O Setor Elétrico ( Edição 132 - Janeiro-2017)

Ano 11 - Edição 132 Janeiro de 2017

Mercado de fios e cabos elétricos Empresas preveem leve recuperação do setor para este ano.

Desaceleração econômica ainda pode comprometer resultados

Desafios na proteção de microrredes Suplemento Renováveis Impactos da geração fotovoltaica na distribuição Novos fascículos: Aterramento elétrico Internet das coisas Manutenção de equipamentos elétricos Ensaios em instalações elétricas industriais

Sumário atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser Simone Vaiser vCoordenação de circulação, pesquisa e eventos Marina Marques – marina@atitudeeditorial.com.br Assistente de circulação, pesquisa e eventos Bruna Leite – bruna@atitudeeditorial.com.br Administração Paulo Martins Oliveira Sobrinho administrativo@atitudeeditorial.com.br Editora Flávia Lima - MTB 40.703 - flavia@atitudeeditorial.com.br Publicidade Diretor comercial Adolfo Vaiser - adolfo@atitudeeditorial.com.br Contatos publicitários Ana Maria Rancoleta - anamaria@atitudeeditorial.com.br Representantes Paraná / Santa Catarina / Rio Grande do Sul / Minas Gerais Marson Werner - marson@atitudeeditorial.com.br (11) 3872-4404 / 99488-8187 Direção de arte e produção Leonardo Piva - atitude@leonardopiva.com.br Denise Ferreira Consultor técnico José Starosta

Suplemento Renováveis 47 Avaliação dos impactos técnicos e econômicos da geração solar fotovoltaica em Sistemas de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE).

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Agenda Cursos e eventos do setor.

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Painel de notícias Museu da Energia de Itu apresenta exposição sobre energia e cotidiano; Aneel quer investidores mais qualificados; MME abre consulta público para motores eficientes; Prysmian inaugura filial no Chile; Foxlux comemora 20 anos; ABB e Belo Monte fecham contrato de US$ 75 milhões. Estas e outras notícias sobre empresas, mercado e produtos do setor elétrico brasileiro.

Colaborador técnico de normas Jobson Modena Colaboradores técnicos da publicação Aléssio Borelli, Cláudio Mardegan, João Barrico, Jobson Modena, José Starosta, Juliana Iwashita, Luiz Fernando Arruda, Marcelo Paulino, Michel Epelbaum, Roberval Bulgarelli e Saulo José Nascimento.

Colaboradores desta edição: Afonso Schreiber, Alan Rômulo Queiroz, Alberto De Conti, Alexandre Albarello, Alexis Rafailov, Benemar de Souza, Camila Zimmer, Diogo Dahlke, Eduardo César Senger, Fabio Retorta, Fábio Y. Niizu, Fernando Basseto, Henry Salamanca, Israel Resende Rodrigues, José Barbosa Oliveira, José Maurílio da Silva, Jovelino Simão Filho, Luciene Queiroz, Luiz Gamboa, Mateus Teixeira, Maurício Correa, Núbia Brito, Otávio Shiono, Pedro Block, Ricardo Scholz, Rinaldo Botelho, Rivanildo Soares, Rosane Ribas, Selma Oliveira e Vinícius G. de Oliveira Revista O Setor Elétrico é uma publicação mensal da Atitude Editorial Ltda.

A Revista O Setor Elétrico é uma publicação do mercado de Instalações Elétricas, Energia, Telecomunicações e Iluminação com tiragem de 13.000 exemplares. Distribuída entre as empresas de engenharia, projetos e instalação, manutenção, industrias de diversos segmentos, concessionárias, prefeituras e revendas de material elétrico, é enviada aos executivos e especificadores destes segmentos.

Os artigos assinados são de responsabilidade de seus autores e não necessariamente refletem as opiniões da revista. Não é permitida a reprodução total ou parcial das matérias sem expressa autorização da Editora.

Capa: Scharfsinn | Shutterstock.com Impressão - Ipsis Gráfica e Editora Distribuição - Correio Atitude Editorial Publicações Técnicas Ltda.

Av. General Olímpio da Silveira, 655 – 6º andar, sala 62 CEP: 01150-020 – Santa Cecília – São Paulo (SP) Fone/Fax - (11) 3872-4404 www.osetoreletrico.com.br atitude@atitudeeditorial.com.br

Filiada à

17

Fascículos

40

Aula prática – Microrredes O desafio de se utilizar um sistema de proteção confiável que garanta seletividade e coordenação nas mais diversas condições operativas.

56

Pesquisa – Fios, cabos e acessórios Empresas deste mercado preveem leve melhoria para o setor, mas construção civil desaquecida e desaceleração econômica podem comprometer resultados.

68

Espaço 5419 Os cuidados na fixação dos condutores de um SPDA.

70 72 74 76 78

Colunistas Jobson Modena – Proteção contra raios José Starosta – Energia com qualidade Roberval Bulgarelli – Instalações Ex João José Barrico – NR 10 Plinio Godoy – Falando sobre a luz

80

Dicas de instalação Fusíveis HH de média tensão: interrompendo correntes e temperaturas.

84

Ponto de vista As vantagens da certificação de Leds.

3

Editorial

4

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Capa ed 132.pdf

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2/7/17

7:32 PM

www.osetoreletrico.com.br

Ano 11 - Edição 132 Janeiro de 2017

Mercado de fios e cabos elétricos Empresas preveem leve recuperação do setor para este ano.

Desaceleração econômica ainda pode comprometer resultados

Desafios na proteção de microrredes O Setor Elétrico - Ano 11 - Edição 132 – Janeiro de 2017

11 anos

Suplemento Renováveis Impactos da geração fotovoltaica na distribuição Novos fascículos: Aterramento elétrico Internet das coisas Manutenção de equipamentos elétricos Ensaios em instalações elétricas industriais

Edição 132

Esta é uma edição comemorativa. Completamos neste mês de janeiro mais um ciclo. São 11 anos e a marca de 132

exemplares inéditos publicados. Religiosamente, a cada mês, uma nova revista sai do forno – algumas vezes no tempo certo, outras vezes, um tanto “passada”, com os fatídicos prazos extrapolados. Fato é que todo ano, a promessa se renova: neste ano, todas as revistas sairão no prazo! E haverão de sair – com exceção desta, é claro.

Caro leitor, gostaria de enfatizar que mais do que prazos, nosso compromisso é com a qualidade do conteúdo publicado.

Nos esforçamos sobremaneira para selecionar os melhores temas, os melhores autores e as melhores notícias para compor cada edição. O mês de janeiro marca não apenas nosso aniversário, mas também o período em que iniciamos novos fascículos e decidimos os principais temas a serem abordados durante todo o ano. É o tempo em que pensamos em mudanças, em novas seções, em assuntos interessantes e planejamos também novos negócios, novas investidas e estratégias.

Esta edição inaugura os temas a serem abordados pelos fascículos durante 2017. Aterramentos elétricos,

manutenção de equipamentos elétricos industriais, Internet das Coisas, ensaios de equipamentos elétricos e iluminação na prática são os assuntos eleitos como prioritários neste ano. Em artigos continuados, os maiores especialistas nestes assuntos contribuirão mensalmente para a formação e informação dos leitores. A proposta do fascículo é se tornar, ao fim de 12 ou seis artigos, uma espécie de curso a distância, em que o leitor que acompanha cada um dos artigos, tenha a oportunidade de aprender, aperfeiçoar seus conhecimentos e tirar dúvidas com os próprios autores – por intermédio da revista ou não. Assim, deixo aqui um importante conselho: aproveite este espaço dedicado ao seu aprendizado. Leia, colecione, releia e consulte o autor especialista se tiver dúvidas (críticas também valem).

Ademais, o Suplemento Renováveis volta a ser publicado – depois de uma breve pausa de dois meses – com os

principais artigos e notícias sobre o universo das fontes renováveis complementares eólica e solar. As perspectivas para estes dois tipos de geração são as melhores possíveis e queremos acompanhar essa evolução de muito perto.

Aproveito o espaço ainda para falar sobre o Circuito Nacional do Setor Elétrico (CINASE), congresso itinerante

promovido pela revista O Setor Elétrico que se propõe a levar conhecimento técnico de qualidade para os profissionais de diversas regiões do país. Entre os assuntos abordados pelo evento, estão: fontes renováveis, subestações elétricas, painéis de baixa e média tensão, transformadores, qualidade da energia elétrica, eficiência energética, aterramento, segurança e iluminação. As palestras são proferidas por profissionais do mais alto gabarito em suas áreas de atuação. Paralelamente ao congresso, há ainda uma exposição de produtos e tecnologias apresentadas pelas empresas patrocinadoras do evento.

Neste ano, o CINASE passará por Goiânia (GO), Belém (PA) e Vitória (ES). Para saber a programação e as datas, basta acessar: www.cinase.com.br

Por fim, acompanhe a nossa publicação em todas as redes sociais: Facebook, Instagram, Twitter e LinkedIn. Basta

procurar por “Revista O Setor Elétrico” ou @osetoreletrico.

Boa leitura!

Abraços,

flavia@atitudeeditorial.com.br Redes sociais Acesse o Facebook e o Twitter da revista O Setor Elétrico e fique por dentro das notícias da área elétrica!

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Agenda 6 a 10 de março

Cursos

Proteção e seletividade em sistemas elétricos industriais

Descrição

Informações

O objetivo deste curso é fornecer aos participantes importantes conhecimentos sobre práticas e cálculos de faltas (curto-circuito) trifásicas, bifásicas, fase-terra, e por arco. O aluno deverá entender os fundamentos de TCs, TPs, das bobinas de Rogowski e dos principais dispositivos de proteção; e aprender como coordenar e tornar seletivos disjuntores, fusíveis, relés de proteção, etc.; entre outros tópicos.

Local: São Paulo (SP) Contato: (11) 3579-8768 treinamentos@engepower.com

28 a 30 de março

Formação de preços de energia no Brasil

Descrição

Informações

Compreender o processo de formação dos preços de energia no Brasil não é uma tarefa simples.

Pensando nisso, o Centro de Treinamento e Estudos em Energia (CTEE) oferece um curso que objetiva fornecer uma completa visão da formação dos preços de energia e suas incertezas. O programa é constituído por três módulos - cada um com oito horas de duração – em dias consecutivos, estruturados de modo a fornecer aos participantes os conceitos fundamentais e as bases regulatórias das principais atividades do setor.

Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: (21) 3154-9400 www.ctee.com.br

Diagnósticos e ensaios em transformadores

25 a 29 de abril Descrição

Informações

Promovido pelo Lactec, o curso tem a proposta de ensinar como manusear os instrumentos de ensaios de maneira segura e adequada. Os estudantes conhecerão ainda os procedimentos de ensaios de campo para os transformadores de potência e de instrumentos. A carga horária é de 32 horas e o curso é direcionado a técnicos, engenheiros, supervisores e outros responsáveis por ensaios e manutenção de transformadores.

Local: Curitiba (PR) Contato: (41) 3361-6276 cursos@lactec.org.br

22 de março

Fórum de concessões, privatizações e PPPs em infraestrutura

Descrição

Informações

Reunindo concessionárias de infraestrutura, investidores de rodovias, ferrovias, portos, aeroportos, hidrovias e geração de energia, bancos de investimentos e construtoras, o evento pretende garantir que os alicerces para o desenvolvimento de concessões e Parcerias Público-Privada (PPPs) sejam amplamente tratados sob a ótica jurídica, regulatória e de negócios. O fórum terá um formato interativo e contará com painéis de debates, com a participação de autoridades e agentes do setor. O público será formado por profissionais de diferentes áreas que buscam informações atualizadas sobre o processo de concessões de projetos de infraestrutura.

Local: São Paulo (SP) Contato: (11) 5051-6535 info@viex-americas.com

22 e 23 de março

Eventos

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Agenda Setorial

Descrição

Informações

Reunindo os principais nomes do setor elétrico brasileiro, entre órgãos públicos, empresas privadas e associações correlatas, a Agenda Setorial deverá discutir os principais assuntos relacionados ao segmento.

Seu público alvo é formado por técnicos, analistas, consultores, profissionais liberais, estudantes, políticos e profissionais em geral que atuam no setor elétrico.

Local: Rio de Janeiro (RJ) Contato: (21) 3154-9400 www.ctee.com.br

4 e 5 de abril

6º Fórum Cenocon

Descrição

Informações

O 6º Fórum sobre Centros de Operação e Controle das Empresas de Energia Elétrica (Cenocon) discutirá os novos cenários e experiências em desenvolvimento sobre a transformação dos centros de operação e controle das empresas de energia. Entre os assuntos tratados, estarão os desafios para a operação do sistema elétrico, automação, fiscalização, novas formas de geração de energia, análise da operação e desempenho do sistema. O evento é direcionado a todos os profissionais que atuam nos setores de operação, engenharia, planejamento, projeto e demais áreas do mercado de energia elétrica.

Local: São Paulo (SP) Contato: (11) 3051-3159 rpmbrasil@rpmbrasil.com.br

Painel de mercado

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Notícias relevantes dos mercados de instalações elétricas de baixa, média e alta tensões.

O cotidiano transformado pela eletricidade Museu da Energia, em Itu (SP), apresenta exposição que reúne imagens históricas, objetos e curiosidades sobre a luz e mostra como a energia elétrica mudou a rotina dos brasileiros ao longo do tempo

Localizado no centro histórico de Itu, o

Museu da Energia é um dos principais pontos turísticos da cidade. Instalado em um sobrado do século 19, o espaço reabriu o seu piso superior, recém-remodelado com a exposição “História, Energia e Cotidiano”. A mostra de longa duração apresenta nova ambientação, com maquetes, imagens, objetos e curiosidades, destacando como os novos modos de iluminar e a chegada da eletricidade mudaram a vida cotidiana e doméstica dos brasileiros.

O casarão que hospeda, atualmente, o Museu da Energia foi uma das primeiras residências ituanas a receber iluminação elétrica. Com a popularização da iluminação artificial elétrica, a rotina dos brasileiros mudou gradativamente, especialmente, os momentos

Sobrado ocupado pelo Museu da Energia foi um dos primeiros a receber luz elétrica no século XIX.

de despertar e de se recolher. A exposição busca, dentro desta perspectiva, revelar a

informações sobre as técnicas construtivas e as

na Rua Paula Souza, 669, Centro, e pode ser

evolução da iluminação, dos equipamentos e

ocupações do sobrado;

visitado de terça a domingo, das 10h às 17h e

dos utensílios domésticos.

"As Cias. de energia" - painéis expositivos e

os ingressos custam R$ 4,00.

"História, Energia e Cotidiano" revela ao

objetos que narram a trajetória das companhias

visitante como a energia elétrica participou das

de energia que ocuparam o sobrado durante o

A Fundação

intensas transformações do último século que

século XX;

influenciam, até hoje, o comportamento em

"As formas de iluminar" - composta por

em várias regiões do Estado de São Paulo por

sociedade, ao proporcionarem um estilo de vida

objetos

antes

meio da sua rede de museus (São Paulo, Itu

de maior conforto e praticidade.

da implantação da energia elétrica, como

e Salesópolis). Além disso, a partir do Núcleo

O público poderá conferir ainda a

lamparinas e luminárias. Também há um jogo

de Documentação e Pesquisa, a Fundação

memória arquitetônica e a história do antigo

sobre a instalação elétrica;

promove ainda ações culturais e educativas que

sobrado onde está instalado o Museu

"Sociedade e consumo: tarefas domésticas"

reforçam conceitos de cidadania e incentivam

da Energia, construído em 1847, com as

- por meio de propagandas e objetos, apresenta

o uso responsável de recursos naturais,

técnicas de taipa de pilão e pau a pique. O

a evolução dos eletrodomésticos e o papel da

trabalhando nos eixos de história, ciência,

casarão passou por diversas ocupações e

mulher na sociedade;

tecnologia e meio ambiente. Para saber mais:

modificações ao longo do tempo, tendo sido,

"Sociedade e consumo: lazer" - sala de visitas

www.museudaenergia.org.br

inclusive, uma agência da antiga companhia

dos anos 50 que explora as primeiras formas de

de energia Light & Power.

lazer proporcionadas pela energia elétrica;

de

iluminação

doméstica

A Fundação Energia e Saneamento atua

"Um século de transformações" - por

A mostra

meio de maquetes, mostra a evolução das

A mostra é constituída por objetos e

residências com o uso da energia elétrica

imagens do acervo da Fundação Energia e

durante o século XX; conta com painéis

Saneamento e dividida em seis salas temáticas:

expositivos, objetos e um jogo eletrônico sobre sustentabilidade.

"O sobrado no século XIX" - ambiente que representa uma sala de visitas oitocentista, com

O Museu da Energia de Itu está localizado

Uma das salas temáticas da exposição.

Painel de mercado

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Aneel quer investidores mais qualificados Para isso, Agência pretende melhorar remuneração e prazo dos contratos de energia

O setor elétrico não é para aventureiros,

diz Romeu Rufino, diretor geral da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel). Para atrair investidores mais qualificados e garantir que as usinas elétricas e as linhas de transmissão de

energia

necessárias

ao

país

sejam

erguidas, a Aneel pretende mudar as regras de remuneração de concessões e oferecer prazos mais realistas. “Temos que atrair gente com expertise, conhecimento e nível de compromisso. Hoje o empreendedor se lança em aventuras e depois corre atrás para viabilizar projetos. O setor elétrico não pode conviver com esse tipo de risco”, afirmou o diretor Rufino.

Ele admite a necessidade de estabelecer

critérios mais rigorosos de seleção dos participantes dos leilões de energia. “Tanto em geração como transmissão de energia, aconteceram vários casos em que tivemos que revogar obra em que o empreendedor sequer havia começado. Significa que o processo de seleção não foi bem-sucedido”.

O dirigente se referia a casos como o da empresa de transmissão espanhola Abengoa, que entrou em recuperação judicial em 2016 no Brasil e interrompeu a construção de cerca de cinco mil quilômetros de linhas de transmissão. Rufino afirma que a Aneel estuda leiloar novamente os ativos, mas

depende de autorização judicial para levar a

mas as linhas de transmissão não. E vice-versa.

iniciativa adiante.

Concatenar tudo isso é um desafio”.

Uma das medidas de melhoria mencionadas

Para facilitar o processo, Rufino disse

por Rufino é criar condições financeiras mais

que o papel fiscalizador da agência será

atrativas, “deixando claro nos editais qual será

flexibilizado com abordagens preventivas e

a matriz de risco para o empreendedor e uma

de orientação quanto aos procedimentos a

remuneração adequada”. A redefinição dos

serem seguidos. “Mas quando for necessária,

prazos dos projetos também foi abordado pelo

a atuação da agência será punitiva”, ressalta.

dirigente. “Para usinas estruturantes, como é

Em relação às distribuidoras de energia, Rufino

o caso de Belo Monte, Santo Antônio e Jirau,

disse que a agência vai flexibilizar as regras de

vamos colocar prazos realistas porque sabemos

privatização de seis companhias deficitárias da

ser um grande desafio construir projetos desse

Eletrobrás no Norte e Nordeste. “Vamos fazer

porte”.

a transferência do controle societário com um

O rigor maior na gestão dos contratos foi

novo contrato de concessão, que não vai ser

um ponto que Rufino chamou a atenção. “Temos

radicalmente diferente do modelo atual. Para

que garantir a efetividade das contratações,

que elas continuem operando, terão acesso

pois o atual nível de inadimplência dos contratos

a financiamento em condições especiais para

de concessão torna impossível de se trabalhar.

equilibrar minimamente o fluxo de caixa”, detalha

Tem caso de usina de geração que fica pronta,

Rufino.

11

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Motores eficientes Ministério de Minas e Energia abre consulta pública sobre eficiência energética de motores elétricos trifásicos

O Ministério de Minas e Energia colocou

em Consulta Pública a regulamentação específica dos Motores Elétricos Trifásicos de Indução Rotor Gaiola de Esquilo. A consulta visa receber contribuições para instituição de regras para motores fabricados e comercializados no país, buscando a melhoria da eficiência energética desses equipamentos, utilizados em grande escala na indústria nacional.

No campo de “Consultas públicas”, no site do MME (www.mme.gov.br), é possível ter acesso ao relatório de estudo sobre impacto de regulamentação de motor premium como mínimo a ser exigido para fabricação, importação e comercialização dos motores de indução trifásicos no Brasil.

O estudo atende à 24ª Reunião do Comitê Gestor de Indicadores e Níveis de Eficiência Energética (CGIEE) e analisou o efeito desta regulamentação em diversos setores produtivos.

Os Consulta

interessados Pública

em

deverão

participar deixar

da suas

contribuições, mediante cadastro prévio, até o dia 08 de março de 2017.

Motores de indução trifásicos

Os motores elétricos de indução trifásicos

são os equipamentos de uso final responsáveis por processar a maior parcela de energia elétrica.

Mesmo

sendo

máquinas

intrinsecamente

eficientes, constituem-se como um grande potencial de conservação de energia, seja pela grande quantidade de motores instalados, seja pela aplicação ineficiente dos mesmos. A proposta de novos níveis mínimos de eficiência energética para os motores fabricados e comercializados no país com a consequente retirada dos menos eficientes do mercado é uma política pública eficaz e impactante para promover o uso mais eficiente de energia elétrica atendendo as metas do planejamento energético estabelecidas pelo Ministério de Minas e Energia.

Painel de produtos

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Novidades em produtos e serviços voltados para o setor de instalações de baixa, média e alta tensões.

Cabo para energia solar

Fita isolante líquida

www.condumax.com.br

www.quimatic.com.br

Tendo em vista o crescimento da geração de energia solar

A novidade da Quimatic Tapmatic é a fita isolante líquida em

fotovoltaica no país, a Condumax foi uma das primeiras companhias

embalagem econômica de 16 g. Com linhas mais modernas e

a investir em produtos especiais

sofisticadas, a nova embalagem é mais atrativa para venda de prateleira.

para esta aplicação. O Solarmax

é um cabo desenvolvido para

para o usuário que realiza pequenos reparos e deseja comprar

ser empregado em sistemas

somente o necessário para a manutenção. “Com o produto, fica

fotovoltaicos e está em

muito mais prático e seguro fazer aquela instalação do chuveiro,

conformidade com as normas TUV

colocar luminárias no jardim e isolar fios em geral, já que o prático

2Pfg 1169: 2007 e EM 50.618:

bico aplicador permite chegar em locais que a fita isolante adesiva

2014. A certificação (voluntária)

não alcança, evitando assim o risco de infiltrações e curtos-circuitos.

assegura que o produto atende aos

A aplicação de 1 mm de espessura isola circuitos de até 6500 V”,

padrões internacionais de qualidade,

explica o químico sênior da Quimatic Tapmatic, Marcos Pacheco.

segurança e durabilidade.

materiais elétricos e de construção em bisnagas de 16 g e de 50 g,

Segundo a empresa, os cabos

De acordo com a empresa, a nova embalagem é mais vantajosa

O produto pode ser encontrado em home centers e em lojas de

são utilizados em todo o sistema

somente na cor preta. Há ainda a versão em lata de 200 ml, neste

fotovoltaico, desde a interligação

caso, em diversas opções de cores: preta, vermelha, azul e branca,

dos painéis solares, passando

além de incolor, para combinar com todas as fiações.

pelos controladores de carga e os inversores, até chegar à bateria, onde é armazenada a energia.

O Solarmax é isento de metais

pesados em sua composição, atendendo às diretivas europeias Rohs (2000/53 CE e 2002/95 CE) e lista GADS. Além disso, não são halogenados (baixa emissão de fumaça).

Resistente a intempéries, o cabo Solarmax é projetado para durar em torno de 25 anos.

Fita isolante líquida está disponível em bisnagas de 16 g e 50 g.

Cabos não halogenados www.cobrecom.com.br

A Cobrecom reforça para o mercado a sua linha de cabos não halogenados,

a família Superatox, constituída pelos cabos Superatox Flex 70 °C e o Superatox HEPR 90 °C para até quatro condutores. O primeiro é indicado para tensões nominais de até 450/750 V e é composto por fios de cobre nu, eletrolítico, têmpera mole e encordoamento classe 4 (flexíveis). O produto está disponível nas seções nominais 1,5 mm²; 2,5 mm²; 4 mm² e 6 mm².

O cabo Superatox Flex HEPR 90 °C para 1, 2, 3 e 4 condutores é usado

Família Superatox de cabos não halogenados.

em circuitos elétricos com tensões nominais de até 0,6/1 kV e tem como grande diferencial o fato de ter sua isolação em HEPR, que permite temperaturas de até 90 °C em regime permanente de trabalho, 130 °C em caso de sobrecarga e 250 °C quando em curto-circuito. Já o cabo Superatox Flex HEPR 90 °C é formado por fios de cobre nu, eletrolítico, têmpera mole e encordoamento classe 5 (flexíveis). De acordo com o fabricante, a isolação HEPR oferece maior resistência à ionização do que os compostos em PVC e polietileno e apresenta baixa dispersão dielétrica.

Painel de empresas

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.

Grupo Prysmian inaugura filial no Chile Proposta da companhia é expandir seu alcance no país e reforçar a marca no mercado sulamericano

Para o CEO da Prysmian, Marcello Del Brenna, a proposta da filial no Chile é fortalecer as relações em nível local e regional.

Com o objetivo de ampliar a atuação

mais fácil e eficiente o acesso a toda a

da empresa no mercado sulamericano, o

gama de produtos do Grupo”, diz Germán

Grupo Prysmian anunciou a criação de

Aparicio, diretor executivo da Prysmian

uma filial na China totalmente operacional.

Chile.

Inicialmente, a Prysmian Chile irá operar

por meio de um centro de distribuição

mundo oferecendo soluções em cabos

disponibilizando todo seu portfólio de

de energia e de telecomunicações. Conta

produtos ao mercado local.

com quase 140 anos de experiência,

A empresa já comercializava seus

vendas de cerca de € 7,5 bilhões em 2015,

produtos no mercado chileno há mais de

mais de 19 mil funcionários em 50 países

três décadas, mas decidiu abrir legalmente

e 88 fábricas. O Grupo atua nos negócios

uma unidade local para expandir seu

de cabos subterrâneos e submarinos e

alcance no país. “A primeira prioridade da

sistemas de transmissão e distribuição

Prysmian Chile é ficar perto dos clientes

de energia, de cabos especiais para

chilenos, fortalecer as relações em nível

aplicações em diversas indústrias e de

local e regional, tornar os produtos e

cabos de média e baixa tensão para os

serviços de alta qualidade disponíveis, com

setores de construção e infraestrutura.

um olhar atento a todas as oportunidades

Para o setor de telecomunicações, o

de crescimento que possam surgir neste

Grupo fabrica cabos e acessórios para

país dinâmico”, afirmou o CEO da empresa

transmissão

na América do Sul, Marcello Del Brenna.

oferecendo uma ampla gama de fibras

ópticas, cabos ópticos e cobre e sistemas

“Este novo marco traz à Prysmian uma

maior proximidade aos clientes, tornando

O Grupo Prysmian atua em todo o

de

de conectividade.

voz,

vídeo

e

dados,

Painel de empresas

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Foxlux comemora 20 anos Em março deste ano, Grupo Foxlux completa 20 anos de atividades e celebra a marca de 800 produtos no portfólio Constituída pelas marcas Foxlux e UD Mais,

vantajosa: os dois lados têm que ter vantagens

o Grupo Foxlux está completando 20 anos de

na relação, caso contrário, ela não é válida”,

existência no próximo dia 10 de março, com

analisa o diretor geral e fundador da Foxlux,

um portfólio que incorpora lâmpadas, materiais

Paulo Velloso Ribeiro.

elétricos, ferramentas e utilidades domésticas.

O diretor afirma ainda que, apesar

A empresa começou sua história em

dos momentos tempestuosos enfrentados

1997 com a comercialização de lâmpadas

pela macroeconomia e das dificuldades de

tubulares fluorescentes e chega, ao fim de

empreender no Brasil, a Foxlux chega aos 20

duas décadas, com duas marcas e cerca de

anos com um crescimento sólido e constante.

800 produtos no catálogo. De acordo com

Para

a empresa, as duas marcas estão presentes

colaboradores é fundamental para o sucesso

hoje em mais de oito mil estabelecimentos

da empresa. Logo, as comemorações de

comerciais em todo o país.

aniversário foram direcionadas, principalmente,

o

diretor,

a

participação

dos

Em um cenário cada vez mais competitivo

para eles. A festa de final de ano foi uma delas.

e oscilante, as empresas necessitam de sólidos

Outras ações estão sendo organizadas ao

pilares para a sustentação e crescimento do

longo desse primeiro trimestre do ano, como

negócio. “Desde o começo, eu e os sócios

café da manhã especial de boas-vindas, entre

que me acompanharam em algumas etapas

outras festividades.

da história da Foxlux sempre pautamos nosso

crescimento na ética e na transparência do

primeira fábrica, a unidade de cabos coaxiais,

relacionamento. Ou seja, a contrapartida

que em 2016 recebeu novos investimentos

de uma relação comercial deve ser sempre

para aumentar sua capacidade produtiva.

