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Uma viagem pelas instalações elétricas.Conceitos & aplicações

Eng. Diógenes Toscano

A segurança das Pessoas através de Painéis de

Baixa Tensão resistentes Arco-Interno

Agenda

Introdução

Fenômeno Arco

Segurança das Pessoas e Instalações

Painéis Elétricos como Equipamento de Proteção Coletiva-EPC

Conclusões

Introdução

Como aumentar a segurança das instalações e das pessoas;

Como os equipamentos elétricos podem eliminar ou diminuir os riscos elétricos;

Segurança intrínseca aos equipamentos;

Uso de painéis como equipamento de segurança coletiva (EPC);

Agenda

Introdução

Fenômeno do Arco

Segurança das Pessoas e Instalações

Painéis Elétricos como Equipamento de Proteção Coletiva-EPC

Conclusões

Fenômeno do Arco

Definição :

O arco é o resultado de uma rápida liberação de energia devido a uma falha entre uma fase a outra ou com o neutro ou terra. Durante o Arco o ar se torna o condutor.

Fenômeno do Arco

Comportamento :

A partir da ionização do ar, em um ponto específico do Painel Elétrico, o ar que até então é um meio isolante, perde suas características dielétricas, passando de isolante a condutor, dando início ao arco elétrico.

Fenômeno do Arco

Compressão

Expansão

Emissão

Térmica

Fases :

Quando Ocorre Arco ?

Com o operador em frente a porta fechada, 10%

Sem o operador estar próximo , 25%

Com o operador trabalhando no Painel , 65%

Fenômeno do Arco

23

8

6 6

1

0

5

10

15

20

25

480V-1KV 15KV 5KV >15KV 6:9KV

% incidentes por nível de tensão

Fenômeno Arco

Causas típicas para Ignição Arco :

Esquecimento de ferramentas após manutenção;

Poluição excessiva ou degradação dos meios isolantes;

Operação indevida;

Operação do sistema de proteção defeituosa;

Componente defeituoso;

Manutenção Inadequada

Entrada de pequenos animais .

Fenômeno do Arco

Danos Resultantes :

Mais de 80% de todos os acidentes elétricos são resultado de arco elétrico e combustão de roupas inflamáveis; Queimaduras fatais poderão ocorrer a distância de 3m A pressão pode chegar até 4bar A temperatura do Arco pode alcançar 19.000°C, isto representa quatro vezes a temperatura do sol;

Fenômeno do Arco

Pessoas e

equipamentos

sofrem

danos menores

Pessoas e equipamentos

estão

sujeitos a riscos maiores

Grandes danos aos

equipamentos e ferimentos as

pessoas

0 100 200 500 ms

I²t, kA² s

Os danos causados pelo arco voltaico dependem da corrente de arco e do tempo

Como mitigar as consequências do Arco ?

Agenda

Introdução

Fenômeno do Arco

Segurança das Pessoas e Instalações

Painéis Elétricos como Equipamento de Proteção Coletiva-EPC

Conclusões

A segurança das Pessoas e Instalações

Painéis elétricos devem estar em conformidade construtiva e também em conformidadeem termos de ensaio de tipo e de rotina. Isso aumenta a segurança global da instalaçãoe das pessoas.

Conceitos:

Painéis TTA: possui todos os ensaios de tipo e de rotina previstos em norma;

Painéis PTTA: possui todos os ensaios de tipo com algum desvio;

Na Média Tensão,embora os ensaios sejam quase os mesmos, não se usa

o termo TTA.

A segurança das Pessoas e Instalações

Normas brasileiras que envolvem painéis elétricos:

NBR IEC 60439-1 – Painéis de Baixa Tensão NBR IEC 60439-2 – Barramentos Blindados de Baixa Tensão NBR IEC 62271-200 – Painéis de Média Tensão NBR IEC 60529 – Invólucros elétricos e grau de proteção

Ensaios de tipo obrigatórios, segundo as normas: Dielétricos; Elevação de temperatura; Corrente de curta duração; Poder de fechamento e interrupção; Funcionamento mecânico; Grau de proteção; Distâncias de isolamento e escoamento; Eficácia do circuito de proteção; Ensaio de arco.

