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Ano 12 - Edição 134 Março de 2017

Linhas elétricas Pesquisa exclusiva com fabricantes e distribuidores de equipamentos para linhas elétricas. Mercado espera crescimento moderado para este ano

Cabos MT Implantação de cabo coberto de dupla camada nas redes compactas de distribuição

Renováveis Projeto híbrido eólico-solar: alternativa para aumentar penetração de projetos fotovoltaicos de grande porte


Sumário atitude@atitudeeditorial.com.br Diretores Adolfo Vaiser Simone Vaiser Coordenação 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 Marson Werner - marson@atitudeeditorial.com.br Representantes Paraná / Santa Catarina Spala Marketing e Representações Gilberto Paulin - gilberto@spalamkt.com.br João Batista Silva - joao@spalamkt.com.br (41) 3027-5565 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 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: Alan Rômulo Queiroz, Alexandre Albarello Costa, Camila Sílvia Mayer, Carlos Alberto Sotille, Carlos Carvalho, Daniel Barbosa, Edmilson José Dias, Eduardo César Senger, Fernando Medeiros da Silva, Hélio Hideo Sugimura, Hélio Sueta, Hirofumi Takayanagi, Lucas Abreu, Luciene Queiroz, Luis Alberto Pettoruti, Luiz Acácio Rolim, Pedro Leoni, Rubem Guimarães Netto Dias, Willian Alves de Souza. v 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: Dusan Stojancevic | shutterstock.com Impressão - Ipsis Gráfica e Editora Distribuição - Correio

Suplemento Renováveis 59 Projeto híbrido eólico-solar: uma alternativa para aumentar a representatividade de projetos fotovoltaicos de grande porte no país.

6

Painel de notícias Procobre, Eletrobras e Senai estabelecem parceria para promover eficiência energética; Qualidade do fornecimento de energia elétrica melhora em 2016; Valor pago a mais por energia será devolvido na conta de luz; Itaipu tem novo diretor-geral; Eletrobras apresenta lucro de R$ 3,4 bilhões em 2016. Estas e outras notícias sobre empresas, mercado e produtos do setor elétrico brasileiro.

19

Fascículos

48

Aula prática – Cabos MT Implantação de cabo coberto de dupla camada na distribuição para melhorar desempenho operacional e gestão eficiente do ativo.

70

Pesquisa – Equipamentos para linhas elétricas Para fabricantes e distribuidores de linhas elétricas, crise econômica e falta de confiança dos investidores podem influenciar negativamente este setor.

76

Pesquisa – Tomadas e interruptores Fabricantes e distribuidores do setor projetavam crescimento médio de 12% para 2016, mas realidade, constatada na pesquisa desta edição, foi de apenas 7%

82

Espaço 5419 A especificação de DPS em conjunto com a análise de risco conforme a ABNT NBR 5419-2:2015. Colunistas

84 85 86 88 90

Jobson Modena – Proteção contra raios

92

Dicas de instalação Detecção de faltas em redes elétricas.

96

Ponto de vista Quando investir em tecnologia?

João José Barrico – NR 10 José Starosta – Energia com qualidade Roberval Bulgarelli – Instalações Ex Plinio Godoy – Falando sobre a luz

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

3


Editorial

4

O Setor Elétrico / Março de 2017

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3/27/17

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Ano 12 - Edição 134 Março de 2017

Linhas elétricas Pesquisa exclusiva com fabricantes e distribuidores de equipamentos para linhas elétricas. Mercado espera crescimento moderado para este ano

O Setor Elétrico - Ano 12 - Edição 134 – Março de 2017

Para que servem as pesquisas?

Cabos MT Implantação de cabo coberto de dupla camada nas redes compactas de distribuição

Renováveis Projeto híbrido eólico-solar: alternativa para aumentar penetração de projetos fotovoltaicos de grande porte

Edição 134

Caro leitor, você já deve ter observado que todas as edições da revista O Setor Elétrico trazem uma ou duas

pesquisas sobre um determinado mercado. Isso porque o setor elétrico é bastante complexo e nem sempre características de um nicho específico valem para outro. Explico: um cenário que pode parecer promissor para GTD (geração, transmissão e distribuição de energia) nem sempre pode ter o mesmo efeito para o mercado de iluminação. São segmentos completamente diferentes, com referências e negócios bastante distintos. E isso acontece com frequência, considerando que o setor é constituído por muitas famílias de equipamentos e de instalações.

Para se ter uma ideia, a publicação de uma norma técnica específica pode agitar o mercado de um produto e

provocar resultados muito positivos, mesmo em tempos de crise, em que todos os demais segmentos estão sofrendo.

Concordo em dizer que algumas pesquisas por aí parecem não fazer muito sentido. Uma pesquisa feita nos Estados

Unidos, por exemplo, apontou que, quanto maior o número de cafeterias Starbucks, mais as pessoas votavam nos candidatos do Partido Democrata. Outro estudo descobriu que a pele masculina tem mais pigmentos vermelhos, enquanto que na pele feminina são encontrados mais pigmentos verdes. Diferença que só pode ser detectada por um equipamento especial. Às vezes lemos isso na internet e não entendemos muito bem o que motivou uma equipe a iniciar tal pesquisa, mas deve haver uma razão. Hum.

Fato é que as nossas pesquisas buscam conhecimentos em determinadas áreas de atuação e revelam expectativas,

assim como necessidades de cada mercado. Com os levantamentos realizados e publicados na revista mensalmente, é possível confirmar o impacto da crise econômica nos diversos mercados que compõem o setor elétrico. É possível deduzir o perfil das empresas que participam de cada mercado – média de faturamento, número de funcionários, certificações obtidas, suportes oferecidos. E com essas informações, você pode entender melhor a sua área de atuação e conhecer alguns problemas em comum.

Ocasionalmente, uma ou outra empresa se nega a responder algumas das perguntas que fazemos e que são

absolutamente confidenciais, mas essa mesma empresa utiliza a pesquisa pronta para entender mais o seu próprio mercado. Infelizmente, ela não compreende que se tivesse participado do estudo, este estaria ainda mais completo. Com isso, quero dizer que se uma dessas pesquisas chegar a você, não tenha receio em respondê-la, inclusive, as questões sobre mercado. As respostas são sigilosas e compiladas antes de serem publicadas. Desse modo, todos nos ajudamos a ter informações mais precisas e completas sobre os mercados que nos interessam.

Nesta edição, os mercados de linhas elétricas e de tomadas e

interruptores são alvos das pesquisas do mês. Como em muitos dos estudos anteriores, a redução das previsões de crescimento continua presente. As justificativas são quase sempre unânimes: desaceleração da economia e construção civil desaquecida. Vamos lembrar com o print aqui do lado de quando as notícias eram mais promissoras... 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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Coluna do consultor

O Setor Elétrico / Março de 2017

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

Mitos e fatos da terceirização Tomou

importância

a

aprovação

dos

irresponsável costumam atribuir a estas últimas

deputados do projeto sobre a terceirização. Até

eventuais falhas de processo, como se a

que o processo foi rápido: foram só uns 20 anos,

contratação fosse alguma desculpa para cometer

tamanha a importância que a pauta mereceu

falhas. A responsabilidade é solidária de todos os

de nossas autoridades neste período. Do ponto

envolvidos nos processos.

de vista prático, a aprovação vem em boa hora

e permite segurança jurídica para as empresas

na escolha, uma vez que a empresa a ser

que decidem contratar outras (terceiras) para a

contratada deve manter uma rotina de constante

prestação de serviços.

especialização de suas equipes, elevando os

A contratação responsável requer cuidados

O termo teria nascido há mais de duas

níveis de desempenho e segurança em relação

décadas quando as empresas se deram conta

aos produtos e serviços ofertados, afinal trata-se

de que atividades, em princípio não relacionadas

de serviços especializados. Complementarmente,

diretamente às suas “atividades fim”, poderiam ser

se espera que a empresa contratada mantenha

repassadas a outras empresas contratadas como

rotinas administrativas, responsabilidade social,

forma de racionalizar suas atividades e reduzir

fiscal e processos transparentes para fiscalização

custos. Nada diferente de qualquer evolução de

e acompanhamento da contratante.

processos empresariais, melhorar o desempenho

As

e reduzir os custos.

contratadas para atividades específicas, investem na

Havia,

contudo,

alguns

paradigmas

empresas

especializadas,

que

são

a

formação de seus profissionais e têm a possibilidade

serem vencidos. Os sindicatos, que ganharam

de permitir acesso dos mesmos a ambientes com

importância a partir da década de 1980, se

atividades semelhantes, permitindo aprendizado

sentiram prejudicados, uma vez que um volume

constante e ampliação das bases de referência.

expressivo de mão de obra contratada por grandes

Empresas criam seus portfólios e capacitam-se

empresas seria transferido para empresas menores

cada vez mais para aumentar suas atividades,

focadas em determinadas atividades especificas,

independentemente de sindicatos ou outras amarras.

reduzindo, portanto, a participação sindical nas

Não fosse isso, correriam o risco de desaparecer.

grandes empresas.

Não há progresso nas empresas especializadas sem

Há de se considerar que contratações e

a participação ativa das equipes de funcionários que

subcontratações sempre foram comuns em

são remunerados adequadamente em uma relação

nossas atividades industriais e serviços, aliás,

moderna capital-trabalho.

muito antes de o termo ter sido inventado e

colocado em prática. Em nosso “quintal” do

mercado que buscam eficiência se submeterem a

ramo de instalações, as atividades de instalações

práticas retrógradas, impedindo o desenvolvimento

elétricas, hidráulicas, gás, incêndio, etc., sempre

de suas atividades de forma livre escolhendo quais

foram delegadas a empresas que verdadeiramente

serviços serão desenvolvidos com pessoal próprio,

entendiam do assunto e sempre fizeram bem feito.

ou por empresa contratada, mesmo que esta

Empresas

atividade possa ser considerada sua atividade fim.

inadvertidas

que

contratam

ou subcontratam outras empresas de forma

Por fim, não tem sentido que empresas de

Por que não?


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Painel de mercado

10

O Setor Elétrico / Março de 2017

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

Em prol da eficiência energética Procobre, Eletrobras e Senai estabelecem parceria para promover a certificação ISO 50001 em grandes indústrias

O

Instituto

Brasileiro

do

Cobre

(Procobre), a Eletrobras e o Senai (Unidade Pirituba) acabaram de estabelecer uma parceria para incentivar que sete grandes empresas

Baxter,

Thyssenkrupp,

Bemis,

Coca-Cola,

L’Oréal,

Ficosa

do

Brasil e Plastifluor – aprimorem a gestão de energia em suas plantas industriais no Brasil. A iniciativa abrange todas as etapas para a certificação de acordo com a norma ABNT NBR ISO 50001 e permitirá às empresas participantes estabelecer processos para melhorar o desempenho energético de suas unidades. A

parceria

funciona

da

seguinte

maneira: o Instituto Brasileiro do Cobre patrocina o programa de certificação das empresas, o Senai conduz a implantação dos requisitos da norma e a Eletrobras realiza a auditoria interna, necessária para obtenção da certificação ISO 50001. “Essas a

adotar

indústrias as

estarão

melhores

aptas

práticas

de

gerenciamento de energia, com ganho de

desempenho,

redução

de

custos

pela otimização do consumo de energia

do ramo farmacêutico no Brasil a obter a

dos recursos de energia e evite perdas”,

e mitigação de impactos ambientais, a

certificação. No mundo, das 60 fábricas

destaca o diretor do Procobre.

exemplo da emissão de gases de efeito

do grupo, a unidade brasileira é a quarta

estufa”,

Os demais projetos que integram a

a seguir os parâmetros internacionais

iniciativa da pareceria Procobre, Senai e

Procobre, Glycon Garcia.

na racionalização do uso e consumo de

Eletrobras estão em andamento e devem

afirma

o

diretor-executivo

do

energia, estabelecidos pela ISO 50001.

ser

foi realizado um workshop de divulgação do

Garcia explica que, com o apoio

ano. Todas as indústrias terão o apoio

projeto e considerada a elegibilidade das

do Senai, houve uma primeira fase de

técnico-científico, consultoria, análise e

empresas. “Além das certificações prévias

revisão, para contabilidade energética da

desenvolvimento do Senai - Núcleo de

existentes, levamos em conta a aderência

Baxter, a fim de determinar o consumo

Energia e Eficiência Energética da Unidade

à responsabilidade social e ambiental

com eletricidade, gás natural, vapor, água

Pirituba, para implementação da norma.

dessas indústrias e o compromisso de

superaquecida, entre outras fontes de

melhoria contínua, como meta", explica

energia utilizadas pela empresa. Na fase

a expectativa do Procobre é de que as

Garcia.

Para a pré-seleção das participantes,

concluídos

até

novembro

deste

A partir da aplicação da ISO 50001,

seguinte, foi feita uma análise sistemática

participantes do programa promovam uma

uma

do consumo de energéticos, por processo

melhora sistemática no gasto energético,

primeira certificação, a da Baxter, que

e equipamento. “A ideia é que a empresa

com economia de 5% a 30%, dependendo

comemorou a conquista no final do mês

identifique oportunidades para melhoria

do estágio de racionalização em que a

de fevereiro. A multinacional é a primeira

do desempenho energético na utilização

empresa se encontre.

A

iniciativa

conta

com


Painel de mercado

12

O Setor Elétrico / Março de 2017

Qualidade do fornecimento de energia elétrica melhora em 2016 Disponibilidade do sistema de distribuição chegou a 99,8% ao ano e a energia elétrica já chega a 99,7% da população brasileira

Em 2016, o sistema de distribuição de

energia elétrica ficou disponível 99,82%. Isso significa que, das 8.760 horas do ano, os consumidores ficaram 15,82 horas em média sem energia, uma redução de 15% ao valor registrado em 2015. É

o

melhor

desempenho

das

distribuidoras desde 2008, saindo em 2015 de 18,60 horas, em média, de duração de interrupção de energia (DEC) para 15,82 horas ao ano. Segundo

a

Agência

Nacional

de

Energia Elétrica (Aneel), o avanço é resultado de algumas ações, como as novas regras de qualidade nos contratos de concessão, a adoção de planos de resultados para as distribuidoras que apresentavam

pior

desempenho

e

a

compensação financeira ao consumidor. A recuperação das distribuidoras com número de unidades consumidoras acima de 400 mil foi o que mais contribuiu para a redução do DEC Brasil. A frequência (FEC) no número de interrupções se manteve em trajetória decrescente, com queda média de 9,86

vezes em 2015, para 8,87 vezes em 2016.

consumidores, as melhores colocadas

posições em comparação a 2015.

O valor de compensações pagas

foram

Das empresas com menos de 400

ao consumidor, em consonância com a

do

melhoria no serviço, caiu de R$ 656,89

Companhia

Ceará

foram: Empresa Força e Luz João Cesa

milhões, em 2015, para R$ 568,33 milhões

(Coelce) e da Energisa Paraíba (E PB).

(EFLJC, SC), Energisa Borborema (EBO,

em 2016.

A distribuidora que mais evoluiu em

PB) e a DME Distribuição (DMED, MG).

2016 foi a Energisa Mato Grosso (E MT)

A distribuidora que mais evoluiu foi a

com um avanço de 16 posições em

Companhia

comparação ao ano de 2015. As três

(Chesp, GO), com um avanço de nove

A Aneel avaliou todas as conces­

últimas foram a Companhia Energética

posições comparado com 2015. As três

sionárias do país no período de janeiro

de Goiás (Celg-D), em 32º; a Ampla

últimas nesse grupo foram a Força e Luz

a dezembro de 2016, divididas em dois

Energia e Serviços (Ampla), em 31º

Coronel Vivida Ltda. (Forcel, PR), em 30º,

grupos: 32 concessionárias de distribuição

lugar; e a Eletropaulo Metropolitana

a Boa Vista Energia (Boa Vista, RR), em

consideradas de grande porte, com número

Eletricidade de São Paulo (Eletropaulo),

29º, e a Companhia de Eletricidade do

de unidades consumidoras maior que 400

em 30º. Além disso, as concessionárias

Amapá (CEA), em 28º lugar. A Forcel foi

mil; e 30 concessionárias consideradas de

que mais regrediram foram Amazonas

para a última posição da tabela porque

menor porte, com o número de unidades

Distribuidora

não possui certificação ISO válida para

consumidoras menor ou igual a 400 mil.

Companhia Piratininga e Força e Luz

Desempenho por distribuidora

Das empresas com mais de 400 mil a

Companhia

Maranhão

(Cemar),

Energética seguida

Energética

de

Energia

do

(AmE)

da

e

(CPFL-Piratininga), com recuo de cinco

mil

consumidores,

as

Hidroelétrica

apuração dos indicadores.

três

São

melhores

Patrício


13

O Setor Elétrico / Março de 2017

Valor pago a mais por energia será devolvido na conta de luz 1,8 bilhão a mais pago pelos consumidores de energia no ano passado serão devolvidos diretamente nas contas de luz nos próximos meses

A Agência Nacional de Energia Elétrica

(Aneel) informou que o valor de R$ 1,8 bilhão a mais pago pelos consumidores de energia no ano passado será devolvido diretamente nas contas de luz nos próximos meses. “Todos

os

consumidores

deixarão

de pagar esse valor a partir da decisão que tomaremos em breve. E o valor que se pagou nesse período, da data do aniversário

[tarifário

da

distribuidora]

de 2016 até o dia 28 de março, será prontamente

devolvido.

Não

vai

se

esperar o período tarifário de 2017/2018 para devolver”, afirmou o diretor-geral da agência, Romeu Rufino.

A previsão é que o valor seja devolvido

entre abril e maio, já com a correção pela Selic, a taxa básica de juros da economia.

Vai haver devolução porque o custo

da energia proveniente da termelétrica de Angra 3 foi incluído nas tarifas do ano passado, mas a energia não chegou a ser usada porque a usina não entrou em operação. Há algum tempo, a Aneel havia informado que os consumidores seriam ressarcidos desses valores com reajustes menores nas tarifas neste ano, mas a agência anunciou que vai fazer a devolução diretamente na conta de luz. A

diretoria

decidirá

como

o

ressarcimento será feito no dia 28 de março.


Painel de mercado

14

O Setor Elétrico / Março de 2017

Emissões de carbono do setor elétrico podem ser eliminadas ainda neste século As emissões mundiais de dióxido de carbono geradas pelo setor energético podem ser reduzidas em 70% até 2050 e completamente eliminadas até 2060 As emissões mundiais de dióxido de carbono (CO2) geradas pelo setor energético podem ser reduzidas em 70% até 2050 e completamente eliminadas até 2060, com perspectivas econômicas positivas. Esta é a principal conclusão do mais novo estudo da Agência Internacional de

Energias

Renewable

Renováveis Energy

(International

Agency

-

Irena),

intitulado “Perspectivas para a Transição Energética: Necessidades de Investimento para uma Transição de Energia Baixa em Carbono”.

Lançado em março durante o Diálogo

sobre Transição Energética de Berlim, na Alemanha, o estudo mostra como uma maior participação das energias renováveis e o aumento da eficiência energética globalmente e nos países do G20 são suficientes para alcançarmos as reduções necessárias nas emissões de gases de efeito estufa para manter o aumento médio da temperatura global abaixo de dois graus Celsius, evitando os impactos mais severos das mudanças climáticas.

"O Acordo de Paris refletiu uma

determinação

internacional

sem

precedentes para agir sobre o clima. O foco deve estar na descarbonização do sistema energético mundial, já que ele representa quase dois terços das emissões de gases de efeito estufa ",

lembra

Adnan

Z.

Amin,

diretor-

geral da Irena. Embora globalmente o

investimento

necessário

para

a

descarbonização do setor energético seja

substancial

-

um

montante

adicional de US$ 29 trilhões até 2050 – ele representa apenas uma pequena parte (0,4%) do PI B global. Além disso, a análise macroeconômica da Irena sugere que esse investimento cria um

estímulo que, juntamente com outras

por um custo menor do que as usinas

políticas pró-crescimento, irá:

de energia fóssil”, destaca Amin. “Até 2050, a descarbonização pode alimentar

• impulsionar o PIB mundial em 0,8% em

o crescimento econômico sustentável e

2050;

criar mais novos empregos nas energias

• gerar novos empregos no setor das

renováveis. Estamos em uma boa posição

energias renováveis que mais do que

para transformar o sistema energético

compensarão as perdas de postos de

global, mas o sucesso dependerá de ações

trabalho na indústria de combustíveis

urgentes, já que os atrasos aumentarão os

fósseis, além de gerar novos empregos

custos da descarbonização", completa.

nas atividades de eficiência energética;

• melhorar o bem-estar humano graças

32 gigatoneladas (Gt) de CO2 relacionadas

aos benefícios ambientais e de saúde

com a energia. O relatório recomenda que as

proporcionados pela redução da poluição

emissões caiam continuamente para 9,5 Gt

atmosférica.

até 2050 para limitar o aquecimento a não

Globalmente, em 2015 foram emitidas

mais de dois graus acima das temperaturas "Os

a

pré-industriais. A quase totalidade (90%)

transição da energia nunca foram mais

motivos

econômicos

desta redução de emissões de CO2

fortes. Hoje, em todo o mundo, estão

pode ser alcançada com a expansão da

sendo

implantação de energia renovável e da

construídas

novas

para

usinas

de

energia renovável que gerarão eletricidade

melhoria da eficiência energética.


Painel de empresas

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O Setor Elétrico / Março de 2017

Um giro pelas empresas que compõem o setor elétrico brasileiro.

Itaipu tem novo diretor-geral Luiz Fernando Vianna, ex Copel, assumiu a diretoria de Itaipu no último dia 27 de março

Luiz Fernando Vianna assumiu a diretoria-

Luiz Vianna, novo diretor-geral da Itaipu Binacional.

geral de Itaipu Binacional no último dia 27 de março. A cerimônia contou com a presença do ministro de Minas e Energia, Fernando Coelho Filho, que, na ocasião, exaltou a importância da hidrelétrica na matriz nacional e disse esperar que, no futuro, o exemplo de Itaipu possa ser replicado em outras parcerias com países vizinhos. “Tudo que temos de sucesso, aqui no exemplo de Itaipu, que a gente possa reproduzir diversas ‘outras Itaipus’ com os nossos vizinhos, porque o futuro da energia, da geração e da transmissão no nosso continente, passa por termos uma América do Sul integrada, dentro das bases de sustentação da lógica econômica”, avaliou o ministro.

Coelho Filho fez elogios ao nome do novo

diretor. Segundo o ministro, a nomeação de Vianna evidencia o que tem sido construído no setor elétrico nos últimos meses, que ainda vive momento delicado, com uma série de desafios pela frente. Por outro lado, segundo ele, é o setor que tem dado os primeiros sinais da recuperação econômica

últimos 10 meses.

brasileiro no comando da hidrelétrica. “Vamos

brasileira, refletidos em leilões recentes. O

continuar firmes na atualização tecnológica

ministro também agradeceu ao ex-diretor da

Binacional,

era

de Itaipu, fundamental para que ela mantenha

empresa, Jorge Samek, pela cordialidade e

presidente da Companhia Paranaense de

essa operação exemplar, com altos índices

lealdade do trabalho prestado ao longo dos

Energia (Copel). Ele é o décimo diretor-geral

de produtividade e eficiência”, disse Vianna.

Antes de assumir a direção da Itaipu Luiz

Fernando

Vianna

Eletrobras apresenta lucro de R$ 3,4 bilhões em 2016 Principal impacto ocorreu pelo reconhecimento das indenizações da RBSE

Após quatro anos, a Eletrobras voltou a apresentar lucro em seus resultados anuais. Em 2016, a companhia registrou um resultado

positivo de R$ 3,426 bilhões, revertendo prejuízo de R$ 14,4 bilhões do ano anterior. O principal impacto positivo foi pelo reconhecimento contábil referente à Rede Básica Sistemas Existentes (RBSE – ativos de transmissão antes de 2000), cujo efeito líquido – descontados os impostos – foi de R$ 18,876 bilhões. A Eletrobras também agregou 1.465 MW a seu parque gerador e ampliou suas linhas de transmissão em mais 1.766 quilômetros. O Ebitda gerencial foi de R$ 3,496 bilhões.

Os principais impactos negativos foram os prejuízos das empresas de distribuição que totalizaram R$ 6,985 bilhões; provisões referentes

ao impairment e contrato oneroso de Angra 3, no montante de R$ 2,886 bilhões e R$ 1,350 bilhão, respectivamente; provisões para contingências no valor total de R$ 3,994 bilhões, com destaque para o empréstimo compulsório; outros impairments (excluindo Angra 3) de R$ 2,691 bilhões e uma provisão para perdas em investimentos no valor de R$ 1,479 bilhão.


