-62271-1
60694:2006 - Especificações comuns para
montados em fábrica, para tensões
– Conjuntos de manobra e controle em
normas de equipamentos de manobra de
nominais acima de 1 kV até e inclusive 52
alta-tensão – Parte 1 – Especificações
alta-tensão e mecanismos de comando,
kV, para instalação abrigada e ao tempo,
comuns.
publicada em 04/12/2006.
para
corrente
para frequências de serviço até 60 Hz,
A publicação da ABNT NBR IEC
sendo que seus invólucros podem incluir
62271 substituiu com avanços a NBR
que
componentes fixos e removíveis e podem
6979, apresentando uma aproximação
referida norma ABNT NBR IEC 62271-
ser preenchidos com fluido (líquido ou
bastante robusta com as normas da
200 vigente. Esta norma define os vários
gás) para prover a isolação.
IEC, que hoje se concretiza com uma
tipos de conjuntos de manobra e controle
grande quantidade de normas brasileiras
em invólucro metálico que se diferem
fascículo, vamos apresentar os principais
baseadas
o
entre si quanto às consequências na
conceitos construtivos, as generalidades,
português cujo título é precedido pela
continuidade no serviço da rede no caso
as aplicações por setores do mercado
sigla NBR IEC.
de manutenção no conjunto de manobra
Ao longo dos 12 capítulos deste
e/ou
traduzidas
para
Tratemos então das generalidades determinam
com suas principais características e,
Assim como anteriormente, quando
ao final, as novidades decorrentes da
a leitura da NBR 6979 deveria ser
e
revisão da NBR IEC 62271-200. A nova
acompanhada da NBR 10478 de 09/1988,
equipamento.
a
abrangência
da
e controle, e quanto à necessidade conveniência
de
manutenção
do
Apoio
Como descrito na própria norma, a segurança de uma instalação resulta
equipamentos no conjunto de manobra e
aterrados e completamente montados,
controle deve ser levada em conta.
com exceção das conexões externas. • Unidade funcional (de uma montagem):
do projeto, da implementação e da
Conjuntos de manobra e controle em
coordenação de produtos, instalações e
invólucro metálico para tensões nominais
parte de um conjunto de manobra e
operações.
acima de 36,2 kV, isolados a ar à pressão
controle em invólucro metálico que inclui
de
atmosférica, podem ser contemplados
todos os componentes dos circuitos
invólucro
por esta norma, considerando os níveis
principais e dos circuitos auxiliares que
de isolamento da ABNT NBR 10478.
contribuem para a realização de uma
Em
especial,
em
manobra
e
metálico
contendo
conjuntos
controle
em
compartimentos
única função em uma instalação elétrica,
preenchidos por gás, a pressão de projeto
Embora a aplicação principal seja
é limitada a um valor máximo de 300
para sistemas trifásicos, esta norma
tais como: alimentador de um circuito,
kPa (pressão relativa). Quando esses
pode ser também aplicada para sistemas
alimentador de um transformador,
compartimentos
monofásicos ou bifásicos.
alimentador de um banco de capacitores,
forem
preenchidos
alimentador de um motor, etc.
por gás tendo uma pressão de projeto excedendo a 300 kPa (pressão relativa), devem ser projetados e ensaiados de acordo com a IEC 60517.
Definições
• Unidade de transporte: parte do
Algumas definições presentes na norma
serão
transcritas
aqui
para
conjunto de manobra e controle em invólucro metálico adequado para
facilitar a compreensão, além de serem
transporte sem ser desmontado.
invólucro metálico para uso especial,
acompanhadas
É interessante compreender que
por exemplo, em atmosferas inflamáveis,
podem facilitar a leitura.
Conjunto de manobra e controle em
de
comentários
que
as unidades de transporte são dimensionadas pelo fabricante de
em minas ou a bordo de navios, pode estar sujeito a requisitos adicionais.
• Conjunto de manobra e controle: termo
acordo com a massa de cada uma
Componentes instalados no conjunto de
geral que contempla os dispositivos
das unidades funcionais, mas,
manobra e controle em invólucro metálico
de manobra e suas combinações com
preponderantemente, dependente
devem ser projetados e ensaiados de
equipamentos associados de controle,
do caminho que os conjuntos devem
acordo com as suas respectivas normas.
medição, proteção e regulação,
percorrer desde a fábrica até a
Esta norma complementa as normas dos
incluindo a respectiva montagem
subestação onde serão instalados
componentes individuais, considerando
destes dispositivos e equipamentos com
definitivamente. Esse caminho inclui o
sua instalação nos conjuntos de manobra
interligações associadas, acessórios,
meio de transporte (caminhão, navio,
e controle. Esta norma não exclui
invólucros e estruturas suporte. Quando
avião, etc.), a forma de transporte
que outros equipamentos possam ser
em invólucro metálico, são os conjuntos
horizontal e/ou vertical no canteiro de
incluídos no mesmo invólucro. Em tais
de manobra e controle com invólucro
obras (içamento por olhal por gruas ou
casos, qualquer possível influência destes
metálico externo, previstos para serem
guinchos, içamento com embalagem
19
Apoio
Fascículo
Conjuntos de manobra e controle em alta-tensão
20 por cintas), a elevação com transpallet
Um
compartimento
acesso
os condutores, como também entre os
ou empilhadeiras, arraste sobre roletes,
baseado em ferramenta, que contenha
contatos abertos de um dispositivo de
entre tantas outras formas. Cabe
partes
manobra ou secionador.
ressaltar que a escolha adequada do
abertos,
módulo de transporte depende de
normal e manutenção. São requeridos
• Bucha de passagem: consiste em
informações a serem trocadas entre
procedimentos especiais. São necessárias
uma estrutura isolante contendo um
usuários, instaladores e fabricante.
ferramentas para abertura.
ou mais condutores que atravessam
de
alta mas
com
tensão, não
em
podem
ser
operação
• Invólucro: parte do conjunto de
Um compartimento considerado não
manobra e controle em invólucro
acessível, por sua vez, é o compartimento
incluindo os meios de fixação.
metálico que proporciona um
que contenha partes de alta tensão que
• Componente: parte essencial do
determinado grau de proteção do
não deve ser aberto. A abertura pode
circuito principal ou de aterramento
equipamento contra influências externas
destruir a integridade do compartimento.
de um conjunto de manobra e
e um determinado grau de proteção
Devem ser previstas indicações claras
controle em invólucro metálico, que
contra a aproximação ou contato com as
afixadas no compartimento de que não
desempenha uma função específica. Por
partes vivas e contra o contato com as
se deve abrir.
exemplo: disjuntor, secionador, fusível,
partes móveis.
um invólucro ou divisão isolando-os,
transformador para instrumentos,
• Compartimentos: diferentemente
• Para a separação entre
buchas e barramentos.
do invólucro, os compartimentos são
compartimentos, temos as divisões.
• Circuito principal de um conjunto:
as partes do conjunto de manobra
Divisão é uma parte de um conjunto
todas as partes condutoras de um
e controle em invólucro metálico,
de manobra e controle em invólucro
conjunto de manobra e controle em
exceto para aberturas necessárias para
metálico que separa um compartimento
invólucro metálico, presentes em um
interconexão, controle ou ventilação.
dos demais. A classe de divisão define
circuito destinado a conduzir energia
Podem ser diferenciados quatro tipos
se material metálico ou não metálico é
elétrica. Os componentes deste circuito,
de compartimentos: três que podem
usado para separação das partes vivas.
via de regra, utilizam circuitos auxiliares.
ser abertos, chamados de acessíveis, e um que não pode ser aberto, chamado inacessível. Um
compartimento
com
acesso
controlado por intertravamento, que
Assim sendo, um circuito auxiliar é A classe de divisão PM é a separação
composto por todas as partes condutoras
metálica contínua e/ou obturadores (se
de um conjunto de manobra e controle
aplicável) previstos para serem aterrados,
em invólucro metálico presentes em
entre compartimentos acessíveis abertos
um circuito (que não seja o circuito
e as partes vivas do circuito principal.
principal) destinado a controle, medição,
contém partes de alta tensão, previsto
Por sua vez, a classe de divisão PI são
para ser aberto para operação normal e/ou
as divisões ou obturadores não metálicos
• Circuito de aterramento compreende
manutenção normal como determinado
entre compartimentos acessíveis abertos
a conexão de todos os dispositivos
pelo fabricante, possui acesso controlado
e as partes vivas do circuito principal.
de aterramento ou pontos destinados
proteção, sinalização e regulação.
pelo projeto do conjunto de manobra e
Um obturador é um dispositivo
controle. Cabe ressaltar que instalação,
ou sistema mecânico que, na posição
conectados à barra de terra do conjunto
ampliação, reparos e etc., não são
de serviço, se encontra aberto para
de manobra e controle em invólucro
considerados como manutenção normal.
ao aterramento previstos para serem
passagem das interligações de uma parte
metálico, que será conectada ao sistema
acesso
extraível e que se fecha obrigatoriamente
de aterramento da instalação.
baseado em procedimento, que contenha
após a sua extração, impedindo o acesso
• Dispositivo de alívio de pressão tem
partes de alta tensão, previsto para
às partes vivas, fazendo parte da divisão.
como objetivo limitar a pressão em um
Um
compartimento
com
ser aberto para operação normal e/ou
raciocínio
compartimento. Atenção especial a este
manutenção normal como especificado
sobre compartimentação, o conceito de
Complementando
o
dispositivo se dará quando da leitura do
pelo fabricante, possui acesso controlado
segregação de condutores surge com
Anexo A da norma, quando falaremos
por procedimento adequado combinado
importância. A interposição de barreira
sobre o ensaio de arco interno devido a
com travamento. Cabe ressaltar que
metálica aterrada entre partes vivas é
falha interna, cujas características e bom
instalação, ampliação, reparos e etc.,
feita de modo que qualquer descarga
funcionamento são essenciais para a boa
não são considerados como manutenção
somente possa ocorrer para a terra. Uma
performance no momento do defeito.
normal.
segregação pode ser estabelecida entre
• Compartimento preenchido com
Apoio
21
Apoio
Fascículo
Conjuntos de manobra e controle em alta-tensão
22
fluido é o compartimento de um
• Posição desconectada de uma
e controle de um único barramento.
conjunto de manobra e controle em
parte extraível é a posição de uma
Para conjunto de manobra e controle
invólucro metálico preenchido com
parte extraível em que é estabelecida
em invólucro metálico, quando qualquer
fluido, gás (que não seja o ar ambiente)
uma distância de secionamento
compartimento acessível em uma
ou líquido, com o propósito de isolação.
ou segregação nos circuitos da
unidade funcional for aberto, todas as
• Temperatura do ar ambiente é a
parte extraível que permanece
outras unidades funcionais são previstas
temperatura determinada nas condições
mecanicamente ligado ao invólucro.
para permanecerem energizadas e
prescritas do ar ao redor do conjunto
Em conjuntos de manobra e
operando normalmente. Uma exceção
de manobra e controle em invólucro
controle em invólucros metálico
se aplica ao caso do compartimento
metálico. Essa temperatura é importante
de alta-tensão, os circuitos de
de barramento principal do conjunto
para limitar o uso de conjuntos, pois,
controle e auxiliar podem não ser
de manobra e controle de um único
a capacidade de condução de corrente
desconectados.
barramento, o qual, quando aberto,
do conjunto depende da temperatura
• Posição removida é a posição de
impede a continuidade do serviço. Duas
máxima de operação ambiente.
uma parte removível quando esta
subdivisões são reconhecidas:
• Parte removível de um conjunto
estiver elétrica e mecanicamente
• LSC1 é o conjunto de manobra e
separada do invólucro.
controle em invólucro metálico que
corresponde à parte do conjunto de manobra e controle em invólucro
• Categoria de perda de continuidade
não pode ser configurado como
metálico conectada ao circuito principal
de serviço (LSC): para os colegas que
categoria LSC2.
e que pode ser totalmente removida
iniciaram suas carreiras no século passado,
• LSC2B: conjunto de manobra e
dele e recolocada, mesmo que o circuito
tínhamos como referência os cubículos
controle de categoria LSC2 onde
principal da unidade funcional esteja
conhecidos como “Metal-Clad” e “Metal-
o compartimento dos cabos é
energizado.
Enclosed”, cuja aplicação determinava a
também previsto para permanecer
• Parte extraível de um conjunto
compartimentação interna dos conjuntos
energizado quando qualquer outro
corresponde à parte removível do
de manobra em alta-tensão, mas que
compartimento acessível da unidade
conjunto de manobra e controle em
não tinha uma aplicação direta com a
funcional correspondente for aberto.
invólucro metálico que pode ser
disponibilidade de funcionamento do
• LSC2A: conjunto de manobra e
movida para posições nas quais uma
conjunto quando compartimentos fossem
controle LSC2, que não seja possível
distância de isolamento ou segregação
abertos em operação normal. Assim, a
classificar como LSC2B.
entre contatos abertos é estabelecida,
categoria que define a possibilidade de
enquanto a parte permanece
manter outros compartimentos e/ou
mecanicamente fixada ao invólucro.
unidades funcionais energizadas quando
abordaremos as características nominais
Algumas posições de uma parte
um compartimento de circuito principal
importantes para a determinação de um
extraível são determinadas, quais sejam:
for aberto é estabelecida pela classificação
conjunto de manobra e controle de alta-
• Posição de serviço, que é a posição
LSC, que descreve o nível para o qual
tensão, além dos requisitos de projeto e
de uma parte removível em que ela
os conjuntos de manobra e controle são
construção obrigatórios para os conjuntos.
está completamente conectada para a
previstos para permanecerem operacionais
sua função prevista.
no caso de ser necessário acesso a um
• Posição de aterramento, que é a
compartimento de circuito principal. O
posição de uma parte removível ou
nível considerado necessário para abrir
estado de um seccionador no qual
compartimentos de circuito principal
o fechamento de um dispositivo de
energizado pode ser dependente sob vários
manobra mecânico curto-circuita e
aspectos. Entretanto, a categoria LSC não
aterra um circuito principal.
descreve classificação de confiabilidade de
• Posição de teste de uma parte
conjunto de manobra e controle.
extraível é a posição de uma parte
• Conjunto de manobra e controle
extraível em que uma distância
de categoria LSC2: essa categoria
de isolamento ou segregação é
compreende os conjuntos de manobra e
estabelecida no circuito principal e
controle com compartimentos acessíveis,
na qual os circuitos auxiliares estão
que não sejam os compartimentos dos
conectados.
barramentos de um conjunto de manobra
No próximo capítulo deste fascículo
Até lá! *Nunziante Graziano é engenheiro eletricista, mestre em energia, redes e equipamentos pelo Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE/USP), Doutor em Business Administration pela Florida Christian University, membro do ABNT/CB-003/ CE 003 017 003 "Conjuntos de manobra e controle de alta tensão", Conselheiro Regional do CREA-SP e diretor da Gimi Pogliano Blindosbarra Barramentos Blindados e da GIMI Quadros elétricos. Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Apoio
23
Apoio
Fascículo
Iluminação pública – ABNT NBR 5101
24
Por Luciano Haas Rosito*
Capítulo I Termos e definições Neste e nos próximos 11 fascículos,
referência para outras normas, como a
instalação da luminária. O avanço também
serão apresentados os aspectos relativos aos
de iluminação de interiores, que teve sua
é definido na norma como sendo a distância
temas que fazem parte do texto da norma
revisão finalizada no ano de 2013.
transversal entre o meio-fio ou acostamento
brasileira de iluminação pública, a ABNT
definições
da rodovia e a projeção do centro de luz
NBR 5101. Serão temas gerais e específicos
necessárias para aplicação da ABNT NBR
aparente da luminária. Novamente, o termo
sobre o desenvolvimento do projeto de
5101 é o entendimento do que é iluminação
“rodovia” deve ser mais bem definido,
iluminação pública, tais como: termos e
pública. É definido como iluminação
bem como a distância transversal que
definições da norma, distribuição da luz,
pública o serviço que tem por objetivo
deve ser considerada entre o meio-fio ou
classificação
fotométrica,
Uma
das
primeiras
iluminância
prover de luz ou claridade artificial os
acostamento a fim de calcular não somente
e luminância, entre outros que serão
logradouros públicos no período noturno
o resultado da via para uso de veículos,
apresentados durante a revisão desta norma
ou nos escurecimentos diurnos ocasionais,
mas também do passeio para utilização dos
durante o ano de 2018. Iniciaremos com os
inclusive, aqueles que necessitam de
pedestres. O espaçamento que também faz
termos e a definições utilizadas para análise
iluminação permanente no período diurno.
parte dos termos e definições e é descrito
e interpretação da norma e já darão uma
A resolução 414 da Aneel apresenta a
como a distância entre sucessivas unidades
grande ajuda para a aplicação correta dos
definição de iluminação pública para fins
de iluminação medidas paralelamente ao
conceitos contidos nos textos.
do fornecimento de energia elétrica.
longo da linha longitudinal da via é, na
Termos e definições
A primeira definição abordada é da
prática, uma das grandes questões a serem
altura de montagem AM, sendo definida
definidas no projeto. Nem sempre nas
como a distância vertical entre a superfície
cidades existe um espaçamento padrão
Para utilização da ABNT NBR 5101,
da rodovia e o centro aparente da fonte de
e este pode variar consideravelmente a
aplicam-se os termos e as definições da
luz ou da luminária. Devemos pensar que
ponto de que, em determinados vãos,
ABNT NBR 5461 e os demais termos
nem sempre a luminária está montada em
não seja possível atender aos índices
e
norma
uma via com trânsito de veículos, logo,
mínimos exigidos pela norma, mesmo
referida define os termos relacionados
definições
apresentados.
o termo “rodovia” deve ser substituído
com as melhores tecnologias e produtos
com
disponíveis no mercado.
radiações,
grandezas,
A
unidades,
pelo piso da via pública (via para carros
visão, reprodução de cores, colorimetria,
ou passeio). Outro aspecto importante é
Uma das definições mais controversas
luminotécnica,
seus
a citação do centro aparente da fonte de
atualmente é o fator de operação e a falta
componentes, entre outros, e data do ano
luminárias
e
luz ou luminária, visto que esta deve ser
de definição clara do fator de depreciação
de 1991, logo, também deveria ser revisada
a altura a ser considerada para o cálculo
e como utilizar estes conceitos de forma
utilizando os termos e definições modernos
luminotécnico, e, posteriormente, a altura
correta nos projetos. Na norma, o fator de
adequados para aplicação dos novos
que deve ser observada para a instalação
operação é definido como a razão entre os
sistemas de iluminação. Os novos conceitos
correta da luminária. Tão importante
fluxos luminosos do conjunto lâmpada-
devem ser incorporados e revistos nesta
quanto a altura correta de montagem
luminária-reator, quando são usados um
norma a fim de ser utilizada também como
é o ângulo que deve ser observado na
reator comercial e um reator de referência,
Apoio
25
Iluminância
ou com o qual a lâmpada teve seu fluxo
estejam pelo menos iguais aos assumidos
“calibrado” e aferido. Esta definição foi
no projeto de instalação da iluminação. (...)
trazida da IES-LM-61, mas, atualmente,
O fator de manutenção das luminárias varia
A iluminância média horizontal é
com a utilização de fontes de luz Led, perde
conforme as condições locais e densidade de
definida como a iluminância em serviço
o sentido ou deve ser avaliada de outra
tráfego, devendo ser realizada a manutenção
da área delimitada pela malha de pontos
forma. Além disso, o termo “calibração”
quando a iluminância média atingir 70% do
considerada, ao nível da via, sobre o número
deve ser corrigido na revisão na norma,
valor inicial”.
de pontos correspondente. Na prática, é a
pois não é feita a calibração da lâmpada
Dessa forma é necessário definir o fator
média de todas as iluminâncias medidas em
neste caso, mas sim a medição dos fluxos
de depreciação da fonte de luz de acordo
uma área, somando o resultado dos níveis
luminosos. O fator de operação, no caso dos
com suas características e o que chamamos
de cada ponto medido individulamente
Leds, se for comparado com uma fonte de
fator de superfície que diz respeito à
e dividindo pela quantidade de pontos
referência e mantiver suas características,
depreciação do fluxo proveniente da sujeira
medidos.
poderia ser considerado como 1 e não ser
acumulada no refrator da luminária,
iluminância média conhecida com Emed.
prevista uma variação negativa do fluxo, pois
amarelamento, etc.
não há “driver” de referência. Já o fator de
Em
relação
Desta
forma
é
obtida
a
O fator de uniformidade da iluminância, à
uniformidade,
são
também conhecido como uniformidade de
manutenção não está descrito atualmente e
definidos três tipos na ABNT NBR 5101,
iluminância, é determinado pela iluminância
deve ser definido de forma clara. Na norma
sendo eles:
mínima dividida pela iluminância média, ou
hoje, a questão da depreciação do fluxo
seja, é estabelecido um percentual aceitável
luminoso dos equipamentos e das fontes de
- Fator de uniformidade da iluminância
entre a menor iluminância medida em um
luz somente é referenciada em alguns trechos,
(em determinado plano);
vão (Emin) em relação à uniformidade
sendo o mais significativo o item 5.2.2, que
- Fator de uniformidade da luminância
média (Emed) calculado/medido na via.
estabelece que: “a fim de manter estes valores
(uniformidade global);
Dessa forma tenta-se evitar pontos escuros
recomendados de iluminância, devem ser
- Fator de uniformidade da luminância
entre os postes, mantendo a uniformidade
adotados esquemas de manutenção que
(uniformidade longitudinal).
dos níveis da via.
Apoio
Iluminação pública – ABNT NBR 5101
26 Sendo: Emin = iluminância mínima; Emed = iluminância média.
luminância
em uma escala de números que vai de 1
uniformidade da luz que reflete e realmente
(insuportável) até 9 (imperceptível). Este
enxergamos e uma determinada faixa de
índice é pouco observado nos projetos
trânsito onde realmente está o nosso campo
e deveria ser melhor avaliado, pois com
visual.
ele é possível melhorar a qualidade da
O incremento de limiar definido na
Luminância A
Dessa forma, é possível avaliar a
média
conhecida
como Lmed [cd/m2] é o valor médio da luminância na área delimitada pela malha de pontos considerada, ao nível da via. A uniformidade global de luminância é dada por:
norma
expressa
Lmin = luminância mínima; Lmed = luminância média. Semelhante ao que ocorre com o falor de uniformidade de iluminância, a uniformidade global de luminância refere-se normalmente ao vão em questão que será avaliado.
limitação
Fascículo
Lmax = luminância máxima.
luminárias
que
ofuscamento perturbador ou inabilitador
Também os projetos devem ser realizados
nas vias públicas que afeta a visibilidade
com alturas de montagem adequadas a fim
dos objetos. O valor de TI % é baseado no
de evitar este ofuscamento que pode causar
incremento necessário da luminância de
transtornos para motoristas e pedestres.
uma via para tornar visível um objeto que
A linha isocandela é a linha traçada em
se tornou invisível devido ao ofuscamento
uma esfera imaginária, com a fonte de luz
inabilitador provocado pelas luminárias.
ocupando o seu centro. Esta linha liga todos
LV (Lmed)0,8
Sendo: Lmed a luminância média da via Lv a luminância de velamento A luminância de velamento Lv é o efeito provocado pela luz que incide sobre o olho do observador no plano perpendicular à linha de visão. Depende do ângulo entre o centro da fonte de ofuscamento e a linha de O índice de ofuscamento apresentado
Lmin = luminância mínima;
utilizando
produzam o menor ofuscamento possível.
visão, bem como da idade do observador.
