apostila-mod 4 rev 8
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Apostila-Mod 4 Rev 8TRANSCRIPT
PETROBRAS
RECURSOS HUMANOS
SISTEMA EDUCACIONAL CORPORATIVO DA PETROBRAS
CATEL
SISTEMAS ELÉTRICOS INDUSTRIAIS
MÓDULO 4
Parte II
Equipamentos Elétricos em Subestações
INSTRUTOR: Linton Vieira de Magalhães Jr.
Chave: RBLK
Rio de Janeiro
2010
SUMÁRIO
Introdução..........................................................................................................1
1 Características e Limites Operacionais dos Equipamentos..................3
1.1 Chave Seccionadora..............................................................................3
1.2 Contator...................................................................................................4
1.3 Fusível.....................................................................................................6
1.4 Disjuntor..................................................................................................9
1.4.1 Disjuntor Tipo Caixa Moldada...............................................................9
1.4.2 Disjuntor Aberto...................................................................................10
1.4.3 Quanto ao Tipo de Interrupção Elétrica.............................................11
1.4.4 Características Elétricas dos Disjuntores..........................................18
2 Painéis Elétricos......................................................................................22
2.1 Nomenclatura de Painéis.....................................................................22
2.2 Padronização e Normalização.............................................................23
2.3 Painéis de Média Tensão.....................................................................24
2.3.1 Classificação quanto ao nível de Continuidade de Serviço.............24
2.4 Painéis de Baixa Tensão......................................................................26
2.4.1 Conceito de TTA e PTTA......................................................................26
2.4.2 Separação interna dos conjuntos por barreiras ou divisões...........28
2.5 Grau de proteção do conjunto............................................................30
2.6 Características Elétricas de um Circuito ou Conjuntos....................32
2.6.1 Corrente nominal x Temperatura ambiente.......................................34
2.7 Painéis de Distribuição - CDC.............................................................34
2.8 Centro de Controle de Motores - CCM................................................35
2.8.1 CCM Compartimentado / Não compartimentado / Fixo / Extraível...36
2.8.2 CCM Inteligente....................................................................................37
3 Capacitores...............................................................................................39
4 Condutores Elétricos...............................................................................40
4.1 Tipos de cabos.....................................................................................40
5 Pára – Raios a Resistor Não-Linear........................................................41
6 Muflas........................................................................................................42
7 Isoladores.................................................................................................43
7.1 Flash over..............................................................................................44
ii
8 Resistência de Aterramento....................................................................45
8.1 Tipos de Sistema quanto ao Aterramento..........................................45
9 Check list de Subestação........................................................................47
9.1 Objetivo.................................................................................................47
10 Liberação de Equipamentos para Intervenção......................................49
10.1 Análise de Risco Operacional do Sistema Elétrico...........................49
10.1.1 Critérios para Intervenção no Sistema Elétrico durante Liberação de Equipamento..............................................................................................49
10.2 Requisitos NR-10 para Segurança nas intervenções........................50
10.3 Liberação de Equipamento Elétrico....................................................51
10.4 LIBRA.....................................................................................................51
10.4.1 Tipos de energia:..............................................................................52
11 Segurança Integrada nos Trabalhos em Subestações.........................53
11.1 O choque elétrico.................................................................................53
11.2 Arco elétrico..........................................................................................56
11.2.1 Determinação da energia incidente.................................................57
11.2.2 Especificação da vestimenta resistente ao arco elétrico..............57
11.3 Critérios de Segurança para ambientes e serviços em painéis e equipamentos elétricos com potencial de arco elétrico (N-2830)...............59
11.3.1 Especificação de EPI para Profissionais que Atuam em Serviços de Eletricidade.................................................................................................59
11.4 Cuidados Operacionais..........................................................................60
iii
Introdução
Em uma refinaria, a maioria das cargas necessárias para processar,
armazenar e distribuir produtos é acionada por equipamentos elétricos. Estes
equipamentos são alimentados por um sistema elétrico industrial. Todo sistema
elétrico é composto basicamente de geração, transmissão, distribuição e utilização
de energia elétrica.
As cargas de uma refinaria são alimentadas por níveis de tensão diferentes.
Os níveis de tensão (alternada) mais utilizados em uma refinaria são 110V, 220V,
480V, 2.4KV, 4.16KV e 13.8KV. Para alimentar as cargas de tensão diferente da
tensão de geração são usados transformadores.
Para manobrar as cargas (ligar, desligar e variar ou variar a velocidade) são
utilizados dispositivos de manobras, como disjuntores, contatores, seccionadoras e
variadores de velocidades.
As subestações abrigam equipamentos elétricos que realizam algumas ou
todas as seguintes tarefas: medição, proteção, transformação de tensões ou
utilização de energia. Das subestações saem os cabos que alimentam as cargas.
As subestações de entrada recebem (ou enviam) energia da concessionária
via linha de transmissão, que pode ser aérea ou subterrânea. Na subestação de
entrada são feitas medições de energia tanto pela Petrobras, quanto pela
concessionária. É feita a proteção do sistema e transformação da tensão de
transmissão para a tensão de distribuição. Para a distribuição de energia elétrica
pela refinaria, cabos alimentadores ligam a casa de força ou subestação de entrada
às subestações internas.
Nas subestações internas são desempenhadas todas as funções: medição de
energia consumida, proteção dos sistemas e equipamentos, transformação da
tensão de distribuição para tensão de utilização e utilização de energia necessária
para permitir a manobra de equipamentos, como compressor de pressurização,
UPS, banco de baterias, retificadores (carregadores de bateria) e variadores de
velocidade.
Na parte exterior da subestação são colocados os transformadores e o banco
de capacitores. No interior das subestações, além dos equipamentos citados, são
colocados os painéis elétricos, compostos de barramentos cubículos ou gavetas que
abrigam equipamentos necessários ao comando (contatores, seccionadoras,
permissivas e sinalização) e proteção (relés, fusíveis e disjuntores) das cargas da
subestação e interligações de circuitos elétricos.
1
Figura 1- Vista de uma subestação de interna.
2
1 Características e Limites Operacionais dos Equipamentos
Os equipamentos destinados a interromper as correntes, sejam de curto-
circuito, sejam de carga ou sobrecarga podem receber o nome genérico de
interruptores. Serão disjuntores se forem capazes de interromper e estabelecer
correntes de curto; serão contatores quando puderem ser comandados à distância e
tiverem uma vida eletromecânica longa; serão chaves de abertura sob carga quando
destinados à abertura de circuitos com a corrente de carga um pequeno número de
vezes.
1.1 Chave Seccionadora
É um dispositivo de operação manual que na posição aberta assegura uma
distância de isolamento, e na posição fechada mantém a continuidade do circuito
elétrico nas condições especificadas. Por ser de desconexão lenta e desprovida de
qualquer meio para controlar e extinguir o arco voltaico deve ser manobrado com
uma corrente desprezível (sem carga). Também é capaz de conduzir correntes sob
condições normais do circuito e, durante um tempo especificado, correntes sob
condições anormais, tais como curtos-circuitos.
As seccionadoras são utilizadas para desempenhar várias e importantes
funções dentro de uma instalação, ou seja:
manobras de transferência de alimentação de barramentos de uma
subestação;
isolar um equipamento qualquer da subestação, tais como transformadores,
disjuntores, etc. para execução de serviços de manutenção;
propiciar o by-pass de disjuntores de subestações.
A operação das seccionadoras com o circuito em carga provoca desgaste nos
contatos e põe em risco a vida do operador. Porém podem ser operadas quando são
previstas, no circuito, pequenas correntes de magnetização de transformadores,
reatores, ou ainda correntes capacitivas.
3
Figura 2 - Invólucro de potência da chave seccionadora a SF6.
Figura 3 – Detalhe do eixo de movimentação dos contatos da seccionadora.
1.2 Contator
Contator é um dispositivo eletromecânico que permite a partir de um circuito
de comando efetuar o controle de cargas, num circuito de potência. É constituído por
uma bobina que produz um campo magnético, que conjuntamente a uma parte fixa
(núcleo), proporciona movimento a uma parte móvel (armadura). Esse movimento é
utilizado para abrir e fechar contatos provocando mudanças em circuitos elétricos.
4
Figura 4 - Princípio de funcionamento do contator
No contator temos os contatos principais e auxiliares. Os principais do
contator são mais robustos e suportam maiores correntes que depende da carga
que esse motor irá acionar, quanto maior a carga acionada, maior será a corrente
nos contatos. Os contatos auxiliares são utilizados para sinalização e comandos de
vários motores. Existe o contato NF (normalmente fechado) e NA (normalmente
aberto).
O contator é um dispositivo capaz de ligar e desligar um circuito elétrico, com
capacidade até dez vezes a corrente nominal do motor. Para corrente elevadas
originadas por curto-circuito, a interrupção é feita através de fusíveis de atuação
rápida, acoplados ao contator.
Figura 5 - Diagrama funcional de um alimentador de motor
5
Figura 6 - Contator de motor de média tensão (4,16kV)
1.3 Fusível
` Os fusíveis são dispositivos condutores colocados em série com o circuito
elétrico, feitos de uma liga metálica (chumbo, prata, estanho ou outra liga), cuja
finalidade é interromper o circuito quando na elevação brusca da corrente elétrica.
O funcionamento do fusível baseia-se no princípio segundo o qual uma
corrente que passa por um condutor gera calor proporcional ao quadrado de sua
intensidade. Quando a corrente atinge a intensidade máxima tolerável, o calor
gerado não dissipa com rapidez suficiente, derretendo um componente e
interrompendo o circuito.
Em sobrecarga, a ruptura do elo fusível ocorre ao longo do tempo
proporcional à intensidade da corrente, quando acima da nominal, e este processo
pode durar horas.
Sob curto-circuito o processo é mais violento. A corrente de alta intensidade
funde o metal do elemento fusível, porém, muitas vezes há a persistência de
corrente através do arco voltaico, que por sua vez, funde a areia que absorve a
energia do arco aumentando a resistência interna e por conseqüência a queda da
corrente.