Em 2015, o Grupo Foxlux inaugurou sua

ABB e Belo Monte fecham contrato de US$ 75 milhões Transformadores de ultra alta tensão serão entregues e levarão energia para 10 milhões de pessoas

A ABB recebeu pedido de cerca de US$

são um dos focos de nossa estratégia Next

75 milhões para fornecer transformadores

Level. Nossos transformadores conversores

conversores com tecnologia de ponta para

vão possibilitar a integração de fontes de

a conexão de Belo Monte, que realizará

energia renováveis e transmissão de energia

a transmissão de 800 kV de ultra alta

limpa para milhões de pessoas, a longa

tensão em corrente contínua (UHVDC). A

distância e com perdas mínimas, de forma

conexão, de 2.518 km, irá transmitir energia

confiável e eficiente", afirma o presidente

limpa gerada no norte do Brasil, a partir da

da divisão Power Grids da ABB, Claudio

subestação Xingu para a subestação Rio, no

Facchin.

sudeste.

Para a conexão UHVDC de Belo

Os transformadores serão capazes de

Monte, o fornecimento da ABB inclui 14

transportar até 4000 MW - o suficiente para

transformadores conversores de 400 MVA, de

fornecer energia para aproximadamente

400 kV, e outros equipamentos relacionados.

10 milhões de pessoas, com base na

Os transformadores conversores estão entre

média nacional de consumo. O pedido foi

os componentes mais vitais em um sistema

registrado no quarto trimestre de 2016.

de transmissão, permitindo a confiabilidade e

a estabilidade da energia da rede.

"As tecnologias de ultra alta tensão

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ATERRAMENTO ELÉTRICO Rinaldo Botelho, Rosane Ribas e José Maurílio da Silva Capítulo I – Introdução • ABNT NBR 16254-1 • Melhoramento do solo • Corrosão

Ensaios em instalações elétricas industriais Mateus Teixeira, Luiz Gamboa, Pedro Block, Otávio Shiono, Ricardo Scholz,

24

Diogo Dahlke, Henry Salamanca, Alexandre Albarello e Fábio Retorta Capítulo I - Introdução • Ensaios elétricos em instalações industriais • Ensaios de aterramento • Metrologia na indústria • Qualidade da energia elétrica • Eficiência energética na indústria

INTERNET DAS COISAS

32

Vinicius de Oliveira, Fábio Niizu e Fernando Basseto Capítulo I – Introdução • O nascimento da Internet das Coisas (IoT) • A terceira onda da internet • Tecnologias da IoT • Cenários e perspectivas

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

36

Alan Rômulo Queiroz, Eduardo César Senger e Luciene Queiroz Capítulo I – Estratégia de manutenção de equipamentos elétricos baseada na filosofia de operações integradas – Apresentação e breve histórico • A evolução da manutenção industrial • Manutenção centrada em confiabilidade • Manutenção produtiva total

Fascículos

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Apoio

Por Rinaldo Botelho, Rosane Ribas e José Maurílio da Silva*

Aterramento elétrico

18

Capítulo I Introdução

A proposta desta série de artigos é levar

alinhadas à evolução do conhecimento e

aos leitores o conhecimento obtido ao longo

dos dispositivos e equipamentos que devem

do tempo e detalhar pontos importantes de

ser protegidos.

cada norma ligada ao assunto “aterramento elétrico”.

A

norma

brasileira

ABNT

NBR

15749:2009 – Medição de resistência de

Mas um sistema de proteção e

aterramento e de potenciais na superfície

aterramento não visa apenas atender às

do solo em sistemas de aterramento já

A Comissão de Estudos que atua na

necessidades de proteção de equipamentos,

apresentava um anexo com esta orientação,

área especifica de “aterramentos elétricos”

mas, fundamentalmente, a proteção à vida.

indicando a necessidade de medição com

é a CE-03.102, reativada em setembro de

Para tanto, há que se estabelecer normas

terrômetro de 25 kHz, apresentando um

2004, após desenvolvimento de trabalhos

que tornem os sistemas mais seguros e

grande avanço em nível mundial.

árduos

confiáveis

e

extremamente

produtivos

Outra inovação foi o estabelecimento de

no âmbito do Comitê de Distribuição

É de suma importância destacar que

uma norma de “materiais de aterramento” e

(CODI) nos anos de 1980. Daquele comitê

as revisões das normas internacionais

mais ainda, incluir nesta norma “tratamento

participaram profissionais de todas as

(IEEE e IEC) também impactam nossas

para solo de alta resistividade”, que também

empresas de distribuição de energia elétrica

normas e a comissão atua na vanguarda

está muito alinhada às internacionais IEC

do país sendo os trabalhos interrompidos

destas atualizações. A norma IEEE 80, por

62305 e IEC 62561.

no início do processo de privatização destas

exemplo, (serviu e serve como guia para

empresas.

projeto de sistemas de aterramento em

A

Fascículo

type of tester".

nova

comissão,

e já publicadas pela ABNT são:

por

subestações) indicou em sua revisão de 2012

representantes de empresas concessionárias

a necessidade de medir as componentes

NBR 7117 – Medição de resistividade

de energia elétrica, projetistas, consultores,

reativas das resistências de aterramento

do solo pelo método dos quatro pontos

fabricantes

(Wenner);

de

integrada

As normas desenvolvidas pela comissão

de

com alta frequência (dezenas de kilohertz).

medição e materiais para aterramento e

equipamentos

A versão de 2012, parágrafo 12.1,

instituições de pesquisa, teve então como

traz: "Traditional ground test instruments

subestações – Requisitos;

escopo a normalização sobre assuntos

operate using a low-frequency ac balanced

NBR 15749 – Medições de potenciais

relacionados a aterramento. Este tema

bridge or other similar methods, and the

superficiais – Toque e Passo;

inclui resistividade de solos, medições

impedance measured is the resistance

NBR 16527-1 – Aterramento para sistema

em sistemas de aterramento de qualquer

nearly equal to dc, thus, not including

de distribuição – Parte 1;

natureza energizados ou não energizados,

high-frequency

NBR 16254 -1 – Materiais para sistema de

projetos de aterramentos para sistemas de

Testers used to evaluate the high-frequency

distribuição de energia elétrica, critérios

reactance of a ground electrode system

de projetos para subestações de energia

apply either a high-frequency current in

A norma ABNT NBR 16527-1 foi

elétrica, materiais de aterramento, etc.

the tens of kHz range or a sharp impulse

publicada em 06/10/2016 sendo, portanto,

reactance

components.

NBR 15751 – Sistemas de aterramento de

aterramento – Parte 1.

Ao longo dos anos, o tema “aterramento

with a fast rise time (1 μs). The three-point

o mais recente trabalho da comissão. As

elétrico” vem exigindo cada vez mais

method or the fall-of-potential method test

demais estão em revisão e complementação,

estudos e incorporação de novas técnicas

configurations are typically used for this

conforme tabela a seguir:

Apoio

19

Tabela 1 – Cronograma das normas em revisão na área de aterramentos elétricos

NBR

POSIÇÃO

NBR 16254-1

Publicado em 08/01/2014

Título Materiais para sistema de aterramento - parte 1

Requisito Gerais

Materiais para sistema de aterramento - parte 2

Hastes de aterramento

Em estudo

Materiais para sistema de aterramento - parte 3

Condutor de aterramento

Em estudo

Materiais para sistema de aterramento - parte 4

Conector de aterramento

Em estudo

Materiais para sistema de aterramento - parte 5

Práticas recomendadas

Aterramento para sistema de distribuição - Parte 1

Requisitos Gerais

Aterramento para sistema de distribuição - Parte 2

Procedimentos construtivos

Em estudo

Aterramento para sistema de distribuição - Parte 3

Sistema monofilar com

Em estudo

Em estudo Publicada em 06/10/2016

NBR 16527 -1

retorno pela terra Sistema de aterramentos de subestações - parte 1

Requisitos Gerais

NBR 15751

Publicado em 21/01/2010 -

Medição de resistência de aterramento e de potenciais

Requisitos Gerais

NBR 15749

Publicada em 13/08/2009

NBR 7117

Publicada em 19/07/20-12 -

em revisão na superfície do solo em sistemas de aterramento Medição da resistividade e determinação

em revisão

da estratificação do solo Neste primeiro artigo, abordaremos a

em seu primeiro capítulo, os requisitos

A ênfase da ABNT NBR 16254 – Parte 1

ABNT NBR 16254-1 - Parte 1 – Materiais

gerais

em

está nas características funcionais e não nas

para sistemas de aterramento – Requisitos.

sistemas de aterramento. A Comissão de

características construtivas dos materiais,

Estudos já iniciou os trabalhos para os

assuntos que serão objeto dos capítulos

demais capítulos (hastes de aterramento,

subsequentes.

ABNT NBR 16254-1

para

materiais

utilizados

conectores, condutores, etc.), conforme A norma ABNT NBR-16.254 traz,

descrito na Tabela 1.

As

instalações

características,

atuais

como,

apresentam

aterramento

de

Apoio

Aterramento elétrico

20

transformadores de distribuição na área urbana, sistemas de telefonia, além de,

Estes materiais devem ter as seguintes características mínimas:

geralmente, terem limitações de espaço

umidade; - Grau de absorção de umidade.

para desenvolvimento de grandes malhas

- Não tóxico, não agressivo ao meio

de aterramento, ou ainda, parques de

ambiente;

geração fotovoltaica ou eólica que, em geral,

- Não causar efeitos na pele;

A condução de corrente por um

são instalados em solos de alta resistividade.

Isso, muitas vezes, obriga o projetista, a

- Variação da resistividade com o teor de

determinado elemento está ligada à sua estrutura atômica, definida por seus

E devem ser analisados quanto à:

partir das medições de resistividade do solo

elétrons livres ou ainda por troca iônica.

Quando utilizamos um tratamento

e da análise geométrica da malha, a usar

- Determinação da condutividade e

para o solo, o mesmo pode ser um condutor

elementos (aditivos para tratamento de

resistividade;

ou um eletrólito, facilitando o trânsito de

solo) que reduzam a resistividade do solo,

- Determinação da capacidade de retenção

elétrons entre a malha e o solo. A resistência

conferindo resistência e impedância baixas

de água;

e a impedância do sistema também estão

ao sistema.

- Determinação da umidade do solo;

ligadas à geometria da malha, ao tipo de

- Determinação do potencial de corrosão;

condutor utilizado (seção condutora e

- Determinação do pH do solo saturado

geometria) e também às características do

com água;

solo.

Melhoramento do solo A ABNT NBR 16254-1 trata no item 8, especificamente, sobre melhoramento

- Determinação da sobretensão do

do solo. Este trabalho foi desenvolvido a

hidrogênio;

tratamento que apresente baixa resistividade

partir de uma série de estudos, análises

- Determinação do potencial Redox;

e, consequentemente, boa condutividade,

em laboratório e em campo. Também

- Determinação do pH do extrato aquoso;

significa que se está ampliando o contato

foi baseado na norma internacional IEC

- Determinação de cloretos;

dos eletrodos com o solo e permitindo

62561 - 7 Lightning protection system

- Análise qualitativa de sulfatos.

melhor escoamento e dispersão de corrente.

components (LPSC) – Part 7: Requirements for earthing enhancing compounds.

Quando se utiliza um componente para

A análise estabelecida em norma visa a Os dois primeiros itens devem ser

verificação e a comprovação destes fatores,

Muitos artifícios eram e ainda são

comprovados através de testes específicos

que influenciarão na resistência final de

utilizados visando obter aterramentos de

em laboratórios especializados; para os

aterramento.

baixa resistência, embora a obtenção de

demais a norma estabelece os padrões de

resistência pré-definida (10 ohms, por

ensaios.

comportamento da variação da resistividade

exemplo) já não conste nas normas como exigência, mas como recomendação, sendo

A Figura 1 apresenta o perfil do com teor de água para um solo hipotético.

Quanto à resistividade

Já a Figura 2 mostra a curva característica

mais importantes a eliminação de potenciais

A determinação da resistividade do

de um tratamento de solo hipotético e,

perigosos e a equalização destes potenciais.

aditivo para tratamento do solo leva em conta:

por fim, a Figura 3 traz o comportamento

O conjunto resistência e impedância ainda influencia na análise independente de

característico um tratamento de solo - Resistividade do produto seco;

misturado a areia lavada.

Fascículo

cada sistema de aterramento e sua função (surtos, corrente de curto circuito etc.).

Era comum se utilizar carvão, produtos químicos altamente danosos ao meio ambiente (sais e sulfatos), geralmente, produtos facilmente lixiviáveis, e através destes tentar obter baixas resistências e “melhorar o aterramento”.

Esta seção da norma define justamente os ensaios a serem realizados em aditivos (também chamados de despolarizantes) que podem ser aplicados em solos, envolvendo condutores e/ou hastes de aterramento com objetivo de reduzir a resistência de aterramento.

Figura 1 – Variação da resistividade do solo em função do teor de umidade.

Apoio

21

Apoio

22

relativa).

Aterramento elétrico

Os

parâmetros

relacionados

aos

fatores externos estão detalhados no Anexo B da norma NBR 16254-1. A agressividade específica, por sua vez, está intimamente ligada às propriedades locais do solo, como: resistividade elétrica, teor de umidade, acidez ou alcalinidade, permeabilidade, presença de sais solúveis e micro-organismos.

Estes fatores atuam de forma conjunta e, por este motivo, a agressividade ou corrosividade dos solos não pode ser avaliada com base em propriedades isoladas.

A norma NBR 16254 – 1 estabelece os métodos de medição em laboratório, dos Figura 2 – Curva característica de um tratamento de solo puro versus adição de água.

principais parâmetros que influenciam a corrosividade dos solos e fornece alguns métodos e critérios básicos para a sua avaliação. Estes métodos e critérios não são únicos, havendo várias proposições que apresentam, na maioria dos

casos,

resultados

satisfatórios

quando comparados com os observados em campo. No entanto, nenhum desses métodos envolve todas as variáveis que atuam no processo de corrosão pelo solo, devendo ser sempre analisados caso a caso, verificando o mais adequado para cada situação.

As tabelas 2, 3, 4 e 5 reproduzem, respectivamente, as tabelas B.4, B.5, B.6 e B.7 da norma. Tratam-se dos critérios propostos para analise de corrosão do

Fascículo

solo.

Tabela 2 – Critério proposto para

Figura 3 – Curva característica de um tratamento do solo misturado com areia tratada versus adição de água.

Os anexos C e D da norma ABNT NBR

16254-1

apresentam

portanto, deve-se sempre analisar os

ensaios

materiais empregados em um sistema de

para a caracterização do aditivo ou

aterramento quanto à vida útil e ao grau

despolarizante

de corrosividade.

pela

obtenção

da

resistividade mínima e pela capacidade de retenção de água.

A corrosão de estruturas enterradas é causada tanto pelas propriedades físico-químicas e biológicas do solo

Quanto à corrosão

(agressividade específica), como também

Quanto mais condutor é um solo,

por fatores externos que interferem no

maiores serão os índices de corrosão,

processo de corrosão (agressividade

classificação de solos com base na resistividade mínima

ρminima Ω m > 1 000

(IEEE 2002)

Corrosividade do solo Não agressivo (< 25µm/ano)

250 a 1 000

Pouco agressivo (25 a 100) µm/ano

70 a 250

Média agressividade (100 a 200) µm/ano

25 a 70

Agressivo (200 a 300) µm/ano

< 25

Muito agressivo (>300 µm/ano)

23 Tabela 3 – Critério proposto para

classificação de solos com base na porcentagem de água no ponto de retenção

(ASTM D2017-81, 11.1.1)

C.R.H2O (%)

Corrosividade do solo

< 15

Não agressivo

15 a 30

Pouco agressivo

> 30

Agressivo

Tabela 4 – Critério proposto para avaliação da corrosividade de solos com base no pH (IEEE-2002)

Em que: ρa é a resistividade aparente, expressa em ohms metro (Ω m); L é o comprimento da haste, expressa em metros (m); d é o diâmetro do eletrodo, expresso em metros (m); kT é a resistência após o tratamento/ resistência antes do tratamento.

Nota: Os coeficientes de redução (kT) obtidos na prática variam de 0,05 a 0,50.

pHágua

Corrosividade do solo

>7

Não agressivo

Com todos estes parâmetros definidos

(<25 µm/ano)

e ensaiados, é possível estabelecer um

4a7

Média agressividade

tratamento para o solo adequado, com

(25 a 300) µm/ano

longa vida útil, sem contaminar o meio

<4

Muito agressivo (>300 µm/ano)

ambiente.

Convém lembrar ainda que a ABNT NBR 16 254-1 é finalizada com um item

Tabela 5 – Critério proposto para avaliação da corrosividade de solos com base na

(KAIN, R.M.; OLDFIELD, J.W. 1990)

quantidade de cloretos

[cloretos]/PPM Corrosividade do solo <40

Não agressivo

40 a 90

Pouco agressivo

90 a 180

Média agressividade

>180

Agressivo

Além dos critérios já mencionados, a norma abrange outros, como: par galvânico, potencial Redox, etc.

Estas analises podem ser feitas no solo, no tratamento do solo (aditivo) e no solo tratado.

O solo tratado sofrerá alteração em suas características ao redor dos eletrodos que resultará em redução da resistividade, sendo esta diferença entre um eletrodo tratado e um eletrodo sem tratamento traduzido em um coeficiente (kT). Este coeficiente será tanto menor quanto maior for a resistividade do solo.

Na prática, pode-se determinar o coeficiente

de

redução

comparando

um eletrodo tratado e um eletrodo não tratado e definir a resistência de uma haste tratada (R 1hT) conforme equação:

sobre segurança a ser seguido durante a etapa de campo e/ou de laboratório. *Rinaldo Junior Botelho é matemático, engenheiro eletricista e sócio fundador da empresa Fastweld. Atua há 30 anos no segmento de materiais para aterramento. É membro da CE 03:102 – Comissão de estudos de “Segurança em Aterramento Elétrico de Subestações C.A”, que faz parte do Comitê Brasileiro de Eletricidade (CB-03), do Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações (Cobei).

Rosane Maris Ribas é engenheira, trabalhou por 30 anos no departamento de engenharia da Copel, é membro da CE 03:102 – Comissão de estudos de “Segurança em Aterramento Elétrico de Subestações C.A”, que faz parte do Comitê Brasileiro de Eletricidade (CB-03), do Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações (Cobei).

José Maurílio da Silva é pesquisador, doutor em físico química, especialista em corrosão pelo solo, trabalhou no Lactec e é membro da CE 03:102 – Comissão de estudos de “Segurança em Aterramento Elétrico de Subestações C.A”, que faz parte do Comitê Brasileiro de Eletricidade (CB-03), do Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações (Cobei).

Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br

Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

24

Por Mateus Teixeira, Luiz Gamboa, Pedro Block, Otávio Shiono, Ricardo Scholz, Diogo Dahlke, Henry Salamanca, Alexandre Albarello, Fabio Retorta*

Capítulo I Introdução

Toda instalação industrial, independentemente de seu ramo de atuação e tamanho, possui um sistema de distribuição de energia

ambiente industrial, aspectos fundamentais que podem acarretar num impacto financeiro e social danoso à indústria.

elétrica. Dependendo do tamanho, do layout da planta, da fonte de

Dessa forma, medições, ensaios e ações devem ser sempre

energia e operação, o sistema pode ser mais ou menos complexo.

considerados desde o momento do projeto, passando pelo

No que diz respeito ao parque industrial brasileiro, podemos

comissionamento da planta e ao longo dos anos de operação

encontrar desde grandes plantas eletrointensivas com seu sistema

do sistema elétrico. Exemplo disso está no levantamento da

próprio de geração, como é o caso de grandes siderúrgicas e

resistividade do solo, que, realizado antes do projeto e construção

papeleiras, indústrias de porte médio que recebem energia em

da indústria, pode resultar em um sistema de aterramento e

extra-alta (EAT) e alta tensão (AT) diretamente de concessionárias

proteção de descargas atmosféricas que consiga evitar, ao longo

de energia elétrica, assim como pequenas indústrias conectadas

dos anos, queimas de equipamentos elétricos e danos pessoais.

diretamente à baixa tensão (BT) de transformadores de distribuição

Da mesma forma, a realização de ensaios elétricos na subestação

das concessionárias.

principal, condutores e painéis de distribuição de carga podem

Seja qual for o caso, o projeto, a operação e a manutenção desse sistema passa pela análise de uma série de normas técnicas,

identificar possíveis falhas nos equipamentos, evitando danos desde a energização inicial da planta.

ensaios elétricos e boas práticas que juntos colaboram para uma melhor eficiência na utilização da energia elétrica e baixo custo de manutenção do sistema e de equipamentos, sejam eles parte integrante do sistema de distribuição, como cabos e transformadores, sejam eles cargas elétricas, como dispositivos

Fascículo

eletroeletrônicos e motores elétricos. Além disso, tais observações são de vital importância para a garantia da segurança pessoal e patrimonial durante a utilização da energia elétrica dentro do

Figura 2 – Painéis elétricos de baixa tensão.

Com isso em mente, o presente artigo, primeiro de uma série de 12, tem como objetivo apontar para um conjunto de ensaios elétricos e boas práticas a serem adotados por técnicos e engenheiros eletricistas que estejam envolvidos, direta ou indiretamente, com o projeto, instalação, operação e manutenção de sistemas industriais de distribuição de energia elétrica. Assim, os próximos itens têm por objetivo chamar atenção para alguns Figura 1 - Subestação de energia em 13,8 kV.

aspectos importantes a serem observados no sistema elétrico de

Apoio

uma indústria, os quais serão mais bem detalhados ao longo dos

de isolamento AC e DC, que requerem paradas e desligamentos,

próximos meses.

são coletadas periodicamente amostras de óleo isolante do tanque

Diagnósticos e ensaios elétricos em instalações industriais

principal, que podem indicar, desde problemas incipientes, como no caso da degradação das características do óleo – como aumento da acidez, fator de potência, teor de umidade, etc., identificadas nos ensaios físico-químicos –, até a detecção de perigo iminente

Os

ensaios

elétricos

que

são

realizados

durante

o

de falha da isolação – quando há presença de gases provenientes

comissionamento de uma instalação industrial, além de validar as

de pontos quentes ou centelhamento obtidos na gascromatografia.

condições operacionais dos equipamentos, permitem estabelecer

Outros indicadores de envelhecimento da celulose, como o teor

parâmetros de referência para os ensaios periódicos definidos para

de furfuraldeídos, também são obtidos por coleta de óleo com o

as manutenções preventiva, corretiva e preditiva. O detalhamento e

equipamento energizado.

a periodicidade dos ensaios requeridos dependem da importância

A segunda tendência que pode ser destacada é a utilização

do equipamento na instalação, sendo, portanto, maiores para

de equipamentos que realizam baterias programáveis de ensaios

geradores, transformadores de potência, tensão e corrente,

integrados, possibilitando a obtenção de dados e diagnósticos imediatos, além das facilidades de registro e emissão de relatórios.

Dessa forma, reduz-se o tempo de execução de ensaios que antes requeriam vários equipamentos, fontes e conjuntos de cabos de ensaio para a mesma finalidade.

Junto a essas tendências, têm sido desenvolvidos novos ensaios, como a medição da relação de transformação e a impedância de curto-circuito de um transformador em função da frequência. Com a curva resposta em frequência destas grandezas, em módulo e ângulo, podem-se distinguir deformações radiais ou axiais dos enrolamentos, ou problemas de curto-circuito entre chapas e entreferros no núcleo

Figura 3 – Grupo motor-gerador utilizado em instalações industriais.

magnético. Cada uma destas variações se apresenta em faixas diferentes

Alguns ensaios tradicionais, como os de isolamento elétrico

de frequência. Para realizar ensaios desse tipo, até recentemente, era

em CC e AC, têm tratamento diferenciado quanto às variáveis que

necessário deslocar o transformador para laboratórios especializados.

intervêm para cada equipamento. Parâmetros como a temperatura

Outro exemplo que ilustra a evolução das técnicas de diagnóstico

requerem fatores de correção específicos. O efeito da tensão e da

refere-se aos testes em para-raios de ZnO. Tradicionalmente, são

frequência da fonte utilizada, de acordo com o material isolante e

realizados ensaios periódicos de isolamento em CC e CA, bem como

o grau de envelhecimento da isolação, podem revelar problemas

o acompanhamento por termovisão, que visa comparar aquecimentos

incipientes.

diferenciais entre seções ou regiões do mesmo equipamento ou com

As instalações industriais merecem cuidados especiais, uma

relação aos vizinhos, de igual modelo, instalados na mesma barra. A

vez que dificilmente possuem quantidades significativas de

interpretação dos resultados depende da experiência da equipe e de

equipamentos similares para cada tensão operativa, diferentemente das concessionárias de energia, que adotam critérios de acompanhamento baseados em estatísticas de falhas e defeitos, com amostragens significativas. As pesquisas também são dominadas pelas concessionárias, uma vez que a legislação as obriga a investir uma fração de recursos da tarifa de energia para esta finalidade e organizam mais grupos e eventos de manutenção.

Dessa forma, é importante concentrar esforços na seleção de ensaios com maior relação custo-benefício para se estabelecer critérios de manutenção adequados nas instalações industriais, além de acompanhar a evolução das técnicas atualmente em uso.

Para ilustrar essa evolução, podem-se usar como exemplo as técnicas de diagnóstico aplicadas a transformadores de potência isolados com óleo mineral. Duas tendências podem ser observadas.

A primeira tem relação com a adoção cada vez mais frequente de técnicas não invasivas de acompanhamento. No lugar de ensaios

Figura 4 - Espectro de tangente delta da isolação de transformadores de potência.

25

Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

26

Figura 5 - Transformador de distribuição sob ensaio de Impulso atmosférico.

um histórico dos parâmetros de equipamentos da mesma família, no caso dos ensaios de isolamento. Esses equipamentos apresentam um comportamento da resistência de isolamento muito sensível com a temperatura e com a tensão de ensaio.

Não raro, a evolução entre um defeito incipiente e a falha do pararaios – durante um surto atmosférico ou até em operação normal –, é rápida demais para ser detectada em ensaios periódicos preventivos.

Figura 6 – Malha de aterramento proposta para o neutro de transformadores de distribuição.

Problemas de vedação são típicos para a ocorrência deste tipo de falha intempestiva. Uma das técnicas desenvolvidas para verificar

com outras malhas, o que muitas vezes impossibilita a medição da

descargas parciais internas consiste em se utilizar transdutores de

resistência de aterramento se não houver um planejamento cuidadoso.

corrente para alta frequência no cabo de aterramento do para-raios.

Outro aspecto importante a ser considerado é quando se

Dessa forma, defeitos de fabricação no revestimento polimérico das

interligam aterramentos com finalidades diferentes. É o caso de

pastilhas de ZnO, que geram centelhamentos na faixa de dezenas a

compartilhar aterramentos para descargas atmosféricas –SPDA –, de

centenas de kHz, podem ser detectados antes de o defeito evoluir para

frequência industrial para equipamentos eletrônicos, comunicação e

uma falha catastrófica.

controle. Nesses casos, eventos tais como faltas por falha da isolação

Um resumo do estado da arte das técnicas de diagnóstico

de equipamentos e máquinas, ocorrência de descargas atmosféricas e

aplicáveis aos equipamentos elétricos de maior relevância nas

desequilíbrio de correntes em frequência industrial, podem transferir

instalações industriais será apresentado nesta revista durante 2017.

ou induzir tensões e correntes perigosas aos componentes mais

Ensaios de aterramento em instalações elétricas industriais

sensíveis desses sistemas.

