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EUTRO À TERRARevista Técnico-Científica |Nº2| Outubro 2008http://www.neutroaterra.blogspot.com
“O sucesso alcançado com a primeira publicação daO sucesso alcançado com a primeira publicação da“Neutro à Terra”, obrigou‐nos a elaborar a segundapublicação desta newsletter com um sentido demaior responsabilidade atendendo às expectativasque foram criadas.”
Professor Beleza Carvalho
Eficiência Sistemas Telecomunicações Domótica Máquinas Instalações
Instituto Superior de Engenharia do Porto – Engenharia Electrotécnica – Área de Máquinas e Instalações Eléctricas
Eficiência EnergéticaPág. 4
SistemasSegurançaPág. 8
Telecomunicações
Pág. 18
Domótica
Pág. 27
Máquinas EléctricasPág. 31
Instalações EléctricasPág. 38
EDITORIAL
Professor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
RR
A
ARTIGOS TÉCNICOS
04| Utilização Racional de Energia Eléctrica em Instalações Industriais.O caso da força motriz.Professor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
Instituto Superior de Engenharia do Porto
À T
ER Instituto Superior de Engenharia do Porto
08| Legislação de Segurança Contra Incêndio em Edifícios.Presente e Futuro.Engº António Augusto Araújo Gomes Instituto Superior de Engenharia do Porto
18| ITED – Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios.Novos horizontes alcançados.E º Sé i Fili C lh R
EU
TR
O Engº Sérgio Filipe Carvalho Ramos
Instituto Superior de Engenharia do Porto
27| A Solução POWERLINE Para o Sector Residencial.Engº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
31| Sistemas Geradores em Aproveitamentos Eólicos.Engº Pedro Miguel Azevedo de Sousa MeloI i S i d E h i d PE Instituto Superior de Engenharia do Porto
38| Harmónicos em Instalações Eléctricas.Causas, efeitos e normalização.Engº Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da SilvaInstituto Superior de Engenharia do Porto
EVENTOS
FICHA TÉCNICA
49| Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”25 de Junho de 2008 ‐ ISEP
FICHA TÉCNICA
DIRECTOR: Professor Beleza Carvalho
COLABORADORES: Beleza Carvalho, António Gomes, Henrique Silva, PedroMelo, Roque Brandão, Sérgio Ramos
PAGINAÇÃO E GRAFISMO: António Gomes
PROPRIEDADE: Área de Máquinas e Instalações EléctricasPROPRIEDADE: Área de Máquinas e Instalações EléctricasDepartamento de Engenharia ElectrotécnicaInstituto Superior de Engenharia do Porto
CONTACTOS: [email protected] ; [email protected]
DISTRIBUIÇÃO: Gratuita por email
EDITORIAL
O sucesso alcançado com a primeira publicação da “Neutro à Terra”, confirmado pelas várias mensagens de felicitações e deincentivo que nos foram enviadas provenientes de vários sectores relacionados com a Engenharia Electrotécnicaincentivo que nos foram enviadas, provenientes de vários sectores relacionados com a Engenharia Electrotécnica,nomeadamente engenheiros projectistas de instalações eléctricas, empresas e alunos de cursos de engenharia electrotécnica,obrigou‐nos a elaborar a segunda publicação desta “newsletter” com um sentido de maior responsabilidade atendendo àsexpectativas que foram criadas.
Os objectivos que se pretendem com esta publicação continuam os mesmos, ou seja, divulgar assuntos de carácter técnico‐científico, com uma abordagem crítica, mas construtiva, de forma que esta publicação também possa ser vista como umareferência em assuntos relacionados com Engenharia Electrotécnica. No entanto, além dos assuntos relacionados com asInstalações Eléctricas, abordados na primeira publicação, entendemos abrir espaço na “Neutro à Terra” à publicação de artigosç , p p ç , p ç p ç grelacionados com a eficiência energética, as máquinas eléctricas e as energias renováveis, atendendo à crescente importânciaque estes assuntos tomam actualmente.
Nesta segunda publicação, pode‐se encontrar assuntos reconhecidamente importantes e actuais. O problema da utilizaçãoracional de energia eléctrica nas instalações industriais, é actualmente um dos sectores em que se tem prioritariamente quetentar fazer economias. No artigo que é publicado, apresenta‐se um conjunto de soluções para uma utilização mais racional daenergia eléctrica no que respeita ao problema da força motriz, que é sem dúvida o equipamento mais relevante nas instalaçõesindustriais.
Outro assunto de grande interesse apresentado nesta publicação, tem a ver com necessidade de garantir a segurança daspessoas e dos bens, particularmente contra o risco de incêndio. Este assunto é actualmente de grande importância e,obrigatoriamente considerado, no âmbito da concepção e projecto das instalações eléctricas. No artigo apresentado é feita umaabordagem à legislação de segurança contra incêndios em edifícios, apresentando‐se o estado da arte sobre este assunto.
As infra‐estruturas de telecomunicações em edifícios são actualmente um assunto de importância incontornável. Oregulamento em vigor, publicado em 2005, tem suscitado várias dúvidas, não sendo totalmente claro as competências dosvários agentes envolvidos no assunto, sendo por vezes considerado algo ambíguo em determinados pontos. O artigo que éapresentado, além do enquadramento legislativo, clarifica as várias competências dos agentes envolvidos e define os critérios aadoptar na procura das melhores soluções de âmbito tecnológico.
Outro assunto de grande interesse apresentado nesta publicação, tem a ver com a automatização das instalações habitacionaisou domésticas. Neste sector, cada vez mais, são colocadas exigências em termos de conforto na utilização dos equipamentoseléctricos e uma utilização cada vez mais eficiente da energia eléctrica, impondo a necessidade de edifícios “inteligentes”. Adomótica tem aqui um papel fundamental. No artigo apresentado aborda‐se a tecnologia “Powerline Carrier”, como umaalternativa aos sistemas domóticos tradicionais.
As formas alternativas de produção de energia eléctrica, especialmente as que são baseadas em fontes de energias renováveis,como a eólica, dominam a actualidade e são temas de investigação e projectos no âmbito da Engenharia Electrotécnica. Nesteâmbito, os assuntos relacionados com as máquinas eléctricas e a conversão electromecânica de energia, são fundamentais.Nesta publicação é apresentado um artigo que foca as características mais relevantes dos principais sistemas de conversão deenergia eólica, fundamentalmente no que se refere aos geradores e conversores estáticos de potência. No artigo são tambémreferidos os princípios de base associados à conversão da energia eólica em energia eléctrica.
Finalmente, mas igualmente de grande importância, é publicado um artigo sobre o problema dos harmónicos nas instalaçõesindustriais. Este assunto, normalmente tema de estudos de investigação na área da engenharia electrotécnica, nem sempre éabordado com a profundidade desejável. O artigo faz o estado da arte sobre o assunto, enquadrando o problema no âmbito dasnormas em vigor.
Esperando que esta segunda publicação da “Neutro à Terra” satisfaça novamente as expectativas dos nossos leitores, sejam elesespecialistas, ou simplesmente pessoas interessadas nestes assuntos, apresento os meus cordiais cumprimentos.
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Porto, Outubro de 2008José António Beleza Carvalho
ARTIGO TÉCNICO
Profº José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto
Utilização Racional de Energia Eléctrica em Instalações Industriais.O caso da Força MotrizO caso da Força Motriz.
A produção de energia mecânica, através da utilização de
motores eléctricos, absorve cerca de metade da energia
eléctrica consumida no nosso País, da qual apenas metade é
energia útil. Este sector é, pois, um daqueles em que é
preciso tentar fazer economias, prioritariamente. O êxito
neste domínio depende, em primeiro lugar, da melhor
adequação da potência do motor à da máquina que ele
acciona. Quando o regime de funcionamento é muito
variável para permitir este ajustamento, pode‐se equipar o
motor com um conversor electrónico de variação de
velocidade. Outra possibilidade é a utilização dos motores “
de perdas reduzidas” ou de “alto rendimento”, que
permitem economias consideráveis.
Figura 1: Variação do rendimento e do cosϕ com a carga
(Fonte: documentos técnicos da E D P )Os motores mais utilizados na indústria apresentam
características de rendimento praticamente constantes
acima da meia carga. Mas o seu cosϕ continua a crescer para
além deste valor, como se pode ver na figura 1. Abaixo da
meia carga os motores consomem demasiada energia. Perto
da plena carga em regime permanente, o aquecimento
(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)
Um método rápido para determinar o regime de carga de
um motor assíncrono, consiste na comparação da velocidade
de funcionamento (medida com um taquímetro) com a
velocidade à plena carga (indicado na chapa de
limita a sua longevidade.
Assim, os motores devem ser dimensionados de modo a
funcionarem acima de 75% da sua carga nominal, obtendo‐
se as seguintes vantagens:
‐ melhor rendimento;
características), através da seguinte expressão:
em que:
ns : é a rotação síncrona do motor, e que depende do
100 (%) Carga de Regime ×−−
=ns
ms
nnnn
|4
‐ factor de potência mais elevado;
‐ menor investimento no motor e aparelhagem de
comando e protecção.
número de pólos da máquina
nm : é a rotação medida no veio da máquina
nn : é a rotação nominal da máquina
ARTIGO TÉCNICO
Na tabela seguinte apresenta‐se os valores típicos das
velocidades de sincronismo, para uma frequência da rede de
sensíveis de energia. Trata‐se muito globalmente do
accionamento das máquinas rotativas receptoras (bombas,
50 Hz.
Tabela 1 – Número de pólos e rotação síncrona para 50Hz
ventiladores, sopradores e compressores). Estas máquinas
requerem, com efeito, a maior parte das vezes, uma
regulação do ponto de funcionamento em função dos
parâmetros de exploração do processo. Nestes casos, os
métodos clássicos de regulação de velocidade traduzem‐se
em aumentos significativos da potência consumida em
Número de Pólos 2 4 6 8 10 12
Velocidade de sincronismo (rpm)
3000 1500 1000 750 600 500
Por exemplo, um motor assíncrono de 4 pólos com 110kW,
apresenta uma velocidade de funcionamento de 1495 rpm,
uma velocidade de sincronismo de 1500 rpm e de plena
carga de 1480 rpm. Nesta situação, o seu regime de carga
será:
relação à necessidade real. São, pois, soluções vorazes em
energia. A adopção de variadores electrónicos para regular a
velocidade das máquinas rotativas é, actualmente, a solução
mais eficiente, apresentando os seguintes benefícios:
‐ economia de energia
‐ aumento da produtividade14951500 −
A carga que está acoplada terá uma potência de:
P=110 x 0,25 = 27,5 kW
Nestas condições, é preferível utilizar um motor de 30 kW.
‐ melhoria da qualidade do produto
‐ menor desgaste mecânico
Assim, em aplicações onde sejam requeridas apenas duas ou
três velocidades, é aconselhável a utilização de motores
assíncronos de velocidades variáveis, disponíveis com
%251001480150014951500 (%) Carga de Regime =×
−=
Para as situações de carga variável ao longo do dia, deve‐se
determinar um valor médio e dimensionar o motor em
função do mesmo, de acordo com a figura seguinte.
diversos tipos de características de binário/velocidade, e por
isso adaptáveis a diversos tipos de carga. Nestes sistemas, a
aplicação de variadores electrónicos de velocidade, bem
como de equipamentos mais eficientes do ponto de vista
energético, permite elevar o rendimento global dos sistemas
de 31% para 72%, com tempos de recuperação do
Figura 2: Diagrama do consumo de potência de um motor
(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)
investimento normalmente inferiores a três anos. Por outro
lado, os variadores electrónicos de velocidade possuem
diversos tipos de protecções para o motor, que deixam assim
de ser adquiridas isoladamente e oferecem uma maior
flexibilidade de colocação, podendo facilmente ser
integrados em sistemas automáticos de gestão da produção.Para um grande número de actividades industriais, a
utilização de motores de velocidade variável é indispensável
ao processo de fabrico. É o caso, por exemplo, do
accionamento dos laminadores, misturadores,
centrifugadores, fornos rotativos, máquinas ferramentas ou
na tracção eléctrica. O seu uso tornou‐se clássico e as
Actualmente, encontra‐se já disponível no mercado os
chamados motores de “perdas reduzidas”, ou de “alto
rendimento”, mais caros que os motores clássicos, mas cuja
utilização se revela rentável quando o seu tempo anual de
utilização for suficientemente longo. Os construtores
5|
soluções evoluem a par e passo com os progressos técnicos.
Existe, por outro lado, um domínio de aplicações novas onde
a adopção da velocidade variável permite obter economias
aumentaram a massa de materiais activos (cobre e ferro) de
forma a diminuir as induções, as densidades de corrente e,
assim, reduzir as perdas no cobre e no ferro. Utilizam chapas
ARTIGO TÉCNICO
ΔP : variação das perdas entre os dois motores
K : preço do kWh
magnéticas de perdas mais reduzidas, entalhes especiais em
certos casos e reformularam a parte mecânica, com especial
t : tempo de utilização (horas)
Conclusão
A situação energética portuguesa é caracterizada por uma
f d dê i (i d 90% d
incidência sobre a ventilação, para reduzir a potência
absorvida por esta e diminuir o nível de ruído. Daí resulta,
para idêntica dimensão, um aumento de peso da ordem de
15%, e de preço da ordem de 20 a 25%. Contudo, a melhoria
do rendimento, compreendida entre 2 e 4,5%, e a do cosϕ,
permite amortizar rapidamente este aumento de preço. Para
forte dependência externa (importamos cerca de 90% da
energia que consumimos), pela dependência
fundamentalmente em relação a uma única forma de
energia (o petróleo), apesar dos esforços que se têm feito
nos últimos anos para alterar esta situação, por um nível de
consumo fraco em comparação ao de outros países
b d CEE f t i t id d éti d
qualquer investimento em motores eléctricos efectuado,
pelo menos, para 10 anos, os modelos de perdas reduzidas
são fortemente competitivos.
Na figura 3, apresenta‐se uma análise comparativa entre os
motores convencionais e os motores de alto rendimento.membros da CEE e por uma forte intensidade energética do
Produto Interno Bruto (PIB).
A valorização das economias de energia, em particular da
energia eléctrica, possíveis de realizar pela via da gestão e da
sua utilização racional, conduz a benefícios que se podem
repercutir, de forma global, a nível nacional e, de forma
directa e imediata, a nível do consumidor com as seguintes
vantagens:
‐ Aumento da eficácia do sistema energético;
‐ Redução da factura energética;
‐ Acréscimo de produtividade da empresa em quaisquer
Figura 3: Análise comparativa do rendimento e cosϕ
para motores convencionais e de alto rendimento, de 55kW p p q q
sectores de actividade;
‐ Aumento da competitividade no mercado interno e
externo ou aumento da disponibilidade de energia para
outros fins;
‐ Conhecimento mais profundo das instalações e do custo
energético de cada fase processo ou sistema
p ,
(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)
O acréscimo de custos dos motores de alto rendimento é
recuperado através da economia de energia eléctrica que
proporcionam.
energético de cada fase, processo ou sistema.
No caso da força motriz é fundamental dimensionar
correctamente estes equipamentos, fazendo os motores
funcionar com cargas da ordem dos 70 a 80%. Por outro
lado, e sempre que necessário, deve‐se utilizar dispositivos
O tempo de recuperação N do investimento suplementar
devido à instalação de motores de alto rendimento, pode ser
calculado através da seguinte expressão:
tN
..ΚΔΡΔΙ
=
|6
electrónicos de variação de velocidade, que permitem um
desempenho mais eficiente dos motores em diferentes
regimes de carga. Também a utilização de motores de “alto
em que:
ΔΙ : diferença de custos
ARTIGO TÉCNICO
rendimento”, que já provaram a sua competitividade, apesar
do seu custo superior, deve ser equacionada para diversos
a qualquer política de utilização racional de energia eléctrica
em instalações industriais, consiste no conhecimento dos
tipos de aplicações.
Finalmente, lembrar que a regra fundamental, indispensável
consumos por meio de medida e na detecção de forma
eficaz das principais perdas de energia que possam existir na
instalação industrial.
Fontes de Informação Relevantes
[01] “Efficient Use of Electrical Energy in Industrial Installations” – José António Beleza Carvalho, Roque Filipe Mesquita
Brandão. 4TH European Congress Economics and Management of Energy in Industry. Porto, Novembro de 2007.
[02] " Política Energética e Plano Energético Nacional" – Eng. Mira Amaral ‐ Cadernos de Divulgação do Ministérios da
Indústria e Energia.
