inspeÇÃo filmada em redes de distribuiÇÃo …abraman.org.br/arquivos/129/129.pdf · quebra de...

1- COMPANHIA ENERGÉTICA DE MINAS GERAIS (CEMIG) - Técnico de Tecnologia e Normalização

INSPEÇÃO FILMADA EM REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREAS DE ENERGIA ELÉTRICA

Autor: Edmilson José Dias (1)

RESUMO

Este trabalho tem como objetivo principal apresentar o desenvolvimento e a

implantação de um novo projeto de inspeção de redes de distribuição aéreas

de energia elétrica para tensões até 34,5 kV, com redução dos custos de mão-

de-obra do processo de manutenção. A idéia surgiu frente ao aumento

contínuo da necessidade imediata e urgente de evitar substituições indevidas

de cruzetas e outros componentes da rede aérea pela imprecisão, em alguns

casos, da inspeção terrestre convencional (somente visual do solo sem subida

na estrutura).

Até o desenvolvimento deste projeto, a visualização da parte superior da

cruzeta e de outros componentes da estrutura da rede aérea, só era possível

em inspeções aéreas ou criteriosas com subida executadas com equipes de

linha energizada ou desligando os diversos circuitos. A inspeção filmada terrestre, devido à simplicidade e dinamismo do método, permite a execução precisa da inspeção de maneira rápida e confiável, com o resultado e tomada de decisão da manutenção in-loco, além da redução dos custos de gestão e execução da manutenção de redes de distribuição aéreas.

1. INTRODUÇÃO

Dentre os fatores que incentivaram o desenvolvimento do projeto de

eficientização do processo de inspeção terrestre, destacam-se:

Substituições indevidas de cruzetas e componentes da rede pela

imprecisão, em alguns casos, da inspeção terrestre convencional;

Quebra de cruzetas podres não apontadas em inspeções terrestres

convencionais, em virtude do apodrecimento localizar, na maioria das

vezes, na parte superior destas;

Dificuldades no diagnóstico de cruzetas em inspeções terrestres

principalmente na parte superior destas;

Inviabilidade, em alguns períodos, das inspeções aéreas que visualizam,

de cima, os componentes e estruturas das redes aéreas;

Atualmente a visualização da parte superior da cruzeta só é possível em

inspeções aéreas ou criteriosas com subida (foto I).


2. ASPECTOS E TIPOS DE INSPEÇÃO DE REDES

A distribuição de energia elétrica na CEMIG tem como foco principal a redução de despesas no âmbito de se alcançar maior rentabilidade de seu negócio, com o desafio de manter o desempenho do sistema elétrico próximo às metas estipuladas, principalmente daquelas regidas pelo órgão regulamentador do sistema elétrico brasileiro, Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Sabendo-se que as redes de distribuição da CEMIG apresentam grande extensão, alto volume de equipamentos instalados e que o estado de Minas Gerais apresenta elevado índice ceráunico, existirá, naturalmente, grande volume de recursos para cobrir as despesas de manutenção. Assim, uma peça fundamental para se atingir a rentabilidade no negócio distribuição resume-se na qualidade e eficiência da manutenção de seu sistema elétrico. Pode-se dividir a manutenção do sistema de distribuição em duas partes: a gestão e a execução. No que se refere à execução da manutenção, grande parte é provinda de inspeções preventivas através das equipes de inspeção de Serviços de Campo. Para que se possa atingir um resultado satisfatório do ponto de vista de qualidade nas inspeções de redes de distribuição, é necessário além de treinamentos específicos para os executantes da tarefa, ferramentas que ofereceram aos inspetores maior capacitação para o bom desempenho desta atividade.

2.1 – Execução da inspeção:

Na execução da inspeção deverão ser observados os seguintes aspectos relativos à qualidade desta atividade:

O objetivo da inspeção;

Tipo de defeito/anormalidade;

Fatores que devem ocorrer pra que esse defeito/anormalidade se torne falha;

Tempo provável para ocorrer tais fatores;

Conseqüência da falha para o sistema;

Foto I: Cruzeta podre verificada em inspeção aérea


Importância do componente sob análise para o sistema (está no tronco, derivação etc).