Sendo:
iluminação
do
TI % = 65x
Sendo:
a
na norma como GR é definido pela CIE Nº. 31:1976 e caracteriza o desconforto provocado pelo ofuscamento das luminárias
os pontos correspondentes àquelas direções nas quais as intensidades luminosas são iguais. Usualmente, a representação é feita em um plano. A linha isolux é definida como o lugar geométrico dos pontos do urna superfície onde a iluminância tem o mesmo valor. A linha longitudinal da via LLV é definida como qualquer linha ao longo da via, paralela ao eixo da pista. A linha transversal da via LTV qualquer linha transversal da via, perpendicular ao eixo da pista. Na Figura 1 (figura A.7 da norma) são representadas as linhas longitudinais e
transversais
da
via
para
melhor
entendimento. A razão das áreas adjacentes à via SR é
Figura 1 – Representação das linhas longitudinais e transversais da via.
27
Apoio
definida como a relação entre a iluminância média das áreas adjacentes à via (faixa com largura de até 5 m) e a iluminância média da via (faixa com largura de até 5 m ou metade da largura da via) em ambos os lados de suas bordas. O parâmetro SR pressupõe a existência de uma iluminação própria para a travessia de pedestres, levando em consideração o posicionamento da luminária de forma a permitir a percepção da silhueta do pedestre pelo motorista (contraste negativo). A via, na ABNT NBR 5101, é definida como uma superfície por onde transitam veículos, pessoas e animais, compreendendo pista, calçada, acostamento, ilha e canteiro central. Este conceito é muito importante para sabermos que os projetos devem ser feitos levando em conta a via como um todo e não somente algumas partes da via como as pistas de circulação de veículos. Os pedestres precisam ser vistos pelos motoristas e terem iluminação específica para sua circulação com segurança no passeio e demais faixas de circulação e trânsito de pedestres. O volume de tráfego é definido como o número máximo de veículos ou de pedestres que passam em uma dada via, durante o período de 1 h. Conhecer este volume de tráfego e demais características da via é fundamental para a correta classificação da via para fins de projetos de as áreas de veículos e pedestres. A correta classificação de acordo com os tipos de vias alinhadas com o código brasileiro de trânsito vai refletir no correto nível de iluminação para cada tipo de via. Luciano Haas Rosito é engenheiro eletricista, gerente de Novos Negócios da Philips Iluminação e coordenador da Comissão de Estudos CE 03:034:03 – Luminárias e acessórios da ABNT/COBEI. É professor das disciplinas de Iluminação de exteriores e Projeto de iluminação de exteriores, do IPOG, e palestrante em seminários e eventos na área de iluminação e eficiência energética. Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
Apoio
Por Cláudio S. Mardegan e Giuseppe Parise*
Proteção contra arco elétrico
28
Capítulo I Estudos de arco elétrico – Cálculo de energia incidente
Introdução
não deve exceder a 1.2 cal/cm2. Atualmente,
quando um EPI limita a energia incidente
Até 1950 todos os dispositivos de
1.2 cal/cm2 é considerado o nível básico
adequadamente.
proteção de sobrecorrente eram do tipo
de exposição tolerável sem a utilização de
disparador magnético, eliminando a falta
vestimentas com categorias específicas para
explanada e aplicando-se a sistemas elétricos,
instantaneamente
resistir à energia resultante de um arco
placas (ou etiquetas) de advertência podem
elétrico.
ser determinadas de modo a especificar
(sem
retardamento
Fascículo
intencional). Quando o relé eletromecânico
Utilizando-se
a
metodologia
aqui
de disco de indução surgiu em meados
Para calcular os níveis de exposição,
a categoria da vestimenta, diminuir os
dos anos de 1950, a eliminação da falta
equações que serão descritas neste artigo
danos aos equipamentos e ferimentos aos
passou a ser temporizada (retardada).
são suportadas por modelos matemáticos
trabalhadores.
A seletividade passou a fazer parte do
que são baseados em modelos estatísticos
contexto dos engenheiros de proteção. Com
derivados de exaustivos testes realizados
o retardamento do tempo de eliminação
usando várias amostras a partir dos quais se
de falta, as faltas começaram a aparecer
chega ao equacionamento destas equações
como um grande problema, causando a
obtidas através de ajuste de curvas (curve fit).
Para um melhor entendimento do
destruição de muitos equipamentos tais
A análise contida neste material utiliza
surgimento das faltas por arco, foram
como conjuntos de manobra, CCMs,
tais modelos para determinar a distância
selecionados alguns marcos importantes
quadros, painéis, etc. No final da década
limítrofe do arco, na qual uma queimadura
para o conhecimento evolução das faltas
de 1980, Ralph Lee, o pai da energia
de segundo grau não é atingida, ou seja,
por arco. Apresenta-se a linha do tempo
incidente, publica um artigo mostrando
quando se utiliza uma vestimenta sem
(Figura 1), indicando estas datas que irão
que o risco de choque elétrico não é o único
categoria (apenas uniforme de algodão) ou
auxiliar a compreensão do fenômeno.
Breve histórico e evolução dos arcos
problema relacionado à proteção pessoal do profissional que lida com eletricidade e que as queimaduras por arco elétrico poderiam causar ferimentos ou mesmo a morte do profissional. Ralph Lee demonstrou que se uma pessoa fica sujeita a uma queimadura menor ou igual à de segundo grau, ele não morreria, e que, para nunca exceder a queimadura de segundo grau, a energia incidente no local onde o profissional atua
Figura 1 – Linha do tempo até chegar à publicação do IEEE Std 1584.
Apoio
1879
transitórias, as quais podem chegar de 5 a 8 x
curto-circuito, procurar desligar apenas o
Thomas Alva Edson aperfeiçoou a
Vn, queimando equipamentos. Surgiu, então,
dispositivo de proteção imediatamente à
lâmpada e inventou geradores, comutadores,
uma nova corrente que defendeu a bandeira
montante da falta.
soquetes e fusíveis, tudo em corrente contínua
de que os sistemas solidamente aterrados
(CC).
eram melhores.
Thomas Alva Edson energizou a 1ª usina geradora em CC em Nova Yorque,
O aterramento dos sistemas evolui para sistemas aterrados.
Com o aumento contínuo da potência dos transformadores e da tensão secundária dos transformadores, começaram a surgir as faltas por arco em baixa tensão, as quais mostraram-se altamente destrutivas.
abastecendo 59 consumidores. 1950 Antes de 1950, o foco era apenas na
1882
1960
George Westinghouse e Nicolau Tesla
proteção, até mesmo porque não haviam
As faltas por arco começam a incomodar.
impulsionam a corrente alternada. São
relés temporizados. Os primeiros sistemas
Kaufmann, R. H. and Page, J. C. escrevem
os primórdios dos sistemas em corrente
não eram aterrados e as cargas eram de baixa
o artigo “Arcing fault protection for low-
alternado que ainda são monofásicos.
potência e, assim, as tensões de transmissão e
voltage power distribution systems—nature
Também, igualmente ao sistema em corrente
distribuição não eram elevadas.
of the problem,” AIEE Transactions Power
Com o aumento da potência das cargas,
contínua, são não aterrados. Com o aumento do interesse em se ter
foi necessário elevar a tensão para transmitir
energia elétrica, o consumo de potência
a energia elétrica (cada vez para lugares mais
cresce e os sistemas passam a ser trifásicos por
distantes) e rebaixar nos pontos de consumo.
questões econômicas, visto que se consegue
Os transformadores de distribuição foram
transportar mais corrente gastando-se menos
aumentando de tamanho.
cobre. Como os sistemas eram não aterrados, começaram
a
surgir
as
sobretensões
Apparatus Systems, vol. 79, pp. 169–167, June 1960. 1961 1a Edição da norma IEEE Std 80 “IEEE Guide for Safety in AC Substations
Somente nos meados da década de
Grounding”. Este Guia possui contribuições
1950 é que se começou a pensar e executar
valiosas de Dalziel (corrente de choque) e
a seletividade, ou seja, na ocorrência de um
Sverack (Tensões de passo e toque). Os danos
29
Apoio
Proteção contra arco elétrico
30
devidos às faltas por arco vão se tornando
de trabalho. 1991
mais frequentes. O IEEE Std 141 (RED BOOK) publica fatores de multiplicação para cálculo do valor mínimo provável da falta por arco. 1977
1982 Ralph Lee publica o artigo “The other
Administration)
inclui
práticas
seguras
electrical hazard: electrical arc blast burns”,
em eletricidade e, além do choque elétrico,
IEEE Transactions on Industry Applications,
adiciona o risco do arco elétrico.
vol 1A-18. no. 3, p. 246, May/June 1982,
Stanback, H. I. publica artigo “Predicting
chamando a atenção da comunidade de
damage from 277-V single phase to ground
eletricidade para outro risco de ferimento em
arcing faults,”, IEEE Transactions on Industry
eletricidade, o arco elétrico.
Applications, vol. IA-13, no. 4, July/Aug. 1977. As companhias de seguro americanas estavam pagando elevados valores para repor os painéis de baixa tensão. 1978
Dunki-Jacobs, J. R. apresenta o artigo “The
Na sexta edição da norma NFPA-70E inclui-se o conceito de zona limite para
vol. IA-22, no. 6, Nov./Dec. 1986. Este paper
proteção de arco e os EPIs (roupas e luvas).
evoluir para trifásica em poucos ciclos (2 a 3 ciclos) devido à ionização promovida pelo
proteções específicas de terra em todos os
arco no ponto em que o mesmo ocorre.
sistemas com mais de 1000 A e com tensão máximo
a
ser
implementado nesta proteção. Veja Figura 2. 1979
2000
IEEE Transactions on Industry Applications,
em baixa tensão, inserindo a necessidade de
ajuste
é incluído, pela primeira vez, o conceito de
escalating arcing ground-fault phenomenon”,
o 230-95, que falava de faltas através de arco
o
Na quinta edição da norma NFPA-70E
1986
mostra que uma falta monofásica pode
fase-terra acima de 150 V. Adicionalmente,
1995
limites de aproximação e arco.
Assim, em 1978, o NEC incluiu a seção
prescreveu
OSHA (Occupational Safety and Health
2002 Publicação da norma IEEE Std 1584 IEEE Guide for Performing Arc-Flash Hazard Calculations. Este foi o grande marco. Esta
1987
norma foi de grande valor, pois os métodos
Ralph Lee and Dunki-Jacobs, J. R.
de cálculo de energia incidente propostos por
apresentam o artigo “Pressures developed
Ralph Lee conduziam em valores de energia
by arcs,” IEEE Transactions on Industry
incidente muito alta e, consequentemente,
Applications, vol 1A-23, pp. 760–764, 1987.
vestimentas
Primeira edição da norma NFPA-70E
Neste artigo, Ralph Lee junto com Dunk-
desconfortáveis que impõem grande limitação
(National Fire Protection Association) -
Jacobs, um dos maiores estudiosos de
ao trabalhador. Utilizando-se de métodos
“Standard for Electrical Safety Requirements
arco, mostram que a pressão sobe muito
estatísticos devido à característica instável
for Employee Workplaces” – Normas e
rapidamente dento de invólucros fechados,
do arco, e após a definição das principais
requisitos de segurança elétrica para os locais
ficando difícil de conter o arco.
grandezas de influência na corrente de arco
de
proteção
extremamente
e na energia do arco, as equações para a determinação destas grandezas foram obtidas a partir dessas amostras através de ajuste de curva (curve fit).
Fascículo
2004 Na sétima edição da norma NFPA-70E, o método de cálculo do IEEE Std 1584 é aceito e incluso. Atualmente, a norma IEEE Std 1584 encontra-se em revisão pelos working groups e a mesma irá para votação (balloting) dentro do IEEE.
RALPH LEE – O PAI Embora
tenham
existidos
muitos
pesquisadores que empreenderam horas de Figura 2 – Ponto NEC.
estudo e pesquisa em faltas à terra, por arco,
Apoio
influência da corrente elétrica no corpo
Figura 3.
de proteção.
poderia ser esquecida neste hall da fama.
Capítulo 1 – Segurança relativa aos locais de
Capítulo 3 – Requisitos de segurança para
Até porque, em 1987, ele publicou o artigo
trabalho
equipamentos especiais
(relacionado abaixo) no IEEE Transactions on
Artigo 90 – Introdução;
Artigo 300 – Introdução;
Industry Applications em parceria com Ralph
Artigo 100 – Definições;
Artigo 310 – Segurança relativa a práticas de
Lee. No entanto, Ralph Lee é considerado
Artigo 105 – Aplicações de segurança relativas
serviço em células eletrolíticas;
o pai dos estudos de arc flash no sentido de
às práticas de serviço;
Artigo 320 – Requisitos de segurança relativos a
proteger o ser humano de queimaduras e
Artigo 110 – Requisitos gerais para segurança
baterias e salas de bateria;
direcionou seu estudo nesse sentido.
relativos às práticas de serviço;
Artigo 330 – Segurança relativa a práticas de
Artigo 120 – Estabelecimento das condições de
serviço para uso de lasers;
era sempre voltado para o sistema elétrico,
trabalho eletricamente seguras;
Artigo 340 – Segurança relativa a práticas
mas com o passar do tempo, o foco passou
Artigo 130 – Riscos elétricos envolvendo o
de serviço para equipamentos eletrônicos e
também para o ser humano.
trabalho.
potência;
humano, Dunki-Jacobs, figura ímpar, não
Nos primórdios da proteção, o foco
Entre outros artigos, ele publicou:
Artigo 350 – Segurança relativa a requisitos para Capítulo 2 – Segurança relativa aos requisitos
laboratórios de pesquisa e desenvolvimento.
- Ralph Lee, “The other Electrical Hazard:
de manutenção
Electric Arc Blast Burns”, IEEE Transactions
Artigo 200 – Introdução;
Anexos
on Industry Applications, Vol. IA-18, No. 3,
Artigo 205 – Requisitos gerais de manutenção;
Anexo A – Publicações referenciadas;
May/June 1982
Artigo
Anexo B – Informações de referência;
- Lee, R. and Dunki-Jacobs, J. R., “Pressures
distribuição de carga, quadros, painéis, CCMs
Anexo C – Limites de aproximação;
developed by arcs,” IEEE Transactions on
e seccionadoras;
Anexo D – Métodos de cálculo da fronteira de
Industry Applications, vol 1A-23, pp. 760–
Artigo 215 – Premissas de fiação;
arc flash e da energia incidente;
764, 1987
Artigo 220 – Equipamentos de controle;
Anexo E – Programa de segurança elétrica;
Artigo 225 – Fusíveis e disjuntores;
Anexo F – Análise de risco, estimativa do risco e
Artigo 230 – Equipamentos rotativos;
procedimentos de avaliação de risco;
Artigo 235 – Áreas classificadas;
Anexo G – Procedimentos de Lockout / Tagout
NFPA-70E A norma NFPA-70E é a norma americana
210
–
Subestações,
centros
de
Artigo 240 – Baterias de salas de baterias;
– Exemplo;
que trata da segurança dos trabalhadores,
Artigo 245 – Equipamentos e ferramentas
Anexo H – Guia para escolha da roupa de
intitulada “Standard for Electrical Safety in
elétricas portáteis;
proteção e outros EPIs;
Workplaces”. A estrutura desta é mostrada na
Artigo 250 – Segurança pessoal e equipamentos
Anexo I – Etapas resumidas do trabalho e checklist do planejamento; Anexo J – Permissão de trabalho a quente; Anexo K – Categorias gerais de riscos elétricos; Anexo L – Aplicações típicas de segurança nas zonas de trabalho em linhas de células; Anexo M – Camadas de proteção das roupas e especificação total do sistema de arco; Anexo N – Exemplo de procedimentos e políticas industriais para serviços nas proximidades de linhas aéreas e equipamentos; Anexo O – Requisitos de projeto relativos à segurança; Anexo P – Alinhamento da implementação desta norma com as normas de gerenciamento, segurança e saúde ocupacional; Anexo Q – Performance humana e segurança elétrica nos locais de trabalho. Além da determinação das classes de
Figura 3 – Estrutura da norma NFPA-70E.
vestimentas e distâncias com risco de arco,
31
Apoio
Proteção contra arco elétrico
32
a NFPA 70E também define distâncias
10.12 - Situação de emergência;
choque para condutores fixos, tanto para a
mínimas a serem respeitadas, levando-se
10.13 - Responsabilidades;
norma NR 10 como para a NFPA-70E.
em consideração a tensão nominal do
10.14 - Disposições finais.
equipamento analisado, ou seja, o risco de
Como pode ser observado, apenas nos textos destacados a norma NFPA-
choque elétrico. A Figura 4 mostra a alteração
Anexo – Distanciamentos de Segurança
70E é menor. Nas demais ela sempre mais
que houve de 2012 para 2018 na questão de
Nota: NR 10 trata apenas de distância de
conservativa.
choque elétrico. Foi eliminada a zona de
choque e não de arco. O estudo de curto-circuito, seletividade e de
aproximação proibida, ou seja, a partir de 2012, esta norma também possui duas zonas como na norma regulamentadora NR 10. Outra abordagem interessante neste quesito é ela possuir distâncias de segurança,
A única coisa que a NR 10 nos fala em
arc flash são obrigatórios pela NR 10?
termos de arco é que devem ser providas vestimentas adequadas para a proteção de trabalhadores.
O estudo de arc flash (energia incidente) é obrigatório pela NR 10, visto que se devem
tanto para corrente alternada (tabela 130.4(D)
Esta afirmação, em termos de arco, é,
prover vestimentas adequadas e não se podem
(a)), como para corrente contínua (tabela
no mínimo, inconsequente, pois, pode-se
prover vestimentas adequadas se não forem
130.4(D)(b)). Além disso, também as
facilmente verificar que acima de 40 cal/cm2
realizados os estudos de arc flash (energia
distâncias variam se os condutores são móveis
não existe vestimenta adequada.
incidente).
ou fixos. E não temos isso na NR 10. ESTRUTURA DA NR 10
Outra grande diferença entre a NFPA-
Para realizar o estudo de energia
70E e a NR 10 é que na NFPA-70E existe a
incidente, é necessário calcular a corrente
possibilidade de se ter uma fatalidade, pois
de arco e para calcular a corrente de arco é
se todos cumpriram os requisitos descritos e
necessário calcular a corrente de falta franca
10.1 - Objetivo e campo de aplicação;
exigidos e, mesmo assim, ocorre um acidente,
(bolted fault) e assim, é obrigatório realizar o
10.2 - Medidas de controle;
diz-se que houve uma fatalidade. Na NR
estudo de curto-circuito.
10.3 - Segurança em projetos;
10, se ocorre um acidente, tem que chegar
Para o cálculo da energia incidente, é
10.4 - Segurança em montagem, operação e
a um culpado. Em termos de arco, muitas
necessário ter o tempo da proteção e para se
manutenção;
informações são obtidas de forma empírica e
ter o tempo da proteção é necessário ter o
10.5 - Segurança em instalações elétricas
também de forma estatística, e assim, existe a
estudo de seletividade.
desenergizadas;
possibilidade de haver uma fatalidade. Essas
Pelo exposto acima subliminarmente,
10.6 - Segurança em instalações elétricas energizadas;
informações aqui passadas são extremamente
é obrigatória a realização dos estudos de
10.7 - Trabalhos envolvendo alta tensão;
importantes do ponto de vista jurídico.
curto-circuito, seletividade e arc flash (energia
10.8 – Habilitação, qualificação, capacitação e
incidente).
autorização dos trabalhadores;
Comparação das distâncias de choque entre
10.9 - Proteção contra incêndio e explosão;
as normas NR 10 e a NFPA-70E
Evolução da seletividade com o tempo
10.10 - Sinalização de segurança;
Fascículo
10.11 - Procedimentos de trabalho;
Figura 4 – Zonas de choque segundo a NFPA-70E.
Apresenta-se na Tabela 1 as distâncias de
O objetivo de um estudo de seletividade
Apoio
Tabela 1 – Comparação entre as distâncias de choque da norma NR 10 e da NFPA-70E
era, entre outros, os seguintes: • Proteção dos equipamentos elétricos • Proteção do sistema • Proteção do processo • Desligar a menor porção do sistema na ocorrência de uma falta. Atualmente, acrescentou-se um item a mais: a proteção das pessoas. Por esse motivo, hoje se deve elaborar o estudo de curto-circuito, seletividade e arc flash de forma integrada, pois um estudo afeta o outro. Com a evolução da tecnologia aplicada aos dispositivos de proteção e o aumento dos casos de acidentes por arco, a filosofia de proteção foi mudando de foco com o tempo. A Figura 5 traz a evolução dos estudos de seletividade com tempo.
Figura 5 – Evolução dos estudos de seletividade com o tempo.
*Cláudio Sérgio Mardegan é engenheiro eletricista formado pela Unifei, especialista em proteção de sistemas elétricos industriais e qualidade de energia. É membro sênior do IEEE e chairman do Capítulo 6 do Buff Book, atual 3004 series (3004.6) sobre Ground Fault Protection. É diretor da Engepower. Giuseppe Parise é engenheiro eletrotécnico, professor da Universidade de Roma e membro do IEEE. Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br
33
34
Aula Prática
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Por Geraldo R. de Almeida*
Cabos para transmissão de energia
Um inventário da história dos materiais e formas de cabos aéreos para LTs Resumo
combinação de material condutor e material resistente favoreceu
Os cabos condutores aéreos usados em linhas de transmissão
muito o metal condutor alumínio, por conta da menor densidade
têm evoluído nos últimos 130 anos, tanto no que diz respeito aos
deste (2,703 g/cm³) em detrimento do cobre (8,89 g/cm³). O material
materiais, quanto às formas. Os materiais condutores evoluíram do
clássico mecanicamente resistente é o aço, que, na metalurgia
cobre para o alumínio, por motivação de preço, devido à abundancia
física, é uma liga de ferro e cementita. A cementita é uma cerâmica
do metal na crosta terrestre. Os materiais mecanicamente resistentes
Fe3C de dureza muito elevada. A partir de 1920, os americanos
evoluíram do cobre para o aço e, mais recentemente, para
desenvolveram os cabos aéreos denominados ACSR (Aluminum
nanomateriais em cerâmicas e polímeros.
Conductor Steel Reinforced), que até hoje têm sido usados com
Os materiais mecanicamente resistentes foram combinados aos
muito sucesso. A versão ACSR comporta inovações na cobertura do
materiais condutores para melhorar o desempenho mecânico dos
aço: são os revestimentos em alumínio e cobre, ao invés do tradicional
cabos suspensos, aumentando os vãos de suspensão dos cabos. A
zinco, aplicado eletroquimicamente ou termodinamicamente.