[03] " Economia de Energia" – Brochuras publicadas pela Direcção Geral de Geologia e Energia. Edição: Ministério da
Economia
[04] "Racionalização da força Motriz" Documento Técnico da EDP Edição: EDP.
[05] "A Gestão da Energia e o Regulamento de Gestão do Consumo de Energia" – Brochura publicada pela Direcção Geral de
Geologia e Energia. Edição: Ministério da Economia
[06] "Economias de Energia nas Utilizações Industriais" ‐ Documento Técnico da EDP. Edição: EDP.
[07] “Manual do Gestor de Energia” – Centro para a Conservação de Energia, Direcção Geral de Geologia e Energia. Edição:
Mi i té i d E iMinistério da Economia
7|
ARTIGO TÉCNICO
Engº António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto
Legislação de Segurança Contra Incêndio em Edifícios.Presente e FuturoPresente e Futuro.
Resumo
A regulamentação de segurança das instalações reveste‐se
parte de todos de todos os agentes envolvidos (projectistas,
instaladores...), da aplicação dos regulamentos estabelecidos
para as instalações de Segurança.
da maior relevância, não só em consideração à vida humana,
como à própria actividade económica.
Motivada pela constante evolução da tecnologia, do
surgimento de novos materiais e equipamentos e das
exigências funcionais dos espaços, a regulamentação de
Esta tarefa apenas poderá ser conseguida se houver um
conhecimento completo e profundo dos diplomas legais que
enquadram a área de segurança dos edifícios.
O presente trabalho tem, pois, por objectivo, sistematizar e
segurança requer uma constante actualização e adaptação a
essa novas necessidades e exigências.
Cada vez mais a segurança de pessoas e bens é uma directriz
fundamental aquando da realização dos projectos e
execução dos edifícios, dos mais diversos fins.
apresentar a presente regulamentação contra incêndios em
edifícios, bem como apresentar o futuro Regulamento de
Segurança Contra Incêndio em Edifícios, que vem criar um
inovador enquadramento nesta área, por forma a serem
garantidas as exigências mínimas de protecção de pessoas,
instalações e bens.
De forma a precaver situações que possam colocar em risco
pessoas e bens, são consideradas medidas activas e passivas
de protecção, das quais poderemos destacar os sistemas de
detecção automática de incêndio, detecção automática de
intrusão, sinalização de saída, etc.
1. Enquadramento
A maioria da legislação portuguesa sobre segurança contra
incêndio em edifícios é relativamente recente e encontra‐se
dispersa por diversos diplomas legais criando regras para as
Assim, a especial preocupação com a segurança de pessoas e
bens justifica a importância ocupada pela segurança, a qual
exige a necessidade de se assegurar a forma como são
projectadas, executadas, exploradas e conservadas, em geral
as instalações e em particular as instalações de segurança
instalações e preconizando especificações para os sistemas
activos e passivos de segurança.
A base histórica inicial desta estrutura de leis de protecção
contra incêndio em edifícios parte do Decreto‐Lei n.º 38 382,
de 7 de Agosto de 1951, que aprovou o Regulamento Geral
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dos edifícios.
Torna‐se, pois, imperioso garantir‐se o cumprimento, por
das Edificações Urbanas (RGEU), com particular referência no
Título V ‐ Condições especiais relativas à segurança das
edificações, Capítulo III ‐ Segurança contra incêndios.
ARTIGO TÉCNICO
Quase quatro décadas depois, através do Decreto‐Lei 426/89
de 06 de Dezembro, foram publicadas as Medidas Cautelares
Justifica‐se assim a pertinência da criação de um diploma,
que consolide toda a legislação de segurança contra incêndio
de Segurança Contra Riscos de Incêndio em Centros Urbanos
Antigos. Posteriormente foram publicados outros diplomas
enquadrando outros tipos de instalações.
Actualmente existe um conjunto significativo de
regulamentos de Segurança Contra Incêndio dispersos por
em edifícios num único regulamento, que seja tronco
normativo comum de aplicação geral a todos os edifícios,
sem prejuízo de nele se incluírem disposições específicas
complementares julgadas convenientes a cada utilização‐
tipo.
tipo de ocupação, Normas de Segurança Contra Incêndio e
Medidas de Segurança Contra Incêndio, dos quais uns
apresentam excessiva minúcia, mas outros raramente
ultrapassam o plano genérico.
Assim, a actual legislação de segurança contra incêndios em
De forma a dar cumprimento a este objectivo, no futuro,
toda a legislação de segurança contra incêndio em edifícios,
assentará no Regulamento Geral de Segurança Contra
Incêndio em Edifícios (RG‐SCIE), que se espera seja aprovado
e publicado ainda durante o ano de 2008.
edifícios encontra‐se dispersa por um número excessivo de
diplomas avulso, mas mesmo assim ainda incompleta, no
espaço e no tempo, é parcialmente incoerente e repetitiva,
volumosa e de manuseamento complicado, por vezes, de
interpretação problemática, em particular em edifícios de
utilização mista, heterogénea em termos jurídicos e técnicos
2. Actual Legislação de Segurança Contra Incêndio
A actual legislação de segurança contra incêndio encontra‐se
dispersa por diversos Regulamentos, Normas e Medidas de
Segurança Contra Incêndio, de aplicação específica aos
edifícios de utilização objecto dos diplomas.
e, parcialmente incoerente.
Verifica‐se ainda que uma vasta área de edifícios não dispõe
de regulamentos específicos de segurança contra incêndios,
como é, designadamente, o caso das instalações industriais,
armazéns, gares de transporte, parques de campismo, lares
2.1. Edifícios de Habitação
O Decreto‐Lei n.º 64/90 de 21 Fevereiro, Rectificado por
Declaração publicada no DR ‐ I Série n.º 99 de 30 de Abril de
1990, aprovou e publicou o Regulamento de Segurança
de idosos, museus, bibliotecas, arquivos e locais de culto.
Nestes casos, apenas é aplicável o Regulamento Geral das
Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º 38 382,
de 7 de Agosto de 1951, manifestamente insuficiente para a
salvaguarda da segurança.
Contra incêndio em Edifícios de Habitação.
O Regulamento de Segurança Contra incêndio em Edifícios
de Habitação, tem por objecto definir as condições a que
devem satisfazer os edifícios destinados a habitação, com
vista a limitar o risco de ocorrência e de desenvolvimento de
Assim, além de incompleta e demasiado dispersa por
diversos diplomas, a actual legislação de segurança contra
incêndio em edifícios, é dificilmente harmonizável entre si e
geradora de dificuldades na sua compreensão, sendo
particularmente difícil obter, por parte das várias entidades
incêndio, a facilitar a evacuação dos ocupantes e a favorecer
a intervenção dos bombeiros.
Este Decreto‐Lei revogou relativamente a edifícios de
habitação, o capítulo III do título V do Regulamento Geral
das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º 38
9|
responsáveis pela aplicação da lei, uma visão sistematizada e
uma interpretação uniforme, com evidente prejuízo da
autoridade técnica que deve assistir às suas normas.
382, de 7 de Agosto de 1951.
ARTIGO TÉCNICO
Decreto Regulamentar n.º 34/95, de 16 de Dezembro,
aprova e publica o regulamento das condições técnicas e de
2.2. Parques de Estacionamento Cobertos
segurança dos recintos de espectáculos e divertimentos
públicos.
Revoga o Decreto n.º 42 662, de 20 de Novembro de 1959.
2.4. Edifícios do Tipo Hospitalar
O Decreto‐Lei n.º 66/95, de 08 Abril, aprovou e publicou o
Regulamento de segurança contra incêndio em parques de
estacionamento cobertos.
O Regulamento de segurança contra incêndio em parques de
estacionamento cobertos estabelece as medidas de 2.4. Edifícios do Tipo Hospitalar
O Decreto‐Lei n.º 409/98, de 23 de Dezembro, Rectificado
pela DR nº7‐H/99, I Série‐A nº49 de 27 de Fevereiro, aprovou
e publicou o Regulamento de segurança contra incêndio em
edifícios do tipo hospitalar (Hospitais e centros de saúde,
U id d i d d úd U id d d úd d
estacionamento cobertos estabelece as medidas de
segurança contra incêndio a observar em parques de
estacionamento cobertos que ocupam a totalidade do
edifício e em parques de estacionamento cobertos que
ocupam apenas parte de um edifício cuja parte restante tem
ocupação diferente, nomeadamente habitações e
estabelecimentos que recebem público, de área bruta total Unidades privadas de saúde, Unidades de saúde das
instituições privadas de solidariedade social).
Este Decreto‐Lei revogou relativamente aos edifícios de tipo
hospitalar, as disposições do capítulo III do título V do
Regulamento Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo
estabelecimentos que recebem público, de área bruta total
superior a 200 m2.
Este Decreto‐Lei revogou relativamente a espaços ocupados
para recolha de veículos automóveis e seus reboques, as
disposições constantes nos art.º 23.º e 24.º, n.º 4,5 e 7 do
t º 51 º t º 81 º d R l t d S C t Decreto‐Lei n.º 38 382, de 7 de Agosto de 1951.
A Portaria n.º 1275/2002, de 19 de Setembro, aprovou as
Normas de segurança contra incêndio a observar na
exploração dos estabelecimentos de tipo hospitalar, de
acordo com o disposto no artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º
art.º 51.º e art.º 81.º do Regulamento de Segurança Contra
Incêndio em Edifícios de Habitação, aprovado pelo Decreto‐
Lei n.º 64/90, de 15 de Fevereiro.
2.3. Recintos de Espectáculos e de Divertimento Público
409/98, de 23 de Dezembro, que aprovou o Regulamento de
Segurança contra Incêndio em Edifícios de Tipo Hospitalar.
2.5. Edifícios do Tipo Administrativo
O D t L i º 410/98 d 23 d D b R tifi d
O Decreto Regulamentar n.º 315/95, de 16 de Dezembro,
publicou o Regulamento das condições técnicas e de
segurança dos recintos de espectáculos e de divertimentos
públicos.
O Decreto‐Lei n.º 309/2002, de 16 Dezembro, regula a O Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de Dezembro, Rectificado
pelo DR n.º 44/99, Série I‐A, de 27 de Fevereiro, aprovou e
publicou o Regulamento de segurança contra incêndios em
edifícios do tipo administrativo.
Revogou relativamente aos edifícios de tipo administrativo,
O Decreto Lei n. 309/2002, de 16 Dezembro, regula a
instalação e o funcionamento dos recintos de espectáculos e
de divertimentos públicos.
Revoga os artigos 20º a 23º do Decreto ‐Lei n.º 315/95, de 28
de Novembro. São ainda revogados os artigos 1.º, 2.º, 3.º,
35 º 37 º 43 º 46 º d D t L i º 315/95 d 28 d
|10
as disposições do capítulo III do título V do Regulamento
Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º
38382, de 7 de Agosto de 1951.
35.º, 37.º e 43.º a 46.º do Decreto‐Lei n.º 315/95, de 28 de
Novembro, na parte relativa aos recintos de espectáculos e
de divertimentos públicos previstos no referido diploma.
ARTIGO TÉCNICO
A Portaria n.º 1276/2002, de 19 de Setembro, aprovou as
Normas de segurança contra incêndio a observar na
Revoga os artigos 57.º e 260.º do Regulamento das
Condições Técnicas e de Segurança dos Recintos de
exploração dos estabelecimentos de tipo Administrativo, de
acordo com o artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de
Dezembro, que aprovou o Regulamento de Segurança contra
Incêndio em Edifícios de Tipo Administrativo.
2.6. Edifícios Escolares
Espectáculos e Divertimentos Públicos anexo ao Decreto
Regulamentar n.º 34/95, de 16 de Dezembro.
O Decreto Regulamentar Nº 5/97 de 31 de Março, aprova o
Regulamento das Condições Técnicas de Segurança dos
Recintos de Diversões Aquáticas.
O Decreto‐Lei n.º 414/98 de 31 de Dezembro, Rectificado
pelo DR nº44/99, Série I‐A de 27 de Fevereiro aprovou e
publicou o Regulamento de segurança contra incêndio em
edifícios escolares.
2.9 Estabelecimentos de fabrico e armazenagem de
produtos explosivos
O Decreto‐Lei n.º 87/05 de 23 Maio define normas relativas a
à emissão de alvarás e licenças para estabelecimentos de
Revogou relativamente aos edifícios escolares, as
disposições do capítulo III do título V do Regulamento Geral
das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º
38382, de 7 de Agosto de 1951.
A Portaria nº1444/2002 de 07 de Novembro, publica as
fabrico e armazenagem de produtos explosivos.
Revoga os artigos 2.º e 3.º do Decreto‐Lei n.º 139/2002, de
17 de Maio e o n.º 1 do artigo 3.º e o n.º 2 do artigo 12.º do
Regulamento de Segurança dos Estabelecimentos de Fabrico
e de Armazenagem de Produtos Explosivos, aprovado pelo
Normas de segurança contra incêndio a observar na
exploração dos estabelecimentos escolares, de acordo com o
artigo 4º do Decreto‐Lei nº 414/98, de 31 de Dezembro, que
aprovou o Regulamento de Segurança contra Incêndio em
Edifícios Escolares.
Decreto‐Lei n.º 139/2002, de 17 de Maio.
O Decreto‐Lei n.º 139/2002, de 17 de Maio, aprovou o
Regulamento da segurança nas instalações de fabrico e de
armazenagem de produtos explosivos.
2.7. Estádios
O Decreto‐Lei nº 317/97, de 25 de Novembro, criou o regime
de instalação e funcionamento de instalações desportivas.
O Decreto Regulamentar nº 10/2001, de 7 de Junho, de
Revoga o Decreto‐Lei n.º 142/79, de 23 de Maio, a Portaria
n.º 29/74, de 16 de Janeiro, a Portaria n.º 831/82, de 1 de
Setembro e a Portaria n.º 506/85, de 25 de Julho.
O Decreto‐Lei n.º 164/2001 de 23 de Maio, determina as
medidas de prevenção de acidentes graves que envolvam
acordo com o disposto no artigo 7º do Decreto‐Lei nº
317/97, de 25 de Novembro, aprovou e publicou o
Regulamento das condições técnicas de segurança nos
estádios.
2.8 Recintos de Diversões Aquáticas
substâncias perigosas e a limitação das suas consequências
para o homem e para o ambiente.
Revoga o Decreto‐Lei n.º 204/93, de 3 de Junho.
2.10 Centros Urbanos Antigos
11|
O Decreto‐Lei n.º 65/97 de 31 de Março, regula a Instalação
e Funcionamento dos Recintos com Diversões Aquáticas.
O Decreto‐Lei n.º 426/89, de 6 Dezembro, aprovou e
publicou as medidas cautelares de segurança contra riscos
ARTIGO TÉCNICO
2.13 Empreendimentos de Restauração e Bebidasde incêndio em centros urbanos antigos.
A Portaria nº1063/97 de 21 Outubro, publicou as Medidas de
segurança aplicadas na construção, instalação e
funcionamento dos empreendimentos turísticos e dos
estabelecimentos de restauração e de bebidas.
Deu cumprimento ao definido no n.º 3 do artigo 21.º do
As medidas cautelares de segurança contra riscos de
incêndio em centros urbanos antigos contém as disposições
genéricas a observar em operações de beneficiação de
edifícios e outras acções a realizar em centros urbanos
antigos destinadas a reduzir o risco de eclosão de incêndio, a
limitar a propagação de incêndio, a possibilitar a evacuação
Decreto‐Lei n.º 167/97, de 4 de Julho, que aprovou o novo
regime jurídico de instalação e funcionamento dos
empreendimentos turísticos e no n.º 3 do artigo 6.º do
Decreto‐Lei n.º 168/97, de 4 de Julho, que aprovou o novo
regime jurídico de instalação e funcionamento dos
estabelecimentos de restauração e de bebidas.
dos edifícios e a facilitar a intervenção dos bombeiros.
2.11 Instalações de armazenamento de produtos do
petróleo e instalações de abastecimento de
combustíveis líquidos e gasosos.
2.14 Estabelecimentos Comerciais (A≥300m2)
O Decreto‐Lei n.º 368/99, de 18 Setembro, aprovou e
publicou as medidas de segurança contra risco de incêndio
aplicáveis aos estabelecimentos comerciais com área igual
O Decreto‐Lei n.º 267/02 de 26 de Novembro, estabelece os
procedimentos e define as competências para efeitos de
licenciamento e fiscalização de instalações de
armazenamento de produtos do petróleo e instalações de
postos de abastecimento de combustíveis.
ou superior a 300m2 ou de substâncias perigosas
independentemente da área.