Quando o sistema de aterramento da instalação industrial é complexo e inclui as malhas da subestação e da geração própria, o

Fascículo

projeto deve contemplar recomendações específicas, como as do Guia Entre os principais objetivos de um aterramento elétrico estão:

de compatibilidade para SEs e usinas do Cigré. Não raro, quando se

prover um caminho de baixa impedância para as correntes em

desconsideram esses critérios, a simples medição da resistência de

condições normais de operação (componentes de sequência zero) e

aterramento pode ser ineficiente para avaliar falhas em componentes

de falta para a terra (sem afetar a continuidade do serviço); garantir

do sistema de aterramento.

a segurança pessoal dentro dos limites toleráveis para choque

O valor da resistência de aterramento se mantém praticamente

elétrico provenientes das tensões de passo, toque e transferidas

constante durante a vida útil da instalação, uma vez que depende

numa instalação elétrica; além de fornecer uma referência adequada

basicamente da resistividade do solo, da profundidade dos eletrodos

para o sistema de proteção da instalação. Junto com seu adequado

e da área ocupada por estes, além da sazonalidade. Dessa forma, a

dimensionamento, é necessário realizar medições periódicas para

funcionalidade pode estar comprometida severamente, como no caso

garantir a integridade do sistema de aterramento.

do rompimento de uma conexão de equipamento ligado à terra, sem

Muitas instalações industriais possuem malhas de aterramento

que o valor de resistência tenha mudado.

cuja medição deve respeitar a norma ABNT NBR 15749:2009 -

Técnicas específicas são necessárias para a avaliação das conexões

Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície

enterradas. Também é necessário escolher a instrumentação adequada

do solo em sistemas de aterramento. É fácil verificar que, quando não

para esse fim, que pode ser baseada em AC, DC ou alta frequência.

se respeitam as distâncias mínimas entre eletrodos do circuito de

Métodos de injeção de corrente na faixa de 25 kHz requerem de um

medição, os valores obtidos são não conservativos. Estas distâncias

levantamento cuidadoso dos potencias numa malha de SE para se

dependem das dimensões da malha e de eventuais interligações

detectar problemas de conexão. Terrômetros do tipo alicate podem

Apoio

de aterramento do eletrodo auxiliar de corrente. Ambientes de alta interferência e solos de alta resistividade são especialmente críticos na escolha do método e da instrumentação a serem adotadas.

Entre os métodos atualmente desenvolvidos está o uso da corrente de frequência industrial que é escoada pelo sistema de aterramento em operação. Transdutores de corrente fornecem a corrente residual (corrente líquida injetada no solo pela malha de terra) e os potenciais de superfície são levantados na forma de uma curva de potenciais, cujo valor é diretamente proporcional à corrente que nesse momento está sendo medida, dividida pela constante Rm (Resistência da malha) sob análise. Esse método dispensa o uso de fontes de corrente Figura 7 - Potenciais de superfície em malhas de aterramento.

e tem sido empregado em SEs e torres de transmissão em operação com sucesso.

auxiliar para uma avaliação rápida e microohmímetros com maior

O método de medição em alta frequência pode ser muito

capacidade de corrente são indicados para dirimir dúvidas desses

útil quando se deseja desacoplar malhas de aterramento com

diagnósticos antes de se proceder a uma inspeção e manutenção

finalidades diferentes, mas interligadas. Uma aplicação específica

corretiva das conexões enterradas.

é o desacoplamento das malhas de torres de LTs interligadas pelo

Quanto à medição do valor global de resistência de aterramento

cabo para-raios à malha da SE sob teste. Entretanto, alguns cuidados

de uma instalação, equipamentos comerciais podem ser inadequados

devem ser tomados em função da quantidade de LTs envolvidas e do

para instalações quando em operação, especialmente se o circuito de

valor da resistência da malha da SE. Medidas adicionais podem ser

medição de potenciais é suscetível a correntes induzidas com valor,

necessárias para uma correta aplicação do método.

frequência e forma de onda de regime. Esse problema é comum com o

Assim, para uma correta avaliação do sistema de aterramento de

emprego de equipamentos comerciais portáteis de potência reduzida,

uma instalação industrial, é necessária uma análise cuidadosa dos

onde a qualidade da medição depende fortemente da resistência

métodos de medição e instrumentação disponíveis hoje no mercado.

27

Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

28

O detalhamento destas variáveis e alguns exemplos típicos serão

É dividida em três áreas: científica, industrial e legal. A metrologia

objeto de um artigo a ser apresentado em uma próxima edição da

científica tem por base padrões de medição nacionais e internacional

revista.

sendo a referência de comparação metrológica para a indústria;

Metrologia na indústria

no Brasil, o Inmetro é o órgão responsável. A metrologia legal está relacionada a sistemas de medição nas áreas de saúde, segurança e meio ambiente. E a metrologia industrial atua nos sistemas de

Em processos produtivos, desvios de medição levam a desvios nos processos e consequentes prejuízos. Imaginemos um processo

medição industriais que controlam processos produtivos e são responsáveis pela garantia da qualidade dos bens de consumo.

de produção contínuo, em que o envaze de um líquido depende da

Um padrão de medição é um instrumento de referência com

medição do volume do líquido dispensado. Um erro de medição de

grande estabilidade ao longo do tempo, e incerteza de medição ao

-1% do volume diz que a cada frasco 1% a mais de líquido é envazado,

menos três vezes inferior ao instrumento a ser comparado com ele,

representando um frasco de prejuízo a cada 100 unidades, em que

sendo os padrões nacionais do Inmetro os instrumentos com maior

em um volume de um milhão de frascos ao mês temos 10000 frascos

estabilidade e menor incerteza do Brasil. Esses padrões nacionais são

perdidos em volume, e ao final de um ano 120000 frascos. Agora

periodicamente comparados aos padrões internacionais do Bureau

imaginemos que esse erro de -1% em volume aumenta mensalmente

Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), na França, garantindo,

a uma taxa de -0,01% devido a um defeito no sensor do processo,

assim, a uniformidade e rastreabilidade das medidas com relação ao

dessa forma, ao final de um ano, teremos 126600 frascos de prejuízo,

resto do mundo.

ou seja, 6600 frascos a mais de prejuízo, devido a um pequeno incremento de -0,01% no erro de medição. É uma conta simplória com valores inteiros para representar o quanto um pequeno erro na medição pode impactar no caixa de uma empresa.

Outro exemplo clássico é a medição de energia elétrica, em que o erro dos milhares de medidores pode resultar em uma perda brutal de receita para as distribuidoras de energia caso os medidores não mantenham sua qualidade de medição ao longo dos vários anos que permanecem funcionando ininterruptamente. Esses dois exemplos mostram a importância da medição em processos produtivos e o quanto um pequeno descuido pode impactar em resultados, em outras palavras, eis a importância da chamada metrologia.

A metrologia é a ciência das medidas e das medições, abrangendo todos os aspectos teóricos e práticos para assegurar a exatidão exigida em determinado processo produtivo. A metrologia é parte formadora da base de qualidade das indústrias, sendo fundamental para a competitividade das empresas. Medir corretamente é enxergar a realidade física do mundo que estamos inseridos, permitindo assim

Fascículo

interação e controle nos processos perante as necessidades humanas.

Figura 9 – Padrão de calibração de grandezas elétricas.

Metrologicamente, um instrumento de medição possui duas características importantes relativas à qualidade das suas medidas: erro de medição e incerteza de medição. O erro de medição se refere ao desvio permanente do valor medido com relação ao valor medido por um padrão de medição. A incerteza de medição representa o intervalo de valores em que é estatisticamente provável que se encontre o valor real da medida, em outras palavras, considera com determinado grau de confiança os principais parâmetros que interferem no instrumento e no processo de medição de forma a desviar o valor lido do valor correto.

A calibração é o ato de comparar a medição de determinado instrumento a um padrão de medição, determinando assim seu erro e incerteza de medição associados a cada faixa de medição. O ajuste, ou reparo, é o ato de corrigir a leitura do equipamento readequando os valores obtidos para dentro dos limites adequados ao processo em que é usado, sendo que, normalmente, os ajustes são realizados pelos fabricantes e redes autorizadas. Esses termos ganharam esses significados a partir de 1996, pois, antes desta data, o termo calibração era sinônimo

Figura 8 - Fornos para calibração de sensores de temperatura.

de ajuste. Ainda hoje, 20 anos após a atualização das terminologias, faz-se

Apoio

confusão com ambos os termos muitas vezes se referindo ao ajuste de um

podem, por exemplo, causar aquecimento e consequente queima de

equipamento como calibração.

motores de indução.

A importância da metrologia é proporcional ao desejado incremento

A observação de indicadores e limites presentes em recomendações

na qualidade de bens e serviços para o atendimento das populações,

e normas, nacionais e internacionais, é fundamental para, a despeito do

melhorando a aceitação dos produtos, e evitando desperdícios de

caráter regulatório, o correto funcionamento e preservação da vida útil de

matérias primas com processos inadequados.

equipamentos eletroeletrônicos.

Qualidade da energia elétrica

Documentos, como o Submódulo 2.8 do Operador Nacional do Setor Elétrico (ONS) e o Módulo 8 do Prodist, da Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), devem nortear ações voltadas à medição e mitigação

O termo qualidade da energia elétrica (QEE) está relacionado

de distúrbios de QEE. DA mesma forma, documentos internacionais,

com qualquer desvio que possa ocorrer na magnitude, forma de onda ou frequência da tensão e/ou corrente elétrica, que resulte em falha ou operação indevida de equipamentos elétricos. Dessa forma, a ocorrência de distúrbios de qualidade de energia, introduzidos pela concessionária ou dentro da própria indústria, pode trazer impactos consideráveis, sobretudo econômicos, para o setor industrial.

Alguns cuidados na definição de equipamentos industriais podem ser determinantes na suportabilidade dos mesmos eventos, como variações de tensão de curta duração, como afundamentos de tensão e surtos elétricos, assim como na geração de distúrbios como distorções harmônicas de tensão e corrente, que podem gerar sobretensões ressonantes e aquecimento em condutores e conexões. Da mesma forma, a distribuição criteriosa de cargas monofásicas desde o projeto pode evitar a ocorrência de desequilíbrios de tensão ao longo do sistema que

Figura 10 - Curvas de sensibilidades de processos industriais relacionadas com medições em campo de afundamentos de tensão.

29

Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

30

como a IEEE Std 519, IEEE Std. 1159, além de um conjunto de normas

Procel e o Conpet são vinculados ao Ministério de Minas e Energia; o

da IEC série IEC 61000-4, auxilia muito na definição de metodologias

Programa de apoio a Projetos de Eficiência Energética (PROESCO), cuja

e equipamentos de monitoração, além de estabelecerem alguns limites

coordenação executiva pertence ao Banco Nacional de Desenvolvimento

para conexão de cargas perturbadoras no sistema elétrico.

Econômico e Social (BNDES). Além desses programas, existem os Planos

Assim, baseado em indicadores normativos e medições de campo consistentes, estudos computacionais colaboram para a identificação

(PNEf) e o Plano Nacional de Energia 2030 (PNE 2030).

das causas e elaboração de soluções, as quais, na maioria das vezes,

No contexto industrial, existe o Programa de Eficiência Energética

devem ser customizadas para cada caso. Tais soluções podem passar

(PEE), da Aneel, que incentiva a eficientização dos processos, tais como,

pela instalação de equipamentos como filtros sintonizados ou ativos,

sistemas motrizes, condicionamento ambiental, aquecimento de água,

para o caso de problemas de distorções harmônicas, ou compensadores

iluminação, entre outros.

estáticos ou condicionadores de energia para o caso de variações de

O ponto de partida para a verificação da viabilidade de implantação

tensão de curta duração (VTCD), a alterações na distribuição de carga

de um projeto de eficiência energética é a realização do diagnóstico

em um dado circuito de distribuição ou até mesmo a mudança da tensão

energético da unidade consumidora. Esta etapa consiste, primeiramente,

de alimentação da planta.

com base na análise das tarifas, identificar os potenciais de eficientização da instalação, assim como sua representatividade no valor média da energia elétrica.

Em uma etapa posterior é realizado um estudo detalhado sobre as possíveis ações de eficiência através de medições, entrevistas e maior entendimento do processo produtivo da instalação. A realização de medições específicas para levantamento de parâmetros necessários ao estudo, por exemplo, o carregamento de motores, pode não ser trivial dependendo das características e particularidades de cada carga.

A medição realizada com medidores de grandezas elétricas ou

Figura 11 – Forma de onda da corrente na saída de conversor de energia (PQF)*.

medidores de qualidade de energia, quando instalados corretamente em pontos estratégicos e por um período de tempo adequado, permitem:

Desta maneira, evidencia que a manutenção da qualidade de energia

calcular os indicadores de uso de energia elétrica; obter a curva de carga;

é um desafio para o setor industrial, uma vez que investir num estudo

obter o consumo reativo; estimar a participação dos usos finais. Tal

para identificação de problemas de queima de equipamentos ou mesmo

tópico será melhor detalhado futuramente em um fascículo especifico,

adequação à limites impostos por normas reguladoras, pode também

com foco nas medições em instalações industriais.

significar a economia de vultuosos valores em manutenção e troca de equipamentos.

Eficiência energética na indústria A eficiência energética é um vetor de desenvolvimento para o país.

Isto ocorre pelo fato da eficiência energética reduzir gastos, aumentar a

Fascículo

Decenais de Energia (PDEs), Plano Nacional de Eficiência Energética

competitividade, melhorar a balança comercial (redução da importação de diesel e GLP), postergar investimentos na GT&D (geração, transmissão e distribuição) e reduzir os impactos socioambientais (Metas do Brasil na COP 21).

No Brasil, diversas iniciativas sistematizadas vêm sendo empreendidas há mais de 20 anos. Destacam-se o Programa Brasileiro de

Considerações finais Conforme pode ser visto ao longo deste artigo, são inúmeros aspectos técnicos a serem considerados quando se trata das instalações elétricas de uma determinada indústria. A atenção dispensada sobre esses e outros aspectos será determinante para o correto funcionamento das instalações. Além disso, possibilitará a preservação de sua vida útil, reduzindo os gastos de manutenção e com a conta de energia.

Ao longo dos próximos 11 meses serão apresentados mais detalhes sobre cada um dos tópicos abordados. (*) Figura gentilmente cedida por Sérgio Ferreira de Paula (Uberlândia – 2016).

Etiquetagem (PBE), coordenado pelo Instituto Nacional de Metrologia e vinculado ao ministério do Desenvolvimento, da Indústria e do Comércio Exterior (MDIC); Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro); o Programa Nacional de Conservação de Energia Elétrica (PROCEL),

*Mateus Teixeira, Luiz Gamboa, Pedro Block, Otávio Shiono, Ricardo Scholz, Diogo Dahlke, Henry Salamanca, Alexandre Albarello, Fabio Retorta são especialistas dos Institutos Lactec.

cuja coordenação executiva está a cargo das Centrais Elétricas Brasileiras S.A. (Eletrobras); o Programa Nacional de Racionalização do Uso dos Derivados do Petróleo e do Gás Natural (Conpet), cuja coordenação executiva é de responsabilidade da Petróleo Brasileiro S.A. (Petrobras) –

Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br

Apoio

31

Apoio

Vinícius G. de Oliveira, Fábio Y. Niizu e Fernando Basseto*

Internet das Coisas

32

Capítulo I Introdução

A Internet das Coisas (IoT – Internet of

Já em 1999 foi a primeira vez em que o

Things) pode ser definida como objetos de

termo foi utilizado, quando Kevin Ashton,

uso cotidiano, pessoal ou industrial, dotados

profissional de RFID (Radio Frequency

de computação embarcada e unicamente

Identification),

tivéssemos

Liberdade na aplicação de dados: para que o

identificados, os quais trocam dados entre si

computadores que soubessem tudo que há

compartilhamento de recursos ocorra devem

e também com pessoas por meio da Internet,

para saber sobre as coisas, usando o dado que

ser estabelecidos mecanismos padronizados

permitindo a criação de serviços e experiências

eles coletaram sem a nossa ajuda, nós seríamos

que possibilitem às aplicações o acesso aos

de uso adaptadas ao contexto. A IoT traz consigo

capazes de acompanhar e contabilizar tudo e

dados, fomentando um ecossistema multi-

a possibilidade de conectar o mundo físico e o

assim reduzir enormemente o desperdício, a

vendor.

digital das mais variadas formas e nenhum setor

perda e o custo”.

econômico estará imune ao seu impacto.

“Se

A evolução para a materialização da IoT

importante quanto as suas funcionalidades.

Cooperação

entre

todas

as

coisas:

Para muitos analistas, a IoT pode ser

passa pelos sistemas de comunicação máquina

adicionalmente, com a possibilidade de

considerada a base para uma nova revolução

a máquina (M2M – Machine to Machine), em

comunicação direta entre diversos tipos de

industrial – como foram a máquina a vapor,

que duas ou mais máquinas se comunicam

dispositivos e aplicações, por meio da troca

a eletricidade e a eletrônica. Inovações desta

sem a necessidade de interação humana, e que

de informações e comandos de atuação, será

magnitude sempre resultam em grandes

teve início em aplicações como identificadores

possível a interação mais rápida, autônoma e

transformações sociais.

de chamada e sistemas SCADA (Supervisory

inteligente nos dispositivos de formas como

Control and Data Acquisition), em operação

não se imagina hoje.

Assim, este artigo, que é o primeiro de uma série de seis, visa introduzir a temática da

Fascículo

escreveu:

compartilhamento do recurso torna-se tão

desde a década de 1960.

Internet das Coisas abordando o seu histórico,

Contudo, as aplicações de M2M se limitam

Invisibilidade da tecnologia: todas estas

as tecnologias habilitadoras, os cenários de

a resolver um problema bem caracterizado e

características somadas propiciarão que o

aplicações e perspectivas.

específico (problem centric), sendo soluções

usuário final interaja com todos estes objetos

verticalizadas. Dessa forma, em geral, têm

sem se preocupar com a tecnologia embarcada,

como características a comunicação apenas

com a forma com que eles se comunicam ou

entre dispositivos do mesmo tipo e a utilização

com as complexidades por detrás da operação.

O nascimento da IoT Ainda de uma forma utópica, quando ainda não existia tecnologia para viabilizar

de tecnologias proprietárias para a sua implementação.

A terceira onda da Internet

o conceito, Nikola Tesla, pai da corrente

Para que seja possível a evolução destas

alternada, já trazia uma visão que corrobora

soluções M2M para IoT em toda a sua

Associando esta visão da evolução das

com o preceito da IoT, conforme citação

potencialidade, alguns requisitos básicos têm

coisas conectadas e suas aplicações com a

de 1926: “Quando a tecnologia sem fio for

que ser atingidos:

evolução da Internet, assistimos à consolidação

perfeitamente aplicável, a Terra inteira será

O

convertida em um imenso cérebro, o que de fato

recurso deve ser concebido para atender a

A primeira onda se caracterizou pela

é, com todas as coisas sendo partículas de um

diversas aplicações e não para solucionar um

comercialização do acesso à Internet, que

todo real e rítmico”.

único problema. Assim, a possibilidade do

permitiu que residências e negócios se

compartilhamento

de

recursos:

um

da chamada terceira onda da Internet.

Apoio

33

valessem de uma mesma infraestrutura global para a conexão de computadores. A segunda onda se constituiu a partir da conectividade e produção de conteúdo ao nível do indivíduo.

Por sua vez, a terceira onda traz para o mundo virtual o mapeamento do mundo físico e a possibilidade de atuação neste, por meio do uso de incontáveis dispositivos conectados, conforme apresentado na Figura 1.

Uma nova onda da Internet se torna possível a partir do momento em que as tecnologias habilitadoras atingem grau de maturidade suficiente para a viabilidade

Figura 1 - Crescimento na quantidade de conexões de acordo com a evolução da Internet.

Fonte: Electronic Design.

Internet pelas pessoas e empresas.

Na segunda onda, a evolução da

comercial.

ampla escala da IoT. A seguir apresentamos as mais significativas agrupadas nas temáticas de

Na primeira onda tivemos a confluência

microeletrônica e do software embarcado

da evolução das redes óticas de alta capacidade

possibilitou o advento do smartphone, e

com o computador pessoal e os softwares de

novas tecnologias baseadas em webservices

Dispositivos: a evolução da microeletrônica

uso amigável para o acesso às páginas HTML

possibilitaram o surgimento das mídias sociais

permitiu

(Hyper Text Markup Language) via HTTP

como Twitter e Facebook.

microprocessadores de 32-bit, que já podem ser

(Hypertext Transfer Protocol). Tecnologias como

o

WDM

(Wavelenght

Division

Multiplexing), os amplificadores dopados a

Tecnologias habilitadoras da IoT

érbio (EDFA – Erbium Doped Fiber Amplifier),

dispositivos, conectividade e computação.

a

queda

do

custo

dos

encontrados a menos de um dólar em alguns casos, e a criação dos SoC (System on a Chip) que congregam processamento, memórias voláteis e não voláteis e diversos periféricos em

e navegadores com interface gráfica como

Um número ainda maior de tecnologias

um mesmo componente integrado. Já o MEMS

o Mosaic possibilitaram a ampla adoção da

são necessárias para viabilizar a adoção em

(Microelectromechanical Systems) possibilitou

Apoio

Internet das Coisas

34

o surgimento de sensores capazes de medir

realização da IoT. Igualmente, os avanços nas

seus dois aspectos fundamentais - armazenagem

vibrações, deslocamentos, presença de gases,

técnicas de aprendizagem de máquina (Machine

e movimentação, aplicações para logística

entre outros, com grande precisão e custos

Learning), assim como novas arquiteturas de

representam aproximadamente 12,5% do

bastante acessíveis. Outra evolução significativa

computadores voltadas para o processamento

impacto total da IoT, sendo 60% deste para as

ocorreu nos modems wireless que tiveram

vetorial e paralelo, tem sido um dos principais

aplicações voltadas para o controle de inventário

grande redução do consumo energético e

fatores para o crescimento da IoT.

e 40% para a gestão da movimentação dos

possibilitam que um dispositivo opere por até 10 anos sem a necessidade da troca da bateria,

materiais e produtos.

Cenários de aplicação

Saúde: com potencial para responder por quase

se valendo para tal de mecanismos como sleep cycles.

Um extenso estudo conduzido pelo

12% do valor que pode ser capturado pela IoT,

McKinsey Global Institute estimou que até

deste, mais de 75% se deve a soluções para

Conectividade: diferentemente da conecti­

2025, em nível global, a IoT trará um impacto

monitoração e tratamento de doenças, ao passo

vidade sem fio requerida para o acesso humano

econômico entre 3,9 a 11 trilhões de dólares

que o restante advém de aplicações voltadas a

à Internet, que é focada no provimento de

anuais. Esta estimativa foi realizada através

melhoria da qualidade de vida e bem-estar das

banda larga, a maioria dos cenários de IoT

do mapeamento de mais de 150 casos de usos

pessoas, como por exemplo aplicações voltadas a

requer baixa capacidade de transmissão e maior

aplicados a diversos setores da economia.

monitoramento de execução de atividades físicas.

alcance, além de baixo consumo energético,

Para um entendimento mais completo do

baixo custo e capacidade de atender centenas

potencial do IoT, apresentamos a seguir um

Recursos: Outro grande grupo de casos de uso

ou mesmo milhares de conexões em um

agrupamento destes casos de uso em cenários

para IoT, responsável por 10% do impacto,

único ponto de acesso. Para tanto, as principais

de aplicações.

advém do monitoramento de dados ambientais,

tecnologias wireless de acesso ganharam novas

como qualidade do ar, geração de lixo e esgoto,

versões aderentes a estes requisitos, como o

Produção: 28% do impacto virá de aplicações

além da otimização do consumo de energia

WiFi 802.11ah, o Bluetooth Low Energy, e o

voltadas para a otimização da produção. Tais

elétrica e água.

IEEE 802.15.4g. Além disso, um novo grupo

aplicações serão desenvolvidas visando atingir

de tecnologias, definido como LPWA (Low

os mais variados ambientes, contribuindo

Consumidor: esse agrupamento de casos de uso

Power Wide Area) surgiu especificamente para

desde a melhora nas colheitas por meio de

refere-se a aplicações voltadas ao consumidor

atender à IoT. Iniciativas como LoRa, Ingenu

soluções para agricultura de precisão, passando

em sentido amplo, respon­dendo por cerca de

e Sigfox nasceram dentro deste contexto, se

pelo ambiente fabril propriamente dito, o qual

5% do valor potencial da adoção de soluções

valendo de bandas não licenciadas do espectro

sozinho responderá por mais de 15% de todo o

para IoT. Tais aplicações vão desde promoções

de frequências para operar. Por sua vez, o 3GPP

valor potencialmente capturado.

dentro de estabelecimentos comerciais até a

Fascículo

(3rd Generation Partnership Project), órgão de

otimização do layout de lojas com o objetivo de

padronização do 3G e 4G (e posteriormente o

Digitalização: representando 14% do impacto

5G), também lançou a sua versão de LPWA, com

da IoT, consiste em coletar e armazenar os dados

variantes como o LTE-M (Long Term Evolution

de sensoriamento relacionados a um dado ativo,

Demais casos de usos somam 4% do

– Machine type communication), NB-IoT

por exemplo, um motor elétrico, agrupando

impacto, alguns destes são: automação de tarefas

(Narrow Band IoT) e EC-GPRS (Extended

e organizando-os em uma série histórica. O

domésticas, segurança predial e prevenção de

Coverage General Packet Radio Service), que

conjunto destes dados representa digitalmente o

desastres. A Figura 2 sumariza esses cenários de

utilizam a infraestrutura atual das redes celulares

ativo, contendo as condições pelo qual o mesmo

aplicações.

para também transportar o tráfego gerado pelos

foi submetido. Desta forma, técnicas de análise

dispositivos conectados.

são aplicadas para pautar ações comumente divididas em dois grupos – manutenção e design.

Computação: todos os dados gerados pelos

melhorar a experiência de compra.

Perspectivas A partir da evolução das tecnologias habilitadoras e da grande expectativa sobre o

bilhões de dispositivos devem ser armazenados

Transporte: cerca de 14% do impacto se

impacto econômico em praticamente todos os

e processados antes que as aplicações possam

concentra em casos de uso relacionados ao

setores, surge a questão de quando e como tudo

se valer dessas informações. Para tal, a

transporte de pessoas ou cargas, sendo que

isso irá acontecer para que a sociedade usufrua

evolução das tecnologias de armazenamento

85% desse se divide em dois grupos distintos:

de seus benefícios.

de dados, o constante aumento no poder dos

mobilidade

processadores e as ferramentas de softwares

autônomos (46,5%).

nas ondas anteriores da Internet, pode trazer

para a gestão da computação elástica e em

Logística: definida como o fluxo de coisas entre

consequências negativas. Por exemplo, a

nuvem são importantes habilitadores para a

o ponto de origem e o ponto de consumo, em

expectativa sobre o crescimento da Internet

urbana

(38,5%)

e

veículos

Esta expectativa, que também foi observada

Apoio

35

no início dos anos 2000 gerou a chamada bolha da Internet. Startups com modelos de negócio ainda incipientes receberam aportes de capital ou foram adquiridas por valores muito superiores à sua capacidade de gerar retorno.

Igualmente, os investimentos em infraestrutura foram exagerados, de forma que a demanda naquele momento não foi capaz de acompanhar o crescimento da oferta. É

necessário

observar

que

toda

transformação de grande porte possui fases de desenvolvimento que precisam ser percorridas até que os ganhos esperados se realizem. Durante esse processo também são

Figura 2 – Os cenários de aplicação e seu potencial de impacto.

endereçadas as questões que se configuram como barreiras que impedem a adoção rápida e massiva. No caso da IoT estas barreiras seriam questões como segurança, privacidade dos dados, padronização e interoperabilidade.

A Figura 3 apresenta o modelo de três fases para o desenvolvimento da IoT. Este modelo também é válido para analisar o desenvolvimento das duas ondas anteriores.

Na primeira fase é estabelecida a infraestrutura que suportará as aplicações. Por esse motivo, empresas de equipamentos de rede, como Cisco e Juniper, foram os principais atores no desenvolvimento da Internet comercial entre

Figura 3 – As fases do desenvolvimento da IoT.

meados das décadas de 1990 e 2000. No caso da segunda onda, os fabricantes de smartphones,

começam a ganhar espaço. Contudo, ainda não

como Apple e Samsung predominaram.

é possível identificar os negócios adjacentes

Já na segunda fase o foco está na organização lógica, como a localização e o acesso aos dados,

que surgirão, o que mostra que as grandes oportunidades da IoT ainda estão para nascer.

o controle dos usuários, os modelos analíticos,

Assim, nas próximas cinco edições da

a segurança, entre outras. Na primeira onda foi

revista, os profissionais do CPqD irão tratar

nesta fase que emergiu a Google e, na segunda

com detalhes os temas em IoT que representam

onda, o Facebook.

grandes oportunidades a serem exploradas

Por fim, na terceira fase surgem os

dentro do setor elétrico, a começar pela Smart

chamados negócios adjacentes, ou seja, as

Grid, passando também pelos lares inteligentes,

aplicações que a partir desta infraestrutura

carros inteligentes e a nova era da indústria. O

física e organização lógica desenvolvem novos

último artigo fechará a série com insights sobre

mercados. No caso da primeira onda podemos

modelos de negócio e geração de valor.

utilizar como exemplo o Netlfix, e, na segunda, o Uber.