Fusíveis de Baixa Tensão
As formas construtivas mais comuns dos fusíveis aplicados nos circuitos de
motores são os tipos D e NH.
Diazed é o modelo de fusível utilizado em instalações industriais nos circuitos
com motores. É do tipo retardado e fabricado para correntes de 2 a 63 A (Vmax =
500V e Icc = 50 kA). O conjunto de proteção Diazed é formado por: tampa, anel de
6
proteção, fusível, parafuso de ajuste e base unipolar ou tripolar (com fixação rápida
ou por parafusos).
Figura 7 – Conjunto fusível Diazed
O fusível NH (N-baixa tensão; H-alta capacidade) é usado nos mesmos casos
do Diazed, porém é fabricado para correntes de 4 a 630 A (Vmax = 500V e Icc = 120
kA). O conjunto é formado por fusível e base. A colocação e/ou retirada do fusível é
feita com o punho saca-fusível.
Figura 8 – Conjunto fusível NH
Figura 9 – Partes de um fusível
7
Figura 10 – Local da espoleta do fusível (Diazed e NH)
Fusíveis de Média Tensão
Também conhecidos como HH (alta tensão e alta capacidade). Os fusíveis
limitadores de corrente HH são dispositivos extremamente eficazes na proteção de
circuitos de média tensão devido às suas excelentes características de tempo x
corrente. A principal característica destes dispositivos é a sua capacidade de limitar
a corrente de curto-circuito devido aos tempos extremamente reduzidos em que
atua, e assim proteger os aparelhos e as partes da instalação contra os efeitos
térmicos e dinâmicos das correntes de curto-circuito, desligando-os ao serem as
mesmas produzidas.
• Tensão / corrente nominal da base (3,4 à 72kV / 10, 25, 63, 100, 200, 400,
630 e 1000A) ;
• Tensão e corrente nominal do fusível (por conta do fabricante).
Figura 11 – Curva característica do fusível de determinado fabricante
8
1.4 Disjuntor
Os disjuntores são equipamentos destinados a interrupção e ao
restabelecimento das correntes elétricas num determinado ponto do circuito.
A função principal do disjuntor é interromper as correntes de defeito de um
determinado circuito durante o menor espaço de tempo possível. Porém, os
disjuntores são também solicitados a interromper correntes de circuitos operando em
plena carga e em vazio. Sua construção é robusta e é provido de meios eficientes
para o controle e extinção do arco elétrico, permitindo uma atuação rápida e segura.
São utilizados nos circuitos dos geradores, alimentadores, barra de sincronismo,
secundários de transformadores e partida de motores. Devem ser instalados
acompanhados da aplicação dos relés de proteção responsáveis pela detecção das
faltas das correntes elétricas do circuito comandando a abertura do disjuntor. Os
disjuntores são as únicas chaves que tem a capacidade de interromper as correntes
de curto circuito.
1.4.1 Disjuntor Tipo Caixa Moldada
Destinados à proteção de circuitos elétricos de menor potência e baixa
tensão. Os disjuntores tipo caixa moldada operam manualmente por meio de
alavanca tipo on/off e através de disparadores termomagnéticos que interrompem o
circuito elétrico toda vez que a corrente ultrapasse o valor estabelecido. Os
disparadores podem ser fixos ou ajustáveis.
Um disjuntor é constituído pelo relé, com um órgão de disparo (disparador) e
um órgão de corte ( o interruptor) e dotado também de convenientes meios de
extinção do arco eléctrico (câmaras de extinção do arco eléctrico).
O disjuntor magnetotérmico possui um relé eletromagnético que protege
contra curto – circuitos e um relé térmico, constituído por uma lâmina bimetálica, que
protege contra sobrecargas.
9
Figura 12 - Disjuntores tipo caixa moldada
1.4.2 Disjuntor Aberto
Destinados à proteção de circuitos elétricos de alta potência. Quanto à
instalação, os disjuntores abertos podem ser fixos ou extraíveis. Os disjuntores tipo
aberto operam através de um sistema de molas, que podem ser carregadas
manualmente, através de uma alavanca frontal, ou eletricamente, através de um
motor. A operação remota também é possível, através das bobinas de fechamento e
abertura, instaladas na parte interna do disjuntor.
10
Figura 13– Características construtivas de um disjuntor aberto
1.4.3 Quanto ao Tipo de Interrupção Elétrica
Os disjuntores podem ser classificados como a seguir.
Disjuntores a óleo
Este processo consiste na abertura dos contatos do interruptor no interior de
um recipiente que contém determinada quantidade de óleo mineral.
Na separação dos contatos, há formação de um arco entre eles. Como o arco
elétrico apresenta uma temperatura excessivamente elevada, as primeiras camadas
11
de óleo que tocam o arco são decompostas e gaseificadas, resultando na liberação
de certa quantidade de gases, compostos na sua maioria por hidrogênio, além de
acetileno e metano. Os gases elevam-se para a superfície do óleo e, nesta trajetória,
levam consigo o próprio arco, que se alonga e resfria até extinguir-se, em geral, logo
na primeira passagem da corrente pelo zero natural.
O hidrogênio, por apresentar uma condutividade térmica muito elevada,
favorece o resfriamento do arco, retirando-lhe calor. No entanto, quando a corrente a
ser interrompida é muito grande, o arco se forma de maneira intensa, fazendo com
que o mecanismo de abertura do disjuntor, associado aos efeitos de resfriamento e
alongamento do arco, seja insuficiente para extingui-lo, ocasionado a explosão do
disjuntor.
Os disjuntores a óleo podem ser fabricados de acordo com duas diferentes
técnicas de interrupção, ou seja, os disjuntores a grande volume de óleo (GVO) e os
disjuntores a pequeno volume de óleo (PVO).
Figura 14 – Sequência de interrupção de corrente no disjuntor PVO
Disjuntores a grande volume de óleo (GVO)
Este é o tipo mais antigo de disjuntores a óleo. No passado consistia apenas
de um recipiente metálico com os contactos simplesmente imersos no óleo sem
nenhuma câmara de extinção. Hoje, os disjuntores GVO possuem câmaras de
extinção onde se força o fluxo de óleo sobre o arco. Os contatos dos três pólos se
localizam no interior de um único recipiente contendo uma grande quantidade de
óleo isolante. O recipiente é constituído de uma chapa de aço robusta e o seu
interior é revestido de material isolante.
Os disjuntores GVO são usados em média e alta tensão até 230kV.
A característica principal dos disjuntores GVO é a sua grande capacidade de
ruptura em curto – circuito.
12
Figura 15 – Disjuntor a grande volume de óleo.
Disjuntores a pequeno volume de óleo (PVO)
Neste tipo de disjuntor os contatos são instalados no interior de câmaras de
extinção, individualmente separadas e montadas juntamente com a caixa de
mecanismo de comando numa estrutura de cantoneiras de ferro (figura abaixo).
O óleo utilizado nos disjuntores pode ser do tipo parafínico ou naftênico com
alta rigidez dielétrica conforme a especificação do disjuntor.
Os contatos fixo e móvel são a parte do disjuntor que mais ocorre desgaste.
Sua vida útil está diretamente ligada ao número de interrupções e a intensidade da
corrente interrompida.
Os disjuntores PVO cobrem em média tensão, praticamente, toda a gama de
capacidades de ruptura de 63kA. No nível de 138kV a sua capacidade de ruptura
por câmara está limitada a um máximo de 20kA, o que equivale a dizer que para
maiores correntes de curto – circuito, (31,5; 40 e 50kA), que são comuns nesta
tensão, deve-se empregar varias câmaras em série com o uso obrigatório de
capacitores de equalização e acionamento mais possante com conseqüente
aumento do uso e complexidade do equipamento.
13
Figura 16 – Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO)
Figura 17 – Câmara de extinção do disjuntor PVO
14
Disjuntores a sopro magnético
São assim denominados os disjuntores que utilizam o princípio da força
eletromagnética para conduzir o arco elétrico a uma câmara de extinção, onde o
arco é dividido, deionizado, resfriado e finalmente extinto.
Este tipo de disjuntor é muito utilizado para interrupção de corrente contínua.
Também encontra larga utilidade nos sistemas de corrente alternada de elevada
responsabilidade, sendo constituído das seguintes partes principais:
Câmara de extinção;
Mecanismo de operação;
Sopradores;
Invólucro metálico.
Figura 18 – Disjuntor a sopro magnético
Quando os terminais do disjuntor se separam, comandados por um sinal
externo, surge um arco entre o contato fixo e o móvel, que se afasta numa
velocidade extremamente elevada. Nesse momento, o arco por efeito pneumático, é
conduzido dos contatos principais para os contatos auxiliares, atingido a câmara de
extinção. Movido pelo efeito magnético e térmico, o arco, penetra no interior da
câmara onde é fracionado, alongado e finalmente extinto.
Disjuntores a vácuo15
Disjuntores a vácuo são os que utilizam a câmara de vácuo como elemento
de extinção do arco.
São constituídos de três pólos individualmente instalados. Cada pólo é
constituído de uma câmara à vácuo, apoiada em suas extremidades por isoladores
cerâmicos, que ocupa a parte central do pólo. Os contatos “fixo” e “móvel” são
montados no interior da câmara à vácuo. A figura 13 mostra um disjuntor à vácuo de
largo uso nas instalações industriais.
Os disjuntores a vácuo são especialmente utilizados em instalações onde a
freqüência de manobra é intensa, não sendo aconselhável o uso de disjuntores a
óleo nesses casos. Podem realizar até 10 mil manobras em corrente alternada ou
permanecer dez anos em operação sem nenhuma necessidade de inspeção. Em
razão de suas dimensões reduzidas, é possível montar os disjuntores em
instalações bastante compactas.