Revogou o Decreto‐Lei n.º 61/90, de15 de Fevereiro, que
aprovou as normas de segurança contra riscos de incêndio a
aplicar em estabelecimentos comerciais.
Portaria nº 1188/03 de 10 de Outubro, regula os pedidos de
licenciamento de combustíveis. Pormenorização de certos
aspectos do processo de licenciamento e fiscalização de
instalações de armazenamento de produtos do petróleo e de
abastecimento de combustíveis de acordo com o disposto no
n.º2 do artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º 267/2002, de 26 de
2.15 Estabelecimentos Comerciais (A<300m2)
A Portaria n.º 1299/2001, de 21 de Novembro, aprovou as
medidas de segurança contra Incêndio a observar em
estabelecimentos comerciais ou prestação de serviços com
Dezembro.
2.12 Empreendimentos Turísticos
O Decreto‐Lei n.º 167/97, de 04 de Julho, Rectificado pelo
Decreto‐Lei n.º 305/99, de 06 de Agosto e o Decreto‐Lei n.º
área < 300m2.
Deu cumprimento ao definido no artigo 4º do artigo 1.º do
Decreto‐Lei nº 368/99, de 18 de Setembro.
2.16 Edifícios de Serviços Públicos
55/02, de 11 de Março aprovou o Regime jurídico dos
empreendimentos turísticos.
A Portaria nº 1063/97 de 21 Outubro, de acordo com o n.º 3
do artigo 21.º do Decreto‐Lei n.º 167/97, de 4 de Julho, e n.º
3 do artigo 6.º do Decreto‐Lei n.º 168/97, aprovou e publicou
|12
A Resolução do Concelho de Ministros nº31/89 de 15 de
Setembro, publicado no DR ‐ I série nº 213, aprovou e
as Medidas de segurança aplicadas na construção, instalação
e funcionamento dos empreendimentos turísticos e dos
estabelecimentos de restauração e de bebidas.
ARTIGO TÉCNICO
publicou as medidas cautelares mínimas contra riscos de
incêndio a aplicar nos locais e seus acessos integrados em
edifícios onde estejam instalados serviços públicos da
administração central, regional e local e instituições de
interesse público e entidades tuteladas pelo Estado.
3. Futura Legislação de Segurança Contra Incêndio
Dadas as fragilidades da actual legislação de segurança
contra incêndio, anteriormente expostas, está prevista a
publicação do Regulamento Geral de Segurança Contra
Incêndio em Edifícios, já aprovado na generalidade em
conselho de Ministros e fazendo parte dos objectivos do
governo para o ano de 2008, conforme as "Grandes Opçõesg p pç
do Plano para 2008" (Lei n.º 31/2007 de 10 de Agosto).
O Regulamento Geral de Segurança Contra Incêndio em
Edifícios apresenta um conjunto amplo de exigências
técnicas aplicáveis à segurança contra incêndio, no que se
refere à concepção geral da arquitectura dos edifícios erefere à concepção geral da arquitectura dos edifícios e
recintos a construir ou remodelar, às disposições
construtivas, às instalações técnicas e aos sistemas e
equipamentos de segurança. Será um único regulamento, de
utilização mais fácil, homogéneo e coerente e cobrindo todo
o ciclo de vida dos edifícios. Congrega os 16 diplomas
dispersos e reduz 1200 artigos a 334.dispersos e reduz 1200 artigos a 334.
Engloba as disposições regulamentares de segurança contra
incêndio aplicáveis a todos os edifícios e recintos,
distribuídos por 12 utilizações‐tipo, sendo cada uma delas,
por seu turno, estratificada por quatro categorias de risco de
incêndio São considerados não apenas os edifícios deincêndio. São considerados não apenas os edifícios de
utilização exclusiva, mas também os edifícios de ocupação
mista.
No diploma encontram‐se estruturadas um conjunto amplo
de exigências técnicas aplicáveis à segurança contra
in êndio no q e se refere à on ep ão eral da arq ite t ra
13|
incêndio, no que se refere à concepção geral da arquitectura
dos edifícios e recintos a construir ou remodelar, às
disposições construtivas, às instalações técnicas, aos sistemas
ARTIGO TÉCNICO
Para cumprimentos dos seus objectivos o RG‐SCIE:
‐ É de aplicação universal;
e equipamentos de segurança, para além das necessárias
medidas de auto‐protecção e de organização de segurança
‐ Cobre todo o ciclo de vida dos edifícios e dos recintos;
‐ As medidas de segurança são graduadas em função da
classificação do risco;
‐ Explicita as competências, as responsabilidades e os
mecanismos de fiscalização de SCIE.
contra incêndio, aplicáveis quer em edifícios existentes, quer
em novos edifícios a construir.
Do mesmo modo, são estabelecidas as necessárias medidas
de auto‐protecção e de organização de segurança contra
incêndio, aplicáveis quer em edifícios existentes, quer em
3.2 Campo de Aplicação
O RG‐SCIE aplica‐se a:
‐ Novos edifícios, partes de edifícios e recintos, a
construir, montar ou implantar;
‐ Reconstruções e ampliações de edifícios e recintos já
novos edifícios a construir, e define‐se um regime
sancionatório para o incumprimento das novas regras.
3.1 Objectivo
Protecção, face ao risco de incêndio em edifícios,
existentes ou de suas partes;
‐ Mudanças de uso permanente de edifícios e recintos já
existentes ou de suas partes;
‐ As medidas de auto‐protecção e de gestão de segurança
constantes no diploma aplicam‐se também a edifícios e
recintos já existentes.
estabelecimentos e recintos itinerantes ou ao ar livre:
‐ Da vida humana;
‐ Do ambiente;
‐ Do património cultural;
‐ De meios essenciais à continuidade de actividades sociais
relevantes.
|14
ARTIGO TÉCNICO
3.3 Estrutura n.º 44, série I‐A de 27‐02‐99, que aprovou o regulamento de
segurança contra incêndios em edifícios do tipo
O Regulamento Geral de Segurança Contra Incêndio em
Edifícios desenvolve‐se nos seguintes 9 capítulos:
I. Disposições gerais e fiscalização;
II. Caracterização do risco de incêndio;
III C di õ i
Administrativo, e respectiva Portaria n.º 1276/2002, de 19 de
Setembro, publicada no DR ‐ I série‐B n.º 217, que aprovou
as normas de segurança contra incêndio a observar na
exploração dos estabelecimentos de tipo Administrativo.
‐ Decreto‐Lei n.º 414/98, de 31 de Dezembro, publicado
no DR ‐ I série‐A n.º 301, rectificado pelo DR n.º 44/99,
III. Condições exteriores comuns;
IV. Condições gerais de comportamento ao fogo, isolamento
e protecção;
V. Condições gerais de evacuação;
VI. Condições gerais das instalações eléctricas;
VII. Condições gerais dos equipamentos e sistemas de
Série I‐A de 27 de Fevereiro, que aprovou o regulamento
de segurança contra incêndio em edifícios Escolares, e
respectiva Portaria n.º 1444/2002, de 07 de Novembro,
publicada no DR ‐ I Série‐B n.º 257, que aprovou as
normas de segurança contra incêndio a observar na
exploração dos estabelecimentos Escolares.
segurança;
VIII. Condições gerais de organização e gestão da segurança;
IX. Condições específicas das utilizações‐tipo.
3.4 Diplomas Revogados
‐ Decreto‐Lei n.º 368/99, de 18 Setembro, publicado no DR
‐ I Série‐A n.º 219, que aprovou a protecção contra
incêndio em Estabelecimentos Comerciais com área igual
ou superior a 300m2 ou de substâncias perigosas
independentemente da área, e respectiva Portaria n.º
1299/2001, de 21 de Novembro, publicada no DR ‐ I
A entrada em vigor do Regulamento Geral de Segurança
Contra Incêndio em Edifícios revoga os seguintes diplomas:
‐ As disposições do capítulo III do título V do Regulamento
Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐
Lei n.º 38 382, de 7 de Agosto de 1951;
Série‐B n.º 5270, que aprovou as medidas de segurança
contra incêndio a observar em Estabelecimentos
Comerciais ou Prestação de Serviços com área inferior a
300m2.
‐ As disposições relativas à segurança contra incêndio
constantes do Decreto Regulamentar n.º 34/95, de 16 de
‐ A Resolução do Concelho de Ministros n.º 31/89, de 15
de Setembro, publicado no DR ‐ I série n.º 213;
‐ O Decreto‐Lei n.º 64/90, de 21 Fevereiro, publicado no
DR ‐ I série n.º 44, rectificado por Declaração publicada
no DR ‐ I Série n.º 99 de 30‐04‐90;
‐ O Decreto‐Lei n º 66/95 de 08 Abril publicado no DR ‐ I
Dezembro, publicado no DR ‐ I série‐B n.º 289, que
aprovou o regulamento das condições técnicas e de
segurança dos Recintos de Espectáculos e de
Divertimentos Públicos, e do Decreto‐Lei n.º 309/2002,
de 16 de Dezembro, publicado no DR ‐ I Série A n.º 290,
que aprovou a revisão do regime geral aplicável aos‐ O Decreto‐Lei n.º 66/95, de 08 Abril, publicado no DR ‐ I
série‐A n.º 84;
‐ A Portaria n.º 1063/97, de 21 Outubro, publicada no DR ‐
I série‐B n.º 244;
‐ O Decreto‐Lei n.º 409/98, de 23 de Dezembro, publicado
no DR ‐ I série‐A n.º 295, e a Portaria n.º 1275/2002, de
d b bl d é
Recintos de Espectáculos e de Divertimentos Públicos da
competência das autarquias locais.
– As disposições relativas à segurança contra incêndio
constantes do Decreto Regulamentar n.º 10/2001, de 7
de Junho, publicado no DR – I série‐B n.º 132, que
aprovou o regulamento das condições técnicas e de
15|
19 de Setembro, publicada no DR ‐ I série‐B n.º 217;
‐ Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de Dezembro, publicado
no DR ‐ I série‐A n.º 295, rectificado pelo DR ‐ I série‐A
segurança dos Estádios, e do Decreto‐Lei n.º 317/97, de
25 de Novembro, publicado no DR ‐ I série‐A n.º 273, que
aprovou o regime de instalação e funcionamento das
ARTIGO TÉCNICO
Instalações Desportivas de uso público.
‐ As disposições relativas à segurança contra incêndio
constantes do Decreto Regulamentar n.º 5/97, de 13 de
Março, publicado no DR – I série‐B n.º 75, que aprovou o
regulamento das condições técnicas e de segurança dos
Recintos com Diversões Aquáticas.
4. Conclusão
A necessidade de constante actualização de conhecimentos,
imposta quer pela evolução técnica, tecnológica e
concepcional das instalações, quer pela evolução
regulamentar nos diversos domínios de projecto é um
desafio para os diversos agentes interveniente na área da
segurança de pessoas e bens.
A actual existência de um conjunto significativo de
Regulamentos de Segurança, Normas de Segurança e
Medidas de Segurança Contra Incêndio, traduz‐se na
dispersão da regulamentação por um número excessivo de
diplomas, o que a torna volumosa e de interpretação
problemática e mesmo, em alguns casos, parcialmente
incoerente e repetitiva.
A futura publicação do Regulamento Geral de Segurança
Contra Incêndio em Edifícios e consequente revogação dos
diversos diplomas actualmente em vigor, vêm realizar um
novo enquadramento regulamentar de segurança contra
incêndio, mais coerente e completo, e abrangendo a
totalidade de edifícios existentes.
No presente artigo pretendeu‐se sistematizar a actual
legislação de segurança contra incêndio em edifícios, assim
como apresentar o futuro Regulamento de Segurança Contra
Incêndio em Edifícios, de forma a permitir antecipar o
conhecimento do diploma por parte dos diversos agentes
intervenientes na temática da protecção de pessoas,
instalações e bens.
|16
ARTIGO TÉCNICO
Engº Sérgio Filipe Carvalho RamosInstituto Superior de Engenharia do Porto
ITED – Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios.Novos Horizontes AlcançadosNovos Horizontes Alcançados.
Introdução
Ao longo das últimas décadas, o nosso estilo e hábitos de
Apenas na década de 80 do século passado foram
fixadas as regras básicas, com o objectivo de dotar os
edifícios de infra‐estruturas de telecomunicações,
vida tem vindo, paulatinamente, a ser alterados e
melhorados, a par do desenvolvimento das economias, e dos
progressos tecnológicos, contribuindo, sobremaneira para
uma melhoria generalizada das condições sociais.
Com desenvolvimento do sector económico tem‐se assistido
em Portugal à implementação de ambientes liberalizados em
nomeadamente telefone, telex e dados, com acesso
através de redes físicas, mediante a publicação do
Decreto‐Lei 146/87 de 24 de Março – Instalações
Telefónicas de Assinante (ITA). Em execução do regime
fixado, em 8 de Abril de 1987 foi editado o Decreto
Regulamentar n.º 25/87, o Regulamento de Instalações
áreas tradicionalmente controladas pelo estado e, assim,
sujeitas a um verdadeiro regime de monopólio, como eram
os casos do sector energético e das telecomunicações.
A publicação do Decreto‐Lei n.º 59/2000, de 19 de Abril e a
subsequente publicação das Prescrições Técnicas de
Instalações e Especificações Técnicas de Equipamentos e
Telefónicas de Assinante (RITA), que estabeleceu as
condições técnicas a que deveriam obedecer os
projectos, as instalações e a conservação das infra‐
estruturas de telecomunicações, bem como os
procedimentos legais a seguir para a elaboração de
projectos e solicitação de vistorias às instalações
Materiais, projectou Portugal para a vanguarda de um
verdadeiro ambiente concorrencial ao nível das
telecomunicações.
O presente artigo visa, sucintamente, reflectir sobre o novo
enquadramento das Infra‐estruturas de Telecomunicações
em Edifício (ITED) criado pelo DL n.º 59/2000, de 19 de Abril,
executadas. Em complemento do RITA, o despacho n.º
42 de 11 de Novembro de 1990, homologou o
Regulamento de Aprovação de Materiais, bem como o
Regulamento de Inscrição de Técnicos Responsáveis.
“Assim, as soluções técnicas instituídas inseriam‐se
num contexto de exploração da rede pública de
assim como, evidenciar os aspectos mais específicos desse
mesmo enquadramento.
Enquadramento Legislativo
Na década de 50 do século passado foi editado o Decreto
telecomunicações e oferta de serviço fixo de telefone
em regime de monopólio.” (Diário da República – I
Série A, 19 de Abril de 2000).
Mais tarde, em 1997 e pelo Decreto‐Lei n.º249/97 de
23 de Setembro, foi estabelecido o regime de
|18
n.º41486 de 30 de Dezembro de 1957 que regulamentou as
estações receptoras de radiodifusão, decorrentes da
evolução da “caixa que mudou o mundo”, a televisão.
Instalação, em edifícios, de sistemas de distribuição de
sinais de radiodifusão sonora e televisiva para uso
privativo, por via hertziana terrestre (tipo A), por via de
ARTIGO TÉCNICO
satélites de radiodifusão (tipo B), ou por cabo (CATV),
devidamente complementado por Prescrições Técnicas de
como armários e caixas de entrada para ligação a sistemas de
acesso via rádio (FWA), sendo, também, obrigatória a
instalação e por Prescrições Técnicas de equipamentos e
materiais, revogando o anterior diploma DL 41486.
Com os avanços tecnológicos verificados na área da
electrónica e das telecomunicações, e devido às novas
exigências emergentes do estabelecimento de medidas
instalação das infra‐estruturas de redes de cabos (RCC e
RIC), para ligação física às redes públicas de
telecomunicações. Estas infra‐estruturas devem permitir o
acesso ao serviço fixo telefónico, distribuição de sinais
sonoros e televisivos do tipo A e distribuição por cabo.
legislativas que determinaram a liberalização do sector das
telecomunicações em Portugal, impuseram a necessidade de
formular novas regras para a instalação das infra‐estruturas
de telecomunicações em edifícios, bem como para as
actividades de certificação das instalações e avaliação de
conformidade de infra‐estruturas, materiais e equipamentos.
Sendo a obrigatoriedade de instalação destas infra‐
estruturas para distribuição de sinais sonoros e televisivos do
tipo A, aplicável aos edifícios com 4 ou mais fracções
autónomas (artigo 4º do DL 59/2000, de 19 de Abril).
A instalação das infra‐estruturas das ITED deve obedecer a
Assim, e com o aparecimento actual de legislação foram
estabelecidos os regimes das ITED’s e respectivas ligações às
redes públicas de telecomunicações, assim como o regime
de actividade de certificação das instalações e avaliação de
conformidade de materiais e equipamentos.
um projecto técnico especializado, realizado por um
projectista devidamente credenciado, inscrito na Autoridade
Nacional de Comunicações (ANACOM).