Painel de empresas

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O Setor Elétrico / Março de 2017

Brametal e Araxá Solar lançam serviço para plantas solares Empresas anunciam entrada no setor de suporte para placas solares fotovoltaicas, cujo potencial de mercado é da ordem de R$ 750 milhões

A Brametal, indústria brasileira especializada na fabricação

à frente de novos projetos”, analisa o presidente do Conselho e

de estruturas metálicas para geração e transmissão de energia

fundador da Brametal, Ricardo Brandão.

e telecomunicações, uniu-se à Araxá Solar para oferecer sua

experiência em projetos de engenharia para grandes usinas

esta parceria causará um grande impacto no mercado por

solares e suportes para painéis fotovoltaicos fixados ao solo.

oferecer aos grandes investidores uma solução mais completa

Para Rodolfo De Souza Pinto, presidente da Araxá Solar,

Tratam-se de três tipos de suportes desenvolvidos pelas

e customizada às suas necessidades. “Para uma usina ser

empresas: suporte fixo mono-poste, suporte fixo bi-poste e

construída são necessários três produtos, além de toda uma

seguidor solar de um eixo (single axis solar tracker). Os suportes

análise de engenharia: os suportes para painéis fotovoltaicos,

são desenvolvidos segundo as características dos painéis e o

módulos solares e inversores. Ou seja, com a expertise de

local de instalação do parque.

engenharia que possuímos somados a um produto 100%

Desenvolvidos para ter um custo de manutenção reduzido

nacional e desenvolvido exclusivamente para deste segmento,

durante a vida útil, os suportes estão devidamente cadastrados nas

poderemos oferecer aos clientes a melhor solução técnica

linhas de crédito do Finame (BNDES), proporcionando aos clientes

disponível a um melhor custo-benefício”, reforça.

facilidade em obter financiamentos – especialmente, considerando

que o BNDES decidiu priorizar o subsídio de fontes renováveis.

ou menos três anos, quando o Governo publicou um plano

A possibilidade de criar um novo produto apareceu há mais

O Brasil possui uma das melhores condições no mundo

decenal indicando grandes investimentos na área de energia

para geração de energia solar, mas este ainda é um mercado

solar. “Percebemos, então, que poderíamos desenvolver um

incipiente. “Embora esteja crescendo de maneira constante e

produto com tecnologia própria, o que nos traria mais benefícios

sólida, ainda são poucas as alternativas disponíveis. Isso nos

e segurança”, reforça Brandão. “E como nosso crescimento tem

indicou um caminho com grande potencial – este mercado gira

sido muito positivo nos últimos 20 anos, decidimos buscar a

em torno de 5 bilhões de reais/ano, sendo que 15% deste total é

parceria da Araxá Solar para crescermos ainda mais. Tanto que

representado pelos suportes (base para a criação de uma usina).

nossa expectativa é de manter o mesmo share que possuímos

Por isso, decidimos nos unir à Araxá Solar para ingressarmos

nas linhas de transmissão, que nos posiciona com um dos

com bastante força neste segmento, já que eles estão sempre

maiores players do mercado”


ATERRAMENTO ELÉTRICO

20

Luiz Alberto Pettorutti, Carlos Alberto Sotille e Hirafumi Takayanagi Capítulo III – Método dos quatro eletrodos nos arranjos de Wenner e Schlumberger • Arranjo de Wenner • Arranjo de Schlumberger • Vantagens e desvantagens

Ensaios em instalações elétricas industriais

24

Alexandre Albarello Costa Capítulo III – Metodologia na indústria • Uma ciência chamada metrologia • Os instrumentos de medição • A calibração • O certificado de calibração • Periodicidade das calibrações

INTERNET DAS COISAS

32

Luiz Acácio Romim e Camila Silvia Mayer Capítulo III – A Internet das Coisas construindo os lares inteligentes do futuro • Home Area Networks e Smart Appliances • Smart Grids • Casos de uso • Considerações finais

MANUTENÇÃO DE EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS

38

Alan Rômulo Queiroz, Eduardo César Senger e Luciene Queiroz Capítulo III – Conceitos de confiabilidade – Componentes não reparáveis • Conceitos iniciais • Distribuições de probabilidade • Concepções de manutenção

Fascículos

Apoio


Apoio

Aterramento elétrico

20

Por Luis Alberto Pettoruti, Carlos Alberto Sotille e Hirofumi Takayanagi*

Capítulo III Método dos quatro eletrodos nos arranjos de Wenner e Schlumberger

Neste capítulo serão abordados os

Na prática, são usados quatro eletrodos

plotadas em função do espaçamento, indica a

métodos dos quatro eletrodos nos arranjos

localizados em uma linha reta em intervalos

variação da resistividade com a profundidade.

de Wenner e Schlumberger, que são os

a, enterrados a uma profundidade que

Por exemplo, se o espaçamento for

mais utilizados atualmente, ressaltando as

não exceda 10 % de a. Quando b ≤ a/10, a

de 4,0 m e os eletrodos forem cravados

diferenças, as vantagens e as desvantagens

equação se torna a equação (2):

a 0,2 m, a equação simplificada pode ser

de suas aplicações.

utilizada, mas se o espaçamento for de 1,0

Arranjo dos quatro pontos igualmente espaçados ou arranjo de Wenner Neste

arranjo,

os

eletrodos

são

igualmente espaçados, como mostrado na Figura 1. C1 e C2 são os eletrodos de corrente. A tensão é medida entre os eletrodos P1 e P2 do arranjo. Sendo “a” a distância entre

Fascículo

eletrodos adjacentes e b a profundidade de cravação destes. A resistividade em função de a e b é dada por:

m, precisa-se cravar o eletrodo com menos Essa equação é aproximadamente a resistividade média do solo na profundidade a. Um conjunto de leituras tomadas com vários

espaçamentos

entre

eletrodos

resulta em um conjunto de resistividades que, quando plotadas de acordo com o espaçamento, indicam a variação da resistividade em função da profundidade. Um conjunto de leituras, tomadas com vários espaçamentos entre hastes, resulta em um conjunto de resistividades que, quando

de 0,1 m, o que, geralmente, não é suficiente para ter um contato adequado com o solo. A norma cita ainda o número mínimo de linhas de medição, os croquis recomendados para áreas com diversos tamanhos e formatos, bem como os cuidados necessários a aplicação do método.

Arranjo de Schlumberger O arranjo de Schlumberger é uma disposição para o método dos quatro eletrodos onde o espaçamento entre os eletrodos de potencial é mantido fixo, conforme mostra a Figura 2, enquanto que os demais espaçamentos devem variar uniformemente. Isso implica na necessidade de alta sensibilidade na medição dos potenciais, especialmente se a fonte de

Figura 1 – Arranjo de Wenner.

corrente utilizada for de baixa potência.


21

Apoio

Figura 2 - Arranjo de Schlumberger.

Arranjo Schlumberger – Palmer

• Schlumberger é usado mais na sondagem de grandes extensões com equipamentos mais

sofisticados,

dotados

de

fontes

Para medir resistividades com grandes

de injeção de corrente mais poderosas

espaçamentos, especialmente em terrenos

e de grande sensibilidade na detecção

de alta resistividade (da ordem de ou

voltimétrica;

superior a 3000 Wm), pode-se usar o arranjo

mostrado na Figura 3, com os eletrodos

os eletrodos de injeção de corrente,

de potencial situados muito próximos aos

permanecendo fixados os de potencial;

eletrodos de corrente correspondentes

• Wenner também pode ser utilizado em

para melhorar a resolução da medida da

grandes extensões;

tensão. Mesmo assim, os instrumentos

• Wenner tem a desvantagem da necessidade

convencionais, de baixa potência (com

de

corrente compatível com a sensibilidade do

simultaneamente para realizar a pesquisa

aparelho), dificilmente, operam de forma

em diferentes profundidades;

eficiente.

• Wenner apresenta melhor relação sinal/

Se a profundidade b do eletrodo for

Schlumberger

movimentar

movimenta

os

quatro

apenas

eletrodos

ruído.

pequena comparada às distâncias d e c, a resistividade medida pode ser calculada pela seguinte equação (3):

Observando a Figura 4, supondo a resistividade como infinitas resistências em série (apenas representada aqui por 15 resistências de 100 ohms), vê-se que,

Vantagens e desvantagens dos métodos de

para uma distância entre os eletrodos

Wenner e de Schlumberger

extremos, a profundidade pesquisada será aproximadamente 1/3 dessa distância.

Esses arranjos são os mais difundidos

Para a mesma corrente injetada, o

nos manuais de utilização fornecidos pelos

voltímetro do equipamento, caso seja

fabricantes de equipamentos de medição.

utilizado o método de Wenner, medirá

Em que: c Distância entre os eletrodos de potencial; d Distância entre os eletrodos de corrente e os eletrodos de potencial. Figura 3 - Arranjo de Schlumberger – Palmer.


Apoio

Aterramento elétrico

22

uma tensão (neste exemplo) cinco vezes superior à que seria medida pelo método de Schlumberger. Os equipamentos que cumprem com a norma europeia IEC 61557-5 (adotada dentro da ABNT NBR 15749 – Medição de resistência de aterramento e potenciais de superfície) têm uma restrição de elevação tanto da tensão de teste como de corrente para proteger o operador, portanto, a corrente injetada no solo sempre é pequena. Por isso, a relação sinal/ruído é importante, sobretudo, para áreas em que a presença de frequência industrial se faz presente. No caso de um terreno como o da Figura 5, vê-se que o arranjo de Schlumberger é mais conveniente, pois o efeito da zona superficial (um só tipo de terreno nos

Figura 4 – Arranjos Wenner e Schlumberger.

eletrodos de potencial) simplifica a análise da curva resultante das medições, ao contrário do arranjo de Wenner, em que a presença de dois tipos de terrenos nos eletrodos de potencial origina uma curva de interpretação mais complexa.

Conclusão Para pesquisas de pequenas áreas, em que é muito provável que o terreno apresente

variações

horizontais

de

resistividade, caso de malhas da ordem de até 10.000m2, o método de Wenner permite utilizar equipamentos de pequeno porte, comumente encontrados na praça, e de baixo custo.

Figura 5 – Situação em que o arranjo de Schlumberger é mais conveniente.

Para áreas maiores, equipamentos mais

Fascículo

potentes são necessários de modo que a relação sinal/ruído viabilize a utilização do método de Schlumberger. O

método

de

“Schlumberger

-

Palmer”, em que se faz a movimentação (o afastamento) dos eletrodos de potencial, buscando uma “amplificação” da tensão voltimétrica, permite a sondagem usando grandes distâncias entre os eletrodos de corrente sem necessidade de um sensor de potencial de alta sensibilidade. Nesse caso, eliminam-se as vantagens sobre o de Wenner (variações superficiais do solo e movimentação de apenas duas hastes).

*Luis Alberto Pettoruti é engenheiro eletricista e eletrônico e pesquisador. Atualmente, é sócio-fundador e diretor técnico da Megabras. É ainda membro da CE-03:102 – Comissão de estudos “Segurança em Aterramento elétrico de Subestações C.A.” do Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletronica, Iluminação e Telecomunicações (Cobei). Carlos Alberto Sotille é engenheiro eletricista, mestre em Ciências pela Coppe/UFRJ, e pesquisador. Atualmente, é diretor técnico da Sota Consultoria e Projetos Ltda. e membro da CE-03:102 – Comissão de estudos “Segurança em Aterramento elétrico de Subestações C.A.” do Cobei. Hirofumi Takayanagi é engenheiro eletricista e diretor da JMV Consult. É membro da CE-03:102 – Comissão de estudos “Segurança em Aterramento elétrico de Subestações C.A.” do Cobei/ABNT 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

23


Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

24

*Alexandre Albarello Costa

Capítulo III Metrologia na indústria

Em processos produtivos, desvios de

anos que permanecem funcionando

proporcional ao desejado incremento

medição levam a variações indesejadas

ininterruptamente. Esses dois exemplos

na qualidade de produtos e serviços,

e consequentes prejuízos. Imaginemos

mostram a importância da medição

melhorando assim a aceitação dos bens

um processo de produção contínuo, em

em processos e o quanto um pequeno

de consumo, e evitando desperdícios

que o envase de um líquido depende

descuido pode impactar em resultados.

de

com

processos

da medição do volume do líquido

Dada então tal importância em se

dispensado. Um erro de medição de

medir corretamente grandezas nos mais

Essa ciência é dividida em três áreas:

-1% do volume diz que, a cada frasco,

diversos ambientes do mundo físico, que

científica, industrial e legal. A metrologia

1% a mais de líquido é envasado,

ramo da ciência estuda as medições e

científica tem por base padrões de

representando 1 frasco de prejuízo a

seus processos?

medição nacionais e internacionais,

inadequados.

cada 100 unidades. Num volume de 1

O presente artigo objetiva passar

milhão de frascos ao mês, temos 10.000

uma visão geral sobre a metrologia,

metrológica para a indústria. No Brasil,

frascos perdidos em volume, totalizando

ressaltando sua importância por meio da

o Inmetro é o órgão federal responsável.

ao final de um ano 120.000 frascos.

abordagem dos seus conceitos básicos e

A metrologia legal está relacionada

Agora imaginemos que esse erro de -1%

práticos.

a sistemas de medição nas áreas de

em volume aumenta mensalmente a uma taxa de -0,01% devido a um defeito no sensor do processo. Dessa forma, ao final

sendo

a

referência

de

comparação

saúde, segurança e meio ambiente. A

Uma ciência chamada Metrologia

metrologia industrial atua nos sistemas de medição industriais que controlam

de um ano, teremos 126.600 frascos de

Fascículo

matérias-primas

processos produtivos e são responsáveis

prejuízo, ou seja, 6.600 frascos perdidos

Metrologia é a ciência das medidas

a mais devido a um pequeno incremento

e das medições, abrangendo todos

de -0,01% no erro de medição. É uma

os aspectos teóricos e práticos para

conta simplória com valores inteiros

assegurar

para representar o quanto um pequeno

determinado

erro na medição pode impactar no caixa de uma empresa.

a

exatidão

por assegurar a qualidade dos produtos.

Os instrumentos de medição

exigida

em

produtivo.

A

A medida em si é a quantificação

metrologia é parte formadora da base

de uma grandeza física, sendo que

processo

de qualidade das indústrias, sendo

os instrumentos de medição são os

Outro exemplo clássico é a medição

fundamental para a competitividade

conversores dessa grandeza para uma

de energia elétrica, em que o erro dos

das empresas. Medir corretamente é

codificação do entendimento humano.

milhares de medidores pode resultar

enxergar a realidade física do mundo

Os sistemas de medição são compostos

em uma perda brutal de receita para

em que estamos inseridos, permitindo

de

as

assim interação e controle nos processos

dispositivos responsáveis por converter

perante as necessidades humanas.

sinais da energia da grandeza medida

distribuidoras

de

energia,

caso

os medidores não mantenham sua qualidade de medição ao longo dos vários

A importância da metrologia é

medidores

e

transdutores

em sinais interpretáveis pelo medidor,


Apoio

extraindo, assim, a informação física.

então condicionado no transdutor e

sensibilidade, faixa dinâmica, resolução,

Devem também condicionar os sinais

transmitido a um termômetro digital,

exatidão e precisão.

de informação e os transmitir para

que recebe essa informação, processa

A faixa dinâmica especifica os limites

os medidores. Nos transdutores, o

e exibe o respectivo valor em escala

mínimo e máximo que o instrumento

sensor é o elemento em contato físico

térmica (952 °C, por exemplo).

é capaz de medir.

direto com a grandeza a ser medida, assim, e

“sentindo-a”

transformando

diretamente

Os sistemas de medidas têm algumas características

estáticas

que

A sensibilidade

refere-se à variação do sinal gerado

devem

pelo sensor com relação à variação da

suas

leituras

ser consideradas, seja para escolha de

grandeza medida, por exemplo, um

sinais

elétricos.

medidores e transdutores, seja para

sensor de 0,1 V/A gera 0,1 V a cada 1 A

Esses sinais então podem sofrer um

análise dos dados medidos. São elas:

detectado, conforme mostrado na Figura

normalmente

em

condicionamento, sendo amplificados e convertidos para um padrão de transmissão, para então ser transmitidos. Os medidores, por sua vez, recebem esses sinais transmitidos e os convertem para o entendimento humano de uma forma compreensível, seja em escala numérica, cores ou outra adequada a representar a grandeza em questão. Se considerarmos a medição de temperatura numa caldeira, um sensor termorresistivo em contato com o calor fornece uma resistência elétrica proporcional à temperatura. Esse valor de resistência elétrica é

Figura 1 - Exemplo de sensor termorresistivo.

25


Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

26

2. A resolução é a menor variação do

A exatidão, no inglês accuracy, é a

medição de determinado instrumento a

dígito menos significativo da escala em

característica de desvio médio das leituras

um padrão de medição, determinando

instrumentos digitais. Nos analógicos, a

efetuadas pelo instrumento com relação

assim seu erro e incerteza de medição

resolução coincide com a menor divisão

ao valor exato da grandeza conhecido

associados a cada faixa de escala. O

da escala. Segue então não ser correto,

internacionalmente, ou com relação a um

ajuste, ou reparo, é o ato de corrigir a

por exemplo, utilizarmos um sensor com

valor padrão, estando assim relacionada

leitura do equipamento readequando os

sensibilidade de 0,1 V/A, em conjunto

ao erro sistemático de medição do

valores obtidos para dentro dos limites

com um voltímetro de resolução de 0,5

instrumento. A precisão relaciona-se com

corretos ao processo em que é usado,

V para medir correntes inferiores a 5A.

a repetibilidade das leituras, ou em outras

sendo que, normalmente, os ajustes

palavras, ao grau de proximidade entre

são realizados pelos fabricantes e redes

devem

várias medidas consecutivas ao longo

de assistência técnica. Esses termos

ser consideradas, seja para escolha de

do tempo, relacionando-se, assim, com

ganharam esses significados a partir de

medidores e transdutores, seja para

erros aleatórios que vem a influenciar nos

1996, pois, antes dessa data, o termo

análise dos dados medidos. São elas:

valores obtidos de uma grandeza.

calibração era considerado sinônimo

Os sistemas de medidas têm algumas características

estáticas

que

sensibilidade, faixa dinâmica, resolução,

Metrologicamente, duas características

de ajuste. Ainda hoje, 20 anos após a

de um instrumento são de majoritária

atualização das terminologias, faz-se

A faixa dinâmica especifica os limites

importância para a qualidade de suas

confusão com ambos os termos, muitas

mínimo e máximo que o instrumento é

medidas: uma é o erro de medição e

vezes referindo-se ao ajuste de um

capaz de medir. A sensibilidade refere-se

outra a incerteza de medição. O erro de

equipamento como calibração.

à variação do sinal gerado pelo sensor com

medição refere-se ao desvio permanente

Um padrão de medição é um

relação à variação da grandeza medida, por

do valor medido com relação à leitura de

instrumento de referência com grande

exemplo, um sensor de 0,1 V/A gera 0,1 V a

um padrão de comparação. A incerteza de

estabilidade ao longo do tempo, e

cada 1 A detectado, conforme mostrado na

medição representa o intervalo de valores

incerteza de medição ao menos três vezes

Figura 2. A resolução é a menor variação

em que é estatisticamente provável que se

inferior ao instrumento a ser comparado

do dígito menos significativo da escala em

encontre o valor real da medida. Em outras

com ele, sendo os padrões nacionais

instrumentos digitais. Nos analógicos, a

palavras, considera com determinado grau

do

resolução coincide com a menor divisão

de confiança os principais parâmetros que

maior estabilidade e menor incerteza

da escala. Segue então não ser correto,

interferem no instrumento e no processo

do Brasil. Esses padrões nacionais são

por exemplo, utilizarmos um sensor com

de medição de forma a desviar o valor lido

periodicamente comparados aos padrões

sensibilidade de 0,1 V/A, em conjunto com

do valor correto, determinando assim a

internacionais do Bureau Internacional

um voltímetro de resolução de 0,5 V para

precisão do instrumento.

de Pesos e Medidas (BIPM), na França,

exatidão e precisão.

medir correntes inferiores a 5A.v

A calibração

Inmetro

os

instrumentos

com

garantindo assim a uniformidade e rastreabilidade das medidas com relação ao resto do mundo.

Fascículo

Calibrar é o ato de comparar a

Figura 2 - Dados de placa de um sensor de corrente.

Como uma analogia, a calibração é uma

Figura 3 - Fornos para calibração de sensores de temperatura.


Apoio

27


Apoio

Fascículo

Ensaios em instalações elétricas industriais

28

Figura 4 - Padrão para calibração de grandezas elétricas.

Figura 5 - Selo de acreditação.

espécie de fotografia do instrumento naquele

dentro da faixa, ou seja, início, meio e fim

O certificado de calibração

momento formada por pontos específicos

de cada escala. Conforme a necessidade

dentro das escalas das grandezas que o

do processo a que o medidor é utilizado,

instrumento mede. Da mesma forma que

aumenta-se a quantidade de pontos de

informações da calibração efetuada.

uma fotografia pode representar uma cena

calibração com proporcional elevação dos

O objetivo do certificado é somente

com alta ou baixa qualidade, a calibração

custos.

apresentar os dados relativos à calibração

É

o

documento

que

traz

as

também pode representar o estado de um

No Brasil, existe a Rede Brasileira

do instrumento, e não concluir se o

instrumento com qualidade boa ou ruim.

de Calibração (RBC), que é uma rede de

instrumento está adequado ou não

Se são calibrados poucos pontos nas escalas

laboratórios metrológicos acreditados

para seu uso. As informações que ele

do instrumento, tem-se pouca informação a

pelo próprio Inmetro e que fornecem

traz devem sim dar subsídio para esse

respeito da qualidade das suas leituras. Essa

serviços de calibração acreditada. A

julgamento por parte dos interessados

falta de informação pode fazer com que erros

RBC disponibiliza uma base de dados

em sua utilização.

significativos permaneçam desconhecidos

com todos os laboratórios acreditados

O certificado de calibração é divido

quando não se tem uma linearidade do erro

no Brasil, na qual é possível consultar

em três partes: dados do instrumento,

ao longo de toda a faixa de medição. Como

o escopo de atuação acreditado de

dados

exemplo, calibrar somente um ponto no meio

cada instituição, bem como detalhes

registros da calibração. Os dados do

de uma escala de força (N) não permite saber

dos serviços, como grandezas, faixas

instrumento são a descrição completa

se o erro será o mesmo no início e no final

atendidas e incertezas relacionadas.

do mesmo, com dados do fabricante,

da faixa, o que poderia acarretar variações

do

processo

de

calibração,

A acreditação de um laboratório

modelo, número de série e qualquer

metrológico, de forma simplificada, é o

outra informação relevante para a sua

Em contrapartida, se um número

reconhecimento formal pelo organismo

identificação. Os dados referentes ao

elevado de pontos é calibrado em todas

de acreditação do Inmetro, no caso,

processo de calibração informam que

as faixas do instrumento, tem-se uma

a Coordenação Geral de Acreditação

procedimento de medida e comparação

“fotografia”

significativas em processos produtivos.

do

(CGCRE). O laboratório acreditado

foi aplicado, bem como quais os

comportamento do instrumento, mas o

é auditado periodicamente e todos os

padrões

custo do serviço de calibração também

requisitos relacionados ao processo de

foram utilizados, e dados relativos à

se torna elevado, sendo necessário um

qualidade metrológica são avaliados,

rastreabilidade dos mesmos aos padrões

compromisso entre custo e benefício. De

garantindo assim a conformidade do

nacionais.

forma geral, recomenda-se a calibração

laboratório e a qualidade na prestação

Os

de, no mínimo, três pontos por faixa do

dos serviços de calibração. O selo de

tabelas que apresentam as grandezas

instrumento, distribuídos de forma ampla

acreditação é mostrado na Figura 5.

comparadas,

bastante

detalhada

e

instrumentos

registros o

da erro

auxiliares

calibração calculado

são em


Apoio

29 cada ponto e a incerteza expandida calculada.

As

grandezas

Tabela 1 - Calibração de um wattímetro

envolvidas

são as grandezas físicas aplicadas e

Aplicado

medidas durante o processo, como,

W

Erro (%)

Incerteza (%)

k

veff

por exemplo, tensão aplicada, corrente

1270

- 0,014

0,014

2

127

- 0,031

0,014

2

63,5

- 0,060

0,014

2

aplicada e potência lida no instrumento. O erro de calibração é a diferença com relação à média aritmética das leituras

Resultados da medição

do padrão de comparação no ponto calibrado, revelando o quão exato

daquele intervalo de valores.

determinada a partir de uma incerteza

está o instrumento naquele ponto. O

No exemplo da Tabela 1, é aplicado

erro pode ser apresentado na unidade

um valor de potência padronizado no

envolve

física

em

valores

duas

parcelas

combinadas:

percentuais.

wattímetro. No primeiro ponto de 1270

incerteza do tipo A, que é o desvio

Como dito anteriormente, quanto mais

W, sua leitura é 0,014% menor que o

padrão experimental da média das

pontos calibrados ao longo da faixa

aplicado, ou seja, o instrumento está

medições no momento da calibração;

do instrumento, mais informações a

mostrando 1252,2 W. Considerando

e incerteza do tipo B, que engloba

respeito do erro de linearidade ao longo

a incerteza, temos então 1252,2 W ±

dados históricos do equipamento, de

da faixa.