Figura 19 – Disjuntor a vácuo
Ao abrirem-se os contatos do disjuntor inicia-se através da corrente a ser
interrompida, uma descarga do arco voltaico por meio do vapor metálico. A corrente
flui até chegar a primeira passagem pelo ponto zero natural da senóide. O arco
extingui-se nas proximidades desse ponto e o vapor metálico liberado das
superfícies dos contatos fixo e móvel se condensa em poucos microssegundos
sobre as superfícies metálicas dos respectivos contatos de onde foi liberado. Desse
modo o dielétrico entre os contatos é reconstituído rapidamente.
Em virtude da magnitude do vácuo no interior da câmara de extinção, cujo
valor é de aproximadamente 10 -8 bar é necessária uma distância entre os contatos
de 6 a 20 mm, o que explica também as reduzidas dimensões do disjuntor.
16
Em geral, nos disjuntores à vácuo a corrente de curto-circuito pode ser extinta
até 20.000 vezes a corrente nominal do equipamento. Os disjuntores a vácuo são
extremamente eficientes para interromper correntes em média tensão. Para tensões
mais elevadas, há necessidade de um aperfeiçoamento na tecnologia de fabricação
desses equipamentos.
Figura 20 – Câmara de extinção do disjuntor à vácuo
Disjuntores a SF6
Há disjuntores que utilizam o gás hexafluoreto de enxofre como meio de
interrupção de corrente. Este processo consiste na abertura dos contatos do
interruptor no interior de um recipiente contendo certa quantidade de gás
hexafluoreto de enxofre - SF6.
O princípio básico de interrupção em SF6 se fundamenta em sua capacidade
de levar rapidamente a zero a condutibilidade elétrica do arco, absorvendo os
elétrons livres na região do mesmo, e de restabelecer com extrema velocidade a sua
rigidez dielétrica depois de cessados os fenômenos que motivaram a formação do
arco.
Por ser um gás pesado e incolor deve-se tomar cuidado ao manipulá-lo em
ambientes fechados, pois caso haja um vazamento, o SF6 se acumula nas regiões
inferiores do ambiente, substituindo o ar e provocando asfixia quando atinge um
determinado nível. Em contato com a água pode formar substâncias extremamente
corrosivas, que atacam materiais metálicos em que estão contidas. Contudo, não é
tóxico e não apresenta cheiro.
17
À medida que se pressuriza o SF6, a sua rigidez dielétrica aumenta
substancialmente. Para cerca de 2 kg/cm², a sua rigidez dielétrica é a mesma de um
óleo isolante de boa qualidade. Para precaução contra perda excessiva de pressão
no vaso que contém o SF6, os disjuntores são providos de um sistema que permite
sinalização e intertravamento, evitando a sua operação em situações perigosas.
Figura 21 – Câmara de extinção em corte de um disjuntor a SF6 para 138kV
1.4.4 Características Elétricas dos Disjuntores
O estudo dos disjuntores está em sua grande parte, voltado para as
condições transitórias que ocorre nos sistemas durante o processo de sua operação.
Os disjuntores são dimensionados para atuar em corrente alternada. Em casos
específicos são fabricados para corrente contínua. A interrupção em corrente
continua é muito mais difícil e complexa de se realizar, já que, evidentemente, a
corrente não passa pelo zero natural.
Tensão Nominal (Un)
18
É o conjunto de valores de tensões pela qual o disjuntor é designado, e ao
qual são referidos os outros valores nominais. A tensão nominal do disjuntor deve
ser igual à tensão máxima de operação do sistema na qual o disjuntor é previsto
operar.
Nível de Isolamento (Up)
É o conjunto de valores de tensões suportáveis nominais que caracterizam o
isolamento do disjuntor em relação a sua capacidade de suportar os esforços
dielétricos.
Corrente Nominal (In)
É a corrente que o disjuntor consegue conduzir continuamente sem que os
limites de elevação de temperatura especificados sejam excedidos. Exemplo de
valores de correntes padronizados: 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, 1600, 2000,
2500, 3150, 4000, 5000, 6300 A.
Capacidade de Interrupção Nominal das Correntes de Curto-circuito (Isc)
É o valor mais elevado de corrente de curto circuito que o disjuntor consegue
interromper em um circuito onde a tensão de restabelecimento à freqüência
industrial corresponde à tensão nominal do disjuntor.
É expressa por dois valores:
a) O valor eficaz da componente alternada da corrente de curto circuito,
b) A porcentagem da componente contínua.
Valores normalizados para o valor eficaz da componente alternada da
corrente: 8 – 10 – 12,5 – 16 – 20 – 25- 31,5 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 kA.
O valor da porcentagem da componente contínua deve ser determinado
através das curvas da figura abaixo
Quando o local de aplicação do disjuntor está eletricamente distante de
maquinas girante, a diminuição da componente alternada é desprezível. Nestas
condições é suficiente que a capacidade de interrupção nominal em curto-circuito do
disjuntor seja igual ou superior à corrente de falta simétrica inicial, no ponto onde o
disjuntor vai ser instalado.
Por outro lado, quando o disjuntor for instalado próximo a geradores ou um
ponto onde a relação X/R sob curto circuito for superior a 17, a porcentagem da
corrente contínua pode ser tal que a solicitação do disjuntor deva ser reduzida, por
exemplo, retardando-se a sua abertura.
19
Figura 22 – Componentes de uma corrente de curto circuito
Corrente de Estabelecimento Nominal em Curto Circuito (Ip)
Dever ser superior ao maior valor de crista da corrente de falta.
A capacidade de estabelecimento nominal em curto circuito é igual a 2,6
vezes o valor eficaz da componente alternada da capacidade de interrupção
nominal.
Corrente Suportável Nominal de Curta Duração
É o valor máximo de corrente que o disjuntor consegue conduzir,
permanecendo fechado, durante um curto intervalo de tempo. A IEC estabelece que
o valor dessa corrente seja numericamente igual ao valor eficaz da componente
alternada da capacidade de interrupção nominal em curto circuito, apesar dos
conceitos serem totalmente distintos.
Duração Nominal da Corrente Suportável de Curta Duração
É o período de tempo durante o qual o disjuntor consegue conduzir, quando
fechado, uma corrente igual a sua corrente suportável nominal de curta duração.
Valor nominal recomendado: 1 s
Tensão de Restabelecimento Transitória Nominal (TRV)
A tensão de restabelecimento é a tensão que aparece entre os terminais do
pólo que interrompe a corrente. Nos primeiros instantes essa tensão pode atingir
valores elevados, apresentando uma característica transitória significativa. Tal
tensão pode levar a uma reignição do arco e conseqüentemente o disjuntor não
interromper a corrente naquela passagem por zero.
20
Figura 23 - Corrente e da tensão em uma fase individual durante a interrupção.
Sequência de Operação
Os disjuntores são dimensionados para operar dentro de suas características
nominais, considerando o ciclo de operação determinado pelo fabricante. Em geral,
o ciclo de operação é designado por duas sequências:
Sequência O – t – CO
O – operação de abertura (open);
CO – operação de fechamento (close).
Muitas vezes, a sequência de operação vem acompanhada dos tempos
correspondentes:
O – 0,35s – CO.
Sequência O – t – CO – t – CO
Neste caso, a capacidade de interrupção do disjuntor é reduzida cerca de
20% da capacidade registrada na operação anterior.
Muitas vezes, a sequência de operação vem acompanhada dos tempos
correspondentes:
O – 0,35s – CO – 3 min – CO.
Esse intervalo é necessário para que as peças do disjuntor se resfriam. Os
riscos são:
Os contatos estando ainda quentes, ao estabelecer a corrente de curto e
interrompê-la outra vez sem intervalo de tempo (na abertura) poderão sofrer
uma erosão grande ou mesmo soldar no fechamento.
As peças da câmara de extinção estando ainda aquecidas pela primeira
operação poderão não proporcionar o resfriamento adequado do arco, não
conseguindo extingui-lo no tempo especificado.
21
2 Painéis Elétricos
Toda a instalação elétrica, seja ela de média ou de baixa tensão (MT ou BT),
numa concessionária de energia, numa indústria, num prédio (comercial ou
residencial), num hospital, num centro comercial (“Shopping-center / Mall”) ou em
qualquer lugar no nosso mundo moderno, precisa ser:
Operada;
Protegida;
Controlada;
Regulada; e
Medida.
Tudo pode e é feito através de painéis e quadros elétricos. Sempre levando
em conta a segurança dos equipamentos, das instalações e, principalmente, do ser
humano. Em outras palavras, podemos dizer:
Conjuntos de Manobra e Controle, comumente conhecidos como painéis e
quadros elétricos, são, basicamente, estruturas com invólucros metálicos, para
montagens em paredes (sobrepostas ou embutidas) ou no piso (auto-sustentáveis).
Dentro destas estruturas, pode-se montar uma diversidade enorme de equipamentos
que permitam a manobra, controle, regulagem, proteção e medição de parte de um
sistema elétrico. As estruturas para montagem em paredes são normalmente
denominadas de QUADROS; enquanto que as estruturas auto-sustentáveis são
conhecidas como PAINÉIS ou CUBÍCULOS.