A Internet das Coisas encontra-se na

Referências • Wikiquote

transição da primeira para a segunda fase. Desta

• RFID Journal

forma, as empresas que atuam em infraestrutura,

• Electronic Design

como a Sigfox e ARM, são as mais notórias,

• The Internet of Things: mapping the value

enquanto aquelas focadas na organização lógica,

beyond the hype – June 2015.

como a Amazon com sua plataforma IoT AWS

• McKinsey Global Institute

*Vinícius Garcia de Oliveira é engenheiro eletricista com especialização em Telecomunicações, mestrado em Engenharia Elétrica e MBA em marketing. Desde 2015, tem se dedicado a participar e palestrar em eventos que debatam a temática Internet das Coisas no Brasil. Atualmente, é o líder de tecnologia do estudo nacional em IoT coordenado pelo BNDES e MCTIC. Fabio Yuasa Niizu possui graduação em Engenharia de Computação pela Universidade Estadual de Campinas (2001) e MBA em Gestão Estratégica em Marketing pela ESAMC (2012). Atua com pesquisa e desenvolvimento desde 1994, quando trabalhou em projetos na área de instrumentação no IPT. Atualmente, trabalha na Fundação CPqD. Fernando Basseto é engenheiro eletricista, com especialização e mestrado em Engenharia Elétrica pela Unicamp. Atua como consultor especialista em regulamentação de telecomunicações na Fundação CPqD. Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br

Apoio

Manutenção de equipamentos elétricos

36

Por Alan Rômulo Queiroz, Eduardo César Senger e Luciene Queiroz*

Capítulo I Estratégia de manutenção de equipamentos elétricos baseada na filosofia de operações integradas Apresentação e breve histórico de manutenção

Este fascículo abordará aspectos relativos

processo de manutenção junto às etapas

em um ambiente colaborativo pautado na

à manutenção industrial e confiabilidade,

de implantação de um projeto de capital.

filosofia de Operações Integradas. Esta tendo

com a apresentação de um método para

Contudo, a estratégia proposta também

sido desenvolvida pela indústria norueguesa

definição da estratégia de manutenção para

pode ser aplicada na revisão da estratégia

de exploração e produção de petróleo para

equipamentos elétricos, mas que também

de manutenção em unidades que já se

otimizar a produção de seus campos que já

é útil para outras áreas. Este método está

encontram em operação.

estão em fase de amadurecimento.

aderente à filosofia das Operações Integradas, que será detalhada ao longo deste fascículo.

Fascículo

Introdução

Dentre os principais itens que serão abordados nos capítulos seguintes, estão os procedimentos propostos para elaboração

A evolução da manutenção industrial

da hierarquia de equipamentos e definição das tarefas de manutenção com base nos

Ao longo dos últimos trinta anos, a

A manutenção industrial sempre teve

modos de falha dos equipamentos, sempre

atividade de manutenção sofreu mudanças

uma importância estratégica para garantir

com o foco em otimizar o uso dos recursos

na gestão da produção. Essas mudanças

o cumprimento das metas de produção de

humanos e materiais, na visão das Operações

devem-se ao aumento do número e variedade

qualquer empresa, sendo relevante para que

Integradas. Outro item é relacionado ao

de plantas, à quantidade de equipamentos

os requisitos de segurança, meio ambiente

procedimento proposto para classificação da

e instalações que devem ser mantidos, ao

e econômico sejam plenamente atendidos.

criticidade de equipamentos.

desenvolvimento de projetos de engenharia

Contudo, na grande maioria dos casos, a

Esta metodologia adota como premissas

mais complexos, às novas técnicas de

definição de uma estratégia de manutenção

a Manutenção Centrada em Confiabilidade

manutenção e à evolução da organização e

é decorrente da experiência de um grupo de

(MCC) e a integração da manutenção na

das responsabilidades da manutenção.

pessoas, podendo ter como resultado planos

filosofia de Operações Integradas. Ambas

de manutenção carregados de tarefas, que

as premissas representam o estado da arte

evolução

não necessariamente estão relacionadas com

em suas respectivas áreas, cabendo a este

criam-se algumas expectativas sobre essa

os modos de falha do equipamento que se

trabalho definir o método adequado para

atividade, tais como: o impacto da falha

deseja manutenir.

integração das mesmas desde a fase de projeto

de um equipamento na segurança e meio

Moubray da

destaca gestão

que, da

com

essa

manutenção,

Com o objetivo de otimizar o processo

de uma unidade, passando pelas etapas

ambiente; a ligação entre manutenção e

de manutenção, este trabalho propõe uma

intermediárias até o início da operação, em

qualidade do produto; conseguir uma planta

estratégia que atende aos requisitos legais

que os produtos resultantes da aplicação da

com alta disponibilidade e com custos

vigentes, inserida em um novo paradigma

metodologia proposta deverão garantir a

reduzidos. Segundo Moubray, a evolução da

de forma de trabalho, as Operações

máxima disponibilidade dos equipamentos

manutenção pode ser descrita através de três

Integradas, alinhando a estruturação do

e a integração dos processos de manutenção

gerações.

Apoio

A

primeira

desenvolvimento

geração da

descreve

manutenção

o

máquinas e suas complexidades.

que trouxeram mais dinamismo para as

no

A indústria começou a ficar, cada

período que antecede a Segunda Guerra

vez mais, dependente das máquinas. A

A indisponibilidade já era a maior

Mundial. Nessa época, a indústria não

inatividade dessas máquinas começou a

preocupação de diversos setores da indústria

era muito mecanizada e a prevenção de

preocupar os gerentes, o que levou à ideia

nas décadas de 1960 e 1970, pois ela sempre

falha em equipamentos não era uma

de que as falhas nos equipamentos podiam

afeta a capacidade produtiva dos ativos

prioridade para os gerentes. Ao mesmo

e deveriam ser prevenidas. Na década de

reduzindo seu output, aumentando os custos

tempo, os equipamentos, em sua maioria,

1960 surgia o conceito de manutenção

de operação e interferindo diretamente

eram simples e sobreprojetados para as

preventiva como uma atividade de reparo

no atendimento ao cliente. Os efeitos da

operações que exerciam e isso os tornavam

nos equipamentos realizada em intervalos

indisponibilidade na manufatura estavam

confiáveis e fáceis de reparar. Por isso não

fixos de tempo. Outra consequência gerada

mais agravados pelo movimento mundial em

era necessária uma estruturação sistemática

pela guerra foi o aumento acentuado dos

torno dos sistemas just in time, nos quais o

da manutenção, além das simples rotinas de

custos de manutenção comparado aos

objetivo era reduzir os estoques de produtos

limpeza, reparo e lubrificação. A necessidade

custos de operação, o que levou à ideia

em processo o que significava que qualquer

de capacitação também não era tão exigida

do planejamento e controle do sistema de

quebra poderia parar a produção da planta.

com nos dias atuais.

manutenção.

indústrias e que engloba os dias atuais.

O aumento da mecanização e automação

A segunda geração da evolução foi

Todo o valor do capital gasto com

da produção tornam a confiabilidade

marcada pelas grandes mudanças causadas

reparos de equipamentos mais o aumento

e a disponibilidade itens fundamentais

pela Segunda Guerra Mundial na indústria,

dos custos com manutenção levaram os

na maioria dos setores produtivos. Com

que aumentou a demanda de bens de todos

gerentes a procurarem formas de maximizar

esse aumento, as falhas começam a afetar

os tipos e diminuiu a oferta da mão de obra.

a vida dos ativos físicos nas empresas.

cada vez mais os padrões de qualidade,

Por isso surgiu a necessidade de aumentar

Ainda segundo Moubray, a terceira

tanto do produto, como do serviço. As

a mecanização das operações na indústria,

geração

manutenção

falhas em equipamentos de automação

o que levou ao aumento do número de

marca o período que envolve as mudanças

alteram medições de temperatura, pressão,

da

evolução

da

37

Apoio

Manutenção de equipamentos elétricos

38

dosagem, enfim, fatores que interferem consistentemente

nas

tolerâncias

de

especificação do produto. As falhas também podem

impactar

questões

relativas

à

momento,

a

segurança e ao meio ambiente.

Em

um

primeiro

visão de falha era bastante simples. Ao longo de sua vida, o equipamento tinha uma probabilidade constante de falha (falha aleatória) e, ao final da vida, essa probabilidade crescia exponencialmente, correspondendo ao final de sua vida útil.

Já na segunda geração, o conceito de mortalidade infantil, que era a possibilidade de o equipamento falhar logo no princípio de seu funcionamento, gerou uma nova visão de falha que ficou conhecida como “curva da

Figura 1 – Evolução da visão da falha.

banheira”. Na terceira geração, após muitas

A Tabela 1 resume as principais

pesquisas, foram descobertos não apenas

evoluções das expectativas e técnicas ao

dois tipos de comportamento, mas sim seis

longo do tempo.

2 são definidas como: a) MCC - Manutenção Centrada em

tipos de comportamentos predominantes.

Por meio desse retrospecto da evolução

Essa descoberta causou profundo efeito

da manutenção, é possível notar a mudança

Trata-se de um método estruturado para

na forma de conduzir a manutenção

do conceito da atividade de manutenção,

estabelecer uma estratégia de manutenção

nos equipamentos, visto que diferentes

que, a princípio, era focada em restabelecer

para um dado sistema ou equipamento com

comportamentos

requerem

com mais rapidez possível as condições dos

base na sua funcionalidade ou desempenho

diferentes estratégias de manutenção. Este

ativos físicos e passou a se preocupar em

requerido, identificando os modos de

trabalho considera apenas equipamentos

prevenir a ocorrência das falhas garantindo

falha e suas consequências. A metodologia

com taxa de falha constante.

a disponibilidade do equipamento para

permite selecionar as tarefas adequadas de

atender

manutenção direcionadas para os modos de

de

falha

A Figura 1 mostra a visão do

à produção, sempre

com

a

comportamento das falhas na vida do

preocupação em segurança, preservação do

equipamento ao longo das três fases de

meio ambiente e redução de custos.

evolução da manutenção.

Wyrebski

resume

a

evolução

da

Confiabilidade

falha identificados. b) MPT – Manutenção Produtiva Total

A partir da terceira geração, foram

manutenção conforme disposto na Figura 2.

Filosofia de manufatura que enfoca

desenvolvidos diversos conceitos e técnicas

As metodologias apresentadas na Figura

e valoriza o relacionamento efetivo dos

que serviram como ferramentas de apoio

Fascículo

para as atividades de manutenção: • Novas técnicas de monitoramento da condição do equipamento; • Projetos com foco em confiabilidade e manutenibilidade; • Ferramentas de suporte a decisão; • Análises de risco das atividades de manutenção; • Análise de modo e efeito da falha; • Sistemas especializados; • Organização do trabalho com capacitação de profissionais e formação de grupos de trabalho.

Tabela 1 – Evolução das expectativas e técnicas da manutenção

Apoio

operadores com o equipamento e suas

principais conceitos de manutenção e a sua

funções, tendo em vista a eliminação total de

aplicação no método proposto.

perdas. A MPT estimula a participação dos

Referências

operadores em um esforço de manutenção preventiva e corretiva através da técnica conhecida como manutenção autônoma.

Alguns autores apresentam motivações para que seja determinada uma quarta geração da manutenção. Labib destaca como um diferencial para essa nova geração os sistemas informatizados “automanuteníveis”.

Manickam

destaca

a

tecnologia

de

informação embarcada nos equipamentos e os sistemas especialistas como principal item desta nova geração. Para Adamatti, a quarta geração é caracterizada pela gestão de ativos, tendo como base a norma PAS 55. Já para Dunn, a quarta geração foca na eliminação da falha, ao invés da predição ou prevenção.

Contudo, até o momento não há na literatura nenhuma evidência concreta e aceita pela comunidade técnica sobre a quarta geração da manutenção.

O

próximo

capítulo

abordará

os

• Adamatti, G. A. “Gestão de Ativos”. NTT Treinamentos Avançados. Rio de Janeiro, 2013.

• BSI PAS 55. “Specification for the optimized management of physical assets”. Londres, 2008.

• Dunn, S. “The Fourth Generation of Maintenance”.

Disponível em: http://www.plant-maintenance.com. Acesso em 04/08/2013.

• Labib, A. W. Next Generation Maintenance Systems: Towards the Design of a Self-maintenance Machine. In: “IEEE International Conference on Industrial Informatics”, 2006.

• Manickam, L. R. A. “Proposal for the fourth generation of maintenance and the future trends & challenges in production”. Dissertação (Mestrado em Engenharia).

Mälardalen University. Suécia, 2012.

• Moubray,J. “RCM II Reliability-Centered Maintenance”. 2ª Edição, Editora Industrial Press Inc, Nova York, 1997.

• Nakajima, S. “Introduction to TPM: Total Productive Maintenance”. 1ª Edição. Editora Productivity Press, 1988.

129p.

• NASA - National Aeronautics and Space Administration.

"Reliability Centered Maintenance Guide for Facilities and Collateral Equipment". Washington D.C. 2000. 356p.

• Queiroz, A. R. S. Estratégia de manutenção de equipamentos elétricos em unidades offshore de produção de petróleo e gás baseada na filosofia de operações integradas. Tese (Doutorado em Ciências – Engenharia Elétrica). Universidade de São Paulo, 2016.

• Smith, A. M; Hincheliffe, G. R. “RCM: Gateway to World Class Maintenance”. 1ª Edição. Editora Elsevier, 2003. 337p.

• Takayama, M. A. S. “Análise de falhas aplicada ao planejamento estratégico da manutenção”. Trabalho de conclusão de curso (Engenharia de Produção). Universidade Federal de Juiz de Fora, 2008.

• Wireman, T. “Total Productive Maintenance: An American Approach”. 1ª Edição. Editora Industrial Press, 1992. 206p.

• Wyrebski, J. “Manutenção produtiva total – Um modelo adaptado”. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção). Universidade Federal de Santa Catarina.

Florianópolis, 1998.

*Alan Rômulo Silva Queiroz é engenheiro eletricista graduado pela Universidade Santa Cecília (Santos – SP), mestre e doutor em Engenharia Elétrica pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. *Eduardo César Senger é engenheiro eletricista e doutor pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. É professor livre-docente na área de Proteção de Sistemas Elétricos pela Universidade de São Paulo e coordenador do Laboratório de Pesquisa em Proteção de Sistemas Elétricos (Lprot). *Luciene Coelho Lopez Queiroz é bacharel em Ciências da Computação graduada pela Universidade Católica de Santos e mestre em Engenharia da Computação pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo.

Continua na próxima edição Acompanhe todos os artigos deste fascículo em www.osetoreletrico.com.br Dúvidas, sugestões e outros comentários podem ser encaminhados para redacao@atitudeeditorial.com.br

39

40

Aula Prática

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Desafios na proteção de microrredes Por Israel Resende Rodrigues e Alberto De Conti*

A sociedade atual apresenta uma

Em países desenvolvidos, como Estados

em baixa ou média tensão, controlável, com

crescente demanda por uma energia de

Unidos, Canadá, Japão, bem como União

geração distribuída (GD) e capacidade de

melhor qualidade, com um número menor

Europeia, a presença de geração distribuída

armazenamento de energia apta a operar

de interrupções em seu fornecimento.

vem se acentuando com a expansão das

conectada (on-grid) ao sistema elétrico de

Paralelamente, são cada vez maiores a

chamadas microrredes. A microrrede pode

potência ou desconectada (off-grid) desse

necessidade e a pressão por uma transição

ser entendida como uma rede autônoma

sistema. As fontes mais apropriadas para

para uma sociedade sustentável, buscando a redução de emissões de CO2 através da utilização de fontes alternativas ao petróleo e o aumento da eficiência energética.

Neste contexto, as redes de distribuição de energia convencionais estão sofrendo uma grande mudança, transformando-se de redes radiais de fluxo unidirecional de potência para redes ativas em que o fluxo de potência se dá em múltiplas direções devido à presença cada vez maior da geração distribuída.

Figura 1 – Exemplo de microrrede

41

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

a utilização em microrredes são pequenas

de carga;

menor, a eliminação de faltas temporárias

unidades do tipo microturbina, painéis

• Coordenação entre os equipamentos de

por meio do religador que se encontra na

fotovoltaicos e células a combustível,

proteção;

subestação é aceitável em comparação

todas integradas ao sistema por meio de

• Seletividade na operação;

com o rompimento de um elo fusível mais

eletrônica de potência. O diagrama unifilar

• Religamentos automáticos.

próximo a um consumidor.

simplificado de uma microrrede é ilustrado

Para alimentadores urbanos, a atuação

Para garantir uma proteção seletiva

de

traz

em alimentadores de distribuição são

afastados do ponto de defeito leva a um

diversos benefícios em consonância com

instalados vários dispositivos de proteção

número grande de unidades de consumo

a preocupação da sociedade atual, como

em série. O objetivo é isolar o menor trecho

desligadas, piorando os índices DEC/FEC da concessionária.

na Figura 1.

A

tecnologia

de

microrredes

equipamentos

de

proteção

mais

a redução de emissão de CO2 através

defeituoso possível por meio da atuação

do uso de fontes renováveis, melhoria

do dispositivo mais próximo à falta. Com

na eficiência energética com a redução

isso, pretende-se limitar a interrupção no

Impactos da presença de microrredes

nas perdas no sistema de transmissão e

fornecimento de energia ao menor número

nas redes de distribuição

distribuição, e o aumento da confiabilidade

possível de clientes. Todavia, a proteção

A

no fornecimento de energia, já que as

deve ser também coordenada de forma

redes de distribuição convencionais influi

microrredes são projetadas para operar

que faltas temporárias sejam eliminadas

diretamente no desempenho do sistema

mesmo na ausência do sistema elétrico de

por religadores e faltas permanentes sejam

de proteção convencional. A adição de

potência.

introdução

de

microrredes

nas

extintas pelo equipamento mais próximo

geração distribuída torna a rede ativa, com

as

à falta, geralmente, chaves fusíveis que

fluxo de potência bidirecional e alteração

microrredes impõem diversos desafios à

demandam das equipes de manutenção

nos valores da corrente de curto-circuito

sua implementação. Dentre estas, pode-se

maior tempo de reparo.

dependendo de quantas fontes estão em

destacar a utilização de um sistema de

operação no momento da falta.

proteção confiável que garanta seletividade

depende muito das características do

e coordenação nas mais diversas condições

alimentador (urbano, rural ou com clientes

de proteção em série, como no esquema

operativas. Neste trabalho, são discutidas,

especiais, tais como hospitais ou bancos) e

típico religador-fusível muito utilizado em

de

dificuldades

da filosofia da concessionária (uso de elo-

redes rurais, pode não ser mais garantida

impostas por esta nova tecnologia, com

fusível, possibilidade de alimentação dupla

na presença de microrredes, acarretando

foco na identificação de que a proteção

ou transferência de carga). Por exemplo,

desligamentos desnecessários, dificuldade

convencional

de

em circuitos rurais, nos quais o alimentador

de localização de faltas, aumento no

distribuição radiais não é adequada para

é longo e possui uma densidade de clientes

tempo de interrupções e maior custo de

Apesar

forma

de

suas

preliminar,

utilizada

vantagens,

as

em

redes

O grau de coordenação/seletividade

A coordenação entre os equipamentos

aplicação em uma microrrede. Também se apresenta uma análise crítica das soluções que vêm sendo propostas para contornar as dificuldades técnicas relacionadas à proteção de uma microrrede.

Proteção

convencional

e

impactos

da presença de microrredes nas redes de distribuição

Princípios da proteção convencional de redes de distribuição

A proteção de redes de distribuição

radiais é baseada em alguns princípios: • Fluxo de potência unidirecional; • Alta relação corrente de falta / corrente

Figura 2 – Exemplo de perda de coordenação da proteção na presença de geração distribuída.

42

Aula Prática

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

manutenção.

microrrede detectar o defeito e se isolar da

pode não ser suficiente para sensibilizar

análise

rede. Todavia, o aumento deste tempo traz

proteções baseadas em sobrecorrente ou

dos principais impactos causados pela

como consequência a queda nos índices de

nos casos em que essas proteções forem

presença de uma microrrede em um ramal

qualidade de energia da concessionária.

sensibilizadas, a atuação pode ocorrer em

de distribuição.

Analisando, primeiramente, a falta F1

sincronismo no religador poderiam diminuir

indicada na Figura 2, observa-se que a

o tempo morto. O religamento ocorreria

simulação de uma microrrede no programa

contribuição da corrente de curto-circuito

quando a linha fosse desenergizada (barra-

Matlab, que a proteção 50/51 é incapaz

associada à microrrede faz com que a

viva / linha-morta), confirmando que a

de proteger uma microrrede devido à

corrente de falta que passa pelo fusível

microrrede passou a operar ilhada. Com

limitação do valor da corrente de curto-

não seja a mesma medida pelo religador à

a microrrede isolada, a concessionária

circuito. Mesmo com a utilização de uma

montante. Dessa forma, há a possibilidade

estará apta a restabelecer a energia aos

unidade de corrente direcional (67), não

de queima de um fusível antes da atuação

demais consumidores e, em um momento

foi possível garantir a operação correta e

da curva rápida do religador. Como

oportuno, a microrrede poderá decidir

seletiva da proteção. Soluções baseadas

consequência, uma falta que poderia ser

voltar a operar no modo on-grid a partir

em tensão, como o uso da função de

transitória passa a ser permanente.

do fechamento do ponto de acoplamento

restrição de tensão (51 V), também são de

A proteção da concessionária pode

comum

difícil aplicação, uma vez que microrredes

ainda sofrer perda de sensibilidade ou

sincronismo do tipo linha viva -barra viva.

A

Figura

2

permite

uma

Esquemas

com

(PCC)

verificação

com

verificação

de

de

causa o efeito de infeed, diminuindo a

Em [10] é demonstrado, por meio da

são

geograficamente

pequenas

e

o

afundamento de tensão tende a ser o

alcance, como no caso da falta F2 indicada na Figura 2. A presença da microrrede

tempos inaceitáveis.

Desafios para a proteção de microrredes

mesmo em todas as suas barras.

Mesmo na condição de operação off-grid

contribuição de corrente de falta que passa

podem

ocorrer

variações

na

pelo religador 1, podendo levar a situações

técnicos

potência de curto-circuito dependendo da

em que o defeito só é percebido após a

relacionados à proteção de microrredes.

quantidade de fontes, suprindo a demanda

desconexão da microrrede.

Como

desenvolvimento

Existem

diversos

objetivo

desafios

geral,

busca-se

o

atual dentro da microrrede. Além disso,

sistema

de

é desejável que as microrredes sejam

Figura 2 poderia causar outro impacto

proteção que seja capaz de garantir a

capazes de suportar a inclusão de fontes

na proteção da distribuidora, conhecido

segurança dos equipamentos e de pessoas

do tipo plug-andplay, ou seja, elas devem

como trip indevido. A microrrede pode

em todas as condições operativas possíveis.

ser projetadas de modo a prever a inserção

contribuir com corrente para defeitos em

Alguns dos principais pontos que devem

de novas fontes de geração distribuída

um alimentador adjacente, cujo valor pode

ser considerados na implementação de um

com

sensibilizar a proteção do ramal onde está

sistema de proteção de uma microrrede

proteção, controle e regulação sem que

instalada a microrrede. No caso ilustrado

são discutidos a seguir.

toda a engenharia das demais partes da

Um defeito no ponto F3 da mesma

de

um

seus

próprios

equipamentos

de

microrrede precise ser revista. Em [11] é

seria verificada a abertura do religador 1 para um defeito no ramal do religador 2, o

Corrente de curto-circuito

que é indesejável.

O ajuste dos relés deve levar em

central que se comunica com as fontes

consideração

de

e os relés dentro da microrrede. Com

restrições para religamentos automáticos,

corrente de falta quando se passa da

as informações sobre a geração atual é

uma vez que elas podem permanecer

situação on-grid para off-grid. Esta variação

possível calcular a contribuição de corrente

alimentando

As

microrredes

impõem

ainda

a

drástica

redução

proposto um esquema com uma unidade

tempo

ocorre devido à perda da contribuição

de falta a cada momento e atualizar os

morto de religamento, caso a proteção

proveniente da concessionária por meio dos

valores de ajuste nos relés de proteção da

parametrizada

faltas

durante

o

não

grandes geradores síncronos do sistema

instalação. Este tipo de filosofia, em que a

estejaadequada e consequentemente o

de potência e à utilização de interface em

parametrização varia dinamicamente com

arco elétrico associado ao curto-circuito

eletrônica de potência das fontes em uma

o estado operativo da rede, é conhecida

não será extinto. A falta temporária pode se

microrrede, que limita a injeção de corrente

como proteção adaptativa. É necessário

tornar permanente, levando o religamento

das fontes interfaceadas a algo entre 2 pu

avaliar o desempenho do sistema de

ao estado de lockout. Fechamentos fora de

e 3 pu no momento do defeito. A possível

proteção na eventual falha do link de

sincronismo podem ainda acarretar danos à

presença de grupos motogeradores que

comunicação com a central. A perda de

geração distribuída. Uma possível solução

possuem maior relação entre a corrente

seletividade e coordenação devido à

seria elevar o tempo de religamento,

de curto-circuito e a corrente nominal

perda de comunicação é aceitável, porém,

aumentando as chances de a proteção da

em conjunto com as fontes renováveis

a proteção deve ainda ser capaz de ter

na

microrrede

43

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

sensibilidade para os mais diversos tipos de falta que podem ocorrer na microrrede.

Faltas com alta impedância também

se tornam um desafio à medida que o defeito vai se afastando eletricamente da fonte. Sua identificação não deve se basear apenas no valor de corrente, que se torna próximo do valor da corrente de carga.

Em [10] é demostrado que nem mesmo

a proteção diferencial é eficaz para este tipo de ocorrência. Nesta referência, é proposto um novo algoritmo que leva em consideração características aleatórias de faltas com alta impedância, como a variação da resistência de falta e sua duração dentro da mesma ocorrência, simulando um possível cabo partido tocando diversas vezes o solo. A detecção deste tipo de situação passaria pela análise da forma de onda da corrente no tempo e de suas componentes harmônicas.

Coordenação e seletividade no modo off-grid

É

esperado

que

um

sistema

de

proteção tenha seletividade e coordenação para qualquer tipo de falta dentro de uma microrrede de forma a se evitar o desligamento de todas as fontes de geração distribuída para uma ocorrência dentro da microrrede. A solução convencional baseada em curvas inversas de corrente não é mais adequada devido à limitação de

corrente

de

falta

já

mencionada

anteriormente. Outras proteções seletivas, como proteções baseadas em corrente diferencial ou esquemas de teleproteção, devem ser avaliadas.

Em [15] é proposto um esquema de

proteção diferencial (87) com unidades 50/51 e 27/59 como backup em caso de perda de comunicação entre os relés diferenciais.

A vantagem da utilização da proteção diferencial é sua característica seletiva, rápida e sensível. Todavia, pressupõe-se que existam disjuntores em cada ponta da linha de distribuição e também que exista um link de comunicação que permita a troca de informações com o valor da

44

Aula Prática

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

corrente em cada terminal entre os relés.

subtensão, seria necessário algum tipo

ainda a opção de sincronização manual, o

Esta solução pode ser economicamente

de tecnologia para atender à SEMI-F47,

que acarretaria um operador experiente

inviável para microrredes menores, já que

tendo em vista que disjuntores tradicionais

para levar a GD a níveis compatíveis ao SEP

relés diferenciais são uma tecnologia mais

levam até cinco ciclos para efetivamente

e comandar o fechamento do PCC. Nesta

cara, que requer mais disjuntores e links de

interromper o circuito. Chaves estáticas

opção, os relés de proteção podem ter a

comunicação confiáveis. Contudo, alguns

surgem como opção para utilização no

função sincrocheck (ANSI 25) habilitada,

trabalhos vêm sendo realizados [9, 16] com

PCC.

permitindo o fechamento dos disjuntores somente para condições de diferença de

o intuito de usar a facilidade de troca de informações entre relés em uma smartgrid

Desconexões espúrias

para que os IEDs sejam capazes de garantir

a seletividade dentro da microrrede.

qualidade e confiabilidade, a proteção no

Para

atender

aos

tensão, frequência e ângulo dentro de uma requisitos

de

janela segura.