35
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
do
bom condutor elétrico associado a um
metal condutor alumínio tem sido feito
material mecanicamente resistente que
por materiais compósitos e construção
reforça o condutor. Na literatura de língua
com nanotecnologia: são os compósitos
inglesa e, mais especificamente, nos Estados
cerâmicos e poliméricos, que entram na
Unidos, estes cabos são denominados ACSR
emulação com o aço tradicional. Também
(Aluminum Conductor Steel Reinforced).
entre o aço tradicional e os nanomateriais,
tem sido aproveitado o próprio alumínio
cabos suspensos evoluíram para cabos de
como material alternativo para reforço
alumínio, liga que, recebendo um notável
mecânico
Este
trabalho mecânico de conformação a frio,
aproveitamento é possível através de
aumentava muito a tensão de ruptura, sendo
um
metalurgia
este material de densidade muito próxima à
mecânica que permite ao material, alumínio
densidade do alumínio comercial (2.703 g/
liga, adquirir elevada carga de ruptura,
cm³), conferindo uma grande vantagem de
equivalente às cargas de rupturas do
peso para o vão de transmissão. A redução
aço, aplicando aquilo que em metalurgia
de seu peso proporcionava aumento do
mecânica
vão suspenso e, quase sempre, redução do
Mais
recentemente,
de
processo
é
cabos industrial
rotulado
o
reforço
suspensos. de
como
trabalho
Depois da Segunda Guerra Mundial, os
mecânico a frio. Isto tem sido aclamado
metal das torres de suspensão.
como um grande avanço tecnológico, que
Estas ligas geralmente baseadas em
teve início em 1939, sendo retomado após a
silício e magnésio e, mais recentemente, com
II guerra e, mais recentemente, reivindicando
o cobre substituindo o silício e magnésio,
um papel de grande economia nos projetos
depois de alguns anos de desempenho,
de vãos de cabos condutores para linhas de
apresentavam
transmissão. Este trabalho faz um inventário
ruptura de tentos devido à vibração eólica.
da história destes cabos, em materiais e
Ainda assim, tais ligas continuavam a serem
formas e atualiza o presente estado da arte.
usadas, mas com esta penalização. Se
grande
sensibilidade
à
as rupturas dos tentos levavam somente
Introdução
ao aparecimento de pontos quentes, o
F. R. Trash [01] (Southwire) apresentou
problema podia ser mitigado sem grandes
um tutorial para seleção e aplicação de
perdas de confiabilidade. Mas se houver
condutores nus para transmissão, que,
ruptura do condutor, a confiabilidade estará
excetuando os nanosmateriais, todos os
definitivamente comprometida.
demais foram contemplados com assertivas
interessantes para cada material e forma.
estavam imunes ao problema de quebra
O melhor material condutor elétrico
dos tentos por vibração eólica, mas, neste
e também mecanicamente resistente é
caso, os cabos da linha não se rompiam
o cobre. Este metal foi usado no início
totalmente porque a alma de aço continuava
da tecnologia elétrica (1880) nos Estados
a desempenhar o papel de sustentação.
Unidos e Europa. A raridade do metal
Deste modo, o problema se resolvia com
na crosta terrestre e a Primeira Guerra
uma emenda do componente condutor.
mundial tornaram o preço deste metal
proibitivo como condutor elétrico. Assim,
vibração eólica, fenômeno muito comum
a partir destes eventos, o alumínio foi
nas linhas de transmissão aéreas, continua
paulatinamente substituindo o cobre como
em aberto: seja do ponto de vista de
metal condutor elétrico e mecanicamente
modelamento em engenharia, seja na
resistente.
tecnologia
Os cabos do tipo ACSR também não
O problema do desempenho frente à
dos
materiais.
Os
estudos
Os cabos condutores para linhas aéreas
conduzidos pelo Cigré e pelo IEEE têm
de transmissão de energia elétrica desde
trazido melhorias no entendimento do
1920 têm sido construídos com um material
fenômeno, mas um modelamento em sede
36
Aula Prática
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
de confiabilidade de um cabo aéreo suspenso ainda continua nas
pela tensão mecânica de suspensão dos cabos e pela corrente
hipóteses e conjecturas.
circulante neles [03].
Os nanomateriais são alternativas muito interessantes ao aço e
A tensão mecânica que garante a suspensão dos cabos
aos alumínios ligas, mas estes materiais também devem focar no
provoca nos materiais dos cabos o fenômeno denominado
comportamento frente à fadiga cíclica devido às vibrações eólicas.
“fluência mecânica”. A corrente que circula nos cabos provoca um
alongamento dos cabos por dilatação térmica.
Existe um enfoque de engenharia alternativa aos materiais para
mitigar e/ou resolver o sofrimento dos cabos frente às vibrações eólicas
Assim, a engenharia clássica aprendeu a lidar com estes
mudando a forma de construção dos cabos de modo a promover
fenômenos, da seguinte maneira: (I) Delimita o conjunto de variáveis
o autoamortecimento. De modo geral, os cabos encordoados de
que levam as estruturas aos esforços máximos e (II) E delimita outro
alumínio já possuem algumas características de autoamortecimento
conjunto de variáveis que provoca a flecha máxima (que determina
(devido ao encordoamento). Esta característica, todavia, decresce
a distancia fase – terra dos condutores). Estas duas condições são os
exponencialmente com o aumento da tensão mecânica nos fios. Este
assim chamados “estados extremos” de um cabo suspenso em uma
trabalho constrói o estado atual da arte de materiais e construções
linha de transmissão.
de cabos e discute tecnicamente as vantagens e as desvantagens
das diversas soluções em uso.
vento muito forte e temperatura muito baixa. Este seria o estado
As variáveis que levam os cabos aos esforços máximos são:
termodinâmico) inicial do cabo suspenso – o estado de maior tensão
Os materiais
do cabo (e das estruturas) e tem sido tratado com a equação:
Os materiais são escolhidos segundo três critérios: (i) Energia
a ser transmitida; (ii) Esforços e momento (energia) nas estruturas, incluindo os cabos suspensos; (iii) Topologia da linha de transmissão
a
Comprimento do vão
(pontos de entrada e saída, perfil altimétrico). O critério regente é o
f
Flecha máxima no vão plano
custo anual de operação. Uma linha de transmissão é, na sua mais
H
Força de tração horizontal
simples interpretação, uma máquina térmica. O critério regente é
w
Peso linear do cabo
o critério de otimização do custo de operação e governará os três anteriores. Nas referências [02], [03] e [04], esta abordagem pode ser
apreciada, no mais avançado estado da arte.
(ou ausência de vento) e temperatura muito alta. Este corresponderia
No critério da energia a ser transmitida, dois aspectos são
ao estado mais relaxado da linha elástica e também aquele de flecha
essenciais: a tensão entre fase e terra (condutores – cabos suspensos
máxima. O leitor deve ter percebido que não falamos da camada de
e o solo), tensão entre fases e a corrente que circula nos condutores.
gelo. Neste país ela praticamente não comparece nos invernos e em
A tensão nos condutores é uma parte substancial da engenharia
transições de estações climáticas. O fogo é um problema decorrente
elétrica da linha e é tratada num capítulo específico de coordenação
das queimadas perto das linhas de transmissão.
do isolamento. A corrente circulante é tratada na termodinâmica,
mais especificamente no capítulo de transferência de calor.
de estados.
As variáveis que levam a flecha máxima são: vento muito baixo
O estado mais relaxado é tratado com a equação de variação
No critério de esforços e momento, este trabalho abordará
com muito mais ênfase o comportamento dinâmico mecânico dos cabos suspensos e a resposta dos materiais [03] e [04]. Serão feitas considerações mecânica dinâmica da implicação do comportamento
T1
Força de tração no estado 1
de uma linha elástica (cabos) suspensa entre estruturas e como os
T2
Força de tração do estado 2
esforços desta linha elástica são transmitidos para esta estrutura.
P1
Peso linear no estado 1
P2
Peso linear no estado 2
O terceiro critério está suficientemente equacionado e resolvido,
existindo sistemas especialistas (PLS – CADD), conhecidos dos
E
Módulo d elasticidade do cabo
projetistas de linhas, que, quando usados, trazem uma grande
S
Área da seção circular do cabo
economia de tempo no projeto.
t1
t2
Temperatura no estado 2
implicação direta na escolha dos materiais.
α
Coeficiente de dilatação linear
Esforços e momentos
O custo anual de operação de uma linha de transmissão tem
Temperatura no estado 1
O critério de operação modelado como se a linha fosse uma
máquina térmica é governado pela seguinte equação:
Os cabos suspensos e as estruturas, não considerando o efeito
provindo do ambiente (Ventos, Gelo, Fogo ETC), são governados
38
Aula Prática
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
ρ - Resistivida elétrica do condutor
em princípio, através do modo termodinâmico de transferência de
d - Densidade do cabo
calor. Deste dimensionamento resultarão os parâmetros de linha (vão e
Crup - Carga de ruptura do cabo
flecha) no estado mais relaxado de linha elástica (quente e sem vento).
k - Relação flecha/vão
No modo termodinâmico, a solução da seção transversal do condutor
ς - Relação H⁄C_rup
será aquela em que as perdas geradas pela circulação de corrente
I - Corrente circulante
conseguem ser dissipadas por convecção e radiação no ar.
Metais condutores e estruturais
A quantidade (e qualidade) do material resistente mecanicamente
na linha elástica será determinada com conhecimento empírico. Na Figura 1 está ilustrado como compatibilizar as equações
Após a digressão de equações, os materiais úteis na construção
anteriores com o conhecimento empírico dos ensaios de tensão -
de linhas de transmissão são: cobre, alumínio, aço e os nanomateriais
deformação - creep da Associação de Alumínio da América e que são
de alto desempenho mecânico. No alumínio é necessário fazer uma
usados desde 1950 no dimensionamento de vãos e flechas em linhas
consideração. Este metal é obtido através de minerais encontrados
aéreas de transmissão de energia elétrica.
na crosta terrestre. O principal é a bauxita. A bauxita purificada para
transformar em alumínio é feita por processo eletroquímico muito
delimitar o uso dos materiais resistentes mecanicamente. O vão de
custoso. Esta metalurgia é denominada eletrointensiva (cerca de 70% do
vento na temperatura mais fria determina um estado de maior tensão
preço dos alumínios comerciais é devido ao custo da energia usada no
no cabo (e nos extremos nas estruturas) que, em função da carga, da
processo metalúrgico para sua obtenção). Daí está o fato de o alumínio
ruptura do cabo e da força horizontal H, um EDS max coincide com
comercial apresentar mais de 99% de pureza (alumínio contido) e é por
o “joelho” da curva (Final do cabo completo e final da alma de aço).
isso também que os alumínios comerciais são todos denominados ligas
Neste “joelho”, na posição mais tensa do cabo, apenas o aço responde
de alumínio.
como material resistente e isto é o “approach” mais conservador em um
A Tabela 1 apresenta os valores da maioria dos parâmetros
projeto. No estado mais relaxado, apenas o aço continua respondendo,
necessários nas equações de estados extremos e custo anual de
mas, neste estado, a variável a ser controlada é a flecha máxima.
Na figura adiante, as curvas de ensaios (empíricas) são usadas para
operação: S seção do cabo, E Módulo de elasticidade, P Peso linear, P Peso linear α Coef.dilat.Linear , t Temperatura em °C , d Densidade do cabo, ρ Resistividade do condutor.
Das equações, estão fora da tabela I: H e Crup, que são os parâmetros
que dependem, além da estrutura do material, do encordoamento e da conjugação com mais de um material formador do cabo.
H é a força horizontal que estica o cabo entre as estruturas e Crup
é a carga de ruptura do material do cabo quando este é solicitado longitudinalmente.
Na engenharia clássica, H e Crup são linearmente dependentes
através de um fator denominado EDS (Every Day Stress), um fator muito familiar para aqueles que militam na engenharia de transmissão aérea.
Uso dos materiais no projeto
Figura 1 – Tensão de deformação-fluência.
Nota: Em uma linha de transmissão com condutores ACSR bem dimensionados e em um approach clássico [03], apenas o aço
A quantidade de material condutor no cabo será dimensionada,
trabalha como material mecanicamente resistente.
Tabela 1 – Propriedades físicas de alguns metais
39
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Material: liga de alumínio
As ligas de alumínio mais conhecidas e usadas como materiais
condutores e mecanicamente resistentes são três: liga EC 1350, liga 6201 e/ou 6202 e liga 1120 [01]. Estas ligas são aquelas economicamente viáveis no processo de metalurgia de purificação dos minérios em alumínio com um resíduo de contaminantes. Tabela 2 – Constituição química das ligas de alumínio
Figura 2 – Diagrama de fase Fe3C.
A quantidade de cementita confere ao ferro um aumento
substancial na carga de ruptura, reduzindo, em contrapartida, o alongamento à ruptura (não existe o tal do almoço grátis). O análogo andamento de metalurgia mecânica acontece na obtenção de cargas elevadas nas ligas de alumínio extraforte. O aumento da carga de ruptura se faz com a eliminação da fase elástica do alumínio (o tal do almoço grátis não existe mesmo).
Nos casos das ligas de alumínio, os resíduos contaminantes
são metais não ferrosos (silício e cobre), os sais e óxidos destes Para um metalurgista experiente, as ligas de alumínio viáveis
metais. No caso do silício, que fragiliza o alumínio, o problema
economicamente na purificação são aquelas que deixam um
é mitigado com a inserção de magnésio na liga. Já no caso do
resíduo de metais diferentes, semelhante ao resíduo de carbono
cobre, a mitigação é feita com redução do trabalho mecânico a frio
nos aços estruturais.
inserido.
No diagrama de equilíbrio Ferro Cementita (Figura 2), aços
Toda ação de metalurgia para tornar os materiais em metais
estruturas vão até o domínio 0,76% de carbono (Ponto Eutectoide).
de engenharia de condução elétrica e material mecanicamente
As ligas de alumínio viáveis reclamam até 1% de resíduos
resistente resulta nas propriedades finais apresentadas na
contaminantes (ver Tabela 2).
Tabela 3.
Todavia, o mesmo metalurgista experiente verá que a
contaminação de carbono nos aços estruturais se faz com cementita,
juntamente com o aço, de modo que seja comparado o resultado
que, na realidade, é uma cerâmica muito dura.
das diversas metalurgias sobre os elementos ferro e alumínio.
A Tabela 3 apresenta os parâmetros ρ e Crup das ligas de alumínio
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Aula Prática
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Tabela 3 – Propriedades elétricas e mecânicas – A escolha otimizada dos materiais
A escolha otimizada dos materiais condutores para um projeto
Figura 3 – Diagrama SN para aço e alumínio.
de uma linha de transmissão é feita de forma a maximizar a eficiência de uma máquina térmica.
Na Figura 3, se observa que o comportamento do aço é
fenomenologicamente diferente das ligas de alumínio. De modo geral, as ligas de materiais não ferrosos têm um comportamento que não apresenta assíntota (abaixo de uma determinada tensão η - Rendimento da máquina térmica (linha)
mecânica, os materiais ferrosos apresentam um comportamento
H - Potencia entregue no inicio da linha
assintótico). Abaixo deste valor de tensão assintótica, o número de
G - Potencia útil entregue no fim da linha
ciclos de materiais ferrosos para ruptura tende para o infinito. Nas
ST - Entropia-Custo anual das perdas
ligas e alumínio, este comportamento não é observável e, por isto, criou-se o critério de 107 ciclos como aceitável como limite SN para
A equação 4 é uma notável à aplicação da equação de Gibbs
a ruptura dos metais não ferrosos.
[08] (Josiah Willard Gibbs 1839 – 1903), para qualquer sistema
termodinâmico.
médios medidos sobre amostras. Portanto, quando se usar este
Deve-se observar que os pontos das linhas SN são os valores
ST é a entropia da máquina, mas, no caso de uma linha de
critério, é preciso considerar que o ponto sobre a curva coincide
transmissão de energia elétrica, é o custo de operação da linha.
com a média dos valores medidos e então ter em vista que esta
Assim, para a eficiência ser máxima, as perdas devem ser mínimas.
estatística como função densidade de probabilidade na avaliação
Tratar o problema como maximização da eficiência de uma
da confiabilidade deste material.
máquina térmica é o melhor algoritmo para otimizar um problema de pesquisa não linear com múltiplas variáveis, como é o caso de operação de uma linha de transmissão, modelada com a equação (3) anterior.
Nesta equação, ρ deve ser o menor possível, S deve ser o
maior possível, d deve ser o menor possível e Crup deve ser o maior possível. Isso tudo para ficarmos apenas nos parâmetros físicos mesuráveis. Parâmetros de mercado e commodities são apenas negociáveis.
Crup ser o maior possível insere como solução os materiais
aço e ligas extrafortes de alumínio. Os nanomateriais compósitos aparecem como os melhores materiais para desempenho mecânico de sustentação dos cabos.
A fadiga cíclica
Figura 4 – Diagrama Wöhler para alumínio.
O documento do Cigré intitulado “Safe Border Line” utiliza este
critério e a assertiva do Cigré é que todas as ligas de alumínio estão
As vibrações eólicas, fenômenos aperiódicos e recorrentes nos
fora da “Safe Border Line” e, portanto, o comprador deve decidir
cabos suspensos de linhas de transmissão, são simuladas com ciclos
qual liga deverá adquirir para a construção de seu cabo.
de fadiga cíclica com amplitude e frequência preestabelecidas.
Este modelamento tem mais de 150 anos e foi desenvolvido por
construções são idênticas quando o fenômeno é fadiga cíclica) ou
Whöller [12] e de tão efetivo permanece até hoje. Os metais e as
está faltando complementá-lo com a teoria da confiabilidade (dos
construções de cabos para transmissão têm sido ensaiados com
materiais).
a metodologia SN e, a despeito do enfoque empírico, muitas
Se o fenômeno de vibração eólica não provocasse dano
assertivas têm sido construídas com este método.
permanente (ruptura dos fios de liga de alumínio), a decisão
O critério SBL comete o erro estatístico tipo I (todas as
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O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
seria apenas de cunho econômico. Mas, na realidade, as rupturas
Custo anual de operação
acontecem e economicamente elas devem ser avaliadas e consideradas no custo de operação da linha.
O custo anual de operação da linha de transmissão tem na
terceira parcela da equação (3) o parâmetro Crup.
Este parâmetro não é ∞, de forma que poderíamos desprezar a
componente do custo das estruturas no custo de operação da linha, nem é constante no tempo. Crup varia no tempo, mas ainda não temos modelo de mecânica do meio contínuo que possa considerar esta variação. Figura 5 – Safe border line – Cigré.
No documento [13] conduzido na dissertação de mestrado por
Márcio Tonetti, as experimentações foram definitivas. O horizonte extremo de ciclos à fadiga do cabo ACSR é da ordem de 109, enquanto que o horizonte extremo de ciclos à ruptura no cabo equivalente, mas construído com liga de alumínio 1120, é da ordem de107.
Esta variação pode ser observável empiricamente, observando a
Figura 1, do ensaio tensão – deformação – creep, em que a linha de creep, há 10 anos, inclina na direção da linha inicial do aço.
A leitura desta inclinação é que, em um tempo mensurável, toda a
carga de sustentação do cabo será respondida apenas pelo aço.
O parâmetro Crup deve ser considerado no custo da operação da
linha. Se o custo deste parâmetro for negligenciado, ele vai para a caixa dos riscos, onde, além da ruptura do condutor (Ligas de alumínio não possuem aço na alma), o operador da linha deve contar também com multas e lucros cessantes com a sua indisponibilidade. Isso sem contar a possibilidade de derrubada do sistema se a linha tiver um o peso muito grande na estabilidade da malha de transmissão.
Discussões
O capítulo de discussões será especialmente dedicado à história
das ligas de alumínio e sua evolução. A obtenção do elemento metal alumínio é um processo eletrointensivo com elevado gasto de energia elétrica. Deste modo, a purificação do metal é levada até o ponto Figura 6 – Fadiga cíclica ACSR TERN.
Assim, mesmo que o critério SBL (Safe Border Line) do Cigré exiba
um critério pouco útil na aceitação ou rejeição dos cabos quanto ao desempenho em fadiga cíclica, ele pode classificar as construções como mais ou menos resistente à fadiga cíclica. Neste experimento, a construção ACSR foi muito mais efetiva que a construção 1120 no critério Wöhler [12] de comportamento à fadiga dos materiais.
em que o uso da energia elétrica é ainda economicamente viável em termos do custo do metal puro obtido. Assim, encontramos no mercado as ligas: 1350 – contém 99,50% de alumínio; 1120 - contém 99,20% de alumínio; 6201 - contém 99,00% de alumínio.
O número 1 no começo do código significa que o metal base é
alumínio e tudo mais na composição pode ser as contaminações que não são economicamente viáveis na separação do metal alumínio. O número 6 no início do código indica que o metal base é ainda alumínio, mas um dos contaminantes é o silício. Os dois algarismos finais indicam o nível de pureza final da composição da liga.
A liga 1350 é realmente a mais pura e rotulada para aplicações
elétricas e é mais produzida no mundo, sua condutividade na tempera T19 é 61% IACS (International Annealed Copper Standard). As demais ligas 6201 e 1120 nasceram, respectivamente, na França e na Austrália. Figura 7 – Fadiga cíclica ALL 1120.
A liga 6202 nasceu em 1939, mas com o início da segunda guerra
mundial, todos os esforços tecnológicos ficaram voltados para a
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Aula Prática
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
guerra e seu desenvolvimento foi retomado apenas em 1950.
de transmissão é a fadiga cíclica devido às vibrações eólicas inerentes
a este tipo de cabo suspenso.
As ligas à base de silício necessitam de adição de magnésio
na composição para solubilizar o silício criando grãos na matriz de alumínio. Quando estes grãos são trabalhados mecanicamente a frio,
Conclusões e recomendações
a liga adquire uma elevadíssima carga de ruptura, pois os grãos de silício fazem papel semelhante ao da cementita nas ligas de aço. O
metal trefilado, no seu estado final, fica com uma carga de ruptura
linhas de transmissão de energia elétrica com ênfase no desempenho
semelhante à do aço, mas com uma densidade igual à do alumínio.
frente à fadiga cíclica de onde, com base nas teorias e experimentos,
Se este material não perdesse tanta condutividade elétrica, seria
poderíamos avançar algumas conclusões e recomendações práticas:
Foi feita uma longa recensão sobre os cabos e materiais usados em
o sonho do engenheiro projetista de linha de transmissão. A perda de condutividade exige o aumento da seção condutora e o material
• Todas as ligas de alumínio estão fora da linha da fronteira de
perde muito de sua atratividade.
segurança para fadiga cíclica – Safe Border Line do Cigré;
• Algumas ligas apresentam melhor desempenho quanto à fadiga
Os engenheiros eletricistas de materiais, todavia, encontraram
um modo de usar esta liga para fins elétricos. Eles identificaram
cíclica do que outras [13];
a possibilidade de substituir a alma de aço das formações ACSR
• Os projetos de linhas de transmissão hoje guiados pela ABNT NBR
26/7, construindo o cabo todo em liga 6201, assim, o que se perdia
5422 não oferecem modelo de confiabilidade para determinar o MTTF
de condutividade era recuperado com a massa adicional de liga de
(Mean Time To Failure) e a probabilidade de o material usado como
alumínio no lugar da alma de aço. A inovação funcionava bem para
cabo condutor falhar antes do MTTF;
as formações em AWG (6/1), mas quando os diâmetros dos cabos
• Em leilões de transmissão para concessão de 30 anos, o MTTF
atingiam 1” (25,4 mm), como nas formações ACSR 26/7, os cabos
deveria ser de 30 anos e o concessionário deveria recondutorar a linha
ficavam muito sensíveis à vibrações eólicas e rompiam por fadiga
antes de devolver a concessão.
cíclica. Deste modo, esta liga teve sua aplicação restrita aos sistemas de distribuição, que, de certa forma, estão imunes ao fenômeno de
Referências
vibração eólica.
Apesar das estatísticas que ressoam pelo mundo, a maioria dos
catálogos de bons fabricantes de cabos com liga de alumínio oferece cabos com 19, 37 e 61 fios.