Na inspeção, deve-se avaliar as condições das anormalidades e defeitos identificados e classificá-los quanto ao prazo de regularização.

2.2 - Tipos de inspeção existentes: - Inspeção Básica: Consiste em uma inspeção visual em todos os equipamentos, condutores, estruturas, conexões e acessórios das linhas de distribuição na MT com o objetivo de identificar defeitos que possam comprometer o desempenho do sistema, a segurança de eletricistas e terceiros; - Inspeção por Reincidências: Consiste em uma inspeção visual, em todos os equipamentos, condutores, estruturas, conexões e acessórios das redes de distribuição (MT e/ou BT) com o objetivo de identificar as causas de falhas transitórias e/ou permanente que estão comprometendo o desempenho do sistema; - Inspeção Especial: Consiste em uma inspeção visual e/ou instrumental, específica em determinados equipamentos, condutores, estruturas, conexões e acessórios das redes de distribuição (MT e/ou BT) e eventuais interferências externas ao sistema com o objetivo de atender necessidades especiais; (Exemplos: exposições, shows, eleições, vestibulares, retirada de taquara, pipas, liberação para instalação de placas, inspeções exclusivas para postes de madeira e concreto, inspeções exclusivas para BT, Inspeção Termográfica, levantamento de árvores para poda, elevação de ‘NBI’ etc); - Inspeção Termográfica: Técnica de inspeção não destrutiva realizada com a utilização de sistemas infravermelhos, para a medição de temperaturas ou observação de padrões diferenciais de distribuição de calor, com o objetivo de propiciar informações relativas à condição operacional de um componente, equipamento ou processo. Basicamente estes tipos de inspeções definem, no conjunto, como e quando devem ser as intervenções da manutenção preventiva visando a continuidade efetiva do fornecimento de energia elétrica aos clientes. No caso da inspeção filmada, é um tipo de inspeção especial, pois propõe a utilização de instrumentos de vídeo e comunicação via wireless, para visualização imediata de possíveis anomalias em determinados equipamentos, condutores, estruturas, conexões e acessórios das redes de distribuição de média e baixa tensão e eventuais interferências externas ao sistema elétrico, com o objetivo de intervenção da manutenção preventiva antes da ocorrência de falhas e desligamentos. Devido à necessidade de padronização desta atividade, seguindo normas de segurança e eficiência operacional da empresa, torna-se imperativo o desenvolvimento da ferramenta de maneira profissional e padronizada para utilização corporativa.


3. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO DE INSPEÇÃO FILMADA

3.1 – Histórico:

Devido à necessidade de melhoria na qualidade do processo de inspeção de redes, tornou-se urgente e necessário o desenvolvimento do projeto de inspeção filmada, principalmente em virtude de algumas anomalias ocorridas envolvendo substituição indevida e prematura de componentes e estruturas, pela impossibilidade de visualização de cima e detalhada em inspeções terrestres sem subida. Nas inspeções detalhadas com subida nas estruturas, torna-se necessário a desenergização do circuito, impactando em índices de qualidade e continuidade de fornecimento de energia a clientes. A inspeção aérea, neste caso, torna-se uma solução viável para as redes rurais, em detrimento das urbanas, devido às diversas facilidades inerentes às áreas rurais e restrição das urbanas. Abaixo as particularidades e detalhes que a inspeção aérea sobrepõe sobre a terrestre em termos de facilidade e qualidade da inspeção:

A inspeção aérea traz maior agilidade e rapidez no diagnóstico dos

problemas, facilitando a priorização e o direcionamento dos recursos a

serem aplicados;

A inspeção aérea possibilita a visualização das cruzetas e postes por

cima, locais onde se inicia o apodrecimento (Fotos II e III);

A Inspeção aérea vai a local de difícil acesso, meio de vãos, vales e

outros, o que é impossível por terra na maioria das condições;

Possibilita a disponibilidade das equipes de inspeção para outras

atividades como apoio ao plantão, inspeção de consumidores urbanos

para combate a fraude e outras;

Supre a falta de equipes próprias para execução do programa de

inspeções;

Permite a realização simultânea da inspeção visual e termográfica;

Evita gastos com classe primária (terceirização de inspeção);

Permite o aumento da periodicidade da inspeção terrestre.