PCC pode ser ajustada de forma sensível,

Sistema de aterramento

uma alternativa natural para troca de

desconectando

informações de proteção entre os IEDs por

ao menor sinal de perturbação na rede.

aterramento da microrrede na ocorrência

meio de mensagens do tipo GOOSE [17].

Unidades de tensão e frequência podem

de separação do SEP e avaliar questões

O protocolo IEC 61850 surge como

Filosofias

de

coordenação

a

microrrede

do

SEP

É

preciso

verificar

como

fica

o

fusível-

ser ajustadas para isolar a microrrede para

como

religador são de difícil aplicação, uma vez

pequenos desvios dos valores nominais.

segurança e atuação da proteção para

que a fusão do fusível se dá para correntes

Esta filosofia pode não ser aceitável para

faltas a terra. Na hipótese da presença

muito superiores à corrente nominal, sendo

microrredes exportadoras de energia que

de um transformador na microrrede, a

este um equipamento de proteção de

em momentos de baixa carga vendem sua

definição do tipo de conexão (delta-estrela)

pouca eficácia dentro de uma microrrede.

energia para a concessionária.

deve ser criteriosamente selecionada.

Separações para condições de não falta

isolação,

uso

de

para-raios,

No PCC pode ser necessária a utilização

Velocidade de operação

representariam perda de receita. Há ainda a

de um transformador para adequar a

Um dos objetivos das microrredes

possibilidade de a microrrede ser projetada

tensão da concessionária à média tensão

é garantir o fornecimento de energia

com menos GD do que a carga total e um

dentro da microrrede. A utilização de

ininterrupto

ou

esquema de alívio de carga entrar em ação

um Trafo com ligação estrela para o lado

sensíveis, como hospitais ou indústrias.

na ocorrência de separação do SEP. Para

do sistema e delta para a microrrede

Distúrbios na rede da concessionária

estas microrredes, separações indevidas

pode ser interessante para a microrrede,

podem causar afundamentos de tensão

representariam o não atendimento a cargas

já que faltas monofásicas do lado da

dentro da microrrede, prejudicando a

não essenciais e, consequentemente, os

concessionária causariam um afundamento

qualidade e a confiabilidade da energia

índices de qualidade seriam afetados.

de tensão menor, próximo a 57% do valor

para

cargas

críticas

nominal, e defeitos do lado da microrrede

oferecida aos consumidores. A rápida separação da microrrede pode minimizar

Ressincronização

não

os impactos sentidos pelas cargas.

A operação da microrrede deve privilegiar

minimizando o efeito danoso de altas

teriam

contribuição

do

sistema,

Normas internacionais, como a IEEE

a condição on-grid, mais segura para

correntes. Neste tipo de ligação, algum

1547, que trata de requisitos técnicos para

seus consumidores. Na ocorrência de

meio de aterramento do neutro deve ser

a conexão de GD de até 10 MVA ao SEP,

separação do SEP, faz-se necessária a

avaliado para evitar sobretensões na média

permitem tempos de até 160 ms para a

ressincronização a partir do momento em

tensão da microrrede na operação off-

desconexão da GD para afundamentos

que o distúrbio original que provocou a

grid. O aterramento da GD, que pode ser

de tensão superiores a 50%. Já a norma

separação não está mais presente na rede.

diretamente aterrada por impedância ou

americana SEMI-F47, focada na qualidade

Para sincronismos automáticos, deve-se

até mesmo isolada. Da mesma maneira,

de energia do ponto de vista da carga,

utilizar um sistema de supervisão de forma

o uso de transformadores entre a GD e as

estipula que a tensão não pode ser inferior

a garantir o fechamento seguro do PCC

cargas da microrrede deve ser avaliado.

a 50% do valor nominal por tempo superior

com verificação de sincronismo entre o SEP

a 50 ms. A proteção da microrrede, nesse

e a GD na microrrede. Para microrredes

na área de concessão da Companhia

caso, deve ser capaz de identificar o defeito

com

de

Energética de Minas Gerais (Cemig) é usual

no sistema elétrico e isolar a microrrede

sincronismo deve ter uma interface com

a ligação em delta no enrolamento de

dentro de tal intervalo. Considerando

as diversas fontes, levando-as a valores de

média tensão e a ligação em estrela aterrada

que são necessários dois ciclos para a

tensão e frequência dentro da janela de

no lado de baixa tensão para prover um

identificação segura da proteção de sobre/

sincronismo para fechamento do PCC. Há

ponto de aterramento do neutro para as

múltiplas

fontes,

o

sistema

Nas redes de distribuição instaladas

45

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Institution of Engineering and Technology, London, UK,

cargas. Caso a microrrede seja conectada

diretamente na baixa tensão, deve ser

atuais redes de distribuição de energia não

avaliado algum tipo de aterramento, via

será capaz de prover segurança operacional

Trafo de aterramento próprio ou pelo

para as microrredes devido à característica

neutro da GD, para a condição operativa

bidirecional do fluxo de potência e à

off-grid em que o transformador da

limitação de corrente de falta imposta

[10] E. Sortomme, S. S. Venkata, and J. Mitra, “Microgrid

concessionária que provia o caminho para

pela eletrônica de potência presentes nas

Protection Using Communication-Assisted Digital Relays”

a corrente de sequência zero não está mais

microrredes. Novas formas de se projetar

– IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 25, no. 4, pp.

conectado à microrrede.

o sistema de proteção deverão levar em

A proteção convencional utilizada nas

consideração, além das questões acima,

Viabilidade econômica

2009.

[9] C. M. Luiz, A. S. Braz, I. H. Pereira Jr., “Impactos da Geração Distribuída para Proteção dos Sistemas Elétricos”, in: XI Seminário Técnico de Proteção e Controle (STPC), Florianópolis, SC, 18-21 Nov. 2012.

2789-2796, Oct. 2010.

[11] T. S. Ustun, C. Ozansoy, A. Zayegh, “Fault Current Coefficient and Time Delay Assignment for Microgrid

aspectos como seletividade e velocidade

Protection System with Central Protection Unit”, – IEEE

ordem

de atuação, de forma a garantir que a

Trans. Power Delivery, vol. 28, No. 2, pp. 598-606, May 2013.

técnica, o sistema de proteção de uma

microrrede atenda a requisitos de qualidade

[12] IEEE Standard for Interconnecting Distributed Resources

microrrede pode se tornar tão complexo

de fornecimento de energia.

with Electric Power Systems, IEEE Std. 1547, Jul. 2003.

que o custo em viabilizá-lo não justificaria o

investimento.

baseados em proteção diferencial e novos

Devido

A

às

dificuldades

tendência

para

de

proteção

Proteções

que

utilizam

algoritmos

[13] Specification for Semiconductor Processing Equipment Voltage Sag Immunity, SEMI F47-0706 Std., Aug. 2012.

[14] W. E. Feero, D. C. Dawson, and J. Stevens, “White

de

algoritmos que usam dos benefícios da

Paper on Protection Issues of the Microgrids Concept” –

microrredes é o uso de modernos relés

troca de informações entre relés mostram-se

Consortium for Electric Reliability Technology Solutions,

digitais com capacidade de troca de

promissores para serem aplicados na solução

Mar. 2002.

informações e algoritmos mais elaborados

do problema. Contudo, questões como

[15] M. Dewadasa, A. Ghosh and G. Ledwich, “Protection

que possuem custo elevado. O uso de

indisponibilidade ou falha de comunicação,

disjuntores em cada terminal da linha de

faltas com alta impedância e limitações

distribuição para garantir a seletividade

de ordem econômica devem ser tratadas.

dentro da rede também resulta em elevação

[16] J. O. C. P. Pinto, F. B. Reis, and J. G. Rolim, “Identificação

Todos estes aspectos estão atualmente

da Seção em Falta em uma Microrrede através de um

dos custos. Uma forma de minimizar o

sendo investigados pelos autores.

Sistema Multiagente para Proteção”, in: XII Simpósio

impacto financeiro seria por meio de condizentes com o custo de instalação

[1] Math H. J. Bollen, The Smart Grid - Adapting the Power

e manutenção do sistema de proteção

System to New Challenges, Morgan & Claypool Publishers,

aplicado. A tarifação em tempo real,

2011.

possível através dos medidores inteligentes

[2] B. Kroposki, R. Lasseter, T. Ise, S. Morozumi, S.

microrredes.

Papathanassiou, and N. Hatziargyriou, “Making Microgrids Work”, IEEE Power and Energy Magazine, vol. 6, no. 3, pp.40-53, 2008.

[3] N. Hatziargyriou, H. Asano, R. Iravani, and C. Marnay, “Microgrids”, IEEE Power and Energy Magazine, vol. 5, no.

Conclusões

4, pp. 78-94, 2007.

[4] X. Zhou, T. Guo, and Y. Ma, “An Overview on Microgrid

As microrredes são uma evolução natural

da tecnologia de redes inteligentes. Vários de seus benefícios podem ser enumerados,

Technology”, in: Int. Conf. Mechatronics and Automation, Beijing, China, 2015.

[5] S. Conti, “Protection Issues and State of the Art for

Microgrids

with

Inverted-Interfaced

Distributed

entre eles a maior confiabilidade e eficiência

Generators”, in: Int. Conf. Clean Electrical Power (ICCEP),

energética, bem como a utilização das

Ischia, 14-16 Jun. 2001.

novas formas de energia limpa. Entretanto,

[6] D. M. Falcão, “Smart Grids e Microrredes: O futuro já

antes que as microrredes se tornem parte do cotidiano da sociedade atual, é necessário que diversas questões, entre elas, a proteção

Brisbane, Australia, 25-28 Sept.2011.

25-28 Oct. 2015.

Referências

trazer benefícios de ordem econômica às

Universities Power Engineering Conference (AUPEC),

Brasileiro de Automação Inteligente (SBAI), Natal, Brasil,

incentivos fiscais e tarifas de energia

presentes nas smartgrids, poderia também

of Microgrids Using Differential Relays”, in: 21st Australasian

é presente”, VIII Simpase – Simpósio de Automação de Sistemas Elétricos, Rio de Janeiro, 9-14 Aug. 2009.

[7] M. R. Miveh, M. Gandomkar, S. Mirsaeidi, M. R. Gharibdoosr, “A Review on Protection Challenges in

elétrica para as condições on-grid e off-grid,

Microgrids”, in: Proc. 17th Conf. Electrical Power Distribution

sejam bem esclarecidas e dominadas pelos

Networks (EPDC), Tehran, Iran, 2012.

engenheiros responsáveis pelo seu projeto

[8] S. Chowdhury, S.P. Chowdhury and P. Crossley,

e operação.

“Microgrids and Active Distribution Networks”, The

[17] H. J. Laaksonen, “Protection Principles for Future Microgrids” – IEEE Transactions on Power Eletronics, vol. 25, No. 12, pp. 2910-2918. Dec. 2010.

[18] E. Sortomme, G. J. Mapes, B. A. Foster, S. S. Venkata, “Fault Analysis and Protection of a Microgrid”, in: 40th Northe American Power Symposium (NAPS), Calgary, Canada, 28-30 Sept. 2008.

*Israel Rodrigues é engenheiro eletricista, com especialização em Sistemas Elétricos de Potência e é aluno de mestrado pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Atualmente, trabalha como engenheiro eletricista na Omexom Power & Grid, uma empresa do grupo Vinci Energies na área de proteção e controle de sistemas elétricos.

Alberto De Conti possui graduação (1999), mestrado (2001) e doutorado (2006) em Engenharia Elétrica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Em 2006, desenvolveu atividades de pós-doutorado como pesquisador visitante na Universidade de Uppsala, Suécia. Desde 2009 é Professor Adjunto do Departamento de Engenharia Elétrica da UFMG e membro do permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica dessa mesma instituição. É ainda pesquisador associado ao Núcleo de Desenvolvimento Científico e Tecnológico em Descargas Atmosféricas (LRC) da UFMG.

Renováveis ENERGIAS COMPLEMENTARES

Ano 1 - Edição 7 / Janeiro de 2017

Geração fotovoltaica

Avaliação dos impactos técnicos e econômicos no Sistema de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE) *Notícias selecionadas sobre o mundo das energias renováveis complementares eólica e solar* APOIO

Solar

48

Artigo

Por Selma Oliveira, Núbia Brito, Maurício Correa, Benemar de Souza e Rivanildo Soares*

Geração fotovoltaica na distribuição

Uma breve avaliação dos impactos técnicos e econômicos

constitui atualmente uma área de pesquisa

monitoramento dos limites permissíveis

com processos de controle cada vez mais

efervescente. De um modo geral, a inserção de

de tensão é necessário, visto que que a

sofisticados e sensíveis à qualidade da energia

qualquer equipamento ou elemento ao SDEE

ocorrência de fluxo reverso pode provocar

elétrica, associado à demanda crescente

pode gerar impactos positivos e/ou negativos.

elevação da tensão no ponto de conexão da

por energia elétrica, à preservação do meio

Esse fato aplica-se também à inserção de

GSF com o SDEE. Quanto às perdas técnicas, o

ambiente e à escassez de água, evidencia a

geradores distribuídos, cujos impactos são

fato de elas serem diretamente proporcionais

necessidade de se agregar fontes renováveis

maiores quando o número de geradores

ao nível de carregamento do sistema, a

à matriz energética do país, o que representa

cresce. Além disso, tais impactos dependem

presença de GSF próximo à carga pode

um dos grandes desafios da sociedade

da configuração e das características do

contribuir para minimizá-las, uma vez que o

moderna: a sustentabilidade energética.

sistema elétrico e dos locais de conexão

fornecimento de potência ativa à carga por

Dentre as fontes renováveis, destaca-se aqui

dos geradores. Dentre os diversos impactos

parte da GSF reduz a corrente da subestação

a solar fotovoltaica, que ainda é muito pouco

resultantes, destacam-se aqui as variações

ao ponto de conexão.

explorada no Brasil.

nos níveis de tensão e nas perdas variáveis na

condição de operação em regime permanente.

que a maioria dos estudos contempla a

necessidade de diversificação da matriz

inserção em pequena escala e conectada ao

energética mundial, o estudo dos impactos

(GSF) pode contribuir positivamente na

sistema secundário. Este trabalho apresenta

da inserção deste tipo de geração no Sistema

minimização dos problemas relacionados

um estudo dos impactos gerados pela

de Distribuição de Energia Elétrica (SDEE)

com variações de tensão, entretanto, o

conexão de uma usina de GSF no sistema

O uso crescente de aparatos tecnológicos,

Dados o seu grande potencial e a

É fato que a Geração Solar Fotovoltaica

A análise do estado da arte atual mostrou

Artigo

Solar

49

primário. Para isso, fez-se uso de métodos

Em relação ao modelo de carga,

consolidados para obtenção do estado da

selecionou-se o tipo potência constante,

rede, considerando níveis de penetração da

visto que é o mais utilizado em estudos de

GSF e de patamares de carga diversos, visando

fluxo de carga e se adequa bem quando se

a avaliação dos níveis de tensão e de perdas

utiliza curva de duração de carga segmentada.

elétricas em um sistema teste. O estudo

Soma-se a isso a sua facilidade de cálculo e

foi concluído com uma análise de custos

implementação computacional.

visando o cálculo da estimativa do tempo

de recuperação do capital investido e de

definida como sendo a relação carga versus

viabilidade do projeto de implantação de uma

tempo de um dispositivo elétrico) foi feito

usina solar fotovoltaica.

considerando medição realizada em intervalos

O levantamento da curva de carga (é

de cinco minutos, resultando na curva

Formulação do problema

de carga diária, que, posteriormente, foi segmentada. O procedimento de segmentação

A formulação do problema foi feita

segundo as etapas apresentadas a seguir.

é normalmente realizado considerando um número de intervalos pré-definidos, nos quais a carga é considerada constante. Tais

• Seleção do sistema teste;

intervalos equivalem a patamares de carga

• Escolha do modelo do SDEE;

e representam níveis distintos, sendo o

• Escolha do modelo da carga;

número de níveis definido conforme o tipo

• Levantamento da curva de carga;

de aplicação e o grau de precisão desejado

•

e, para sua implementação, requer o uso

Seleção do método para cálculo do fluxo

de técnicas de otimização numérica. Neste

de carga.

trabalho, optou-se pela segmentação em

Como sistema teste, utilizou-se um

três níveis, que representam cargas leve,

sistema baseado em um alimentador real

média e pesada. Para isso, empregou-se uma

e, para formulação do modelo do SDEE,

rotina computacional para segmentar curvas

consideraram-se: sistema trifásico radial

de carga, baseada em algoritmo genético

e balanceado, linhas de distribuição

elaborada por [9].

representadas por resistência e reatância

série, alimentador primário dividido em

considerado uma das etapas mais

trechos, os quais são limitados por nós

importantes nos estudos relacionados aos

ou barras, sendo cada nó representando

sistemas de potência, utilizou-se um método

um ponto em que pode estar instalado um

de varredura do tipo backward-forward,

transformador de distribuição, existir uma

atualmente, o mais utilizado para SDEE.

bifurcação ou ocorrer mudança de bitola.

Especificamente, empregou-se o Método da

Soma das Potências (MSP) proposto por [11],

Um trecho de alimentador é

Para o cálculo do fluxo de carga,

esquematizado na Figura 1, em que se

o qual tem formulação matemática simples,

considerou cada trecho como sendo formado

é robusto, converge rapidamente e se aplica

pelo ramo correspondente juntamente com o

a sistemas monofásicos ou trifásicos, desde

seu nó terminal.

que tenha configuração radial.

Figura 1 – Trecho de um alimentador radial monofásico.

Solar

50

Artigo empregando as equações (1) e (2) e seguindo

projeto se pague. Ele pode ser computado,

consiste em resolver, para cada trecho do

a direção da subestação para as barras

conforme [12], por:

alimentador, uma equação biquadrada

terminais;

mediante a qual se relacionam o fluxo de

4 - Calcular as perdas ativa e reativa em cada

potência em seu final e as tensões nos

trecho empregando a equação (3);

extremos do trecho. O fluxo de potência

5 - Repetir os passos 2 a 4 enquanto houver

no final de um trecho corresponde à carga

variação significativa nas perdas totais do

custo de capital do empreendimento); e T o

instalada na barra do trecho mais a soma das

alimentador de uma iteração para outra.

tempo necessário para que o projeto se pague,

O problema de fluxo de carga via MSP

ou seja, o Payback.

potências instaladas e das perdas à jusante.

Daí o nome do método, que é interativo nas

Em que: K é a taxa de desconto (igual ao

Análise econômica

variáveis perdas. A estimativa inicial é de

Metodologia

perdas nulas e a cada interação seus valores

são corrigidos até que essas correções deixem

econômica e de rentabilidade das alter­nativas

de ser significativas.

de investimento, foram avaliados os seguintes

estudo realizado é apresentada de forma

métodos: Método do Valor Presente Líquido

resumida na Figura 2 e baseou-se nos

(VPL), Método da Taxa Interna de Retorno

critérios estabelecidos pelos órgãos

(TIR) e Payback.

reguladores. Considerou-se o sistema

teste apresentado na Figura 3 (extraído de

Ao final da análise extrai-se o seguinte

equacionamento:

Para realizar o estudo de viabilidade

O VPL tem como objetivo calcular o

A metodologia desenvolvida para o

impacto dos eventos futuros associados a um

[13]), que representa um alimentador de

projeto de investimento em relação ao valor

distribuição da Companhia Energética da

presente, ou seja, calcula o valor presente

Borborema (Celb), atualmente, Energisa

dos fluxos de caixa gerados pelo projeto ao

Borborema, suprido pela subestação

longo de sua vida útil. Matematicamente,

Bela Vista, situada na cidade de Campina

o VLP é simplesmente a diferença entre os

Grande, na Paraíba. O sistema teste possuía

aditamentos gerados pelo projeto e os custos

aproximadamente 14,5 km de extensão,

associados a ele:

103 barramentos e atendia a uma área predominantemente residencial.

No sistema teste foram inseridos

geradores fotovoltaicos em alguns Em que:

Em que:

barramentos e avaliados diferentes níveis de

Pi e Qi são, respectivamente, o fluxo de

I o investimento inicial;

penetração fotovoltaica (ou seja, diferentes

potência ativa e reativa no fim do trecho i;

ƒct o fluxo de caixa do projeto no período de

níveis de geração fotovoltaica) e de patamares

PLi e QLi são, respectivamente, cargas ativa e

tempo t;

de carga, o que resultou em diversos cenários,

reativa instaladas no fim do trecho i;

r a taxa de desconto e n, o horizonte de análise

conforme mostrado na Tabela I.

ΔPK e ΔQK são, respectivamente, as perdas ativa

do fluxo de caixa. O critério de decisão será

e reativa no fim do trecho k;

positivo quando seu valor for maior que zero.

de instalação e distribuição dos geradores

Ωi é o conjunto de todos os trechos que derivam do trecho i.

O algoritmo de solução pode ser resumido

da seguinte maneira:

O critério para definição dos pontos

fotovoltaicos foi realizado por meio da

O TIR tem como objetivo encontrar uma

inspeção visual do perfil de tensão do

taxa intrínseca de rendimento. Segundo

sistema, após análise de fluxo de carga, sem

[12], trata-se de uma taxa de retorno do

levar em consideração as curvas de cargas.

investimento, ou seja, é o valor de i* que

Foram avaliados no perfil de tensão os

satisfaz:

pontos de maior queda de tensão, os quais

1 - Inicialmente, considerar nulas as perdas

foram selecionados para alocar os geradores

ativa e reativa no alimentador;

fotovoltaicos.

2 - Calcular os fluxos em cada trecho

O estudo consistiu em avaliar os

considerando a configuração do alimentador, a

O projeto é economicamente viável se i*

impactos no perfil de tensão e nas perdas de

carga instalada em cada barra e as perdas por

for maior que a taxa mínima de atratividade

potência em diversos cenários de penetração

trecho do alimentador utilizando as equações

aplicada.

fotovoltaica. O estudo foi concluído com

(3) e (4) e seguindo a direção das barras

uma análise de custos, visando cálculo da

terminais para a subestação;

investimento é caracterizado pelo número

estimativa do prazo de recuperação do capital

3 - Calcular a tensão em cada trecho

de períodos (tempo) necessário para que o

investido.

O Payback ou tempo de retorno sobre o

Artigo

Solar Tabela I – Cenários de estudo

Cenário

Geração fotovoltaica

Carga do sistema

A

Máxima

Leve

B

Máxima

Média

C

Máxima

Pesada

D

Média

Leve

E

Média

Média

O modelo de gerador fotovoltaico

proposto foi utilizado por [14], segundo o qual, a potência de saída, sob dadas irradiância e temperatura, é a seguinte:

F

Média

Pesada

G

Baixa

Leve

H

Baixa

Média

saída do módulo fotovoltaico (250W),

I

Baixa

Pesada

o coeficiente de temperatura (%/ºC), o

Em que: Pnom , Kp , ΔT , η , Sm e Snom são, respectivamente: a potência máxima de

desvio de temperatura (ºC), o rendimento do inversor (0,96), a irradiância no módulo PV (W/m²) e a irradiância nominal (1000W/ m²). A temperatura foi considerada constante.

Os dados de irradiância da geração

fotovoltaica, obtidos com a segmentação da curva de duração de carga, conforme mostrado nas Figuras 4 e 5, constituem a entrada para a variável Sm do modelo da Equação (8). A resposta do modelo é alocada dentre os dados de potência ativa de entrada, nos barramentos de alocação do GF, para execução do MSP.

Análise dos resultados Figura 2 – Fluxograma da metodologia proposta.

A avaliação da variação dos níveis de

tensão do sistema baseou-se nos limites permissíveis de tensão determinados pela Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel), no módulo 8 do Prodist, que considera uma faixa de variação de ±5%.

Para avaliação do efeito da geração

fotovoltaica, tomou-se como referência o caso do alimentador sem conexão dos geradores fotovoltaicos e operando em seu pior cenário (situação de carga pesada sem geração fotovoltaica), denominado aqui de

Figura 3 – Diagrama unifilar do sistema teste.

caso base.

A título de comparação e melhor

visualização, optou-se pela exibição dos resultados apenas para os barramentos críticos, ou seja, barramentos de maior regulação, que são: barramentos terminais, barramentos de conexão de grandes ramais e barramentos de conexão dos geradores fotovoltaicos. Os valores de tensão nesses Figura 4 – Curva de duração de carga do sistema teste proposto.

Figura 5 - Curva de duração de irradiância média global proposta.

barramentos são fornecidos em valor por unidade (pu) e apresentados nas Figuras 6 a 8.

51

Solar

52

Figura 6 - Tensões resultantes nos barramentos de maior regulação do sistema-teste com GSF instalada nos barramentos 31 e 54.

Artigo as elevações nos níveis de tensão foram menores;

como sendo a estimativa do valor da energia

• Quando o nível de penetração da GSF foi médio,

anual economizada considerando a redução das

os resultados foram melhores sob o ponto de

perdas. A tarifa atual para a classe consumidora

vista técnico, em particular na configuração GSF

B1 residencial de baixa tensão, monofásico

conectada às barras 23 e 92, pois nessa situação,

220/127 V adotada pela Energisa/Paraíba,

ocorreu elevação de tensão com ausência de

é de 0,2898 R$/KWh. A perda de energia é

picos proeminentes.

obtida fazendo-se uso da perda de energia diária calculada pelo MSP e orçada com base na curva

de carga diária, de onde se extrai posteriormente

Os resultados referentes às perdas técnicas

totais são apresentados nas Tabelas II, III e IV. Elas

seu equivalente anual.

foram calculadas via método da soma de potência,

fazendo-se uso das equações (3) e (4). Os cenários

importante destacar que essa etapa foi realizada

com menores valores de perdas estão destacados

sob a ótica do produtor de energia, com base em

em negrito. Análise dos resultados mostrou:

um projeto de uma usina solar fotovoltaica de 3

Em relação ao estudo de análise econômica, é

MWp, composta por aproximadamente 19.400

Figura 7 - Tensões resultantes nos barramentos de maior regulação do sistema-teste para GSF instalada nos barramentos 23 e 92.

Figura 8 – Tensões resultantes nos barramentos de maior regulação do sistema-teste para GSF instalada nos barramentos 31 e 92.

• Atuação positiva da GSF no sentido de redução

módulos fotovoltaicos de 250 MWp. O modelo

das perdas;

tomado como base foi o proposto por [16] e

• O cenário G foi o que apresentou a maior redução

apresenta os seguintes parâmetros adaptados:

de perdas, entretanto, não possui menores níveis de tensão;

• Vida útil da usina: 25 anos;

• O cenário F, em particular os valores destacados

• Custos com manutenção e operação do sistema

em vermelho, resultou: i) em redução significativa

estimado em 0,05% do investimento inicial ao ano;

nos valores de perdas; ii) nos melhores níveis de

• Juros de 7%, 14% e 15,5% ao ano;

tensão; iii) no menor valor de perdas de energia

• Venda da energia produzida pela usina pelo valor

quando se considerou análise integrada.

do PLD (Preço de Liquidação das Diferenças), que

O gráfico de barras das perdas de energia

sofrerá redução progressiva de 9,55% ao ano

calculadas para todos os cenários e configurações

alcançando o valor máximo de R$ 2.183,81;

avaliadas é apresentado na Figura 9, calculado

• Investimento inicial de R$ 30.000,00.

Tabela II – Perdas nas condições de carga leve

Carga leve

especificados na Tabela I, foram conforme o esperado, pois a tensão elevou-se em todos os cenários e barramentos, independentemente do

Perda ativa (MW)

nível de penetração da GSF.

GD (23 e 92)

GD (31 e 54)

GD (31 e 92)

Caso base

0,00422722

0,00422722

0,00422722

Cenário A

0,09354976

0,13156305

0,13558524

Os resultados do cálculo do fluxo de carga

em todos os casos estudados, os quais estão

Para os cenários exibidos nas Figuras 6 a 8:

• Observaram-se picos de tensão nos entornos onde os GSF foram instalados para todos os

Perda reativa (MVAr)

cenários e configurações, exceto para o cenário I,

Cenário D

0,03069202

0,04635174

0,04690821

Cenário G

0,00136102

0,00183562

0,00143313

Caso Base

0,00694496

0,00694496

0,00694496

Cenário A

0,15213564

0,14639278

0,14639278

Cenário D

0,04899449

0,04813409

0,04690821

Cenário G

0,00192401

0,00237258

0,00237258

Tabela III – Perdas nas condições de carga média

que apresentou o pior resultado dentre os demais;

Carga média

• Quando comparada às demais configurações, a GD (23 e 92)

GD (31 e 54)

GD (31 e 92)

Caso base

0,00604998

0,00604998

0,00604998

Cenário B

0,08757543

0,12579469

0,12894881

tensão da configuração GSF conectada às barras 23 e 92 apresentou: i - comportamento menos oscilatório; ii - crescimento constante nos níveis de tensão e valores próximos a 1pu; iii - ausência de picos proeminentes de tensão ao longo do

Perda ativa (MW)

alimentador, exceto nos barramentos terminais; • O cenário A apresentou as maiores elevações nos níveis de tensão sem, entretanto, ultrapassar o limiar máximo de 1,05 pu (pico máximo de 1,02 pu); • Quando o nível de penetração da GSF foi mínimo,

Perda reativa (MVAr)

Cenário E

0,02745867

0,04324382

0,04322213

Cenário H

0,00235151

0,00284482

0,00234306

Caso Base

0,00993909

0,00993909

0,00993909

Cenário B

0,1416743

0,13695264

0,12894881

Cenário E

0,04327541

0,04307972

0,04322213

Cenário H

0,003487

0,00404577

0,00404577

Artigo

Solar Tabela IV – Perdas nas condições de carga pesada

comportamento da rede, sem exigir modificações

Carga máxima

significativas nas ferramentas existentes.