2.1 Nomenclatura de Painéis
Existem, conforme a formação técnica, aplicação, cultura da empresa (país de
origem da tecnologia) e do tipo de instalação (indústria de transformação, papel e
celulose, petroquímica, siderurgia, geração de energia, concessionária, instaladores,
etc.), variações quanto à nomenclatura usada para painéis e quadros:
• CCM (Centro de Controle de Motores)
• CDC (Centro de Distribuição de Cargas)
• CMF (Conjuntos Montados em Fábrica)
• CMC (Conjunto de Manobra e Controle)
• Conjunto de Manobra e Controle em Invólucro Metálico (chamado
simplesmente de Conjunto de Manobra ou Blindada)
• Conjunto de Manobra e Controle Simplificado (Painel tipo “Metal-Enclosed”)
• Conjunto de manobra blindado (Painel “Metal-Clad”)
• Conjunto de manobra resistente a arco elétrico
22
• Cubículo
• QGBT (Quadro Geral de Baixa Tensão)
2.2 Padronização e Normalização
Principais associações normativas utilizadas no Brasil:
• ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas)
• ANSI/IEEE/NEMA/NEC/UL (American National Standards Institute /
Institute of Electrical and Electronics Engineers / National Electrical
Manufactures Association / National Electrical Code / Underwriters’
Laboratories)
• IEC (International Electrotechnical Commission)
Principais normativas aplicadas a painéis utilizadas no Brasil:
NBR 5410: Instalações elétricas de baixa tensão;
NBR IEC60529: Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos
(código IP);
NBR IEC60439-1:Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão – Parte 1:
Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos com
ensaio de tipo parcialmente testados (PTTA);
NBR IEC62271-200: Conjunto de manobra e controle em invólucro metálico
para tensões acima de 1kV até 36,2kV)
NBR 14039: Instalações elétricas de alta-tensão (de 1,0kV a 36,2kV)
N-314 / N-316 Normas Petrobras aplicadas à Painéis de Baixa Tensão.
N-317 / N-2817 Normas Petrobras aplicadas à Painéis de Média Tensão.
NR-10: Norma Regulamentadora nº10.
23
2.3 Painéis de Média Tensão
As refinarias do sistema Petrobras utilizam painéis de média tensão,
normalmente para cargas acima de 150 kW. As tensões mais utilizadas são 2.7 kV,
4.16 kV, 6.9 kV e 13.8kV.
Os demarradores dos motores de média tensão até 6,9kV são equipados com
contatores e fusíveis limitadores de corrente. Acima deste valor ou a carga superior
a 1200 kW são utilizados disjuntores.
Os níveis de curto-circuito não devem exceder a 40kA.
Figura 24 - Partes de uma coluna de Média Tensão
2.3.1 Classificação quanto ao nível de Continuidade de Serviço
A NBR IEC 62271-200 normaliza a classificação dos conjuntos de manobra
baseada na capacidade dos mesmos de manterem algum nível de Continuidade de
Serviço enquanto um dos seus compartimentos é aberto. E, além disso, classifica
quanto à segurança pessoal em caso de arco interno.
24
Tipos CaracterísticasCompartimento
acessível ao operador
Acessível com base em intertravamento
A ser aberto em condições normais
de operação e manutenção
Não são necessárias ferramentas para abertura. Intertravamentos
previnem o acesso aalta tensão.
Acessível com base em procedimento
A ser aberto em condições normais
de operação e manutenção
Não são necessárias ferramentas para abertura. Procedimentos e travas previnem o
acesso à alta tensão.
Compartimento acessível especial
Acessível com base em ferramenta
Passível de ser aberto, mas não durante
condiçõesnormais
São necessárias ferramentas para abertura. Podem ser necessários procedimentos
especiais de manutenção.
Compartimento não acessível
Não é possível aousuário
abrir
Não é previsto paraser aberto
A abertura destrói o compartimento ou é indicada claramente ao usuário. A
acessibilidade não é relevante.
Tabela 1 - Tipos de compartimentos em relação à acessibilidade
Tabela 2 - Categorias conforme a perda de continuidade de serviço (LSC – Loss of
Service Continuity) quando da abertura de um compartimento acessível.
Tabela 3 - Categorias conforme tipo de partição / barreira entre partes vivas e um
compartimento acessível aberto.
25
Tabela 4 - Categoria conforme os riscos mecânicos, elétricos e de incêndios no caso
de um arco interno durante a operação normal do painel
2.4 Painéis de Baixa Tensão
A norma pertinente a painéis de baixa tensão é:
NBR IEC 60439-1 - Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão - Parte
1: Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos com ensaio
de tipo parcialmente testados (PTTA).
2.4.1 Conceito de TTA e PTTA
TTA ( Type Tested Assembly ) - Conjunto de manobra e comando de
baixa tensão com ensaios de tipo totalmente testados
“Conjunto de manobra e comando de baixa tensão em conformidade com um
tipo ou sistema estabelecido, sem desvios que influenciem significativamente o
desempenho em relação àquele conjunto típico verificado que está em conformidade
com os ensaios prescritos nas normas.” – NBRIEC 60439-1
São conjuntos construídos de acordo com um projeto elétrico e mecânico
padrões, onde a performance do mesmo é assegurada por ensaios de tipo
realizados individualmente nos diversos componentes (barramentos, entradas,
saídas, alimentadores, partidas, etc) ou nos conjuntos completos. Geralmente os
26
ensaios são realizados levando-se em conta o pior caso e reproduzindo-se a
influência de componentes adjacentes.
Os ensaios têm a finalidade de assegurar a performance do conjunto e
minimizar possíveis perigos decorrentes de erros de projeto. Exemplos de possíveis
riscos de se utilizar conjuntos não ensaiados:
1 - Se os limites de temperatura interna do conjunto ultrapassam os limites
estabelecidos temos:
- Envelhecimento acelerado de componentes;
- Redução da vida útil de componentes;
- Falhas prematuras de componentes;
- Risco de incêndio.
2 - Se os requisitos de correntes de Curto-Circuito são insuficientes temos
- Risco de danos à estrutura dos conjuntos;
- Risco de danos aos componentes elétricos;
- Arcos elétricos acidentais.
A norma NBR IEC 60439-1 define que os seguintes tópicos devem ser objeto
de análise :
Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão
a) verificação dos limites de elevação da temperatura;
b) verificação das propriedades dielétricas;
c) verificação da corrente suportável de curto-circuito;
d) verificação da eficácia do circuito de proteção;
e) verificação das distâncias de escoamento e de isolação;
f) verificação do funcionamento mecânico;
g) verificação do grau de proteção.
PTTA ( Partially Type Tested Assembly) - Conjunto de manobra e
comando de baixa tensão com ensaios de tipo parcialmente testados
“Conjunto de manobra e comando de baixa tensão contendo disposições de
tipo ensaiado e disposições de tipo não ensaiado, contanto que o último é derivado
(por exemplo, por meio de cálculo) de disposições de tipo ensaiado que satisfizeram
os ensaios pertinentes. (conjunto parcialmente testado)” – NBRIEC 60439-1
São conjuntos construídos de acordo com um projeto elétrico e mecânico
padrões, onde a performance do mesmo é garantida através de testes, cálculo ou
inferência, a partir de resultados dos testes de componentes ou conjuntos similares.
Os conjuntos PTTA são definidos devido à dificuldade de se testar todas as
variações possíveis que podem ser implementadas nos conjuntos. Estas variações
são necessárias devido às necessidades das diversas aplicações, onde muitas
vezes a mesma aplicação apresenta requisitos distintos para diferentes usuários.
27
2.4.2 Separação interna dos conjuntos por barreiras ou divisões
Os conjuntos podem ser divididos internamente em compartimentos
separados ou espaços protegidos fechados, por meio de divisões ou barreiras
(metálica ou não metálica), de forma a obtermos as seguintes características:
• proteção contra contato com partes perigosas que pertençam a compartimentos
adjacentes.
• proteção contra a passagem de corpos estranhos sólidos de uma unidade de um
conjunto para uma unidade adjacente.
Desta forma podemos classificar os conjuntos conforme a sua separação interna,
como se segue:
Critério principal Sub-critério Forma
Nenhuma separaçãoForma 1
Separação de barramentos
das unidades funcionais
Terminais para condutores externos não
separados do barramentoForma 2a
Terminais para condutores externos,
separados do barramentoForma 2b
Separação de barramentos
das unidades funcionais e
separação de todas as
unidades funcionais entre si.
Separação dos terminais
para condutores externos das
unidades funcionais, mas não
entre elas.
Terminais para condutores externos não
separados do barramentoForma 3a
Terminais para condutores externos
separados do barramentoForma 3b
Separação de barramentos
das unidades funcionais e
separação de todas as
unidades funcionais entre si,
inclusive os terminais para
condutores externos que são
partes integrantes da unidade
funcional
Terminais para condutores externos no
mesmo compartimento, bem como a
unidade funcional associada
Forma 4a
Terminais para condutores externos não no
mesmo compartimento que a unidade
funcional associada, mas em espaços
protegidos ou compartimentos individuais,
separados e fechados
Forma 4b
Tabela 5 - Formas típicas de separação por barreiras ou divisões
Simbologia para representação das formas de separação entre partes ativas
dos conjuntos funcionais.
28
Figura 25 – Legenda das formas de separação
Figura 26 – Formas de separação
29
2.5 Grau de proteção do conjunto
Os graus de proteção proporcionados pelos painéis elétricos têm como
objetivo:
Proteção de pessoas contra contato com partes sob tensão e contra contato
com partes em movimento dentro do invólucro,
Proteção do painel contra a penetração de corpos sólidos estranhos,
Proteção do painel contra os efeitos prejudiciais da penetração de líquidos.
A designação utilizada para indicar o grau de proteção é formada pelas letras
IP, seguidas de dois algarismos característicos que significam a conformidade com
as condições de proteção exigida pelo projeto do painel.
O primeiro algarismo característico indica o grau de proteção proporcionado
pelo invólucro às pessoas e também às partes do interior dos painéis contra objetos
sólidos (0 a 6 ou X, quando omitido).
Tabela 6 – Graus de proteção
O segundo algarismo característico indica o grau de proteção proporcionado
pelo invólucro contra efeitos prejudiciais da penetração de líquidos (0 a 8 ou X,
quando omitido).
30
Tabela 7 - Graus de proteção
Poderão ser utilizadas identificações auxiliares, com adição de duas letras,
uma adicional e outra suplementar, após os dois algarismos acima descritos.
1º Letra adicional opcional (A,B,C,D): Indica uma classificação de meios para
a proteção de pessoas contra
acesso a partes perigosas:
A . Costas e mão;
B . Dedo;
C . Ferramenta;
D . Fio.