0,014%, portanto, temos o valor medido,

calibrações prévias do equipamento e

A

ou

padrão do processo de calibração, que

de

com uma probabilidade expandida de

dos padrões utilizados, especificações de

medição mostra que, com uma certa

incerteza

expandida

abrangência de 95,45%, no intervalo de

fábrica e condições ambientais. Ambas

probabilidade de abrangência, o valor

1269,8 W a 1234,7 W.

combinadas resultam numa incerteza

correto da medida encontra-se dentro

A incerteza expandida de medição é

padrão que, na melhor estimativa,


Apoio

Ensaios em instalações elétricas industriais

30 resulta em até 68% de abrangência. De

do processo. A utilização de um valor

por choques mecânicos, elétricos ou

forma a aumentar a probabilidade de

fixo de erro atenua o problema apenas

térmicos, devem ser recalibrados para

abrangência do valor medido, tornando

no ponto e em sua vizinhança, podendo

uma avaliação da sua qualidade de

assim a incerteza mais conservativa,

até piorar o desvio em outras faixas.

medição.

determina-se a sua expansão através

De forma similar, uma incerteza de

da multiplicação da incerteza padrão

medição elevada, que possa impactar

de

pelo fator k, o qual é definido para

um

a

constantemente e atualizado conforme

uma distribuição estatística t-Student

substituição

por

a avaliação do comportamento do

com veff (graus de liberdade efetivos)

outro de precisão adequada. Grandes

instrumento. Se os erros ou incertezas

correspondente

de

intervalos de incerteza também podem

se elevam significativamente, o período

abrangência de 95,45%. A distribuição

impactar na qualidade de produtos e

de calibração deve ser reduzido. Se as

t é necessária quando a incerteza do

serviços por possibilitar aumento na

características se mantém, o período

tipo A é avaliada com um número de

variação dos processos.

deve ser mantido. Aumentar um período

à

probabilidade

medições menor que 30, caso contrário, é possível se utilizar a distribuição normal.

O

grau

de

liberdade

na

deveria do

ocasionar

equipamento

Periodicidade das calibrações

variar muito, não havendo uma norma

que, estatisticamente, as componentes

geral que o determine. Existe um

de incerteza têm credibilidade.

consenso que os instrumentos devem

de

respectivos riscos de detecção tardia de uma variação significativa.

Conclusão

ser calibrados minimamente uma vez

O uso do certificado

ao ano, garantindo, assim, no ciclo de

A metrologia, como ciência que

atividades da empresa, ao menos uma

rege os processos de medição, é de

é

checagem da qualidade das medições,

fundamental

como

porém, nem sempre o período de um

competitividade nas indústrias, por

ano será adequado.

auxiliar no controle de qualidade dos

calibração

considerado

avaliado

instrumento, mesmo assim, com os

um alto grau de liberdade (∞) implica

certificado

ser

de calibrações bastante detalhado do

O período entre calibrações pode

O

deve

ano devem ser baseados num histórico

componentes são confiáveis, portanto,

frequentemente

calibração

de calibração a tempos superiores a um

incerteza determina o quanto suas

apenas um requisito burocrático a ser atendido dentro de um processo de

Fascículo

processo,

De qualquer forma, o período

O período de calibração de um

importância

para

a

mais diversos produtos manufaturados.

qualidade implantado em ambiente

instrumento

deve

industrial. Muitos sequer compreendem

com

nas

do

lógico dos instrumentos de medição é

a importância das informações nele

instrumento e do regime de trabalho

um item estratégico nos processos de

contidas.

de

a que o instrumento está inserido.

produção, principalmente quando se

medição causam prejuízos, seja para a

Instrumentos como padrões de trabalho,

vislumbra um mercado dia a dia mais

indústria, seja para os consumidores, e o

que

exigente e competitivo.

certificado de calibração é o documento

temporal e normalmente são aplicados

que

em

Como

permite

dito,

detectar

desvios

um

possível

base

possuem ambientes

ser

determinado

características

maior

estabilidade

controlados,

como

problema e elaborar uma correção do

laboratórios,

processo.

anualmente por não haver prováveis

O

erro

calibrados

oscilações significativas. Instrumentos

deve

aplicados em processos de fabricação,

ocasionar o ajuste do instrumento,

sujeitos a condições ambientais mais

ou uma correção no processo capaz

severas e a regimes de trabalho mais

de anular essa variação nos produtos

intensos

e serviços resultantes. Vale salientar

em

que o erro indicado é determinado por

probabilidade de haver modificações nas

ponto calibrado, havendo a necessidade

características do instrumento é maior.

de se considerar os diferentes valores ao

Também instrumentos que passam por

longo das faixas conforme a dinâmica

manutenção, ou sofrem possíveis avarias

ao

medição,

ser

quando

significativo

de

podem

processo,

deveriam

períodos

mais

ser

O correto acompanhamento metro­

calibrados

curtos,

pois

a

*Alexandre Albarello Costa é engenheiro eletricista e mestre em engenharia elétrica pela Universidade Federal do Paraná. Atualmente, é pesquisador pleno dos Institutos Lactec. Tem experiência na área de eletrônica, atuando principalmente nos temas confiabilidade de sistemas em eletrônica e aterramentos. 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

Internet das Coisas

32

Por Luiz Acácio Rolim e Camila Sílvia Mayer*

Capítulo III A Internet das Coisas (IoT) construindo os lares inteligentes do futuro Considerada

a

nova

onda

das

Tecnologias da Informação, a Internet

mercado, além de produtos já bastante

participação em situações críticas.

comuns em mercados mais desenvolvidos,

das Coisas (Internet of Things – IoT) tem

Nas próximas seções, apresentamos

como o termostato inteligente nest (nest.

se inserido gradativamente em vários

uma breve contextualização sobre a HAN

com), capaz de identificar padrões nos

segmentos da economia, nos ambientes

e os eletrodomésticos inteligentes, também

hábitos dos moradores de uma residência

públicos das cidades e no nosso cotidiano,

conhecidos como Smart Appliances. Em

e ajustar automaticamente a configuração

devendo influenciar também o setor de

seguida, contextualizamos o papel das

do ar-condicionado central e do sistema

energia elétrica.

smart grids em um cenário de integração

de aquecimento de água, proporcionando,

dos sistemas de distribuição com os

assim, uma redução no consumo de energia elétrica.

Neste artigo, discutimos como a IoT comportamento

Smart Applicances. Partimos, então, para

do consumidor de energia elétrica e

a apresentação de alguns casos de uso

Dessa forma, a incorporação de proces­

expandir suas interações com o sistema de

baseados em funções DSM incorporadas

samento computacional e conectividade

distribuição a partir da incorporação dos

em um equipamento de ar-condicionado.

aos equipamentos de uso doméstico tende

seus elementos em eletrodomésticos de

Por fim, tecemos algumas considerações

a se consolidar gradativamente como

uso residencial. Para tanto, consideramos

sobre as implicações da IoT para o

itens de série em eletrodomésticos como

esses equipamentos participando em uma

setor de distribuição de energia e de

refrigeradores, máquinas de lavar, câmeras

Home Area Network (HAN) com conexão

fabricação de eletrodomésticos, e possíveis

de

à Internet, e a utilização de funções de

desdobramentos.

ar-condicionado, etc., em um movimento

poderá

Fascículo

conta de energia ou de bonificações pela

modificar

o

gerência pelo lado da demanda (Demand Side Management – DSM) como um cenário de transição em direção às redes elétricas

monitoramento,

equipamentos

de

claro em direção à IoT. Assim, ao se

Home Area Networks e Smart Appliances

tornarem inteligentes, os eletrodomésticos passarão a disponibilizar não apenas as

inteligentes (smart grids).

funções para as quais foram projetados, mas a

se tornarão capazes de executar funções

sinérgicos entre essas duas vertentes

inserção do IoT no ambiente residencial,

mais sofisticadas e de maior valor agregado

tecnológicas, IoT e smart grids, que sejam

destacam-se com certeza as HANs. Baseadas

para o consumidor. Para tanto, contam com

capazes de gerar benefícios para as empresas

em redes de acesso sem fio, as HANs não

módulos de HW e SW dotados de sensores,

distribuidoras e consumidores por meio

se limitam a conectar computadores e

atuadores, memórias, conectividade e algum

de automatização dos mecanismos de

smartphones

DSM, reduzindo os picos de consumo

de acesso à internet. Como exemplo,

A Figura 1 ilustra uma possível

nos horários de ponta e remunerando os

podemos citar as TVs de alta definição

configuração das conexões dos equipa­

consumidores por meio da redução na

conectadas, largamente difundidas no

mentos com a HAN, em que participam

Objetiva-se, assim, identificar arranjos

Dentre

os

habilitadores

aos

serviços

para

broadband

nível de processamento local.


Apoio

uma ou mais tecnologias de redes de sem

Assim, ao participar da HAN e sair do

Neste artigo, a tecnologia de interesse é a

fio, tais como Wi-fi, Zigbee e Bluetooth. A

isolamento, um eletrodoméstico passa a ser

infraestrutura de medição avançada (AMI),

figura introduz o elemento Smart Gateway,

acessível de praticamente qualquer lugar e

que possibilita a conexão dos sistemas de

cuja principal função é criar uma camada de

a qualquer momento, abrindo um leque de

medição inteligente aos centros de operação

abstração para equipamentos interligados

oportunidades para aplicações que irão além

das empresas. Dentre as funções suportadas

por redes Zigbee ou Bluetooth, que, por não

da simples conveniência no uso.

por esses medidores, podemos citar a leitura

possuírem terminação do protocolo IP, não permitem a visibilidade direta na Internet.

remota do consumo proveniente da rede

Smart grids

elétrica e da energia injetada na rede pelos

Smart Gateways podem também incorporar

sistemas de geração distribuída, o acesso a

as funções típicas de um roteador Wi-fi,

inteligentes

indicadores sobre a qualidade de energia,

atuando como ponto de conexão ao modem

compreendem um conjunto amplo de funções

As

redes

elétricas

além do suporte à tarifação horária e a outros

que provê o acesso broadband à internet.

para o ambiente operativo das distribuidoras.

mecanismos que estimulem o controle pelo lado da demanda. Neste contexto, nota-se uma forte sintonia entre os conceitos da IoT, os medidores inteligentes e a rede que provê a conectividade, no caso a AMI, o que permite tratar os medidores inteligentes como coisas do mundo IoT. A Figura 2 representa as possibilidades de conexão do ambiente residencial ao centro de operações de uma distribuidora de energia, contemplando tanto o sistema de medição interligado pela AMI como os

Figura 1: Smart Appliances e a Home Area Network.

eletrodomésticos

inteligentes

interligados

33


Apoio

Internet das Coisas

34

segurança mencionados anteriormente. Com isso, abre-se a possibilidade de os sistemas da distribuidora configurarem remotamente os parâmetros de operação dos equipamentos e enviarem notificações sobre os eventos críticos na rede de distribuição, os quais serão tratados de forma autônoma pelos equipamentos. Para

esses

serviços,

será necessária a expressa concordância dos consumidores com os termos dos programas oferecidos pelas empresas, além de informações claras sobre as compensações

Figura 2 – Conectividade via AMI e internet.

financeiras devidas aos participantes.

pela HANs. A linha sólida indica a conexão

cenário exploratório, adotamos a premissa

realizada pela AMI entre o medidor inteligente

de que a regulação evoluirá em consonância

e o centro de operações, enquanto que a linha

com os avanços tecnológicos, eliminando-se

tracejada representa a conexão através da HAN

assim restrições do atual arcabouço regulatório

A seguir, são apresentados alguns casos

e da Internet.

do setor elétrico. Dessa forma, além da

de uso sobre a utilização de mecanismos de

Casos de uso

O caminho através da internet permite

tarifa branca, que começa a ser oferecida

DSM em equipamentos de ar-condicionado

diversas interações dos sistemas operativos

aos consumidores a partir de janeiro/2018

inteligentes.

da distribuição com os Smart Appliances, seja

[1], consideraremos também mecanismos

Resposta automática à tarifação horária

para obter informações sobre a demanda por

alternativos

energia ou para habilitar funções de DSM que

estimular ações de DSM.

possam aliviar a carga na rede em momentos

e/ou

complementares

para

Este caso de uso pressupõe a adoção da tarifa branca por um consumidor determinado

Para desenvolver os casos de uso,

a reduzir seu consumo nos horários de

críticos ou em eventos programados. Cabe

consideramos

de

ponta, seja pelo deslocamento de parte do

notar, no entanto, que estas interações

ar-condicionado inteligente com as seguintes

consumo para o período fora de ponta ou,

devem ser autorizadas pelos consumidores e

funcionalidades:

alternativamente, pela direta redução do

um

equipamento

consumo acumulado na ponta.

empregar técnicas de segurança cibernética

Neste caso, o ar-condicionado inteligente

para garantir a integridade, inviolabilidade

• Suporte a redes Wi-Fi;

e

• Configuração dos postos tarifários de ponta,

seria configurado para elevar a temperatura

fora de ponta e intermediária aplicados pela

alvo programada em um número especificado

distribuidora na sua área de concessão;

de graus centígrados durante a duração

a distribuidora acompanhe o consumo da

• Ajuste automático do nível da potência

do período de ponta ou em parte dele.

residência durante os horários da ponta e dos

de operação em função do horário do dia,

A configuração envolveria também os

eventos críticos, e avalie se as ações de DSM

possibilitando o controle do consumo nos

parâmetros específicos da tarifa horária, tais

de fato atingiram as metas acordadas com o

horários em que o custo da energia é mais alto

como a hora inicial e final dos períodos de

consumidor.

e mantendo uma sensação de conforto dentro

ponta e intermediária, e poderia ser realizada

dos limites especificados pelo consumidor;

diretamente pelo consumidor com o auxílio

• Tratamento de notificações relacionadas a

de aplicativos móveis, ou, alternativamente,

eventos críticos na rede de distribuição de

pelo tratamento de notificações enviadas pelo

confidencialidade

das

informações

transmitidas. Por outro lado, a AMI possibilita que

Fascículo

operacionalizar

Sinergias entre IoT e Smart Grids Como indicamos, a incorporação da

forma a possibilitar a execução automática de

centro de operação da distribuidora. A Figura

IoT nos eletrodomésticos os transforma em

ações de DSM previamente programadas;

3 ilustra as duas possibilidades.

objetos inteligentes, aptos a oferecer uma

• Acesso remoto do controle do nível de

melhor experiência de uso e realizar funções

potência do equipamento.

complexas por meio de interações com outros objetos e sistemas acessíveis pela internet.

Com a conexão à distribuidora, os equipamentos de ar-condicionado poderiam tratar automaticamente mudanças nos postos

Importante destacar que as funciona­

tarifários ocasionadas por fatores sazonais ou

Nesse sentido, analisaremos dois casos

lidades de configuração e acesso remoto

associados à revisão tarifária, dispensando,

de uso envolvendo um equipamento de

do equipamento podem ser realizadas por

assim, a necessidade de reconfiguração manual

ar-condicionado inteligente dotado de uma

dispositivos e/ou sistemas conectados à HAN

pelo consumidor. Uma vez configurado,

interface de comunicação Wi-Fi. Sendo um

ou à internet, o que reforça os aspectos de

o ar-condicionado inteligente controlaria


Apoio

35


Apoio

Internet das Coisas

36

automaticamente a temperatura nos horários

adequadamente estes casos.

programados, mantendo-a nos limites de conforto estabelecidos.

Consideraremos,

Para o consumidor, o benefício monetário

consumo na ponta, tais como o Critical Peak

seria a redução no valor da conta de energia

Pricing (CPP) e Peak Time Rebate (PTR),

em troca do leve desconforto causado pela

apresentados de forma resumida na Tabela 1.

elevação da temperatura. Outra forma de

Um ponto em comum entre estes

compensação seriam bonificações pagas ao

mecanismos é que os eventos críticos somente

consumidor sempre que metas previamente

serão comunicados com antecedência de

negociadas de redução de consumo médio na

dias, ou talvez horas. Assim, caso as ações de

ponta fossem atingidas.

redução de consumo fiquem inteiramente a

Pela perspectiva da distribuidora, os

cargo dos consumidores, será difícil aproveitar

benefícios viriam das contribuições agregadas

a estreita janela de oportunidades para evitar

por um conjunto de adotantes, que se

penalidades pelo consumo elevado durante

reverteriam em uma curva de carga com picos

a ponta, no caso de adoção do CPP, ou

menos acentuados, criando assim um caminho

para usufruir a bonificação pela redução de

para viabilizar ganhos por postergação de

consumo, no caso do PTR. Uma vez habilitadas nos equipamentos de

ar-condicionado

inteligentes,

as

Tratando eventos críticos da rede de

funções DSM poderão tratar de forma

distribuição

autônoma as situações em que a rede

A rede de distribuição está sujeita a

de distribuição necessitar de um alívio

situações de sobrecarga que podem afetar

adicional, dispensando a atuação direta dos

a qualidade da energia fornecida ou até

consumidores, que apenas acompanhariam

mesmo levar a interrupções momentâneas.

as notificações sobre os eventos, as ações

Tais situações são, portanto, eventos

programadas pelos equipamentos e a

críticos do sistema de distribuição, e podem

contabilização dos resultados.

requerer

contribuições

adicionais

dos

Assim como no caso anterior, o benefício

consumidores para garantir o atendimento

monetário para o consumidor seria a

do pico da demanda do sistema como um

redução no valor da conta de energia ou uma

todo. No Brasil, eventos deste tipo podem

bonificação em troca do leve desconforto

ser causados por extremos de temperatura

causado pela elevação da temperatura.

durante o verão, quando há um aumento

Uma variação deste caso de uso

expressivo do número de equipamentos de

consiste em habilitar o controle direto dos

refrigeração operando simultaneamente.

equipamentos

Este tipo de evento pode ocorrer de

de

ar-condicionado

pela

distribuidora de energia, dentro de limites

forma assíncrona, com pequeno grau de

estabelecidos

previsibilidade. Assim, mecanismos como a

caso, a distribuidora seria responsável pela

tarifação horária podem não ser suficientes

orquestração das operações e poderia obter

para estimular ações de DSM que tratem

resultados mais eficazes em eventos que

pelo

Tabela 1 – Instrumentos de estímulo ao DSM

diferentes

instrumentos de estímulo à redução de

investimentos.

Fascículo

portanto,

consumidor.

Neste

Critical

Consumidores pagam mais

Peak

caro pela energia consumida

Pricing

nos horários da ponta

(CPP)

durante um número limitado de dias do ano. A tarifa tem desconto nos demais horários.

Peak

Combina a tarifa

Time

convencional com a

Rebate

possibilidade de desconto

(PTR)

pela redução do consumo nos horários de ponta em relação à média praticada. Vale em um número limitado de dias por ano.

Fonte: Elaboração própria a partir de estudos do Battle Group [2]

necessitassem de um corte mais acentuado na demanda. Esta funcionalidade é semelhante à oferecida no programa Rush Hour Rewards (RHR) [3], criado pelo fabricante de termostatos inteligentes nest. RHR é um instrumento de resposta da demanda oferecido via acordos da nest com empresas distribuidoras de energia, que, por sua vez, os oferecem aos seus consumidores. Por meio da conectividade do termostato com a HAN e com a internet, as distribuidoras passam controlar a operação do ar condicionado central e do sistema de aquecimento de água em momentos de alta demanda na rede, remunerando o consumidor por sua participação.

Considerações finais Os casos de uso apresentados mostraram possíveis formas de tornar mais efetiva a participação do consumidor em ações de DSM por meio da integração das tecnologias da IoT com os equipamentos de uso doméstico. Entretanto, esta trajetória tende a ser lenta, pois o tempo de vida dos eletrodomésticos é longo e as substituições antecipadas dos equipamentos devem se concentrar em consumidores de elevado perfil inovador. Cabe destacar também que a migração

Figura 3 – Configuração dos parâmetros para a tarifação horária.

em direção à IoT traz consigo alguns desafios,


Apoio

envolvendo desde mudanças nos processos

de produtos inteligentes integrados à rede

operativos até uma ampla disseminação das

de distribuição e com participação de

tecnologias de informação e comunicação,

consumidores podem se tornar laboratórios

especialmente em relação à segurança da

vivos para aprimorar o uso da IoT em

informação e garantia de privacidade, bem

equipamentos de uso doméstico e gerar

como funcionalidades mais complexas que

tecnologias para os eletrodomésticos que

requeiram o uso de técnicas de processamento

vão estar presentes nos lares do futuro.

analítico. Nesse sentido, ações pioneiras e projetos pilotos

mostram-se

como

Referências

instrumentos

essenciais para fomentar o desenvolvimento

[1] ANEEL. Resolução ANEEL 733/2016

de produtos voltados às necessidades dos

– disponível via link http://www2.aneel.gov.br/

consumidores brasileiros e estimular o

cedoc/ren2016733.pdf

surgimento dos atores que irão explorar os

[2] The Brattle Group. Dynamic Pricing:

novos modelos de negócios proporcionados

Past, Present and Future. Canadian Association

pela IoT.

of Members of Public Utility Tribunals

Assim, é importante criar ambientes

june/2011. Disponível em http://www.brattle.

colaborativos para estimular o pensamento

com/system/publications/pdfs/000/004/496/

criativo

com

original/Dynamic_Pricing_Past_Present_and_

tecnologia IoT, exercitar possíveis arranjos

Future_Sergici_June_14_2011.pdf?1378772109

comerciais e identificar convergências de

[3] nest. Learn More about Rush Hour

interesses de atores tão diversos como uma

Rewards. Disponível em https://nest.com/

distribuidora de energia e os fabricantes

support/article/What-is-Rush-Hour-Rewards.

de eletrodomésticos. Dessa forma, pilotos

Acesso em março/2017.

sobre

novos

produtos

*Luiz Acacio Rolim é engenheiro eletricista, com MBA em Gestão Empresarial e Liderança. Possui ampla atuação em pesquisa e desenvolvimento em soluções Smart Grid para o setor de distribuição de energia elétrica, modelos tarifários, geração distribuída, mobilidade elétrica e análise de novos modelos de negócio para o setor elétrico. Atualmente, é engenheiro da Fundação Centro de Pesquisa e Desenvolvimento, tendo atuado na coordenação de projetos de pesquisa aplicada, consultorias, e como líder técnico de projetos relacionados ao setor elétrico e telecomunicações. Camila Silvia Beozzo Bassanezi Mayer é uma profissional com larga experiência nas áreas de Marketing, Gestão de Produto, Comunicação e Inteligência de Mercado. Com graduação em Comunicação Social pela USP e especialização em Administração Mercadológica pela FGV, tem se aprofundado nos últimos anos em técnicas de Design Thinking e Marketing Digital. 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

37


Apoio

Manutenção de equipamentos elétricos

38

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

Capítulo III Conceitos de confiabilidade – Componentes não reparáveis

Este capítulo trata resumidamente da teoria de confiabilidade, contemplando componentes não reparáveis.

Conceitos iniciais

um todo que, por razões econômicas ou tecnológicas, não se reparam ou é um item formado por um único elemento (componente), cuja ocorrência de avaria significa o seu fim de vida. Seja um componente não reparável colocado em operação no instante t=0. Chamando-se X a variável aleatória “instante de

A confiabilidade de um objeto funcional (dispositivo,

ocorrência da falha do componente”, a densidade de probabilidade

equipamento ou sistema) pode ser entendida como uma medida

f(t) da variável X é definida, em termos da probabilidade da falha

do grau de desempenho satisfatório deste objeto, sob condições

ocorrer entre t e t + dt, por:

especificadas de operação. Avaliar a confiabilidade representa uma tentativa de quantificar a qualidade do desempenho, com base na

(1)

teoria das probabilidades. Dessa forma, confiabilidade pode ser definida como a probabilidade de um sistema executar a função

A função distribuição de probabilidade de X, F(t), é definida por:

pretendida durante um intervalo de tempo específico e sujeito a determinadas condições. Neste contexto, o objetivo da manutenção

(2)

e da confiabilidade é garantir que esses equipamentos estarão disponíveis, quando requeridos.

Fascículo

Na definição sobre confiabilidade, quatro importantes fatores são considerados: a probabilidade, o desempenho, o tempo e as

Definindo-se a função confiabilidade, R(t), como a probabilidade do equipamento estar operacional no instante t, resulta:

condições de operação. A teoria de probabilidade é necessária para tratar matematicamente o problema. O desempenho deve

(3)

ser claramente definido. O tempo considerado pode ser contínuo, ou alguma ocasião específica de curta duração. Finalmente, as condições de operação (ambiente, severidade das solicitações,

Derivando-se a equação 3, resulta:

etc.) devem ser bem especificadas, pois possuem grande influência no desempenho do objeto funcional. Outra questão importante

(4)

relacionada à confiabilidade é a definição de sistemas não reparáveis e sistemas reparáveis.