GD (23 e 92)

GD (31 e 54)

GD (31 e 92)

Caso base

0,01707493

0,01707493

0,01707493

Perda ativa

Cenário C

0,06599204

0,10511748

0,10460161

(MW)

Cenário F

0,0173304

0,03367091

0,03120286

Cenário I

0,00989249

0,01046953

0,00954724

Caso Base

0,02804516

0,02804516

0,02804516

Perda reativa

Cenário C

0,10354102

0,1031318

0,10460161

(MVAr)

Cenário F

0,02495014

0,02756449

0,03120286

Cenário I

0,01560594

0,01663142

0,01663142

Conclusões

Corroborando a literatura especializada, a

geração fotovoltaica constitui uma alternativa promissora para atuação conjunta com o sistema elétrico interligado brasileiro. A injeção de potência ativa resultante da conexão desse tipo de fonte ao sistema primário provocou elevação

Figura 9 - Gráficos de barra de perdas de energia calculadas para todos os cenários estudados.

das tensões em todos os barramentos do sistema para todos os cenários avaliados.

Na condição de baixa penetração fotovoltaica,

observou-se que sua influência é pequena,

entretanto, quando instalados em determinadas

O estudo não contemplou as taxas de juros

que possam ser, eventualmente, aplicadas e os

condições, a geração solar fotovoltaica pode

custos associados à depreciação dos módulos e

promover impactos positivos, tanto nos níveis

equipamentos que constituem a usina em questão.

de tensão, quanto na minimização das perdas

técnicas e de energia.

Os dados do PLD médio foram extraídos de

[17] e a taxa considerada baseou-se na Selic (Taxa

Do estudo realizado, verificou-se que cenários

Básica). Os resultados obtidos são apresentados

que combinem carga máxima com penetração

na Tabela V, dos quais se pode concluir:

fotovoltaica média (cenário F) tendem a ser muito atrativos para a redução do uso de equipamentos

• O tempo para o projeto ter seu investimento

reguladores de tensão e também para a melhoria

saldado em sua totalidade está diretamente

geral da qualidade da energia fornecida.

relacionado com a taxa aplicada, pois quanto

menor ela for, menor também será o payback do

o quão sensível é a implementação de

projeto e, consequentemente, maiores serão os

empreendimentos para geração solar fotovoltaica

valores de VPL obtido;

às taxas vigentes e aplicáveis no Brasil e o quão

• A TIR está intimamente relacionada ao VPL

pouco atrativos ainda são tais projetos, do ponto

e, portanto, só faz do projeto viável para a taxa

de vista econômico-financeiro.

de 7%, já que seu valor é maior que a taxa, nas

demais o projeto é inviável.

implementada é simples e eficaz na avaliação do

A avaliação econômica realizada demonstrou

Ao final, contatou-se que a metodologia

Tabela V – Análise econômicav

Resultado Taxa (%)

Método atuarial 7,00

14,00

15,50

VPL (R$)

37.099.463,16

3.947.937,64

115.813,13

TIR (%)

7,991

4,416

3,060

Payback descontado (anos)

11

18

25

Referências [1] L. D. M. Guedes, “Localização e dimensionamento de unidades de geração distribuída em redes de distribuição radiais”, Tese de Doutorado, Universidade de Brasília, 2006.

[2]T. Chang, “Impact of distributed generation on distribution feeder protection”, Doctoral Thesis, University of Toronto, 2010.

[3] T. C. D. C. Fernandes, “Aplicação de técnicas de estimação modal para análise da estabilidade a pequenas perturbações de sistemas de distribuição com geração distribuída”, Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, 2012.

[4] R. A. Shayani, ”Método para determinação do limite de penetração da geração distribuída fotovoltaica em redes radiais de distribuição”, Tese de Doutorado, Universidade de Brasília, 2010.

[5] M. P. S. Martins, ”Inovação tecnológica e eficiência energética”, Monografia de Pós-Graduação, Instituto de Economia-UFRJ, 1999.

[6] L. N. Padilha, “Análise comparativa de estratégias para regulação de tensão em sistemas de distribuição de energia elétrica na presença de geradores distribuídos”, Tese de Doutorado, Universidade de São Paulo, 2010.

[7] J. A. Paludo, ”Avaliação dos impactos de elevados níveis de penetração da geração fotovoltaica no desempenho de sistemas de distribuição de energia elétrica em regime permanente”, Dissertação de Mestrado, Universidade de São Paulo, 2014.

[8] M. M. Frigo, “Impacto da microgeração de energia elétrica em sistemas de distribuição de baixa tensão”, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Mato Grosso do Sul, 2013.

[9] H. Ferreira, ”Sistemas de distribuição de energia elétrica: um algoritmo genético para alocação ótima de capacitores” Dissertação de Mestrado, Universidade Federal de Campina Grande, julho, 2002.

[10] D. Shirmohammadi, H. W. Hong, A. Semlyen and G. X. Luo, “A compensation-based power flow method for weakly meshed distribution and transmission networks,” IEEE Transactions on Power Systems, v. 3, n. 2, p. 753-762, 1988.

[11] R. P. Broadwater, A. Chandrasekaran, C. T. Huddleston and A. H. Khan, “Power flow analysis of unbalanced multiphase radial distribution systems”, Electric Power Systems Research, v. 14, n. 1, p. 23-33, 1988.

[12] C. P. Samanez, ”Engenharia Econômica, ” Editora: São Paulo, 2009.

[13] B. A. de Souza, H. A. Ferreira, R. J. A. Loureiro, L. F. Cavalcanti, & S. Lima,“Segmentação ótima da curva de duração de carga anual”, Congresso Internacional de Distribuição Elétrica (CIRED), 2002 [14] T. Yao, Y. Tang, and R. Ayyanar, “High resolution output power estimation of large-scale distributed PV systems”, IEEE In Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE), 2014.

[15] ANEEL, “Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica – PRODIST, Módulo 8 – Qualidade da Energia Elétrica”, 2010.

[16] ABINEE, “Propostas para inserção da energia solar fotovoltaica na matriz elétrica brasileira, 1ª edição, 2012.

[17] CCEE, Disponível em: http://www.ccee.org.br, Acesso em 10/01/2016. *Selma Alves de Oliveira é engenheira eletricista com mestrado em sistemas elétricos de potência. Atualmente, é professora dos colegiados de engenharia elétrica das faculdades Maurício de Nassau e Fainor - Faculdade Independe do Nordeste.

Núbia Silva Dantas Brito é engenheira eletricista, com especialização, mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica. Atualmente, é professora do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Campina Grande (UFCG).

Maurício Beltrão de Rossiter Correa é engenheiro eletricista, com mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica. É professor adjunto da UFCG. Benemar Alencar de Souza é engenheiro eletricista, com mestrado e doutorado em Engenharia Elétrica. Atualmente, é professor associado da UFCG. Rivanildo Alves Soares é técnico em Eletrotécnica e graduando em Engenharia Elétrica na UFCG.

53

Renováveis

54

notícias

Ceará tem fundo de incentivo à GD

Governador sancionou Fundo de Incentivo à Eficiência Energética e Geração Distribuída

nessa área. Esse fundo tem

de energia nas residências, que

Secretaria da Infraestrutura do

Santana sancionou, no último

um aspecto concreto para

será o grande salto que o Ceará

Estado do Ceará (Seinfra).

dia 13 de janeiro, uma lei que

colocar em prática esse

vai dar na frente de todos",

cria o Fundo de Incentivo à

objetivo, e parabenizo todo o

afirmou.

Eficiência Energética e Geração

Eficiência Energética e Geração

planejamento feito em parceria

Distribuída (FIEE). O objetivo

com a Fiec", disse.

é promover o desenvolvimento

e financiamento de projetos

das Indústrias do Estado do Ceará

de eficiência energética

(Fiec), Beto Studart, destacou

governador fica autorizado

com o intuito de abrir um

e de micro e minigeração

que o Estado está caminhando

a abrir crédito adicional

crédito orçamentário para a

de energia elétrica como

para projetos ainda maiores.

especial na importância de

compra de energia solar para

estímulo à energia com base

"O Ceará está sempre inserido

R$ 10 milhões para destinar

as instalações elétricas do

nas fontes renováveis, bem

nesse contexto de geração de

ao Fundo de Incentivo à

Governo do Ceará.

como no apoio à modernização

energia, que é um tema global.

Eficiência energética. Um

das instalações elétricas

Então, hoje, o governador criou

Conselho Gestor foi criado com

adicional no Orçamento

dos órgãos e entidades da

um fundo específico para iniciar

o intuito de analisar e escolher

daquele ano de R$ 10 milhões

administração pública.

um programa, que eu considero

os projetos que receberão

para despesas do instrumento

O governador Camilo

O Fundo de Incentivo à

Distribuída é uma ampliação

Fundo de incentivo

O presidente da Federação

do Fundo de Incentivo à Energia Solar do Estado do

A partir dessa lei, o

Ceará (Fies), criado em 2009,

Foi aberto um crédito

piloto, para incentivar as

recursos financeiros e definir

de captação financeira, e

a importância de diversos

unidades do Governo e estimular

as diretrizes de aplicação de

ainda, a alteração do art. 8º

setores para que o projeto

as indústrias para que possam

tais recursos. O Conselho irá

da lei nº 10.367/79, para

fosse realizado. "Essa questão

fornecer as próprias unidades.

encaminhar relatório semestral

permitir a destinação de

da energia renovável tem sido

É um passo importante, pois

à Assembleia Legislativa do

0,5% para o fundo solar do

um esforço para que o Ceará

existem recursos e precisamos

Estado do Ceará sobre todos

valor desembolsado pelos

retome em médio a curto prazo

avançar. Em breve poderemos

os programas desenvolvidos

beneficiários do Fundo de

a condição de vanguarda,

ter esse programa de eficiência e

pelo FIEE, que será gerido

Desenvolvimento Industrial do

que sempre foi característica

geração de micro e minigeração

financeiramente pela

Ceará (FDI).

O Governador destacou

Renováveis

notícias

Brasil ultrapassa sete mil conexões de micro e minigeração O número passou de quatro conexões registradas em dezembro de 2012 para 7.658 ligações em janeiro de 2017 de São Paulo (1.370) e Rio

2024 mais de 1,2 milhão de

sua própria energia, o equivalente

conexões de micro e minigeração

Grande do Sul (782).

consumidores passem a produzir

a 4,5 GW de potência instalada.

de energia superou sete mil

instalações. O número cresceu de

próprios consumidores tornou-se

quatro conexões registradas em

possível a partir da Resolução

dezembro de 2012 para 7.658

Normativa Aneel nº 482/2012.

ligações registradas na Agência

A norma estabelece as condições

Nacional de Energia Elétrica (Aneel)

gerais para o acesso de micro

em 25 janeiro de 2017, o que

e minigeração aos sistemas de

representa uma potência instalada

distribuição de energia elétrica e

de 75.071,09 kW – suficiente

cria o sistema de compensação

para abastecer 60 mil residências.

de energia elétrica, que permite

ao consumidor instalar pequenos

Em quatro anos, o número de

A fonte mais utilizada pelos

A geração de energia pelos

consumidores-geradores é a solar

geradores em sua unidade

com 7.568 adesões, seguida

consumidora e trocar energia

da eólica com 45 instalações. O

com a distribuidora local. A

estado com o maior número de

resolução 482 foi revista em

micro e minigeradores é Minas

novembro de 2015 e, na época,

Gerais (1.644 conexões), seguido

estimou-se que no ano de

55

Pesquisa - Fios, cabos e acessórios

56

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Fios, cabos e acessórios Fabricantes e distribuidores de fios, cabos e acessórios preveem leve melhoria do setor para este ano de 2017, mas construção civil desaquecida e desaceleração econômica podem comprometer os resultados

A indústria elétrica e eletrônica tem apresentado melhora em alguns

A pesquisa foi dividida em duas partes. A primeira, realizada com

indicadores do setor, no entanto, não se verifica reversão completa dos

fabricantes e distribuidores de fios e cabos elétricos; a segunda, com

resultados. A atividade do setor permanece retraída. Esta é a conclusão

empresas de acessórios para fios e cabos.

da mais recente avaliação setorial realizada pela Associação Brasileira da

Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee), divulgada no fim do ano passado.

e cabos elétricos, o ano de 2016 foi de queda. Seus resultados

Segundo o levantamento, entre os indicadores que apontaram

apresentados no ano passado foram, na média, 1% inferiores aos

resultados mais favoráveis na comparação com sondagens anteriores

registrados no ano anterior. Já as empresas de fios e cabos registraram,

feitas pela própria associação, estão: redução de empresas que apontaram

na média, uma pequena alta frente a 2015: de cerca de 3%. A meta

queda nas vendas/encomendas comparadas com igual período do ano

das empresas pesquisadas é alcançar aumento de até 10% neste ano

anterior; menor percentual de empresas que tiveram negócios abaixo das

de 2017. No que se refere às expectativas de contratação, ambos os

expectativas; ajustes de estoques de produtos acabados; maior número

mercados pesquisados projetam acréscimo médio de 5% de funcionários

de empresas que aumentaram as exportações.

em suas folhas de pagamento.

Por outro lado, as indicações sobre desemprego continuam elevadas,

Segundo os fabricantes e distribuidores de acessórios para fios

Estas projeções vislumbram um cenário econômico levemente mais

como já vem sendo constatado desde 2014. A boa notícia é que, para

favorável a depender, especialmente, de programas de incentivo do

2017, as expectativas são mais favoráveis, com 70% das empresas

Governo. De acordo com as empresas que participaram deste levantamento,

pesquisadas projetando crescimento, 20% estabilidade e 10% queda.

a desaceleração da economia brasileira e o desaquecimento do setor da

construção civil são os principais fatores que influenciam, negativamente, o

Um dos mercados mais importantes do setor elétrico é o de fios

e cabos, alvo da pesquisa desta edição realizada pela revista O Setor

crescimento do mercado de fios, cabos e acessórios no país.

Elétrico. Os números apurados vão ao encontro do que foi apresentado

pela sondagem feita pela Abinee.

e informações sobre as empresas participantes, como: quadro de

Confira, a seguir, a pesquisa na íntegra, com números de mercado

57

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

funcionários, produtos e serviços oferecidos, certificações conquistadas,

segmentos de atuação, canais de vendas disponíveis, entre outras. A

segmento na hora de fazer suas vendas, ainda prevalece a venda direta ao

primeira parte diz respeito aos fabricantes e distribuidores de fios e cabos;

consumidor final, especialmente, no caso dos distribuidores de materiais

a segunda, sobre o mercado de acessórios para fios e cabos elétricos.

elétricos.

Números do mercado de fios e cabos

Canais de vendas

Assim como foi registrado pelas edições passadas desta pesquisa,

7%

a indústria é apontada como o principal segmento de atuação dos fabricantes e distribuidores de fios e cabos elétricos. Confira:

17%

Principais segmentos de atuação

44%

No que se refere ao modo mais empregado pelas companhias deste

Internet Outros

27%

Telemarketing

Residencial

61%

85%

Revendas / varejistas

68%

Distribuidores / atacadistas

85%

Comercial

76%

68%

Venda direta ao cliente final

Transmissão e distribuição Industrial

No que se refere ao modo mais empregado pelas companhias

deste segmento na hora de fazer suas vendas, ainda prevalece a venda direta ao consumidor final, especialmente, no caso dos distribuidores de materiais elétricos.

Pesquisa - Fios, cabos e acessórios

58

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Faturamento bruto anual das empresas de fios e cabos

As previsões de crescimento mostram-se moderadas diante do ano que

se inicia. As empresas, que apresentaram crescimento médio de 3% em 2016 19%

19%

Até R$ 3 milhões

Acima de R$ 200 milhões

15%

De R$ 3 milhões a R$ 10 milhões

12%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

na comparação com 2015, esperam crescer 10% neste ano. As companhias projetam 5% de aumento na contratação de colaboradores neste ano de 2017.

Previsões de crescimento

3%

3%

De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões 16%

16%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

Crescimento médio das empresas em 2016 comparado ao ano anterior

5%

De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões

5%

Acréscimo ao quadro de funcionários da empresa em 2017 Previsão de crescimento do tamanho mercado para o ano de 2017

10%

Organizamos, na tabela a seguir, a opinião das empresas

Previsão de crescimento das empresas em 2017

pesquisadas sobre o tamanho anual total dos mercados de fios e cabos nus; fios e cabos isolados em baixa tensão; cabos para comunicação e dados; e cabos para média tensão. Na opinião de 46% das companhias, o mercado de fios e cabos de baixa tensão fatura mais de R$ 500 milhões por ano.

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

Acima de R$ 500 milhões

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

16% 13%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões 23%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

Até R$ 10 milhões 16%

3%

13%

17%

Fios e cabos isolados em baixa tensão

9%

6%

10% 13%

6%

9%

46%

(até 1000 V) 11%

19%

11% 12%

15%

9%

23%

dados Cabos para média tensão

3%

Outros

6%

Programas de incentivo do governo 3%

19%

Crise política

Bom momento econômico do país 27%

4%

Incentivos por força de legislação ou normalização

Desaceleração da economia brasileira

5%

Cabos para comunicações e

Veja, a seguir, gráfico que ilustra os fatores que influenciam os

resultados do mercado de fios e cabos neste ano.

Fatores que devem influenciar o mercado de fios e cabos em 2017

Tamanho anual total dos mercados de:

Fios e cabos nus

Crise internacional 12%

10%

4%

13% 14%

7%

17%

34%

Projetos de infraestrutura

21%

Setor da construção civil desaquecido

60

Pesquisa - Fios, cabos e acessórios

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Números do mercado de acessórios para fios e cabos elétricos

Da mesma maneira que a pesquisa anterior, também os fabricantes e distribuidores de acessórios

para fios e cabos consideram a indústria como principal destino dos seus produtos. Apenas 26% das pesquisadas apontaram o segmento residencial como um dos principais campos de atuação.

Principais segmentos de atuação

26%

Residencial Transmissão e distribuição

56% 61%

Comercial Industrial

79%

As vendas diretas ao consumidor final são indicadas como o principal meio de vendas, assim

como afirmam as empresas de fios e cabos. Apenas 23% das pesquisadas mencionaram a internet como um dos principais meios de comercialização de seus produtos.

Canais de vendas

16%

Outros

23%

Internet

32%

Telemarketing

66%

Distribuidores / atacadistas

71% 74%

Revendas / varejistas Venda direta ao cliente final

Diferentemente da pesquisa feita com os fabricantes/distribuidores de fios e cabos, nesta

segunda parte do levantamento, pode-se definir um perfil dos pesquisados. A maioria deles apresenta faturamento bruto de até R$ 10 milhões por ano.

Faturamento bruto anual das empresas de acessórios para fios e cabos

3% 8%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

24%

Até R$ 3 milhões

16%

De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões 18%

De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões

31%

De R$ 3 milhões a R$ 10 milhões

61

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Na tabela a seguir, apresentamos a opinião das empresas

Previsões de crescimento

pesquisadas no tocante ao tamanho anual total de alguns mercados de acessórios para fios e cabos. A maior parte das empresas, por exemplo,

Percentual de contratação de funcionários para 2017 Previsão de crescimento do tamanho anual total do mercado de acessorios 6% para cabos para o ano de 2017

acredita que o mercado de materiais para identificação de cabos seja

5%

de até R$ 10 milhões por ano. Veja o que as empresas consideram para outros mercados:

8% Acima de R$ 500 milhões

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

Até R$ 10 milhões

Tamanho anual total dos mercados de:

Conectores e ferramentas

9%

39% 27% 15%

6%

3%

0%

8%

8%

4%

de baixa tensão Fitas isolantes de baixa

32% 32% 12%

4%

-1%

Percentual de crescimento da sua empresa em 2016 comparado ao ano anterior

Desaceleração da economia brasileira e construção civil desaquecida

continuam intimidando as empresas deste segmento.

Fatores que devem influenciar o mercado de acessórios para fios e cabos em 2017

5%

tensão Materiais para

43% 25% 10% 10%

7%

0%

4% 18%

amarração de cabos Materiais para

45% 17% 12% 17%

4%

4%

0%

6%

7%

4%

0%

4%

0%

0%

15% 30% 30% 12% 12%

0%

0%

Outros

identificação de cabos Conectores e ferramentas

43% 30%

9%

13%

média tensão Terminações de cabos de média tensão Emendas de cabos de

15% 42% 19% 15%

4%

0%

4%

Crise Política

1%

Bom momento econômico do país

Crise Política

7%

Incentivos por força de legislação ou normalização

4%

Setor da construção civil aquecido 18%

3%

Em 2016, as empresas de acessórios para fios e cabos apresentaram

23%

Desaceleração da economia brasileira

6%

média tensão

Programas de incentivo do governo

6% 28% 38% 17%

de média tensão Fitas isolantes de

Expectativa de crescimento percentual para sua empresa em 2017

Crise internacional

queda de 1%, na média, frente ao ano anterior. A projeção é de que neste

9%

ano, o mercado se recupere e as empresas voltem a crescer (8%, na média).

Projetos de infraestrutura

Setor da construção civil desaquecido

Pesquisa - Fios e cabos

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

X

X

BRASFIO INDÚSTRIA E COM. NE S.A.

(81) 3673-4800

www.brasfio.com.br

Catende

PE

X

X X

X X

X

CABELAUTO CABOS ELÉTRICOS

(35) 3629-2500

www.cabelauto.com.br

Itajubá

MG

X

X

X X

X

CABLENA

(11) 3587-9590

www.cablena.com.br

São Paulo

SP

X

X

COBRECOM

(11) 2118-3200

www.cobrecom.com.br

Itu

SP

X

X

X

COBREMACK

(11) 4156-5531

www.cobremack.com.br

Santana de Parnaíba

SP

X

X

X X

Cofibam Ind. e Com. Ldta

(11) 4182-8516

www.cofibam.com.br

Outors estados

SP

X

X

Condumax Fios e Cabos Elétricos 0800 701 3701

www.condumax.com.br

Olímpia

SP

X

X

X X

Condumig

(37) 3229-2000

www.condumig.com.br

Divinópolis

MG

X

X

X X

CONDUSPAR

(41) 2109-6000

www.conduspar.com.br

São José dos Pinhais

PR

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X

X X

COPPER 100

(11) 3478-6900

www.copper100.com.br

Guarulhos

SP

X

X

X X

COPPERTHREE

(11) 2293-1808

www.copperthree.com.br

São Paulo

SP

X

X X

CORDEIRO

(11) 4674-7400

www.cordeiro.com.br

Ferraz de Vasconcelos

SP

X

X

Corfio

(49) 3561-3777

www.corfio.com.br

Caçador

SC

X

X

Crossfox Elétrica

(11) 2902-1070

www.crossfoxeletrica.com.br

São Paulo

SP

X

D´LIGHT

(11) 2937-4650

www.dlight.com.br

Guarulhos

DISNACON CONDUTORE ELÉTRICOS

(11) 2061-8461

www.disnacon.com.br

São Paulo

ELEFIO

(11) 2888-5000

elefio.com.br

Embramat

(11) 2098-0371

www.embramataltatensao.com.br

General Cable

(11) 3457-3000

Grupo INTELLI

(16) 3820-1500

ICE CABOS INCABLE

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SP

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São Paulo

SP

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São Paulo

SP

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www.generalcablebrasil.com

São Paulo

SP

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www.grupointelli.com.br

Orlândia

SP

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X X

X

(11) 4676-4963

www.icecabos.com.br

São Paulo

SP

X

(15) 32434098

www.incable.com

Votorantim

SP

X

Induscabos Condutores Elétricos (11) 4634-9000

www.induscabos.com.br

Poá

SP

X

X

Innovcable

(19) 3090-3350

www.innovcable.com.br

Sumare

SP

X

X

ISOTECK BRASIL

(11) 5612-9500

www.isoteck.com.br

São Paulo

SP

Lamesa

(19) 3623-1518

www.lamesa.com.br

São João da Boa Vista

SP

X

X

X X

X

MEGATRON FIOS E CABOS

(11) 4636-1920

www.megatroncabos.com.br

Cachoeira de Minas

MG

X

X

X X

X

Nambei Fios e Cabos

(11) 5056-8900

www.nambei.com.br

São Paulo

SP

X

Nexans

(11) 3084-1600

www.nexans.com.br

São Paulo

SP

X

ONIX DISTR. DE PROD. ELET. LTDA

(44) 3233-8500

onixcd@onixcd.com.br

Maguari

PR

Pan Electric

(54) 2102-3333

www.pan.com.br

Bento Gonçalves

RS

X

X

Proauto

(15) 3031-7400

www.proautomacao.com.br

Sorocaba

SP

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X

PROCABLE

(11) 4061-9101

www.procable.com.br

Diadema

SP

X

PRYSMIAN

(11) 4998-4155

www.prysmiangroup.com.br

Sorocaba

SP

X

X

X X

SIL Fios e Cabos Elétricos

(11) 3377-3333

www.sil.com.br

Guarulhos

SP

X

X

X X

SULMINAS FIOS E CABOS LTDA

(35) 3714-2660

www.sulminasfiosecabos.com.br

Poços de Caldas

MG

Tramar Cabos e Isolantes Especiais (11) 4528-6000

www.tramar.com.br

Cabreúva

SP

X

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Wirex

www.wirex.com.br

Santa Branca

SP

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(11) 3972-6000

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Fios e cabos Nus

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Oferece treinamento técnico para os clientes

SP

Rio Claro

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Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes

São Paulo

www.brascabos.com.br

X

Importa produtos acabados

www.bancor.com.br

(19) 3522-5122

X

Exporta produtos acabados

(11) 2959-8228

Brascabos

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Programas na área de responsabilidade social

BANCOR-COPPRAL

X

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Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet

PA

14001 (ambiental)

Barcarena

9001 (qualidade)

X

www.alubar.net

Outros

X

(91) 3754-7155

Internet

X

SP

Alubar

Telemarketing

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Guarulhos

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Venda direta ao cliente final

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Cidade

www.acabine.com.br

Revendas / varejistas

Distribuidores / atacadistas

X

Site

Acabine materiais eletricos ltda (11) 2842-5252

Certificado ISO

Principal canal de vendas

Transmissão e distribuição

Residencial

Estado

Principal segmento de atuação

Comercial

Telefone

Distribuidora

Empresa

Fabricante

A empresa é

Industrial

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

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PA

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BANCOR-COPPRAL

(11) 2959-8228

www.bancor.com.br

São Paulo

SP

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X

Brascabos

(19) 3522-5122

www.brascabos.com.br

Rio Claro

SP

X

BRASFIO INDÚSTRIA E COM. NE S.A.