As ligas de alumínio 1120 nasceram na Austrália. Ali o contaminante
que não era economicamente viável ser ulteriormente purificado era o cobre. O cobre não necessitava de um solubilizador para incorporar a matriz de alumínio, mas não podia receber o mesmo trabalho mecânico
[01] F. R. Thrash, Jr - Bare Overhead Transmission Conductor Selection and Application IEEE Tutorial Jan 2006 NM USA. [02] “PROJETOS MECÂNICOS DAS LINHAS AÉREAS DE TRANSMISSÃO”- Paulo Roberto Labegalini , José Ayrton Labegalini , Rubens Dario Fuchs ,Márcio Tadeu de Almeida- Editora Blucher. [03] OVERHEAD POWER LINES – F.KIESSLING, P. NEFSGER, J.F. NOLASCO, U KAINTZYK – SPRINGER 2002 [04] Peter Catchpole - Buck Fife “Structural Engineering of Transmission Lines” ICE PUBLISHING
a frio. Deste modo, sua carga de ruptura é alguma coisa menor que
[05] PLS-CADD™ (Power Line Systems - Computer Aided Design and Drafting)
a liga 6201, mas, em compensação, a condutividade elétrica é muito
[06] F. R. N. NABARRO and H.L. de WILIERS – Physics of Creep and Creep-Resistant
melhor (58,8% IACS). O sonho do projetista de linha de transmissão voltou, mas, agora os engenheiros de materiais tiveram que negociar
Alloys – CRC PRESS [07] NBR 7303 - ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas – Condutores elétricos de alumínio – Fluência em condutores de alumínio – MÉTODO DE ENSAIO
a carga de ruptura.
[08] Gibbs, Josiah Willard (1902). Elementary Principles in Statistical Mechanics NY USA
Charles Scribner’s Sons.
A fenomenologia de fadiga cíclica devido ao diâmetro superior
a 25 mm também está aqui presente, assim como nos cabos ACSR, porém, em menor intensidade.
O leitor deve estar lembrado que a carga de ruptura é a variável
determinante no custo anual das perdas devido às estruturas. Assim, continua valendo, como disparou Tanstaafl no século XVII na Inglaterra, “there ain’t no such thing as a free lunch” (Não existe algo tal como o
[09] John H. Lienhard HEAT TRANSFER TEXTBOOK –MIT Cambrige MA USA [10] AAA (ALUMINUM ASSOCIATION OF AMERICA) – Stress-Strain-Creep curves for Aluminum Overhead Electrical Conductors. A technical report for aluminum association’s Electrical Technical Committee. [11] NBR 7306 – ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas – Condutores elétricos de alumínio – Tensão e deformação em condutores de alumínio – MÉTODO DE ENSAIO. [12] August Wöhler - Wöhler's experiments on the strength of metals (1867) Engineering
almoço grátis) “in A Plan for a new Economic World Order”.
vol. 4 pp160-161
[13] Márcio Tonetti –Dissertação de Mestrado - Modelo de análise da resistência à
As ligas 1350 são trabalhadas mecanicamente a frio durante a
trefilação e o encordoamento, e consomem cerca de 40% a 60% da fase
fadiga sob o efeito de Tensionamento acima do nível EDS para cabo condutor em liga De alumínio para linhas de transmissão – PARANÁ - BRASIL
elástica do material. Talvez por isso elas tenham um melhor desempenho quanto à fadiga cíclica durante os primeiros dez anos de uso.
*Geraldo Roberto de Almeida é engenheiro eletricista (MSc e DSc), com
mestrado e doutorado em Sistemas Elétricos de Potência. É consultor da Intelli.
Em suma, o problema das ligas de alumínio em cabos para linhas
Renováveis ENERGIAS COMPLEMENTARES
Ano 2 - Edição 19 / Janeiro de 2018
O novo perfil do parque gerador brasileiro e seus impactos para o sistema Novos colunistas
Elbia Gannoum avalia a adesão do Brasil à Agencia Internacional de Energia Renovável Ronaldo Koloszuk faz um panorama acerca da evolução da energia solar fotovoltaica no país *Notícias selecionadas sobre as fontes renováveis que mais crescem no país* APOIO
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Fascículo
Renováveis
Por Luiz Marzano, Maria Maceira e Thatiana Justino*
O impacto do aumento das fontes intermitentes na operação do sistema
45
O setor elétrico brasileiro vem passando por uma mudança no perfil de seu parque gerador,
com o aumento da participação de fontes renováveis intermitentes, como a eólica e a solar, e com a construção de usinas hidrelétricas na região Norte do país com reservatórios com pouca capacidade de regularização. As afluências da região Norte apresentam comportamento extremamente sazonal e, mantida a tendência de se evitar a construção de reservatórios de regularização na exploração do potencial hidrelétrico desta região, não será possível mitigar a característica altamente sazonal das afluências de seus rios. É importante ressaltar que o período úmido da região Norte coincide em grande parte com o período em que as usinas com grandes reservatórios de regularização apresentam atualmente maior geração de energia. Para exemplificar esta mudança no perfil do parque gerador, no Plano Decenal de Expansão de Energia 2024, a participação da fonte eólica passa de 3,7% em 2014, com 5 GW de potência instalada, para 11,6% em 2024, com 24 GW de potência instalada. Já a fonte solar apresenta participação nula em 2014, alcançando 3,3% em 2024 (com 7 GW de potência instalada). Com relação à fonte hidrelétrica, a participação é de 67,6% (90 GW) em 2014 e de 56,7% (117 GW) em 2024. Porém, o aumento da energia armazenável máxima do sistema no horizonte decenal é de apenas 0,91%, enquanto que o crescimento do mercado de energia é de aproximadamente 45%.
Este trabalho tem como objetivo avaliar o impacto no perfil de operação do Sistema
Interligado Nacional, causado pela evolução de seu parque gerador. Para a análise, será utilizada a configuração do Plano Decenal de Expansão de Energia 2024. Para alguns anos do horizonte de estudo serão apresentados resultados de simulações semelhantes àquelas necessárias para o cálculo das garantias físicas de energia, isto é, resultados associados à configuração estática do mês de dezembro dos anos em questão. Nestas simulações, a carga crítica de energia será ajustada de modo que o critério de garantia de suprimento energético vigente seja atendido. Ou seja, para as configurações dos anos em questão, a operação do sistema será simulada repetidas vezes, alterando-se em cada simulação os valores da demanda de energia até atingir o critério de convergência de igualdade dos custos marginais de expansão (CME) e de operação (CMO), respeitando-se o limite de 5% para o risco de déficit de energia.
Para cada configuração serão avaliados valores de variáveis como a carga crítica de energia,
bloco hidráulico, bloco térmico, geração das fontes não despacháveis, geração hidrelétrica, geração termelétrica e nível de armazenamento dos reservatórios.
No SNPTE de 2013 foi apresentado um trabalho que discutiu a utilização de modelos de
simulação a usinas individualizadas na avaliação da capacidade de atendimento à demanda máxima do SIN [5]. Naquele trabalho foi introduzido o conceito de potência disponível revisada, que se caracteriza como a maior potência que uma usina hidrelétrica consegue fornecer para o atendimento à ponta do sistema, considerando que a quantidade máxima de água disponível para o turbinamento na usina é proveniente da máxima vazão defluente das usinas de montante pela afluência incremental à própria usina, e pelo volume de água armazenado no seu reservatório que pode ser desestocado. Nesse sentido, este trabalho também avaliará o impacto na capacidade de atendimento à ponta do sistema por meio das potências disponíveis revisadas das usinas hidrelétricas causado pela alteração do perfil do parque gerador do Sistema Interligado Nacional (SIN).
Análise da operação hidrotérmica
O programa Newave é a ferramenta computacional utilizada pelo setor elétrico brasileiro
em estudos de planejamento da operação energética, em estudos de planejamentos decenais da expansão do sistema interligado nacional e em estudos para cálculo e revisão das garantias físicas de energia. É um modelo de otimização baseado na técnica de programação dinâmica
Fascículo
46
Renováveis
dual estocástica, que minimiza os custos de operação para uma dada
tais estudos se estendem até o ano de 2029 de modo a acomodar
configuração do parque gerador hidrotérmico. Neste trabalho, ele será
melhor a expansão do sistema.
utilizado para identificar as possíveis mudanças do perfil de geração das usinas hidráulicas e termelétricas que compõem o sistema, devido à participação crescente de usinas geradoras com perfil sazonal na matriz elétrica.
As simulações com o programa Newave foram feitas utilizando
arquivos de dados construídos com base naqueles associados ao Plano Decenal de Expansão de Energia 2024 (PDE 2024), este último disponível no portal da Empresa de Pesquisa Energética (EPE). Para alguns anos do horizonte de estudo foram feitas simulações semelhantes àquelas necessárias para o cálculo da garantia física de energia, ou seja, para tais anos de estudo considerou-se uma configuração estática referente ao seu último mês e simulou-se o programa Newave repetidas vezes, alterando-se em cada simulação os valores de demanda de energia até atingir o critério de convergência de igualdade dos custos marginais de expansão (CME) e operação (CMO), com risco de déficit de energia não superior a 5%. Nestas simulações foram considerados 2000 séries sintéticas de energia natural afluente, limites de intercâmbios abertos, valor de CME igual a 139,00 R$/MWh e período de estudo igual a dez anos.
Figura 2 – Expansão Hidráulica Anual no PDE 2024
Na Figura 2 se verifica que as principais expansões hidrelétricas
ocorrem no Norte do Brasil: até 2019 ocorre a implantação da usina de Belo Monte; a partir de 2024 ocorre a expansão das usinas do subsistema Teles Pires/Tapajós. Estas usinas se localizam em uma região onde as aflências apresentam comportamento bastante sazonal e são construídas sem ou com pouquíssima capacidade de regularização.
Sistema teste
A configuração do sistema elétrico utilizada no PDE 2024
considera nove subsistemas elétricos: Sudeste/Centro-Oeste (SE), Sul (S), Nordeste (NE), Norte (N), Manaus/Amapá/Boavista (MAN/ AP/BV), Itaipu (IT), Acre/Rondônia (AC/RO), Belo-Monte (BM) e Teles Pires/Tapajós; e também os nós fictícios: Ivaiporã, Imperatriz e Xingu. Os subsistemas e suas interligações estão ilustrados de forma simplificada na Figura 1.
Figura 3 – Expansão térmica anual no PDE 2024.
Figura 1 – Configuração do Sistema no PDE 2024 (Fonte: [1]).
Nas Figuras 2 e 3 são mostradas as expansões hidráulicas e
Figura 4 – Razão entre a geração das fontes não despacháveis e o mercado de energia do SIN.
Da Figura 3 verifica-se a tendência de construção de usinas
térmicas nos subsistemas Sudeste e Sul, região que concentra o
térmicas previstas para cada subsistema ao longo do horizonte de
principal mercado consumidor do país.
planejamento. Ressalta-se que, apesar do horizonte do PDE ser 2024,
Na Figura 4 é apresentada a razão entre a geração das usinas não
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despacháveis (eólica, solar e pch) e o mercado do SIN para os anos de
Discussão dos resultados
2014, 2019, 2024 e 2026. Verifica-se que a participação de tais fontes no atendimento ao mercado aumenta consideravelmente ao
longo do horizonte de estudo. Para o ano de 2014 a maior participação
2024 referentes aos seguintes meses: (i) dezembro de 2014; (ii) dezembro
ocorre em agosto, com valor de 12%. Em 2026 esta participação
de 2019; (iii) dezembro de 2024; e (iv) dezembro de 2026.
alcança 26% em agosto e setembro.
mensais, representando a sazonalidade do consumo. Neste trabalho,
Para o ano de 2026, 84% do mercado de energia da região Nordeste
Foram analisadas configurações estáticas obtidas a partir do PDE
A carga crítica de energia do sistema é composta por 12 valores
será atendido por geração não despachável localizada também no
sempre que houver menção a carga crítica, tal valor se refere à média dos
Nordeste, conforme pode ser visto na Figura 5.
doze valores mensais.
A Figura 6 mostra a carga crítica líquida, isto é, a carga crítica abatida
da geração das usinas não despacháveis obtida para cada uma destas configurações. Verifica-se, como é de se esperar, um aumento da carga
Figura 5 – Razão entre a geração das fontes não despacháveis e o mercado de energia no Nordeste.
Figura 6 – Carga crítica líquida do SIN.
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Renováveis
crítica ao longo do horizonte de planejamento, devido à entrada em
líquida total do SIN. A carga crítica líquida do SIN é dada pela carga crítica total
operação de novos projetos.
abatida da geração das fontes não despacháveis. A Figura 11 apresenta esta
mesma relação, porém, para a soma das gerações hidráulicas das usinas
As Figuras 7, 8 e 9 apresentam, respectivamente, a razão entre o bloco
hidráulico e a carga crítica bruta do SIN (não abatida da geração das usinas
localizadas nos subsistemas Belo Monte, Teles Pires/Tapajós e Acre/Rondônia.
não despacháveis), a razão entre o bloco térmico e a carga crítica bruta do
SIN, e a razão entre a geração das usinas não despacháveis e a carga crítica
soma das gerações dos subsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste,
bruta do SIN. Observa-se uma tendência de diminuição da participação
Norte e Itaipu no período úmido do SIN, de modo a acomodar a geração
do bloco hidráulico no atendimento à carga crítica, diminuindo de 76% na
das novas usinas da região Norte (subsistemas Belo Monte, Teles Pires/
configuração de 2014 para 64% na configuração de 2026. A participação
Tapajós e Acre/Rondônia). Historicamente, a geração hidráulica dos
do bloco térmico se reduz de 17% na configuração de 2014 para 15%
subsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste, Norte e Itaipu apresentava
na configuração de 2026. Por outro lado, a participação das fontes não
uma sazonalidade, em que as gerações mais elevadas coincidiam com o
despacháveis no atendimento a carga crítica aumenta de 8% (configuração
período úmido. Entretanto, com a entrada em operação das novas usinas
de 2014) para 21% na configuração de 2026.
a fio d´água da região Norte, o perfil sazonal é atenuado e há uma pequena
Das Figuras 10 e 11 verifica-se uma diminuição da participação da
tendência a se verificar gerações mais elevadas no período seco.
Figura 7 – Razão entre o bloco hidráulico e a carga crítica bruta. Figura 10 – Razão entre a geração das usinas dos subsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste, Norte e Itaipu e a carga crítica líquida do SIN.
Figura 8 – Razão entre o bloco térmico e a carga crítica bruta. Figura 11 – Razão entre a geração das usinas dos subsistemas Belo Monte, Teles Pires/Tapajós e Acre/Rondônia e a carga crítica líquida do SIN.
Figura 9 – Razão entre a geração das fontes não despacháveis e a carga crítica bruta.
A Figura 10 apresenta a relação entre a soma das gerações hidráulicas dos
subsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste, Norte e Itaipu e a carga crítica
Figura 12 – Razão entre a geração térmica do SIN e a carga crítica líquida do SIN.
Fascículo
50
A Figura 12 apresenta a razão entre a geração térmica e a carga crítica
Renováveis de 2026. A participação térmica (bloco térmico) no atendimento à
do SIN. Verifica-se um ligeiro aumento da participação da geração térmica
carga crítica também se reduz (de 17% na configuração de 2014 para
do atendimento à carga crítica conforme a evolução do perfil do parque
15% na configuração de 2026). Por outro lado, a participação das
gerador.
fontes não despacháveis no atendimento à carga crítica aumenta de 8%
(configuração de 2014) para 21% na configuração de 2026.
A Figura 13 apresenta a energia armazenada final percentual do
SIN. Verifica-se também uma tendência de redução do armazenamento
Observou-se uma diminuição da participação da soma das gerações
conforme a evolução do perfil do parque gerador.
dos susbsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste, Norte e Itaipu no período úmido do SIN, de modo a acomodar a geração das novas usinas da região Norte (subsistemas Belo Monte, Teles Pires/Tapajós e Acre/ Rondônia). Historicamente, a geração hidráulica dos subsistemas Sudeste, Paraná, Sul, Nordeste, Norte e Itaipu apresentava uma sazonalidade, onde as gerações mais elevadas coincidiam com o período úmido. Entretanto, com a entrada em operação das novas usinas a fio d´água da região Norte, o perfil sazonal é atenuado e há uma pequena tendência a se verificar gerações mais elevadas no período seco.
Com relação à potência disponível revisada do SIN, verificou-se uma
redução no período seco do sistema e uma acentuação do perfil sazonal, Figura 13 – Energia armazenada - Final percentual do SIN.
A Figura 14 apresenta a razão entre a potência disponível revisada
obtida através de uma simulação a usinas individualizadas para avaliação da capacidade de atendimento à demanda máxima do SIN, e a carga crítica líquida do SIN. Vale esclarecer que esta razão não indica a participação das usinas hidrelétricas no atendimento à ponta do sistema, uma vez que se considerou no denominador a carga crítica de energia. Dos resultados apresentados, verifica-se uma redução da potência disponível revisada no período seco do sistema conforme a evolução do parque gerador. Isto decorre da redução da capacidade de regularização do parque hidrelétrico. Verifica-se também uma acentuação do perfil sazonal.
Figura 14 – Potência Disponível Revisada do SIN
Este trabalho teve como objetivo avaliar o impacto no perfil de geração
do Sistema Interligado Nacional causado pela evolução do seu parque gerador. Foram analisadas configurações estáticas obtidas a partir do PDE 2024 referentes aos seguintes meses: (i) dezembro de 2014; (ii) dezembro de 2019; (iii) dezembro de 2024; e (iv) dezembro de 2026.
Conforme o perfil do parque gerador se altera, com a entrada em
operação das usinas a fio d´água da região Norte do país e também com o aumento da participação das fontes não despacháveis (eólica, solar e PCH), verificou-se uma tendência de diminuição da participação hidrelétrica (bloco hidráulico) no atendimento à carga crítica do sistema, diminuindo de 76% na configuração de 2014 para 64% na configuração
conforme a evolução do parque gerador. Isto decorre da redução da capacidade de regularização do parque hidrelétrico.
Referências (1) Ministério de Minas e Energia (MME) / Empresa de Pesquisa Energética (EPE), “Plano Decenal de Expansão de Energia 2024”, dezembro de 2015. (2) Ministério de Minas e Energia (MME), Portaria Nº 101, de 22 de março de 2016, disponível em www.aneel.gov.br. (3) Conselho Nacional de Política Energética (CNPE), Resolução CNPE nº 9, 28 de julho de 2008, disponível em www.mme.gov.br. (4) L.G.B. Marzano, M.E.P. Maceira, T.C. Justino, A.C.G. Melo, “Avaliação de Critérios de Cálculo da Garantia Física Total do SIN”, XXII Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica, Brasília, 2013 (5) L.G.B. Marzano, F.R.S. Batista, M.E.P. Maceira, A.C.G. Melo, T.C. Justino, A. Ginaid, “Avaliação da Capacidade de Atendimento à Ponta do Sistema Elétrico Brasileiro Utilizando Modelo de Simulação a Usinas Individualizadas”, XXII Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica, Brasília, 2013. (6) M.E.P. Maceira, V.S. Duarte, D.D.J. Penna, L.A.M. Moraes, A.C.G. Melo, “Ten Years of Application of Stochastic Dual Dynamic Programming in Official and Agent Studies in Brazil - Description of the NEWAVE Program”, Proceedings of the 16th Power Systems Computation Conference, Glasgow, Scotland, 2008.
Este trabalho foi originalmente apresentado na última edição do Seminário Nacional de Produção e Transmissão de Energia Elétrica (SNPTEE), realizado entre os dias 22 e 25 de outubro de 2017, na cidade de Curitiba (PR). *Luiz Guilherme Barbosa Marzano é engenheiro eletricista, com mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica. Desde 1996 é pesquisador do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel). Maria Elvira Piñeiro Maceira é graduada em engenharia civil, com mestrado e doutorado em Engenharia Civil. Desde 1985 é pesquisadora do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel). Também é professora adjunta da Universidade Estadual do Rio de Janeiro e membro do Cigré. Thatiana Conceição Justino é engenheira eletricista, com mestrado em Engenharia Elétrica. Desde 2006 é pesquisadora do Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (Cepel).
Energia Eólica
52
Elbia Gannoum é presidente executiva da Associação Brasileira de Energia Eólica (ABEEólica).
Ventos que fortalecem o Brasil
Para o setor de energias
certamente nos beneficiaremos
salvado o Nordeste da seca já
com grande conhecimento do
renováveis, o ano de 2018
muito do conhecimento que a
há bastante tempo devido ao
setor. Um dos últimos estudos
começou com uma ótima
agência tem acumulado.
baixo volume dos reservatórios
divulgados pela agência, por
notícia: o Governo Brasileiro
da região. Há dias em que
exemplo, o “Renewable Power
aprovou, no dia 17 de janeiro,
interessam a todos os países,
atendemos mais de 60% da
Generation Costs in 2017”,
por unanimidade, o início do
como é o caso, por exemplo, do
região. Isso mostra a força
trouxe um panorama da queda
processo de adesão do Brasil
potencial disruptivo da energia
das eólicas, já consolidada
dos custos das renováveis
à Agência Internacional de
eólica e de todas as novas
como sendo de fundamental
ao redor do mundo, fato este
Energia Renovável (Irena). Fazer
renováveis, exigindo evolução
importância na matriz elétrica
que estamos constatando nos
parte da Irena certamente nos
de sistemas e formas de atuar
brasileira e representa um
últimos leilões realizados no
colocará num novo patamar
que perderam sua validade
aprendizado brasileiro que
Brasil e em outros países.
de maturidade perante a
frente às necessidades do
pode ser compartilhado com
comunidade internacional.
mundo moderno. Para as
outros países. Este é apenas
de aderir à Irena foi uma atuação
eólicas, por exemplo, existe um
um dos exemplos de temas que
certeira do Governo Brasileiro
vem apresentando resultados
desafio muito importante e que
podem ser de interesse global.
que nos trará resultados
sólidos e positivos em relação à
tem sido enfrentado de forma
positivos concretos. Nós temos
importância da eólica na matriz
muito eficiente pela indústria
países membros e cerca de 30
um dos melhores ventos do
elétrica, com crescimento
e pelo Operador Nacional do
estão em processo de adesão,
mundo e estamos conseguindo
sustentável e sucessivos
Sistema (ONS): trata-se da
como o Brasil. Criada em 2009,
utilizá-lo de maneira muito
recordes de geração. Com seus
inserção das eólicas na matriz
a agência tem realizado um
eficiente, com resultados
mais de 500 parques eólicos
considerando sua variabilidade.
trabalho sério, sistemático e
consistentes nos últimos anos.
em operação, produtividade
Em um vídeo* sobre disrupções
profundo, o que a colocou, em
São ventos que não apenas
bem acima da média mundial,
produzido pela ABEEólica no
pouco tempo, numa posição de
abastecem cada vez mais lares
leilões com alta competitividade
ano passado, o ONS conta,
autoridade mundial em energia
e indústrias brasileiras, mas
e um crescimento sustentável
por exemplo, como tem lidado
renovável. Os estudos realizados
também são ventos que podem
da fonte eólica com benefícios
com a variabilidade natural da
pela agência, por exemplo,
ajudar o País a ir mais longe na
sociais concretos, acredito que o
fonte de uma forma previsível
são largamente utilizados por
arena internacional e conquistar
Brasil tem muito a contribuir nas
e que não tem causado
empresas e governo, uma vez
um papel de destaque nas
discussões da Irena. Além disso,
qualquer prejuízo ao sistema.
que trazem leituras de cenário
discussões sobre energia eólica.
temos muito a ganhar com o
Além disso, é importante
amplas, de alta inteligência,
*https://www.youtube.com/
aprendizado de outros países e
lembrar que as eólicas têm
produzidas por profissionais
watch?v=UNhWxnMYXws&t=340s
Nos últimos anos, o Brasil já
Há discussões amplas que
A Irena possui hoje 152
Estou certa de que a decisão
Energia solar fotovoltaica
54
Ronaldo Koloszuk é diretor da Divisão de Energia do Departamento de Infraestrutura da Fiesp, conselheiro da Absolar e diretor comercial da Solar Group.