Projectista ITED – Quais as suas obrigações
Caracterização das ITED
O artigo 2º do DL 59/2000 considera que as infra‐estruturas
de telecomunicações em edifícios destinam‐se a:
Cabe ao dono de obra escolher livremente o projectista de
infra‐estruturas de telecomunicações. O projectista tem
como obrigações executar o projecto ITED em conformidade
com o estado da arte e legislação em vigor, prestando todos
os esclarecimentos necessários ao promotor da obra, ao
instalador e à entidade certificadora para a correcta
d d á bé1. Ao acesso aos serviços de telecomunicações fixas
(serviço telefónico e de dados), ligadas a rede públicas
de acesso físicas e a redes públicas de acesso via rádio
(FWA – Fixed Wired Access);
2. Às redes de cabos constituída pela rede de cabos
colectiva (RCC) e pela rede de cabos individual (RCI), para
interpretação do projecto. O projectista deverá, também,
dar os esclarecimentos necessários sobre o projecto
realizado, a assistência técnica ao instalador e dono de obra
na selecção dos componentes e materiais a serem utilizados,
assim como, acompanhar a execução das obras, colaborar
nas acções realizadas pelas entidades responsáveis por
fi li ã i i di ibili d d b bposterior ligação física às redes de telecomunicações;
3. Aos sistemas de recepção e distribuição de sinais de
radiodifusão sonora ou televisiva (Tipo A e B);
4. Aos sistemas de uso exclusivo do edifício,
nomeadamente videoportarias e televigilância.
E d difí i i é b i ó i
fiscalização e vistorias, disponibilizar ao dono de obra, bem
como à entidade certificadora o projecto técnico ITED. Os
projectistas, deverão, ainda, emitir um termo de
responsabilidade que ateste a observância das normas gerais
e específicas constantes das disposições legais e
regulamentares aplicáveis, que dispensará a apreciação
é i d j d i i i i
19|
Em todos os edifícios novos ou a reconstruir é obrigatória a
instalação das infra‐estruturas necessárias para a instalação
dos diversos equipamentos, cabos e outros dispositivos, bem
prévia dos projectos por parte dos serviços municipais.
Finalmente, o projectista deverá endereçar uma cópia do
termo de responsabilidade à ANACOM.
ARTIGO TÉCNICO
que o projecto defina o tipo, a capacidade, a quantidade e a
localização desses equipamentos. O projecto deverá ter em
O Projecto Técnico ITED
conta o aspecto estético exterior das instalações,
privilegiando a não existência de cablagem à vista.
As novas infra‐estruturas de telecomunicações em edifícios
conduzem a uma procura de uma maior qualidade dos
serviços prestados aos utilizadores. Assim, com vista a
O projecto técnico das instalações ITED tem como objectivo
a definição da arquitectura da rede (e seus percursos), a
definição e respectiva caracterização da rede de cabos e da
rede de tubagens (quer se tratem de rede colectivas ou
individuais), definição e dimensionamento de equipamentos
e materiais a usar, permitindo a instalação das redes de
promover ao aperfeiçoamento tecnológico das instalações
surgem os Níveis de Qualidade (NQ) dos seus constituintes.
Com efeito, as necessidades de acesso dos utilizadores a
serviços de telecomunicações a larguras de banda cada vez
maiores conduziram à subdivisão por frequências de
trabalho e pelos diversos tipos de cablagem,
tubagens, cabos e equipamentos, com total clareza, de
modo a não suscitar dúvidas aos técnicos instaladores.
De acordo com o consagrado no artigo 12.º do Decreto‐Lei
59/2000, de 19 de Abril, o projecto técnico ITED deve incluir
obrigatoriamente os seguintes elementos:nomeadamente:
‐ Cabos de par de cobre;
‐ Cabo coaxial;
‐ Fibra óptica.
obrigatoriamente os seguintes elementos:
a) Informação identificadora do projectista, do edifício a
que se destina, nomeadamente da sua finalidade;
b) Memória descritiva, contendo os esclarecimentos
A cada grupo corresponde um NQ distinto. Assim é atingida
uma melhor caracterização dos requisitos obrigatórios
decorrentes do DL 59/2000. A tabela 1, referente a cabos de
pares de cobre, indica a correspondência entre a classe de
ligação que o percurso de transmissão suporta, a categoria
do cabo e a frequência máxima para que são especificados.
necessários à correcta interpretação do projecto, os
pressupostos que foram considerados, nomeadamente
as características dos interfaces técnicos de acesso de
redes públicas de telecomunicações, os cálculos técnicos
dos parâmetros principais da infra‐estrutura, referência
ao modo como o projecto assegura a não interferência
com outras infra‐estruturas do edifício, as características
técnicas a que devem obedecer os equipamentos e
materiais que irão ser utilizados na infra‐estrutura.
O projecto ITED deverá ainda ter em conta o estabelecido no
nº2 do artigo 40º, do DL 59/2000, de 19 de Abril, ou seja, as
Classeda
Ligação
Categoria dosComponentes
(Cabo)
FrequênciaMáxima (MHz)
0,11
B
A
2
C 3 16
1
T b l 1 C t i d b t d d b
instalações ITED devem respeitar os parâmetros técnicos da
interface de acesso às redes públicas de telecomunicações
devendo, também, respeitar o designado nos guias de
instalação dos fabricantes dos materiais e equipamento. O
projecto deve contemplar obrigatoriamente os Pontos
Terminais (PT) de todas as redes das ITED.
C 3 16
204-
D 5 100
2506
7F
E
600
|20
Tabela 1 – Categorias de cabos e componentes de par de cobre e
classes correspondentes
(Adap.: Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)Quanto aos equipamentos terminais de cliente, é desejável
ARTIGO TÉCNICO
A tabela 2 indica os meios de transmissão utilizados que
deverão satisfazer os diversos níveis de qualidade.
A tabela 3 enuncia os diversos níveis de qualidade da
cablagem a instalar nos diferentes edifícios e, define os NQ
O NQ 0, ao abrigo de antigos regulamentos, foi abandonado
em termos de solução para a instalação de infra‐estruturas
de telecomunicações em edifícios.
Em função das infra‐estruturas de telecomunicações a
mínimos e recomendados decorrentes, respectivamente dos
requisitos mínimos estabelecidos no DL 59/2000, e nas
sugestões tecnicamente mais avançadas emitidas pela
ANACOM.
Também é previsto a coexistência de soluções mínimas e
instalar, é necessário diferenciar os diversos edifícios. recomendadas.
0
Sub‐Nível
‐
Tipode
Cablagem
Par Cobre
Classe ou Frequênciasuportada
Classes A e B
Níveis(NQ)
Categorias dosCabos Par CobreFibra Óptica
Categorias 1 e 2
1
2
a
b
c
a
Paresde
Cobre
Coaxial
Classe C
Classe D
Classe E e F
Frequência até 1 GHz
b Frequência até 2150MHz
Categoria 3
Categoria 5
Categoria 6 e 7
Não se aplica
Não se aplica
3 ‐ Fibra óptica (depende tipo fibra)
b Frequência até 2150 MHz
OM1, OM2, OM3 E OS1
Não se aplica
Tabela 2 – Definição dos Níveis de Qualidade(Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)
EDIFÍCIOS
Nível de Qualidade (NQ) da Cablagem Cablagem a Instalar (Tipo / Número)
Rede Colectiva Rede Individual Rede Colectiva Rede IndividualRede Colectiva Rede Individual Rede Colectiva Rede Individual
MÍNIMO
Moradia Unifamiliar não existe
NQ1b
NQ2a
não existe
Par Cobre /1
Cabo Coaxial /12 e 3 fracções
autónomas NQ1a
NQ2a
Par Cobre /1
Cabo Coaxial /1
4 ou mais fracções Par Cobre /1
autónomas Cabo Coaxial /2
RECOMENDADO
Moradia Unifamiliar não existe não existe Par de Cobre /1
Cabo Coaxial /1
2 ou mais fracções
autónomas
NQ1b
NQ2a e NQ2b
NQ1b
NQ2a e NQ2b
Par de Cobre /1
Cabo Coaxial (NQ2a) /2
Par de Cobre /1
Cabo Coaxial (NQ2a) /1
21|
Cabo Coaxial (NQ2a) /1
Tabela 3 – Tabela dos níveis de qualidade da cablagem e da cablagem a instalar, consoante o tipo de edifícios (Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)
ARTIGO TÉCNICO
tipologia em estrela, até às tomadas de cliente. Estas
ligações são tipicamente efectuadas por cabos de 4 pares de
Assim, para os edifícios de 1 a 3 fracções autónomas devem
ser instaladas, pelo menos, 2 redes de cablagem, uma em
cobre (UTP ‐ Unshielded Twisted Pair, por exemplo).
Todas as tomadas de cliente podem ser interligadas entre si,
no DDC, por intermédio de chicotes adequados, permitindo
distribuir o sinal das entradas por todas as tomadas.
Aquando da previsão da quantidade mínima de pares de
par de cobre (PC) e uma outra em cabo coaxial (CC). Para os
edifícios de 4 ou mais fracções autónomas devem ser
instaladas, pelo menos, 3 redes de cablagem na rede
colectiva, uma em par de cobre, outra em cabo coaxial e
ainda uma outra (também em cabo coaxial) para a recepção
e distribuição de sinais de radiodifusão sonora e televisiva do
cobre da rede colectiva, prevendo necessidades acrescidas
ou avarias, dever‐se‐á, obrigatoriamente considerar 4 pares
de cobre por fracção autónoma, e prever um
sobredimensionamento de 20% no valor total de pares de
cobre. A folga de 20% é justificada pela ANACOM como uma
medida de facilitação na ligação rápida a novos clientes, com
tipo A (MATV). Finalmente, as redes individuais (fracção
autónoma) são compostas por 2 redes de cablagem, uma em
par de cobre e outra em cabo coaxial.
O Projecto Técnico ITED – Critérios de concepção
um mínimo de intervenção.
Relativamente à rede colectiva de cabos coaxiais, nos
edifícios com 3 ou mais fracções autónomas, deverá ser
constituída, no mínimo por um 1 sistema de cabo coaxial,
adaptado ao NQ2a, conforme a tabela 3. Por sua vez, nos
Em termos de concepção de projecto de ITED para fracções
residenciais, e relativamente a PC, deve prever‐se no
mínimo:
‐ 1 Tomada telefónica por quarto;
‐ 1 Tomada por sala;
‐ 1 Tomada por cozinha.
edifícios com mais de 4 fracções autónomas, deverá, no
mínimo, ser constituída por 2 sistemas de cabos coaxial,
adaptado ao NQ2a, sendo um deles destinado à recepção de
sinal CATV (Community Antenna Television) e o segundo à
recepção de sinal MATV (Master Antenna Television –
sistema de distribuição e recepção Tipo A).
Como a tomada da cozinha poderá estar sujeita a condições
especiais deverá existir um cuidado especial na sua
localização de modo a minorar essa situação,
nomeadamente o mais possível afastada de fontes de vapor
e calor. Deverão ser utilizadas tomadas e cabos adaptados a
Nas redes de cabo coaxial é recomendado a utilização de
cabos coaxiais flexível dos tipos RG11, RG7, RG6 ou RG59,
devendo‐se respeitar as atenuações típicas de cada tipo de
cabo. Os níveis de sinal na entrada deverão estar
compreendidos entre 75 e 100 dBµV.
essas situações.
Para fracções de uso profissional ou não residencial o critério
de concepção da rede de cabos de par de cobre deve
contemplar:
‐ 1 Tomada por cada posto de trabalho ou por cada 10 m².
A rede individual de cabos é, normalmente, constituída por
um único sistema de cabo coaxial, adaptado a frequências
até 1GHz. Aquando da elaboração da rede individual de
cabos coaxiais, dever‐se‐á ter em atenção os critérios de
dimensionamento já mencionados no primeiro parágrafo
No caso de outras fracções autónomas em locais específicos,
tais como industrias, estabelecimentos públicos, etc, o
projectista deve ter em conta as necessidades específicas do
cliente.
|22
desta secção.
Ainda nas fracções residenciais, é recomendada a existência
Na elaboração da rede de pares de cobre, por exemplo numa
fracção para uso residencial, a distribuição a partir do
Dispositivo de Derivação do Cliente (DDC) apresenta uma
ARTIGO TÉCNICO
da rede de terra ITED e electricidade deverá ser feita apenas
no ligador geral de terras. A título de exemplo, o condutor
de uma Zona de Acesso Privilegiado (ZAP), que é
caracterizada pela existência, no mesmo local, de 2 tomadas
de terra do circuito de alimentação da tomada de um ATI
não deve ser ligado ao barramento de terra da ATI mas sim
ao barramento de terra do quadro eléctrico da fracção
autónoma respectiva.
As figuras 1 e 2 representam um esquema resumido da rede
coaxiais a uma distância máxima de, aproximadamente,
30cm uma da outra (se possível, integradas no mesmo
espelho). Embora a localização da ZAP esteja ao critério do
projectista ela é colocada usualmente na sala de estar. A ZAP
permitirá, assim, a ligação a um mesmo dispositivo terminal
de 2 sinais distintos provenientes de redes coaxiais.
individual de tubagem e de cabos, respectivamente. Cada
uma das redes individuais é composta por tubagem e caixas.
A rede de cabos é composta pelos dispositivos de ligação e
distribuição dos Pares de Cobre e Cabo Coaxial e pelos
diferentes tipos de cabos, por exemplo, cabo par de cobre
tipo UTP‐4’’ Categoria 5 e cabo coaxial tipo RG6.
O projecto ITED contempla, ainda, o projecto da respectiva
instalação eléctrica das ITED. Assim, dever‐se‐á prever a
instalação de 4 tomadas de potência monofásicas com terra
no Armário de Telecomunicações do Edifício (ATE),
proveniente do Quadro de Serviços Comuns do Edifício (QSC)
A categoria mínima de par de cobre pertencente a uma rede
individual deve ser da Categoria 5 e o Nível de Qualidade do
cabo coaxial deve ser NQ2a, ou seja, frequências até 1 GHz
(recepção de sinal sonoro televisivo Tipo A e CATV).
e 1 tomada no Armário de Telecomunicações Individual
(ATI), proveniente do quadro eléctrico da fracção autónoma.
A rede de terras das ITED deverá ser estabelecida de forma
independente da rede de terras da electricidade. A ligação
CEMU
ATI
≥ 25mm Øpares de cobre
≥ 32mm Ø coaxial/fibra óptica
40mm Ø PATI1
25mm Ø
QE
≥ 20mm Ø ≥ 20mm Ø
50mm ØMoradia
50mm Ø
PATI1QE
Figura 1 – Moradia Unifamiliar – Rede individual de tubagem
CEMU
ATI≥ 25mm Ø (pares de cobre)
≥ 32mm Ø (coaxial/fibra óptica)
I1
Moradia
DDCTC
Entrada de cabos aérea
h ≥ 2,5 m
RJ45
UTP
RG59/ RG6/RG7
|24
Entrada de cabos subterrâneaProfundidade ≥ 0,6 m
Figura 2 – Moradia Unifamiliar – Rede individual de cabos
ARTIGO TÉCNICO
A figura 3 representa o esquema da rede colectiva e
individual de tubagem de uma instalação colectiva. Cada
Nos edifícios com 3 ou menos fracções autónomas, a rede
colectiva deve ser constituída no mínimo por 1 sistema de
uma das redes é composta por tubagem (a qual se deve
respeitar a determinação do diâmetro mínimo interno) e
pelas respectivas caixas. A categoria mínima de par de cobre
pertencente a uma rede colectiva deve ser da Categoria 3.
cabo coaxial, adaptado ao NQ2a. Nos edifícios com 4 ou mais
fracções autónomas, a rede de cabo coaxial deve ser
constituída, no mínimo, por 2 sistemas de cabo coaxial,
adaptados ao NQ2a (MATV e CATV).