2º Letra suplementar opcional (H,M,S,W): Indica uma classificação de meios
para proteção de equipamentos apresentando informações suplementares para
especificar o produto
31
H . Aparelhagem de Alta tensão;
M . Teste com água em movimento ;
S . Teste com água parada;
W . Condição do tempo.
Tabela 8 - Graus de proteção (resumo)
2.6 Características Elétricas de um Circuito ou Conjuntos
Um conjunto é definido pelas seguintes características elétricas:
Tensão nominal de operação (Ue)
A tensão nominal de operação (Ue) de um circuito de um conjunto é o valor de
tensão que, combinada com a corrente nominal deste circuito, determina sua
utilização. Para circuitos polifásicos, é a tensão entre fases.
Tensão nominal de isolamento (Ui)
A tensão nominal de isolamento (Ui) é o valor da tensão para o qual as
tensões de ensaio dielétricas e distâncias de escoamento são referidas. A tensão
nominal de operação máxima de qualquer circuito do conjunto não deve exceder sua
tensão nominal de isolamento.
Tensão suportável nominal de impulso (Uimp)
O valor de pico de uma tensão de impulso, de forma e polaridade definidas
em norma, que o circuito de um conjunto é capaz de suportar, sem falha, sob
condições especificadas de ensaio e para as quais se referem os valores das
distâncias de isolação.
Corrente nominal (In)
32
A corrente nominal de um circuito de um conjunto é fixada pelo fabricante,
levando em consideração a potência nominal dos componentes do equipamento
elétrico dentro do conjunto, a sua disposição e a sua aplicação. Esta corrente deve
ser conduzida sem que o conjunto e seus componentes apresentem elevação de
temperatura acima daquela definida pela norma.
Corrente suportável nominal de curta duração (Icw)
A corrente suportável nominal de curta duração é o valor eficaz (r.m.s.) de
uma corrente de curta duração designada para um circuito, pelo fabricante, que
aquele circuito pode conduzir, sem dano, sob as condições de ensaio especificadas.
Salvo indicação em contrário pelo fabricante, o tempo é 1 s.
Corrente suportável nominal de crista (Ipk)
A corrente suportável nominal de crista de um circuito de um conjunto é o
valor da corrente de pico designado para um circuito, que pode suportar
satisfatoriamente sob as condições de ensaio especificadas.
Corrente nominal condicional de curto-circuito (Icc)
A corrente nominal condicional de curto-circuito de um circuito de um conjunto
é o valor da corrente de curto-circuito presumida, que aquele circuito, protegido por
um dispositivo de proteção contra curto-circuito especificado pelo fabricante, pode
suportar satisfatoriamente durante o tempo de funcionamento do dispositivo sob as
condições de ensaio.
Corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível (Icf)
A corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível de um circuito de um
conjunto é a corrente nominal de curto-circuito condicional quando um dispositivo de
proteção contra curto-circuito é um dispositivo fusível.
Fator nominal de diversidade
O fator nominal de diversidade de um conjunto ou parte de um conjunto que
tem vários circuitos principais (por exemplo, uma seção ou subseção) é a relação
entre a soma máxima, em qualquer momento, das correntes de operação de todos
os circuitos principais envolvidos e a soma das correntes nominais de todos os
circuitos principais do conjunto ou da parte selecionada do conjunto.
Na ausência de informação sobre as correntes de operação reais, os valores
convencionais a seguir podem ser usados.
Número de circuitos principais Fator nominal de diversidade
33
2 e 3 0,9
4 e 5 0,8
6 a 9 inclusive 0,7
10 (e acima) 0,6
Tabela 9 - Diversidade pelo número de circuitos
2.6.1 Corrente nominal x Temperatura ambiente
Os cubículos são projetados para aplicação normal onde a corrente de carga
não exceda a sua corrente nominal e a temperatura ambiente não ultrapasse 40ºC.
A corrente nominal de um circuito é definida com base na máxima
temperatura que os componentes do circuito podem atingir e estarem submetidos
por períodos prolongados. Este limite de temperatura depende do tipo de material
utilizado e das características das conexões elétricas.
A corrente nominal, portanto, corresponde à corrente que passando pelos
componentes do circuito eleva a temperatura no ponto mais quente desde a
ambiente de 40ºC até a máxima temperatura admissível.
Quando a temperatura ambiente for maior que 40ºC a corrente aplicada
deverá ser menor que a nominal para manter a temperatura total dentro dos limites
máximos. Para temperaturas elevadas, a corrente dos circuitos deve ser reduzida na
seguinte proporção:
TEMPERATURA DO AR DENTRO
DO CONJUNTO METÁLICO
PERCENTUAL DA CORRENTE
NOMINAL
40 ºC 100 %
45 ºC 90 %
50 ºC 85 %
55 ºC 80 %
60 ºC 75 %
Tabela 10 - Percentual da corrente nominal pela temperatura interna do conjunto
metálico de determinado fabricante.
2.7 Painéis de Distribuição - CDC
Em uma instalação elétrica de grande porte é comum encontrarmos vários
níveis de painéis de distribuição, desde o transformador até as cargas. Muitas vezes
existe um painel de distribuição principal conectado diretamente ao transformador,
com o objetivo de alimentar vários outros painéis de distribuição (Sub-Distribuição),
e estes alimentar painéis sucessivos até o nível das cargas. A complexidade e o
34
projeto do sistema de distribuição estão diretamente relacionados com as
necessidades inerentes a cada aplicação ou instalação, industrial ou comercial.
Nos painéis de distribuição é comum encontrar diversas funções montadas na
mesma estrutura, mas também podemos encontrar colunas com funções específicas
como: Entrada, Interligação e Saída.
Estas funções em colunas poderão ser montadas em um único painel ou em
painéis separados fisicamente, porem interligados eletricamente.
O painel ou a coluna que recebe os cabos ou duto de barras para alimentação
de todo o conjunto é normalmente conhecido como ENTRADA. Esta coluna
geralmente abriga um disjuntor (disjuntor geral), ou uma chave seccionadora com
fusíveis (chave geral).
O painel ou a coluna onde são alocados equipamentos para conexão de dois
conjuntos de barramentos independentes é conhecida como INTERLIGAÇÃO.
Dependendo do circuito de distribuição de energia, os barramentos podem trabalhar
permanentemente conectados, serem conectados em situações de emergência e
manutenção ou selecionando a fonte alimentadora. Geralmente são utilizados
disjuntores ou chaves seccionadoras como os dispositivos de manobra sendo
comum encontrar esta configuração em “colunas” ou painéis individuais,
denominados como Painel de Transferência.
O painel ou a coluna de Distribuição é a qual a energia elétrica é fornecida a
um ou mais circuitos de saída.
Figura 27 – Vista frontal de um painel de CDC
2.8 Centro de Controle de Motores - CCM
CCM’s são painéis completos (montados) que acomodam equipamentos para
Proteção, Seccionamento e Manobra de Cargas. Tem uma função específica nos
sistemas de distribuição de energia elétrica em unidades comerciais e industriais.
São os painéis onde estão conectados os cabos provenientes das cargas. Apesar de
35
aproximadamente 85 % das cargas industriais serem motores (motivo do nome
“Centro de Controle de Motores”), o termo “cargas” é abrangente, podendo significar
qualquer equipamento que consuma energia elétrica, como estufas, resistores, etc.
A utilização dos CCM´s é destinada a instalações industriais em que apresentam:
• grande número de cargas que devam ser comandados;
• deva ser assegurada máxima continuidade de operação;
• for necessário o acesso de pessoal não qualificado;
• for exigido alto nível de segurança para os operadores e pessoas de
manutenção.
Figura 28 – Vista frontal de um painel de CCM
2.8.1 CCM Compartimentado / Não compartimentado / Fixo / Extraível
Dependendo do grau de separação interno encontrado em um CCM, o
mesmo pode receber diferentes denominações físico/comerciais.
O CCM NÃO COMPARTIMENTADO apresenta uma placa de montagem
única, onde os conjuntos de proteção e manobra de cada carga individual estão
montados todos juntos nesta mesma placa.
Um CCM COMPARTIMENTADO é aquele onde os equipamentos de
proteção, e manobra de cada carga estão montados em compartimentos separados
dentro do painel. Este CCM pode ser FIXO ou EXTRAÍVEL.
No CCM FIXO dentro de cada compartimento é montada uma placa de
montagem fixa não removível onde são que alocados os equipamentos para
proteção e manobra da partida.
No CCM EXTRAÍVEL dentro de cada compartimento é montada uma gaveta
que pode ser removida do painel sem o auxílio de ferramenta. Os equipamentos
36
para proteção e manobra da partida são montados dentro das gavetas. Esta
funcionalidade facilita os trabalhos de manutenção, pois reduz os tempos de parada
quando se tem de substituir ou reparar partes dos conjuntos. Na maioria das vezes,
as operações de extração e inserção destes componentes se dão com o conjunto
energizado, limitando a desconexão de energia à apenas aquele ramal que
necessita de uma intervenção.
Figura 29 – Detalhe de gaveta de 480V extraível
Figura 30 – Parte interna da gaveta
2.8.2 CCM Inteligente
Atualmente, é comum na utilização para acionamentos de motores de:
inversores de freqüência, reguladores de potência, sistemas de partida,
controladores programáveis, que comandam uma série de parâmetros, sensores ou
medidores digitais de grandezas elétricas que podem ser conectados em alguns
tipos de rede de comunicação. A estes CCM´s, damos o nome de CCM´s 37
inteligentes. Com a utilização dos CCM´s inteligentes é possível receber
antecipadamente um alarme de problemas potenciais, eliminar desligamentos
desnecessários, isolar falhas de modo a reduzir o tempo de parada e distribuir ou
equalizar as cargas enquanto o problema está sendo solucionado, além de poder
reduzir os trabalhos de fiação, necessidades de espaço e tempo de instalação.