Energia solar fotovoltaica no Brasil
Recebi o convite de O
Setor Elétrico para escrever mensalmente sobre esta fonte de energia que deixou de ser uma tendência mundial para se tornar uma realidade em muitos países. Vamos inaugurar a coluna oferecendo um breve panorama sobre a fonte.
A energia solar fotovoltaica
(FV) cresce com robustez no Brasil. Mesmo o país atravessando umas das mais graves crises de sua história, esta fonte de energia conseguiu se sobressair e atrair a atenção de todos.
Vejam a comparação entre o
desempenho do PIB e o da geração distribuída solar FV, por número de instalações, nos últimos 3 anos:
um sistema fotovoltaico caíram cerca de 80% nos últimos dez anos, enquanto o custo da energia elétrica subiu acentuadamente.
A Agência Nacional de Energia
Elétrica (Aneel) prevê que em 2024 o Brasil terá 886,7 mil de sistemas instalados, o que corresponde a menos de 1% das unidades consumidoras possíveis. Hoje, para se ter uma ideia do
Figura 1 – Irradiação solar no mundo.
crescimento que nos espera, temos cerca de 20 mil sistemas
instalados, segundo dados da
fonte complementar, a energia solar
Além de ser uma importante
energia excedente gerada em uma
Aneel, o que significa que o setor
fotovoltaica apresenta vantagens
residência é injetada novamente
deverá crescer 4333,5% nos
ao ser instalada no Brasil, pois
na rede e é consumida quase que
próximos sete anos.
temos uma alta incidência de
imediatamente por outra.
A energia solar FV representa
radiação solar no país. O pior sol no
hoje apenas 0,02% da matriz. No
Brasil é melhor que o melhor sol na
ainda precisam ser superados,
entanto, a Empresa de Pesquisa
Alemanha. Além disso, o pico de
tais como: desconhecimento
Energética (EPE) divulgou
consumo no Brasil ocorre entre 12h
da tecnologia pela maior parte
e 17h, o que coincide com o pico de
da população, carência de
se reduz a quase zero, pois a
Porém, alguns gargalos
PIB
Solar FV (GD)
2015 -3,80%
+313%
recentemente que a participação da
2016 -3,60%
+320%
fonte deverá passar para 10% da
geração de energia dos sistemas
financiamento de médio e longo
2017
+174%
matriz até 2030. Um crescimento
fotovoltaicos.
prazo, tributação excessiva,
de 500 vezes em 13 anos.
segurança jurídica que garanta
matriz elétrica extremamente
o cumprimento dos contratos,
Brasil foi a edição da resolução
limpa, cerca de 15% dessa
falta de políticas públicas para
normativa 482/12 da Aneel,
energia se perde na transmissão
incentivo do setor, etc.
sobre o investimento) de um
que regulamentou a micro e a
e na distribuição. Esse volume
sistema instalado varia, em
minigeração distribuída ao criar
é significativo e equivale a
todas estas frentes, capitaneados
média, no Brasil, entre quatro e
um sistema de compensação de
toda energia consumida pelo
pela Associação Brasileira de
seis anos. Difícil uma aplicação
energia elétrica. Esta resolução foi
comércio no país. Aqui se destaca
Energia Solar (Absolar) e outras
trazer tão rápido retorno. Isso
aprimorada pela RN 687/15. Para
uma outra relevante vantagem
associações para que a energia
se explica porque os preços dos
aqueles que estudam investir no
da energia solar – na geração
solar FV continue crescendo
equipamentos que compõem
setor, é necessário se aprofundar.
distribuída, esse percentual
aceleradamente.
+1% (projeção FOCUS)
O payback (tempo de retorno
Um marco para o setor no
Embora o Brasil tenha uma
Já existem trabalhos, em
56
Notícias
renováveis
Governo de São Paulo isenta de ICMS componentes de geração solar fotovoltaica Medida é válida apenas para prédios públicos e visa ampliar a oferta da energia solar na matriz energética do Estado
passa a isentar de ICMS
partes, peças, estruturas de
na produção dos itens
equipamentos e componentes
maior Estado do Brasil em
suporte, transformador, cabos
necessários, quanto os
para geração de energia
número de unidades geradoras
elétricos, disjuntor, inversor
órgãos públicos a fazerem
elétrica solar fotovoltaica
de energia fotovoltaica com
CC/CA ou conversor, string
uso de fontes sustentáveis
destinada ao atendimento do
quatro mil instalações e
box ou quadro de comando e
com economia de recursos.
consumo de prédios próprios
um potencial de 24 MW.
seguidor solar tipo “tracker”,
Um ganha-ganha para toda a
públicos estaduais. A medida
Esse decreto assinado pelo
produtos utilizados na
sociedade paulista”, afirmou
consta no Decreto 63.695ª,
Governador Alckmin dá
montagem das usinas.
o secretário da Fazenda do
publicado em dezembro
garantia para o investidor e
Estado, Helcio Tokeshi.
de 2017 e atende a uma
gera economia para os prédios
partes e peças utilizadas na
demanda do setor fotovoltaico
públicos, uma combinação
fabricação de equipamentos
prédios próprios públicos
ao validar o convênio ICMS
perfeita”, disse o secretário
para a geração de energia
estaduais, tais como escolas,
114/2017 celebrado pelo
de Energia e Mineração, João
limpa no Estado de São
presídios e outros, poderão se
Conselho Nacional de Política
Carlos Meirelles.
Paulo, o Governo incentiva
beneficiar da medida.
O Governo de São Paulo
“São Paulo é o segundo
O benefício impacta as
tanto o setor econômico
Fazendária, CONFAZ.
“Além de desonerar
Pelo decreto todos os
Investimento mundial em energia limpa totalizou US$ 333,5 bilhões em 2017 Valor representa uma alta de 3% em relação a 2016 e é o segundo maior investimento anual da história, levando o montante acumulado desde 2010 para US$ 2,5 trilhões energia atingiram US$ 333,5
de energia fotovoltaica de 53 GW
alta de 150%, e de US$ 6,2
extraordinário nas instalações
bilhões no ano passado, um
em 2017, contra os 30 GW em
bilhões no México, alta de 516%.
fotovoltaicas fez de 2017
aumento de 3% em relação aos
2016.
Por outro lado, o Japão viu seus
um ano recorde para a China
números revisados de 2016,
em termos de investimento
US$ 324,6 bilhões, e apenas 7%
em energia limpa. Esse boom
inferior ao recorde histórico de
ofuscou as mudanças ocorridas
US$ 360,3 bilhões registrado em
em outros países, como o
2015.
132,6 bilhões em tecnologias
bilhões; no Reino Unido, os
salto nos investimentos na
de energia limpa, montante que
investimentos caíram 56%
Austrália e México e a queda nos
investimentos em energia solar
representa um salto de 24% e
devido a mudanças na política
investimentos no Japão, Reino
somaram US$ 160,8 bilhões em
um novo recorde. O segundo país
de apoio, totalizando US$ 10,3
Unido e Alemanha.
2017, 18% a mais em relação
que mais investiu foi os Estados
bilhões. No total, a Europa
Um crescimento
Mundialmente, os
investimentos caírem 16% em Investimento por país
2017, para US$ 23,4 bilhões. Na Alemanha, os investimentos
No total, a China investiu US$
caíram 26%, para US$ 14,6
ao ano anterior mesmo com as
Unidos, com US$ 56,9 bilhões,
investiu US$ 57,4 bilhões,
da Bloomberg New Energy
reduções de custo. Pouco mais
montante 1% superior ao de
representando uma queda de
Finance (BNEF), baseados em
da metade desse total, US$ 86,5
2016.
26% em relação ao ano anterior.
sua base de dados de projetos
bilhões, foi gasto na China. Esse
e contratos, os investimentos
montante é 58% superior ao
projetos eólicos e solares
montante de US$ 6,2 bilhões,
mundiais em energia renovável
de 2016, com uma capacidade
resultaram em um investimento
representando uma elevação de
e tecnologias inteligentes de
instalada adicionada de geração
de US$ 9 bilhões na Austrália,
10% perante 2016.
Segundo os números anuais
Financiamentos de grandes
O Brasil investiu o
Pesquisa - Fios, cabos e acessórios
58
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Fios, cabos e acessórios Para consultoria internacional, Indústria diversificada é ponto chave para crescimento nos próximos anos. Pesquisa realizada pela revista O Setor Elétrico aponta que diferentemente do que foi registrado nos últimos anos, os projetos de infraestrutura são o fator que mais deve influenciar este mercado em 2018
A indústria elétrica tem passado por maus momentos nos
economia, a construção civil volte para a trilha do crescimento com
últimos anos, principalmente, devido à estagnação do setor da
projetos saindo do papel. No que diz respeito ao setor de Geração,
construção civil. Soma-se a isso o fato de que os investimentos
Trasmissão e Distribuição (GTD), a expectativa também é positiva,
das concessionárias de energia foram drasticamente reduzidos. O
considerando os projetos provenientes dos recentes leilões que
mercado de fios e cabos é um dos mais afetados. No entanto, pouco
deverão ser efetivamente construídos nos próximos anos.
a pouco, as provisões começam a ser mais otimistas.
Essa é parte da conjuntura que permeia o setor de fios e cabos,
Estima-se que a indústria global de fios e cabos seja da ordem
alvo da pesquisa realizada pela revista O Setor Elétrico nesta edição.
de US$ 250 bilhões, de acordo com a consultoria internacional VTT
Segundo o levantamento deste ano, que contou com a
Global, segundo a qual, o setor deve crescer a uma taxa de 7% nos
colaboração de aproximadamente 100 companhias, as previsões de
próximos dois anos. Esse crescimento seria sustentado por uma
crescimento mostram-se pouco mais otimistas na comparação com as
indústria diversificada, que produziria para os setores de energia,
projeções registradas na pesquisa do ano passado. As companhias
automotivo, de infraestrutura e de eletrônicos. Para a consultoria,
projetavam, por exemplo, crescimento médio de 5% para o mercado
o processo de continuidade da urbanização e investimentos em
de fios e cabos em 2017. Neste ano, a expectativa é que o setor
infraestrutura são bons presságios para a indústria global.
cresça em torno de 12%. Além disso, as companhias afirmaram terem
apresentado crescimento médio de 3% em 2016 perante 2015. Na
No Brasil, a expectativa é de que com a modesta retomada da
59
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
pesquisa desta edição, o crescimento médio em 2017 frente 2016 foi de 4%, segundo as pesquisadas. Para os seus resultados, as empresas esperam aumento médio de 7% para este ano de 2018.
É importante ressaltar que, diferentemente do que foi registrado por essa mesma pesquisa
realizada há um ano, em que a desaceleração da economia brasileira e a construção civil desaquecida intimidavam o sucesso do setor, neste ano, o fator que mais se destaca entre as empresas pesquisadas diz respeito aos projetos de infraestrutura, que devem influenciar positivamente este mercado.
Confira, a seguir, a pesquisa na íntegra, com números de mercado e informações sobre
as empresas participantes, como: quadro de funcionários, produtos e serviços oferecidos, certificações conquistadas, segmentos de atuação, canais de vendas disponíveis, entre outras. A primeira parte diz respeito aos fabricantes e distribuidores de fios e cabos; a segunda, sobre o mercado de acessórios para fios e cabos elétricos.
Números do mercado de fios e cabos A indústria continua sendo o principal cliente dos fabricantes e distribuidores de fios e cabos, sendo mencionada por 91% dos pesquisados. Neste setor, o segmento residencial tem menos representatividade. Principais segmentos de atuação
91% 70% 58% 53%
Industrial
Comercial
Transmissão e distribuição Residencial
As vendas diretas ao cliente final aparecem, na pesquisa, como o principal canal de vendas
empregado pelas empresas pesquisadas. Em seguida, estão os distribuidores/atacadistas e as revendas/varejistas. Internet ainda é o canal menos utilizado neste setor. Canais de vendas
16%
Internet Outros
19% 33%
Telemarketing
70% 70%
Revendas / varejistas Distribuidores / atacadistas
79%
Venda direta ao cliente final
Pesquisa - Fios, cabos e acessórios
60
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Assim como foi identificado nessa mesma pesquisa realizada
em 2016 perante 2015. Na pesquisa desta edição, o crescimento
há um ano, o perfil das empresas pesquisadas é bem diversificado,
médio em 2017 frente 2016 foi de 4%, segundo as pesquisadas. Para
sendo constituído por companhias de todos os portes. Veja a
os seus resultados, as empresas esperam aumento médio de 7% para
distribuição.
este ano de 2018.
Faturamento bruto anual das empresas de fios e cabos
Previsões de crescimento
21%
18%
Acima de R$ 200 milhões
Até R$ 3 milhões
12%
11%
De R$ 3 milhões a R$ 10 milhões 11%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
14%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
11%
4%
14%
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
Crescimento médio do mercado de fios e cabos em 2018
7%
Previsão de contratação em 2018
7%
Crescimento médio para as empresas em 2018
Crescimento médio das empresas em 2017 comparado a 2016
De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões
Organizamos, na tabela a seguir, a opinião das empresas pesquisadas sobre o tamanho anual total dos mercados de fios e cabos nus; fios e cabos isolados em baixa tensão; cabos para comunicação e dados; e cabos para média tensão. Na opinião de 50% das companhias, o mercado de fios e cabos de baixa tensão fatura mais de R$ 500 milhões por ano. Para 30% delas, o mercado de cabos para média tensão também ultrapassa esse montante.
Veja, a seguir, gráfico que ilustra os fatores que influenciam os
resultados do mercado de fios e cabos neste ano. Destaque para os projetos de infraestrutura, mencionados por 25% das pesquisadas como grande estímulo para este segmento. Fatores que devem influenciar o mercado de fios e cabos em 2018
De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões
De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
Acima de R$ 500 milhões
Fios e cabos nus
Até R$ 10 milhões
Tamanho anual total dos mercados de:
21%
25%
18%
7%
4%
7%
18%
Fios e cabos isolados em baixa tensão
4%
14%
14%
7%
0%
11%
50%
Cabos para
Crise política
6%
10%
22% 17%
11%
16%
18%
14%
13%
4%
4%
22%
30%
13%
tensão
Falta de normalização e/ou legislação
Incentivos por força de legislação ou normalização
As previsões de crescimento estão um pouco mais otimistas
na comparação com as projeções registradas na pesquisa do ano passado. As companhias projetavam, por exemplo, crescimento médio de 5% para o mercado de fios e cabos em 2017. Neste ano, a expectativa é que o setor cresça em torno de 12%. Além disso, as companhias afirmaram terem apresentado crescimento médio de 3%
Bom momento econômico do país 9%
Desaceleração da economia brasileira
2%
Crise internacional 25%
12%
Programas de incentivo do governo 5%
7%
dados Cabos para média
11%
4%
(até 1000 V) comunicações e
7%
Outros
Projetos de infraestrutura
11%
Setor da construção civil aquecido 7%
Setor da construção civil desaquecido
Pesquisa - Fios, cabos e acessórios
62
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Números do mercado de acessórios para fios e cabos elétricos
Da mesma maneira que a pesquisa anterior, também os fabricantes e distribuidores de acessórios
para fios e cabos consideram a indústria como principal destino dos seus produtos. Apenas 39% das pesquisadas apontaram o segmento residencial como um dos principais campos de atuação. Principais segmentos de atuação
Residencial
39% 52%
Transmissão e distribuição
69%
Comercial
78%
Industrial
Também entre os fabricantes e distribuidores de acessórios para fios e cabos, as vendas
diretas ao consumidor final são indicadas como o principal meio de comercialização. Canais de vendas
Internet
17% Outros 26% Telemarketing 33% 67%
Distribuidores / atacadistas
80% 85%
Revendas / varejistas Venda direta ao cliente final
Diferentemente da pesquisa feita com os fabricantes/distribuidores de fios e cabos, nesta
segunda parte do levantamento, pode-se definir um perfil dos pesquisados. A maioria deles (54%) apresenta faturamento bruto de até R$ 10 milhões por ano. Faturamento bruto anual das empresas de acessórios para fios e cabos
4%
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
8%
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
26%
Até R$ 3 milhões
15%
De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões 28% 19%
De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões
De R$ 3 milhões a R$ 10 milhões
Na tabela a seguir, apresentamos a opinião das empresas pesquisadas no tocante ao
tamanho anual total de alguns mercados de acessórios para fios e cabos. A maior parte das empresas, por exemplo, acredita que o mercado de materiais para identificação de cabos seja de até R$ 10 milhões por ano. Veja o que as empresas consideram para outros mercados
63
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Tamanho anual total dos mercados de: De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões
Acima de R$ 500 milhões 2%
Fitas isolantes de baixa 28% 24% 14% 10%
7%
10%
7%
De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões
3%
De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões
3%
De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões
25% 31% 22% 14%
Até R$ 10 milhões
De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões
Previsões de crescimento
Crescimento médio das empresas em
7% 2017 comparado a 2016 Previsão de contratação em 2018 7% Crescimento médio do mercado de 9% acessórios para fios e cabos em 2018 Crescimento médio para as 14% empresas em 2018
Conectores e ferramentas de baixa tensão tensão Materiais para
29% 35%
0%
16% 13%
4%
3%
45% 21%
7%
14%
10%
3%
amarração de cabos Materiais para
0%
identificação de cabos Conectores e ferramentas
16% 16% 32% 26%
3%
7%
0%
Diferentemente da pesquisa realizada há um ano, em que a
desaceleração da economia brasileira e a construção civil desaquecida intimidavam o sucesso do setor, neste ano, o fator que mais se destaca entre as pesquisadas diz respeito aos projetos de infraestrutura, que devem influenciar positivamente este setor. Fatores que devem influenciar o mercado de acessórios para fios e cabos em 2018
de média tensão Fitas isolantes de
15% 37% 26% 15%
4%
3%
0%
Terminações de cabos 16% 13% 32% 29%
6%
0%
4%
16%
Outros
7%
Programas de incentivo do governo
média tensão de média tensão Emendas de cabos de 16% 29% 19% 26%
4%
Crise Política 7%
0%
3%
média tensão
7%
Incentivos por força de legislação ou normalização
Em 2016, as empresas de acessórios para fios e cabos
apresentaram queda de 1%, na média, frente ao ano anterior. afirmaram ter crescido em torno de 7% frente a 2016. Para este ano de 2018, a expectativa é de que as empresas apresentem crescimento médio de 14%. A previsão de contratação de
17%
Desaceleração da economia brasileira
2%
Crise internacional
Já em 2017, os resultados foram bem melhores: as empresas
colaboradores também é positiva: em torno de 7%.