PAT - Passagem aérea de topo (obrigatória)
Sistemas de antenas(MATV, SMATV, FWA)
ATE Armário de As redesATE - Armário de Telecomunicações de
Edifício (superior)
Permite a ligação dos sistemas de antenas
Rede Individual de Cliente (RIC) -
residencial ou escritório
Os componentes e os cabos em pares de cobre
das RIC são de categoria 5 ou superior
As redes individuais de
cabos seguem uma topologia em
estrela (obrigatório)
ATI ATI
Tomadas de cliente(par de cobre e cabo
coaxial)Coluna Montante de
cabos de pares de cobre de categoria 3 ou
superior (+ reserva)
Armário de Telecomunicações
Individual
Os componentes e os cabos coaxiais das RIC
suportam sinais, no mínimo, até 1GHz
Na rede individual os cabos partilham a mesma tubagem
ATI
Tubos de entrada de cabos de operadores
Coluna Montante de sistemas de cabos coaxiais (+ reserva)
(num edifício de 4 ou mais fracções é obrigatória a
existência de 2 sistemas, que partilham a mesma
t bagem)
ATI
Câmaras de Visita de
operadores
operadores
Entrada subterrânea (obrigatória)
tubagem) ATE (inferior)
Ponto de ligação dos operadores das redes fixas
Caixa de entrada de
cabos (opcional)
25|
Figura 3 – Exemplo dos espaços e redes de tubagens de uma ITED
(Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)
ARTIGO TÉCNICO
Considerações finaisCertificação, Vistorias e Fiscalização
As Infra‐estruturas de Telecomunicações em Edifícios e
respectiva legislação, não são especificações fixas ao longo
do tempo, pelo contrário, as soluções técnicas adoptadas
para cada um dos projectos, a par das evoluções
tecnológicas, contribuem para que ao nível das ITED’s haja
uma constante actualização de conhecimento e soluções
Durante a execução das infra‐estruturas de
telecomunicações ou no seu término, são efectuadas
“análises” às instalações, com o principal objectivo de
certificar a conformidade das instalações, de acordo com as
Prescrições e Instruções Técnicas e, sobretudo, de acordo
com o projecto apresentado, bem como certificar a
técnicas. Todo este processo é, pois, dinâmico requerendo,
por isso, uma constante necessidade de formação nos
domínios das ITED’s.
O projectista é soberano na escolha dos diferentes Níveis de
Qualidade para as instalações, salvaguardando‐se sempre a
conformidade dos materiais e a sua adequação ao ambiente
do local a instalar. As instalações são verificadas por uma
entidade certificadora ou instalador‐certificador. Com efeito,
e segundo o número 2 do artigo 22º do DL 59/2000, no caso
da instalação ter sido realizada por um instalador‐
certificador, pode o mesmo proceder à auto certificação da
obrigatoriedade de cumprimento de Níveis de Qualidade
mínimo exigidos. Porém, e de forma a dotar as infra‐
estruturas de melhores desempenhos, a escolha e selecção
desses mesmos Níveis de Qualidade poderão ser superiores
aos especificados regulamentarmente, aliás, e ao nível da
concepção do projecto ITED bem se poderá dizer que... o céu
obra, com emissão do correspondente certificado. Por outro
lado, no caso da instalação ter sido realizada por um
instalador devidamente inscrito como tal no ICP‐ANACOM,
mas não qualificado para proceder à certificação, esta deve
ser efectuada por um instalador‐certificador ou por uma
entidade certificadora.
é o limite!
A elaboração deste artigo surge no seguimento da segunda
publicação da revista técnica “Neutro à Terra”, da área de
Máquinas e Instalações Eléctricas, do grupo de disciplinas de
Sistemas Eléctricos de Energia, do Departamento de
É da competência do instalador‐certificador ou entidade
certificadora emitir certificados de conformidade das
instalações, fiscalizar (em fase de execução) as instalações,
Alertar o director de obra para qualquer facto relevante
relativo à execução da instalação e participar na vistoria que
Engenharia Electrotécnica do Instituto Superior de
Engenharia do Porto e visa, fundamentalmente, contribuir
para o enriquecimento do conhecimento das competências
no âmbito de actuação do projecto ITED.
conduz à emissão de licença ou à autorização de utilização
do edifício. A posterior conservação da ITED e os respectivos
encargos são da responsabilidade dos proprietários ou das
administrações dos edifícios, artigo 32º do DL 59/2000,
podendo ser efectuada por um instalador escolhido pelo
dono de obra.
|26
ARTIGO TÉCNICO
Engº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto
A Solução POWERLINE Para o Sector Residencial
Introdução
Apesar de muito utilizada no sector industrial, a automação
ainda não atingiu o mesmo patamar de implementação no
tecnológica permitiu desenvolver soluções para este tipo de
situações. Hoje em dia não é necessário reconstruir a
habitação para instalar sistemas domóticos. Existem
soluções que usam a rede eléctrica já instalada e que
sector doméstico. A evolução tecnológica leva a que quase
todos os dias apareçam novos produtos que visam a
implementação de sistemas domóticos que possibilitem o
conforto, a segurança e a eficiência nas habitações. Contudo,
quando se pretende instalar um sistema domótico com o
objectivo de simplificar os processos numa habitação, a
permitem instalar funções domóticas na habitação.
Funções usuais
Não é preciso ter uma casa totalmente automatizada para
que ela seja considerada “inteligente”. Muitas vezes a busca
palavra que surge não é “simplicidade”, mas sim
“complicação”.
Para além de a grande maioria das pessoas não estar
familiarizada com as funcionalidades que um sistema
domótico permite, existe sempre o pensamento que esses
por mais e mais automatização dos processos leva ao
aumento da complexidade e ao inerente aumento do preço
do sistema instalado. Quando se pretende dotar uma
instalação com um sistema domótico, a primeira coisa que se
deverá fazer é perceber o que realmente se pretende. Saber
quais são as funções que realmente fazem sentido dotar de
sistemas têm um custo elevado, o que de certa forma não é
um pensamento errado. Se quanto ao aspecto do preço, não
há muito a fazer, ele depende das leis do mercado e do custo
da inovação, quanto à complexidade da instalação e
utilização dos sistemas, trata‐se de um pensamento induzido
nas pessoas que não conhecem os sistemas domóticos e que
alguma “inteligência”.
Um dos sistemas que numa habitação faz algum sentido ser
comandado é o do sistema de estores e toldes.
facilmente se consegue desmistificar.
Os projectos de domótica nas habitações deveriam ser
pensados aquando do projecto da habitação. No entanto, a
realidade não é essa. A grande maioria das habitações não
foi pensada para a instalação desses sistemas e só depois da
27|
instalação eléctrica estar efectuada e a habitação habitada é
que se percebe que se precisava de ter mais alguma
flexibilidade e funcionalidade na instalação. A evolução Fig.1 – Comando de estores com sistema PLC
ARTIGO TÉCNICO
A instalação de alarmes técnicos tais como a detecção de
gases combustíveis, a detecção de monóxido de carbono, a
Poder abrir ou fechar os estores individualmente ou por
grupos, ou fazer o comando de acordo com a quantidade de
detecção de inundação e a detecção de incêndios são
funções que devem ser implementadas. A possibilidade de
em caso de fuga de gás ou de inundação se poder actuar nas
electroválvulas para se efectuar o corte do gás ou da água,
ou em caso de incêndio de fazer soar um alarme sonoro, são
funções muito úteis numa habitação.
luz natural ou vento existente. Esta é uma função que para
além do conforto que introduz, leva também ao aumento da
eficiência energética da habitação.
A iluminação é outro dos sistemas que se deve dotar de
alguma automatização.
Fig.2 – Cenários de iluminação
Os três sistemas que se falaram anteriormente são os que
usualmente são dotados de “inteligência” numa habitação.
Também começa a ser usual querer comandar alguns
circuitos de potência, por exemplo o circuito em que está
ligada a televisão ou as máquinas de lavar roupa ou louça, ou
pode ter interesse comandar algumas tomadas, ou até a
A criação de cenários de iluminação ou a variação da
iluminação de acordo com as necessidades ou de acordo
com a iluminação natural existente cria uma sensação de
conforto, flexibilidade e eficiência da instalação.
A segurança é um outro sistema que deve ser considerado.
difusão sonora, ou o aquecimento. Contudo, apesar de
quase todas as funções poderem ser dotadas de
“inteligência”, é preciso ter em atenção que quanto mais
funções se pretenderem automatizar, mais cara ficará a
instalação e a complexidade da mesma também aumenta.
Tecnologia POWER LINE
A tecnologia Powerline Carrier (PLC) usa a cablagem
tradicional de uma instalação (circuitos de tomadas e
iluminação) para enviar as mensagens entre os emissores e
os receptores. É enviado um sinal modulado em frequência
|28
Detector de inundação (normalmente superior a 100kHz) pelos condutores
eléctricos da instalação e apenas os receptores programados
para esses sinais poderão actuar de acordo com esse sinal.Fig.3 – Alarmes técnicos
Detector de gás
ARTIGO TÉCNICO
Como esta tecnologia usa a cablagem da instalação eléctrica
da habitação, é preciso ter em atenção que como as
ideia de que este tipo de sistemas são demasiadamente
caros. Como não é necessário aplicar a tecnologia a toda a
instalações estão ligadas pela mesma cablagem eléctrica, um
sistema instalado numa habitação poderá comunicar com a
instalação do vizinho. Para evitar esse tipo de situações é
conveniente a instalação de filtros no quadro eléctrico de
entrada da habitação. Existem já sistemas desenvolvidos em
que os aparelhos são dotados de um endereço, um código
instalação, ela pode ser aplicada de acordo com as
necessidades ou de acordo com a disponibilidade monetária
do proprietário da instalação.
Como se tenta demonstrar na figura 5, apenas na sala está
aplicado o sistema de domótica para comando da iluminação
único para cada aparelho. Nesse tipo de sistemas a
necessidade de filtros é menor. Os sistemas mais actuais
também combinam a tecnologia de infra vermelhos (IR) e
rádio frequencia (RF) com a tecnologia PLC. Com esta
combinação de sistemas a flexibilidade da instalação
aumenta. Por exemplo é possivel com um comando IR ou RF
e criação de cenários de iluminação, a restante instalação
eléctrica continua a ser a tradicional.
Uma limitação de alguns destes sistemas PLC é que a
transmissão do sinal pode ser feito através do condutor
neutro, o que implica a iunstalação de mais um condutor de
dar ordem a um estore para abrir ou fechar ou gerar um
cenário de iluminação numa sala.
neutro em algumas situações.
Quanto ao design e estética dos aparelhos, que antigamente
eram diferentes dos aparelhos de comando da instalação
tradicional, hoje em dia esse problema desapareceu. Os
fabricantes destes produtos investiram bastante neste
Fig.4 – Comunicação PLC
d i d i l õ é l ã ã
aspecto e é fácil encontrar aparelhos de comando com
design modernos e que não se diferenciam esteticamente da
aparelhagem tradicional. Em algumas marcas, as diferenças
existentes na aparelhagem não se conseguem notar
exteriormente, pois quer os espelhos quer as teclas são as
mesmas. A diferença está no mecanismo interno.
Uma vantagem deste tipo de instalações é que elas não são
estáticas, isto é, se num determinado momento quisermos
que um determinado comando deixe de fazer a sua função
para passar a fazer outra, não é necessário alterar a
aparelhagem mas apenas alterar a sua programação. Como
não são sistemas muito complicados, a programação
bé é fá il d d f G l é f itambém é fácil de entender e efectuar. Geralmente é feita
com recurso a apenas a uma chave de fendas e à manobra
de alguns switchs.
Uma outra vantagem deste tipo de sistemas é que não é
necessário alterar toda a instalação. É possível dotar de
“i t li ê i ” l di i õ d h bit ã
29|
“inteligência” apenas algumas divisões de uma habitação,
continuando o resto da habitação a usar a instalação
tradicional. Esta é uma vantagem importante porque anula a Fig.5 – Instalação tradicional e sistema PLC
ARTIGO TÉCNICO
haver um bus dedicado à passagem da informação. As
mensagens são enviadas pela cablagem tradicional da
Conclusão
instalação eléctrica.
Apesar de estes sistemas poderem ser utilizados como
upgrades às instalações tradicionais, sem haver a
necessidade de fazer uma nova instalação eléctrica, para se
tirar todo o partido das vantagens que estes sistemas
Neste artigo foi referido o sistema Powerline Carrier como
alternativa aos sistemas de domótica pura.
Este sistema, apesar de não ter todas as funcionalidades que
um sistema de domótica baseado na tecnologia EIB/KONNEX
possibilita, conseguem automatizar e controlar as funções
permitem, o ideal seria os projectistas eléctricos
dimensionarem as instalações para este tipo de sistemas ao
nível do projecto eléctrico.
mais úteis numa instalação, tais como a iluminação, o
comando de estores, o aquecimento e os alarmes técnicos.
Uma vantagem dos sistemas PLC é a não necessidade de
|30
ARTIGO TÉCNICO
Sistemas Geradores em Aproveitamentos Eólicos
Engº Pedro Miguel Azevedo de Sousa MeloInstituto Superior de Engenharia do Porto
Resumo
No presente artigo pretende‐se focar as características mais
relevantes dos principais sistemas de conversão de energia
actualmente em uso, fundamentalmente, ao nível dos
geradores, incluindo algumas referências aos conversores de
potência. Também são mencionadas as principais vantagens
e desvantagens dos diferentes sistemas e, por último, uma
eólica, fundamentalmente, no que se refere aos geradores e
conversores estáticos de potência. Começa‐se por referir os
princípios de base associados à conversão eólica. Em
seguida, faz‐se uma abordagem aos sistemas de velocidade
constante (baseados no gerador de indução com rotor em
gaiola) e velocidade variável (gerador de indução
breve referência a algumas tendências na sua evolução.
2. Potência Eólica
A expressão seguinte traduz a potência mecânica disponível
no veio de uma turbina eólica: [1], [2]
duplamente alimentado e sistemas sem caixa de
velocidades, baseados em geradores síncronos com
enrolamento de excitação e de imanes permanentes).
Referem‐se as principais vantagens e inconvenientes dos
diferentes sistemas e, no final, uma breve abordagem acerca
das tendências futuras.
(1)
sendo:
ρar – massa específica do ar [kg/m3];
Cp – rendimento aerodinâmico;
3ventorpar VACρ
21P =
1. Introdução
As crises petrolíferas mundiais, desde a década de 70 do
século XX e o aumento da consciência ambiental das
opiniões públicas têm motivado o interesse e crescimento da
Ar – secção de varrimento das pás da turbina
(transversal ao eixo rotórico) [m2];
Vvento – velocidade do vento no centro do rotor da
turbina[m/s].
Ar=πR2 (2)
exploração das energias renováveis. Em particular, a energia
eólica é aquela onde se tem verificado o maior crescimento
em termos de aproveitamentos. Actualmente, a sua
tecnologia encontra‐se num elevado nível de
desenvolvimento, principalmente na Europa e nos EUA. [1]
em que R corresponde ao raio do rotor, igual ao
comprimento de uma pá da turbina.
Cp, associado às características aerodinâmicas das pás da
turbina, traduz a relação entre a potência eólica
31|
Neste artigo, começa‐se por referir alguns dos princípios
básicos da captação da energia eólica. Pretende‐se focar as
características eléctricas dos principais sistemas eólicos
efectivamente convertida pela turbina e a potência contida
na massa de ar que atravessa a turbina – potência disponível
no vento.
ARTIGO TÉCNICO
3. Regulação da Potência da TurbinaO rendimento aerodinâmico (Cp) é função de 2 parâmetros:
A figura 1 ilustra a característica mecânica típica de uma
turbina eólica, estando evidenciadas 4 zonas distintas de
condições de vento:
• razão de velocidades na pá (λ), definida como o
quociente entre a velocidade de rotação da extremidade
das pás e a velocidade do vento no centro do rotor
(Vvento):
(3)vento
r
VRω
=λ
ωr ‐ velocidade angular rotórica;
• ângulo de passo (θ): ângulo entre o plano de rotação das
pás do rotor e da respectiva linha de corda do seu perfil
alar.
vento
Figura 1 – Característica Mecânica Turbina Eólica (linha a cheio:
velocidade variável; linha a tracejado: velocidade constante) [2]
Zona 1: valores baixos da energia cinética do vento, não
permite a conversão de energia;
Zona 2: os valores das potências convertidas são inferiores
As turbinas eólicas são projectadas para gerarem a máxima
potência para uma determinada velocidade do vento. Os
valores desta potência e da velocidade do vento são
designados, respectivamente, potência nominal (Pnominal) e
velocidade nominal do vento (ωr) – figura 1. [1]
à potência nominal; é aqui fundamental garantir
que o valor de Cp é máximo, o que só é possível
nos sistemas de velocidade variável (λ constante);
Zona 3: a potência convertida corresponde ao valor
nominal da turbina; o conteúdo energético do
vento é agora superior à potência nominal pelo
Existem turbinas eólicas que funcionam a velocidade
constante e velocidade variável; as primeiras estão
associadas às tecnologias iniciais de aproveitamentos
eólicos, sendo as turbinas de velocidade variável o resultado
de tecnologias mais recentes. Neste último caso, verifica‐se
que, o valor de Cp deverá ser reduzido, sob pena
do sistema entrar em sobrecarga;
Zona 4: cenário oposto ao da zona 1, isto é, o valor elevado
da velocidade do vento poderá danificar a turbina,
sendo esta normalmente desligada.
que o valor máximo de Cp está associado a uma razão
constante entre a velocidade angular do rotor (ωr) e a
velocidade do vento (Vvento), com � constante. Deste modo,
nas turbinas eólicas de velocidade variável o valor de λ é
constante – expressão 3.
|32
ARTIGO TÉCNICO
A regulação da potência convertida na zona 3 é efectuada de
dois modos distintos, consoante se tratem de turbinas com
década de 80 e inícios da década de 90 do século passado. [4]
velocidade constante ou variável.