Fotos II e III: Visualização por cima de poste e cruzeta podre em inspeção aérea


Em locais onde é impossibilitada a inspeção aérea por motivos de restrição de vôos (maioria das áreas urbanas) e indisponibilidade de recursos financeiros para este tipo de atividade, torna-se indispensável e imperativo o projeto de inspeção filmada para obter a mesma qualidade de coleta de dados e conclusões da aérea, impossíveis de se verificar quando da inspeção terrestre sem subida na estrutura.

3.2 – Início do desenvolvimento do projeto:

A seguir todos os passos anteriores à definição do modelo definitivo:

Algumas regionais começam a utilizar microcâmaras (acopladas

diretamente ao cabeçote universal do bastão telescópico) para captação

das imagens de inspeção através de comunicação via wirelles com

receptores e monitores de vídeo (fotos IV e V);

Início do desenvolvimento/padronização do KIT de inspeção filmada pela

Engenharia;

Aquisição dos primeiros componentes de filmagem, transmissão e vídeo

(fotos VI e VII);

Fotos IV e V: Primeiras inspeções filmadas em redes de distribuição aéreas

Fotos VI e VII: Primeiros componentes adquiridos


Desenvolvimento do primeiro protótipo do invólucro no qual teria 01

microcâmara alimentada com bateria 09 v. Requisitos mínimos:

- adaptável bastão telescópico com ângulo de trabalho a 180°;

- isolado para até 34,5 kv.

Finalização do primeiro protótipo do invólucro em Janeiro/08 (Fotos VIII

e IX);

Realizados os primeiros testes de campo para verificação de eficácia da

ferramenta (Fotos X, XI, XII, XIII, XIV e XV);

Fotos VIII e IX: Primeiro protótipo do invólucro da micro-câmara desenvolvido

Fotos X, XI, XII e XIII: Primeiros testes realizados com o novo protótipo do invólucro da micro-câmara


Problemas verificados em campo durante a inspeção:

- necessidade de abrir o invólucro constantemente para a substituição

da bateria de alimentação da microcâmara;

- baixa resolução da microcâmara (380 linhas) e baixa visualização;

- baixa distância de comunicação, via wirelles, entre o transmissor da

microcâmara e o receptor (distância máxima de 100 metros);

- limitação da verificação da imagem no solo: a alimentação do

receptor e monitor de vídeo através somente da tomada da bateria 12 v

do veículo utilizado para a realizar a inspeção;

- fadiga do inspetor pelo peso elevado do bastão telescópico, durante

todo o processo de filmagem em alturas mais elevadas, prejudicando a

qualidade das imagens durante a inspeção.

Diante destes problemas, tornou-se necessário o aperfeiçoamento do projeto partindo para o desenvolvimento de um novo protótipo corrigindo as anomalias verificadas no primeiro.

3.3 – Etapas de desenvolvimento do protótipo definitivo:

A concepção do protótipo definitivo baseou-se nas falhas verificadas após a

etapa de verificação de eficácia do projeto anterior. Deste modo, um plano de

ação foi proposto focado em melhorias no projeto visando à prospecção de

uma ferramenta que atendesse o processo de inspeção com qualidade e

segurança. Etapas do plano de ação:

3.3.1 – Melhoria do invólucro

Permitir o recarregamento da microcâmara através de um carregador externo

sem a necessidade de abertura do mesmo em todo o processo, evitando assim

possíveis danos aos componentes internos.

3.3.2 – Baixa resolução da câmara e alcance da imagem

Necessário melhorar a resolução da imagem da inspeção no monitor de vídeo,

substituindo a microcâmara por outra de qualidade e potência superior. A

distância entre o ponto de captação da imagem e do monitor no solo teria que

Fotos XIV e XV: Visualização de isolador e cruzeta rachada no vídeo em solo


variar, pelo menos, de 10 a 300 metros para aumentar uma boa margem de

pontos de inspeção, objetivando otimizar ao máximo o processo.