O CCM pode ser implementado para receber equipamentos com
comunicação em rede dentro das gavetas, possibilitando que o comando e
sinalização das partidas sejam conectados ao sistema de controle através de redes
de comunicação industrial
Os CCM´s são conjuntos essenciais para a produção, e com o avanço da
tecnologia e a necessidade de monitoramento e controle da produção, a utilização
de redes é uma solução que possibilita reduzir tempo de parada de horas para
minutos, com melhores e mais completos diagnósticos que localizam com precisão
os pontos problemáticos durante o processo de produção, de modo que se possa
saber o que e onde interferir e corrigir.
Figura 31 – Vista interna de uma gaveta com Relé Inteligente
38
3 Capacitores
Em uma refinaria, onde a maior parte das cargas são motores de indução, há
um grande consumo de potência reativa (Fator de potência baixo), ou seja, grande
parte da energia que poderia ser usada acionando outras cargas é dissipada,
alimentado campos magnéticos. Além disso, os circuitos que conduzem alta parcela
de corrente reativa, apresentam maiores problemas para sua interrupção, devido à
maior intensidade do arco elétrico formado em seus contatos.
Outro problema causado pelo alto consumo de reativos é a regulação
deficiente que apresentam. A tensão nos terminais da carga costuma ser bastante
inferior devido às quedas de tensão produzidas nos condutores de alimentação, nos
transformadores e geradores.
Pelo fato de melhorarem o fator de potência de uma instalação, os
capacitores encontram o seu melhor emprego em instalações industriais,
especialmente sob a forma de bancos instalados em subestações. Normalmente,
são instalações trifásicas; então os bancos podem estar ligados em estrela ou
triangulo e em série ou paralelo.
Ao acrescentar um banco de capacitores junto à carga, este fornecerá
potencia reativa, reduzindo a corrente de consumo da instalação possibilitando uma
maior capacidade de alimentação dos transformadores, geradores e cabos
existentes.
Figura 32- Banco de capacitores de média tensão
39
4 Condutores Elétricos
O termo condutor elétrico é utilizado para designar um corpo formado por
material condutor destinado primordialmente à condução de corrente elétrica. São os
fios, os cabos e as barras.
O cobre e o alumínio são os dois metais mais usados na fabricação dos
condutores elétricos, sendo o cobre o mais utilizado, sobretudo em condutores
isolados, devido, principalmente, as suas propriedades elétricas e mecânicas.
O alumino, por possuir a melhor relação de condutividade/peso, é mais
empregado em linhas de transmissão.
Função: Conduzir energia elétrica para alimentar subestações,
transformadores e equipamentos elétricos da refinaria.
4.1 Tipos de cabos
Os cabos podem ser unipolares ou multipolares. Um cabo unipolar é definido
como um condutor maciço ou encordoado, dotado de isolação elétrica e de proteção
mecânica. Um cabo multipolar é um conjunto de dois, três ou mais condutores
justapostos, cada um deles dotado de isolação própria, sendo o conjunto todo
dotado de proteção mecânica comum.
Os cabos de potência são utilizados principalmente para o transporte de
energia elétrica em instalações de geração, transmissão, distribuição e/ou utilização.
A blindagem reduz o efeito de interferência externas e a interferência causada
pelo próprio cabo em outros cabos. A blindagem é comumente usada em cabos que
não podem sofrer interferências (cabos de instrumentação) e cabos que podem
interferir em outros circuitos (motores de alta potência e motores acionados por
variadores de velocidade). Em cabos de média tensão e alta tensão é gerado um
campo elétrico de magnitude significativa, causando efeitos indesejáveis. A
blindagem reduz tais efeitos.
Figura 33 – Partes de um cabo isolado de alta tensão. (Prysmian)
40
5 Pára – Raios a Resistor Não-Linear
Para que se protejam os sistemas elétricos dos surtos de tensão, que podem
ser de origem de descargas atmosféricas, durante manobras de chaves
seccionadoras e disjuntores (sobre tensões de origem interna), são instalados
equipamentos apropriados que reduzem o nível de sobre tensões a valores
compatíveis com a suportabilidade desses sistemas. Esses equipamentos protetores
contra sobre tensões são denominados pára-raios.
A proteção dos equipamentos elétricos contra as sobre tensões é obtida
através das propriedades não-lineares dos elementos de que são fabricados os para
conduzir as correntes de descarga associadas às tensões induzidas nas redes e em
seguida interromper aquelas que sucedem as correntes de descarga após sua
condução à terra.
Atualmente existem dois elementos de características não-lineares capazes
de executarem essa função: carbonato de silício e óxido de zinco.
A figura abaixo mostra o interior de um pára-raios de distribuição a resistor
não linear, detalhando os principais elementos ativos.
Figura 34 – Partes de um pára-raios não linear
41
6 Muflas
Uma mufla é uma terminação nos cabos de alta tensão, aplicada onde existe
uma transição do tipo de isolamento. A rigor deve existir uma mufla em cada ponto
de mudança de tipo de isolamento, mas na maioria das vezes a mufla está em uma
transição de isolamento sólido (ou liquido) para ar.
O objetivo da mufla é fazer uma transição suave nos campos elétricos nestas
transições, já que a simples interrupção do isolamento cria um estresse ( linhas de
campo muito densas) que danificam o isolamento naquela região (devido à brusca
mudança de permeabilidade elétrica, que é muito diferente do isolante sólido para o
ar).
Adicionalmente, as muflas são projetadas para fazer também a
impermebilização no ponto de término do isolamento, para evitar a entrada de
umidade, que também pode danificar o cabo naquele ponto.
Figura 35 –Mufla terminal de porcelana
42
7 Isoladores
Os isoladores são elementos sólidos dotados de propriedades mecânicas
capazes de suportar os esforços produzidos pelos condutores. Eletricamente,
exercem a função de isolar os condutores submetidos a uma diferença de potencial
em relação à terra (estrutura suporte) ou em relação a um outro condutor. Existem
isoladores de diversos tipos e com as mais variadas aplicações. Entretanto, todos
têm uma responsabilidade especial: a confiabilidade dos sistemas elétricos.
Os isoladores são normalmente de porcelana, vidro ou polimérico. Os mais
comuns são os isoladores de porcelana.
Isolador Roldana: é utilizado predominantemente em linhas aéreas de baixa
tensão (220V/380V). Os isoladores de roldana podem ser encontrados tanto em
porcelana vitrificada como em vidro recozido.
Isolador de Pino: normalmente usados em linha aérea de até 38 kV. Com
menor freqüência em linhas de subtransmissão de até 72kV. Os isoladores de pinos
podem ser construídos de diferentes modos: Isolador monocorpo construído em
peça única fabricado até a tensão nominal de 25 kV e isolador multicorpo constituído
de duas ou mais peças rigidamente unidas através de cimento.
Isolador de disco: Também denominados isoladores de suspensão, estes
dispositivos são utilizados em linhas aéreas com ampla faixa de tensão. Ex. Linhas
de transmissão.
Isoladores de apoio: São aqueles utilizados em subestações de potencia
como suporte dos barramentos. Também podem ser empregados na isolação de
chaves seccionadoras como suporte das lâminas condutoras. Quanto podem ser
classificados em três tipos: multicorpo, pedestal e monocorpo.
Isoladores poliméricos: São constituídos de fibra de vidro impregnada por
resina sintética e um composto denominado EPDM, que tem a finalidade de
assegurar a proteção do tarugo. O tarugo é responsável pelos os esforços
mecânicos.
43
Figura 36 – Partes de um isolador de vidro
Figura 37 – Isolador polimérico
7.1 Flash over
O Processo de descarga pelo efeito Corona (flash over) é um problema que
vem se agravando com o aumento vertiginoso da poluição e a crescente
concentração litorânea das indústrias, pois a poluição e os sais com o passar do
tempo vão se depositando sobre a superfície do isolador até alcançar uma
concentração tal que, em um momento de chuva ou neblina, podem formar a
película contínua condutora e causar um caminho para circular a corrente.
44
8 Resistência de Aterramento
Os resistores de aterramento são utilizados em sistemas elétricos com a
finalidade de limitar a corrente de falta fase-terra a um valor que não danifique os
equipamentos, que não venha a causar acidentes pessoais e ainda permitam que o
fluxo de corrente existente seja capaz de fazer atuar os relés de proteção,
desligando o sistema, limpando a falta.
Em geral os resistores de aterramento são projetados para conduzir correntes
por tempo limitado que na maioria dos casos, em função do sistema de proteção,
utiliza-se o valor de 10 segundos.
Figura 38 – Painel de resistor de aterramento
8.1 Tipos de Sistema quanto ao Aterramento
Cada concepção de aterramento tem seus prós e contras. De como será feito
o aterramento dependerá de uma análise e conhecimento do sistema elétrico a ser
operado e da percepção dos seguintes aspectos:
a) Intensidade da corrente de falta
Como qualquer corrente, sua circulação trás consigo fenômenos de
aquecimento em virtude das perdas por efeito Joule que aí ocorrem ( p = R.i²) e,
fenômenos de natureza mecânica nos barramentos e condutores com apresentação
de deformações. Ambos os fenômenos são tanto mais críticos, quanto maior a
corrente.
Cabe, portanto, ao resistor limitar a corrente de falta de forma a reduzir os
efeitos no ponto ou sistema percorrido por essa corrente.
45
b) Transientes de sobretensão
A grandeza dos transientes de sobretensão depende basicamente do tipo de
aterramento.
È importante salientar que estes transientes podem, porém, tornar a falta
ocorrida ainda mais crítica, ampliando provavelmente o defeito. Assim, sua limitação
a valores baixos é uma preocupação que trará benefícios às próprias condições de
segurança do sistema.
c) Proteção por releamento
Utilizando, relés de proteção no sistema de aterramento a sua atuação,
logicamente, virá determinada por suas características de operação.
Conseqüentemente conhece-se no circuito em que condições os relés devem atuar
e, qual coordenação e seletividade devem existir entre eles.
Os sistemas podem ser aterrados ou não aterrados:
Não aterrado: É o sistema sem nenhuma ligação intencional à terra.