No primeiro caso, a regulação é feita de forma passiva: as
características aerodinâmicas das pás são fundamentais
neste modo de controlo da potência convertida – a partir de
um valor pré‐definido da velocidade do vento, o rendimento
da turbina decresce – “stall effect” –, mantendo‐se
aproximadamente constante a potência fornecida pela
turbina ao gerador eléctrico. [2]
Nas turbinas com velocidade variável, a regulação da
potência convertida é feita de forma activa. A posição das
pás relativamente ao seu plano de rotação é ajustável –
ângulo de passo (θ) regulável (“pitch angle”). Deste modo, é
também possível reduzir o valor de Cp. Normalmente, para
velocidades do vento superiores ao valor nominal, as
turbinas passam a funcionar com velocidade constante
(nestas situações, a regulação de θ actua directamente no
Figura 2 – Tipos de Geradores Eólicos [3]
O estator do gerador de indução (gaiola de esquilo) é
directamente ligado à rede; A ligação mecânica do veio do
rotor da turbina e do veio rotor do gerador é efectuada
através de uma caixa de velocidades, devido à necessidade
l úl à lvalor do binário). [2]
4. Geradores Eléctricos em Sistemas Eólicos
Na figura 2 estão indicadas diferentes configurações de
sistemas geradores. No que se refere ao tipo de gerador
da velocidade deste último ter de ser superior à velocidade
de sincronismo imposta pela frequência da rede (50 ou 60
Hz). O controlo da potência na turbina é normalmente
efectuado com base no comportamento aerodinâmico das
suas pás (“stall effect”) [2].
f i d á i d i d ãeléctrico, são sistemas baseados em máquinas de indução
trifásicas (rotor em gaiola de esquilo nas primeiras gerações;
posteriormente, geradores de rotor bobinado) e em
máquinas síncronas trifásicas (c/ enrolamento de excitação
e, posteriormente, de imanes permanentes).
O funcionamento da máquina de indução com rotor em
gaiola como gerador está associado a deslizamentos (s)
negativos, isto é, velocidades de rotação rotóricas superiores
à velocidade de sincronismo – figura 3.
A gama de funcionamento do gerador está compreendida
Os sistemas 1,2,3 e 4 são actualmente os mais relevantes,
pelo que serão descritos apenas estes.
4.1.Gerador de Indução com Rotor em Gaiola de Esquilo
(sistema 1)
entre s=0 (n=ns) e o deslizamento nominal, s=sn (n=nn), uma
vez que correspondem a regimes de funcionamento nos
quais a corrente no estator não excede o valor nominal. Os
baixos valores dos deslizamentos nominais – característicos
das máquinas de indução – explicam a utilização destes
sistemas em turbinas com velocidade praticamente
33|
Este sistema, para turbinas com velocidade constante,
pertence às primeiras gerações de aproveitamentos eólicos –
em Portugal, o seu aparecimento remonta aos finais da
constante. Não obstante, é de referir a possibilidade de
alguma capacidade de adaptação às flutuações do vento,
decorrente da natureza assíncrona do gerador.
ARTIGO TÉCNICO
De notar neste último algumas semelhanças, apenas em
termos de princípio, com os dos sistemas baseados em
geradores de indução duplamente alimentados.
Posteriormente, em finais da década de 90, surgiram novos
sistemas, dos quais se destacam os referidos como 2, 3 e 4.
4.2. Gerador de Indução Duplamente Alimentado (sistema 2)
O estator do gerador é também directamente ligado à rede.
O rotor é ligado à rede (naturalmente, máquinas de rotor
bobinado) através de um conversor estático de potência. O
princípio deste sistema é o de aproveitamento da energia deFigura 3 – Característica Mecânica da Máquina de Indução
T ifá i (U f ) deslizamento, associada à dissipação de energia na
resistência do rotor (Rr). Tal como ilustrado na figura 4, o
valor desta resistência condiciona o deslizamento da
máquina, isto é, a velocidade do rotor.
Trifásica (U,f constantes)
Um dos inconvenientes bem conhecidos das máquinas de
indução é o de não serem capazes de desenvolver o campo
magnético necessário ao seu funcionamento , fundamental
no processo de conversão electromecânica de energia (neste
â i lé t i ) A á i it d bcaso, mecânica ‐ eléctrica). A máquina necessita de absorver
energia reactiva para criar o campo magnético referido,
sendo aquela fornecida pela rede. Assim, estes sistemas
exigem a inclusão de baterias de condensadores de modo a
compensarem o factor de potência da máquina.
Normalmente, os fabricantes permitem a compensação para
valores unitários através de baterias de condensadores com
Figura 4 – Influência da Resistência Rotórica na Velocidade da
Máquina de Indução Trifásica (U,f constantes)
valores unitários, através de baterias de condensadores com
2 escalões. [4]
Este sistema possui algumas variantes que permitem uma
melhor adaptação às inevitáveis flutuações do vento, sendo
de destacar: [2]
No entanto, a regulação da velocidade da máquina através
da alteração da resistência rotórica, implica um aumento da
energia aí dissipada. A inclusão do conversor de potência
mencionado permite a regulação do deslizamento, sendo
que, uma parte da energia que seria dissipada no rotor passa
a ser injectada na rede (De notar que o controlo da
• geradores equipados com dois enrolamentos estatóricos
com números de pólos distintos – possibilidade de
funcionamento em duas velocidades distintas.
• geradores equipados com sistema de variação
electrónica da resistência rotórica permitindo maiores
|34
a ser injectada na rede. (De notar que o controlo da
velocidade de um motor de indução trifásico por regulação
do deslizamento assenta neste mesmo conceito).
electrónica da resistência rotórica, permitindo maiores
variações de velocidade – turbinas de velocidade semi‐
variável.
ARTIGO TÉCNICO
Deste modo, é possível ter o gerador a funcionar com
diferentes velocidades rotóricas, melhorando também o seu
(Insulated Gate Bipolar Transistor). Os sistemas de controlo
dos dois conversores baseiam‐se na modulação da largura de
rendimento, uma vez que a injecção da energia na rede se
faz através do estator e do rotor. Naturalmente, este sistema
está associado a turbinas com velocidade variável.
O controlo da potência na turbina é realizado através da
regulação do ângulo de passo (“pitch angle”), anteriormente
referido. A manutenção de Cp no valor máximo é efectuada
impulso (Pulse Width Modulation – PWM).
O conversor ligado aos terminais do rotor (AC/DC) regula a
corrente rotórica (módulo e argumento). Significa que o
conversor pode fornecer energia reactiva à máquina,
permitindo a sua magnetização.
até ser atingido o valor nominal da corrente do gerador.
É também necessária a inclusão de uma caixa de velocidades
de modo a adaptar as velocidades dos eixos rotóricos da
turbina e do gerador.
4.2.1. Conversor Estático de Potência
O conversor do lado da rede (DC/AC) regula a tensão do
andar DC, podendo também injectar energia reactiva na
rede. Deste modo, estes sistemas podem contribuir para a
estabilidade da tensão da própria rede.
A capacidade de regulação dos valores da potência activa e
reactiva trocadas com a rede é conseguida através do
A figura 5 ilustra a estrutura do conversor de potência usado
nestes sistemas – andar de rectificação, andar DC e andar
inversor –, bem como os módulos de controlo.
controlo vectorial no gerador, permitindo ajustar o módulo e
argumento das correntes alternadas (AC) dos conversores.
[2], [4]
Os sistemas baseados em geradores de indução necessitam
de caixa de velocidades para o acoplamento do veio da
Figura 5 – Conversor de Potência
turbina e do veio do gerador. Com efeito, são comuns
valores de velocidade no veio da turbina entre 30 a 60 rpm;
dependendo da frequência da rede (50 ou 60 Hz) e do
número de pólos magnéticos do gerador (usualmente, 4 ou 6
pólos), são frequentes valores da sua velocidade rotórica
entre 1000 e 1800 rpm. Nos sistemas de geração eólica mais
O rectificador (controlado) e o inversor apresentam
estruturas semelhantes (figura 6):
recentes tem‐se procurado a eliminação da caixa de
velocidades, pois a sua inclusão acarreta um aumento
substancial do custo total do sistema, bem como operações
de manutenção mais frequentes.
4.3. Máquina Síncrona de Velocidade Variável (sem caixa
Figura 6 – Estrutura do Rectificador e Inversor
Basicamente são constituídos por pontes de 6 elementos
de velocidades) (sistemas 3 e 4)
Estes sistemas referem‐se a aproveitamentos eólicos
equipados com máquinas síncronas. As respectivas turbinas
são de velocidade variável e, contrariamente aos sistemas
anteriormente referidos, não existe caixa de velocidades.
35|
Basicamente, são constituídos por pontes de 6 elementos
semicondutores de potência (interruptores controlados,
indicado pelas setas a vermelho), tipicamente IGBT´s
Assim, o gerador síncrono (com enrolamento de excitação
convencional – sistema 3 – e, mais recentemente, de imanes
permanentes – sistema 4) é ligado à rede através de um
ARTIGO TÉCNICO
5. Comparação Entre os Sistemas [2]conversor de potência, de modo a converter o valor da
frequência aos terminais do gerador na frequência da rede
As considerações aqui apresentadas baseiam‐se nos
seguintes critérios:
5.1. Custo, dimensão e peso
Em termos médios, o custo dos geradores de indução com
t i l é d 25% i f i d d
(figura 7).
rotor em gaiola é cerca de 25% inferior aos geradores de
rotor bobinado usados nos sistemas duplamente
alimentados.
Os conversores de potência dos sistemas com gerador de
indução duplamente alimentado têm menores dimensões e
são mais baratos do que nos sistemas com geradores
í
Figura 7 – Estrutura dos Sistemas Baseados na Máquina Síncrona
d V l id d V iá l [E ] síncronos.
O custo dos geradores síncronos (convencionais e de imanes
permanentes) é superior ao dos geradores de indução
(aqueles têm maiores dimensões e são mais pesados, para
além de se tratarem de máquinas com particularidades
ó i it t óli t i l d
de Velocidade Variável [Enercon]
O controlo da potência na turbina é realizado através da
regulação do ângulo de passo (“pitch angle”). [2], [4]
4.3.1. Conversor Estático de Potência
próprias para aproveitamentos eólicos, tais como, elevado
número de pólos, estatores hexafásicos,...). No entanto, é de
referir a ausência de caixa de velocidades, o que atenua de
forma significativa as diferenças anteriores.
5.2. Rendimentos da Captação Eólica
O conversor de potência apresenta uma estrutura
semelhante à descrita na secção anterior; apenas o andar de
rectificação controlada é usualmente constituído por uma
ponte de tiristores.
A tensão na entrada do andar inversor (DC/AC) figura 5 é
Obtém‐se melhores rendimentos na captação de potência
eólica nos sistemas de velocidade variável, uma vez que,
garantido a proporcionalidade entre a velocidade do rotor da
turbina e a velocidade do vento, o rendimento aerodinâmico
mantém‐se no valor máximo em toda a gama de velocidades
da zona 2 da figura 1 Nos sistemas de velocidade constante
A tensão na entrada do andar inversor (DC/AC) – figura 5 – é
regulada para um valor constante. É de referir que para
baixos valores da velocidade de rotação, a excitação do
gerador não consegue manter o valor de tensão DC referido.
Nessas situações, torna‐se necessário recorrer a um
conversor DC/DC (“chopper”) instalado entre a saída do
andar rectificador e o andar DC de modo a garantir que a da zona 2 da figura 1. Nos sistemas de velocidade constante,
o rendimento máximo ocorre apenas para uma velocidade
do vento fixa. De notar ainda a diminuição do rendimento
das caixas de velocidades e dos conversores de potência
para regimes de carga inferiores ao nominal.
No que se refere aos geradores, nos sistemas com máquinas
síncronas a ausência de caixa de velocidades (acoplamento
andar rectificador e o andar DC, de modo a garantir que a
tensão DC se mantém no valor pretendido; para velocidades
de rotação mais elevadas o “chopper” é desligado.
O inversor (lado da rede) é constituído por uma ponte de 6
IGBT (figura 6), controlada por modulação da largura de
impulso (PWM) tornando também possível regular a
|36
síncronas, a ausência de caixa de velocidades (acoplamento
directo) implica naturalmente velocidades rotóricas mais
baixas (na ordem das dezenas de rpm) do que nos geradores
impulso (PWM), tornando também possível regular a
injecção de potência activa, bem como a potência reactiva
trocada com a rede (controlo vectorial). [4]
ARTIGO TÉCNICO
de indução pelo que os binários desenvolvidos são muito
superiores. Por este motivo, o rendimento nos geradores
Quanto aos sistemas de velocidade variável baseados em
geradores síncronos, o interesse pelas máquinas de imanes
síncronos eólicos é inferior ao dos geradores de indução. [2]
5.3. Fiabilidade e manutenção
Os geradores de indução de rotor bobinado e os geradores
síncronos com enrolamento de excitação (clássicos) são
permanentes tem aumentado nos últimos 10 anos,
essencialmente, pela diminuição do preço dos materiais
magnéticos, tornando‐as mais competitivas do ponto de
vista económico. Em relação aos geradores com
enrolamento de excitação, apresentam melhor rendimento –
eliminação das perdas rotóricas – e são mais leves. No
dotados de anéis e escovas. Deste modo, as acções de
manutenção e inspecções periódicas são mais frequentes,
relativamente aos geradores de indução com rotor em gaiola
e geradores síncronos de imanes permanentes.
A inclusão da caixa de velocidades diminui significativamente
a fiabilidade do sistema, fazendo aumentar as operações de
entanto, a capacidade de controlo é menor, uma vez que a
excitação é fixa.
Como referido anteriormente, os geradores síncronos
aplicado a aproveitamentos eólicos apresentam
características próprias. Como tal, o desenvolvimento de
manutenção.
Nos sistemas de velocidade constante, variações bruscas da
velocidade do vento implicam variações do binário
desenvolvido, bastante menores nos sistemas de velocidade
variável. Assim, as turbinas de velocidade constante sofrem
novas configurações de máquinas para acoplamentos
directos (por ex., geradores de fluxo axial e transversal)
reveste‐se de elevado interesse, quer na actualidade, quer
no futuro próximo.
Fontes de Informação Relevantes
solicitações mecânicas mais intensas, conduzindo a
aumentos de fadiga e manutenção.
6. Tendências Futuras dos 3 Sistemas [2]
Nos últimos anos, os sistemas de velocidade variável têm
[1] Castro, Rui M. G., “Introdução à Energia Eólica”, Instituto
Superior Técnico, edição 2, Janeiro de 2004.
[2] Polinder, Henk et al., “Basic Operation Principles and
Electrical Conversion Systems of Wind Turbines”, EPE
vindo a substituir os sistemas de velocidade constante. As
razões encontram‐se descritas nas secções anteriores.
Relativamente aos sistemas de velocidade variável baseados
no gerador de indução duplamente alimentado, há a referir,
como vantagens, tratarem‐se de máquinas convencionais e o
Journal, Vol. 15, nº4, December 2005.
[3] CIGRE, TF 38.0110
[4] Ferreira de Jesus, J.M., Castro, Rui M. G., “Equipamento
Eléctrico dos Geradores Eólicos”, Instituto Superior
facto destes sistemas (últimas gerações) terem maior
capacidade de se manterem em funcionamento quando
ocorrem falhas na rede. É igualmente de realçar a
capacidade de contribuição para a estabilidade da tensão e
frequência da rede, através do controlo, respectivamente,
das potências reactiva e activa.
Técnico, edição 1.0, Abril de 2008.
37|
Como referido, a grande desvantagem reside na necessidade
da caixa de velocidades.