3.3.3 – Limitação da visualização da imagem da inspeção no solo

Prospecção de uma bolsa tira-colo de alta qualidade para permitir o

acondicionamento dos componentes de solo do kit de inspeção: monitor de

vídeo, receptor e bateria selada 12 v recarregável, para permitir o

deslocamento do inspetor para outros locais inacessíveis a veículos

(independência da alimentação da bateria veicular).

3.3.4 – Fadiga do inspetor pelo peso do bastão telescópico durante a inspeção

Prospecção de um minibastão especial, adaptável ao cabeçote do bastão

telescópico, para permitir a eliminação total do peso do conjunto durante a

atividade de inspeção em pontos mais altos, evitando assim o esforço físico do

inspetor.

Após várias reuniões de coleta de opiniões e verificações de eficácias em

campo, cada etapa do plano de ação foi finalizada chegando ao projeto final e

definitivo relatado a seguir.

3.4 – Protótipo definitivo/padronização:

3.4.1 – Invólucro/câmara

Padronizados dois modelos de invólucros e micro câmaras para permitir

flexibilidade comercial no processo de aquisição:

Modelo nº 01: micro câmara com transmissor e bateria selada recarregável 05

v embutidos. Comunicação via wirelles com distância máxima de 300 metros

entre a câmara e receptor, com alta qualidade da imagem no receptor de vídeo.

Invólucro da microcâmara totalmente isolado para 34,5 kv adaptável: a micro

câmara de inspeção, cabeçote do minibastão isolado ou diretamente no

cabeçote do bastão telescópio (Fotos XVI, XVII e XVIII).

Fotos XVI, XVII e XVIII: Micro câmara com transmissor e bateria embutidos e invólucro isolado para 34,5 kv


Modelo nº 02: micro câmara e transmissor 12 v com alimentação adaptada a

uma bateria selada 12 v para recarregamento externo. Comunicação via

wirelles com distância máxima de 300 metros entre a microcâmara e receptor,

com alta qualidade da imagem no receptor de vídeo. Invólucro fechado e

isolado para 34,5 kv adaptável ao cabeçote do minibastão isolado ou

diretamente no cabeçote do bastão telescópio. Internamente acomoda: a micro

câmara e transmissor 12 v e uma bateria selada 12 v, com saída para

recarregamento externo da bateria e opção para abertura da carcaça para

manutenção dos componentes internos (Fotos IX e XX).

3.4.2 – Bolsa tira-colo para acondicionamento dos componentes de solo

Padronização de uma bolsa de couro tira colo para acondicionamento dos

componentes de solo do kit de inspeção: receptor e monitor de vídeo 12 v e

bateria selada recarregável de alimentação 12 v. Esta bolsa viabilizou o

deslocamento a pé do inspetor para locais inacessíveis a veículos, tornando

independente a alimentação dos componentes de solo (Fotos XXI e XXII).

Fotos IX e XX: Invólucro da micro câmara, transmissor e bateria selada adaptável ao bastão telescópio

câmara com transmissor e bateria embutidos e invólucro isolado para 34,5 kv

Fotos XXI e XXII: Bolsa de couro tira colo com componentes receptores de vídeo no solo


3.4.3 – Minibastão especial adaptável ao cabeçote do bastão telescópico

Nos pontos mais altos das estruturas, é necessária a abertura total do bastão

telescópio (aproximadamente 10 metros) para o alcance do invólucro que está

fixado na extremidade do mesmo. Trabalhando nesta situação, o peso

solicitado ao inspetor no solo pelo efeito do momento de inércia na extremidade

superior do bastão, impossibilita a coleta de imagens com qualidade e precisão

(Fotos XXIII e XXIV).

Para solucionar esta anomalia, foi prospectado um minibastão adaptável ao

cabeçote do bastão telescópico com um anel em torno de sua extremidade

superior, objetivando, ao mesmo tempo, o apoio do bastão na cruzeta e o giro

da microcâmara, no alto da estrutura, por 360 º (Fotos XXV, XXVI, XXVII e

XVIII).

.