Componentes não reparáveis Sistema não reparável é um conjunto de elementos que formam

Reescrevendo a equação 3: (5)


Apoio

Definindo-se a taxa de incidência de defeitos β(t) por:

(9)

(6) Isto é, β(t) ∙dt é a probabilidade que o componente apresente

Resolvendo-se a equação diferencial, resulta:

defeito no intervalo (t, t + dt) dado que não apresentou defeito até o instante t. (10)

Pela definição de probabilidade condicional, tem-se:

(7)

Se a taxa de defeito for constante ao longo do tempo (β(t) = λ (t)), resulta em: (11) (12) (13)

Das equações 6 e 7, obtêm-se:

Uma representação muito utilizada na confiabilidade é a Curva (8)

de Banheira, representada na Figura 1, e cujo objetivo é descrever a variação da taxa de falhas durante a vida do sistema. A curva representa as fases da vida características de um sistema: mortalidade infantil, maturidade e mortalidade senil, sendo que essas fases estão

A equação 9 relaciona a taxa de incidência de defeito e a função confiabilidade:

associadas ao fator de forma γ. O fator de forma é relacionado à forma de distribuição e à inclinação das curvas, sendo que nem todas

39


Apoio

Manutenção de equipamentos elétricos

40

as distribuições possuem esse fator. A distribuição exponencial, por

por substituição preventiva de itens, e supressão dos agentes

exemplo, não possui um fator de forma porque o comportamento da

nocivos presentes no meio. Neste período, a melhor estratégia

função é constante. O fator de forma possui as seguintes características:

de manutenção é a preventiva, ou seja, já que o equipamento irá falhar, cabe à manutenção aproveitar a melhor oportunidade para

• γ<1: indica mortalidade infantil, com taxas de falha altas e decrescentes no início da vida do produto ou sistema;

substituir ou reformar o item. Smith introduziu uma forma de representação contendo uma

• γ=1: indica falhas aleatórias, com taxas de falha constantes ao longo

perspectiva um pouco mais detalhada da curva da banheira, na

do tempo e geralmente baixas;

qual estão presentes as três distribuições, o que permite entender

• γ»1: indica desgaste de fim de vida útil.

melhor a curva resultante e quais os fatores predominantes para o seu comportamento, conforme ilustra a Figura 2.

Figura 1 – Curva da banheira/ciclo de vida de equipamento.

No período de mortalidade infantil, a taxa de falhas é alta, porém, decrescente. As falhas preliminarmente são causadas por defeitos congênitos ou fraquezas, erros de projeto, peças defeituosas, processos de fabricação inadequados, mão de obra desqualificada, estocagem inadequada, instalação imprópria, partida deficiente, entre outras. A taxa de falhas diminui com o tempo, conforme os

Figura 2 – Curva da banheira detalhada.

Smith também representou as características das distribuições de probabilidades da seguinte forma: Tabela 1 – Características das distribuições de probabilidades

Fase

reparos de defeitos eliminam componentes frágeis ou à medida

(nomes pelo qual

que são detectados e reparados erros de projeto ou de instalação.

é conhecida)

Neste período, a melhor estratégia de manutenção é a corretiva, ou

Arranque

seja, cabe à manutenção não apenas reparar o equipamento, mas

Inicial

Taxa de falhas

defeitos de

Mortalidade

decresce

projeto, fabricação

corrigi-lo, para que a falha não se repita. Entre t1 e t2 é a fase de maturidade ou período de vida útil.

Comportamento

Essencialmente

Infantil

e montagem

O valor médio da taxa de falha é constante. Nesta fase, as falhas

Falhas aleatórias

ocorrem por causas aleatórias, tais como acidentes, liberações

Falhas

Taxa de falhas

componente a cargas

excessivas de energia, mau uso ou operação inadequada, e são

estocásticas

constante

de trabalho superiores

de difícil controle. Falhas aleatórias podem assumir diversas

Vida útil

Submissão do

à planejada, causas

naturezas, tais como: sobrecargas aleatórias, problemas externos

desconhecidas ou

de alimentação elétrica, vibração, impactos mecânicos, bruscas

utilização inadequada

variações de temperatura, erros humanos de operação, entre outros.

Fascículo

Causas

Ocorrência de corrosão,

Falhas aleatórias podem ser reduzidas projetando equipamentos

Desgaste

Taxa de falhas

oxidação, perda de

mais robustos do que exige o meio em que opera ou padronizando

Fadiga

cresce

isolamento, desgaste por

a operação. Neste período, a melhor estratégia de manutenção é a

fricção, etc.

preditiva, ou seja, monitoramento para detectar o início da fase de desgaste.

A curva da banheira é um modelo teórico e bastante aplicável a

Após t2, há crescimento da taxa de falhas, a mortalidade senil,

componentes mecânicos que, por algum motivo, não puderam ser

que representa o início do período final de vida do item. Esta fase

exaustivamente testados após a montagem do sistema e apresentam

é caracterizada pelo desgaste do componente, corrosão, fadiga,

um modo de falha predominante. Contudo, este modelo não é

trincas, deterioração mecânica, elétrica ou química, manutenção

universal e aplicável a qualquer equipamento ou sistema.

insuficiente, entre outros. Para produzir produtos com vida

Sistemas industriais evoluem na curva da banheira segundo

útil mais prolongada, deve-se atentar para o projeto, utilizando

várias características. Pode não existir alguma fase, passando-se,

materiais e componentes mais duráveis, um plano de inspeção e

por exemplo, da mortalidade infantil para a senil, diretamente.

manutenção que detecte que iniciou a mortalidade senil e a previna,

Sistemas eletrônicos geralmente apresentam mortalidade infantil


Apoio

41


Apoio

Fascículo

Manutenção de equipamentos elétricos

42

e depois apenas falhas aleatórias, estacionando na parte baixa da

Moubray, ao apresentar os novos paradigmas no gerenciamento da

curva. Tal região é dita sem memória de falha (failure memoryless),

manutenção, utilizou a descrição disposta na Figura 4.

pois a incidência de uma falha no tempo t não tem correlação com o tempo até a próxima falha. Em software, as falhas de programação geralmente têm apenas mortalidade infantil, pois uma vez corrigidas, é impossível a reincidência, visto que não se originam de processos dissipativos de energia. A evolução do conceito de falha com base na curva da banheira foi decorrente de trabalhos desenvolvidos pela indústria da aviação norte-americana que, a partir da Segunda Guerra Mundial, adotou a estratégia de manutenção preventiva alicerçada na curva banheira. Esta concepção foi levada ao extremo pela indústria de aviação civil. Entretanto, a visão de controlar a confiabilidade de aeronaves através do uso de manutenções preventivas confiáveis mostrou-se inadequada. Na época, um grupo de engenheiros da United Airlines dedicou-se a estudar o assunto, o que resultou nas curvas padrões de idade-confiabilidade, conforme ilustra a Figura 3. A Figura 3 sintetiza a pesquisa dos padrões de falha da 3ª geração de manutenção. Esta investigação revelou que existem seis padrões de falha, e não mais um ou dois, como utilizado anteriormente.

Figura 4 – Concepções de manutenção.

Os estudos realizados com várias centenas de componentes mecânicos, elétricos e estruturais de aeronaves civis e materializados na forma de falhas da Figura 3 demonstraram que: • Somente um pequeno percentual (4%) atualmente corresponde à curva banheira (curva A); •

Mais

significativo,

somente

6%

dos

componentes

experimentam uma região de desgaste durante o tempo de vida útil da aeronave (curvas A e B). Especificamente, o padrão B caracteriza aeronaves com troca de motore. Acrescentando o padrão C, característica de turbina de aeronaves, tem-se que 11% dos componentes experimentam sintomas de envelhecimento;

Figura 3 – Padrões de idade-confiabilidade para equipamentos não estruturais de aeronaves.


Apoio

• 89% dos componentes nunca apresentaram qualquer

considerar que esse equipamento ou sistema tem sempre

envelhe­cimento ou desgaste durante o tempo de vida útil das

seus componentes na região β constante, sendo a distribuição

aeronaves (padrões D, E e F). Especificamente, os rolamentos

de defeitos exponencial. A consequência prática disto é que,

se enquadram no padrão E e os componentes eletrônicos no

para componentes que trabalham na região de β constante, a

padrão F;

confiabilidade não depende da idade dos componentes.

• 72% dos componentes experimentam o fenômeno de mortalidade infantil (padrões A e F);

O tempo que o componente leva, em média, para apresentar defeito é dado pela variável X .

• O grupo de maior percentual (68%) começa como curva banheira e nunca atinge a região de envelhecimento (padrão F). Estas descobertas contradizem a crença de que sempre há uma conexão entre confiabilidade e idade de operações. Efetivamente, a partir de 1968, as empresas aéreas americanas

(14)

Como o componente é colocado em funcionamento em t=0, necessariamente f(t) = 0 para t < 0, logo

passaram a adotar uma nova técnica de manutenção preventiva com base nestes estudos. Em 1975, o Departamento de Defesa

(15)

dos Estados Unidos sugeriu que o conceito que estava sendo aplicado desde 1968 fosse intitulado de “Reliability-Centered Maintenance” (Manutenção Centrada em Confiabilidade) e

Da equação 4, resulta:

aplicado na maioria dos sistemas militares. Em 1978, a United Airlines produziu o documento referência inicial de MCC, sob

(16)

contrato com o Departamento de Defesa americano. Se os componentes de um equipamento ou sistema são sujeitos a manutenção, de modo que venham a ser substituídos antes que atinjam a região de envelhecimento, pode-se

Supondo que R(t) decresça com suficiente rapidez quando t→∞ (o que ocorre no caso de distribuição exponencial), resulta:

43


Apoio

Manutenção de equipamentos elétricos

44

• Lafraia, J. R. B. “Manual de Confiabilidade, Mantenabilidade (17)

e Disponibilidade”. 1ª Edição. Editora Qualitymark, Rio de Janeiro, 2001. 388p.

Em que X representa o tempo médio para falhar. Costuma-se indicar o tempo X pelo indicador MTTF:

Lemos,

B.

J.

A.

“Análise

RAMS

na

componente

Manutenibilidade”. Dissertação (Mestrado em Engenharia Mecânica). Universidade Técnica de Lisboa, 2010. • Moubray,J. “RCM II Reliability-Centered Maintenance”. 2ª

(18)

Edição, Editora Industrial Press Inc, Nova York, 1997. • Nowlan, F. S.; Heap, H. F. “Reliability-Centered Maintenance”. Department

No caso de distribuição exponencial, em que R(t)=e-λt, resulta:

of

Defense.

Report

Number

AD-AO66579.

Washington D.C. 1978. • Pereira, F. J. D.; Sena, F. M. V. “Fiabilidade e sua Aplicação à Manutenção”. Editora Publindústria, 2012. 200p.

(19)

• 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

(20)

em Ciências – Engenharia Elétrica). Universidade de São Paulo, 2016. • Sellitto, M. A. “Formulação estratégica da manutenção

Assim, um componente que falha, em média, a cada dois anos (MTTF = 2 anos) tem uma taxa de falha de λ = 0,5 falhas/ ano, considerando a hipótese de distribuição exponencial. O próximo capítulo abordará os principais conceitos de confiabilidade para componentes reparáveis e modelos combinatórios. Apresentará também as informações básicas acerca do software utilizado nas simulações realizadas neste trabalho.

Referências • Alkaim, J. L. “Metodologia para incorporar conhecimento intensivo às tarefas de manutenção centrada na confiabilidade aplicada em ativos de sistemas elétricos”. Tese (Doutorado em Engenharia de Produção). Universidade Federal de Santa

industrial com base na confiabilidade dos equipamentos”. Revista Produção, v.15, p.44-59, 2005. • Sellitto, M. A.; Borchadt, M.; Araújo, D. R. C. “Manutenção centrada em confiabilidade: uma abordagem quantitativa” Anais do XXII Encontro Nacional de Engenharia de Produção (ENEGEP). Curitiba, 2002. • Siqueira, I. P. “Manutenção centrada em confiabilidade”. Editora Qualitymark. Rio de Janeiro, 2005. 408p. • Smith, A. M. “Reliability-Centered Maintenance”. 1ª Edição. Editora McGraw-Hill. EUA, 1993. 216p. • Smith, D. J. “Reliability, Maintainability and Risk”. 7ª Edição. Editora Elsevier, 2005. 368p. • Wuttke, R. A.; Sellitto, M. A. “Cálculo da disponibildiade e da posição na curva da banheira de uma válvula de processo petroquímico”. Revista Produção. v. 8, 2008.

Catarina. Florianópolis, 2003.

Fascículo

• Duek, C. “Análise de confiabilidade na manutenção de componente mecânico de aviação”. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Produção). Universidade Federal de Santa Maria, 2005. • Gambirasio, G. “Confiabilidade de sistemas elétricos”. Universidade de São Paulo, 1980. • Geraghety, T. “Obtendo efetividade do custo de manutenção através da integração das técnicas de monitoramento de condição, RCM e TPM”. Disponível em: http://www.sqlbrasil. com.br/sql-RCM2-ttec_integracaombcrcmtpm.html.

*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.

• Gulati, R. “Maintenance and Reliability Best Practices”. 2ª Edição. Editora Industrial Press, 2009. 416p. • Kececioglu, D. B. “Reliability Engineering Handbook”. 1ª Edição. Destech Publications, 2002. 720p.

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

45


48

Aula Prática

Por Edmilson José Dias, Willian Alves de Souza e Fernando Medeiros da Silva*

Cabos de média tensão Projeto de implantação do cabo coberto de dupla camada nas redes compactas de distribuição: uma viabilidade para melhoria de desempenho operacional e gestão eficiente do ativo

O objetivo primordial para a aplicação de novas tecnologias em ativos de redes de distribuição

pela concessionária de energia elétrica é garantir, através da alocação ótima de recursos em soluções de engenharia, a eficiência operacional da distribuidora através da redução de custos operacionais sob observação de requisitos mínimos de qualidade de serviço. As ações eficientes de engenharia afetam positivamente a condição dos ativos da rede de distribuição, reduzindo, assim, a probabilidade de ocorrência e/ou o tempo de restabelecimento de energia, resultando em uma maior disponibilidade de fornecimento de energia elétrica.

Assim, o resultado da renovação e/ou inovação tecnológica do ativo, deverá ser a constante

melhoria de desempenho, aliado com resultados dos investimentos da manutenção, o que vai reduzir a exposição da distribuidora aos riscos financeiros associados à ocorrência de contingências, a um custo satisfatório da implementação das soluções de engenharia. Neste contexto, as soluções tecnológicas oferecem suporte à gestão de ativos para o planejamento dos investimentos em manutenção, tanto em longo prazo (através de projetos pilotos de aperfeiçoamento tecnológico), como curto prazo (através de soluções imediatas in loco através de seleção de alvos).

Baseado nestes conceitos, o trabalho a seguir visa apresentar o projeto de implantação

do cabo coberto dupla camada nas redes compactas de distribuição de energia em média tensão (13,8 KV) da Cemig Distribuição, por meio de ações de pesquisa, laboratórios e pilotos em campo. Busca ainda explanar todo o histórico, desenvolvimento e desempenho atual das redes compactas de energia. Os projetos pilotos propostos e realizados mostraram o sucesso do projeto, norteando a empresa para um novo patamar de tecnologia a ser utilizada nas suas redes de distribuição.

Desenvolvimento A rede de distribuição de média tensão compacta com cabo coberto

Histórico e critérios de utilização na Cemig D - A partir do ano de 1950, um engenheiro

americano chamado Bill Hendrix, da empresa Hendrix W&C, iniciou o desenvolvimento da rede compacta com os condutores instalados em espaçadores, topologia denominada de “spacer cable”. A ideia era de controlar o campo elétrico pela utilização de acessórios não metálicos e feitos com a mesma base polimérica que o cabo protegido, ou seja, com a mesma constante dielétrica. Com isso, o agrupamento dos condutores em um espaçador polimérico exigiria maiores cuidados com as condições de isolamento elétrico entre os condutores fases e o cabo mensageiro. Dessa forma, seria possível evitar rupturas no isolamento do conjunto. Além disso, o novo sistema teria compactação próxima à encontrada nas redes isoladas, resultando em

O Setor Elétrico / Março de 2017


49

O Setor Elétrico / Março de 2017

uma redução da impedância característica

iniciaram

do sistema, além de possibilitar a utilização

referente à implantação das redes aéreas

uma

pesquisa

mais

efetiva

de vários circuitos na mesma posteação,

compactas.

aumentando o nível de desempenho,

qualidade e segurança do sistema de

realizados em laboratório e em campo,

distribuição aéreo.

o uso da rede distribuição compacta

Finalmente, em 1998, após vários testes

O Brasil, devido à grande influência

que consiste no uso de cabos cobertos

dos fabricantes de equipamentos e à

instalados em espaçadores poliméricos,

necessidade de expansão com redução

foi definitivamente padronizado na Cemig

nos custos de implantação, adotou, como

D em novas extensões e reformas de

em vários outros países ao redor do

redes urbanas nas bitolas de 50 mm² e

mundo, as redes de distribuição aéreas

150 mm2, tensões 15 kV e 25 KV. Hoje,

convencionais como padrão. Por conta

também é largamente utilizado na maioria

da elevada taxa de falha no fornecimento

das concessionárias brasileiras, substituindo

de energia, do baixo nível de qualidade

gradativamente a rede convencional (nua).

de fornecimento, do elevado impacto

Dentre as vantagens da utilização desse

ambiental

padrão de rede, destacam-se:

e

do

crescente

custo

operacional deste sistema, o desempenho não satisfatório das redes convencionais

• A redução das áreas de podas de árvores

motivou o desenvolvimento das redes

em conflito com as redes de distribuição de

aéreas compactas no Brasil, no passado,

energia elétrica;

conhecidas como redes protegidas com

• A diminuição do número de interrupções

tecnologia mais moderna.

do fornecimento de energia elétrica aos

Em 1988, as concessionárias Cemig,

clientes;

Copel e Eletropaulo desenvolveram um

• O custo de implantação inferior as redes

trabalho conjunto de pesquisa para o uso

isoladas e subterrâneas;

de cabos cobertos em redes aéreas de

• A melhor otimização e compactação

13,8 kV com topologias convencionais.

do circuito, melhorando aspecto visual e

Inicialmente, a pesquisa considerou a

espacial da rede.

utilização de cabos de alumínio cobertos com polietileno em substituição aos cabos

de alumínio nus, mantendo-se a topologia

do cabo coberto na Cemig D vem

convencional com o uso de cruzetas

crescendo quase que exponencialmente,

e isoladores de porcelana. O objetivo

alcançando, atualmente, aproximadamente

principal do trabalho era testar em campo

13.000 km, o que corresponde a 36% do

a eficiência dos cabos cobertos quando em

parque total de 36.300 km de redes de

contatos eventuais com galhos de árvores,

distribuição

objetos na rede e ainda convivendo em

Com a substituição gradual (em novas

ambientes com poluição. A experiência

extensões e reformas) das redes primárias

mostrou que os cabos cobertos atendiam

convencionais existentes pelas compactas,

aos requisitos mínimos para aplicação em

a projeção para após o ano de 2024 é

áreas urbanas.

que existam mais condutores cobertos

Outro evento impulsionador para o

do que nus no sistema elétrico urbano da

desenvolvimento das redes compactas

Cemig D. Contudo, existem critérios bem

no Brasil ocorreu ao longo da década de

definidos para a instalação ou não de redes

1990, com o crescimento das pressões da

compactas nos circuitos urbanos, dentre os

sociedade e poder público contra a poda

quais destacam-se:

agressiva de árvores e a necessidade de

Indicações:

Ao longo dos últimos anos, a implantação

urbana

da

concessionária.

maior confiabilidade, qualidade e segurança dos sistemas elétricos de distribuição.

• Ramais e derivações com altas taxas de

Neste cenário, as concessionárias brasileiras

falhas;


50

Aula Prática

O Setor Elétrico / Março de 2017

• Ruas estreitas e com problemas de afastamento;

funcionando como isolação primária (ótimas propriedades elétricas) e

• Redes com mais de um circuito por estrutura;

o HDPE como isolação secundária (ótimas propriedades mecânicas e

• Descongestionamento de saídas de SE’s.

resistência ao trilhamento elétrico quando em contato com árvores). Hoje, os condutores utilizados nos Estados Unidos possuem camadas

Contraindicações:

adicionais e distintas em comparação aos cabos produzidos no Brasil, que possuem camada única.

• Locais densamente arborizados (com galhos e troncos de árvores

em contato permanente com o cabo) e com atmosfera contaminante;

de melhorar a performance das redes compactas, por conta da sua

Ao longo dos últimos cinco anos na Cemig D, surgiu a necessidade

• Grandes vãos sem acesso à rede para manutenção.

queda de desempenho operacional verificada em várias ocorrências no sistema elétrico, principalmente, envolvendo árvores. No final de

Características básicas gerais da rede compacta

2014, iniciou-se então o projeto de implantação do cabo coberto

dupla camada, com o foco principal de maior proteção dielétrica e

A rede compacta é constituída basicamente de cabos cobertos,

cabos mensageiros de aço, espaçadores losangulares e isoladores

mecânica frente a agentes externos e objetos aterrados.

poliméricos. Os dois últimos são constituídos de material polimérico com isolação termoplástica HDPE (polietileno de alta densidade),

Motivadores

cujas propriedades mecânicas, elétricas e químicas fornecem a

estes componentes, dentre outros aspectos, resistência à tração/

aumento significativo das ocorrências relevantes (acima de

impacto, rigidez dielétrica, permeabilidade e estabilidade química,

20.000 clientes x horas) nos circuitos urbanos de rede compacta,

os quais garantem a compatibilização elétrica com o cabo coberto

em comparação aos de rede convencional (nua). Em 2015, este

e bom desempenho de todo o conjunto. O cabo é dotado de

aumento culminou com a ultrapassagem do número de ocorrências

uma cobertura protetora extrudada de material polimérico (XLPE),

na rede compacta em comparação a convencional:

Nos últimos três anos, tem-se verificado na Cemig D um

visando a redução da corrente de fuga em caso de contato acidental com objetos aterrados e a diminuição do espaçamento entre os condutores. Atualmente, os polímeros que compõem a rede compacta possuem facilidade de fabricação e processamento, consolidando esta tecnologia no setor elétrico em nível nacional, e, no caso da Cemig D, possibilitando a sua utilização em larga escala em toda a sua área de concessão.

Figura 1 – Rede compacta com cabo coberto e acessórios.

O projeto de implantação do cabo coberto dupla camada na rede compacta da Cemig D Histórico e origem do cabo coberto dupla camada

Figura 2 – Estudo comparativo de ocorrências relevantes: rede convencional x compacta. Fonte: Gerenciamento de Interrupções da Cemig D (Gerint).

Analisando as ocorrências relevantes em circuitos de redes compactas

no ano de 2015, verifica-se a causa árvore como destaque (31,4%):

Os compostos de polietileno são utilizados em isolamentos de

cabos de energia devido às suas propriedades elétricas, como: baixo fator de dissipação e constante dielétrica e alta rigidez dielétrica em corrente alternada e impulso. Existem, basicamente, dois tipos de polietileno normalmente utilizados: o LDPE (baixa densidade) e o HDPE (alta densidade). Sendo o polietileno um polímero amorfo-cristalino, a densidade é intimamente relacionada ao grau de cristalização do material.

Na França, são encontradas aplicações de LDPE para tensões de

até 400 KV e HDPE de até 225 KV.

O HDPE tem sido utilizado nos Estados Unidos para aplicações

em redes compactas para tensões de isolamento de até 35 KV, sempre em conjunto com o LDPE em dupla camada, ou seja, o LDPE

Figura 3 – Comparativo das ocorrências relevantes em 2015 em circuitos de rede compacta. Fonte: Gerint.


52

Aula Prática

A realização anual de podas de árvores, nos circuitos de média

O Setor Elétrico / Março de 2017

O cabo coberto em utilização na Cemig possui basicamente um

tensão urbanos da CEMIG D, vem caindo ao longo dos últimos anos

condutor de alumínio com uma cobertura de termofixo extrudado de

podendo comprometer também o bom desempenho das redes,

polietileno reticulado (XLPE), provendo o mesmo de uma capacidade

principalmente em dias atípicos (fenômenos naturais da natureza).

de permitir contatos eventuais com arborização e alguns elementos aterrados. Porém, nem sempre esta propriedade é capaz de evitar danos na estrutura da cobertura do cabo quando do contato eventual com elementos externos aterrados, devido à não equalização das linhas de campo elétrico na superfície do condutor. Uma blindagem no cabo basicamente elimina a distorção das linhas de campo elétrico produzida pelos fios da camada externa do condutor:

Figura 4 – Estudo comparativo anual: realização financeira (R$ e US’s) em podas de árvores. Fonte: SAP-R3 – Sistema Integrado de Gestão Empresarial.

Com as evidências mais recentes de baixo desempenho operacional

do cabo coberto normal, reincidências de causa “árvores” e elevação dos custos de manutenção, amostras de cabos foram retiradas da rede após algumas ocorrências e analisadas internamente. Alguns defeitos típicos na estrutura do cabo foram verificados, tendo como principais: • Trilhamento elétrico: formação de caminhos eletricamente condutivos iniciados e desenvolvidos sobre a superfície do material da cobertura, resultando na perda das suas características isolantes provocada pela corrente superficial e micro arcos causados pela diferença de potencial elétrico sobre a superfície; erosão: perda de origem não condutiva de material da superfície isolante; • Trincas/fendas na cobertura do cabo: formação de micro fraturas superficiais em intervalos de aproximadamente 3 metros, consistindo num corte quase perfeito, transversal, e deixando o condutor vulnerável ao meio externo; • Abrasão: desgaste provocado no condutor pelo contato de galhos

Figura 5 – Comparação do campo elétrico no cabo com e sem o material semicondutor.