ARTIGO TÉCNICO
Harmónicos em Instalações Eléctricas.Causas efeitos e normalização
Engº Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da SilvaInstituto Superior de Engenharia do Porto
Causas, efeitos e normalização.
1. Análise harmónica
Jean Baptiste Joseph, barão de Fourier, publicou em Paris no
O princípio de Fourier é basicamente o seguinte: sendo dado
um sinal (função) periódico representá‐lo como série de
senos e co‐senos. Obviamente que se o sinal já for um seno
ano de 1822 a sua ópera magna “Théorie Analytique de la
Chaleur”. Nesta obra Fourier demonstrava que a condução
do calor nos corpos sólidos podia ser descrita através de uma
série infinita de senos e co‐senos. O trabalho estimulou
investigações nos mais variados campos da ciência e da
técnica, tendo ressaltado que o tipo de formulação
ou co‐seno nada mais haverá para dizer (eventualmente, um
termo médio não‐nulo); mas o nosso intuito é o de extrair
informação de onde a haja, i.e., de funções não‐sinusoidais.
Aos vários termos da série de Fourier, cada um deles de
argumento múltiplo inteiro do período da função original,
dá‐se‐lhes o nome de harmónicos, sendo a ordem destes
matemática empregada por Fourier era um pré‐requisito
para a solução de fenómenos que exibiam natureza
periódica.
O método de exprimir funções periódicas em termos de
somas de senos e co‐senos recebe o nome de Análise
Harmónica.
precisamente o valor desse múltiplo.
2. Harmónicos em sistemas eléctricos
Um sistema é dito linear quando é possível descrevê‐lo
mediante um conjunto de equações diferenciais lineares de
coeficientes constantes.
Isso significa que num sistema eléctrico linear, alimentado
com tensões sinusoidais, as correntes dos diversos ramos
serão igualmente sinusóides da mesma frequência (regime
permanente).
Caso tal não suceda, as correntes virão distorcidas e, assim,
também as tensões de alimentação se desviarão da forma
sinusoidal desejada, uma vez que a rede sempre comportará
uma impedância não desprezável.
De um modo geral estes harmónicos serão de ordem
superior, múltiplos inteiros da frequência fundamental, mas,
devido às características especiais dos sistemas não‐lineares,
|38
Fig. 1 Frontispício da Théorie Analytique de la Chaleur
em especial para cargas assimétricas e variáveis no tempo,
poderão surgir outros harmónicos não‐característicos, inter‐
harmónicos, sub‐harmónicos emesmo um espectro contínuo.
ARTIGO TÉCNICO
No início dos anos 70 sobrevieram dois acontecimentos que
concorreram para a constante preocupação que desde então
De um modo geral os equipamentos geradores de
harmónicos, quando considerados individualmente,
o conteúdo harmónico das redes eléctricas tem suscitado
entre a comunidade electrotécnica ‐ o embargo petrolífero,
que teve como consequência a busca da eficiência
energética, e o domínio da técnica de controle de velocidade
de motores com dispositivos do estado sólido.
A proliferação de cargas não‐lineares, que desde então se
provocam distorção em escala reduzida, exceptuando certas
grandes cargas não‐lineares como fornos a arco,
cicloconversores, sistemas electrónicos de grande potência
com regulação de fase, rectificadores não‐controlados com
condensadores de filtragem (smoothing): é a extensão do
seu número que causa sérios problemas.
tem verificado, tem conduzido ao aumento do conteúdo
harmónico existente e consequentemente ao agravamento
das perturbações da rede eléctrica.
3. Cargas responsáveis pela geração de harmónicos
E Z
IU E ZI= −
Carga nao-poluente/carga sensível
%
Tensão da fonte0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
-30
-20
-10
0
10
20
30
0.005 0.01 0.015 0.02 0.025
-20
-10
0
10
20
20
U
Dentre as cargas geradoras de perturbação harmónica
contam‐se:
1. sistemas de rectificação na indústria, transportes,
transporte de energia e equipamento electrodoméstico;
2. compensadores estáticos;
Fig. 2 Acção das cargas poluidoras sobre a qualidade da tensão
De um modo geral os equipamentos geradores de
h ó l
I
Carga não-linear0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
3. fornos a arco de CA e CC;
4. cicloconversores;
5. inversores;
6. iluminação com lâmpadas de descarga, por ex.
fluorescentes, vapor de sódio, vapor de mercúrio, com
halogéneos metálicos, etc;
harmónicos, quando considerados individualmente,
provocam distorção em escala reduzida, exceptuando certas
grandes cargas não‐lineares como fornos a arco,
cicloconversores, sistemas electrónicos de grande potência
com regulação de fase, rectificadores não‐controlados com
condensadores de filtragem (smoothing): é a extensão do
ú é i bl7. variadores de velocidade em motores de CC e CA;
8. fontes comutadas (switch mode power supplies);
9. fontes ininterruptíveis (uninterruptible power supplies);
10. balastros electrónicos e de núcleo de ferro (saturados);
11. equipamento electrónico de controle de processos,
controladores lógicos programáveis (PLCs), etc;
seu número que causa sérios problemas.
Estas fontes de distorção, de acordo com o impacto dos seus
efeitos, podem ser definidas como fontes identificadas,
grandes cargas não‐lineares, e fontes não‐identificadas,
pequenas cargas dispersas mas numerosas.
12. computadores pessoais, impressoras, etc;
13. variadores de luminosidade (dimmers);
14. equipamento de aquecimento por indução;
15. equipamento eléctrico de soldadura;
16. funcionamento de transformadores nos limites da
saturação;
4. Efeitos dos harmónicos em redes eléctricas
Os efeitos negativos da ocorrência dos harmónicos podem
ser integrados em duas categorias:
Ef it i t tâ
39|
17. geradores;
18. motores de indução com rotor em gaiola; Etc.
‐ Efeitos instantâneos
‐ Efeitos de longa duração
ARTIGO TÉCNICO
harmónica de corrente. Os harmónicos provocam aumento
da dissipação térmica e podem levar à deterioração do
4.1.Efeitos instantâneos
dieléctrico. De um modo geral, os condensadores estão
habilitados para suportar sobretensões de exploração de
longa duração de 10%, sobretensões de curta duração de
20% e sobreintensidades devidas aos harmónicos de 30%. As
normas internacionais da CEI/IEC e da ANSI/IEEE especificam
as características destes dispositivos, medidas de instalação,
Estes efeitos estão associados a falhas, mau funcionamento
ou degradação do desempenho dos equipamentos ou
dispositivos devido à perda de sincronismo por alteração da
passagem por zero da onda de tensão. Os aparelhos de
regulação, equipamento electrónico e computadores são‐
lhes particularmente sensíveis.
filtragem anti‐ressonante e outras acções a tomar para o seu
uso correcto.
3. Disjuntores e fusíveis
Os harmónicos podem prejudicar a capacidade de
interrupção para o caso dos disjuntores mercê de elevados
Elevadas amplitudes dos harmónicos com frequências
próximas da frequência de controle podem perturbar o
funcionamento de relés detectores de picos usados em
grandes redes de energia para controle centralizado.
4.2.Efeitos de longa duração
di/dt no cruzamento por zero. A produção suplementar de
calor nos solenoides dos relés magnéticos em disjuntores
magnetotérmicos, devida às frequências elevadas, podem
reduzir até 20% o limiar de disparo destes aparelhos.
Relativamente aos fusíveis, pela razão térmica do seu
princípio de funcionamento, parecem não ser afectados pela
Estes efeitos são sobretudo de natureza térmica e estão
ligados, pelas perdas adicionais e sobreaquecimento, ao
envelhecimento prematuro e mesmo avaria de
condensadores, máquinas rotativas e transformadores.
distorção harmónica.
4. Condutores
Os harmónicos de corrente provocam sobreaquecimento
além do esperado pelo valor eficaz da corrente
essencialmente por duas ordens de razão: uma devido ao
Sir William Thomson, Lorde Kelvin, dizia que se começava a
saber alguma coisa de um assunto quando se era capaz de
descrevê‐lo através de números. Observação muito judiciosa
pois que sabendo‐se dos problemas causados pelos
harmónicos a sua quantificação encontra‐se longe de estar
feita. Daí que, para certos equipamentos, apenas se poderá
efeito pelicular e ao efeito de proximidade, por um lado e,
por outro, em redes com neutro distribuído a produção de
harmónicos múltiplos de três, por se encontrarem em fase ‐
são de sequência homopolar (sequência zero), somam‐se em
vez de se anularem dando origem a correntes elevadas no
condutor neutro. Valores estes que podem atingir até 1,7
dar uma informação qualitativa.
Assim:
1. Variadores de velocidade
Estes equipamentos são sempre geradores de harmónicos
mas igualmente sujeitos aos seus efeitos: múltipla detecção
vezes, mesmo mais, dependendo do valor dos harmónicos, a
corrente eficaz das fases. Geralmente estas instalações têm
o neutro reduzido o que implica uma dupla preocupação: o
sobreaquecimento do condutor e a elevada queda de tensão
nele produzida, questão preocupante se o sistema de
protecção de pessoas escolhido for o TN‐C, terra pelo
de cruzamento por zero, elevados valores de dv/dt, etc.
2. Condensadores
Estes aparelhos não são geradores de harmónicos mas
podem constituir malhas para circuitos de ressonância o que
pode ser um problema grave para a integridade da rede. A
|40
neutro, condutores neutro e protecção comuns. Nesta
situação, o sistema TN‐C é altamente desaconselhável.
A duplicação da sua secção relativamente à das fases,
sua inserção deve pois merecer atenção e estudo cuidados.
Os condensadores por possuírem impedância inversamente
proporcional à frequência são amplificadores de distorção
ARTIGO TÉCNICO
pressupondo o mesmo modo de instalação, é uma medida
para obstar o problema do aquecimento excessivo
continuamente aplicada reduz o tempo médio de vida das
lâmpadas de 47%. Relativamente às lâmpadas de descarga
5. Equipamentos e instrumentos electrónicos
A detecção múltipla de passagem por zero, para sistemas
que usam a passagem por zero como medida do tempo,
pode provocar funcionamento desajustado dos sistemas. Em
particular, todos os dispositivos que sincronizam com a
referem‐se o ruído audível e possíveis ressonâncias
envolvendo as lâmpadas, balastros e condensadores usados
na rectificação do factor de potência.
7. Aparelhagem de medida e contadores
Amperímetros e voltímetros que baseiam o seu
passagem por zero são considerados vulneráveis à distorção
harmónica. Semicondutores comutados à passagem por zero
da tensão, para reduzir a interferência electromagnética, são
também sensíveis à múltipla detecção e sujeitos a mau
funcionamento. Equipamento electrónico, como fontes de
tensão, que usam o pico da tensão de entrada para carregar
funcionamento nos valores eficazes das grandezas a medir
são relativamente imunes à distorção da forma de onda dos
sinais. Pelo contrário, os medidores sensíveis ao valor médio
absoluto ou ao valor de pico e calibrados para indicar
valores eficazes não devem ser empregados na presença de
distorção harmónica. Erros podem atingir valores de 13% e
condensadores e estabilizar o seu valor de saída,
dependendo do conteúdo harmónico da mesma, podem
encontrar‐se a operar acima ou abaixo do valor de entrada
embora possa manter‐se o valor eficaz nominal da tensão na
mesma. Certos fabricantes especificam valores máximos
para o factor de crista (entendido como o quociente entre o
mais. Os contadores de energia de indução, os mais
frequentes, sob condições de tensão e corrente distorcidas
podem apresentar erros de até –20%, subcontagem, e com
tensão sinusoidal e corrente distorcida de até +5%,
sobrecontagem. Este tipo de contadores não são
apropriados para instalações com forte distorção de tensão e
valor de pico do sinal e o seu valor eficaz, o que para
sinusóides vale ) de, por exemplo, .
Outro problema é a quebra de tensão (voltage notch)
produzida pela comutação de semicondutores em
conversores (quebra de comutação). Estas quedas são
expressas através da taxa dv/dt. Podem produzir mau
corrente devido quer aos erros de contagem quer às
possíveis ressonâncias mecânicas na gama dos 400 a 1000
Hz. Os contadores electrónicos têm normalmente
desempenho excelente em redes poluídas.
8. Relés de protecção
2 1,02 ±
funcionamento dos equipamentos e se cruzarem o zero
interferem com os sistemas de detecção de zero como
explicado antes. Harmónicos fraccionários, isto é,
harmónicos cuja ordem não é um número inteiro, e sub‐
harmónicos podem afectar televisores e monitores de vídeo.
Tão‐somente 0,5% de um harmónico fraccionário, amplitude
As distorções nas formas de onda afectam o desempenho
dos relés, podem causar mau funcionamento ou impedi‐los
de funcionar quando devido. Variando o ângulo de fase
entre as componentes fundamental e harmónicas da tensão
ou corrente pode significativamente alterar a característica
de resposta dos relés.
referida à fundamental, produz modulação de amplitude do
sinal fundamental responsável pelo alargamento e
contracção periódicos da imagem num TRC (tubo de raios
catódicos).
6. Iluminação
9. Máquinas rotativas
Os harmónicos aplicados a máquinas rotativas podem causar
aquecimento, vibrações, binários pulsantes ou ruído. O
sobreaquecimento rotórico é o principal problema associado
à distorção da tensão. As perdas nas máquinas eléctricas
41|
Redução da vida útil das lâmpadas incandescentes uma vez
que são sensíveis à sobretensão aplicada. Estudos referem
queuma sobretensão, devida aharmónicos, de valor eficaz 5%
dependem do espectro da tensão de alimentação. As perdas
no núcleo podem tornar‐se significativas para motores de
indução alimentados por inversores que produzem
ARTIGO TÉCNICO
11. Transformadores
O primeiro efeito dos harmónicos nos transformadores é o
harmónicos de frequências elevadas. O aumento da
temperatura de funcionamento dos motores reduzirá o
aquecimento adicional gerado por efeito das correntes de
Foucault induzidas no núcleo destas máquinas. Outros
problemas incluem eventual ressonância entre a indutância
do transformador e capacidades do sistema, tensões
mecânicas nos isolamento dos enrolamentos e do núcleo por
efeito das variações de temperatura e eventuais pequenas
tempo de vida médio dos mesmos. Neste âmbito, os
motores monofásicos são os mais afectados. A interacção
entre o fluxo principal do entreferro, maioritariamente de
componente fundamental, com os fluxos produzidos pelas
correntes harmónicas darão lugar ao aparecimento de
binários pulsantes. No caso de motores com controle de
vibrações do núcleo laminado. O sobreaquecimento causado
pela presença dos harmónicos, correntes de remoinho ou de
Foucault, sendo proporcionais ao quadrado da frequência,
obrigam à redução da potência estipulada (potência
nominal) dos transformadores. A norma IEEE/ANSI Standard
C57.110, “IEEE Recommended Practice for Establishing
velocidade deverá ser feita uma análise de possíveis
ocorrências de fenómenos de ressonância mecânica, no
sentido de precaver avarias, por efeito de amplificação dos
binários pulsantes. Os harmónicos também contribuem para
a geração de ruído audível.
Transformer Capability when Supplying Nonsinusoidal Load
Currents“, estipula como máxima distorção à plena carga o
valor de 5%. Contempla ainda formas para determinar o
abaixamento da potência por efeito da presença dos
harmónicos. Para tal é definido um factor K dependendo da
ordem do harmónico e do valor da corrente harmónica. As
10. Telecomunicações
A proximidade de linhas de energia e de telecomunicações
cria condições para interferências com estes sistemas,
interferências motivadas pela irradiação de campos
electromagnéticos gerados pelos harmónicos das redes de
potência. A frequência fundamental, para redes telefónicas,
normas contemplam ainda a máxima sobretensão (valor
eficaz) permitida sendo de 5% à plena carga e de 10% para
funcionamento em vazio (de referir que as correntes de
Foucault são proporcionais ao quadrado da indução máxima
e, como tal, proporcionais ao quadrado do valor máximo da
tensão aplicada). Por outro lado para transformadores com
normalmente não é causadora de problemas, como
resultado da resposta em frequência do ouvido humano. A
indução pelos harmónicos de ruído nos canais de dados
pode adulterar a informação transmitida. Existem vários
mecanismos pelos quais se pode gerar acoplamento entre as
redes de energia e de telecomunicações. Medidas para
secundários ligados em triângulo, as correntes de frequência
múltipla de três, por serem de natureza homopolar,
podendo circular nestes enrolamentos, não se transmitem
para o primário o que pode dar indicação errónea da carga
do transformador para medições efectuadas nos condutores
destes enrolamentos.
atenuar os seus efeitos consistem na transposição das linhas
de energia (para redes aéreas), escolha de cabos com
blindagens electromagnéticas, de pares trançados, realização
de terras adequadas para os sistemas de energia, evitando
assim a propagação de potenciais, e, naturalmente, a
utilização de filtros adequados.
|42
ARTIGO TÉCNICO
5. Características das grandezas não‐sinusoidais 5.2 Taxa de distorção
De acordo com a decomposição de Fourier qualquer
grandeza periódica não‐sinusoidal pode ser representada
por uma série infinita de termos composta de:
1. uma sinusóide de frequência fundamental
2. sinusóides cujas frequências são múltiplas da frequência
De acordo com a definição da CEI, a taxa total de
harmónicos, ou factor de distorção, representa a razão entre
o valor eficaz dos harmónicos, n ≥ 2, e o valor eficaz da
grandeza alternada.