Fotos XXIII e XXIV: Abertura total do bastão telescópico para inspeções no alto da estrutura

Fotos XXV e XXVI: Minibastão adaptável ao bastão telescópio com anel para apoio e giro do bastão

do bastão telescópico para inspeções no alto da estrutura


Estava finalizado, deste modo, o desenvolvimento dos 02 protótipos definitivos

do kit de inspeção filmada para testes de campo nas diversas regionais. Foram

entregues 01 Kit de cada modelo para cada regional do Estado num total de

14. Durante os testes de campo, foi evidenciada, por todas as equipes de

inspeção, a eficácia e facilidade de utilização da ferramenta pelo objetivo

principal do projeto, que é a inspeção filmada com qualidade, de diversos

componentes da rede aérea de distribuição de energia elétrica para tensão até

34,5 kv, sem a necessidade de desligamento dos circuitos (Fotos XXIX, XXX,

XXXI, XXXII, XXXIII e XXXIV).

Fotos XXVII e XXVIII: Minibastão apoiado no alto da estrutura para apoio e giro do bastão e microcâmara

mimictelescópico para inspeções no alto da estrutura

Fotos XXIX e XXX: Imagens no solo da amarração do cabo no isolador e parte superior das cruzetas

Fotos XXXI e XXXII: Imagens no solo de emenda em cabo e buchas superiores de equipamento


3.5 – Avaliação Técnica e Econômica:

3.5.1- Custo total do kit de inspeção

Feito levantamento do custo total do Kit de inspeção, separadamente dos dois

modelos de invólucro/microcâmara, e todos os demais componentes para

viabilização técnico econômica (tabelas I e II):

Fotos XXXIII e XXXIV: Imagens no solo de olhal de ancoragem e isolador de pino de média tensão

Componentes Preço ( R$ )

02 Micro-câmaras Color

01 Transmissor / Receptor de Vídeo

01 Cabo RCA áudio/vídeo 10,00

01 Bateria 12 v - 1,3 AH recarregável 52,00

01 Adaptador p/ bateria 12 v + cabo + garras 18,00

01 Tela de vídeo 7" 440,00

01 bastão para inspeção isolamento 34,5 Kv p/ micro-câmara 322,00

01 Bolsa para proteção e transporte 40,00

Total 1.422,00

Custo total do Kit de Inspeção Filmada nº 01 para RDA

540,00

Componentes Preço ( R$ )

01 Cabo RCA áudio/vídeo 10,00

01 Bateria 12 v - 1,3 AH carregável 26,00

01 Adaptador p/ bateria 12 v + cabo + garras 18,00

01 Tela de vídeo 7" 440,00

01 bastão para inspeção isolamento 34,5 Kv p/ micro-câmara 322,00

01 Bolsa para proteção e transporte 40,00

Total 2.056,00

Custo total do Kit de Inspeção Filmada nº 2 para RDA

1.200,00 Invólucro com micro-câmara, transmissor, receptor e bateria recarregável 12 v

Tabela I: Custo total do kit de inspeção filmada com o invólucro/microcâmara n º 01

Tabela II: Custo total do kit de inspeção filmada com o invólucro/microcâmara n º 02


A diferença de preços entre os dois Kit’s ficou em aproximadamente 31%, faixa

tolerável devido a contingência necessária para o projeto e pela diversidade

comercial de peças e componentes no mercado.

3.5.2 – Viabilidade da inspeção filmada para o processo de manutenção

Um estudo de viabilidade técnica econômica foi realizado considerando: o

custo total anual de uma regional importante de Minas Gerais com viagens

indevidas de equipes de linha energizada (linha viva), quando deslocam-se

para inspeções indevidas de cruzetas indicadas nas inspeções terrestres.

Obs.: Inspeções indevidas: inspeções indicadas às equipes de linha energizada

por equipes de inspeção terrestres sem subida, as quais geraram dúvidas nos

mesmos, no momento da inspeção, quanto ao estado real dos componentes

impossibilitados de serem visualizados com precisão diretamente do solo, e

que, após a nova inspeção constata-se a não necessidade da manutenção.

Após a nova inspeção pelas equipes de linha viva, constata-se a não

necessidade de troca da cruzeta, por hora, caracterizando como indevida a

viagem e a inspeção. Este custo total anual apurado foi comparado à despesa

total de aquisição dos kit’s (considerando o de preço superior: modelo nº 2)

para todas as regionais do Estado de Minas, conforme a necessidade de cada

uma delas.