Aterrado: Aquele no qual pelo menos um ponto do sistema ou um condutor é
intencionalmente conectado à terra, mantendo-se assim ao mesmo potencial
elétrico.
Podem ser:
Solidamente aterrado; Aterrado através de um reator; Aterrado através de um
resistor; Aterramento através de um transformador; Aterramento através de indutor
Figura 39 – Tipos de Aterramento
46
9 Check list de Subestação
9.1 Objetivo
Orientar e direcionar as verificações que devem ser feitas nas inspeções das
subestações, a fim de detectar possíveis anormalidades na subestação, tomando as
providências necessárias para sua normalização (emissão de notas de serviços ou
falhas).
- Inspecionar paredes e lajes quanto a trincas e infiltrações;
- Inspecionar o estado geral: pintura das paredes; piso e sua limpeza; galeria
e/ou porão de cabos;
- Estado de conservação e eficiência dos ejetores e exaustores;
- Inspecionar os painéis elétricos quanto a: estado de conservação e pintura;
identificação; instrumentos de medição; lâmpadas de sinalização;
- Inspecionar os painéis: disjuntores, chaves, contatores e cubículos; relés de
proteção;
- Inspecionar as chaves de manobras (quando existentes): condições de uso
e conservação;
- Inspecionar os quadros de iluminação: estado geral e segurança;
- Inspecionar as lâmpadas da sala da S/E: normal e emergência;
- Inspecionar as lâmpadas da área externa da S/E: normal e emergência;
- Inspecionas os bastões de manobras: quanto a estado de conservação e
operação;
- Inspecionar o retificador: tensão, corrente, alarmes, conservação, chave
seletora em AUTO;
- Inspecionar as baterias: tensão, nível da solução e estado geral;
- Inspecionar os transformadores e dutos: conservação de pintura e
aterramento; instrumentos de medição e relés; conservação dos ventiladores e
eficiência de operação; quanto a trinca em buchas e estado das conexões; nível de
óleo e estado do filtro de sílica gel; quanto a conservação do cercado, pintura e
estado do piso;
- Sistema de pressurização/climatização da subestação: quanto a eficiência;
- Inspecionar a alimentação de emergência para a subestação:
posicionamento da chave seletora ou contatores de transferência automática
corretamente pela normal;
- Inspecionar o resistor de aterramento: chave faca e cabo terra quanto a
conservação e aquecimento;
- Inspecionar o banco de capacitores: estado geral de conservação, pintura,
isoladores e aterramento;
47
- Inspecionar as linhas aéreas: estado geral dos postes, estruturas,
conectores, isoladores, pára-raios, etc.;
- Inspecionar a área externa: estado geral dos alambrados;
- Inspecionar o páteo de entrada (alta tensão): estado geral da pedra britada e
limpeza da área;
- Inspecionar a área externa: galeria e caixa de escoamento de água deve
estar desobstruídas;
- Inspecionar as caixas de passagem de cabos e de inspeção das malhas de
terra, quanto ao estado geral das tampas e das caixas;
- Inspecionar as placas de advertência, quanto ao estado, fixação ou
ausência;
- Verificar a interdição de equipamentos: utilização da matriz de isolamento do
LIBRA.
- Inspeção visual da sala da UTR e painel de switches.
- Verificar estado do tapete isolante e bastão de salvamento.
48
10 Liberação de Equipamentos para Intervenção
10.1 Análise de Risco Operacional do Sistema Elétrico
Um dos requisitos que o sistema elétrico deve apresentar é a continuidade
operacional diante as eventuais perturbações que possam ocorrer, caracterizando-o
como um sistema robusto e confiável.
A confiabilidade é a relação do número de faltas pelo intervalo de tempo
definido. Entende-se por critério de confiabilidade N-1 quando um sistema
consegue-se manter disponível (mantém sua função), mesmo com a parada de um
subsistema. Figura abaixo.
Figura 40 – Sistema de geração elétrica com folga operacional
10.1.1 Critérios para Intervenção no Sistema Elétrico durante Liberação de
Equipamento
O sistema elétrico deve ser obrigatoriamente operado de maneira que
cada barra do sistema tenha duas alternativas de suprimento independentes, critério
N-1 de confiabilidade.
Poderá ser usados sistemas de transferência automática e de descarte
de cargas para garantir o critério N-1 de confiabilidade;
49
Toda intervenção em sistemas de geração, recepção externa de
energia e de distribuição de energia da UN deve ser precedida de uma AR
operacional;
Essas AR´s operacionais devem obrigatoriamente contemplar análise
de contingências no sistema elétrico e as respectivas ações da operação para
restabelecimento do sistema para cada tipo de contingência analisada. Deve
também analisar a necessidade de troca de acionadores no sentido de diminuir a
severidade de uma determinada contingência, verificar a necessidade de descarte
de carga automático e identificar as demais áreas da UN que poderão sofrer
impactos.
10.2 Requisitos NR-10 para Segurança nas intervenções
Os trabalhos em instalações elétricas devem ser realizados preferencialmente
na condição desenergizada.
A Norma Regulamentadora NR-10 considera instalações desenergizadas
liberadas para trabalho, somente mediante procedimentos apropriados, obedecendo
à seqüência abaixo:
a) seccionamento;
b) impedimento de reenergização;
c) constatação da ausência de tensão;
d) instalação de aterramento temporário com equipotencialização dos
condutores dos circuitos;
e) proteção dos elementos energizados existentes na zona controlada;
f) instalação da sinalização de impedimento de reenergização.
O estado de instalação desenergizada deve ser mantido até a autorização
para reenergização, devendo ser reenergizada respeitando a seqüência de
procedimentos abaixo:
a) retirada das ferramentas, utensílios e equipamentos;
b) retirada da zona controlada de todos os trabalhadores não envolvidos no
processo de reenergização;
c) remoção do aterramento temporário, da equipotencialização e das
proteções adicionais;
d) remoção da sinalização de impedimento de reenergização; (210.060-6/I=2)
e) destravamento, se houver, e religação dos dispositivos de seccionamento.
50
10.3 Liberação de Equipamento Elétrico
Ordem de Serviço aprovada;
Comunicar o desligamento aos consumidores envolvidos;
Designar equipe de profissionais autorizados;
Fazer a A.P.R. – Análise Preliminar de Riscos (Passo da tarefa, Riscos de
Acidentes e Medidas de controle);
Elaborar Análise de Risco Operacional e viabilizar a liberação do
equipamento através de manobras de S/E’s, conforme procedimento
operacional.
Listar os EPCs, EPI’s, instrumentos e ferramentas.
Fazer a isolação física da Zona Controlada;
Pré testar os instrumentos e inspecionar ferramentas;
Fazer a “Conversa ao Pé do Poste ou de frente pro Cubículo”
Seguir os procedimentos das manobras passo a passo para fazer a liberação
do circuito para manutenção (desenergização); Adotar todos os passos da
desenergização: desligar, bloquear, etiquetar, testar, aterrar+curto-circuitar,
cobrir com mantas isolantes as partes vivas que sobraram energizadas.
Emitir e aprovar a P.T. Permissão de Trabalho da tarefa a ser feita;
Executar a Tarefa.
Dar baixa na Permissão de Trabalho;
Seguir os procedimentos das manobras passo a passo da reenergização.
(avisar consumidores, retirar pessoas, ferramentas, utensílios, mantas
isolantes, sinalização, aterramento, bloqueio e religar)
Dar baixa na Ordem de Serviço.
10.4 LIBRA
O LIBRA (Liberação Bloqueio Raqueteamento e Aviso) tem por objetivo
estabelecer medidas de controle no isolamento das fontes de energia de
equipamentos e sistemas nos quais é possível ocorrer, de forma inesperada,
energização, partida, vazamento de produto, dissipação ou liberação de energia
armazenada e que possa causar lesões pessoais, danos materiais ou ambientais.
Através da criação de Procedimentos de Controle de Energia, detalha a afixação de
elementos mecânicos adequados nos dispositivos de isolamento de energia
impossibilitando a energização acidental e partida de equipamentos e sistemas, ou
vazamento de qualquer forma de energia armazenada que possa causar lesão
pessoal ou dano.
51
10.4.1 Tipos de energia:
Energia Cinética (Movimento mecânico): Energia que atua em um corpo
que pode provocar movimento. Pode ser movimento de rotação, translação, linear
ou oscilação.
Energia Elétrica: Energia como resultado de uma fonte de força elétrica
gerada, acumulada ou eletricidade estática. Essas forças elétricas podem ser
ligadas, desligadas ou dissipadas.
Energia Hidráulica: Energia resultante da pressurização ou do movimento de
líquidos
Energia Pneumática: Energia resultante da pressurização ou do movimento
de gases ou vapores.
Energia Potencial: Energia possuída por um corpo em virtude de sua
posição em um campo de gravidade ou acumulada.
Ex. Cargas suspensas, molas comprimidas ou estendidas, produtos químicos
residuais em tubulações que podem causar acúmulo de pressão.
Energia Química: Energia associada às propriedades químicas das
substâncias e elementos químicos. Podem gerar calor, acumular pressão, causar
danos ao meio ambiente, incêndio, explosão e lesões às pessoas. Ex. Gás,
hidrocarbonetos, produtos químicos e águas contaminadas.
Energia Térmica: É resultante de trabalho mecânico, radiação, reação
química ou resistência elétrica. É manifestada por temperaturas altas ou baixas.
OBS: Produtos químicos residuais em tubulações podem causar acúmulo de calor.
Energia Residual: Energia remanescente em um equipamento ou sistema,
após liberação ou intervenção.
A energia residual não é sempre um risco tão óbvio quanto às fontes de
energia principais. A energia perigosa armazenada está presente sob qualquer
forma e deve ser tomada ação para assegurar-se de que a energia residual seja
isolada ou dissipada. Medidas efetivas devem ser tomadas para evitar acúmulo de
energia.