Além da camada semicondutora, uma proteção adicional

de HDPE na cobertura existente de XLPE garante uma maior resistência ao trilhamento elétrico e abrasão, duas das principais anomalias de origem elétrica e mecânica do cabo protegido. O Polietileno Reticulado (XLPE) é obtido a partir da modificação da estrutura do Polietileno Termoplástico (LDPE), e possui, além de todas as suas propriedades elétricas, melhores propriedades físicas com o aumento da temperatura. Com a adição na composição do aditivo “track resistant” na base polimérica do XLPE, ocorre a minimização dos efeitos provocados pelo trilhamento elétrico. O HDPE, que é um polietileno amorfocristalino de alta densidade e essencialmente linear, possui baixo fator de dissipação e constante dielétrica e alta rigidez dielétrica em corrente alternada e impulso. E agrupa, em uma única estrutura:

de árvores de forma constante, diminuindo a espessura do cabo no ponto de contato e consequente carbonização da cobertura. Premissas do projeto

O projeto de implantação do cabo coberto dupla camada na

rede compacta da Cemig D, que basicamente altera a estrutura da cobertura do cabo, objetiva:

Figura 6 – Estrutura física do cabo coberto dupla camada.

• Redução das anomalias provocadas principalmente por árvores em contato com o cabo coberto; • Maior resistência a abrasão, erosão e trilhamento elétrico; • Redução dos custos operacionais e de manutenção e consequente melhoria da confiabilidade no fornecimento de energia elétrica; • Aumento da segurança para população e empregados.

Figura 7 – Amostra do cabo coberto dupla camada utilizado no projeto.


53

O Setor Elétrico / Março de 2017

• Material semicondutor para atenuar a distorção das linhas de campo elétrico na camada externo do condutor; • Primeira cobertura XLPE como isolação primária e ótimas propriedades elétricas; • Segunda cobertura HDPE como isolação secundária

e

ótimas

propriedades

mecânicas e elétricas quando em contato com elementos externos (principalmente árvores).

Com isso, obtém-se um cabo coberto

dupla camada que potencializa toda a estrutura de isolamento, devido à união das propriedades físicas e químicas dos componentes das diversas camadas da composição. Foram, então, definidas as características construtivas e físicas do cabo dupla camada do projeto piloto: tensão 15 KV, bitola do condutor 50 mm2, composição básica de Polietileno Reticulado (XLPE) + Polietieno de alta densidade (HDPE), operando a uma temperatura de 90°C máxima em regime permanente,

com

dimensões

pré-

definidas das camadas: A) camada semicondutora com função de equalização do campo elétrico e espessura 0,4 mm; B) camada XLPE com função de isolação primaria,

atenuação

dos

efeitos

do

campo elétrico/trilhamento elétrico e espessura 1,5 mm; C) camada HDPE com função de isolação secundária, proteção mecânica/elétrica do cabo e espessura 1,5 mm. Após

pesquisas

e

contatos

com

alguns fabricantes, foi acordada uma parceria com um fornecedor mundial de cabos para o projeto, fabricação e fornecimento de 5 Km de cabo coberto dupla camada com as características definidas previamente no projeto. Abaixo foto da amostra do cabo adquirido no projeto. Ensaios realizados

Os principais ensaios realizados em

fábrica no cabo, antes da aquisição para


54

Aula Prática

O Setor Elétrico / Março de 2017

indeterminada e vento (causadas por árvores que apenas tocam

a realização o projeto piloto, foram:

transitoriamente a rede), em um período médio de um ano. • Características físicas do composto da cobertura e da

semicondutora;

na Cemig D é de uma intervenção/ano. Para os dois trechos

A periodicidade média de podas em redes de média tensão

• Tração à ruptura do condutor;

selecionados do projeto, foram suspensas as podas programadas

• Resistência da cobertura à abrasão;

após a data de instalação do cabo protegido dupla camada, visando

• Resistência à penetração longitudinal de agua;

o teste de desempenho físico e operacional do cabo.

• Resistência ao intemperismo artificial; • Verificação da aderência da cobertura;

O primeiro trecho do projeto-piloto

• Resistência da cobertura ao trilhamento elétrico (cabo coberto

envelhecido em câmara de intemperismo);

município de Contagem, com proteção chave fusível e circuito com

• Temperatura de fusão e de oxidação do(s) material(ais) da

características de grande concentração de árvores de grande porte

cobertura.

(Eucaliptos) acima da rede primária e outras de pequeno porte

O primeiro trecho selecionado do projeto-piloto localiza-se no

(Castanheiras). O conflito árvores/rede é quase constante com um

Em especial, no ensaio de resistência da cobertura ao

número considerável de ocorrências com reincidências.

trilhamento elétrico realizado em 28/04/2015, a amostra nova de cabo coberto dupla camada apresentou um resultado bem

• Data da execução do projeto-piloto: 23/09/2015;

acima da expectativa comparado ao exigido pela ABNT NBR

• Número de reincidências acidentais no trecho de Janeiro/2014

11873 (mínimo de 2,75 kV): 6,0 kV (Fonte: Relatório de ensaio

até 23/09/2015: 06 (fonte: Controle de Interrupções da Cemig D

de resistência ao trilhamento elétrico - 29/04/2015):

- Conint);

Tabela I – Resultados obtidos no ensaio de trilhamento elétrico Ensaio resistência

Tensão

Tensão

Tempo

Resistividade

ao trilhamento

inicial de

mínima a

mínimo

da solução

elétrico

ensaio

suportar

Especificações

2,5 kV

2,75 kV

2 horas

3,95 Ω.m

Resultado do

2,5 kV

6,0 kV

16 horas

3,8 Ω.m

de ensaio contaminante

• Tempo total em minutos das interrupções: 573,87 (fonte: Conint); • Número total de clientes interrompidos: 2.760 (fonte: Conint); • Comprimento total de condutor dupla camada instalado no circuito: 2 Km; • Custo total da obra de instalação do cabo dupla camada (mão de obra + materiais) = R$ 34.184,00.

ensaio

A amostra do cabo suportou por 16 horas uma tensão final de

6,0 kV sem apresentar nenhum evento que reprovasse o ensaio. O ensaio só foi finalizado devido ao equipamento ter chegado à sua tensão limite. Figura 9 - Trecho do primeiro projeto-piloto durante e após a instalação do cabo dupla camada.

O segundo trecho do projeto-piloto O segundo trecho selecionado do projeto localiza-se no município de Nova Lima, protegido também por uma chave fusível. O circuito possui grande concentração de árvores (principalmente do tipo “Palmeira”) que, em conflito com a rede, sempre causa danos ao cabo e um número considerável de ocorrências com reincidências:

Figura 8 – Perfil de tensão no ensaio de resistência ao trilhamento elétrico.

• Data da execução do projeto-piloto: 11/11/2015; • Número de reincidências acidentais no trecho de Janeiro/2014 até

O projeto piloto

11/11/2015: 07 (fonte: Conint);

• Tempo total em minutos das interrupções: 445 (fonte: Conint);

Foram selecionados dois circuitos na região da grande Belo Horizonte

para a realização do projeto-piloto, com as seguintes premissas:

• Número total de clientes interrompidos: 1.249 (fonte: Conint); • Comprimento total de condutor dupla camada instalado no circuito:

• Condutor coberto normal, bitola 50 mm em derivação trifásica

800 metros;

(proteção com chave fusível);

• Custo total da obra de instalação do cabo dupla camada (mão de

• Maior número de ocorrências com reincidências causa árvores,

obra + materiais) = R$ 6.100,00.

2


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O Setor Elétrico / Março de 2017

(CONINT): não se verificou ocorrência acidental nos trechos e avarias nos cabos após uma inspeção visual realizada nos dois circuitos, mesmo após a interrupção de todas as podas e o crescimento/convivência normal das árvores com a rede no período anual chuvoso de dezembro de 2015 a março de 2016. Analise técnica em campo após nove meses das instalações:

Aproximadamente após nove meses das instalações, foram

realizadas inspeções termográficas e criteriosas com a equipe de rede energizada nos dois trechos dos projetos-piloto. No município de Contagem, além do contato permanente de galhos de palmeira e castanheira com o cabo, foi verificado em dois vãos um esforço mecânico no condutor de maneira severa.

Figura 10 - Trecho do segundo projeto-piloto durante e após a instalação do cabo dupla.

Avaliação técnico econômica do projeto

Após cinco e nove meses decorridos das instalações do

cabo coberto dupla camada nos dois trechos selecionados do projeto-piloto, foram realizadas avaliações de desempenho em campo e operacional (CONINT). Analise técnica em campo após cinco meses das instalações:

Após cinco meses decorridos das instalações do cabo

coberto dupla camada nos dois trechos, foi realizada uma avaliação de desempenho em campo e operacional

Figura 11 - Árvores em conflito com o cabo dupla camada no trecho do primeiro projeto.


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Aula Prática

O Setor Elétrico / Março de 2017

B. 2º trecho: Município de Nova Lima/MG

Figura 12 - Árvores em conflito com o cabo dupla camada no trecho do segundo projeto-piloto.

Analises termográficas: A - 1º trecho: Município de Contagem/MG

Figura 14 – Imagem termográfica de árvores em conflito com o cabo dupla camada no trecho do segundo projeto-piloto.

Tabela III – Análise termográfica no trecho de conflito do cabo dupla camada com árvores no trecho do segundo projeto-piloto Área analisada

Temperatura máxima (°C)

P1

19,3

0,30

P2

18,5

-0,48

P3

18,8

Tabela II – Análise termográfica no trecho de conflito do cabo dupla camada com árvores no trecho do primeiro projeto-piloto Área analisada

Temperatura máxima (°C)

ΔT (°C)

P1

22,1

-0,66

P2

22,2

-0,54

P3

22,2

-0,56 22,1

Ref. (°C)

-0,14 19,0

Ref. (°C) Figura 13 - Imagem termográfica de árvores em conflito com o cabo dupla camada no trecho do primeiro projeto-piloto.

ΔT (°C)

Data: 30/06/2016 Hora: 13:50:36 ε: 0,75 T. ambiente: 19,0°C Umidade: 0,80 Distância do alvo: 12,0 m Nº serial da termocâmera: 404003892 Comentários: Trecho percorrido de cabo 50 mm protegido camada dupla, com galho de coqueiro tocando no mesmo, indicado pelo gráfico P1 e P3.

Data: 30/06/2016

Hora: 10:05:24

Nota-se que as temperaturas medidas permanecem com

ε: 0,75

variações mínimas, delta diferenciado no percorrer das medições,

T. ambiente: 19,0 °C

variando entre -0,14°c e 0,30°c.

Umidade: 0,80 Distância do alvo: 12,0 m

Observação: Consideramos anomalias térmicas temperaturas acima

Nº serial da termocâmera: 404003892

de 20°c. Conclusão: Sem anomalias térmicas para as medições (trecho

Comentários: Trecho percorrido de cabo 50 mm protegido

indicado).

camada dupla, com galho de árvore forçando o mesmo, Análise financeira

indicado pelo gráfico P2.

Nota-se

que

as

temperaturas

medidas

permanecem

Considerando

o

número

total

de

desligamentos

com

com variações mínimas, delta diferenciado no percorrer das

reincidências causa árvores, indeterminada e vento, em um período

medições, variando entre -0,66°c e -0,54c.

médio de um ano nos circuitos dos dois trechos dos projetos-

Observação: Consideramos anomalias térmicas temperaturas

piloto, e as consequentes despesas totais com manutenção

acima de 20°c.

corretiva, compensação real e energia não faturada, o custo total

Conclusão: Sem anomalias térmicas para as medições (trecho

correspondeu a R$ 11.154,96, conforme demonstrado na tabela a

indicado).

seguir:


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O Setor Elétrico / Março de 2017

Tabela IV - Análise das interrupções com reincidências nos 2 trechos do projeto piloto (fonte: GDIS – Gestão da Distribuição da Cemig D).

Este custo total de R$ 11.154,96 (OPEX), dispendido no

todo o trecho urbano, o que hoje corresponde a um valor estimado

atendimento de todas as reincidências nos circuitos dos dois

de R$ 2.500.000/ano.

trechos, pagaria todo o investimento (CAPEX) de aquisição de

2.800 metros de cabo dupla camada utilizados nos dois projetos

satisfatório do projeto, o que sinaliza para a Cemig D investimentos

(valor total de R$ 8.512,00), e ainda sobraria R$ 2.643,00, que

futuros maiores para aquisição do cabo coberto duplo camada,

poderiam ser investidos na aquisição de mais aproximadamente

além da consolidação da padronização deste novo ativo.

Somente pelas análises citadas evidencia-se o resultado

870 metros.

Atualmente, a Cemig D tem um custo total de R$ 25.000.000/

Conclusões

ano em despesas para execução de podas, com periodicidade de uma vez por ano em cada trecho dos 36.000 Km de circuito primário

urbano, sendo 36% deste total composta por rede compacta. Pela

operacional similar ao coberto dupla camada nos dois circuitos

curva de tendência de crescimento da rede compacta urbana e

pilotos selecionados, seria o isolado que contém bloqueio total do

decrescimento da convencional (já despadronizada), a previsão é

campo elétrico na sua superfície. Porém, atualmente, é inviável para

que tenhamos no ano de 2024 a mesma quantidade instalada das

qualquer concessionária a substituição por cabos isolados nestes

duas modalidades de rede. Padronizando o cabo coberto dupla

tipos de circuitos, visto o alto valor atual do mesmo em comparação

camada na Cemig D em 2017, a expectativa é que, em 2024,

com os cobertos. Hoje, o cabo isolado possui um preço médio

cerca de 20 % da rede urbana seja constituída desta modalidade.

seis vezes maior que o coberto, sem contar com os acessórios e

Propondo a mudança da periodicidade de podas (somente nos

custos com a mão de obra altamente especializada para instalação

circuitos com cabo coberto dupla camada devido à alta eficiência

e manutenção.

verificada no projeto) para uma vez a cada dois anos, teríamos

anualmente uma economia de 50% da despesa total em 20% de

coberto normal e o de dupla camada, observa-se uma diferença média

Antes do projeto, o único cabo que poderia ter desempenho

Comparando os investimentos de hoje para aquisição do cabo


Aula Prática

58

O Setor Elétrico / Março de 2017

de 15% a 20 % a mais para o segundo. Mas

selecionados

se expandirmos este comparativo para um

reincidências de ocorrências causa árvores;

de

determinado conjunto de obras com consumo

• Cor diferenciada do cabo dupla camada

de cabos dupla camada acima de 100 KM, em

para as próximas aquisições e sinalização

que possivelmente teremos ganhos de escala

no Gemini destacada dos circuitos após a

e de produção, esta diferença comparativa

instalação;

tende a reduzir para uma faixa de 3% a 5%.

• Elaboração da especificação técnica do

Mensurando os ganhos futuros (melhor

cabo coberto dupla camada, de acordo

desempenho operacional e de segurança do

com as premissas do projeto piloto;

cabo coberto dupla camada), o investimento

• Padronização definitiva do cabo coberto

fica totalmente viável e lucrativo apesar da

dupla

pequena diferença de custos.

aquisições do cabo coberto normal.

camada

alimentadores

e

com

encerramento

das

Para uma concessionária de energia elétrica, em

quanto

menor

manutenção

as

corretiva

despesas

Referências

investindo

acertadamente em ativos eficazes, maior será

1. CEMIG: Especificação Técnica - Cabos

a eficiência operacional e retorno financeiro

de alumínio cobertos para média tensão.

para a empresa. Hoje, a Cemig D tem uma

02.118

despesa média anual de R$ 25 milhões por

outubro/2014.

ano em podas nos seus circuitos urbanos.

2.

Diminuindo a periodicidade de podas nos

Instalações básicas de redes de distribuição

circuitos com cabo coberto dupla camada,

compactas. ND-2.9. Belo Horizonte/ MG,

esta despesa anual pode ser reduzida e

junho/2012.

alocada para outro programa de investimento.

3. CEMIG: Norma de distribuição - Projetos

O

ativos

de redes de distribuição aéreas urbanas.

eficientes mitiga riscos de falhas, os quais

ND-3.1. Belo Horizonte/ MG, janeiro/2014.

oneram menos custos na corretiva. No caso

4. GENERAL CABLE: Relatório de ensaio

deste projeto, fica evidenciada a viabilidade

de resistência ao trilhamento elétrico –

de investimento neste novo ativo, norteando

abril/2015

a empresa para uma padronização definitiva

5. CREDSON, de Salles, NOBREGA -

e efetivação futura de quantidades maiores e

Compatibilidade Dielétrica nas Redes de

significativas de aquisição, com objetivos de:

Distribuição Spacer de 25 Kv - agosto/2011.

investimento

preciso

em

379K.

CEMIG:

Belo

Norma

Horizonte/ de

MG,

Distribuição

-

6. ROCHA TEIXEIRA JUNIOR, Mario Daniel •

Maior

desempenho

confiabilidade

do

operacional

sistema

elétrico

e

- Cabos de Energia - 2ª Edição 2004.

e

alinhamento regulatório;

*Edmilson José Dias é engenheiro eletricista,

• Renovação eficiente dos ativos com

pós-graduado em Gestão de Projetos de

aumento de receita;

Engenharia e mestrado em Engenharia de

• Disponibilidade de outras equipes para

Energia. Atualmente, é engenheiro da Gerência

outros tipos de manutenção;

de planejamento e engenharia da Operação

• Redução dos custos de manutenção

e Manutenção da Distribuição da Cemig

preventiva (periodicidade de podas);

Distribuição.

• Melhoria dos índices DEC/FEC/DIC/FIC, com qualidade de fornecimento de energia

William Alves de Souza é engenheiro eletricista,

satisfatório para clientes e comunidades.

com especialização em Gestão de Negócios e mestrado em Engenharia Elétrica. Atualmente, é

Providências futuras imediatas:

engenheiro de planejamento do Sistema Elétrico da Cemig Distribuição.

• Aquisição imediata de 100 Km de cabos cobertos dupla camada bitola 150

Fernando Medeiros da Silva é engenheiro

mm , visando a instalação em circuitos

eletricista da Cemig Distribuição

2


Renováveis ENERGIAS COMPLEMENTARES

Ano 1 - Edição 9 / Março de 2017

Projeto híbrido eólico-solar

Uma maneira de aumentar a competitividade e ampliar a penetração de projetos fotovoltaicos de grande porte *Notícias selecionadas sobre o mundo das energias renováveis complementares eólica e solar* APOIO


Renováveis

60

Artigo

Por Pedro Leoni, Carlos Carvalho, Lucas Abreu e Daniel Barbosa*

Projeto híbrido eólico-solar

Uma alternativa para aumentar a competitividade e facilitar a penetração de projetos fotovoltaicos de maior porte no país

A estrutura de geração elétrica no Brasil é

caracterizada essencialmente pela presença das fontes renováveis, principalmente pelos grandes blocos de geração de hidrelétricas. Apesar do percentual de participação da fonte de origem hidráulica ter reduzido consideravelmente, o Brasil ainda possui forte dependência desta fonte no âmbito da geração de energia elétrica. A Figura 1 apresenta a comparação da capacidade instalada de

Figura 1 - Capacidade Instalada por fontes de geração (Aneel, 2016). Figura 1 - Capacidade Instalada por fontes de geração (Aneel, 2016).

geração por fontes no Brasil entre 2001 e 2015.

de energia, de forma a suprir e assegurar o

contexto, a Figura 2 apresenta a evolução

Considerando a recente atualização

atendimento energético do país. Considerando

do crescimento da matriz elétrica, em que

do Plano Decenal de Expansão de Energia,

atender à demanda da carga ano a ano, o

é possível destacar o crescimento efetivo

a taxa média de expansão da carga será de

sistema de geração deverá expandir-se de

das fontes eólica e solar. Tal crescimento

3,8% a/a, o que representa um crescimento

forma a incrementar anualmente o valor

comprova o investimento da iniciativa privada

médio estimado de 2900 MWmed/ano até o

de 3800 MW no sistema elétrico nacional,

no setor de geração frente ao interesse do

ano de 2024. Naturalmente, esta evolução

totalizando o montante de 38 GW ao longo do

governo brasileiro em explorar o potencial

reflete a necessidade de expansão das fontes

período decenal (EPE, 2015). Diante desse

existente das referidas fontes.


Artigo

Renováveis

Figura 2 - Evolução da matriz elétrica no Brasil (EPE, 2015).

matriz energética, as fontes renováveis de

instalado em 1986, na ilha de Fernando de

energia, principalmente a solar e eólica,

Noronha, Estado de Pernambuco. O sistema

têm efeitos positivos, tais sejam; recurso

funcionava utilizando as fontes eólico-

inesgotável, redução dos impactos climáticos,

diesel com uma potência eólica de 75 kW e

desenvolvimento econômico local, criação

diesel-elétrica de 50 kW. Posteriormente, o

de empregos, transferência de tecnologia,

sistema foi repotencializado, contando com

desenvolvimento da cadeia produtiva e criação

uma capacidade nominal de geração de 2,1

de mercados descentralizados.

MW, sendo 75 kW + 225 kW de eólica e 1,8 MW de diesel. Em 2009, após um raio atingir

Projetos híbridos eólico-solares

a pá do aerogerador provocando incêndio e destruindo o equipamento, a ilha passou

Os sistemas híbridos de energia elétrica

a operar somente pelo sistema a diesel.

são definidos como sendo aqueles que

Entretanto, em 2014, a Celpe, em parceria

utilizam mais de uma fonte de geração de

com os governos norte-americano e alemão,

energia que, dependendo da disponibilidade

por meio da Agência dos Estados Unidos para

dos recursos, devem gerar e distribuir energia

o Desenvolvimento Internacional (USAID),

do aproveitamento do sol e o uso da fonte

elétrica, de forma otimizada e com custos

da Agência de Cooperação Alemã (GIZ), e

eólica através da utilização do vento são

mínimos, a uma determinada carga ou a uma

o National Renewable Energy Laboratory

práticas que tendem a minimizar a emissão

rede elétrica, isolada ou conectada a outras

(NREL), inaugurou a usina solar denominada

de poluentes na atmosfera, visto que não

redes. Tipicamente, sistemas híbridos são

Noronha I com potência instalada de 400 kWp

requerem processos de combustão para

aplicados de forma a atender a residências que

(quilowatt-pico).

geração de energia elétrica. As fontes de

estão afastadas ou isoladas da rede elétrica

energia intermitentes funcionam bem quando

convencional, aumentando a confiabilidade do

em parceria com o Governo de Pernambuco,

complementam outras fontes que estão

fornecimento e garantia do recurso energético,

entrou em operação em julho do ano passado.

disponíveis com mais regularidade, como é

dada a possibilidade de uma fonte suprir

Denominada de Noronha II, a usina conta

o caso da energia hidrelétrica, que depende

a falta temporária de outra. Os primeiros

com 1.836 módulos fotovoltaicos de silício

da quantidade da água dos reservatórios. O

sistemas híbridos foram instalados na

policristalino e capacidade instalada de

desenvolvimento e uso de apenas um tipo

década de 1970, provavelmente, decorrente

550 KWp. Juntas as duas usinas serão

de recurso energético, renovável ou não,

da busca de uma alternativa energética

responsáveis por cerca de 10% da energia

não é a solução definitiva para todos os

frente à crise do petróleo de 1973. Dentre os

consumida no arquipélago, evitando o

problemas associados à energia. Fatores,

projetos implantados na década supracitada,

consumo anual de aproximadamente 400 mil

como disponibilidade do recurso energético,

destacam-se o sistema híbrido eólico-diesel

litros de diesel na termelétrica local.

capacidade de transporte, distribuição

instalado no ano de 1977 em Clayton, Novo

e armazenamento, custo de produção,

México, Estados Unidos da América e o

inaugurou uma usina híbrida eólico-solar

condições geográficas e econômicas,

sistema híbrido fotovoltaico-diesel instalado

localizada município de Tacaratu, em

dentre outros, precisam ser considerados

no ano de 1978 na reserva indígena Papago,

Pernambuco, no nordeste do Brasil. O

na escolha da matriz energética de um país

Arizona, EUA.

projeto é composto pelo parque eólico

ou uma região. Além da diversificação da

de 80 MW “Fonte dos Ventos” com

O uso da fonte fotovoltaica através

No Brasil, o primeiro sistema híbrido foi

Uma segunda usina solar, concebida

A empresa Enel Green Power (EGP)

61


Renováveis

62

Artigo

34 aerogeradores Siemens e teve sua operação iniciada no final de 2014. No ano seguinte a Enel inaugurou as duas plantas fotovoltaicas “Fontes Solar I e II”, com capacidade instalada de 11MWp, dando origem a usina híbrida eólico-solar. Em operação, a usina híbrida é capaz de produzir mais de 17 GWh cada ano, o equivalente ao consumo de aproximadamente 90 mil residências, evitando assim a emissão de mais de 5.000 toneladas de CO2 na atmosfera a cada ano. A construção das plantas teve investimento total de aproximadamente 148 milhões de dólares.

