Aparelhos de medida CAT IV: por que é que os são necessários?

DOSSIER

revista técnico-profissional

104

o electricista Sandro Conti, KYORITSU Europa Division DNL – Duarte Neves, Lda.

aparelhos de medida CAT IV

{POR QUE É QUE OS SÃO NECESSÁRIOS?}

Os picos de tensão são uma ameaça constante. À medida que os sistemas eléctricos se tornam mais complexos aumenta o risco de ocorrerem picos de tensão. Estes picos de tensão causam distorções nas ondas de tensão como indicado na figura 1.

Por exemplo, se estiver a efectuar a medição da intensidade da corrente eléctrica de uma rede de distribuição de 230/400V AC, o pico pode atingir valores 10 vezes superiores (por vezes, 4000 V).Neste caso, a sua segurança depende dos circuitos de protecção do instrumento. Contudo, os valores máximos de tensão nominal registados, por si só, (por exemplo, 300 ou 600V) não revelam a capacidade do instrumento em suportar picos de tensão elevados.

Se o instrumento não for concebido para suportar estes picos de tensão elevados, poderá ficar danificado e um arco resultante poderá originar situações de perigo para o utilizador final. Por conseguinte, a segurança de um instrumento de medida deverá basear-se nos valores máximos de tensão nominal e na capacidade de suportar picos de tensão elevados.

NOVA NORMA PARA SOBRETENSÃO – CATEGORIAS DE MEDIDA

Estes picos de tensão são gerados por: (a) Comutação de grandes cargas como motores de potência elevada, bancos de condensadores em unidades de correcção de factores de potência, controladores de velocidade variáveis, etc. (b) Um relâmpago que atinge um cabo de média/ alta tensão, mesmo que a quilómetros de distância.

Como forma de proteger o utilizador de picos de tensão elevados, o utilizador deverá utilizar instrumentos que cumpram os requisitos das normas para uma protecção elevada.A Comissão Electrotécnica Internacional (IEC) criou uma norma de segurança europeia e internacional denominada IEC 61010-1 com o objectivo de definir os requisitos de segurança para instrumentos de medida. Em particular, a norma IEC 61010-1 define também as áreas de medida de segurança denominadas Categorias, normalmente abreviadas como “CAT”.

Um pico de tensão é imprevisível e pode ter um valor muito mais elevado do que o valor de tensão nominal máximo registado no instrumento de medida.

Estas categorias começam na CAT I até CAT IV, sendo a mais perigosa a CAT IV. A figura abaixo mostra alguns exemplos de áreas de categorias de medida.

Figura 1

DOSSIER

revista técnico-profissional

o electricista

106

ma fiável, picos de tensão para um nível seguro. › Qualquer equipamento de alta tensão (mas com fonte de baixa tensão) que derive de um transformador de isolamento, como a secção de alta tensão de uma fotocopiadora. › Circuitos detectores de sinais para telecomunicações e equipamento electrónico.

Os aparelhos de medida mais actuais concebidos em conformidade com a norma IEC 61010-1 deverão ter todas as informações sobre categorias e tensão nominal máxima devidamente assinaladas. Consulte o seguinte exemplo:

Nota: numa fotocopiadora (ou num outro aparelho como uma televisão, monitores, computadores, etc. que se enquadram na área CAT I) é possível encontrar uma tensão DC mais elevada do que a tensão de alimentação de 230V / 400V AC de um motor de potência elevada que normalmente é classificado na área CAT III. No entanto, os picos de tensão num circuito electrónico de CAT I, independentemente da tensão, representam claramente um risco menor do que aqueles que possamos encontrar numa área CAT III, uma vez que a energia disponível para formar um arco é limitada.

Isto não significa que não existam riscos no equipamento da CAT I.

EXISTEM MAIS CATEGORIAS NUM SÓ OBJECTO Nalguns casos é difícil classificar a categoria correcta uma vez que o equipamento poderá conter mais do que uma categoria.Exemplos:Em equipamento electrónico como uma fotocopiadora, televisão, monitor, etc., existe frequentemente mais do que uma categoria. Por exemplo, numa fotocopiadora, desde os 230 V da fonte de alimentação à tomada, pertence à CAT II. Mas o circuito electrónico é da CAT I. Nos sistemas de controlo de edifícios, como painéis de controlo de iluminação, ou equipamento de controlo industrial como PLCs, controladores programáveis, é possível encontrar circuitos electrónicos (CAT I) juntamente com circuitos de alimentação (CAT III).

Como proceder em situações semelhantes? Não é razoável analisar e definir a categoria correcta antes de serem efectuadas todas as medições. Por conseguinte, é sempre mais conveniente seleccionar um instrumento com uma categoria e tensão nominal suficiente para resistir ao pior cenário.

SEGURANÇA EM PRIMEIRO LUGAR: A ESCOLHA CERTA! Antes de adquirir um novo aparelho de medida, recomendamos que considere o pior cenário possível no seu trabalho e determine a categoria necessária.

A Kyoritsu Electrical Instruments Works, LTD informa que este artigo sobre a aplicação não é um substituto da norma IEC 61010-1, que deverá ser sempre consultada em caso de dúvida.

Assim, primeiro deve escolher um aparelho de medida concebido para a categoria mais elevada em que poderá estar a trabalhar. Em seguida, procure um aparelho de medida com uma tensão nominal e categoria que satisfaçam as suas necessidades.

Todas as informações apresentadas neste artigo sobre a aplicação foram obtidas tendo em consideração as normas em vigor durante a respectiva elaboração.