3.5.3- Conclusão

Número total de inspecões de cruzetas utilizando a Linha Viva na centro em 2008 914

Número de inspeções indevidas 357

Tempo médio de inspeção de 01 cruzeta incluindo deslocamento 01 hora

Custo total em 01 hora de inspeção R$ 156,84

Nº de total de inspeções x Custo total 143.351,76R$

Nº de inspeções indevidas x Custo total R$ 55.991,88

Redução total anual ( Inspeção Total - Inspeção Indevida ) R$ 87.359,88

Redução de custos de inspeções indevidas com turma de Linha Viva na regional centro

Tabela III: Redução do custo total anual com a eliminação de inspeções indevidas na regional centro

Regional

Centro

Leste

Mantiqueira

Norte

Oeste

Sul

Triângulo

Total

Preço do Kit nº 02

Custo total aproximado

Quantidade prevista

6

6

7

5

6

5

7

42

R$ 86.352,00

R$ 2.056,00

Tabela IV: Custo total aproximado para aquisição do kit nº 02 para todas as regionais do Estado de Minas


Somente a redução de custo anual com inspeção indevida de cruzetas, por

parte de equipes de linha energizada da regional centro de Minas Gerais,

viabiliza a aquisição definitiva de kit’s de inspeção filmada para todo o

Estado. Fica evidenciada assim, a eficácia do projeto gerando lucros e

evitando perdas de receita para a concessionária de energia elétrica.

4. CONCLUSÕES FINAIS E RECOMENDAÇÕES

Na intensa busca de melhoria na qualidade das inspeções de redes aéreas com conseqüente redução das interrupções de energia a clientes, eliminação de riscos de acidentes para eletricistas e terceiros e ganho considerável para o processo de manutenção, o projeto de inspeção filmada torna-se fundamental contribuir com todo o processo. Até o final deste ano, serão fabricados e adquiridos todos os kit’s previstos para as regionais citados anteriormente neste trabalho, para atender uma demanda reprimida de inspeção terrestre duvidosa, evitando viagens indevidas para as equipes de linha energizadas e liberando-as para outros serviços mais importantes e urgentes. Além disso, outros ganhos para a concessionária já são verificados:

Melhoria na qualidade das inspeções;

Maior confiabilidade no desempenho do sistema elétrico;

Maior disponibilidade de outras equipes para outros tipos de serviço;

Elevada moral das equipes de inspeção terrestres;

Redução dos custos de manutenção.

Redução do DEC/FEC com a redução de desligamentos não programados por falhas de componentes das redes aéreas;

Maior satisfação dos clientes;

Melhora da imagem da concessionária perante consumidores e acionistas.

Providências futuras imediatas:

Expansão do projeto para utilização no processo de inspeção de Linhas de Transmissão e Substações;

Levantamento geral em conjunto das áreas de Engenharia, Operação/Manutenção, de todos os pontos críticos que necessitam de inspeção filmada imediata;

Estudar e avaliar a aplicação da inspeção filmada em redes subterrâneas de distribuição de energia, utilizando iluminação apropriada, em consonância com a NR-33;

Elaboração e emissão de um procedimento operacional padrão (POP) de inspeção filmada em redes aéreas urbanas e rurais;

Determinação da quantidade de unidade de serviços para este tipo de modalidade de serviço;

Realizar o acompanhamento e avaliação contínua do projeto em redes de distribuição, conforme requisitos de qualidade padronizada em Normas específica internacionais.


5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. CEMIG: Especificação Técnica: Critérios de Inspeções Aéreas em

Redes de Distribuição Urbanas e Rurais. Belo Horizonte/ MG,

abril/2005.

2. CEMIG: Especificação Técnica: Critérios de Inspeções Terrestres em

Redes de Distribuição Urbanas e Rurais. Belo Horizonte/ MG,

dezembro/2007

2. CEMIG: Procedimento Operacional Padrão: Inspeção de Cruzetas de

Madeira em Redes de Distribuição Urbanas e Rurais. Belo Horizonte/ MG,

dezembro/2006.

inspeÇÃo filmada em redes de distribuiÇÃo …abraman.org.br/arquivos/129/129.pdf · quebra de...

Documents