10%
Bom momento econômico do país
19%
Projetos de infraestrutura
7%
Setor da construção civil aquecido 11%
Setor da construção civil desaquecido
Pesquisa - Fios e cabos
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
X
www.agpr5.com
Criciúma
SC
X X
X
X
Alubar Metais e Cabos
(91) 3754-7156
www.alubar.net
Barcarena
PA
X
X
X X
X
BELGO BEKAERT ARAMES
0800 7272000
www.belgobekaert.com.br
Contagem
MG
X
X
BRASCABOS
(19) 3522-5122
www.brascabos.com.br
Rio Claro
SP
X
X
X X
BRASFIO
(81) 3673-4800
www.brasfio.com.br
Catende
PE
X
X
X X
X
X
X X
CABELAUTO BRASIL
(35) 3629-2500
www.cabelauto.com.br
Itajubá
MG
X
X
X X
X
X
Cablena
(11) 3587-9590
www.cablena.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
Cobrecom
(11) 2118-3200
www.cobrecom.com.br
Itu
SP
X
Cofibam
(11) 4182-8524
www.cofibam.com.br
Carapicuiba
SP
X
X
Condex
(15) 3228-9410
www.condexcabos.com.br
Sorocaba
SP
X
X
X X
Condumax Fios e Cabos Elétricos 0800 701 3701
www.condumax.com.br
Olímpia
SP
X
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X X
Condumig
(37) 3229-2000
www.condumig.com.br
Divinópolis
MG
X
X
X X
Coppersteel Bimetálicos
(16) 3820-1628
www.coppersteel.com.br
Campinas
SP
X
X
X X
www.copperthree.com.br
Curitiba
PR
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X
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X
X
X
X X
Crossfox Elétrica
(11) 2902-1070
www.crossfoxeletrica.com.br
São Paulo
SP
X
X X
D´LIGHT
(11) 2937-4650
www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X X
Disnacon
(11) 2061-8461
www.disnacon.com.br
São Paulo
SP
X X
X
X X
Embramat
(11) 2098-0371
www.embramataltatensao.com.br
São Paulo
SP
X X
X
X
X
General Cable Brasil
(11) 3457-0300
www.generalcablebrasil.com
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X X
GRUPO INTELLI
(16) 3820-1500
www.coppersteel.com.br
Orlândia
SP
X
X
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X
X
X X
Induscabos Cond. Elétricos
(11) 4634-9000
www.induscabos.com.br
Poá
SP
X
X
X X
X
X
X X
X
INNOVCABLE
(11) 3090-6855
www.innovcable.com.br
Sumare
SP
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SP
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São Paulo
SP
X
X
X X
Mandaguari
PR
MG
Nambei Fios e Cabos
(11) 5056-8900
www.nambei.com.br
São Paulo
NEXANS
(11) 3084-1600
www.nexans.com.br
Onix Dist. de Produtos Elétricos (44) 3233-8500
www.onixcd.com.br
X X
X
X
X X
(11) 2382-3006
www.soltalento.com.br
Guarulhos
SP
(35) 3714-2660
www.sulminasfiosecabos.com.br
Poços de Caldas
MG
X
SP
X
X
X X
SP
X
X
X
(11) 4528-6000
www.tramar.com.br
Cabreuva
Wirex
(12) 3972-6000
www.wirex.com.br
Santa Branca
X
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Tramar Cabos Especiais
X
X
X
Sulminas fios e cabos
X
X
SP
X X
X
X
Guarulhos
Soltalento
X X
X
www.sil.com.br
(11) 3377-3333
X
X
X X
Sil Fios e Cabos Elétricos
X
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X
X
X
www.prysmiangroup.com.br
X
X
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SP
(11) 4998-4155
X
X X
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X
X
Sorocaba
Prysmian Group
X
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X X
Sorocaba
X
X
X
Bento Gonçalves
www.proautomacao.com.br
X
X
RS
www.pan.com.br
(15) 3031-7400
X
X
SP
(54) 2102-3333
X
X
X
Proauto
X
X
X
Pan Electric
X
X
X
Cachoeira de Minas
X
X
SP
www.megatron.com.br
X
X
Ferraz de Vasconcelos
(11) 4636-1920
X
X
www.cordeiro.com.br
Megatron Fios e Cabos
X
X
(11) 4674-7400
X
X
X X
X
X X
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X X
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X X
X X
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X
X
Cordeiro Cabos Elétricos
RS
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X
SP
X
X
X
Caxias do Sul
X
X
SP
São João da Boa Vista
X
X X
São Paulo
www.magnani.com.br
X
X X
(11) 98383-5168 www.coppral.com.hk
www.lamesa.com.br
X
X
COPPRAL CABOS ESPECIAIS
(54) 4009-5255
X
X
X
(11) 2293-1808
(19) 3623-1518
X
X
X X
X X
X
COPPERTHREE
Magnani Mat Elétricos
X
Fios e cabos Nus
X X
(48) 3462-3900
Oferece treinamento técnico para os clientes
X
AGPR5
X X
Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes
X
X
Importa produtos acabados
Programas na área de responsabilidade social
X
X
X
Exporta produtos acabados
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
X
X X
SP
14001 (ambiental)
X X
X
Estado
Guarulhos
9001 (qualidade)
X X
Cidade
www.acabine.com.br
Outros
X
Site
(11) 2842-5252
Internet
X
Telefone
A.Cabine Materiais Elétricos
Telemarketing
X X
Venda direta ao cliente final
X
Revendas / varejistas
X
Empresa
Lamesa
Certificado ISO
Principal canal de vendas
Distribuidores / atacadistas
Transmissão e distribuição
Residencial
Principal segmento de atuação
Comercial
Distribuidora
Fabricante
A empresa é
Industrial
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65
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
X
X
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X
Cabos isolados em média tensão (1 kV < U ≤ 36,2 kV)
X
Cabos cobertos (revestidos, não isolados)
X
Cabos para média tensão
Cabos para cabeamento estruturado
SC
Cabos ópticos
SP
Cabos coaxiais
Guarulhos
Fios e cabos telefônicos metálicos
www.acabine.com.br
Cabos para comunicações e dados Cabos para instrumentação, sinalização, comando, controle
Cidade
Cabo para ligação de equipamentos
Site
Cabo resistente ao fogo para circuitos de segurança
Estado
Cabo com baixa emissão de fumaça, gases tóxicos e corrosivos
Telefone
Cabo com isolação termofixa
Empresa
Cabo com isolação termoplástica
Fios e cabos isolados para baixa tensão (até 1000 V)
X
A.Cabine Materiais Elétricos
(11) 2842-5252
AGPR5
(48) 3462-3900
www.agpr5.com
Criciúma
Alubar Metais e Cabos
(91) 3754-7156
www.alubar.net
Barcarena
PA
BELGO BEKAERT ARAMES
0800 7272000
www.belgobekaert.com.br
Contagem
MG
BRASCABOS
(19) 3522-5122
www.brascabos.com.br
Rio Claro
SP
X
BRASFIO
(81) 3673-4800
www.brasfio.com.br
Catende
PE
X
X
X
X
CABELAUTO BRASIL
(35) 3629-2500
www.cabelauto.com.br
Itajubá
MG
X
X
X
X
X
X
Cablena
(11) 3587-9590
www.cablena.com.br
São Paulo
SP
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X
X
Cobrecom
(11) 2118-3200
www.cobrecom.com.br
Itu
Cofibam
(11) 4182-8524
www.cofibam.com.br
Carapicuiba
SP
Condex
(15) 3228-9410
www.condexcabos.com.br
Sorocaba
SP
X
X
X
Condumax Fios e Cabos Elétricos 0800 701 3701
www.condumax.com.br
Olímpia
SP
X
X
X
Condumig
(37) 3229-2000
www.condumig.com.br
Divinópolis
MG
X
X
Coppersteel Bimetálicos
(16) 3820-1628
www.coppersteel.com.br
Campinas
SP
X
X
COPPERTHREE
(11) 2293-1808
www.copperthree.com.br
Curitiba
PR
X
X
X
COPPRAL CABOS ESPECIAIS
(11) 98383-5168
www.coppral.com.hk
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
Cordeiro Cabos Elétricos
(11) 4674-7400
www.cordeiro.com.br
Ferraz de Vasconcelos
SP
X
X
X
X
X
X
Crossfox Elétrica
(11) 2902-1070
www.crossfoxeletrica.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
X
D´LIGHT
(11) 2937-4650
www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X
X
X
Disnacon
(11) 2061-8461
www.disnacon.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
Embramat
(11) 2098-0371
www.embramataltatensao.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
General Cable Brasil
(11) 3457-0300
www.generalcablebrasil.com
São Paulo
SP
X
X
X
X
X
GRUPO INTELLI
(16) 3820-1500
www.coppersteel.com.br
Orlândia
SP
X
X
Induscabos Cond. Elétricos
(11) 4634-9000
www.induscabos.com.br
Poá
SP
X
X
X
INNOVCABLE
(11) 3090-6855
www.innovcable.com.br
Sumare
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MG
X
Nambei Fios e Cabos
(11) 5056-8900
www.nambei.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
NEXANS
(11) 3084-1600
www.nexans.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
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X
X
Onix Dist. de Produtos Elétricos (44) 3233-8500
www.onixcd.com.br
Mandaguari
PR RS
X
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X
X
X
X
Sil Fios e Cabos Elétricos
(11) 3377-3333
www.sil.com.br
Guarulhos
SP
X
X
X
Soltalento
(11) 2382-3006
www.soltalento.com.br
Guarulhos
SP
X
X
X
Sulminas fios e cabos
(35) 3714-2660
www.sulminasfiosecabos.com.br
Poços de Caldas
MG
X
X
Tramar Cabos Especiais
(11) 4528-6000
www.tramar.com.br
Cabreuva
SP
X
X
Wirex
(12) 3972-6000
www.wirex.com.br
Santa Branca
SP
X
X
X
X
X
Cachoeira de Minas
X
X
X
www.megatron.com.br
X
X
X
(11) 4636-1920
X
X
X
Megatron Fios e Cabos
SP
X
X
X
Sorocaba
X
X
RS
www.prysmiangroup.com.br
X
X
SP
(11) 4998-4155
X
X
X
Caxias do Sul
Prysmian Group
X
X
São João da Boa Vista
SP
X
X
www.magnani.com.br
Sorocaba
X
X
www.lamesa.com.br
www.proautomacao.com.br
X
X
(54) 4009-5255
(15) 3031-7400
X
X
(19) 3623-1518
Proauto
X
X
Magnani Mat Elétricos
www.pan.com.br
X
X
X
(54) 2102-3333
X
X
Lamesa
Bento Gonçalves
X
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X
Pan Electric
X
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X X X
X
X
X
X
Pesquisa - Acessórios para Fios e Cabos
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
São Paulo
SP
Building Indl. de Conec. Ltda.
(11) 2621-4811
www.building.ind.br
São Paulo
COBREPLAS
(11) 4615-9500
www.cobreplas.com.br
CONIMEL
(16) 3951-9595
www.conimel.com.br
CONNECTWELL
(11) 5844-2010
Crimper do Brasil
X
X X
X
X X
X
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X
X
SP
X
X
X
X
São Paulo
SP
X
X
X
X
Cravinhos
SP
X
X
www.connectwell.com.br
Taboão da Serra
SP
X
X
(19) 3246-1722
www.crimper.com.br
Campinas
SP
X
X
X
Crossfox Elétrica
(11) 2902-1070
www.crossfoxeletrica.com.br
São Paulo
SP
X
X
X
DECORLUX
(41) 3029-1144
www.decorlux.com.br
Curitiba
PR
X
D´LIGHT
(11) 2937-4650
www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X
Dutoplast do Brasil
(11) 2524-9055
www.dutoplast.com.br
São Paulo
SP
ELOS
(41) 3383-9290
www.elos.com.br
Curitiba
PR
X
Embramat
(11) 2098-0371
www.embramataltatensao.com.br
São Paulo
SP
X
ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS
(41) 2111-3000
www.enerbras.com.br
Campo Largo
PR
X
EXOSOLDA
(11) 3951-7120
www.exosolda.com.br
São Paulo
SP
X
Facilit Eletrocalhas
(11) 4267-0049
www.calhasfacilit.com.br
Franco da Rocha
SP
X
FASTWELD
(11) 2425-7180
www.fastweld.com.br
Guarulhos
SP
X
X
X
FORJASUL CANOAS
(51) 3477-3322
www.forjasul.com.br
Canoas
RS
X
X
X
FRONTEC
(51) 3201-2477
www.frontec.com.br
São Leopoldo
RS
X
Grupo FOXLUX
(41) 3302-8100
www.grupofoxlux.com.br
Pinhais
PR
X
GRUPO INTELLI
(16) 3820-1500
www.intelli.com.br
Orlândia
SP
X
X
HAWSER
(11) 4056-5996
www.hawser.com.br
São Paulo
SP
X
X
Heilind
(11) 3017-8792
www.heilind.com.br
São Paulo
SP
Hellermanntyton
(11) 2136-9090
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
X
X
X
Ideal Industries, Inc
(11) 4314-9930
www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
INCESA
(17) 3279-2600
www.incesa.com.br
Olimpia
SP
X
X
INDEL BAURU
(14) 3281-7070
www.indelbauru.com.br
Bauru
SP
X
X
INTELLI
(16) 3820-1500
www.intelli.com.br
Orlândia
SP
X
X
KIT ACESSÓRIOS
(21) 2290-1588
www.kitacessorios.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
X
KRJ
(11) 2971-2300
www.krj.com.br
São Paulo
SP
X
Legrand
0800 118008
www.legrand.com.br
São Paulo
SP
X
LINK OF AMERICAS
(21) 2585-3530 www.linkofamericas.com
Araquari
SC
X
Magnani Mat Elétricos
(54) 4009-5255
www.magnani.com.br
Caxias do Sul
RS
X
MAGNET
(11) 4176-7878
www.mmmagnet.com.br
São Bernardo do Campo
SP
Média Tensão
(11) 2384-0155
www.mediatensao.com.br
Guarulhos
SP
OBO BETTERMANN
(15) 3335-1382
www.obo.com.br
Sorocaba
SP
Onix
(44) 3233-8500
www.onixcd.com.br
Mandaguari
PR
X
Paraeng Para raios
(31) 3394-7433
www.paraeng.com.br
Belo Horizonte
MG
X
Perfilduto
(11) 4230-1860
www.perfilduto.com.br
Itupeva
SP
X
Phoenix Contact
(11) 3871-6400
www.phoenixcontact.com.br
São Paulo
SP
X
PLP
(11) 4448-8000
www.plp.com.br
Cajamar
SP
X
Proauto
(15) 3031-7400
www.proautomacao.com.br
Sorocaba
SP
X
Prysmian Group
(11) 4998-4155
www.prysmiangroup.com.br
Sorocaba
SP
Reimold
(11) 3904-3554
www.reimold.com.br
Caieiras
SP
Sob Brasil
(11) 5090-0030
www.sob-brasil.com
São Paulo
SP
Soprano
(54) 2101-7070
www.soprano.com.br
Caxias do Sul
RS
Sulminas Fios e Cabos Ltda
(35) 3714-2660
www.sulminasfiosecabos.com.br
Poços de caldas
MG
TE Connectivity
(11) 2103-6000
www.te.com
Sao Paulo
SP
TECNO-FLEX
(11) 5181-4500
www.tflx.com.br
São Paulo
SP
TERMOTÉCNICA PARA-RAIOS
(31) 3308-7000
www.tel.com.br
Belo Horizonte
MG
X
Wabe Conectores
(11) 4484-4147
www.wabe.com.br
Mairiporã
SP
X
Weidmüller Conexel
(11) 4366-9643
www.weidmueller.com
Diadema
SP
X
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X
Oferece treinamento técnico para os clientes
www.automatus.com.br
Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes
(11) 3368-6869
Importa produtos acabados
Automatus
X
X X
X X
X
Exporta produtos acabados
SC
X X
Programas na área de responsabilidade social
Criciúma
X
Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet
www.agpr5.com
X
14001 (ambiental)
(48) 3462-3900
X
9001 (qualidade)
AGPR5
X X
Outros
Guarulhos
Internet
www.acabine.com.br
Telemarketing
(11) 2842-5252
Venda direta ao cliente final
A.Cabine Materiais Elétricos
Revendas / varejistas
Estado SP X SP
Distribuidores / atacadistas
Cidade Sumaré
Certificado ISO
Principal canal de vendas
Transmissão e distribuição
Site www.3m.com.br
Residencial
Telefone (19) 3838-7000
Principal segmento de atuação
Comercial
3M
Distribuidora
Empresa
Fabricante
A empresa é
Industrial
66
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67
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
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SP
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X
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AGPR5
(48) 3462-3900
www.agpr5.com
Criciúma
SC
X
X
Automatus
(11) 3368-6869
www.automatus.com.br
São Paulo
SP
Building Indl. de Conec. Ltda.
(11) 2621-4811
www.building.ind.br
São Paulo
SP
X
COBREPLAS
(11) 4615-9500
www.cobreplas.com.br
São Paulo
SP
X
CONIMEL
(16) 3951-9595
www.conimel.com.br
Cravinhos
SP
X
CONNECTWELL
(11) 5844-2010
www.connectwell.com.br
Taboão da Serra
SP
X
Crimper do Brasil
(19) 3246-1722
www.crimper.com.br
Campinas
SP
X
X
Crossfox Elétrica
(11) 2902-1070
www.crossfoxeletrica.com.br
São Paulo
SP
X
X
DECORLUX
(41) 3029-1144
www.decorlux.com.br
Curitiba
PR
X
D´LIGHT
(11) 2937-4650
www.dlight.com.br
Guarulhos
SP
X
Dutoplast do Brasil
(11) 2524-9055
www.dutoplast.com.br
São Paulo
SP
ELOS
(41) 3383-9290
www.elos.com.br
Curitiba
PR
X
Embramat
(11) 2098-0371
www.embramataltatensao.com.br
São Paulo
SP
X
ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS
(41) 2111-3000
www.enerbras.com.br
Campo Largo
PR
X
EXOSOLDA
(11) 3951-7120
www.exosolda.com.br
São Paulo
SP
X
Facilit Eletrocalhas
(11) 4267-0049
www.calhasfacilit.com.br
Franco da Rocha
SP
FASTWELD
(11) 2425-7180
www.fastweld.com.br
Guarulhos
SP
X
FORJASUL CANOAS
(51) 3477-3322
www.forjasul.com.br
Canoas
RS
X
FRONTEC
(51) 3201-2477
www.frontec.com.br
São Leopoldo
RS
X
Grupo FOXLUX
(41) 3302-8100
www.grupofoxlux.com.br
Pinhais
PR
X
GRUPO INTELLI
(16) 3820-1500
www.intelli.com.br
Orlândia
SP
X
HAWSER
(11) 4056-5996
www.hawser.com.br
São Paulo
SP
X
Heilind
(11) 3017-8792
www.heilind.com.br
São Paulo
SP
X
Hellermanntyton
(11) 2136-9090
www.hellermanntyton.com.br
Jundiaí
SP
Ideal Industries, Inc
(11) 4314-9930
www.idealindustries.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
X
INCESA
(17) 3279-2600
www.incesa.com.br
Olimpia
SP
X
X
INDEL BAURU
(14) 3281-7070
www.indelbauru.com.br
Bauru
SP
INTELLI
(16) 3820-1500
www.intelli.com.br
Orlândia
SP
X
X
KIT ACESSÓRIOS
(21) 2290-1588
www.kitacessorios.com.br
Rio de Janeiro
RJ
X
KRJ
(11) 2971-2300
www.krj.com.br
São Paulo
SP
X
X
Legrand
0800 118008
www.legrand.com.br
São Paulo
SP
X
X
LINK OF AMERICAS
(21) 2585-3530
www.linkofamericas.com
Araquari
SC
X
X
Magnani Mat Elétricos
(54) 4009-5255
www.magnani.com.br
Caxias do Sul
RS
X
X
MAGNET
(11) 4176-7878
www.mmmagnet.com.br
São Bernardo do Campo
SP
X
Média Tensão
(11) 2384-0155
www.mediatensao.com.br
Guarulhos
SP
X
OBO BETTERMANN
(15) 3335-1382
www.obo.com.br
Sorocaba
SP
Onix
(44) 3233-8500
www.onixcd.com.br
Mandaguari
PR
X
Paraeng Para raios
(31) 3394-7433
www.paraeng.com.br
Belo Horizonte
MG
X
Perfilduto
(11) 4230-1860
www.perfilduto.com.br
Itupeva
SP
Phoenix Contact
(11) 3871-6400
www.phoenixcontact.com.br
São Paulo
SP
PLP
(11) 4448-8000
www.plp.com.br
Cajamar
SP
Proauto
(15) 3031-7400
www.proautomacao.com.br
Sorocaba
SP
Prysmian Group
(11) 4998-4155
www.prysmiangroup.com.br
Sorocaba
SP
Reimold
(11) 3904-3554
www.reimold.com.br
Caieiras
SP
Sob Brasil
(11) 5090-0030
www.sob-brasil.com
São Paulo
SP
Soprano
(54) 2101-7070
www.soprano.com.br
Caxias do Sul
RS
Sulminas Fios e Cabos Ltda
(35) 3714-2660
www.sulminasfiosecabos.com.br
Poços de caldas
MG
X
X
TE Connectivity
(11) 2103-6000
www.te.com
Sao Paulo
SP
X
X
TECNO-FLEX
(11) 5181-4500
www.tflx.com.br
São Paulo
SP
X
TERMOTÉCNICA PARA-RAIOS
(31) 3308-7000
www.tel.com.br
Belo Horizonte
MG
X
Wabe Conectores
(11) 4484-4147
www.wabe.com.br
Mairiporã
SP
X
Weidmüller Conexel
(11) 4366-9643
www.weidmueller.com
Diadema
SP
X
X
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X
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Emendas
X
Guarulhos
Terminações
X
www.acabine.com.br
Fitas Isolantes
X
(11) 2842-5252
Ferramentas para aplicação de conectores
SP
A.Cabine Materiais Elétricos
X
Conectores
Estado
Sumaré
Empresa
Outros
Site www.3m.com.br
Cidade
3M
Telefone (19) 3838-7000
Autofusão
MÉDIA TENSÃO
Plástica
Materiais para identificação de cabos
BAIXA TENSÃO
Materiais para amarração de cabos
FITAS ISOLANTES BT
Conectores
Ferramentas para aplicação de conectores
BAIXA TENSÃO
X
X
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X X X
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X
Espaço 5419
Espaço 5419
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Por Sérgio Roberto Santos*
A conveniência do cálculo da perda de valor econômico
A perda de valor econômico, L41, é um
para se aumentar os investimentos em
importante indicador dos efeitos de uma
PDA naquele que é reconhecido como
descarga atmosférica direta ou indireta em
o país mais atingido por raios no mundo
uma edificação e deve ser calculado pelo
[4]. Estatísticas anuais publicadas pela
projetista da Proteção contra Descargas
federação das seguradoras privadas alemãs
Atmosféricas
[5]
(PDA),
junto
com
os
indicam uma média anual, entre 2007
responsáveis pelo empreendimento.
e 2016, de 370.000 ocorrências de sinistros
Embora seu cálculo não seja necessário
provocados por descargas atmosféricas
para obtenção do risco tolerável (RT)2,
na Alemanha, com um custo médio
como no caso dos cálculos de L1, L2
anual para as seguradoras alemãs de 223
e L3, as informações que ele fornece
milhões de euros, apenas em edificações
podem ser fundamentais para justificar
residenciais
economicamente
investimentos
Informações precisas como estas ajudam na
necessários para reduzir a vulnerabilidade
quantificação do problema e na formulação
da edificação e seus sistemas operacionais
de políticas para combatê-lo.
às descargas atmosféricas.
os
(casas
e
apartamentos).
Algumas áreas das instalações elétricas,
ABNT
como a geração fotovoltaica e a iluminação
NBR5419:2015 [3] nenhuma indicação de
pública com Led, precisam ser avaliadas
que a perda de valor econômico não deva
através do estudo dos impactos econômicos
ser calculada, mas sim a não obrigatoriedade
das descargas atmosféricas sobre estes
de que sejam tomadas medidas para
sistemas, em uma clara aplicação dos
reduzir os riscos associados a estas perdas.
conceitos da perda de valor econômico. A
Pela complexidade na obtenção de valores,
perda da geração de energia em sistemas
tais como lucro cessante, custo de estoque
isolados e os custos de substituição do
e faturamento diário, muitos profissionais
acionamento das lâmpadas Leds são, em
evitam calcular o L4, perdendo assim uma
muitas situações, superiores aos custos
boa oportunidade de demonstrar aos seus
dos próprios equipamentos danificados
clientes as vantagens em se investir nas
e maiores, ao logo de um determinado
Medidas de Proteção contra Surtos (MPS),
período, do que se gastaria com as MPSs
como forma de tornar suas instalações
necessárias para protegê-los.
elétricas mais eficientes economicamente.
Uma razão adicional para aumentar
Atualmente, no Brasil, existe uma
o interesse dos projetistas pelo cálculo
carência de informações sobre os prejuízos
da perda de valor econômico é a sua
materiais
própria qualificação neste assunto. Caso
Não
existe
na
causados
norma
pelas
descargas
atmosféricas, o que prejudica os esforços
sistematicamente
se
esquivem
deste
69
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
cálculo, como procederão quando se tornar
Referências
(ABNT). Rio de Janeiro, 2015. 4 – Instituto Nacional de Pesquisas
inevitável fazê-lo? Os dados sobre estoque, custo de reposição e horas paradas devem
1 - L4: perda de valores econômicos
Espaciais (INPE), Grupo de Eletricidade
ser fornecidos pelo cliente, que é a única
(estrutura, conteúdo, e perdas de
Atmosférica (ELAT). Você sabia?
fonte possível destas informações. Cabe
atividades). Norma ABNT NBR 5419-
Disponível em: http://www.inpe.br/
ao projetista das PDAs solicitá-las e tentar
2:2015, Gerenciamento de risco.
webelat/homepage/menu/el.atm/
trabalhar com as que forem possível obter.
Associação Brasileira de Normas Técnicas
perguntas.e.respostas.php. Acesso em: 23
Mesmo uma avaliação apenas qualitativa
(ABNT). Rio de Janeiro, 2015.
jan.2018.
pode ser útil para que o cliente perceba
2- O gerenciamento de risco segundo
5 - Gesamtverband der Deutschen
os riscos que ele correrá quando não
a parte 2 da ABNT 5419. Sueta, Hélio
Versicherungswirtschaft e.V. (GDV).
implementar corretamente as MPSs.
Eije. Revista O Setor Elétrico, edição
Registro de descargas atmosféricas.
Pelo exposto anteriormente, caso um
109, fevereiro de 2015. Disponível em:
Disponível em: http://www.gdv.
profissional não se considere capacitado
https://www.osetoreletrico.com.br/o-
de/2017/08/weniger-einschlaege-
para o cálculo de L4,
gerenciamento-de-risco-segundo-a-parte-
teurere-schaeden/. Acesso em: 23 jan.
refletir e reservar um tempo para estudar
2-da-abnt-nbr-5419/. Acesso em: 23 jan.
2018.
este assunto para gradativamente se
2018.
preparar para fazê-lo quando for necessário,
3- Norma ABNT NBR 5419-1/2/3/4:2015,
* Sergio Roberto Santos é engenheiro eletricista
aumentando assim a sua qualificação na
Proteção contra descargas atmosféricas.
e membro da comissão de estudos CE 03:64.10,
proteção contra descargas atmosféricas.