Em escala mundial, uma das maiores

usinas híbridas eólico-solar está sendo

Figura 3 – Complementariedade entre os recursos eólico e solar (CRESESB, 2013).

concebida por meio da joint venture

longo do dia segue um padrão razoavelmente

a permitir o fornecimento em período de

denominada de “SPK” formada pelas

previsível, iniciando no início da manhã com

indisponibilidade dos recursos renováveis.

empresas Samsung Renewable Energy, Korea

valores discretos, atingindo um máximo

Para distribuição da energia elétrica gerada

Electric Power Corporation e Pattern Energy.

próximo ao meio-dia e decrescendo até o pôr-

aos consumidores, são utilizadas mini redes

Denominado de Grand Renewable Energy

do-sol. Em contrapartida, o comportamento

compostas por postes, transformadores,

Park, o projeto híbrido eólico-solar ficará

do recurso eólico é menos previsível,

cabos chaves e isoladores. Já os sistemas

localizado próximo ao Lago Erie, na região de

devido à variação natural da velocidade dos

interligados têm como principal vantagem o

Ontario-Canadá, contemplando 150 MW de

ventos. Entretanto, tipicamente, o perfil

intercâmbio da energia elétrica entre os seus

parques eólicos e 100 MW solar fotovoltaica,

das velocidades mais elevadas ocorre em

diversos pontos de geração e consumo. Nesta

totalizando um projeto híbrido de 250 MW.

períodos, em que o nível de radiação solar é

modalidade, esses sistemas funcionam como

O layout do projeto inclui 67 aerogeradores,

baixo ou inexistente, conferindo ao sistema

blocos de geração complementar dentro da

425.000 módulos fotovoltaicos, uma

maior continuidade no que se refere à geração

matriz energética, conectando-se através do

subestação coletora de 34,5/230 kV e 20 km

de energia elétrica. A Figura 3 apresenta a

sistema elétrico interligado.

de linha de transmissão em 230 kV.

complementaridade entre as fontes solar e

eólica para uma dada região.

híbridos eólico-solar, os mesmos podem

Arranjos e configurações de sistemas híbridos eólico-solares

Com relação ao porte dos sistemas

ser caracterizados mediante os seguintes

Classificação de sistemas híbridos eólico-solares

intervalos de capacidades nominais: a) Microssistema híbrido: Capacidade < 1

Um sistema híbrido de geração do tipo

nos recursos naturais de vento e sol, em que

classificados de diversas formas, sendo a

atendimento de pequenas cargas individuais;

a combinação dessas fontes procura explorar

mais comumente utilizada, de acordo com

b) Sistema híbrido de pequeno porte: 1 kW ≤

satisfatoriamente a complementaridade

a forma de interligação com a rede elétrica e

Capacidade < 100 kW. Essa faixa de potência

entre ambas no tempo. Uma das principais

porte da usina. Quanto à forma de interligação

é a mais encontrada nos sistemas atualmente

desvantagens de sistemas de geração de

com a rede elétrica, os sistemas híbridos

em operação;

eletricidade individuais com as fontes de

podem ser caracterizados em sistemas

c) Sistema híbrido de médio porte: 100

energia solar e eólica, a intermitência do

isolados, caracterizados por atenderem a um

kW ≤ Capacidade < 1.000 kW. Essa faixa

recurso, pode ser parcial ou totalmente

conjunto de carga totalmente independente,

de potência é tipicamente constituída por

superada quando da utilização conjunta

normalmente através de uma mini rede

grandes capacidades relativas ao subsistema

de tais fontes em sistemas híbridos. A

e isolada do sistema interligado, ou por

de geração elétrica;

complementaridade entre as fontes, muitas

sistemas interligados aos quais a energia

d) Sistema híbrido de grande porte:

vezes verificada em alguns locais durante

elétrica gerada é escoada na rede convencional

Capacidade > 1.000 kW. Há poucos sistemas

diferentes períodos de tempo, garante maior

de uma distribuidora ou transmissora.

híbridos no mundo cuja capacidade está

confiabilidade ao sistema.

dentro dessa faixa. Normalmente, são

são dotados de grupos de bateria de modo

O comportamento da radiação solar ao

Os sistemas híbridos podem ser

kW. Essa faixa de potência é utilizada para o

eólico-solares é baseado nos aproveitamentos

Normalmente, os sistemas isolados

sistemas de geração distribuída, compondo


Artigo

Renováveis

blocos de geração complementares no

inexistência de arcabouço regulatório próprio.

impeditiva para alguns processos, tais como:

sistema interligado.

Pelo tratamento distinto entre as fontes,

licença ambiental, autorização de conexão e

projetos híbridos esbarram em burocracias,

processo de cadastro e adesão à CCEE. Este

como a necessidade de criação de empresas

último, de acordo com os Procedimento de

distintas, gerando custos contábeis e fiscais,

Comercialização, submódulo 1.1 (CCEE),

impossibilidade de compensação energética

requer a apresentação do instrumento de

sistemas híbridos de geração de energia

entre fontes distintas no âmbito de projetos

outorga de concessão, permissão, autorização

elétrica de grande porte (eólico e solar),

regulados, ausência de um processo único

e/ou registro.

o Brasil carece de uma regulamentação

de licenciamento ambiental, impossibilidade

especifica para estes tipos de projetos,

de parecer de conexão unificado junto as

conclusão das obras e após receber o registro

o que dificulta sua inserção na matriz

distribuidoras e/ou ONS, dentre outras.

da Aneel, é que o empreendedor poderá

energética. Dessa forma, os projetos são

dar início ao processo de adesão junto à

tratados separadamente, devendo estes

de capacidades reduzidas (usinas com

CCEE. Este fato, atrela atrasos e riscos na

seguirem as resoluções da Aneel, as quais

potência ≤5MW), a Aneel dispensa dos

disponibilização da usina para geração

estabelecem os requisitos necessários à

empreendedores o ato de outorga, exigindo

de energia elétrica ao sistema interligado

outorga de autorização, para exploração

apenas o registro destas. Entretanto, o

nacional.

de usinas eólica e solar, respectivamente.

registro só pode ser concedido, uma vez que

Consequentemente, sinergias que poderiam

as obras da usina estão concluídas, conforme

Caso prático: usina híbrida eólica-solar

ser melhores aproveitadas, como o efetivo

consta no anexo III da resolução 391 referente

Caetité

compartilhamento da infraestrutura, agilidade

a usinas eólicas, que necessita ser assinado

na aquisição de licenças e autorizações e o

pelo empreendedor. Entretanto, a ausência

O projeto a ser detalhado refere-se ao

aproveitamento da complementariedade

de ato autorizativo anterior à implantação

empreendimento híbrido eólico solar

energética, acabam sendo não exploradas por

de usina com capacidade reduzida, é

denominado de Caetité Va. O projeto tem

Aspectos regulatórios

Considerando o aproveitamento de

Em relação aos projetos eólicos ou solar

Em outras palavras, somente após a

63


64

Renováveis

Artigo

como objetivo gerar energia elétrica para

Tabela 1 – Resumo das características da UFV Caetité Va (Renova, 2016)

venda no ambiente de contratação livre, mediante disponibilização de 26,4 MW, dos

Características - Solar Fotovoltaíca

Unidade

UFV

Tecnologia

Policristalino

Sistema de montagem

Fixo, 15º

Potência de pico total

kWp

4.800

Quantidade de inversores

Und

4

Potência instalada total dos inversores

kW

4.076

Características - Parques eólicos

Unidade

EOL

Parque Eólico 1 - Jurema Preta

Um

3

Um

5

quais 21,6 MW provém da fonte eólica e 4,8 MWp da energia solar fotovoltaica. Situado no município de Caetité, Estado da Bahia, o projeto híbrido eólico-solar será o primeiro empreendimento deste tipo na Bahia, com energia negociada no mercado livre de energia. O projeto terá a capacidade de geração de

(Quantidade de aerogeradores)

12 MW médios, proporcionando energia

Parque Eólico 2 - Saboeiro

equivalente ao consumo de uma cidade

(Quantidade de aerogeradores)

com 130 mil pessoas. Financiado através de recursos da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep – agência de fomento à

Potência de pico total

MW

21,6

Aerogerador ALSTON

Mod

Eco-122

inovação vinculada ao Ministério da Ciência,

e solar (radiação Wh/m2dia) associada à

dos novos acessos externos, em função

Tecnologia e Inovação), o empreendimento

média de temperatura anual da ordem de 22

do aproveitamento da infraestrutura civil

foi enquadrado pela Finep na linha "Inovação

ºC. As Figuras 4 e 5 ilustram a localização do

dos parques eólicos. Já os parques eólicos

Pioneira", que conta com taxa de juros de 3,5

município de Caetité, frente à disponibilidade

Saboeiro e Jurema preta estão distantes

ao ano e prazo de amortização de dez anos.

dos recursos energéticos.

cerca de 6 km no sentido oeste em relação à

O empreendimento entrou em operação no

usina fotovoltaica. Tanto os parques eólicos,

segundo semestre de 2016. O local escolhido

importantes para a usina híbrida eólico-solar,

quanto a usina fotovoltaica, conectam-se na

para implementação da usina híbrida teve

de acordo com o layout considerado com

subestação coletora 12.1, a qual se encontra

como principal premissa a atratividade dos

seus respectivos componentes de geração de

em execução com objetivo de escoar energia

recursos eólico (velocidade do vento em m/s)

energia.

de outros parques eólicos da região. Este

aproveitamento evitou a necessidade de

A Tabela 1 reúne os dados técnicos mais

A Usina Solar Fotovoltaica localiza-se

em uma propriedade rural com área total

construção de novas linhas de transmissão

aproximada de 9 hectares, distante 15

e de subestação adicionais, impactando

km da sede do município de Caetité (BA) e

positivamente na redução do custo do

altitude média de 905 m. O relevo do terreno

empreendimento. A linha de transmissão

inclui áreas planas e declives de até 3,8%,

de 500 kV, também em fase de execução,

favorecendo a montagem das estruturas

permitirá a conexão da subestação coletora

de suporte dos módulos fotovoltaicos.

12.1, com a rede básica através da ligação

Não foi necessário realizar a construção

com a subestação Igaporã III de propriedade

Figura 4 - Mapa de radiação solar.

Figura 5 - Velocidade média anual do vento (m/s).

Figura 6 - Mapa de localização do projeto (Renova, 2016).


Artigo

Renováveis

Figura 7 – Imagens das obras da usina híbrida eólico-solar Caetité Va (Renova, 2016).

da Companhia Hidroelétrica do São

velocidades mensais de vento e radiação solar

Francisco (Chesf). A Figura 6 ilustra o arranjo

uma transformada de Fourier, encontrando as

supracitado e a Figura 7 imagens da obra do

energias/periodicidades interanuais contidas

empreendimento.

no sinal. Avaliando o espectro da série, a Figura 8 corresponde à periodicidade de 46

Complementariedade energética

anos das séries eólica e solar. É interessante notar a grande defasagem entre as duas

Para a realização do estudo da

(aproximadamente 15 anos). Verifica-se, desta

complementariedade da dinâmica de longo

forma, uma complementariedade que chega

prazo dos regimes eólico e solar na região da

a aproximar-se de um “espelhamento” – em

usina híbrida Caetité, foi utilizado o banco de

outras palavras, quando a velocidade dos

dados do MERRA (Modern-Era Retrospective

ventos aumenta a radiação solar diminui e

Analysis for Research and Applications), que

vice-versa. Estas periodicidades apontam para

oferece informações mais precisas, com

a tendência geral de ventos mais desfavoráveis

histórico que remonta ao ano de 1970. A

nos próximos anos – excetuando-se, sempre,

etapa inicial de todo o estudo climatológico

efeitos extremos que podem levar a mudanças

corresponde à análise e ao conhecimento

climáticas ainda não vivenciadas no histórico,

mais profundo do fenômeno em estudo. No

e, portanto, não analisadas.

caso em questão, uma das informações mais

relevantes é a verificação da existência de

eólica, a fonte solar possui momento de

periodicidades nas séries de radiação solar e

produção mais elevada, em função do

velocidades de vento, que nos permitam prever

comportamento esperado dentro do regime

as suas variabilidades ao longo do tempo – por

de flutuações de aproximadamente 15

exemplo, “anos bons” ou “anos ruins”.

anos. Desta forma, é possível notar a grande

complementariedade entre as fontes no

Para isso, foi aplicado à série de

Observa-se que, ao contrário da dinâmica

Figura 8 – Complementariedade eólico-solar na curva de 46 anos (Pinto, 2016).


Renováveis

66

notícias

local de análise. Normalmente, a queda de

apenas é concedido após a construção do

Wisconsin--Madison, 1996.

produção de uma fonte é compensada pelo

empreendimento. Portanto, a falta de um

[7] NELSON, Vaughn C. et al. Wind hybrid systems

aumento da outra, evidenciando um produto

tratamento específico e unificado para

híbrido de maior valor, capaz de garantir um

sistemas híbridos atrela atrasos aos trâmites

produto mais estável e menos vulnerável à

legais da implantação do empreendimento,

[8] FEITOSA, ALENCAR DO NASCIMENTO, E. et al. Panorama

variabilidade climatológica.

aumentando o risco da indisponibilidade e

do potencial eólico no Brasil. Projeto BRA/00/029, Brasília:

energização do projeto, podendo impactar

Após a entrada em operação da usina

technology characterization. West Texas AM University–AEI, New Mexico State University–SWTDI, USDA–ARS Bushland, Vista University, 2002.

Agência Nacional de Energía Eléctrica (ANEEL), 2002. [9] COMPANHIA ENERGÉTICA DE PERNAMBUCO-CELPE.

híbrida, será possível analisar a dinâmica anual,

severamente o plano de negócios do investidor.

através dos dados brutos medidos in loco, e

consequentemente atestar se o comportamento

substancial complementariedade existente

Celpe-inauguram-Usina-Solar-Noronha-II-.aspx >. Acesso

será semelhante à análise interanual realizada

na região da usina Caetité Va, em que, no

em: 10 mai. 2016.

através do banco de dados do MERRA. Após

período de aumento do recurso eólico, a

esta etapa, o empreendimento tem como

redução da disponibilidade da irradiação solar

objetivo elaborar estudos e sugestões que

é compensada, evidenciando um produto

enel-green-power-inicia-construcao-de-duas-plantas-

possam subsidiar a criação de um arcabouço

híbrido de maior valor, capaz de garantir um

fotovoltaicas-no-brasil/Severino>. Acesso em: 05

regulatório especifico junto à Aneel, bem como

produto mais estável e menos vulnerável à

apresentar o potencial e as oportunidades

variabilidade climatológica.

junto ao Ministério de Minas e Energia e demais

órgãos competentes, acerca do aproveitamento

CAPEX ocorre em função do aproveitamento

de usinas híbridas eólica-solar em leilões de

e do compartilhamento das instalações e

contratação de energia elétrica.

infraestruturas eletromecânicas e civis.

O estudo de caso abordado apresentou a

A otimização de recursos e valores de

Como consequência, o projeto híbrido atenua

Conclusão

O presente trabalho evidenciou as

Noticias&Impresa. Disponível em: < http:// http://www. celpe.com.br/Noticias/Pages/Governo-de-Pernambuco-e-

[10] CanalBioEnergia. 2015. Enel Green Power inicia construção de duas plantas fotovoltaicas no Brasil. Disponível em: <http://www.canalbioenergia.com.br/

mai.2016 [11] Samsung. 2012. GRAND RENEWABLE WIND AND SOLAR Disponível em: http://www. samsungrenewableenergy.ca/haldimand. Acesso em 01 mai 2016. [12] PINHO, João T. (coord.). et al. Sistemas Híbridos. Brasília: Ministério de Minas e Energia, 2008. 396 p. [13] BLASQUES, L. C. M. Estudo da viabilidade técnico– econômica de sistemas híbridos para geração de eletricidade.

impactos no meio ambiente por reduzir o

2005. 215 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia

valor de área e vegetação a ser suprimida.

Elétrica) – Universidade Federal do Pará, Belém, 2005

Após a entrada em operação da usina, será

[14] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA ELÉTRICA E ELETRÔNICA-ABINEE. Propostas para Inserção da Energia

perspectivas e o desenvolvimento das

possível avaliar outros aspectos de sinergias,

fontes eólica e solar fotovoltaica no Brasil,

inclusive a possibilidade de redução de custos

em: <http://www.abinee.org.br/informac/arquivos/profotov.

apresentando os dados e os cenários de

de O&M, além da avaliação quantitativa

pdf> Acesso em: 10 mai.2016

crescimento no país, diante da corrida pela

dos valores de geração elétrica e recursos

diversificação da matriz energética, a qual

energéticos medidos in loco, podendo gerar

ainda depende essencialmente dos recursos

novas oportunidades de desenvolvimento de

[16] CÂMARA DE COMERCIALIZAÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA.

hídricos. Dentro da oportunidade de crescimento

projetos híbridos eólico-solar na região.

Submódulo 1.1 adesão à CCEE. Disponível em: <www.ccee.

competitiva a inserção e disseminação de projetos fotovoltaicos de grande porte.

Realizada a caracterização de projeto

Referências [1] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA-ANEEL. Banco de Informações de Geração. Disponível em: < http:// http://www2.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/

híbridos de geração de energia elétrica,

capacidadebrasil.cfmf>. Acesso em: 15 mai. 2016.

ilustrando suas principais configurações e

[2] EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA – EPE. Plano

características técnicas, foram evidenciados, especificamente, os empreendimentos híbridos

Decenal de Energia. PDE, 2024. Disponível em: < http:// www.epe.gov.br/PDEE/Relat%C3%B3rio%20Final%20 do%20PDE%202024.pdf>. Acesso em: 08 mai. 2016.

eólico-solar como forma viável de geração

[3] PIRES, J. C. P, Estudo de rotor para turbina eólica de eixo

para o sistema elétrico. Do ponto de vista

horizontal de pequeno porte com aplicação de modelagem

regulatório, foi constatado que ainda não se dispõe de arcabouço regulatório específico para sistemas híbridos de geração de energia

e simulação virtual. 2010. 102p. Dissertação de Mestrado em Design – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto [4] GAZOLI,J.R; VILLALVA,M.G. Energia Solar Fotovoltaica – Conceitos e Aplicações – Sistemas Isolados e Conectados à

vigente obriga o empreendedor a solicitar de

rede. 1 ed. São Paulo: Érica, 2013.

do fato de que, se a usina for classificada como capacidade reduzida, o devido registro

Resolução 391. Disponível em: < http://www2.aneel.gov.br/ cedoc/ren2009391.pdf>. Acesso em: 10 mai. 2016.

mai. 2016. [17] RENOVA ENERGIA. Complexo híbrido de geração de energia solar e eólica. Disponível em: < http://www. renovaenergia.com.br/pt-br/imprensa/noticias/paginas/ noticia.aspx?idn=140> Acesso em: 07 mai. 2016. [18] MODERN-ERA RETROSPECTIVE ANALYSIS FOR RESEARCH AND APPLICATIONS – MERRA. National Aeronautics and Space Administration / Goddard Space Flight Center, Global Office and Assimilation Office. Disponível em: http://gmao.gsfc.nasa.gov/research/merra/. Acesso em: 07 mai. 2016. [19] PINTO, LEONTINA Engenho Pesquisa e Consultoria. Estudo das Características Técnicas e Sinergias de Projeto Híbrido Solar e Eólica, 2016.

Alegre, 2010.

de grande porte. Dessa forma, a legislação forma individual os pedidos de outorga, além

[15] AGÊNCIA NACIONAL DE ENERGIA ELÉTRICA-ANEEL.

org.br/ccee/documentos/CCEE_058253>. Acesso em: 07

destas fontes, projetos híbridos eólicosolar apresentam-se como uma alternativa

Solar Fotovoltaica na Matriz Elétrica Brasileira. Disponível

[5] PINTO, M. Fundamentos de Energia Eólica. Rio de Janeiro: Copyright, 2014. [6] QUINLAN, Patrick John Adrian. Time series modeling of hybrid wind photovoltaic diesel power systems. University of

Este trabalho foi originalmente apresentado durante a Conferência do Brazil Windpower, realizado entre os dias 30 de agosto e 1º de setembro de 2016, na cidade do Rio de Janeiro (RJ).


Renováveis

68

noticías

Energia solar incentivada

Absolar e Governo de Goiás lançam programa de desenvolvimento da energia solar no estado

A Associação Brasileira

uma liderança no incentivo ao

de Energia Solar Fotovoltaica

desenvolvimento da energia

(Absolar) e o Governo de

solar fotovoltaica, tendo

Goiás lançaram, em fevereiro,

tomado uma série de medidas

o Programa Goiás Solar,

a favor desta fonte limpa,

projeto que objetiva acelerar o

renovável e sustentável, como,

desenvolvimento da fonte solar

por exemplo, a adesão ao

fotovoltaica no estado goiano.

Convênio ICMS 16/2015, que

isenta de ICMS a energia da

O programa, viabilizado pela

Secretaria de Estado de Meio

micro e minigeração distribuída,

Ambiente, Recursos Hídricos,

tornando-a mais competitiva.

Infraestrutura, Cidades e

Goiás foi, na verdade, um dos

Assuntos Metropolitanos

três primeiros estados a aderir

(Secima), é fruto de mais de um

a esse convênio, liderando

ano de trabalho em cooperação

o Brasil no tema ”, comenta

com a Associação.

o presidente-executivo da

Absolar, Rodrigo Sauaia.

Com o lançamento do

Programa Goiás Solar, que

inclui inúmeras propostas e

ainda que o estado goiano

ações para acelerar a adoção

estabeleceu, por meio da

da tecnologia fotovoltaica no

GoiásFomento, a linha “Crédito

estado goiano, a Absolar projeta

Produtivo Energia Solar”,

energia solar fotovoltaica.

junto com a Sudeco e os

um aumento significativo

que viabilizou financiamento

Governadores da região no

no número de sistemas

para microempresas,

esforços individuais dos

desenvolvimento de uma

solares fotovoltaicos a serem

empresas de pequeno

estados do Centro-Oeste em

linha de financiamento para o

instalados na região a partir

porte e empreendedores

prol do desenvolvimento da

Centro-Oeste, similar à linha

deste ano.

individuais para aquisição de

energia solar fotovoltaica na

FNE SOL, em operação na região

equipamentos de geração de

região, a Absolar trabalha

Nordeste do País.

“O estado de Goiás tem sido

O executivo lembra

Para complementar os


Renováveis

noticías

Brasil chega a março com 10,85 GW de eólicas

Capacidade de 10,85 GW está instalada em 435 parques eólicos. Estado do Piauí completa 1 GW

O Brasil chega a março

com 10,85 GW de capacidade instalada de energia eólica, em 435 parques eólicos. Com isso, a participação da fonte na matriz alcança o percentual de 7,1%. Além disso, há outros 7,09 GW em construção e contratados, que serão fornecidos por 305 parques que estarão prontos até o ano de 2020. A informação é do boletim “Dados Mensais ABEEólica”, de março de 2016.

Estado do Piauí, que alcançou

localizados em Simões.

atualização sobre a divisão da

capacidade instalada superior

Comercializados no leilão

matriz elétrica, geração das

em operação comercial e em

a 1 GW, marca esta que foi

A-5/2013 pela Casa do

diversas fontes, gráficos com

teste de cada fonte atingiu,

resultado da instalação e

Ventos, os empreendimentos

informações sobre capacidade

em janeiro de 2017, 64,79

início de operação em teste de

adiantaram a sua operação

instalada e em instalação nos

GW médios, sendo que a fonte

três novos parques somando

que em contrato estava

diferentes estados, dados de

eólica foi responsável por 3,80

66,7 MW de potência. Os

prevista apenas para início de

geração e fator de capacidade,

GW médios dessa geração.

parques são: Ventos de Santo

suprimento de maio de 2018.

além dos valores de emissão de

Augusto I, VI e VII e estão

CO₂ evitados pela fonte eólica.