(81) 3673-4800

www.brasfio.com.br

Catende

PE

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X

X

CABELAUTO CABOS ELÉTRICOS

(35) 3629-2500

www.cabelauto.com.br

Itajubá

MG

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X

CABLENA

(11) 3587-9590

www.cablena.com.br

São Paulo

SP

X

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X

COBRECOM

(11) 2118-3200

www.cobrecom.com.br

Itu

SP

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X

COBREMACK

(11) 4156-5531

www.cobremack.com.br

Santana de Parnaíba

SP

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X

Cofibam Ind. e Com. Ldta

(11) 4182-8516

www.cofibam.com.br

Outors estados

SP

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X

Condumax Fios e Cabos Elétricos 0800 701 3701

www.condumax.com.br

Olímpia

SP

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Condumig

(37) 3229-2000

www.condumig.com.br

Divinópolis

MG

X

X

CONDUSPAR

(41) 2109-6000

www.conduspar.com.br

São José dos Pinhais

PR

COPPER 100

(11) 3478-6900

www.copper100.com.br

Guarulhos

SP

COPPERTHREE

(11) 2293-1808

www.copperthree.com.br

São Paulo

SP

CORDEIRO

(11) 4674-7400

www.cordeiro.com.br

Ferraz de Vasconcelos

SP

Corfio

(49) 3561-3777

www.corfio.com.br

Caçador

SC

Crossfox Elétrica

(11) 2902-1070

www.crossfoxeletrica.com.br

São Paulo

D´LIGHT

(11) 2937-4650

www.dlight.com.br

DISNACON CONDUTORE ELÉTRICOS

(11) 2061-8461

www.disnacon.com.br

ELEFIO

(11) 2888-5000

Embramat

(11) 2098-0371

General Cable Grupo INTELLI

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Guarulhos

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São Paulo

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elefio.com.br

São Paulo

SP

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www.embramataltatensao.com.br

São Paulo

SP

X

(11) 3457-3000

www.generalcablebrasil.com

São Paulo

SP

X

(16) 3820-1500

www.grupointelli.com.br

Orlândia

SP

X

ICE CABOS

(11) 4676-4963

www.icecabos.com.br

São Paulo

SP

X

INCABLE

(15) 32434098

www.incable.com

Votorantim

SP

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Induscabos Condutores Elétricos (11) 4634-9000

www.induscabos.com.br

Poá

SP

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X

Innovcable

(19) 3090-3350

www.innovcable.com.br

Sumare

SP

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X

ISOTECK BRASIL

(11) 5612-9500

www.isoteck.com.br

São Paulo

SP

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Lamesa

(19) 3623-1518

www.lamesa.com.br

São João da Boa Vista

SP

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X

MEGATRON FIOS E CABOS

(11) 4636-1920

www.megatroncabos.com.br

Cachoeira de Minas

MG

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Nambei Fios e Cabos

(11) 5056-8900

www.nambei.com.br

São Paulo

SP

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Nexans

(11) 3084-1600

www.nexans.com.br

São Paulo

SP

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ONIX DISTR. DE PROD. ELET. LTDA

(44) 3233-8500

onixcd@onixcd.com.br

Maguari

PR

Pan Electric

(54) 2102-3333

www.pan.com.br

Bento Gonçalves

RS

Proauto

(15) 3031-7400

www.proautomacao.com.br

Sorocaba

SP

PROCABLE

(11) 4061-9101

www.procable.com.br

Diadema

PRYSMIAN

(11) 4998-4155

www.prysmiangroup.com.br

Sorocaba

SIL Fios e Cabos Elétricos

(11) 3377-3333

www.sil.com.br

SULMINAS FIOS E CABOS LTDA

(35) 3714-2660

www.sulminasfiosecabos.com.br

Tramar Cabos e Isolantes Especiais (11) 4528-6000 Wirex

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(11) 3972-6000

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Cabos isolados em média tensão (1 kV < U ≤ 36,2 kV)

Cabo para ligação de equipamentos

SP

Barcarena

Estado

Cabos cobertos (revestidos, não isolados)

Cabo resistente ao fogo para circuitos de segurança

Guarulhos

www.alubar.net

Cidade

Cabos para média tensão

Cabos para cabeamento estruturado

Cabo com baixa emissão de fumaça, gases tóxicos e corrosivos

www.acabine.com.br

(91) 3754-7155

Site

Cabos ópticos

Cabo com isolação termofixa

(11) 2842-5252

Alubar

Telefone

Cabos coaxiais

Cabo com isolação termoplástica

Acabine materiais eletricos ltda

Empresa

Fios e cabos telefônicos metálicos

Cabos para comunicações e dados Cabos para instrumentação, sinalização, comando, controle

Fios e cabos isolados para baixa tensão (até 1000 V)

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Guarulhos

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Poços de Caldas

MG

www.tramar.com.br

Cabreúva

www.wirex.com.br

Santa Branca

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Pesquisa - Acessórios para Fios e Cabos

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

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Oferece treinamento técnico para os clientes

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Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes

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Programas na área de responsabilidade social

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Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet

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14001 (ambiental)

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9001 (qualidade)

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Outros

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Telemarketing

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Venda direta ao cliente final

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Revendas / varejistas

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Distribuidores / atacadistas

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Importa produtos acabados

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Internet

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Exporta produtos acabados

www.condumax.com.br www.connectwell.com.br www.contactus.net.br www.crimper.com.br www.crossfoxeletrica.com.br www.dlight.com.br www.decorlux.com.br www.dutoplast.com.br www.eletrosantini.com.br www.perfilduto.com.br www.elos.com.br www.embramataltatensao.com.br www.enerbras.com.br www.engeduto.com.br www.exosolda.com.br www.calhasfacilit.com.br www.fastweld.com.br www.frontec.com.br www.hager.com.br www.hellermanntyton.com.br

Cidade Estado X Sumare SP Guarulhos SP Criciúma SC X São Paulo SP X São Paulo SP X Itu SP X Contagem MG X São Paulo SP X São Paulo SP X Bragança Paulista SP X São Bernardo do Campo SP X Olímpia SP X São Paulo SP X Rio de Janeiro RJ X Campinas SP X São Paulo SP Guarulhos SP Curitiba PR X São Paulo SP Maringa PR X São Paulo SP São José dos Pinhais PR São Paulo SP X Campo Largo PR X Rio de Janeiro RJ X São Paulo SP X São Paulo SP X Guarulhos SP X São Leopoldo RS Rio de Janeiro RJ X Jundiaí SP

Transmissão e distribuição

Site www.3m.com.br/eletricos www.acabine.com.br www.agpr5.com www.automatus.com.br www.autonics.com.br www.axt.com.br www.belgobekaert.com.br www.building.ind.br www.burndy.com www.chardongroup.com www.coflex.com.br

Certificado ISO

Principal canal de vendas

Residencial

Telefone (19) 3838-7000 (11) 2842-5252 (48) 3462-3900 (11) 3368-6869 (11) 2307-8480 (11) 4025-1300 0800 727 2000 (11) 2621-4811 (11) 5515-7225 (11) 4033-2210 (11) 4330-3347 0800 701 3701 (11) 5844-2010 (21) 3593-5001 (19) 3246-1722 (11) 2902-1070 (11) 2937-4650 (41) 3029-1144 (11) 2524-9055 (44) 3227-4317 (11) 4230-1866 (41) 3383-9290 (11) 2098-0371 (41) 2111-3000 (21) 3325-0406 (11) 3965-9967 (11) 4267-0049 (11) 2425-7180 (51) 3201-2477 0800 724 2437 (11) 2136-9000

Comercial

3M Acabine Materiais Eletricos AGPR5 Automatus Autonics do Brasil AXT TERMINAIS Belgo Bekaert Arames BUILDING BURNDY CHARDON GROUP Coflex Condumax Fios e Cabos Elét.

CONNECTWELL DO BRASIL CONTACTUS Crimper do Brasil Crossfox Elétrica D´LIGHT DECORLUX Dutoplast do Brasil Eletro Santini Eletrocalhas Perfilduto ELOS Embramat ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS Engeduto EXOSOLDA Facilit FASTWELD FRONTEC Hager Brasil Ltda HellermannTyton

Principal segmento de atuação

Industrial

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Oferece treinamento técnico para os clientes

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Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes

Programas na área de responsabilidade social

Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet

14001 (ambiental)

Outros

Internet

9001 (qualidade)

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Telemarketing

Venda direta ao cliente final

Distribuidores / atacadistas

Revendas / varejistas

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Transmissão e distribuição

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Certificado ISO

Principal canal de vendas

Importa produtos acabados

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Residencial

Cidade Estado TATUI SP X Olímpia SP X Bauru SP X Orlândia SP X São Paulo SP X Joinville SC X Cotia SP X Rio de Janeiro RJ X São Paulo SP X Indaiatuba SP X São Paulo SP X Rio de Janeiro RJ São Bernardo do Campo SP X Guarulhos SP Campinas SP Sorocaba SP X Mandaguari PR Contagem MG São Paulo SP Sao Paulo SP X Cajamar SP X Sorocaba SP X Caieiras SP X Poços de Caldas MG Maringá PR X Bragança Paulista SP X Belo Horizonte MG X Carlos Barbosa RS X Mairiporã SP X Itupeva SP X Diadema SP X

Comercial

Site www.hummel.com.br www.incesa.com.br www.indelbauru.com.br www.intelli.com.br www.jdemitoeletrica.com.br joarp@joarp.com.br www.kanaflex.com.br www.kitacessorios.com.br www.krj.com.br www.kssbrasil.com.br www.legrand.com.br www.linkofamericas.com www.mmmagnet.com.br www.mediatensao.com.br www.transformadoresminuzzi.com.br www.obo.com.br www.onixcd.com.br www.paraeng.com.br www.erico.com www.phoenixcontact.com.br www.plp.com.br www.proautomacao.com.br www.reimold.com.br www.sulminasfiosecabos.com.br www.tcmterminais.com.br www.te.com/energy www.tel.com.br www.tramontina.com www.wabe.com.br www.wago.com.br www.weidmuller.com.br

Industrial

Telefone (15) 3322-7000 (17) 3279-2600 (14) 3281-7070 (16) 3820-1500 (11) 3459-4744 (47) 3473-0281 (11) 3779-1670 0800 025 1588 (11) 2971-2300 (19) 3936-9111 0800 118 008 (21) 2585-3530 (11) 4176-7877 (11) 2384-0155 (19) 3272-6380 (15) 3335-1385 (44) 3233-8556 (31) 3394-7433 (11) 3623-4338 (11) 3871-6400 (11) 4448-8000 (15) 3031-7400 (11) 3904-3554 (35) 3714-2660 (44) 3026-4317 (11) 2103-6000 (31) 3308-7000 (54) 3461-8200 (11) 4484-4147 (11) 4591-0199 (11) 4366-9600

Principal segmento de atuação

Exporta produtos acabados

HUMMEL INCESA Indel Bauru INTELLI J.DEMITO Joarp KANAFLEX KIT ACESSÓRIOS KRJ KSS BRASIL Legrand LINK OF AMERICAS MAGNET MÉDIA TENSÃO MINUZZI OBO BETTERMANN Onix Distr. De Prod. Elé. Ltda.

Paraeng Para raios Pentair Phoenix Contact PLP Proauto REIMOLD SULMINAS FIOS E CABOS LTDA TCM TERMINAIS TE Connectivity Termotecnica Pára-raios Tramontina Eletrik S.A. Wabe Conectores WAGO Brasil Weidmuller

Distribuidora

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A empresa é

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Pesquisa - Acessórios para Fios e Cabos

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

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Emendas

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Fitas Isolantes

Ferramentas para aplicação de conectores

Conectores

Estado

MÉDIA TENSÃO

Outros

Sumare Guarulhos Criciúma São Paulo São Paulo Itu Contagem São Paulo São Paulo Bragança Paulista São Bernardo do Campo Olímpia São Paulo Rio de Janeiro Campinas São Paulo Guarulhos Curitiba São Paulo Maringa São Paulo São José dos Pinhais São Paulo Campo Largo Rio de Janeiro São Paulo São Paulo Guarulhos São Leopoldo Rio de Janeiro Jundiaí

Materiais para identificação de cabos

Cidade

www.3m.com.br/eletricos www.acabine.com.br www.agpr5.com www.automatus.com.br www.autonics.com.br www.axt.com.br www.belgobekaert.com.br www.building.ind.br www.burndy.com www.chardongroup.com www.coflex.com.br www.condumax.com.br www.connectwell.com.br www.contactus.net.br www.crimper.com.br www.crossfoxeletrica.com.br www.dlight.com.br www.decorlux.com.br www.dutoplast.com.br www.eletrosantini.com.br www.perfilduto.com.br www.elos.com.br www.embramataltatensao.com.br www.enerbras.com.br www.engeduto.com.br www.exosolda.com.br www.calhasfacilit.com.br www.fastweld.com.br www.frontec.com.br www.hager.com.br www.hellermanntyton.com.br

BAIXA TENSÃO

Materiais para amarração de cabos

Site

(19) 3838-7000 (11) 2842-5252 (48) 3462-3900 (11) 3368-6869 (11) 2307-8480 (11) 4025-1300 0800 727 2000 (11) 2621-4811 (11) 5515-7225 (11) 4033-2210 (11) 4330-3347 0800 701 3701 (11) 5844-2010 (21) 3593-5001 (19) 3246-1722 (11) 2902-1070 (11) 2937-4650 (41) 3029-1144 (11) 2524-9055 (44) 3227-4317 (11) 4230-1866 (41) 3383-9290 (11) 2098-0371 (41) 2111-3000 (21) 3325-0406 (11) 3965-9967 (11) 4267-0049 (11) 2425-7180 (51) 3201-2477 0800 724 2437 (11) 2136-9000

Autofusão

Telefone

3M Acabine Materiais Eletricos AGPR5 Automatus Autonics do Brasil AXT TERMINAIS Belgo Bekaert Arames BUILDING BURNDY CHARDON GROUP Coflex Condumax Fios e Cabos Elét.

CONNECTWELL DO BRASIL CONTACTUS Crimper do Brasil Crossfox Elétrica D´LIGHT DECORLUX Dutoplast do Brasil Eletro Santini Eletrocalhas Perfilduto ELOS Embramat ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS Engeduto EXOSOLDA Facilit FASTWELD FRONTEC Hager Brasil Ltda HellermannTyton

FITAS ISOLANTES BT

Plástica

Empresa

Ferramentas para aplicação de conectores

BAIXA TENSÃO

Conectores

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O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

(21) (11) (11) (19) (15) (44) (31) (11) (11) (11) (15) (11) (35) (44) (11) (31) (54) (11) (11) (11)

2585-3530 4176-7877 2384-0155 3272-6380 3335-1385 3233-8556 3394-7433 3623-4338 3871-6400 4448-8000 3031-7400 3904-3554 3714-2660 3026-4317 2103-6000 3308-7000 3461-8200 4484-4147 4591-0199 4366-9600

SP SP SP SP SP SC SP RJ SP SP SP RJ SP SP SP SP PR MG SP SP SP SP SP MG PR SP MG RS SP SP SP

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Emendas

Terminações

Fitas Isolantes

Ferramentas para aplicação de conectores

Conectores

MÉDIA TENSÃO

Outros

Estado

Materiais para identificação de cabos

TATUI Olímpia Bauru Orlândia São Paulo Joinville Cotia Rio de Janeiro São Paulo Indaiatuba São Paulo Rio de Janeiro São Bernardo do Campo Guarulhos Campinas Sorocaba Mandaguari Contagem São Paulo Sao Paulo Cajamar Sorocaba Caieiras Poços de Caldas Maringá Bragança Paulista Belo Horizonte Carlos Barbosa Mairiporã Itupeva Diadema

BAIXA TENSÃO

Materiais para amarração de cabos

Cidade

www.hummel.com.br www.incesa.com.br www.indelbauru.com.br www.intelli.com.br www.jdemitoeletrica.com.br joarp@joarp.com.br www.kanaflex.com.br www.kitacessorios.com.br www.krj.com.br www.kssbrasil.com.br www.legrand.com.br www.linkofamericas.com www.mmmagnet.com.br www.mediatensao.com.br www.transformadoresminuzzi.com.br www.obo.com.br www.onixcd.com.br www.paraeng.com.br www.erico.com www.phoenixcontact.com.br www.plp.com.br www.proautomacao.com.br www.reimold.com.br www.sulminasfiosecabos.com.br www.tcmterminais.com.br www.te.com/energy www.tel.com.br www.tramontina.com www.wabe.com.br www.wago.com.br www.weidmuller.com.br

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(15) 3322-7000 (17) 3279-2600 (14) 3281-7070 (16) 3820-1500 (11) 3459-4744 (47) 3473-0281 (11) 3779-1670 0800 025 1588 (11) 2971-2300 (19) 3936-9111 0800 118 008

FITAS ISOLANTES BT

Plástica

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HUMMEL INCESA Indel Bauru INTELLI J.DEMITO Joarp KANAFLEX KIT ACESSÓRIOS KRJ KSS BRASIL Legrand LINK OF AMERICAS MAGNET MÉDIA TENSÃO MINUZZI OBO BETTERMANN Onix Distr. De Prod. Elé. Ltda.

Paraeng Para raios Pentair Phoenix Contact PLP Proauto REIMOLD SULMINAS FIOS E CABOS LTDA TCM TERMINAIS TE Connectivity Termotecnica Pára-raios Tramontina Eletrik S.A. Wabe Conectores WAGO Brasil Weidmuller

Ferramentas para aplicação de conectores

Empresa

Conectores

BAIXA TENSÃO

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Espaço 5419

Espaço 5419

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

José Barbosa de Oliveira*

Os cuidados na fixação dos condutores de um SPDA

A instalação dos elementos que compõem o Sistema de Proteção contra Descargas

Atmosféricas (SPDA) exige vários cuidados para atender às exigências da ABNT NBR 5419:2015 (veja a figura 1). Temos um condutor em cabo de cobre nu, instalado diretamente sobre um rufo metálico em aço galvanizado. O cabo de cobre causou a oxidação do rugo metálico, com o auxílio do acúmulo de água entre os dois condutores.

Esta combinação causou uma pilha galvânica, danificando, significativamente, o rufo que teria a função de impedir que a água penetre a alvenaria da platibanda e conseguintemente infiltrações na estrutura.

Figura 1 – Cabo de cobre oxidando o rufo de aço galvanizado.

Quando estamos dimensionando,

projetando

um

SPDA,

pensamos

nos elementos e componentes do sistema e às vezes esquecemos da estrutura que irá recebê-los. A Figura 1 é um caso que ilustra esta situação. Neste caso, deveria ser observado o contato direto do cabo com o rufo ou afastando o cabo do rufo, conforme mostra a Figura 2, ou utilizar um condutor, por exemplo, aço galvanizado a quente, que possa ficar em contato direto com o rufo.

Figura 2 – Cabo de cobre afastado do rufo metálico.

69

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Uma outra alternativa é a fixação através de colagem. Normalmente, os condutores

do SPDA ficam sobre as platibandas, que conforme vimos, são protegidas neste ponto contra infiltrações. Ora, se perfurarmos esta proteção para a fixação dos condutores do SPDA, poderemos causar uma infiltração e gerar um enorme problema para o cliente e, por consequência, para os responsáveis pela instalação. Neste caso, colar a fixação dos condutores é uma alternativa disponível no mercado e elimina o risco de infiltração. Na Figura 3, podemos observar a fixação através de cola sobre uma platibanda. A cola fica dentro do “cone”, que é responsável por interligar o condutor à estrutura metálica do rufo.

Figura 3 – Fixação através de colagem em platibanda.

O mesmo vale para a fixação dos condutores em telhas. A alternativa de fixação dos

condutores tendo que perfurar as telhas acarreta o mesmo problema de infiltração do caso anterior, platibandas. A fixação através da colagem também é uma alternativa de contorno para este problema. A Figura 4 ilustra a fixação através de colagem de um condutor em aço galvanizado a fogo a uma telha de fibrocimento.

Figura 4 – Fixação através de colagem em telha de fibrocimento.

Para a fixação dos condutores por meio de colagem, é necessário que a cola suporte

as intempéries no local da aplicação, como umidade, temperatura e raios ultravioletas.

Também tem que ser capaz de suportar os esforços mecânicos exigidos aos condutores.

Esforços estes causados pelas descargas atmosféricas ou pela necessidade de se tensionar os condutores, por exemplo.

A aplicação da cola também exige cuidado. Há no mercado colas destinadas para

superfícies lisas e outras para superfícies porosas. Elas devem ser aplicadas em superfícies livres de poeira, óleos, graxas e outras impurezas. Além disso, a superfície onde a cola será aplicada deve também suportar os esforços mecânicos solicitados. Ou seja, se colarmos sobre um reboco frágil, por exemplo, a cola não irá se desprender do reboco, mas o reboco poderá se desprender da parede, danificando a fixação e a parede. *José Barbosa de Oliveira é engenheiro eletricista e membro da comissão de estudos CE 03:64.10, do CB-3 da ABNT.

70

Proteção contra raios

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Jobson Modena é engenheiro eletricista, membro do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei), CB-3 da ABNT, onde participa atualmente como coordenador da comissão revisora da norma de proteção contra descargas atmosféricas (ABNT NBR 5419). É diretor da Guismo Engenharia | www.guismo.com.br

Mais um...

O caso de uma pessoa ter sido vítima

A primeira providência, uma constante

de impacto direto de raio não foi o primeiro

na vida, é prover informação aprimorando a

e tão pouco será o ultimo no Brasil. No dia

educação da população. Fazer com que todos,

01.01.2017, contrariando os alertas e as

desde as pessoas que trabalhem em áreas

recomendações dos guarda-vidas, pessoas

abertas até aquelas que simplesmente estejam

caminhavam sob a chuva na Praia dos

circulando pelo local, saibam dos riscos reais

Sonhos em Itanhaém, litoral sul de São Paulo,

envolvidos num simples passeio à beira-

quando uma descarga atmosférica atingiu

mar, num parque ou quando jogam futebol

diretamente uma delas.

sob as nuvens eletricamente carregadas, mesmo sem a presença de chuva. Após essa conscientização massiva, criar parâmetros, regras, sinalização e métodos seguros de evacuação para locais de menor risco.

Nós da CE-64.10, comissão que trata

do assunto “proteção contra descargas atmosféricas” para a Associação Brasileira de

Normas

Técnicas

(ABNT),

temos

como meta publicar ainda neste ano dois documentos para ajudar a parametrizar a proteção contra raios em áreas abertas.

O primeiro documento trata de um conjunto

de sugestões para procedimentos e regras de conduta; o segundo é uma norma relacionada a aparelhos que têm a capacidade de detectar Momento em que a descarga atmosférica atinge à pessoa (foto retirada da Internet).

com bastante precisão a possibilidade de impacto direto de raio em uma área definida.

Isso permitiria sinalizar a necessidade da retirada

O fato é lamentável e é importante

das pessoas do local com certa vantagem de

esclarecer que a proteção das pessoas em

tempo, o que daria aos atuais e quase inócuos

áreas abertas é um dos assuntos mais difíceis

avisos um poder quase que mandatário.

de ser tratado. Neste caso, 100% de proteção

só pode ser obtido de duas formas: se não

proteção em áreas abertas e densamente

houver pessoas ou se não houver raios, o resto

povoadas. Não podemos continuar acreditando

é conversa dos já famosos e tão combatidos

no

vendedores de ilusão. No entanto, há como

acontecerá”. Lembremo-nos que, em eventos

minimizar, e muito, o numero de acidentes com

probabilísticos, quanto mais passar o tempo sem

raios em situações como essa.

a ocorrência, mais próximos estaremos dela.

Enfim, passou da hora de termos mais

pensamento

popular

“comigo

não

72

Energia com qualidade

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

José Starosta é diretor da Ação Engenharia e Instalações e membro da diretoria do Deinfra-Fiesp. jstarosta@acaoenge.com.br

A revisão do Módulo 8 – critérios de avaliação das variações de tensão de curta duração (VTCDs) – Parte 2

A Revisão 8 do Módulo 8 do Prodist/

Aneel, prevista para começar a vigorar em 2017,

independentemente

relacionados decorrentes

aos de

sua

dos

custos

aspectos envolvidos

implantação

pelas

distribuidoras e outros agentes, traz ao mercado (distribuidoras e consumidores) uma oportunidade de melhoria dos padrões de fornecimento de energia baseado no modelo que considera a aplicação do Fator de Impacto (FI) e outros associados. Este artigo continua essa discussão, que foi iniciada na coluna publicada na edição anterior desta publicação.

Figura 1 - Medição de período de 19 dias de ponto de acoplamento de comum de consumidor em 34,5 kV.

Análise de caso

A medição efetuada e representada na

Figura 1 considera a avaliação de um circuito alimentador com medição próximo ao ponto de conexão (PAC) em 34,5 kV. A medição foi tomada com instrumento classe A- IEC,

Nota: O período de medição foi de 19 dias, apesar de o documento especificar um período de leitura de 30 dias.

A Figura 2 apresenta a classificação

frequências

de

ocorrências,

fatores de ponderação e cálculo do fator de

de acordo com a tabela 13 da resolução.

impacto “absoluto” FI(abs) e em “pu”: FI pu,

Esta análise permite que se construa a

representada na Figura 3.

integração em valores rms a cada meio ciclo.

Foram identificados 12 eventos de VTCDs

representadas na tabela junto ao gráfico que foram utilizados para o cálculo do fator de impacto. Há de se considerar os aspectos de agregação de eventos consecutivos em períodos menores que três minutos. Neste caso, deve ser considerado somente um evento durante o período de ocorrência, com o menor valor de tensão e período total desde a “saída” do limite de 0,9 pu da primeira fase e retorno a este limite da última fase.

de

dos 12 pontos registrados na medição

com resolução de 1024 amostras por ciclo e

tabela

Figura 2 – Classificação de pontos.

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

73

A Figura 2 apresenta a classificação dos 12 pontos registrados na

medição de acordo com a tabela 13 da resolução. Esta análise permite que se construa a tabela de frequências de ocorrências, fatores de ponderação e cálculo do fator de impacto “absoluto” FI(abs) e em “pu”: FI pu, representada na Figura 3.

Figura 3 – Cálculo do Fator de Impacto.

Da medição do fator de impacto de 1,09 pu, pode-se concluir que houve

transgressão das VTCDs, mesmo com período de monitoração menor que 30 dias. Possivelmente, a monitoração em 30 dias aumentaria o fator de impacto.

Algumas conclusões e pontos para discussão

• Será necessária a instalação nos pontos de conexão, ou de interesse, sistemas de medição de qualidade de energia adequados que permitam avaliar o impacto e transgressão das distribuidoras; • Há de se discutir se as VTCDs se originam na própria rede da distribuidora ou se é função de comportamento das cargas ou mesmo da fonte (transmissão); • Aspectos de justiça, isto é, éticos (e não judiciais) sobre a penalização.

Efetivamente o prejuízo causado por parada de produção é muito superior a qualquer penalidade que venha a ser definida. Portanto, a oportunidade de melhoria do fornecimento é muito mais importante do que qualquer penalização. A medição deve ser utilizada como instrumento de ação corretiva, fundamentalmente; • De acordo com a IEC61000-4-30, os instrumentos classe A são aplicados onde medições precisas são necessárias. Como na avaliação de cumprimentos contratuais, verificação de concordância com normas e mesmo disputas; • Outros pontos a serem considerados estão relacionados ao período de transição quando o assunto será de fato considerado pelas distribuidoras e consumidores, avanço tecnológico necessário com instrumentação e capacitação técnica, diferenças regionais entre distribuidoras e perfis dos consumidores.

Agradecimentos

Aos colegas Mateus Duarte Teixeira, do Lactec; Gilson Paulillo, da Energisa;

Rogério Lourenção e Rodolfo de Sousa, da AES Eletropaulo; pelos importantes comentários e sugestões.

Referências [1] ANEEL - Prodist Modulo 8; revisão 8 [2] TUTORIAL: Agregação de Eventos de Variação de Tensão de Curta Duração [3] Revisão 3 – Dezembro/2016 - Prof. Dr. José Rubens Macedo Jr.; UFU

74

Instalações Ex

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Roberval Bulgarelli é consultor técnico e engenheiro sênior da Petrobras. É representante do Brasil no TC-31 da IEC e no IECEx e coordenador do Subcomitê SC-31 do Comitê Brasileiro de Eletricidade (Cobei).

Novos requisitos para instalações elétricas em atmosferas explosivas A primeira norma técnica brasileira sobre

a norma Internacional IEC sobre instalações

ABNT NBR IEC 60079-14, com um total de

instalações elétricas em atmosferas explosivas

elétricas “Ex” foi publicada como uma norma

153 páginas, tendo como base a IEC 60079-

foi publicada em 1969, por meio do projeto

técnica brasileira adotada, ou seja, idêntica

14 Edição 5.0, publicada em 2013.

experimental de norma P NB-158 – Instalações

em conteúdo técnico, forma e apresentação,

Elétricas em Ambientes com Líquidos, Gases

sem desvios técnicos nacionais, em relação à

nesta atual edição 2016, destacam-se as

ou Vapores Inflamáveis, com um total de

respectiva norma internacional IEC 60079-14

seguintes:

dez páginas. Aquele projeto de norma teve

Edition 3.0, que havia sido publicada em 2002

como base o Artigo 500 do NEC, indicando

pelo TC-31 da IEC.