Associação Brasileira de Normas Técnicas
do CB-3 da ABNT.
seria interessante
70
Espaço SBQEE
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Apresentação
Os avanços tecnológicos do século
metalúrgica,
química,
etc.,
também
XX tiveram grande impacto na vida
possuem cargas elétricas que de uma
das pessoas, empresas e governos,
forma geral produzem perturbações na
sobretudo, após a segunda metade
rede elétrica capazes de interferirem
do século XX, com o desenvolvimento
em outros dispositivos. Além do mais,
acelerado da eletrônica de potência e
recentemente, a expansão das fontes
da microeletrônica, possibilitando saltos
renováveis, como centrais eólicas e
qualitativos
comunicações,
solares, tem aumentado a preocupação
computação, automação e racionalização
com a manutenção da qualidade de
do uso da energia elétrica. Todavia,
energia elétrica.
respeitando a Terceira Lei de Newton,
para toda ação há uma reação, os
medir e reduzir estas interferências e
benefícios
perturbações que surgiram os primeiros
para
as
tecnológicos
trouxeram
Foi com o objetivo de compreender,
consigo alguns impactos negativos.
estudos
No que tange ao uso da energia
“Qualidade de Energia Elétrica” (Power
relacionados
elétrica, o uso de cargas eletrônicas
Quality no inglês) ainda na década de
trouxe dois tipos de impactos: o primeiro
1950 nos EUA. No Brasil, os primeiros
diz respeito à introdução de problemas
estudos estiveram relacionados com a
de forma de onda, como distorções
implantação da linha de transmissão em
harmônicas, “notchings”, ruídos, dentre
corrente contínua (HVDC) entre Itaipu
outros, na rede elétrica, que podem
e Ibiúna (SP). Já na segunda metade
perturbar o funcionamento de diversos
dos anos de 1990, surgiu o primeiro
equipamentos de uma instalação elétrica.
seminário nacional sobre o tema, o
Por outro lado, estas mesmas cargas
Seminário Brasileiro sobre Qualidade
possuem um nível de sensibilidade a
de Energia Elétrica (SBQEE). Em pouco
distúrbios como afundamentos de tensão
tempo, o seminário se tornaria um
e surtos de tensão, que podem levar tais
dos mais relevantes do setor elétrico
dispositivos ao mal funcionamento e até
nacional,
mesmo à queima.
participantes
Associado aos problemas advindos
do IEEE sobre o tema, o International
do uso massivo da eletrônica de potência
Conference on Harmonics and Quality of
e microeletrônica, outros tipos de cargas
Power (ICHQP).
empregadas na indústria siderúrgica,
superando de
com
o
o
número
congresso
tema
de
mundial
Foi nesse contexto que, no início
Espaço SBQEE
71
dos anos 2000, surgiu a ideia de se
e a discussão de temas relacionados à
reúnem para discussões sobre os temas
estruturar
brasileira
área de Qualidade da Energia Elétrica
relevância no contexto nacional, como
que congregasse todos os interessados
em todos os seus aspectos – pesquisa,
medição
no
contribuir
desenvolvimento, inovação tecnológica,
elétrica e fator de potência, objetivando
em aspectos técnicos e acadêmicos
ensino, industrialização, regulamentação
possíveis contribuições junto a órgãos
para o setor elétrico nacional, além
e normatização – bem como promover
legisladores e certificadores do setor
de
uma
assunto,
sociedade
de
forma
a
de
qualidade
de
energia
o intercâmbio com outras sociedades
elétrico nacional.
abordando a temática de qualidade
similares.
É
de energia elétrica. Dessa forma, após
a diversidade dos associados e dos
que inauguramos em 2018, a convite
alguns anos, nascia em outubro de
profissionais da SBQEE é uma das
da revista O Setor Elétrico, o Espaço
2005, durante a realização do SNPTEE
principais características da entidade.
SBQEE. Mais uma grande conquista para
na cidade de Curitiba, a Sociedade
Associados de universidades, indústrias,
a SBQEE que apresentará mensalmente
Brasileira
concessionárias
órgãos
grandes especialistas brasileiros e do
Elétrica (SBQEE), a qual, dentre outras
reguladores, todos mantêm excelente
exterior para tratar de temas associados
atribuições, assumiu a promoção da
convivência e participação.
à qualidade da energia elétrica. Dessa
CBQEE (Conferência Brasileira sobre
Atualmente,
Qualidade de Energia Elétrica).
de
promover
de
eventos
Qualidade
e
encontros
de
Energia
Inerentemente
de
ao
tema,
energia,
neste
cenário
de
realizações
além
maneira, a SBQEE segue seu papel de ser
com
agente transformador do setor elétrico
Desde seu nascimento, a SBQEE
universidades e institutos de pesquisa,
brasileiro, contribuindo decisivamente
tem
o
a CBQEE, também realiza workshops
para as grandes inovações que estão em
desenvolvimento científico e tecnológico
e seminários sobre temas de grande
curso.
na área de Qualidade da Energia Elétrica,
relevância para o setor elétrico nacional,
Visite o site e se associe!
em consonância com os interesses da
sempre buscando envolver os setores
www.sbqee.org.br
sociedade. Sua missão é promover a
pertinentes. Além disso, a sociedade
difusão de informações, conhecimentos
possui
como
missão
promover
promover,
grupos
a
SBQEE,
conjuntamente
de
trabalho
que
se
Diretoria da SBQEE – Gestão 2017- 2019
72
Proteção contra raios
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Jobson Modena é engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia | www.guismo.com.br
A proteção na captação pelo método da esfera rolante
Na ABNT NBR 5419 são apresentados
atmosférica.
três métodos de cálculo para o subsistema de
O raio da esfera rolante pode ser
captação em um sistema de proteção contra
calculado utilizando-se a seguinte equação:
descargas atmosféricas (SPDA). São eles os
0,65
R=10 x Imáx
métodos: do ângulo de proteção (Franklin),
Em que:
das malhas (Faraday) e o da esfera rolante,
R – raio da esfera, em metros;
baseado no modelo eletrogeométrico (EGM).
Imáx - valor de crista máximo do primeiro raio
Segundo esta norma, os três métodos têm
negativo, em quilo amperes.
eficiência técnica equivalente se forem
guardadas as devidas precauções descritas
da CIGRÉ - Conferência Internacional de
para cada um deles. Para uma comparação
Grandes Redes Elétricas de Alta-Tensão.
feita sob o ponto de vista comercial, o método
De forma simplificada, a ABNT NBR
a ser escolhido dependerá das dimensões
5419 define raios da esfera fictícia (R)
e da topologia da cobertura e elementos a
padronizados
serem protegidos que estão instalados acima
elétrica pré-definida para as quatro classes
dessa cobertura. Comumente, a adoção de
de proteção normalizadas em um SPDA
sistemas mistos é bastante utilizada.
conforme mostra a Tabela 1:
Em
nossa opinião, o método da esfera rolante é, na grande parte dos casos, o mais versátil.
O método da esfera rolante, que era
tratado no anexo C da versão 2005 e permanece sem alterações na norma atual, estabelece, por meio do posicionamento de
Esta equação foi formulada pelo GT-33
em
função
da
corrente
Classe
Raio da esfera (m)
I
20
II
30
III
45
IV
60
elementos verticais, o volume de proteção do
Assim, os locais em que a esfera
subsistema de captação em um SPDA para
tangencia a estrutura são preferenciais (tem
qualquer direção.
maior probabilidade) para o impacto direto das
A aplicação do método da esfera rolante
descargas atmosféricas. Resumindo, pode-se
consiste, basicamente, em rolar-se uma
dizer que “os locais onde a esfera toca
esfera imaginária por todas as partes externas
mostram onde provavelmente os raios irão
da edificação. Esta esfera tem em seu raio (R)
impactar” e, portanto, devem ser protegidos.
uma projeção estimada da distância entre o
Esta proteção deve ser obtida por meio da
ponto de partida do líder ascendente (terra -
instalação de condutores de tal modo que eles
nuvem) e a extremidade do líder descendente
apoiem a esfera rolante sem permitir que ela se
(nuvem - terra) que formam a descarga
apoie na estrutura a ser protegida.
NR 10
73
João José Barrico de Souza é engenheiro eletricista e de segurança no trabalho, consultor técnico, diretor da Engeletric, membro do GTT-10 e professor no curso de engenharia de segurança (FEI/PECE-USP/Unip).
Das responsabilidades dos trabalhadores Já escrevemos nesta coluna que o
10.13.4 Cabe aos trabalhadores:
cumprimento da NR 10 é responsabilidade de
a) zelar pela sua segurança e saúde e a de
que integra os trabalhadores e os empregadores
É um compromisso legalmente obrigatório
todos os envolvidos, contratantes e contratados.
outras pessoas que possam ser afetadas
no
Já se falou sobre a responsabilidade dos
por suas ações ou omissões no trabalho
solidariamente por cumprir as normas e os
sentido
de
se
responsabilizarem
regulamentos estabelecidos, elaborar e manter
engenheiros e técnicos que fica documentada
os procedimentos, planos e demais medidas
com a ART. Já esclarecemos a responsabilidade
dos proprietários das instalações em mantê-
o que pressupõe o seu conhecimento da NR
las e adequá-las às necessárias condições de
10, incluindo o item 10.13 e, portanto, devem
segurança. Já se falou sobre a responsabilidade
estar atentos para a responsabilidade, já que
c) comunicar, de imediato, ao responsável
dos contratantes e das empesas contratadas.
suas ações ou omissões podem implicar em
pela execução do serviço as situações que
negligência, imprudência ou imperícia.
considerar de risco para sua segurança e
Mas ao se tratar de responsabilidade, a NR
Os trabalhadores serão sempre autorizados,
internas de segurança e saúde.
10 deixou claro que a observação das exigências
É
da norma também passa pelos trabalhadores.
responsabilidade de zelar pela sua segurança
Para ter ciência dessa responsabilidade, o
e saúde, assim como pela de outras pessoas
O
assunto é tratado nos treinamentos da NR 10.
que possam ser afetadas, podendo ter de
ao responsável pelos serviços, além de
O item 10.13 da norma lembra o disposto nos
responder civil e criminalmente pelos seus atos.
responsabilizar e envolver o superior, promove
dos
trabalhadores
também
a
saúde e a de outras pessoas ato
de
comunicar
de
imediato
a análise da realidade existente, possibilitando
artigos 157 da CLT, “Cabe às empresas...”, mas também lembra o artigo 158 da CLT, “Cabe aos
b) responsabilizar-se junto à empresa
orientações e esclarecimento de dúvidas e
empregados...”.
pelo cumprimento das disposições legais
pontos controversos.
Especificamente o subitem 10.3.4 chama
e regulamentares, inclusive quanto aos
Devemos lembrar que esta alínea está
à
procedimentos internos de segurança e
intimamente ligada e é base fundamental ao
saúde
direito de recusa, subitem 10.14 da NR 10.
responsabilidade
trabalhadores.
solidária
também
os
74
Energia com qualidade
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp e da SBQEE. jstarosta@acaoenge.com.br
Eficiência energética – somos enganados? Afinal, como avaliar os resultados? Na edição de janeiro de 2016 de O Setor
entre a tensão de alimentação e a potência
efetuada em sistemas e cargas que consomem
Elétrico, chamávamos a atenção para um
consumida, caracterizando a carga como
energia em que o diagnóstico teria apontado
disparate que ocorria em nosso mercado com
praticamente de impedância constante. Este
potencialidades para se obter menor consumo de
a oferta de produtos tidos como “milagrosos” e
é o ponto proposto para discussão, evitando a
energia. De uma forma geral, consideram-se na
que tinham o propósito de “também” economizar
aplicação de conceitos que induzem o pessoal
maior parte dos diagnósticos as recomendações
energia. A coluna publicada na oportunidade
técnico ao erro, levando bons projetos a reais
para adequação de sistemas de iluminação,
denominada
fracassos e penalizando outros de boa qualidade
climatização,
por desvios de avaliação.
aquecimento, outras ações, como a melhoria de
“A
eletrotécnica
aviltada”
apresentava em poucas linhas o estelionato
comprimido,
ventilação,
motores, acionamentos e automação, além de
que ocorria. De lá para cá, nada mudou e os tais placebos continuam a serem oferecidos
ar
Análise temporal – “antes e depois”
aspectos de contratação de energia, mudanças de turnos de operação e mais recentemente
no mercado sem freios técnicos ou legais para surpresa e indignação daqueles que defendem
O primeiro possível equívoco está relacionado
geração distribuída.
a física e a eletrotécnica como referências
à execução de uma simples análise temporal.
técnicas e a ética como ferramenta de trabalho.
Apesar de intuitivo e muito praticado, a
trata
É importante lembrar que equipamentos e
tradicional ferramenta que compara o “antes”
operacional sem que as ações de eficiência
“aparatos” devem ser testados em laboratórios
com o “depois” de uma ação de eficiência
energética fossem tomadas. Em outras palavras,
com certificações de resultados, além de outras
energética (AEE) em uma linha de tempo pode
a carga elétrica e o consumo de energia variam
providências.
ser uma armadilha. Uma AEE é normalmente
em função de demandas de operação e não
Na
edição
de
junho
de
Um ponto interessante a ser considerado de
diferenças
de
comportamento
2016,
apresentávamos a necessidade de que fossem seguidos os protocolos de medição e verificação (M&V) nos projetos e atividades de eficiência energética. Já em agosto de 2017 foram apresentados os resultados de uma experiência com lâmpadas a vapor de sódio aplicáveis em iluminação pública e a oportunidade de eficiência energética nestes sistemas, “enquanto o Led não vem”, que dava nome a esta outra coluna técnica. Na oportunidade, apresentávamos as medições do comportamento da potência consumida pelos conjuntos de lâmpadas e dispositivos auxiliares em função da tensão de alimentação, novamente, ora ilustrada na Figura 1, que apresenta algumas interessantes particularidades com uma excelente correlação
Figura 1 – Comportamento da potência ativa com a variação da tensão – lâmpada a vapor de sódio 250 W. Fonte: Ação Engenharia e Instalações.
75
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
se pode confundir este comportamento natural
a potência consumida por cada conjunto de
Quais variáveis avaliar
com ações de eficiência energética tomadas
iluminação depende da tensão de alimentação.
É bom e saudável que se insista que
e, vice-versa, no caso em que fatores externos
Em
possível
os projetos de eficiência energética têm o
motivam o aumento ou a redução do consumo
AEE e mesmo retrofit destes sistemas, as
objetivo de reduzir o consumo de energia em
após a implantação de um projeto de eficiência
considerações, como o perfil de tensão de
kWh ou outra variável equivalente associada à
energética, escondendo os reais resultados. A
alimentação dos circuitos, períodos de operação,
quantificação de energia ativa (como BTU ou
simples consideração de manutenção de perfil
a situação de lâmpadas com meia vida e aquelas
kcal), além de redução de demandas (em geral
de consumo na linha do tempo quase nunca é
queimadas interferem no consumo estimado
na ponta) em kW. Portanto, os resultados são
verdadeira. Em outros casos, são comumente
na situação de antes da AEE. Seja qual fosse
todos contabilizados em kWh ou kW, sendo cada
associados meses de anos consecutivos de
esta AEE (poderia ser até a instalação de um
qual associado aos seus custos relativos dos
forma a tentar “normalizar” a condição climática e,
regulador de tensão no circuito), a estimativa do
investimentos necessários para a implantação
mesmo, de demanda por outras razões, também
“consumo de energia antes das intervenções”
do projeto.
com desvios que podem ser consideráveis.
ou “ex-ante” como alguns autores gostam de
Outras variáveis elétricas, como potência
A correção deve considerar a montagem da
abordar o tema seria equivocada sem estas
aparente, potência reativa, correntes elétricas
linha de base composta por cargas específicas
considerações.
fundamentais, harmônicas ou fator de potência,
em associação com variáveis independentes.
Na
para
estão associadas ao tema e variam conforme
O consumo de energia irá de fato depender
comprovação da economia após a implantação
as ações que são implantadas. Contudo,
destes meses em que o consumo ocorreu, mas,
do projeto), as mesmas considerações devem
recomenda-se
certamente, depende também da produção
ser realizadas e o cálculo da eficiência
individualmente, mesmo que possa haver pequena
industrial, população de edificações, hospitais,
energética deve necessariamente ser efetuado
influência na eficiência energética, em geral,
hotéis, volume de fluido bombeado e até perfil de
em função da linha de base inicial e mesmo
relacionada à redução de perdas elétricas. Neste
temperatura ambiente que possa ser diferente ao
a final para projetos semiconcluídos ou com
caso, vale desconfiar de números superiores a
do mesmo mês do ano anterior.
outras fases ou ações corretivas a serem
3% de redução de consumo em kWh.
Os modelos de medição, de acordo com
implantadas. Neste caso, seria necessário
o protocolo de M&V, consideram algumas
conhecer o perfil de tensões antes da AEE:
e que não combinam com os conceitos
importantes definições:
Quantas lâmpadas ou sistemas estariam
da física clássica e da eletrotécnica não
queimados ou em condições diferentes
podem ser aceitos. Aqueles relacionados às
- Fronteira de medição: define os pontos que
da prevista? Por quanto tempo o sistema
“fontes ou energias uníssonas, pulsantes,
serão considerados no levantamento inicial e
operaria por ano (horas de uso) em função
transcendentais, quânticas, multifrequenciais,
verificação posterior da economia, delimitados
da eventual automação existente? O atual
correntes harmônicas que são aterradas,
pela colocação dos medidores. A fronteira
sistema estaria adequado as prescrições de
aparatos magnéticos, ou a energia intrínseca dos
pode ser um circuito ou mesmo um interruptor
normas? A linha de base sofreria que tipo de
neutrinos” não são aderentes a programas sérios
alimentando algumas luminárias, ou ainda um
ajuste? Na fase seguinte devem ser refeitas
de eficiência energética.
medidor da concessionária de uma indústria,
estas considerações, porém, relacionadas ao
dependendo do desenvolvimento do projeto.
novo sistema implantado, considerando-se
É importante discutir as incertezas envolvidas
então as variáveis associadas ao novo projeto.
desta escolha.
Será que o comportamento da tensão teria o
- Opções de medição: se a opção de medição for
mesmo impacto no consumo de energia? Será
isolada, como no caso do circuito de iluminação
que a automação traria mais oportunidades de
acima, a opção será tipo A (com medição dos
eficiência energética em função da operação?
parâmetros chave do consumo na alimentação)
O novo sistema concebido estaria atendendo
ou B (com a medição de todos os parâmetros
as normas? Quais seriam os outros ganhos
incluindo de produção como volume bombeado,
associados, como redução de manutenção e
carga térmica ou outro), e se for escolhido o
outros custos operacionais?
medidor da concessionária, será a opção tipo C.
Há ainda a opção D, que é aplicada em simulações
a avaliação temporal com o comportamento
de modelos normalmente em instalações novas,
das cargas e linha de base antes e depois da
ainda em fase de projeto e planejamento.
AEE e, finalmente, contabilizar as vantagens
uma
análise
fase
adequada
ex-post
de
(medição
Desta avaliação é possível, então, traçar
confrontando-se a energia economizada aos
Caso de iluminação pública
investimentos necessários para que o projeto se
Explorando a Figura 1, observa-se que
viabilize.
muita
cautela
na
análise
Da mesma forma, aspectos pouco claros
Neste caso, melhor seria tentar consultar o personagem do legendário Leonard Niroy, o Dr Spock. Bem oportuno, aliás, iniciar 2018 com as incríveis palavras do personagem: “Vida longa e próspera a todos”. E, por que não, sem falcatruas!
76
Instalações Ex
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
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).
Requisitos para avaliação de conjuntos de equipamentos pré-montados para instalação em atmosferas explosivas – Parte 1/2 Foi publicada pelo Comitê Técnico
elaborada, no âmbito do TC-31 da IEC, por
TC 31 da IEC em 31/08/2017 a nova
solicitação dos países membros do IECEx,
norma técnica IEC IEC TS 60079-46 -
uma nova norma da série IEC 60079, com
Explosive atmospheres - Part 46: Equipment
o objetivo específico de estabelecer os
Os Organismos de Certificação de
assemblies.
requisitos para a certificação deste tipo de
Equipamentos “Ex” possuem procedimentos,
A IEC TS 60079-46 especifica os
conjunto pré-montado “Ex”.
critérios e orientações, tanto do ponto de
requisitos para projeto, montagem, ensaios,
Este
inicialmente
vista normativo, como legal, para a execução
inspeção,
publicado na forma de uma “Especificação
das atividades de avaliação, auditoria, análise
contendo
Técnica” (TS – Technical Specification),
de relatórios de ensaios e certificação de
são
nesta
como
equipamentos elétricos, de instrumentação,
responsabilidade do fabricante do conjunto
procedimento normalmente adotado pela
de automação, de telecomunicações e
da montagem. Os requisitos desta nova
IEC e pela ABNT, até a próxima edição,
mecânicos “Ex”, destinados a instalação em
norma técnica internacional são aplicáveis
quando será publicada como uma norma
áreas classificadas contendo atmosferas
para equipamentos individuais, de acordo
técnica, incorporando os aperfeiçoamentos
explosivas de gases inflamáveis ou de poeiras
com as séries IEC 60079 e ISO 80079,
e sugestões a serem recebidas no período.
combustíveis.
incluindo conjuntos pré-montados e que
A
possuam seus respectivos certificados de
003:031.001
conformidade “Ex” individuais.
do
por
e
marcação,
avaliação
equipamentos
de
documentação
montagens
“Ex”,
que
de
O escopo desta nova norma compreende
documento
sua
primeira
Comissão
Cobei
foi
edição,
de
do
Estudo
Subcomitê
(ABNT/CB-003),
profissionais
CE
SCB-31 composta
das
Para isto existem as diversas normas séries
ABNT
NBR
IEC
60079
(Atmosferas explosivas) e ABNT NBR
com
ISO/IEC 80079 (Equipamentos mecânicos
de
“Ex”), onde são apresentados os requisitos
montagem,
e os critérios de aceitação para os
inspeção de equipamentos e instalações
ensaios e a certificação individual dos
a avaliação destes equipamentos “Ex”
as
individuais que são, então, integrados como
equipamentos,
parte de um conjunto de montagem (Skid) “Ex”. São também incluídos no escopo
“Ex”
processo
equipamentos “Ex” com diversos tipos de
desta nova norma os requisitos para a
de
votação,
proteção, tais como segurança aumentada
avaliação dos aspectos da montagem que
aprovação e publicação desta nova norma
(Ex “e”), segurança intrínseca (Ex “i”),
podem estar além dos certificados dos
elaborada pelo TC-31 da IEC. Com esta
proteção por invólucro (Ex “t”), proteção
equipamentos “Ex” individuais que foram a
publicação da IEC, foram iniciados, por
ótica (Ex “op”), invólucros pressurizados
montagem, tais como os requisitos especiais
parte daquela comissão de estudo, a
(Ex “p”), encapsulamento em resina (Ex
de instalação segura indicados na seção “X”
execução dos trabalhos de elaboração da
“m”), proteção especial (Ex “s”), proteção
dos certificados, sob responsabilidade do
respectiva norma brasileira adotada ABNT
por controle das fontes de ignição (Ex “b”)
usuário ou do montador.