O procedimento detalhado sobre a utilização do LIBRA pode ser encontrado
no Sistema Integrado de Padronização Eletrônica da Petrobras (SINPEP- ABAST)
conforme PE-2AT-00005.
52
11 Segurança Integrada nos Trabalhos em Subestações
11.1 O choque elétrico
O termo choque elétrico ou eletrocussão se diz quando uma corrente elétrica
passa pelo corpo humano. O corpo humano apresenta uma resistência ôhmica
aproximadamente entre 1000 a 1500 Ω. O choque elétrico pode causar desde uma
sensação de desconforto, até a parada cardiorrespiratória e morte. A partir de 30 mA
a chance de sobrevivência começa a diminuir.
Figura 41 – Efeitos da corrente elétrica sobre o corpo humano
Tensão de Falta
É a tensão que aparece, quando de uma falha de isolamento, entre uma
massa e um eletrodo de aterramento (um ponto cujo potencial não seja modificado
pela energização da massa). Só é definida se o sistema possuir um ponto aterrado.
Tensão de passo
Diferença de potencial experimentada por uma pessoa, com os pés distantes
1m entre si (um passo), e nenhum outro contato com objetos aterrados.
53
Figura 42 – Cálculo da Tensão de Passo
Tensão de contato
É a tensão que pode aparecer acidentalmente, quando de uma falha de
isolamento entre duas partes simultaneamente acessíveis.
Figura 43 – Cálculo da Tensão de Toque
Potencial Transferido
Tensão que é transferida para fora da área da subestação coberta pela rede
de aterramento.
54
Figura 44 – Potencial Transferido entre subestações
Figura 45 – Tipos de choques elétricos
55
11.2 Arco elétrico
O arco elétrico ocorre devido à baixa isolação que o ar promove entre as
partes energizadas. Na ocorrência da passagem da corrente elétrica pelo ar, há um
aquecimento abrupto do mesmo, e como o gás se torna extremamente aquecido,
suas moléculas colidem intensamente umas com as outras, gerando íons e elétrons
livres; assim o ar atinge a condição de plasma (gás em alta temperatura que se
torna ionizado). Isso faz com que o plasma seja condutor de eletricidade, e à medida
que o calor é produzido, maior volume de ar se torna ionizado, o que pode fazer com
que uma falta fase-terra evolua para uma falta trifásica em um ambiente confinado,
como no caso de painéis elétricos.
Figura 46 - Ilustração de arco elétrico e seus efeitos
Como o arco elétrico gera altíssimas temperaturas, da ordem de 6000 °C,
como em algumas medições chegaram até 20000 °C, o trabalhador exposto sofre
grande risco de queimaduras.
Estudos apontam como limite para exposição da pele de forma a sofrer no
máximo queimadura de 2º grau uma exposição a uma energia de 1,2 cal/cm².
Tecidos comuns de vestimentas para trabalho, como fibras de algodão, suportam
uma energia de 2 cal/cm². Como estudos de nível de energia apontam que a energia
do arco elétrico pode atingir valores muito superiores, faz-se necessário tomar
medidas de proteção para minimizar os efeitos térmicos, como o desenvolvimento
de tecidos e roupas para proteção do trabalhador.
56
Figura 47 - Exemplos de queimaduras por arco elétrico
11.2.1 Determinação da energia incidente
O pesquisador Ralph Lee divulgou seu artigo, em que analisou os efeitos da
energia irradiada em um arco elétrico sobre o trabalhador, e desenvolveu um
trabalho onde apresenta uma fórmula teórica que determina a distância mínima que
poderia ser considerada segura entre o trabalhador e o ponto de ocorrência do arco
elétrico, para que não haja risco de queimaduras. Esta fórmula considera que na
distância calculada, o calor do arco atinge o valor limiar de queimadura do segundo
grau da pele. Após sua publicação, foram evitados muitos acidentes, devido ao
reposicionamento dos trabalhadores para zonas de pouco risco durante
intervenções nas instalações elétricas. Em 1995, a NFPA publicou a fórmula de Lee
em sua norma 70E[2]. Para os que ainda necessitavam executar seus trabalhos
dentro da zona de risco, continuava o perigo da exposição a níveis de energia
superiores ao limiar. Tendo isso em vista, tornou-se necessário introduzir o conceito
de energia liberada pelo arco elétrico, como forma de quantificar o risco, para que se
pudesse definir uma proteção adequada àqueles que trabalham dentro da zona de
risco.
A questão foi determinar uma vestimenta que suportasse o calor do arco elétrico,
que libera uma quantidade muito grande de energia a alta temperatura em pequeno
intervalo de tempo, da ordem de décimos de segundo.
11.2.2 Especificação da vestimenta resistente ao arco elétrico
Em 1998, a ASTM publicou o procedimento ASTM-F1959, onde estabeleceu
critérios de teste de arcos elétricos para tecidos, medindo sua característica,
57
chamada ATPV, definida como o valor da energia incidente que o tecido suporta
sem permitir que exceda o valor limiar de queimadura de segundo grau no lado
protegido, a pele. Este valor é medido em testes, em equipamento desenvolvido
para esta finalidade, e determinado por aplicação de algoritmo estabelecido pela
própria ASTM.
Os valores de ATPV são fornecidos pelos fabricantes de tecidos e
vestimentas para proteção contra arco. Baseado nos valores de ATPV ou EBT da
ASTM, a NFPA classifica as vestimentas em classes entre 0 e 4, onde cada
categoria compreende faixas de energia liberada, conforme tabela abaixo:
Tabela 11 - Reprodução da tabela 130.7(C)(11) da NFPA 70E – 2004
Figura 48 - Uso da vestimenta de proteção contra arco elétrico
58
11.3 Critérios de Segurança para ambientes e serviços em
painéis e equipamentos elétricos com potencial de arco elétrico (N-
2830).
11.3.1 Especificação de EPI para Profissionais que Atuam em Serviços de
Eletricidade
Para Uso Diário
a) calça e camisa ou macacão categoria de risco II até 33,47 J/cm2 (8 cal/cm2), com
certificado de ensaio, conforme normas ASTM F1506 e F1959;
b) bota para eletricista, sem biqueira de aço e sem partes metálicas, com isolação
para 14 kV / 1 min, sendo obrigatório o fornecedor apresentar o relatório de ensaio
realizado por Entidade Certificadora, conforme normas ABNT NBR 12594 e NBR
12576;
c) luva isolante de borracha, conforme norma ABNT NBR 10622;
d) óculos de segurança de policarbonato 2 mm para filtrar os raios ultravioleta;
e) capacete para eletricista com isolação 20 kV, classe B, devendo atender as
normas ABNT NBR 8221 e ISO 3873; sendo obrigatório o fornecedor apresentar o
relatório de ensaio realizado por Entidade Certificadora.
Para Uso em Manobras
a) macacão ou capa 7/8 ou equivalente, para proteção contra arco elétrico com
ATPV mínimo maior ou igual à energia de arco incidente calculada, com certificado
de ensaio, conforme normas ASTM F1506 e F1959;
b) protetor facial para proteção contra arco elétrico com ATPV mínimo maior ou igual
à energia de arco incidente calculada, com certificado de ensaio, conforme norma
ASTM F2178;
c) bota para eletricista com isolação para 14 kV/1 min, sendo obrigatório o
fornecedor apresentar o relatório de ensaio realizado por Entidade Certificadora,
conforme normas ABNT NBR 12594 e NBR 12576;
d) luva com ATPV mínimo maior ou igual à energia de arco incidente calculada, com
certificado de ensaio, conforme normas ASTM D120 e ASTM F496;
e) luva isolante de borracha, conforme norma ABNT NBR 10622.
Nota: Cada unidade deve disponibilizar os EPIs de manobra adequados em todas as
subestações e painéis elétricos existentes. Estes EPIs devem ser utilizados por
todas as pessoas que executem tarefas de risco de queimadura por arco elétrico e
devem ser apropriados para o nível de energia incidente na qual o trabalhador está
exposto.
59
11.4 Cuidados Operacionais
• Sempre que for acionar manual ou automaticamente um disjuntor ou uma
seccionadora, procure não ficar na frente do cubículo. Se houver um curto-circuito,
poderá ocorrer explosão do cubículo danificando tudo que estiver na frente.
• Não usar partes do corpo para medir temperatura. As temperaturas de
determinados equipamentos podem atingir valores muito altos.
• A pressurização deficiente da subestação, quando houver, pode permitir a
entrada de gases inflamáveis e causar uma explosão de proporções catastróficas.
• Cheiro de queimado na subestação pode significar falha eminente de algum
equipamento.
• Ao ser desligado do sistema, o banco de capacitores ainda mantém carga.
Portanto, deve-se aguardar a descarga do mesmo (15 min.) antes de aterrá-lo.
• Havendo necessidade de manobrar os PN’s em “ L “, atentar para o limite de
potência dos trafos.
• Operar os cubículos sempre com a porta fechada.
• Certificar que transformadores, seccionadoras e disjuntores a óleo estejam
com o nível de óleo no meio do visor. Se não estiver visível, não manobrar
(energizar/desenergizar). Solicitar reparo para a manutenção.
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REFERÊNCIAS
NORTEC; Normas Técnicas da Petrobras (N-2830). Rio de Janeiro: Petrobras,
2006.
EATON; Palestra Sobre Equipamentos de Baixa e Média Tensão. Rio de Janeiro,
2008.
Curso de Formação de Operadores; Equipamentos Elétricos. Cubatão:
PETROBRAS, 2002.
MAMEDE FILHO, J.; Manual de Equipamentos Elétricos – 3 ed. Editora LTC. Rio
de Janeiro, 2005.
BORDIGNON, A. L.; Equipamentos Elétricos Industriais. Rio de Janeiro:
PETROBRAS, 2008.
NAHASS, E. L.; Nível de Energia Liberada por Arcos Elétricos. Belo Horizonte,
2007.
SINPEP; Sistema Integrado de Padronização Eletrônica da Petrobras. Petrobras.
61