A geração total das usinas

O destaque do mês é o

O balanço mensal contém

69


70

Pesquisa - Tomadas e Interruptores

O Setor Elétrico / Março de 2017

Mercado de tomadas e interruptores:

números aquém do esperado

Fabricantes e distribuidores do setor projetavam crescimento médio de 12% para 2016, mas realidade, constatada na pesquisa desta edição, foi de apenas 7%

Se, no ano passado, os agentes deste mercado sentiam-se

Para o mercado de tomadas e interruptores como um todo, a

confiantes tendo em vista os reflexos da, então, recém-publicada

expectativa é de crescimento de cerca de 6% para o ano. A boa

norma ABNT NBR IEC 60309-1:2015, que trouxe os requisitos

notícia é que, segundo informaram as empresas que participaram

gerais para este tipo de equipamento no Brasil, agora, o cenário é

do estudo, a previsão de contratação é de 6% para este ano,

outro. Na pesquisa realizada no ano passado, as empresas projetavam

projeção positiva considerando os últimos índices de desemprego

crescimento médio de 12% para seus resultados em 2016. No

do país.

entanto, a morosidade com que a economia vem se recuperando

dificulta a conquista de números melhores. Nesse sentido, para este

mercado em 2017, dois itens destacaram-se no levantamento.

ano de 2017, fabricantes e distribuidores de tomadas e interruptores

Desaceleração da economia e construção civil desaquecida

planejam crescimento médio de apenas 7%.

parecem ser os fatores que mais influenciam (negativamente) este

No que diz respeito aos fatores que devem influenciar o


71

O Setor Elétrico / Março de 2017

mercado, com peso importante sobre as vendas.

revendas/varejistas e distribuidores/atacadistas. É o que dizem os

A pesquisa conta com outros números relativos ao mercado de

tomadas e interruptores residenciais e industriais, como principais

Os canais de vendas concentram-se, em sua grande parte, entre

pesquisados sobre os meios de comercialização mais empregados:

segmentos de atuação e canais de venda, além de informações sobre as empresas que participaram da pesquisa, como utilização de certificações ISO; tomadas, interruptores e outros dispositivos

Principais canais de vendas

mais comercializados; e percepção sobre o tamanho anual total dos mercados de interruptores e tomadas. Confira o levantamento na íntegra a seguir:

9%

Números do mercado de tomadas e interruptores

A indústria e o comércio são os principais segmentos de

30%

atuação dos fabricantes e distribuidores do mercado de tomadas e interruptores. Conforme levantamento, 76% e 70% dos

Outros Telemarketing

45%

entrevistados, respectivamente, afirmaram ter estes setores como os mais importantes para a realização de negócios.

Venda direta ao cliente final

70%

Distribuidores / atacadistas

Principais segmentos de atuação

76%

64%

Revendas / varejistas

Residencial

70%

Industrial

76%

Comercial

Questionamos as empresas sobre os produtos que têm mais

procura de forma segmentada. No que diz respeito aos interruptores e dispositivos de controle mais comercializados, as empresas apontaram os interruptores para uso residencial e análogo. 64% das entrevistadas marcaram esta opção. Já entre as tomadas, 64% das pesquisadas apontaram as placas para interruptores e tomadas como os produtos mais procurados por seus clientes.


Pesquisa - Tomadas e Interruptores Interruptores e outros dispositivos mais comercializados

O Setor Elétrico / Março de 2017

As duas tabelas a seguir trazem a opinião das empresas que

participaram desta pesquisa sobre o tamanho anual total de alguns nichos de mercado. Por exemplo, segundo as companhias, o mercado de interruptores por cartão (utilizado, especialmente, em hotéis) fatura

Interruptores para áreas classificadas Interruptores para uso residencial e análogo - uso externo (IP 44 mínimo)

faturamento de até R$ 10 milhões por ano. Poucos são os mercados que, segundo as pesquisadas, alcançam resultados anuais superiores a R$ 100 milhões. Confira.

Percepção sobre o tamanho anual total dos mercados de interruptores

Variadores de luminosidade (dimmer)

45%

Temporizadores

45%

Sensores de presença

52%

Minuterias

52%

Interruptores para uso residencial e análogo - uso

Pulsadores para uso geral

52%

64%

Acima de R$ 500 milhões

42%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

Interruptores para uso industrial

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

33%

Controles para ventilador

para uso residencial e análogo (NBR 14136, uso externo) apresenta

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

27%

tomadas, boa parte das empresas acredita que o segmento de tomadas

Até R$ 10 milhões

21%

anualmente até R$ 10 milhões. Da mesma maneira, no mercado de

13% 18% 19% 0% 25% 0% 25%

interno Interruptores para uso

Interruptores para uso residencial e análogo - uso interno

residencial e análogo - uso

40% 33% 0% 13% 7%

7%

0%

5%

6% 27% 6%

5%

50% 19% 6%

6% 19% 0%

0%

externo (IP 44 mínimo) Interruptores para uso industrial 28% 22% Interruptores para áreas classificadas Interruptores por cartão Sensores de presença

Tomadas e outros dispositivos mais comercializados

60% 13% 7% 14% 7%

0%

0%

14% 33% 27% 6% 13% 0%

7%

30% 36%

Tomadas para uso residencial e análogo (NBR 14136) - uso

Multitomadas (réguas de tomadas, extensões - NBR 14136)

45%

Acima de R$ 500 milhões

Tomadas para uso residencial e análogo (NBR 14136) - uso externo (IP 44 mínimo)

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

Tomadas para uso residencial e análogo (NBR 14136) com dispositivo antichoque (trava de segurança)

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

27%

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

Tomadas para áreas classificadas

De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

18%

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

Percepção sobre o tamanho anual total dos mercados de tomadas Até R$ 10 milhões

72

6% 20% 12% 7%

19% 18% 18%

interno Tomadas para uso residencial

Tomadas para uso industrial (NBR IEC 60309-1)

e análogo (NBR 14136) - uso 47% 13%

6% 20%

7%

7%

0%

6% 38%

6%

7%

24% 23% 12% 24% 12%

6%

22% 28% 22% 22%

6%

44% 11% 22% 11%

6%

6%

externo (IP 44 mínimo)

Tomadas para telefonia

52% 58% 58%

Multitomadas (réguas de tomadas, 18% 25% extensões - NBR 14136)

Caixas para interruptores e tomadas

Tomadas para uso industrial

Tomadas para sinal em geral (dados, internet, etc.)

Caixas para interruptores

61% 64%

Tomadas para uso residencial e análogo uso interno Placas para interruptores e tomadas

(NBR IEC 60309-1) e tomadas Placas para interruptores e tomadas

Pelo gráfico, a seguir, podemos inferir que o mercado de tomadas

e interruptores é bem diversificado no que se refere ao porte das empresas. Os valores referem-se apenas aos resultados de tomadas e interruptores das companhias.


73

O Setor Elétrico / Março de 2017

Faturamento anual médio das empresas fabricantes e distribuidoras de tomadas e interruptores

15%

20%

A desaceleração da economia brasileira somada à construção civil

desaquecida são os fatores que, segundo as pesquisadas, impactarão negativamente o mercado de interruptores e tomadas.

Até R$ 5 milhões

Acima de R$ 100 milhões

Fatores que devem influenciar o crescimento do mercado em 2017

20%

15%

6%

De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões 20%

Falta de confiança dos investidores

10%

De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões

De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões

Questionadas quanto às previsões de crescimento, as empresas

preveem crescimento considerado promissor, tendo em vista o cenário econômico atual do país. As pesquisadas esperam crescer, em média,

6%

6%

Programas de incentivo do governo 8%

Bom momento econômico do país

Crise internacional

8%

Projetos de infraestrutura

8% neste ano. E esperam que o mercado de tomadas e interruptores, como um todo, cresça em torno de 6%. Pretendem ainda ampliar seu quadro de funcionários em 6% na média. Previsões de crescimento

29%

6% 6% 7%

Acréscimo ao quadro de funcionários das empresas em 2017 Crescimento médio para o mercado de interruptores e tomadas em 2017 Crescimento médio para as 8% empresas em 2017 Crescimento médio das empresas em 2016 comparado ao ano anterior

Desaceleração da economia brasileira 29%

Setor da construção civil desaquecido

8%

Setor da construção civil aquecidov


Pesquisa - Tomadas e Interruptores

O Setor Elétrico / Março de 2017

SC

Alpha Equipamentos Elétricos

(11) 3933-7533

www.alpha-ex.com.br

São Paulo

SP

X

X

ALUMBRA

(11) 4393-9300

www.alumbra.com.br

São Bernardo do Campo

SP

X

X

www.blux.ind.br

São Paulo

SP

X X

B-LUX Tomadas e Interruptores (11) 2621 4811 CONEX

(11) 2334-9393

www.conex.ind.br

São Bernardo do Campo

SP

D´LIGHT

(11) 2937-4650

www.dlight.com.br

Guarulhos

SP

DELTA CANALETAS

(11) 4705-3133

www.deltaperfilados.com.br

Santana de Parnaíba

SP

Didziel

(11) 2721-4692

www.didziel.com.br

São Paulo

Dutoplast

(11) 2524-9055

www.dutoplast.com.br

ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS

(41) 2111-3000

Engeduto

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

X

X

SP

X

X

X

X

São Paulo

SP

X

X

X

X

X

X

www.enerbras.com.br

Campo Largo

PR

X

X

X

X

X

(21) 3325-0406

www.engeduto.com.br

Rio de Janeiro

RJ

X

X

X

Exatron

0800 541 3310

www.exatron.com.br

Porto Alegre

RS

X

X

X

X

FAME

(11) 3478-5600

www.fame.com.br

São Paulo

SP

X

X

X

Grupo Foxlux

(41) 3302-8100

www.grupofoxlux.com.br

Pinhais

PR

X

X

X

HellermannTyton

(11) 2136-9000

www.hellermanntyton.com.br

Jundiaí

SP

X

KACON

(11) 3361-2696

www.kacon.com.br

São Paulo

SP

X

KT TECNOLOGIA

(11) 3017-8797

www.kotek.com.br

São Paulo

SP

Lojão A Eletricidade

(79) 2107-2600

www.lojaoaeletricidade.com.br

Aracaju

Magnani Mat Eletricos

(54) 4009-5255

www.magnani.com.br

MarGirius

(19) 3589-5000

PEESA

X

X

X X

X

X

X

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Caxias do Sul

RS

X

X

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margirius@margirius.com.br

Porto Ferreira

SP

X

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X

X

X

(11) 3313-4455

www.peesa.com.br

São Paulo

SP

X

X

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X

X

PLP

(11) 4448-8000

www.plp.com.br

Cajamar

SP

X

X

X

X

PROAUTO

(15) 3031-7400

www.proautomacao.com.br

Sorocaba

SP

X

X

X

X

X

ROVIMATIC

(11) 9814-1143

www.rovimatic.com.br

São Paulo

SP

X

X

X

X

Schneider Electric Brasil

(11) 97649-1162 www.schneider-electric.com

São Paulo

SP

X

X

X

X

X

X

SIEMENS IRIEL

(51) 3478-9000

www.siemens.com.br/Interruptores

Canoas

RS

X

X

X

X

SIMON BRASIL

(11) 3437-8100

www.simonbrasil.com.br

São Paulo

SP

X

X

X

Soprano

(54) 2101-7070

www.soprano.com.br

Caxias do Sul

RS

X

X

Steck

(11) 2248-7000

www.steck.com.br

São Paulo

SP

X

X

STRAHL

(11) 2818-3838

www.strahl.com

São Paulo

SP

X

X

Switerm

(11) 2068-2310

www.switerm.com.br

São Paulo

SP

X

X

WEG

(47) 3276-4000

www.weg.net

Jaraguá do Sul

SC

X

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X

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SE

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X

X

Oferece treinamento técnico para os clientes

Criciúma

X

Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes

www.agpr5.com

Exporta produtos acabados

(48) 3462-3900

Programas na área de responsabilidade social

AGPR5

Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet

X

14001 (ambiental)

X

SP

9001 (qualidade)

X

Estado

São Paulo

Outros

X

Cidade

www.abb.com.br

Telemarketing

Distribuidores / atacadistas

X

Site

0800 014 9111

Venda direta ao cliente final

Residencial

X

Telefone

ABB

Revendas / varejistas

Comercial

X

Empresa

Certificado ISO

Principal canal de vendas

Industrial

Principal Segmento de atuação

Fabricante

Distribuidora

A empresa é

Importa produtos acabados

74

X X

X

X

X

X


75

O Setor Elétrico / Março de 2017

X

X

X

X

X

X X

X

X

Alpha Equip. Elétricos

(11) 3933-7533 www.alpha-ex.com.br

São Paulo

SP

X

X

X X

X

X

ALUMBRA

(11) 4393-9300 www.alumbra.com.br

São Bernardo do Campo

SP

X

B-LUX Tomadas e Interrup.

(11) 2621 4811 www.blux.ind.br

São Paulo

SP

X

CONEX

(11) 2334-9393 www.conex.ind.br

São Bernardo do Campo

SP

D´LIGHT

(11) 2937-4650 www.dlight.com.br

Guarulhos

SP

DELTA CANALETAS

(11) 4705-3133 www.deltaperfilados.com.br

Santana de Parnaíba

SP

Didziel

(11) 2721-4692 www.didziel.com.br

São Paulo

SP

Dutoplast

(11) 2524-9055 www.dutoplast.com.br

São Paulo

SP

ENERBRAS MAT. ELÉTRICOS

(41) 2111-3000 www.enerbras.com.br

Campo Largo

PR

X

Engeduto

(21) 3325-0406 www.engeduto.com.br

Rio de Janeiro

RJ

X

Exatron

0800 541 3310 www.exatron.com.br

Porto Alegre

RS

X

X

X X

X X

X

X

X X X

FAME

(11) 3478-5600 www.fame.com.br

São Paulo

SP

X

X

X X X X X

X

X

X X X X

Grupo Foxlux

(41) 3302-8100 www.grupofoxlux.com.br

Pinhais

PR

HellermannTyton

(11) 2136-9000 www.hellermanntyton.com.br

Jundiaí

SP

KACON

(11) 3361-2696 www.kacon.com.br

São Paulo

SP

KT TECNOLOGIA

(11) 3017-8797 www.kotek.com.br

São Paulo

SP

Lojão A Eletricidade

(79) 2107-2600 www.lojaoaeletricidade.com.br Aracaju

SE

X

Magnani Mat Eletricos

(54) 4009-5255 www.magnani.com.br

Caxias do Sul

RS

X

MarGirius

(19) 3589-5000 margirius@margirius.com.br

Porto Ferreira

SP

X

PEESA

(11) 3313-4455 www.peesa.com.br

São Paulo

SP

X

PLP

(11) 4448-8000 www.plp.com.br

Cajamar

SP

PROAUTO

(15) 3031-7400 www.proautomacao.com.br

Sorocaba

SP

ROVIMATIC

(11) 9814-1143 www.rovimatic.com.br

São Paulo

SP

Schneider Electric Brasil

(11) 97649-1162 www.schneider-electric.com

São Paulo

SP

X

SIEMENS IRIEL

(51) 3478-9000 www.siemens.com.br/Interruptores Canoas

RS

X

SIMON BRASIL

(11) 3437-8100 www.simonbrasil.com.br

São Paulo

SP

X

Soprano

(54) 2101-7070 www.soprano.com.br

Caxias do Sul

RS

Steck

(11) 2248-7000 www.steck.com.br

São Paulo

SP

STRAHL

(11) 2818-3838 www.strahl.com

São Paulo

SP

Switerm

(11) 2068-2310 www.switerm.com.br

São Paulo

SP

WEG

(47) 3276-4000 www.weg.net

Jaraguá do Sul

SC

X

X X

X X X X X X X

X

X X X

X

X

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X

X X

Placas para interruptores e tomadas

SC

Para telefonia

Criciúma

X X X X X X X

Para áreas classificadas

(48) 3462-3900 www.agpr5.com

Outros produtos

AGPR5

X

Temporizadores

X

Sensores de presença

X

Controles para ventilador

X

Minuterias

SP

Pulsadores para uso hospitalar

São Paulo

Site

Pulsadores para uso geral

Estado

0800 014 9111 www.abb.com.br

Interruptores por cartão (por exemplo, para uso em hotéis)

Cidade

ABB

Outros produtos

X

Caixas para interruptores e tomadas

X

Para sinal em geral (dados, internet, etc.)

Para uso residencial e análogo (NBR 14136) - com dispositivo antichoque (trava de segurança)

X

Para uso industrial (NBR IEC 60309-1)

Para uso residencial e análogo (NBR 14136) - uso externo (IP 44 mínimo)

X

Multitomadas (réguas de tomadas, extensões - NBR 14136)

Para uso residencial e análogo (NBR 14136) - uso interno

X

Telefone

Interruptores para uso industrial

X

Empresa

Interruptores para uso residencial e análogo - uso externo (IP 44 mínimo)

Variadores de luminosidade (dimmer)

Tomadas

Interruptores para uso residencial e análogo - uso interno

Interruptores para áreas classificadas

Interruptores e outros dispositivos de comando e controle

X

X X

X

X X X X

X X X X X

X

X

X

X

X

X X X X X X X

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X X X X X X X

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X X

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X


76

Pesquisa - Equipamentos para linhas elétricas

O Setor Elétrico / Março de 2017

Mercado de linhas elétricas Para fabricantes e distribuidores de linhas elétricas, crise econômica e falta de confiança dos investidores podem influenciar negativamente este setor


77

O Setor Elétrico / Março de 2017

Empresas fabricantes e distribuidoras de materiais para

rígidos, respectivamente.

linhas elétricas preveem crescimento médio de cerca de 4%

para este ano de 2017. A projeção moderada deve-se ao

mais informações sobre o mercado brasileiro de linhas elétricas.

cenário econômico brasileiro de incertezas, assim como vem

É possível ainda obter dados, como número de funcionários,

demonstrando a maioria dos demais segmentos pesquisados por

certificados obtidos, portfólio, serviços oferecidos – como

esta publicação no decorrer do ano.

suporte técnico, etc. – de todas as empresas que participaram

deste levantamento.

Na pesquisa desta edição, as empresas afirmaram que as

A pesquisa na íntegra é publicada nas páginas a seguir, com

modestas projeções são devidas, principalmente, à desaceleração

Números do mercado de linhas elétricas

da economia e também à falta de confiança dos investidores. Nesse sentido, as pesquisadas declararam que o mercado de linhas elétricas, como um todo, deverá apresentar um crescimento

médio de apenas 2% neste ano.

distribuidoras e fabricantes de linhas elétricas que participaram

desta pesquisa. No ano passado, 93% das pesquisadas

Já a contratação de novos funcionários deve permanecer

praticamente estável. A estimativa é de que, na média, as

A indústria é o principal segmento de atuação das empresas

apontaram a indústria. Neste ano, o índice foi de 76%.

empresas acrescentem somente 1% de recursos humanos ao seu quadro de colaboradores, o que vai ao encontro da projeção da

Principais segmentos de atuação

Associação Brasileira da Indústria Elétrica e Eletrônica (Abinee).

De acordo com um levantamento realizado em janeiro deste

ano pela associação, 30% das suas associadas que participaram

14%

do estudo pretendem ampliar seu quadro de funcionários neste ano. Deste total, 23% das empresas têm a intenção de realizar o

17%

aumento no primeiro trimestre, 64% no segundo trimestre; e 13%

Público Residencial

no segundo semestre.

43%

Para se ter uma ideia do perfil das empresas que participaram

Comercial

da pesquisa realizada pela revista O Setor Elétrico, questionamos

76%

sobre o faturamento das empresas. A maior parte das

Industrial

pesquisadas, 55%, revelou apresentar faturamento entre R$ 20 milhões e R$ 100 milhões por ano.

Quanto aos produtos que apresentam maior procura, o

resultado é bem equilibrado. 55% das empresas apontaram as

caixas de passagem e de ligação como os itens mais procurados.

vendas são feitas diretamente para o cliente final. No ano passado,

Da mesma maneira, 81% das empresas afirmaram que suas

Em segundo e terceiro lugares estão os eletrodutos flexíveis e

este percentual foi de 79%.


78

Pesquisa - Equipamentos para linhas elétricas Principais canais de vendas

21%

Faturamento médio anual das empresas fabricantes e distribuidoras de linhas elétricas

Outros

26% 33%

O Setor Elétrico / Março de 2017

3%

6%

Até R$ 5 milhões

Acima de R$ 200 milhões

Internet 6%

Telemarketing Distribuidores / atacadistas

60%

21%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

De R$ 5 milhões a R$ 10 milhões

Revendas / varejistas

76%

Venda direta ao cliente final

81%

9%

27%

De R$ 10 milhões a R$ 20 milhões

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões Caixas de passagem, eletrodutos flexíveis e rígidos são os 28%

produtos mais comercializados, segundo apontaram as empresas

De R$ 20 milhões a R$ 50 milhões

deste segmento. Veja a relação dos produtos mais procurados: Produtos mais comercializados

No tocante aos mercados específicos dentro do setor de linhas

elétricas, podemos deduzir, por exemplo, que o mercado de conduletes fatura anualmente entre R$ 10 milhões e R$ 30 milhões, segundo

Prensa-cabos

36%

apontou a maioria das empresas pesquisadas. Veja as opiniões acerca

De R$ 200 milhões a R$ 500 milhões

Acima de R$ 500 milhões

6%

0

31% 31% 19% 13%

0

6%

0

Eletroduto Flexível

22% 22% 28% 17%

5%

6%

0

Canaleta de Sobrepor

22% 33% 17% 23%

6%

0

0

Duto de Piso

34% 33% 22% 11%

0

0

0

Perfilado

Eletrocalha (sem tampa)

38%

Eletroduto Metálico

Perfilado

38%

Canaleta de sobrepor

38%

Eletroduto Rígido

43% 50%

55%

Eletroduto Flexível

De R$ 50 milhões a R$ 100 milhões

12% 18% 35% 18% 11%

Eletroduto Rígido

Conduletes

38%

De R$ 100 milhões a R$ 200 milhões

Percepção sobre o tamanho anual total dos mercados: De R$ 30 milhões a R$ 50 milhões

Outros produtos

38%

de outros nichos:

De R$ 10 milhões a R$ 30 milhões

36%

Até R$ 10 milhões

Eletroduto Metalico

25% 19% 31% 13%

6%

7%

0

Outras linhas

31% 25% 25%

7%

13%

0

0

Materiais para amarração

32% 31% 25%

6%

6%

0

0

30% 25% 25% 15%

5%

0

0

0

6%

0

e identificação de cabos

Caixas de passagem e de ligação

Caixas de passagem e de ligação Conduletes

6%

50% 25% 13%

Nesta mesmo levantamento realizado no ano passado, as empresas projetaram crescimento médio de 6% para o ano de 2016.

Esta pesquisa é um recorte do mercado de linhas elétricas. Pelas

Na pesquisa deste ano, elas revelaram que o acréscimo médio real

respostas obtidas, podemos inferir que as empresas deste segmento

foi de apenas 1%. Menos otimistas, as companhias esperam crescer

faturam entre R$ 20 milhões e R$ 100 milhões por ano. Esta informação

somente em torno de 4% neste ano de 2017. Para o mercado como um

foi apontada por 55% das pesquisadas.

todo, a projeção é de crescimento médio de 2%.


79

O Setor Elétrico / Março de 2017

Previsões de crescimento

4% 2%

Previsão de crescimento percentual para sua empresa em 2017

Crescimento médio do mercado de linhas elétricas para 2017

1%

Acréscimo médio ao quadro de funcionários da empresa

1%

Crescimento médio das empresas em 2016 comparado a 2015

Desaceleração da economia brasileira e falta de confiança dos investidores são os principais

entraves para o crescimento deste mercado. É o que afirma a maioria das empresas pesquisadas. Apenas 3% das companhias afirmam que o país vive um bom momento econômico.