∑∞
2
2nY
fundamental ‐ harmónicos
3. eventualmente de um termo constante ‐ componente
contínua
A expressão que discrimina a série de Fourier de uma
grandeza y(t) vem dada por:
eq. 4
ou como
∑∞
=
==
1
2
2100%
nn
n
YTHD
eq. 1
em que:
Y0 ‐ é o valor da componente contínua, normalmente nula
eq. 5
A CIGRÉ, por outro lado, define a taxa global de distorção
como sendo:
( ) ( )ϕωnn
n
tnsenty YY −+= ∑∞
=10 2
2 21% 100THD Y Y
Y−=
Y 2∑∞
Yn ‐ o valor eficaz do harmónico de ordem n
ω ‐ a velocidade angular da frequência fundamental
ϕn ‐ o esfasamento inicial do harmónico de ordem n
5.1 Valor eficaz de uma grandeza não‐sinusoidal
eq. 6
5.3 Taxa individual harmónica
YY
nn
D1
2100%∑
==
O valor eficaz (valor médio quadrático) de uma grandeza de
forma de onda qualquer é obtido a partir da expressão geral
de definição
eq. 2
Este parâmetro representa a razão entre o valor eficaz de um
harmónico de ordem n e o valor eficaz da grandeza
alternada, segundo a CEI
eq. 7 ( )dttT
T
ef yY ∫=0
21
∑∞
=2
100%
n
n
YYHn
Em função dos valores eficazes dos harmónicos, a expressão
virá dada por:
eq. 3
ou entre o valor eficaz do termo fundamental, segundo a
CIGRÉ
∑∞
=
=1
2
nnef YY
∑=1n
nY
Y nHn 100% =
43|
eq. 8 =1n
YHn
1
100% =
ARTIGO TÉCNICO
em Baixa Tensão e Média Tensão tais como:
‐ frequência
6. Recomendações e normalização
‐ amplitude
‐ forma de onda
‐ cavas de tensão
‐ sobretensões
‐ tensões harmónicas
‐ tensões inter‐harmónicas
Os problemas potenciais levantados pela existência de
harmónicos nas redes eléctricas levaram as organizações de
normalização a estudar meios de prover especificações que
servissem os utilizadores e engenheiros aquando da
instalação de equipamentos de conversão, rectificação e
outros em redes que continham condensadores.
‐ simetria das tensões trifásicas
‐ transmissão de sinais de informação pelas redes de
energia
O âmbito desta norma não é a compatibilidade
electromagnética mas sim a definição de um produto ‐ as
No âmbito da Comunidade Europeia, no sentido da
harmonização da legislação, sem a qual ficaria afectada a
livre troca de bens e serviços, várias directivas foram
publicadas tendentes a eliminar as diferenças na legislação
desses Estados.
características da tensão, especificando os seus valores
máximos ou variações que, sob condições normais de
exploração, os consumidores esperarão encontrar em
qualquer ponto da rede.
Para as redes de Baixa Tensão, relativamente às tensões
Uma dessas directivas é a nº 85/374 sobre responsabilidade
por produtos defeituosos.
O seu Artº 2º define electricidade como produto e como tal
tornou‐se necessário definir as suas características. Daqui
harmónicas, nas condições normais de exploração, durante
cada período de uma semana, 95% dos valores eficazes de
cada tensão harmónica, valores médios em cada 10
minutos, não devem ultrapassar os valores indicados na
tabela abaixo.
resultou a norma europeia NE/EN 50 160 ‐ Características da
Tensão Fornecida pelas Redes Públicas de Distribuição.
A EN 50 160 CÉNÉLEC (NP EN 50 160) ‐ define, no ponto de
fornecimento ao consumidor, as características principais da
tensão para as redes públicas de abastecimento de energia
Harmónicos ímparesHarmónicos pares
Não múltiplos de 3 Múltiplos de 3
Ordem n Tensão relativa % Ordem n Tensão relativa % Ordem n Tensão relativa %
5
7
11
6,0
5,0
3,5
3
9
15
5,0
1,5
0,5
2
4
6 ‐ 24
2,0
1,0
0,5
13
17
19
23
25
3,0
2,0
1,5
1,5
1,5
21 0,5
Nota: Os valores correspondentes aos harmónicos de ordem superior a 25 por serem geralmente fracos e muito imprevisíveis pelo facto dos
|44
efeitos da ressonância, não são indicados nesta tabela
Tab. 1 Valores das tensões harmónicas nos pontos de fornecimento até à ordem 25 expressas em percentagem da tensão nominal UN
ARTIGO TÉCNICO
Além disso, a taxa total de distorção harmónica da tensão
fornecida (até à ordem 40) não deverá ultrapassar 8%.
internacional CEI/IEC 60050(161) VEI, quando aplicável:
O limite à ordem 40 considerado na norma é convencional.
Para as redes de Média Tensão aplica‐se a mesma tabela,
com os valores relativos referidos à tensão nominal UC e
com a observação de que o valor do harmónico de ordem 3,
dependendo da concepção da rede, pode ser muito mais
• Nível de Emissão ‐ máximo nível permitido para um
consumidor de uma rede pública ou para um aparelho
(equipamento)
• Nível de Compatibilidade ‐ nível máximo especificado de
perturbação que se pode esperar num dado ambiente
• Nível de Imunidade ‐ nível de perturbação suportado
baixo. Tensões mais elevadas para uma dada ordem poderão
dever‐se a efeitos de ressonância.
De igual modo, a taxa total de distorção harmónica, até à
ordem 40, está limitada a 8%.
por um aparelho ou sistema
• Nível de Susceptibilidade ‐ nível a partir do qual um
aparelho ou sistema começa a funcionar
deficientemente.
Nível de perturbação (não definido no VEI)
A CEI/IEC 61 000 – a série 61 000 de normas CEI diz respeito
à compatibilidade electromagnética e compreende as
seguintes partes:
1. Generalidades. Considerações gerais, definições,
terminologia, etc: 61000‐1‐x
Nível de SusceptibilidadeNível de Susceptibilidade
2. Ambiente. Descrição do ambiente. Características do
ambiente onde vai ser instalado o equipamento. Níveis
de compatibilidade: 61 000‐2‐x
3. Limites. Limites de emissão definindo os níveis de
perturbação permitidos pelos equipamentos ligados à
rede de energia eléctrica. Limites de imunidade: 61000‐
Nível de Imunidade
Nível de Compatibilidade
Nível de Imunidade
Nível de Compatibilidade3‐x
4. Ensaios e medidas. Técnicas de medida e técnicas de
ensaio de modo a assegurar a conformidade com as
outras partes da norma: 61000‐4‐x
5. Guias de instalação e de atenuação. Provê guias na
aplicação de equipamento tal como filtros, equipamento
Nível de Compatibilidade
Nível de Emissão
Nível de Compatibilidade
Nível de Emissão
de compensação, descarregadores de sobretensões, etc.,
para resolver problemas de qualidade da energia: 61000‐
5‐x
6. Normas gerais e de produto. Definem os níveis de
imunidade requeridos pelo equipamento em geral ou
para tipos específicos de equipamento: 61000‐6‐x
Fig. 3 Os vários níveis de perturbação para compatibilidade cargas
não‐lineares/equipamento sensível
0
45|
Os níveis de compatibilidade electromagnética são definidos
como segue de acordo o vocabulário electrotécnico
ARTIGO TÉCNICO
(à rede pública), VEI 161‐07‐15, e aos pontos de ligação
interna no ambiente industrial em geral. Os níveis de
A norma CEI 61000‐2‐2 define os níveis de compatibilidade
para as tensões harmónicas em BT de acordo com a tabela 2.
compatibilidade desta classe são idênticos aos das redes
públicas, pelo que os equipamentos destinados à utilização
nestas redes podem ser usados nesta classe de ambiente
industrial.
Classe 3
Por sua vez a norma CEI 61000‐2‐4 estabelece os níveis de
compatibilidade para redes industriais. Em termos dos
ambientes electromagnéticos possíveis são definidas três
classes com exigências de compatibilidade diferentes.
Esta classe aplica‐se somente aos pontos de ligação interna
dos ambientes industriais. Os níveis de compatibilidade são
superiores aos da classe 2 para certas perturbações. Por ex.,
esta classe deve ser considerada quando uma das seguintes
condições é satisfeita:
• a maior parte das cargas são alimentadas através de
Classe 1
Aplica‐se a redes protegidas e tem níveis de compatibilidade
mais baixos que os das redes públicas. Diz respeito à
utilização de aparelhos muito sensíveis às perturbações da
rede eléctrica, por ex. instrumentação de laboratórios
tecnológicos, certos equipamentos de automatização e de
conversores
• existem máquinas de soldar
• frequentes arranques de motores de grande potência
• as cargas variam rapidamente
protecção, certos computadores, etc.
Classe 2
Esta classe aplica‐se aos PAC , ponto de acoplamento comum
Harmónicos ímpares não múltiplos de 3 Harmónicos ímpares múltiplos de 3 Harmónicos pares
Ordem do
harmónico
n
Tensão harmónica
%
Ordem do
harmónico
n
Tensão harmónica
%
Ordem do
harmónico
n
Tensão harmónica
%
5
7
11
6
5
3 5
3
9
15
5
1,5
0 3
2
4
6
2
1
0 511
13
17
19
23
25
>25
3,5
3
2
1,5
1,5
1,5
0 2 + 0 5 x 25/n
15
21
>21
0,3
0,2
0,2
6
8
10
12
>12
0,5
0,5
0,5
0,2
0,2
>25 0,2 + 0,5 x 25/n
Tab. 2 Níveis de compatibilidade para as tensões harmónicas individuais em redes públicas de BT
Classe 1 Classe 2 Classe 3
Distorção harmónica total5% 8% 10%
|46
5% 8% 10%
Tab. 3 Níveis de compatibilidade para harmónicos
ARTIGO TÉCNICO
Ordem
n
Classe 1
Tensão harmónica %
Classe 2
Tensão harmónica %
Classe 3
Tensão harmónica %n Tensão harmónica % Tensão harmónica % Tensão harmónica %
5 3 6 8
7 3 5 7
11 3 3,5 5
13 3 3 4,5
17 2 2 4
19 1,5 1,5 49 ,5 ,5
23 1,5 1,5 3,5
25 1,5 1,5 3,5
>25 0,2 + 12,5/n 0,2 + 12,5/n 5x
Tab. 4 Componentes da tensão harmónica, ímpares, não múltiplos de três
Ordem Classe 1
T ã h ó i %
Classe 2
T ã h ó i %
Classe 3
T ã h ó i %n Tensão harmónica % Tensão harmónica % Tensão harmónica %
3 3 5 6
9 1,5 1,5 2,5
15 0,3 0,3 2
21 0,2 0,2 1,75
>21 0,2 0,2 1
T b 5 C t d t ã h ó i í últi l d t êTab. 5 Componentes da tensão harmónica, ímpares, múltiplos de três
Ordem
n
Classe 1
Tensão harmónica %
Classe 2
Tensão harmónica %
Classe 3
Tensão harmónica %
2 2 2 3
4 1 1 1,5
6 0,5 0,5 1, ,
8 0,5 0,5 1
10 0,5 0,5 1
>10 0,2 0,2 1
Tab. 6 Componentes da tensão harmónica, ordem par
Ordem Classe 1 Classe 2 Classe 3
n Tensão inter‐ harmónica % Tensão inter‐harmónica % Tensão inter‐harmónica %
<11 0,2 0,2 2,5
11 a 13 inclusive 0,2 0,2 2,25
13 a 17 inclusive 0,2 0,2 2
17 a 19 inclusive 0,2 0,2 2
19 a 23 inclusive 0,2 0,2 1,75
47|
Tab. 7 Componentes da tensão inter‐harmónica
23 a 25 inclusive 0,2 0,2 1,5
> 25 0,2 0,2 1
ARTIGO TÉCNICO
emitidas (níveis de emissão) pelos aparelhos e
equipamentos considerados quer individualmente quer
7. Observações finais
como conjunto de cargas ligadas à rede no ponto de
acoplamento comum.
Assim a norma CEI/IEC 61000‐3‐2 especifica os limites para
as emissões de corrente harmónica para aparelhos com
corrente estipulada (corrente nominal) por fase até 16A e a
Como se pode verificar pela análise dos valores das tensões
harmónicas dados pelas tabelas, os limites máximos
individuais e taxa total de distorção impostos pela norma
europeia NE/EN 50 160 coincidem com os valores das
normas CEI/IEC 61000‐2‐2 e 61000‐2‐4, classe 2 de
ambientes industriais.
norma 61000‐3‐4 fixa os limites para emissão de correntes
harmónicas para aparelhos com corrente estipulada
(corrente nominal) por fase superior a 16A, em baixa tensão.
De modo a assegurar que estes níveis de distorção não sejam
atingidos, têm de ser fixados limites para as perturbações
FORMAÇÃO TET/BT
Destinatários: Electricistas de Redes BT, com 6.º anoescolaridade completo e idade superior a 18 anos
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Possibilidade de Estágio em empresas do sector eléctrico
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EVENTOS
Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”
No dia 25 de Junho de 2008 realizou‐se no auditório H202 do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) um Workshop
subordinado ao tema “Telecomunicações, Segurança e Domótica”.
O evento, organizado pelo grupo de docentes e director da Pós‐graduação em Telecomunicações, Segurança e Domótica,
contou com a participação de várias empresas deste sector que abordaram de uma forma pragmática assuntos relacionados
com esta temática.
Paralelamente às comunicações efectuadas decorreu, na sala de eventos, uma exposição de equipamento das várias empresas
participantes, bem como a exposição de projectos realizados pelos alunos do Curso de Especialização Pós‐graduada em Infra‐
estruturas de Telecomunicações, Segurança e Domótica do ISEP.
Após a abertura dos trabalhos, protagonizada pelo Presidente do Departamento de Engenharia Electrotécnica e director do
Curso de Especialização Pós‐graduada em Infra‐estruturas de Telecomunicações, Segurança e Domótica , o Professor Doutor
José António Beleza Carvalho, iniciou‐se a sessão de Domótica que contou com intervenção do Eng. Luís Fonseca da empresa
Hager e do Eng. Hugo Madureira da empresa Legrand, tendo como moderadores o Eng. Roque Brandão e o Eng. Domingos
Santos.
Em seguida, teve lugar a sessão subordinada ao tema da Segurança que teve como moderadores o Eng. António Gomes e o
Eng. Roque Brandão e que contou com a participação do Capitão Luís Bispo e do Engº Luis Rodrigues do Batalhão de Bombeiros
Sapadores do Porto e do Eng. Nuno Pinho e Paulino Ângelo da empresa Longo Plano, Lda. tendo sido abordados os temas
“Prevenção e Segurança contra Incêndios” e “Sistemas de Segurança, Detecção Automática de Incêndio e Intrusão”,
respectivamente.
Finalmente, decorreu a sessão de Telecomunicações que contou com as apresentações do Eng. Sérgio Novo da empresa JSL –
Material Eléctrico, Lda. e do Eng. Jorge Miranda da Autoridade Nacional de Comunicações (ANACOM), em que foram
dissecadas a temática do projecto de Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios e soluções técnicas para a sua correcta
utilização. Esta sessão contou com a moderação do Eng. Rui Castro e do Eng. Sérgio Ramos.
EsteWorkshop visou, essencialmente, a apresentação de tecnologias, técnicas e equipamentos da área das Telecomunicações,
Segurança e Domótica proporcionando, concomitantemente, uma oportunidade de partilha e participação activa com as
soluções de vanguarda usadas neste sector, constantemente em mudança e evolução.
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EVENTOS
Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”
Comunicações
Exposição
|50Painel de debate final