A segurança das Pessoas e Instalações

Equipamentos concebidos, produzidos e testados conforme requisitos denorma aumentam a segurança das pessoas e das instalações.

Conformidade construtiva e de ensaios garantem:

segurança às pessoas; não acesso às partes energizadas; suportabilidade aos níveis de curto-circuito; suportabilidade aos níveis de arco-elétrico; suportabilidade às exigências dielétricas; suportabilidade às elevações de temperatura; suportabilidade à interrupção e fechamento em curto-circuito.

A segurança das Pessoas e Instalações

Exemplo de como se faz a ignição de um Arco em um Painel elétrico para teste

Testes em BT conforme IEC 61641 e AS 3439-1:

O fio simula uma chave ou algo que poderia dar inicio ao arco , ao se

iniciar o arco fio se evapora e o arco se propaga na direção inversa a sua

fonte de alimentação

A segurança das Pessoas e Instalações

Como construir um Painel resistente a Arco ?

- A experiência e o know-how são partes primordiais para se ter sucesso em testar um Painel resistente a Arco interno . Quanto maior o valor do curto circuito maior o risco .

Mecanicamente podemos através da engenharia fazer todos os cálculos para ter certeza da pressão gerada no momento do curto ?

- Além destes cálculos existem variáveis que estão ligadas a qualidade de sua produção, montagem e procedimentos associados que garantem o sucesso de seu teste .

Testes em BT conforme IEC 61641 e AS 3439-1:

A segurança das Pessoas e Instalações

1º Critério: portas e tampas não deverão se abrir;

2º Critério: Partes que podem representar perigo não devem ser projetadas

para fora do painel;

3º Critério: Não deverão ser provocadas pelo arco aberturas ou fendas

acessíveis;

4º Critério: Indicadores (tecido de algodão) verticais e horizontais não deverão

ser inflamados;

5º Critério: O sistema de aterramento não deverá ser afetado;

6º Critério: Confinar o arco à área definida onde se iniciou e não haver

nenhuma propagação às outras áreas.

Obs: Critério 4 depende da altura do teto onde os gases serão refletidos (mínimo 4m do piso).

Critérios de aceitação em BT conforme IEC 61641 e AS 3439-1:

ENSAIO ARCO-INTERNO BLOKSET

Agenda

Introdução

Fenômeno do Arco

Segurança das Pessoas e Instalações

Painéis Elétricos como Equipamento de Proteção Coletiva-EPC

Conclusões

Painéis Elétricos como equipamento de proteção coletiva-EPC

O que propor ?

Painel baixa tensão RESISTENTE AO ARCO ELÉTRICO

- Barramento Horizontal e Vertical

Painéis Elétricos como equipamento de proteção coletiva-EPC

O que propor ?

Painel baixa tensão RESISTENTE AO ARCO-

ELETRICO e compartimentado isola os danos e

oferece maior segurança ao operador;

NR10 item 10.4Segurança na Construção,

Montagem, Operação e Manutenção

Painéis Elétricos como equipamento de proteção coletiva-EPC

O que propor ?

Inserção e extração da gaveta com porta fechada

Painéis Elétricos como equipamento de proteção coletiva-EPC

O que propor ?

Area: 14,3cm x 42,2cm = 603cm²

Pressure= 1Bar x cm² 603Kgf

201 Kgf201 Kgf

Area: 29,3cm x 42,2cm = 1236cm²

Pressure= 1Bar x cm² 1236Kgf

309 Kgf

309 Kgf

Painel baixa tensão RESISTENTE AO ARCO ELÉTRICO

Conclusões

Os equipamentos elétricos funcionam como equipamento de proteção coletiva, por isso aumentam a segurança global para pessoas;

Os painéis elétricos podem prover segurança intrínseca, através de concepção construtiva, projeto e acessórios;

Para aquisição dos painéis resistentes a arco –interno , é fundamental explicitar na especificação técnica esta exigência

Eng. Diógenes Toscano

diogenes.toscano@volga.com.br

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OBRIGADO