NBR IEC TS 60079-46 – Atmosferas
ou proteção construtiva (Ex “c”).
explosivas – Parte 46: Conjunto de
equipamentos pré-montados.
necessidade de certificação de unidades
Para
preencher
as
“lacunas”
de
informações e procedimentos existentes, foi
atividades
de
envolvidos
Histórico sobre avaliação de conjuntos de equipamentos pré-montados “Ex”
projeto,
acompanhou elaboração,
especificação
todo
o
comentários,
No entanto, nos frequentes casos da
77
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
“pacotes” pré-montadas (Skids), em que
sistemas de instrumentação, controle e
instalações “Ex”. Esta norma estabelece os
exista a montagem de equipamentos “Ex”,
automação local.
requisitos que devem ser atendidos para as
não estavam claramente estabelecidos os
Em diversos empreendimentos de novas
montagens e inspeções iniciais detalhadas
procedimentos a serem seguidos para a
plantas industriais ou de muitos casos de
de equipamentos elétricos e eletrônicos em
certificação deste tipo de montagem. Nestes
ampliação de plantas industriais existentes,
atmosferas explosivas de gases inflamáveis
casos, devem ser certificados não somente
estes “Skids” ou unidades pré-montadas
ou de poeiras combustíveis.
dos equipamentos “Ex” que fazem parte
ou
do “Skid”, mas também do conjunto como
para instalação”, sendo enviados pelos
60079-14 os requisitos para a montagem
um todo, incluindo o sistema de fiação das
fabricantes internacionais já previamente
de equipamentos dos diversos tipos de
interligações entre os diversos equipamentos
montados e testados. Nestes casos, cabe ao
proteção “Ex”, bem como dos sistemas
“Ex”, bem como a verificação da instalação
fabricante estrangeiro, ao seu representante
de fiação de força, controle, automação e
destes equipamentos “Ex”, de acordo com a
no país, ao importador ou ao usuário destes
aterramento adequados para instalação em
classificação de áreas pretendida e do EPL
Skids no Brasil obter a certificação local
áreas classificadas, incluindo a verificação
requerido.
junto a um Organismo de Certificação local
de parâmetros entre barreiras de proteção e
Podem ser citados como exemplos
(com acreditação “local” ou nacional), de
instrumentos intrinsecamente seguros.
de unidades pré-montadas os “pacotes”
acordo com a legislação atualmente vigente
Além
de sistemas de compressão de gases,
no Brasil.
certificação baseavam seus procedimentos
sistemas de fornos, casas de analisadores
A
frequentemente
de certificação na aplicação das listas de
e cromatógrafos, sistemas de purificação
utilizada pelos organismos de certificação
verificação de inspeção inicial detalhada, de
de hidrogênio e também os conjuntos
é a de avaliação do Skid de acordo com
acordo com checklist indicado na ABNT NBR
motobombas e moto-compressores contendo
os requisitos da norma ABNT NBR IEC
IEC 60079-17 - Inspeção e manutenção de
grandes máquinas, com seus respectivos
60079-14 - Projeto, seleção e montagem de
instalações “Ex”.
“pacotes”
solução
são
recebidos
mais
“prontos
São apresentados na ABNT NBR IEC
disto,
estes
organismos
de
Redes subterrâneas em foco
78
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Daniel Bento, PMP®, é engenheiro eletricista, membro do Cigré Brasil (cabos isolados) e atua há mais de 25 anos em redes isoladas, tendo sido responsável técnico por toda a rede de distribuição subterrânea da cidade de São Paulo. Atualmente, é diretor executivo da empresa RDS Brasil | daniel.bento@rdsbrasil.com
No meio do caminho tinha um poste
para este evento.
sobre a importância das redes elétricas
de fim de ano e, nesse período, as pessoas
subterrâneas para sua cidade.
tradicionalmente se reúnem para celebrar.
como outros pontos turísticos natalinos
Essa beleza, que muitos brasileiros
Independentemente de sua fé e religião, é
do Brasil, tem sua rede elétrica instalada
buscam em viagens para a Europa, está
comum as pessoas decorarem as casas e
de forma subterrânea. Assim, evita-se o
disponível em uma parcela muito reduzida
prédios, sempre muito bem iluminados.
ofuscamento da beleza da decoração,
da rede elétrica brasileira. Segundo a Aneel,
Passamos recentemente pelas festas
Não por acaso, a Av. Paulista, assim
Algumas cidades possuem ruas que
pois, não há interferência da rede elétrica,
somente 2% da rede elétrica no Brasil está
capricham na decoração e se tornam
e, assim, os locais tornam-se muito mais
construída da forma subterrânea. Se o país
pontos turísticos. A famosa avenida da
bonitos
de
contasse com uma parcela maior da rede
maior cidade do país, a Av. Paulista, é
pessoas que visitam a Av. Paulista para
elétrica enterrada, certamente, poderíamos
um tradicional ponto de visita para as
apreciar a decoração refletem o resultado
ter um turismo mais intenso e, em especial,
pessoas que querem ver os arranha-céus
da pesquisa AES-Datafolha 2012, que
as decorações natalinas teriam maior
decorados e iluminados especialmente
apontou que 87% da população concorda
destaque.
e
atrativos.
Os
milhares
79
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Além da beleza urbana, outro aspecto
dependendo do material utilizado em
instalada de forma aérea. Podemos
e também com a chegada do Carnaval,
anos, as festas de carnaval, que eram
estiver molhada.
é a questão da segurança que a rede
tradicionalmente
Portanto,
são
subterrânea oferece em relação à rede
particulares,
que
a
aérea.
carnaval de rua. E, nas ruas, o folião
festividades. Para a população de uma
A instalação da decoração e da
encontra uma rede elétrica nua e mortal,
forma geral, vale o conhecimento desses
iluminação
casas
uma rede aérea quase parecendo aguardar
riscos para que as pessoas possam se
faz com que as pessoas se aproximem
o folião mais desatento e festivo para
precaver e, assim, curtirem as festas à
muito da rede elétrica instalada de forma
acabar com sua festa e sua vida.
vontade e com segurança.
aérea, o que se torna uma combinação
Mesmo
extremamente perigosa.
razoavelmente segura da alta tensão que
#ficaadica para que se tivéssemos uma
nas
fachadas
das
notar
que,
nos
realizadas
foram
em
migrando
mantendo
uma
últimos
sua fabricação e que pode se agravar se
que ganha relevância na época do Natal,
clubes para
o
distância
cercam
Para
os
muitos
os
riscos
comemoração
dessas
nossos
governantes,
Já falando do maior evento popular
percorre estes fios, o carnaval registra
parcela maior da rede elétrica instalada
do mundo, “o carnaval do Brasil”, que
acidentes quando se faz a tradicional
de forma subterrânea, com certeza, a
oferece um risco ainda maior por suas
“chuva de papel picado”, utilizando papel
quantidade de acidentes seria menor e
dimensões e amplitude, pois são poucas
metalizado. Essa cena fica muito bonita
o país ainda ganharia com mais turismo,
cidades brasileiras que dispõem de local
em função do brilho do papel, porém, essa
pois, as cidades teriam sua beleza urbana
específico para a realização dos desfiles.
beleza traz consigo um perigo enorme
muito mais destacada.
Por este motivo, na maior parte dos casos,
decorrente do fato de que este material
os blocos e carros alegóricos circulam
conduz eletricidade.
aproveitar as festividades tomando os
pelas ruas, o que oferece o elevado
As serpentinas arremessadas para
cuidados devidos para que todos possam
risco da proximidade com a rede elétrica
o alto também podem oferecer perigo,
aproveitar sempre com muita segurança.
Enquanto isso não acontece, vamos
80
Quadros e painéis
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
*Nunziante Graziano é engenheiro eletricista, mestre em energia, redes e equipamentos pelo Instituto de Energia e Ambiente da Universidade de São Paulo (IEE/USP), Doutor em Business Administration pela Florida Christian University, membro da ABNT/CB-003/CE 003 121 002 – Conjuntos de Manobra e Comando de Baixa Tensão e diretor da Gimi Pogliano Blindosbarra Barramentos Blindados e da GIMI Quadros elétricos |nunziante@gimi.com.br
Instalação de cubículos de média tensão ao tempo
Prezado leitor, gostaria de dividir com
você um devaneio que tive durante minhas férias. Passeando por algumas cidades dos Estados Unidos, em alguns dias pude realizar minhas corridas matinais. Durante algumas
dessas
atividades,
seguindo
a máxima de que o trabalho sempre nos persegue (inclusive em férias), encontrei duas subestações instaladas ao tempo como mostram as fotos ao lado. A foto da esquerda foi tirada em Los Angeles, enquanto a da direita em uma
atender à característica de resistência ao
de Distribuidores de Energia Elétrica
muito
arco interno, conforme o anexo A da ABNT
(Abradee), no Brasil, são mais de 60
diferente da nossa realidade, que é
NBR
diferentes
a ausência de alambrado ou muro ao
determina que, neste caso, o ensaio de
delas tem normas técnicas diferentes
redor, dando acesso livre (isso mesmo)
arco interno devido à falha interna seja
com exigências construtivas diferentes,
a qualquer pedestre que transite pela
realizado para acessibilidade tipo B, ou
mas
calçada (passeio público).
seja, acessibilidade irrestrita, incluindo
padrões de segregação das áreas das
Tal característica me fez desenvolver
público geral. Evidentemente que não
subestações de entrada visando a criação
a seguinte reflexão: seria possível adotar
posso afirmar que os conjuntos das fotos
das zonas de controle de risco elétrico,
o mesmo padrão de instalação no Brasil?
não atendem à norma em epígrafe, mas
tanto para operadores e funcionários
Vejamos.
usei-as apenas para fomentar a discussão
das
distribuidoras,
- Será que o vandalismo atual das grandes
sobre o assunto “resistência ao arco
pela
responsabilidade
cidades brasileiras permitiria o perfeito
interno”. Além do mais, a norma construtiva
salubridade do público em geral na
funcionamento das nossas subestações
naquele país não é IEC, mas sim as normas
periferia de equipamentos elétricos.
instaladas
norte-americanas, notadamente, a IEEE
Las
Vegas.
Ambas
característica
apresentam
interessante
diretamente
e
nas
ruas?
IEC
62271-200.
O
documento
em
empresas.
especial,
Grande
muitos
mas, em
parte
diferentes
sobretudo, relação
à
Pichações, violação das portas externas,
C37.20.2.
Deixo então ao amigo leitor essa
destruição e furto das partes e peças?
- Considerando que os conjuntos das
provocação para que avaliemos as reais
-
fotos sejam de entrada e medição de
necessidades de segregação de nossas
especulando eu diria, baseado na presença
faturamento
famosas
subestações em relação ao público em
de venezianas de ventilação nas portas
cabines primárias, precisaríamos então
geral. Vandalismo? Segurança elétrica?
externas, não seria possível determinar que
incluir as normas técnicas específicas
Padronização técnica? Qual seria o maior
esses conjuntos de manobra e controle em
das
desafio para que esse modelo fosse
invólucro metálico acima de 1kV poderiam
Segundo o site da Associação Brasileira
Analisando
apenas
externamente,
de
energia,
concessionárias
as
distribuidoras.
aplicado ao Brasil? Boa leitura.
82
Dicas de instalação
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Por Rodrigo Parizatto Lopes*
Prós e contras dos métodos laboratoriais versus realizados em campo de coleta de dados para a análise de descargas parciais em sistemas de média tensão
Nas últimas décadas, muitas pesquisas
Este artigo fornece uma comparação
objetivo principal para a implantação desta
foram realizadas para investigar o fenômeno
entre ensaios laboratoriais e os problemas
técnica de diagnóstico.
das descargas parciais (DP) em sistemas de
associados à realização de medições de DP
Mesmo sabendo que a maioria dos
média tensão. A coleta do estudo a seguir foi
em sistemas de MV realizados em campo.
cabos e acessórios de cabos pré-moldados é testada na fábrica, utilizando o método de
embasada no estudo realizado pelo Instituto
Descargas parciais
de Tecnologia da Georgia (Georgia Tech). Estes
estudos
são
DP antes do envio, como tal, eles devem ser livres de DP, conforme definido nos
extremamente As tecnologias de diagnóstico de DP
padrões apropriados IEC, ICEA e IEEE
ensaios de descarga parciais (DP) podem
detectam defeitos localizados "em vazio" em
quando recebidos pelo cliente. Qualquer
ser aplicados na intenção de descobrir e,
cabos e/ou acessórios de cabos. Podemos
DP detectada nos sistemas já instalados,
às vezes, localizar certos tipos de defeitos
considerar “em vazio”:
provavelmente, ocorreu devido a problemas
significativos,
pois
mostram
como
os
causados durante a instalação ou defeito
dentro desses sistemas. Curiosamente, os estudos realizados utilizando o método de
• Semiesférico - mais frequentemente devido
que se desenvolveu ao longo do tempo. No
descargas parciais em cabos são, em grande
a problemas de processo de fabricação;
entanto, é importante estar ciente de que
parte, empíricos devido à complexidade do
• Arborescência elétrica - muitas vezes devido
não há procedimentos de teste reconhecidos
fenômeno.
a processos de envelhecimento que levam
pela indústria ou limites de descarga para
de
ao desenvolvimento de “electrical trees”,
testes DP realizados em sistemas completos
bastante
resultantes da exposição sob campo elétrico
instalados em campo.
Os
dados
Descargas
obtidos
Parciais
(DP)
no
ensaio
são
diferentes dos dados de perdas dielétricas
intenso;
(tang δ). Os resultados de perdas dielétricas
• Interfacial - devido à delaminação de
Paralelo estabelecido entre duas categorias
(tang δ) fornecem valores diretos, que podem
componentes ou uma falha ou mau contato
de
ser prontamente repetidos e analisados,
entre o cabo e um acessório;
Descargas Parciais – em laboratório e em
sendo que o método normalmente não possui
• Irregular – danos mecânicos antes ou
campo
representatividade no estudo. Por outro lado,
depois da instalação.
a coleta de dados de uma medição de DP
ensaios
em
que
são
realizadas
Cada categoria de ensaio tem objetivos
está constantemente relacionada à função
Deve se notar que os sistemas de cabos
e problemas diferentes. As categorias são
da técnica / abordagem usada para realizar
com blindagem metálica podem perder o
determinadas pela localização/ ambiente em
a obtenção dos valores. Esta coleta de dados
contato ao terra devido a danos mecânicos,
que os ensaios são realizados. Cada uma
deve ser altamente sintetizada, assim como
corrosão ou conexões inadequadas que
das categorias abrange diferentes tipos de
os resultados fornecidos, principalmente em
também ocasionam descargas elétricas, que
ensaios. A relação entre os tipos de ensaio e
ensaios de campo, que na sua maioria são
podem ser detectadas utilizando diagnósticos
as categorias pode ser observada na Tabela
personalizados.
de descarga parciais, embora este não seja o
1 a seguir:
83
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Tabela 1 – Relação entre tipos de ensaios e categorias para medições de descargas parciais
Categoria de Ensaios
Laboratório
Campo
• Rotina
• Comissionamento
• Qualificação
• Manutenção
• Desenvolvimento
Na categoria laboratorial
de cabo e cabos em conjunto, novos ou em uso, simulando um sistema elétrico
Ensaio de rotina: testes realizados em
real para estudar as interações entre eles
acessórios (normalmente pré-moldados)
a partir de uma perspectiva de pesquisa.
ou em cabos para verificar se os mesmos
A pesquisa é comumente focada na
cumprem os padrões da indústria. Os
investigação de problemas de projeto
ensaios são realizados rotineiramente
e / ou estimativa dos mecanismos de
como parte da linha de produção.
envelhecimento e degradação que um
sistema como um todo suportará durante
Ensaio de qualificação: testes padrões
exigidos pelo setor, a fim de garantir a
sua vida útil.
efetividade dos processos de fabricação, dos equipamentos e dos procedimentos
Ensaios em campo
usados para produzir componentes para a rede de distribuição de energia elétrica,
Comissionamento: testes implantados
para uso em campo.
para
Ensaios
de
desenvolvimento
e
pesquisa: testes realizados em acessórios
verificar
componentes
a
integridade
individuais
(cabo
dos e
acessórios), suas interfaces e o sistema
Figura 1 – Esquema de montagem para um ensaio de descargas parciais em laboratório.
Figura 2 – Esquema de montagem para um ensaio de descargas parciais em campo.
84
Dicas de instalação
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Tabela 2 – Comparação geral dos ensaios laboratoriais e de campo de Descargas Parciais
Ensaios em laboratório • Cabo e / ou acessórios testados em conjunto, como um sistema em curto.
como um todo, incluindo os danos que possam ter ocorrido durante a instalação e / ou problemas de fabricação. testes
destinados
a
• Focado na investigação de problemas de design e mecanismos de envelhecimento e
Manutenção:
degradação.
de t ec t ar a deterioração e verificar a
• Focado em novos sistemas.
manutenção dos sistemas em serviço, por
• Realizado sob condições controladas de ruído, aterramento, temperatura, acessibilidade, etc.
determinados períodos.
• Sistemas curtos, que permitem modelos de circuitos equivalentes agrupados. • Configurações convencionais (conforme definido na IEC 60270) e não convencionais
(banda larga e ultra larga), podem ser estabelecidos.
categorias de ensaios de DP realizados
• Não representa real fidelidade ao ambiente operacional. • A presença de DP em sistemas novos, acima de um limite aceito, pode indicar problemas com o cabo, acessórios ou com a interface entre os dois. Ensaios em laboratório (realizados em fábrica) • Somente realizado em cabos e acessórios de cabos novos, separadamente. • Focado na identificação de componentes do sistema de cabos, que atendam aos padrões da indústria, para máxima magnitude de descarga.
As condições de implantação para as
em laboratório e em campo são diferentes. O objetivo de cada tipo de teste difere um do outro e os fatores que influenciam as medidas de DP para cada um deles variam significativamente. Os engenheiros de
serviços
públicos
devem
ter
uma
compreensão básica de cada tipo de ensaio
• Realizado sob condições controladas de ruído, aterramento, temperatura, acessibilidade, etc.
de PD.
• Os lances de cabos longos são modelados por um circuito equivalente agrupado.
• Somente resultados convencionais são estabelecidos.
fatores relevantes associados aos ensaios
• Realizado rotineiramente como parte da linha de produção.
de descargas parciais em laboratório e em
• Não representa real fidelidade ao ambiente operacional.
campo.
A Tabela 2 faz uma comparação dos
• As amplitudes de DP que excedem os requisitos fazem com que os componentes sejam examinados mais detalhadamente. Ensaios em campo (ensaios de comissionamento ) • Sistemas de cabo instalado testado antes do início da vida útil. • Focado na detecção de DP e na localização da fonte de DP. • O ruído elétrico, o aterramento, a temperatura e a acessibilidade não são facilmente controláveis. • Sistemas longos que requerem modelagem de circuito de impedância distribuída. • Atenuação, dispersão e reflexões causam degradação do sinal DP que afeta os resultados
Conclusão Como
a
fabricação
e
os
ensaios
laboratoriais são familiares para muitos engenheiros envolvidos no diagnóstico do sistema de distribuição elétrica, a tendência é tentar transferir critérios de ensaios em fábrica e laboratoriais para ensaios de campo.
obtidos.
No entanto, esses critérios não podem
• Resultados convencionais e não convencionais podem ser estabelecidos.
ser
• A presença de DP pode indicar problemas de projeto, instalação e / ou mão de obra.
realizados em campo, já que os pressupostos
• Raramente implantado em média tensão, exceto por algumas condições específicas da
subjacentes utilizados nos testes de fábrica
empresa responsável pelo controle da linha de distribuição.
e laboratoriais não serão válidos devido às
• Geralmente realizado em tensões de teste acima da tensão de operação nominal.
grandes diferenças nos comprimentos dos
aplicados
diretamente
aos
ensaios
lances de cabos envolvidos nos ensaios. Ensaios em campo (manutenção) • Sistema de cabos e acessórios instalados testado em algum momento durante a vida útil. • Focado na detecção e localização de fontes de DP, com alguma avaliação da gravidade. • Realizado em condições de teste descontroladas, de ruído, aterramento, temperatura, acessibilidade, etc. • Sistemas longos e que requerem modelagem de circuitos equivalentes de impedância distribuída.
Referência - Cable Diagnostic Focused Initiative (CDFI) February 2016 - Georgia Tech
• Atenuação, dispersão e reflexões causam degradação do sinal que afetam os resultados
*Rodrigo Parizatto Lopes é engenheiro
obtidos.
eletricista, com especialização em
• Resultados convencionais e não convencionais podem ser estabelecidos.
Eletrotécnica. Atualmente, é gerente de
• A presença de DP pode indicar problemas de design, degradação ou instalação
aplicação e de vendas na Chardon Group Brasil.
85
Ponto de vista
O Setor Elétrico / Janeiro de 2018
Gerenciamento de risco
de
As empresas que operam no setor energia
elétrica,
planejamento
e
administração
dos
atividades
Management – adotado nos países mais
programas de seguros e seus custos,
como geração, transmissão, operações
desenvolvidos passa a determinar os
serviços inerentes ao “underwriting” e
e
diferentes
riscos que afetam a sustentabilidade e
colocação dos programas de seguros
atitudes em relação aos seus inúmeros
a sobrevivência da empresa no contexto
nos mercados segurador e ressegurador,
riscos.
de suas operações gerais.
regulação e indenização de sinistros,
Quando, antigamente, a preocupação
roadshows nos mercados de colocação
de gerenciamento de riscos e outros
dos empresários era a de se sustentar
de riscos, enfim, uma enorme gama de
limitam-se a tratar de um ou outro seguro
no mercado e manter no máximo um
serviços necessária a um gerenciamento
que julgam suficiente e pertinente para
setor de seguros para administrar seus
de risco moderno e atualizado.
proteger suas operações.
riscos puros e sua administração, hoje
Esse gerenciamento permite que
Na realidade, a atividade em si,
em dia, surge a exigência natural da
as empresas mantenham a consciência
incluindo todas as formas de riscos,
introdução da ERM e, nela, a parte de
exata
necessariamente, devem ser tratadas
gerenciamento efetivo dos riscos puros
entendimento correto e técnico de tratá-
por cada empresa de forma profissional,
e sua administração. Assim, nasce
los da melhor forma e custo compatível.
principalmente nas condições atuais
todo um comportamento especializado
deste nosso país. Em tais condições
de identificação e avaliação de riscos
imperam a desqualificação política, a
puros e das medidas para adoção de
corrupção endêmica e a incompetência
um controle efetivo desses riscos, seja
econômico-financeira.
para simplesmente assumi-los, seja por
Esses setores, no entanto, vêm
medidas de segurança e prevenção
constatando,
que minimizem os seus impactos e,
distribuição,
em
de risco. O ERM – Enterprise Risk
assumem
Algumas mantém sistemas modernos
sistemas
evidentemente,
modernos
empresarial
devem
que
de
governança
finalmente,
seja
ser
implantados
desses riscos a terceiros, inclusive seguro,
para
forma
ao
processo de implantação das regras
transferência.
de conformidade, o “compliance” tão
Embora a responsabilidade maior
propagado. O compliance compreende
pelo gerenciamento de risco de uma
a importante decisão de implantação
empresa seja dela própria, dificilmente,
obrigatória de um sistema amplo de
podem
gerenciamento de risco, não tão somente
um corretor profissional de seguros
aplicados a riscos puros, porém, a toda
e
a atividade gerencial: o gerenciamento
específicos como inspeções técnicas,
resseguros
mais
dos
com
seus
riscos
puros
transferência
com urgência e, destes, surge todo o
prescindir
de
eficaz
serviços
de
de
conhecimentos
Por Paulo Leão de Moura Jr., chairman da THB Re Brasil.
e
86
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