• Introdução de um guia de seleção dos tipos

a classificação de áreas em Divisões (1 e 2)

Em 2009 foi elaborada pela Comissão

de proteção “Ex” adequados para prensa-

e Classes (I, II e III), embora também fossem

de Estudo CE 003:031.01 do Subcomitê

cabos, adaptadores de rosca ou bujões de

feitas referências à normas da IEC (sem citação

SC-31 do Cobei a atualização desta norma,

vedação “Ex” em função do tipo de proteção do

específica de números). A norma ABNT NBR

com o título de ABNT NBR IEC 60079-14

invólucro do equipamento “Ex”;

5418 - Instalações elétricas em atmosferas

- Atmosferas explosivas - Parte 14: Projeto,

• Especificação de cabos com seção circular

explosivas foi inicialmente publicada pela ABNT

seleção e montagem de instalações elétricas,

e isolamento compacto para instalação em

em 1977, tendo ainda como base os requisitos

com um total de 94 páginas, tendo como base

atmosferas explosivas;

do NEC, mantendo os mesmos requisitos

a IEC 60079-14 Edição 4.0, publicada em

• Alteração da metodologia de especificação

existentes no projeto P NB-158 (1969).

2007.

de

Dentre as principais alterações introduzidas

cabos

e

prensa-cabos

Ex

“d”

do

Foi elaborada pela Comissão de Estudo CE

tipo de compressão ou do tipo barreira,

atualização da ABNT NBR 5418, baseando-se

003:031.01 do Subcomitê SC-31 do Cobei e

independentemente do volume do invólucro Ex

na primeira edição da IEC 79-14, que havia sido

publicada em 07/11/2016 a sua atualização,

“d”;

Em 1992 foram iniciados os trabalhos de

publicada pela IEC em 1984. Este trabalho de atualização durou três anos, sendo publicada a nova edição da NBR 5418 pela ABNT em 1995, com um total de 13 páginas.

A Edição de 1995 da ABNT NBR 5418

permaneceu sem revisão ou atualizações técnicas pelo longo período de onze anos, até a data de 18/12/2006, quando a nova Comissão de Estudo CE 003:031.01 do Subcomitê SC-31 do Cobei, constituída em 2003, elaborou e publicou, no âmbito da ABNT, a norma ABNT NBR IEC 60079-14 - Equipamentos elétricos para atmosferas explosivas - Parte 14: Instalação elétrica em áreas classificadas (exceto minas), com um total de 42 páginas.

Foi a primeira vez na história da ABNT que

75

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

• Introdução de nova seção sobre inspeção

ensaios, usuários e organismos de certificação

são adicionais aos requisitos de instalações

inicial das instalações “Ex”;

de produtos brasileiros com o mercado e a

para áreas não classificadas”. Ainda sobre

• Novos critérios para a seleção de baterias,

comunidade “Ex” internacional, bem como para

este aspecto, na seção “Requisitos gerais”

identificação de tags por RFID e equipamentos

a elevação dos níveis de tecnologia e segurança

desta norma é indicado que “as instalações

para a detecção de gases inflamáveis;

dos produtos e das instalações nacionais.

elétricas em áreas classificadas também devem

• Maior detalhamento dos equipamentos

Dessa

técnicas

estar de acordo com os requisitos apropriados

simples para instalação em circuitos Ex “i”;

internacionais da série IEC 60079 (Atmosferas

para instalações em áreas não classificadas.

• Novo Anexo para inspeção inicial detalhada

explosivas) ou ISO/IEC 80079 (Equipamentos

Entretanto, os requisitos para áreas não

“Ex”, com programas de inspeção para

mecânicos “Ex”) é adotada pela ABNT

classificadas são insuficientes para instalações

equipamentos específicos;

na forma de normas técnicas brasileiras

em áreas classificadas”.

• Novo Anexo (informativo) para ensaio de

equivalentes, em termos de conteúdo técnico,

cabos com respiração restrita capazes de evitar

forma e apresentação em relação à respectiva

60079-14, esta norma encontra-se novamente

propagação de chama pelo seu interior;

norma internacional ISO ou IEC, uma vez

no mesmo nível de atualização e equivalência,

• Novo Anexo sobre instalação de sistemas de

que tais normas internacionais já passaram

em termos de requisitos técnicos, de qualidade,

aquecimento por traceamento elétrico “Ex”.

por um processo de avaliação de análise

de segurança e de gestão, àqueles praticados

forma,

as

normas

Com a Edição 2016 da ABNT NBR IEC

pelas Comissões de Estudo do SC-31 do

internacionalmente por todos os países do

O trabalho de atualização desta norma

COBEI, tendo sido previamente discutidas,

mundo que adotam as normas da IEC como

contou com a presença de representantes das

comentadas e aprovadas, incorporando os

base para a sua normalização nacional, tal

seguintes empresas ou entidades, envolvidas

comentários aplicáveis feitos tanto pelo Brasil

como o Brasil.

com instalações em atmosferas explosivas:

como pelos demais países participantes

Brasken, Comgas, Conex, Eaton/Blinda, Eletro

do TC 31 da IEC (Equipment for explosive

em 10/2016 em Frankfurt, na Alemanha,

Sossai, Obo Bettermann, Petrobras, Project-

atmospheres).

com a participação do Brasil, uma reunião

Explo, SBM Offshore, Senai/Benfica, Senai

Existe frequentemente a preocupação

do Maintenance Team MT-60079-14 para a

(Santos), Sew Eurodrives, Siemens, Tramontina,

em se entender quais são as “interfaces”

elaboração da próxima Edição 6.0 da norma

UL do Brasil e Weg.

ou as “superposições” existentes entre esta

internacional IEC 60079-14 sobre instalações

Deve ainda ser ressaltado que foi realizada

As normas técnicas brasileiras das séries

norma ABNT NBR IEC 60079-14 sobre

elétricas “Ex”, prevista para ser publicada em

ABNT NBR IEC 60079 e ABNT NBR ISO/

instalação elétrica em atmosferas explosivas

2019.

IEC 80079 são normas equivalentes adotadas

e as normas sobre instalações elétricas em

no Brasil do tipo NBR IEC ou NBR ISO/

áreas não classificadas, tais como a série

SC-31 do Cobei está acompanhando, assim

IEC, sem desvios técnicos em relação às

IEC 60364 (Instalações elétricas em baixa

como tem feito desde 2003, todo o processo

respectivas normas internacionais da IEC

tensão), a série IEC 61936 (Instalações

de revisão, atualização, comentários, votação e

e da ISO/IEC. Seguindo a tendência e a

elétricas acima de 1.0 kV), a ABNT NBR

aprovação desta nova edição, para que, assim

convergência normativa mundial dos países

5410 (instalações elétricas em baixa tensão)

que for publicada, trabalhar para a atualização e

membros da IEC, incluindo o Brasil, as normas

e a ABNT NBR 14369 (Instalações elétricas

incorporação dos novos requisitos na respectiva

que envolvem Certificação de Conformidade

acima de 1.0 kV até 36.2 kV). A resposta para

ABNT NBR IEC 60079-14.

de equipamentos, instalações e competências

esta questão é relativamente simples: não

pessoais “Ex” são normas equivalentes às da

existem propriamente “sobreposições” entre

de Estudo do Subcomitê SC-31 do Cobei

IEC ou da ISO/IEC.

estas normas, uma vez que os requisitos para

têm acompanhado de perto todo o processo

Esta política de normalização tem por

instalações “Ex” começam onde terminam

de revisão e atualização das normas técnicas

objetivo harmonizar as normas nacionais

os requisitos para instalações não “Ex”. Isto

internacionais sobre atmosferas explosivas, de

dos diversos países com a normalização

significa que o que existe na realidade é

forma a manter a normalização brasileira “Ex”

internacional, de forma a padronizar os requisitos

uma “fronteira”: todos os requisitos para

adotada pela ABNT totalmente atualizada,

e procedimentos para competências, projeto,

instalações em áreas não classificadas são

alinhada e harmonizada com as melhores

classificação de áreas, fabricação, ensaios,

também aplicáveis para áreas classificadas,

práticas

marcação, certificação, sistemas de gestão da

ou seja, os requisitos para instalações “Ex”

consensadas pelos países participantes do

qualidade, competências pessoais, instalação,

são “adicionais” ou “complementares” aos

TC-31 da IEC, incluindo o Brasil.

montagem, inspeção, manutenção, reparos,

requisitos para instalações em áreas não

revisão e recuperação de equipamentos e

classificadas.

ABNT NBR IEC 60079-14 estão disponíveis

instalações “Ex”.

Este requisito é inclusive indicado na

no website ABNT Catálogo:

Ações como estas contribuem para a

seção “Escopo” da norma ABNT NBR IEC

http://www.abntcatalogo.com.br/norma.

integração dos fabricantes, laboratórios de

60079-14/2016: “Os requisitos desta norma

aspx?ID=362890

A Comissão de Estudo CE 003:031.01 do

Como pode ser verificado, as Comissões

internacionalmente

discutidas

e

Mais informações sobre a nova edição da

76

NR 10

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Segurança nos trabalhos com eletricidade

João José Barrico de Souza é engenheiro eletricista e de segurança no trabalho, consultor técnico, diretor da Engeletric, membro do GTT-10 e professor no curso de engenharia de segurança (FEI/PECE-USP/Unip).

Sobre os equipamentos de proteção individual Talvez por facilidade de entendimento

de proteção das pessoas da forma como

capacetes e toda a sorte de EPI, que são

ou por uma razão própria da ciência da

estão descritos nas normas técnicas, em

fundamentais, na oportunidade e dose certa

comunicação, algumas imagens ou símbolos

especial, o capítulo 5 da ABNT NBR 5410.

para não se tornarem agravantes.

explicativos podem desviar o verdadeiro

Sobram ainda, no entanto, algumas

Uma boa análise de risco com a

sentido e objetivo do assunto que querem

situações que requerem o uso de medidas

participação dos trabalhadores é elemento

lembrar.

complementares de proteção, de natureza

fundamental para a adoção de medidas

Vejamos: a medicina é simbolizada

individual, o Equipamento de Proteção

gerais de trabalho, procedimentos seguros

por um bordão e duas serpentes; a

Individual (EPI).

e, em último caso, a adoção de EPI

farmácia por serpentes; a odontologia por

(correto).

serpentes; a engenharia por engrenagens e

da instalação acabamos por ter que colocá-la

o busto de Minerva, a deusa da sabedoria

no instalador.

e aprendizagem; a engenharia elétrica

associa-se a uma faísca; e a engenharia de

está mencionado no item 10.2.9 da NR 10,

segurança por um capacete!

deve ser aplicado mediante uma análise de

risco.

Ora, as profissões da área médica e a

Todas as vezes que retiramos a proteção

Aí começa a história: o uso do EPI, que

engenharia têm seus símbolos ligados à

mitologia grega ou greco-romana, mas a

da norma, em que as medidas de proteção

engenharia de segurança é lembrada por um

coletiva forem inviáveis de adoção ou

equipamento de proteção individual, aquele

não forem suficientes para a completa

que se aplica justamente quando as medidas

prevenção do risco elétrico e, ainda, para

de engenharia falharam ou são impossíveis

atender a situações de emergência, e

de serem implementadas.

mediante fundamentação técnica cabível,

É interessante observar nos noticiários,

a norma libera o uso de EPI para proteção

todas as vezes em que uma comitiva de

da segurança e prevenção à saúde dos

políticos se apresenta para uma inauguração

trabalhadores. Equipamento de proteção

de obra, eles comparecem portando lindos

individual é todo dispositivo ou produto,

capacetes de proteção. Proteção contra o

de uso individual utilizado pelo trabalhador,

quê?

destinado à proteção de riscos suscetíveis

de ameaçar a segurança e a saúde no

Esse introito para lembrar que a NR

Nas condições de risco elétrico, objeto

10 preconiza como prioritária a eliminação

trabalho (definição da NR-6).

do risco, mediante a desenergização. Um

procedimento em seis etapas enumerado e

uma avaliação detalhada em análise de risco

detalhado no item 10.5 do documento.

para determinar a necessidade ou não de

Naturalmente, nem sempre é viável

um equipamento de proteção, lembrando

eliminar a presença da eletricidade, de forma

sempre que nessa avaliação estão envolvidos

que, em lugar da eliminação, passamos à

aspectos ergonômicos.

alternativa de controlá-la.

proteção, com os calçados e luvas, com os

Para isso, usamos dos vários recursos

É preciso mais que bom senso, mas

Assim deve ser feito com as roupas de

Figura 1 – Ilustrações bem humoradas do uso de equipamentos de proteção individual.

78

Falando sobre a luz Plinio Godoy é engenheiro eletricista e atua no campo da iluminação desde 1983. É proprietário do escritório CityLights Urban Solutions, especializado em iluminação urbana; da Godoy Luminotecnia, voltada para iluminação arquitetônica; e da Lienco Lighting Solutions, onde atua no campo da integração da iluminação e controles digitais. É coautor do livro Iluminação urbana e professor do curso de pós-graduação em Instalações Elétricas na Facens-Sorocaba. É palestrante em diversos congressos nacionais e internacionais.

Defendendo a qualidade No

em

aspectos internos, as pessoas, até os

outros tantos campos da economia, há

campo

da

iluminação

e

aspectos externos, inter-relacionados no

constantemente uma queda de braço entre

sentido das consequências da qualidade no

a qualidade e as forças de mercado que

dia a dia.

insistem em entregar soluções de baixo

custo.

as necessidades naturais, no campo da

No que diz respeito às pessoas, existem

Não quero aqui definir qualidade por

iluminação, ligada à visão, às consequências

questões regionais, pois, em todas as

da luz nos sistemas hormonais, influências no

economias

sono, na fadiga, até na motivação.

produtoras

de

tecnologia,

podemos achar soluções que atendam aos

Naturalmente

compradores de todas as categorias.

participando de qualquer tarefa, desde

Então, qual o motivo da defesa da

acordar até dormir, nosso corpo espera uma

qualidade?

ambiência adequada com a qual ficamos

Em

quais

circunstâncias

a

qualidade se mostra importante e quando o

preparados para agir.

custo deve ser o foco da decisão?

Quando

A

resposta,

“Sociedade”.

caro

Trata-se

leitor, do

chama-se

impacto

quando

estas

estamos

expectativas

são

atendidas, por exemplo, na quantidade

que

correta de luz, no posicionamento e, por

esta decisão cria na qualidade de vida das

consequência, na intensidade, na cor, na

pessoas.

capacidade de reproduzir cores, enfim,

Então, vamos conversar sobre qualidade,

em muitos aspectos, conseguimos realizar

mas não sob o aspecto do produto, vamos

nossos objetivos com máxima produtividade,

sim conversar sobre qualidade no âmbito da

eficácia. No entanto, quase não percebemos

pessoa, da sociedade e como entender os

o ambiente corretamente iluminado, o que é

processos que chegam até isso.

natural, como que o que deve ser feito não passasse de obrigação.

Aí, caro leitor, vem a primeira questão

Entender a qualidade passa por um

importante na percepção da qualidade, que

processo

é o fato de não percebermos imediatamente

de

múltiplas

análises,

desde

blog/39/blackout-bad-lighting-makes-dead/

Fonte: http://www.design2sense.com/en/

Entendendo a qualidade

quando um sistema nos atende perfeitamente.

Especificando a qualidade

destas pessoas, as preferências pessoais,

O que nos é mais natural é perceber o

entender como a relação com as diversas

que não nos atende, o que não atende às

Vamos lá. Se você está com uma situação

características do dia podem influenciar a

expectativas iniciais, naturais para a execução

específica na empresa para qual presta

tarefa, a conexão com outros fusos horários,

da determinada tarefa. Mesmo quando não

serviço, seu cliente ou mesmo seu escritório,

enfim, muitas questões que um especialista

estamos bem atendidos, há uma péssima

vamos começar a trabalhar.

pode perceber.

qualidade humana em relação à luz que se

Inicialmente,

chama “adaptação”.

do espaço a ser iluminado é fundamental,

entendimento dos quesitos técnicos para que

Então, falando de iluminação, quando

fazendo um breve checklist:

as expectativas das pessoas sejam atendidas.

entender

as

utilizações

Entendida a situação, passamos para o

recebemos algo bom, não percebemos, e

As

quando recebemos algo ruim, nos adaptamos.

•

percebidas pelos leigos são:

• Atividade;

Ocorre que a adaptação não significa

Espaço;

questões

luminotécnicas

mais

que as expectativas sejam atendidas. Entre as

• Empenho visual;

• Quantidade de luz;

consequências dessa aceitação estão dores

• A importância da cor;

• Uniformidade.

de cabeça, indisposição, baixa produtividade,

• Layout;

sono, enfim, consequências que impactam

• Posição de trabalho e observação;

• Presença de luz natural.

e, normalmente, utilizados para caracterizar

no nosso dia a dia e no resultado das nossas

Estes quesitos são muito expressivos

a avaliação de qualidade em um projeto.

tarefas. Então, onde se inicia a qualidade?

Porém, caro leitor, está aí o grande

Caro leitor, a qualidade inicia-se na

análise das necessidades das pessoas, não

estes e outros que possam ser entendidos

problema!

de luxímetros, precisamos entender que o que

caso a caso.

No próximo artigo vamos conversar sobre

projetamos e especificamos será utilizado

esta questão no âmbito da especificação e

em sistemas para as pessoas e é nisso que

por

qualquer decisão deve se basear.

desenvolvendo as atividades, qual a idade

Enfim, são listados vários aspectos como

Um bom estudo das situações passa entender

quem

estará

presente

entender como buscar atender quantidades nos afasta das qualidades. Até lá!

80

Dicas de instalação

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Por Alexis Rafailov, Camila Zimmer e Jovelino Simão Filho*

Fusíveis HH de Média Tensão (MT): interrompendo correntes e temperaturas

Os fusíveis de média tensão, fabricados

operação a olho nu.

conforme a norma IEC 60282-1 e DIN

43625, têm sido utilizados no sistema

a cor vermelha, uma mola helicoidal que

O pino de disparo geralmente possui

elétrico de distribuição por muitos anos e são

fornecerá a força de ruptura (abertura), um

denominados como HH, conforme Figura 1.

fio de retenção que prende a mola e um fio de alimentação que fará o sistema de abertura.

A Figura 2 mostra a estrutura interna

de montagem do pino percussor, enquanto a Figura 3 apresenta o esquema completo mostrando o pino percussor conectado em paralelo com o elemento fusível. Se houver

Figura 2 – Pino percussor.

uma condição de sobrecorrente com tempo de fusão acima do limite da corrente, o Figura 1 - Característica construtiva do fusível HH de média tensão, fabricados conforme as normas IEC 60282-1 e DIN 43625.

elemento fusível derrete e o pino percussor

imediatamente atuará. No caso do tempo de fusão muito curto, isto é, com aumento do

Um importante passo foi o avanço do

tempo da corrente de falta (curto-circuito),

pino percussor (striker pin) que possui dupla

o pino percussor atuará praticamente no

função, isto é, atuação por sobrecorrente

mesmo momento em que os elementos

(curto-circuito) e por aumento da temperatura

fusíveis são interrompidos.

(sobrecarga). Além dos fusíveis atuarem

devido a uma corrente de falta, agora os

valor da energia para o rompimento é

fusíveis podem atuar também devido ao

aproximadamente de 1 joule e os valores

sobreaquecimento no ambiente onde está

típicos para a força de atuação do pino

instalado.

percussor são 50 N, 80 N ou 120 N,

Para os fusíveis de média tensão, o

entretanto, o mais utilizado é o de 80 N. O

A função do pino percussor

Figura 3 – Esquema de conexão entre o pino percussor (Striker Pin) e o elemento fusível.

Temperatura limite do pino percussor

pino percussor do fusível possui diâmetro de 10 mm e comprimento de 35 mm. A duração

Se pelos fusíveis passar uma corrente

A primeira função do pino percussor

do movimento de atuação é definido como

de carga inadmissível, porém menor que

é a indicação de que o fusível atuou após

um intervalo entre o final do tempo de fusão

a corrente mínima de ruptura, eles podem

a ocorrência de um curto-circuito. O

e o momento em que o pino percussor sobe

sobreaquecer. Esse sobreaquecimento, é

surgimento do pino percussor em um dos

com uma distância de atuação de 20 mm.

resultado da temperatura de fusão da prata

lados do fusível permite a visualização da

Este tempo é da ordem de milissegundos.

de 960 ºC, que é o material do elemento

81

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

fusível.

Dependendo

das

características

do

O termo definido por “zona proibida” ou

invólucro onde o fusível é instalado, o limitador

“zona crítica” é o intervalo entre a corrente

térmico pode atuar antes, prevenindo danos à

nominal do fusível (IN) e a corrente mínima

instalação. Ensaios práticos com o objetivo

de ruptura (I3) sendo uma região na qual a

de fornecer recomendações para a proteção

atuação do fusível não é garantida, isto é, o

de um transformador de 1000 kVA – 20 kV

fusível pode atuar ou não. Estes intervalos

revela as diferenças. O fusível recomendado

podem ser visualizados na Figura 4.

para proteção deste transformador, de acordo

As

imediações

também

com a norma VDE 0670-402, tem corrente

devem ser capazes de suportar estas altas

nominal IN de 63 A e a corrente mínima de

temperaturas e isso é notado quando se

ruptura deste fusível é 210 A. Este fusível

observa

o

do

fusível

do

sofre um aquecimento para corrente abaixo da

encapsulamento (câmara do fusível) em

corrente mínima de ruptura (I3), no exemplo

uma chave seccionadora isolada a gás

prático, o valor máximo da temperatura já é

SF6, que limita a dissipação de calor. Nesta

alcançado com duas vezes o valor da corrente

“faixa crítica”, os materiais de plástico do

nominal, aproximadamente 120 A. Na Figura

encapsulamento podem atingir temperaturas

5, os valores de temperatura do invólucro do

superiores a 150 ºC e isto pode ser evitado

fusível são mostrados com e sem a função de

com a utilização do pino percussor limitador

limitação térmica.

de temperatura. Quando o dispositivo de

atuação térmica é previsto no fusível e este

com

atingir uma temperatura predefinida, o pino

componentes como chave seccionadora e

percussor é liberado, consequentemente

fusível permanecem relativamente frios. A

ocorre

temperatura de 100 ºC não apresenta riscos

a

comportamento

abertura

trifásica

térmico

da

chave

Ao utilizar o fusível com pino percussor limitador

de

temperatura,

os

seccionadora e o desligamento do sistema.

para o invólucro do fusível, mesmo em casos

frequentes de sobrecarga.

Na Figura 4 estão ilustrados os intervalos

de tempo mais importantes, sendo a fase operacional do fusível representado pelo intervalo entre “0” e a corrente nominal do

Desempenho da curva característica tempo x corrente

fusível “IN”. Para valores acima da corrente nominal, o pino percussor realiza a função

Apesar

de controle térmico e o desligamento é

elétrico do fusível, a existência ou não do pino

efetuado através da combinação entre chave

percussor com limitador de temperatura não

seccionadora e fusível. Nesta condição, o

altera a característica da curva do fusível tempo

valor da corrente pode ser superior à corrente

X corrente. Tanto para valores de corrente de

mínima de ruptura (I3), conforme pode ser

falta quanto para o tempo, a representação

visualizado na Figura 4. Em caso de curto-

da curva com o pino percussor somente

circuito franco, devido aos altos valores de

pode ser ilustrado de maneira qualitativa no

corrente, o pino percussor é ativado e o

que diz respeito ao seu intervalo de atuação,

fusível atua, com corrente maior que I MIN.

conforme Figura 6. A Figura 6 apresenta a

Figura 4 – Operação/abertura do fusível de média tensão HH.

de

refletir

no

desempenho

82

Dicas de instalação

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Figura 5 – Temperaturas do fusível e do invólucro (a) SEM e (b) COM limitador térmico

nominal do fusível (63 A) e de sobrecarga do transformador (43 A), pode-se dizer que esta diferença representa um longo caminho de sobrecarga admitida para este transformador.

Os fusíveis de média tensão limitando correntes e também temperaturas Os fusíveis são fabricados com pino percussor com limitação de temperatura desde 2008. No início os fusíveis tinham um status “especial”, entretanto, o novo dispositivo de disparo térmico foi incorporado em todos os fusíveis com striker pin com força de atuação de 80 N. Muitas concessionárias incluíram

o

pino

percussor

em

suas

especificações técnicas.

Além disso, os fusíveis de média tensão com

a função de limitação térmica são capazes de prevenir distúrbios no sistema de distribuição,

Figura 6 – Curva característica tempo x corrente para fusível HH 63 A.

os quais podem ser atribuídos por: curva característica tempo X corrente para

O

o fusível HH com corrente nominal de 63 A

pela área a-d-e da Figura 6, garante que

• Correntes de falta causadas por falhas nos

com pino percussor limitador de temperatura

os pinos percussores dos fusíveis não se

enrolamentos do transformador;

em relação as correntes de operação de um

comportem de maneira instável. Isto pode ser

• Fusível selecionado para uma baixa corrente

transformador de 1000 kVA / 20 kV.

ilustrado conforme mostra o exemplo a seguir,

nominal;

considerando o transformador:

• Fusíveis operando em valores abaixo da

Uma vez que a função de limitar a temperatura

intervalo

de

sobrecarga,

definido

só pode ser ativada por um aquecimento no

corrente mínima de ruptura;

fusível, o tamanho do triângulo (a-d-e) mencionado

• Potência nominal e tensão do transformador

na Figura 6 vai depender também da corrente

nominal do fusível. Por este motivo, o intervalo de

• Corrente nominal do transformador (IN Transformer)

* Este artigo foi publicado originalmente pelo

operação do pino percussor é considerado menor

autor Heinz Ulrich Haas, da SIBA GmbH & Co.

no caso de um fusível de corrente nominal de 10

• Sobrecarga assumida (1,5 x I N Transformer)

• Fusível com contato defeituoso.

1000 kVA / 20 kV 29 A

KG, Lünen: HV Fuses “Interrupting Currents and

A do que no caso de um fusível com uma corrente

nominal de 100 A. O que é decisivo, entretanto, é

• Corrente nominal recomendado do fusível (IN HV FUSE)

Sob licença do autor, o artigo foi traduzido e

que quando qualquer temperatura inadmissível é

adequado pelos engenheiros Alexis Rafailov,

43 A 63 A

“percebida” pelo fusível, resultará na atuação do pino percussor.

Temperatures”, em 19 de setembro de 2008.

Camila Zimmer e Jovelino Simão Filho, da Elos

Considerando os valores da corrente

Eletrotécnica Ltda.

84

Ponto de vista

O Setor Elétrico / Janeiro de 2017

Os benefícios da certificação Led

Até 2020 a expectativa é de que cerca

isso, é preciso que os clientes fiquem atentos

de 70% do faturamento em iluminação seja

aos detalhes da embalagem.

em Led. Há alguns anos, seria inimaginável

afirmar esse percentual já que, apesar dos

beneficia desde consumidores e lojistas até

benefícios oferecidos por essa tecnologia,

importadores e fabricantes, já que acaba com

o alto valor para aquisição desses produtos

a competição desleal e garante a qualidade

tornava inviável a popularização. No entanto,

dos produtos, estimulando a concorrência

o Led avançou e a certificação do Inmetro

saudável.

marca um importante momento de respeito à

O

qualidade e aos consumidores.

promissor em todo o mundo e, evidentemente,

Atualmente, cerca de 20% da população

É importante ressaltar que a certificação

futuro

do

Led

é

extremamente

no Brasil não seria diferente. Mais econômico,

Muitos,

duradouro, eficiente e sustentável, já que não

motivados pela necessidade de economia

leva mercúrio na produção, são diversas

após o aumento nas faturas de energia,

as vantagens desse tipo de tecnologia.

optaram por essa tecnologia que consome

Estamos dando um importante passo com a

até 90% menos. Porém, há ainda outras

certificação, uma demonstração de que, aos

vantagens capazes de conquistar quem

poucos, avançamos na construção de um

decide adquirir produtos em Led, como, por

ambiente saudável para o crescimento do

exemplo, a durabilidade de até 50 vezes

Led e desenvolvimento dessa área.

brasileira

utiliza

lâmpadas

Led.

mais, completando aproximadamente 25 mil horas. No entanto, para assegurar que todos esses benefícios sejam, de fato, entregues às pessoas é fundamental a certificação do Inmetro.

Desde o final de 2016 uma nova regulamentação

obriga

que

todas

as

lâmpadas de Led importadas e produzidas no Brasil sejam certificadas. A mudança visa garantir um melhor custo-benefício ao consumidor, garantindo produtos com maior qualidade e durabilidade. Porém, até 17 de junho do próximo ano ainda será possível encontrar nas prateleiras do varejo produtos sem o selo do Inmetro, que foram adquiridos pelos lojistas antes da obrigatoriedade. Por

Por Afonso Schreiber, presidente da Taschibra.

86

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