Fatores que influenciam o mercado brasileiro de linhas elétricas

2% 6%

Desvalorização da moeda brasileira

Programas de incentivo do governo 3%

Bom momento econômico do país

21%

Falta de confiança dos investidores

22%

Desaceleração da economia brasileira 3%

Falta de normalização e/ ou legislação

5%

Setor da construção civil aquecido

5%

Incentivos por força de legislação ou normalização 16%

Projetos de infraestrutura

17%

Setor da construção civil desaquecido


Pesquisa - Equipamentos para linhas elétricas

O Setor Elétrico / Março de 2017

x

SP

Coflex

(11) 4122-9999

www.coflex.com.br

Sâo Bernardo do Campo

SP

x

CONEX

(11) 2334-9393

www.conex.ind.br

São Bernardo do Campo

SP

x

D´LIGHT

(11) 2937- 4650 www.dlight.com.br

Guarulhos

SP

DELTA CANALETAS

(11) 4705-3133

www.deltaperfilados.com.br

Santana de Parnaíba

SP

x

X

Dutoplast

(11) 2524-9055

www.dutoplast.com.br

São Paulo

SP

x

X

ELECON

(11) 2066-4100

www.elecon.com.br

São Paulo

SP

x

X X

(11) 2408-0358

www.eletroferro.com.br

Guarulhos

SP

Eletropoll

(47) 3375-6700

www.eletropoll.com.br

Corupá

SC

ELOS

(41) 3383-9290

www.elos.com.br

Curitiba

PR

x

X

Embramat

(11) 2098-0371

www.embramataltatensao.com.br

São Paulo

SP

x

X

ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS

(41) 2111-3000

www.enerbras.com.br

Campo Largo

PR

Engeduto

(21) 3325-0406

www.engeduto.com.br

Rio de Janeiro

RJ

Enmac

(11) 2489-5200

www.enmac.com.br

Arujá

SP

x

www.frontec.com.br

São Leopoldo

RS

x

General Cable Brasil

(11) 3457-0300

x

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

SP

Suzano

SP

HAENKE

(11) 4092-7722

www.haenke.com.br

Diadema

SP

x

X

HellermannTyton

(11) 2136-9030

www.hellermanntyton.com.br

Jundiaí

SP

x

X

(11) 4191-3144

www.holecbarras.com.br

Boituva

SP

x

x

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

Caxias do Sul

RS

www.melfex.com.br

Diadema

SP

x

X

Novemp

(11) 4093-5300

www.novemp.com.br

Diadema

SP

x

X

PERFIL LIDER

(11) 2412-7787

www.perfillider.com.br

Guarulhos

SP

x

Perfilduto

(11) 4230-1866

www.perfilduto.com.br

Itupeva

SP

x

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

QT EQUIPAMENTOS - DUTOTEC

(51) 2117-6600

www.dutotec.com.br

Cachoeirinha

RS

x

X

X

Stock Perfil

(11) 3948-1950

www.stockperfil.com.br

São Paulo

SP

x

X

X

SULMINAS

(35) 3714-2660

www.sulminasfiosecabos.com.br

Poços de Caldas

MG

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

PR

x

X

X

X

X

X

X

X

Importa produtos acabados

Possui corpo técnico especializado para oferecer suporte aos clientes

Oferece treinamento técnico para os clientes

X

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x

SP

X

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X

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X

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X

X

X

X

SP

Sorocaba

Marialva

X

X

Arujá

www.proautomacao.com.br

X

X

X

www.poleoduto.com.br

(15) 3031-7400

X

X

X

X

(11) 2413-1200

PROAUTO

X

X

X

Poleoduto

X

X

X

X

X

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X

X

X

X

X

X

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x

X

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X

X

X

x

X

X

X

X

X

X

X

www.vicentinos.com.br

X

X

X

x

(44) 3232-0101

X

X

X

x

Vicentinos

X

X

SP

X

X

X

SP

X

X

X

X

Cajamar

X

X

X

X

X

X

X

X

Guarulhos

x

X

X

X

X

www.plp.com.br

SC

X

X

X

X

(11) 4448-8000

RS

X

X

X

(11) 9 4537 0273 www.peveduto.com.br

Carlos Barbosa

X

X

PLP

Joinville

X

X

PEVEDUTO

www.tramontina.com

X

X

X

www.tigre.com

X

X

X

(54)3461-8200

X

X

www.magnani.com.br

(11) 4072-1933

0800 707 4700

X

X

(54) 40095255

MELFEX

X

X

X

Magnani Mat Eletricos

X

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X

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x

X

X

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SP

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SP

X

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X

Cotia

X

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X

São Paulo

X

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X

www.kanaflex.com.br

X

X

X

www.burndy.com/pt

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

(11) 37791670

Tramontina Eletrik S.A.

X

X

X

X

X

X

(11) 5515-7225

Tigre

X

X

X

X

X

X

X

X X

X

X

X

X

X

Hubbell do Brasil - Burndy

x

X

X

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X

X X

X

X

X

X

X

KANAFLEX

X

X

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X

X

x

X

X

X

São Paulo

www.gimipogliano.com.br

X X

X

X

www.generalcablebrasil.com.br

®

X X

X

GIMI POGLIANO BARRA. BLINDADOS (11) 4752-9900

HOLEC BARRAS

X

X

x

0800 704 2477

X

X

x

FRONTEC

X

X

X

x

X

X

X

ELETROFERRO

SP

X

X x

x

X

X X

x

São Paulo

X

X

X

(11) 2942-4500 www.beghim.com.br

www.calhasfacilit.com.br

X

X

x

São Paulo

(11) 4267-0049

X

X

x

Facilit

X

Exporta produtos acabados

SP

X

Programas na área de responsabilidade social

Sao Paulo

X

14001 (ambiental)

www.alphamarktec.com.br

X

9001 (qualidade)

(11) 2782-3200

X

X

Outros

Alpha Marktec Mat. Elet. LTDA

x

Internet

SP

Telemarketing

SC

São Paulo

Venda direta ao cliente final

Criciúma

www.alltexequipamentos.com.br

X

Revendas / varejistas

www.agpr5.com

(11) 5562-0450

X

Distribuidores / atacadistas

(48) 3462-3900

Alltex Equip. Elétricos Ltda

x

Certificado ISO

Principal canal de vendas

Público

AGPR5

SP

Comercial

Estado

Industrial

Cidade Guarulhos

BEGHIM

Site

Fabricante e Distribuidora

www.acabine.com.br

Distribuidora

Telefone Acabine Materiais Eletrico LTDA (11) 2842-5252

Fabricante

Empresa

Residencial

Principal Segmento de atuação

A empresa é

Serviço de atendimento ao cliente por telefone e/ou internet

80


81

O Setor Elétrico / Março de 2017

X

X

Criciúma

SC

X

X

X

X

X

X

X

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São Paulo

SP

X

X

Sao Paulo

SP

X

X

São Paulo

SP

www.coflex.com.br

Sâo Bernardo do Campo

SP

www.conex.ind.br

São Bernardo do Campo

SP

Guarulhos

SP

www.deltaperfilados.com.br

Santana de Parnaíba

SP

www.dutoplast.com.br

São Paulo

SP

www.elecon.com.br

São Paulo

SP

X

X

X

X

X

X

X

X

X

X

AGPR5

(48) 3462-3900

www.agpr5.com

Alltex Equip. Elétricos Ltda

(11) 5562-0450

www.alltexequipamentos.com.br

Alpha Marktec Mat. Elet. LTDA

(11) 2782-3200

www.alphamarktec.com.br

BEGHIM

(11) 2942-4500 www.beghim.com.br

Coflex

(11) 4122-9999

CONEX

(11) 2334-9393

D´LIGHT

(11) 2937- 4650 www.dlight.com.br

DELTA CANALETAS

(11) 4705-3133

Dutoplast

(11) 2524-9055

ELECON

(11) 2066-4100

ELETROFERRO

(11) 2408-0358

www.eletroferro.com.br

Guarulhos

SP

Eletropoll

(47) 3375-6700

www.eletropoll.com.br

Corupá

SC

ELOS

(41) 3383-9290

www.elos.com.br

Curitiba

PR

Embramat

(11) 2098-0371

www.embramataltatensao.com.br

São Paulo

SP

ENERBRAS MATERIAIS ELÉTRICOS

(41) 2111-3000

www.enerbras.com.br

Campo Largo

PR

Engeduto

(21) 3325-0406

www.engeduto.com.br

Rio de Janeiro

RJ

Enmac

(11) 2489-5200

www.enmac.com.br

Arujá

SP

Facilit

(11) 4267-0049

www.calhasfacilit.com.br

São Paulo

SP

FRONTEC

0800 704 2477

www.frontec.com.br

São Leopoldo

RS

General Cable Brasil

(11) 3457-0300

X

X

X

X

X

X

X

(11) 4092-7722

www.haenke.com.br

Diadema

SP

HellermannTyton

(11) 2136-9030

www.hellermanntyton.com.br

Jundiaí

SP

(11) 4191-3144

www.holecbarras.com.br

Boituva

SP

Hubbell do Brasil - Burndy

(11) 5515-7225

www.burndy.com/pt

São Paulo

SP

KANAFLEX

(11) 37791670

www.kanaflex.com.br

Cotia

SP

X

Magnani Mat Eletricos

(54) 40095255

www.magnani.com.br

Caxias do Sul

RS

X

MELFEX

(11) 4072-1933

www.melfex.com.br

Diadema

SP

Novemp

(11) 4093-5300

www.novemp.com.br

Diadema

SP

PERFIL LIDER

(11) 2412-7787

www.perfillider.com.br

Guarulhos

SP

X

Perfilduto

(11) 4230-1866

www.perfilduto.com.br

Itupeva

SP

X

SP

Cajamar

SP

Poleoduto

(11) 2413-1200

www.poleoduto.com.br

Arujá

SP

PROAUTO

(15) 3031-7400

www.proautomacao.com.br

Sorocaba

SP

QT EQUIPAMENTOS - DUTOTEC

(51) 2117-6600

www.dutotec.com.br

Cachoeirinha

RS

Stock Perfil

(11) 3948-1950

www.stockperfil.com.br

São Paulo

SP

SULMINAS

(35) 3714-2660

www.sulminasfiosecabos.com.br

Poços de Caldas

MG

Tigre

0800 707 4700

www.tigre.com

Joinville

SC

Tramontina Eletrik S.A.

(54)3461-8200

www.tramontina.com

Carlos Barbosa

RS

Vicentinos

(44) 3232-0101

www.vicentinos.com.br

Marialva

PR

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X X X

HAENKE

Guarulhos

X

X

SP

www.plp.com.br

X

X X

SP

(11) 4448-8000

X

X

X

Suzano

(11) 9 4537 0273 www.peveduto.com.br

X

X

X

X

São Paulo

PLP

X

X

X

www.gimipogliano.com.br

PEVEDUTO

X

X

X

X

www.generalcablebrasil.com.br

®

X

X

GIMI POGLIANO BARRA. BLINDADOS (11) 4752-9900

HOLEC BARRAS

X

X

X

Outros produtos

Eletrocalha aramada

X

Conduletes

Eletrocalha (sem tampa)

X

Caixas de pessagem e de ligação

Perfilado

X

Materiais para amarração e identificação de cabos

Duto de piso

X

Prensa-cabos

Canaleta de sobrepor

X

Outras Linhas

Eletroduto Flexível

X

Cidade Guarulhos

Barramentos Blindados

Eletroduto Rígido

X

Site www.acabine.com.br

Leito (escada para cabos)

Eletroduto Metálico

SP

Empresa Telefone Acabine Materiais Eletrico LTDA (11) 2842-5252

Bandeja (eletrocalha com tampa)

Estado

Eletroduto isolante

Principais produtos para linhas elétricas oferecidos pela sua empresa

X X X X

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X X

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Espaço 5419

Espaço 5419

O Setor Elétrico / Março de 2017

Por Hélio Sueta*

A especificação de DPS em conjunto com a análise de risco conforme a ABNT NBR 5419-2: 2015 Um ponto que costuma gerar dúvidas

às descargas que atingem as linhas que

aos usuários da ABNT NBR 5419:2015

adentram a estrutura; e S4 - descargas que

é como especificar os Dispositivos de

atingem pontos pertos da linha.

Proteção contra Surtos (DPS) conforme

definição na análise de risco. Muitos usuários

NP para o estabelecimento da corrente da

ainda confundem os resultados da análise

descarga atmosférica que é esperada para

de risco, por exemplo, como medida de

a estrutura sob estudo, ou seja, 200 kA para

proteção necessária o “uso de um conjunto

NP I; 150 kA para NP II e 100 kA para NP III-

de DPS coordenado projetado conforme

IV. Estas correntes ao atingir a estrutura, uma

Nível de Proteção (NP) I, II ou III-IV” com

parte flui para o subsistema de aterramento

“utilizar DPS classe de ensaio 1, 2 ou 3”.

e pelas partes condutoras externas, mas

Se, ao realizar uma análise de risco

uma parte flui pelos condutores das linhas

conforme a parte 2 da norma, esta indicar a

conectadas à estrutura. Estas correntes

necessidade de instalar um conjunto de DPS

que fluem pelos condutores são as mais

coordenado projetado conforme NP I, por

importantes para a especificação dos DPS.

exemplo, para que os riscos fiquem dentro

Os

de um valor tolerável, isto significa que este

depender se a instalação é enterrada ou

conjunto de DPS deve ser especificado

aérea (fórmulas E.2 e E.3 da parte 1 da

utilizando principalmente as regras descritas

norma), da quantidade de condutores e das

no Anexo E da parte 1 da norma (surtos

impedâncias convencionais de aterramento

devido

(Z e Z1), que são obtidas na Tabela E.1 da

às

descargas

atmosféricas

em

A determinação do S1 depende do

valores

destas

correntes

vão

diferentes pontos da instalação).

parte 1 da norma em função da resistividade

do solo (aqui também será necessário ter este

Neste Anexo, encontramos as regras

para determinação dos surtos devido às

valor, o que não é muito fácil de ser obtido).

descargas atmosféricas em determinados

pontos da instalação e também em função

(S1*, S2, S3 e S4) são obtidos na Tabela E.2

de diversas fontes de danos: S1 – aquele

da parte 1 para sistemas de baixa tensão e

cujas descargas atingiram a estrutura e

Tabela E.3 para sistemas de sinais.

os surtos fluíram por meio das partes

condutoras externas e linhas conectadas à

podemos definir os valores de IIMP e IN, dois

estrutura; S1*- cujas correntes que atingiram

parâmetros importantes para especificação

a estrutura induzem surtos nas instalações

dos DPS. Outros parâmetros são igualmente

e equipamentos dentro da mesma; S2

importantes para esta especificação, por

– referentes às descargas atmosféricas

exemplo, IMAX, UP, UN, UC , entre outros.

que atingem pontos perto da estrutura e

induzem surtos na mesma; S3 - referente

C e D da ABNT NBR 5419-4: 2015 que

Os outros valores de surtos de correntes

Uma vez obtidos estes valores de surtos,

Devem ser utilizados também os Anexos


83

O Setor Elétrico / Março de 2017

tratam, respectivamente, da “Seleção e

forma de onda 1,2/50 µs e a corrente de

proteção comparados, por exemplo, aos

instalação de um sistema coordenado de

curto-circuito ISC com F.O 8/20 µs de um

calculados para NP I. As notas das Tabelas

DPS” e “Fatores a considerar na seleção dos

gerador de ondas são combinadas com

não indicam valores fixos, mas sim uma faixa

DPS”, além da ABNT NBR 5410 (atualmente

relação-limite entre estes parâmetros de

(0,005 a 0,001). Se analisarmos os exemplos

em revisão), principalmente, nos itens 5.4.2

2 Ω. Estes DPSs são aqueles que ficam

da parte 2 da norma, o caso do hospital,

– Proteção contra sobretensões transitórias

geralmente na entrada dos equipamentos.

podemos verificar que, se instalarmos um

e 6.3.5 – Dispositivos de proteção contra

Dessa forma, não se deve confundir o

DPS 1,5 vez melhor que o DPS calculado

surtos (DPS). É

importante

ressaltar

que

DPS, que foi resultado da análise de risco,

para NP I, os parâmetros PSPD e o PEB

muitos

como medida de proteção e calculados

têm os seus valores passando de 0,01 para

estes

conforme Nível de Proteção I, II ou III-IV com

0,005, ou seja, metade do valor, e se o DPS

dispositivos em Tipo I, II e III para sistemas

estes DPS tipo 1, 2 ou 3.

for três vezes melhor, os valores caem para

de energia. Na ABNT NBR 5419-4:2015,

0,001, ou seja, dez vezes menor.

existe uma classificação em “DPS ensaiado

risco, os parâmetros que este dispositivo

com IIMP”, que seria aquele que nos ensaios

influencia os riscos são o PSPD e o PEB,

chegar a um DPS de 10 kA e eu instalar um

suportam as correntes impulsivas parciais das

das Tabelas B.3 e B.7 da parte 2 da ABNT

DPS de 15 kA, devo dividir as componentes

descargas com forma de onda (FO) 10/350

NBR 5419. Estes parâmetros aparecem nas

de risco RC, RM, RU, RV e RZ por 2 e, se

µs. Para linhas de energia, a corrente de

componentes de risco RC, RM, RU, RV e RZ.

instalar um DPS de 30 kA, devo dividir estas

ensaio IIMP é definida para ensaio classe 1.

Desta forma, para o cálculo de R1 (Risco de

componentes por 10.

Os DPS ensaiados com IN são aqueles

perda de vida humana) e para R2 (Risco de

Muitos programas ou planilhas de

que suportam correntes induzidas de surto

perda de serviço ao público), os parâmetros

análise de risco (inclusive a Tupan 2016,

com forma de onda 8/20 µs. Para linhas de

não influenciam apenas RA, RB e RW para

desenvolvida pela USP) não consideram esta

energia, a corrente de ensaio IN é definida

R1 e RB e RW para R2.

redução, pois são muitos casos específicos e

para ensaio classe 2.

Assim, após calcular os surtos conforme

também por existirem dezenas ou centenas

Os DPSs ensaiados com uma onda

o Anexo E da parte 1, os valores encontrados

de fabricantes de DPS com uma variação

combinada são aqueles que suportam

das correntes podem ser menores do que os

muito grande de produtos. A forma de se

correntes induzidas de surto com forma

usualmente utilizados pelos fabricantes. Se

fazer este ajuste é acessar as componentes

de onda 8/20 µs e no ensaio exige-se uma

isto acontecer, entramos no caso referente

de risco indicadas acima e adaptá-las para o

corrente impulsiva correspondente a ISC.

às notas das Tabelas citadas (B.3 e B.7 da

tipo de DPS especificado para a estrutura.

Para linhas de energia, a combinação de

parte 2).

ondas é definida para ensaio classe 3, em

que a tensão de circuito aberto UOC com

possuem

fabricantes

de

DPS

classificam

Ainda referente ao DPS da análise de

Neste caso, os DPSs a serem instalados características

melhores

de

Isto significa que, se o meu cálculo

*Hélio Eiji Sueta é doutor em Engenharia Elétrica e secretário da CE-003.064-10.


84

Proteção contra raios

O Setor Elétrico / Março 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

Os níveis de proteção contra descargas atmosféricas (NP) São considerados quatro níveis (I a IV)

correntes das descargas atmosféricas para os

na proteção contra descargas atmosféricas

diferentes níveis de proteção são usados para

(PDA). Para cada nível de proteção, é fixado

determinar o raio da esfera rolante de modo a

um conjunto de parâmetros máximos e mínimos

definir a zona de proteção contra descargas

das correntes das descargas atmosféricas. É

atmosféricas ZPR 0B, espaço onde risco de

do nível de proteção que são retirados todos os

impacto direto dos raios é minimizado.

r = 10 × I0.65

parâmetros de uma PDA.

Segundo a ABNT NBR 5419, os valores

máximos

das

correntes

das

descargas

Considerando as correntes de pico mínimas

atmosféricas correspondentes ao NP I não

(em kA) NP I = 3, NP II = 5, NP III = 10 e NP

devem ser excedidos. Os valores máximos

IV = 16, teremos, respectivamente valores

dos parâmetros das correntes das descargas

aproximados dos raios da esfera rolante, em m,

atmosféricas correspondentes ao NP I são

como sendo 20, 30, 45 e 60, aproximadamente.

reduzidos a 75% para o NP II e a 50% para os

Os valores mínimos dos parâmetros das

níveis III e IV (reduções lineares para I, Q e di/

correntes das descargas atmosféricas para os

dt, mas quadrática para W/R). Os parâmetros

diferentes níveis de proteção constam da Tabela

de tempo não mudam. Os valores máximos

4 da ABNT NBR 5419-1.

dos parâmetros das correntes das descargas

As medidas de proteção especificadas

atmosféricas para os diferentes níveis de

nas partes 3 e 4 da ABNT NBR 5419 são

proteção constam da Tabela 3 da ABNT NBR

efetivas contra descargas atmosféricas, cujos

5419-1 e são usados para projetar componentes

parâmetros de corrente estiverem na faixa

de proteção contra descargas atmosféricas, por

definida pelo NP adotado para o projeto. Desta

exemplo: seção transversal dos condutores,

maneira, assume-se que a eficiência de uma

espessuras das chapas metálicas, capacidade

medida de proteção é igual à probabilidade

de condução de corrente dos DPS, distância de

com a qual os parâmetros das correntes das

segurança contra centelhamentos perigosos, e

descargas atmosféricas estão dentro de tal

para definir parâmetros de ensaios que simulam

faixa. Para parâmetros que excedam esta faixa,

os efeitos das descargas atmosféricas sob tais

permanece um risco residual de danos. A seguir

componentes.

são mostradas figuras para os níveis I e II, que

melhor definem o conceito.

Já os valores mínimos de amplitudes das

Figura 1 – Eficiência para a faixa de proteção abrangida pelo NP I.

Figura 2 – Eficiência para a faixa de proteção abrangida pelo NP II.


NR 10

85

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).

E se instalar um gerador?

Certamente

não

é

esta

revista

uma extensão com uma tomada na ponta!

especializada o lugar para se discutir este

Cuidados

especiais

devem

ser

assunto, mas talvez seja para lembrar

divulgados

os técnicos, que nos brindam com sua

desses equipamentos.

atenção, o sentido de divulgar e alertar

usuários e consumidores sobre os riscos

uma instalação dessa natureza deve ser

na

feita por um profissional qualificado.

instalação

e

uso

inadequado

de

com

relação

à

segurança

Certamente, o principal deles é que

pequenos geradores.

É fundamental que, ao se instalar

As irregularidades no fornecimento

geradores,

são frequentes, seja por chuva, por queda

independência entre as fontes comercial

de árvores, por descargas atmosféricas,

e alternativa (concessionária e gerador),

por caminhão que bateu no poste, etc.

lembrando que é totalmente inseguro

etc. (falta de manutenção ninguém fala).

apenas ter duas chaves que são usadas

E o consumidor, cansado desse tipo de

alternativamente.

problema, acaba por procurar uma solução

seja

garantida

a

total

Sistemas dessa natureza exigem um

alternativa.

dispositivo de transferência de carga,

O consumidor não quer mais perder

que é montado com recursos elétricos

alimentos porque faltou energia elétrica

e mecânicos, que impedem a ligação

por um período longo ou depender da

simultânea das fontes de energia.

eletricidade para o seu trabalho em casa

E o que isso tem a ver com a segurança?

ou em um pequeno negócio, ou mesmo

Tem relação com o dimensionamento,

na chácara/sítio, em que a demora para

com a proteção das pessoas contra

a regularização é ainda maior. Nesse

choque em instalações temporárias e tem

momento, muitos se perguntam se vale

muito a ver com a energização do ramal

a pena instalar um “geradorzinho” para

alimentador pela extremidade terminal,

resolver o problema. Ora, hoje, é possível

que possibilita a energização da rede

comprar pequenos geradores em lojas

aérea e coloca em risco os trabalhadores

de material de construção, mesmo pela

das

internet. Por vezes, o consumidor já tem,

regularização.

inclusive, um pequeno gerador, que é

utilizado em pescaria ou em camping e tem

simples como pode parecer.

concessionárias

na

busca

pela

Instalar um “geradorzinho” não é tão


86

Energia com qualidade

O Setor Elétrico / Março de 2017

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

Os cuidados com a qualidade de energia e os Leds Parte 1 Parece que a história se repete e não

se medir as componentes das correntes

uma forma geral, as lâmpadas de 60 W

aprendemos com os erros. A fascinação

harmônicas com bom grau de precisão.

incandescentes foram substituídas pelas

em oferecer ao mercado materiais e

Havia reatores eletrônicos com diversos

FLC da ordem de 20 W a 25 W. Alguns

equipamentos de baixa qualidade nos

comportamentos. Alguns muito bons com

detalhes interessantes:

persegue de geração em geração. Com

distorção harmônica total de corrente da

a existência de custos atrativos, sempre

ordem de 10% e fator de potência de

• A potência aparente da FLC de 25 W é

existirão

consumirão

98%, muito superiores aos existentes

de 50 VA e a de 60 W incandescente era

estas coisas. Sim, “coisas”, uma vez

eletromagnéticos que apresentavam as

de 60 VA (FP=1);

que não podem ser classificados como

caraterísticas de fator de potencia de 92%

• A distorção de corrente da incandescente

equipamentos ou materiais elétricos.

e distorção harmônica total de corrente

era de 0% e o fator de potência de 100%;

Especificamente,

mercado

da ordem de 30%, além, evidentemente,

e da FLC, com o desempenho bem pior já

mudança

de fornecer boa potencia às lâmpadas.

informado acima - THDI entre 60% e 80%

e FP entre 50% e 60%;

incautos

que

no

de

iluminação

interna,

de

lâmpadas

incandescentes

a

para

Por outro lado, é claro, o mercado foi

fluorescentes trouxe, ainda nos anos

inundado por porcarias que chegavam

• Outras características como IRC (índice

de 1960, o surgimento dos reatores

a interromper sinais de rádio quando as

de reprodução de cor) e a temperatura de

eletromagnéticos à época. Pelas fontes

lâmpadas tentavam acender. Além disso,

cor davam às ultrapassadas e falecidas

consultadas, era uma novidade tratada

estes reatores possuíam conteúdo de

incandescentes outras boas vantagens;

com respeito, pois trazia eficiência aos

corrente harmônica da ordem de 80%

• A vida útil era o principal atributo

sistemas de iluminação, possibilitando

(distorção de corrente total), muito alto

das desajeitadas lâmpadas de design

ainda

a

para os padrões de normas IEC, que já

duvidoso que entravam no mercado. Até

iluminação dos ambientes em relação

vigoravam na época, e se mantêm até

que não ocorresse uma sobretensão no

às

melhorar

consideravelmente

hoje, conforme a Tabela 1, presente na

circuito: morte súbita e com forte odor de

ambientes tornavam-se claros.

recente resolução Inmetro 389/2104 e

cobre queimado.

com origem na norma citada IEC 61000-

ineficientes

incandescentes.

Os

Sob o ponto de vista da qualidade da

Finalmente,

chegaram

as

tão

energia, a primeira mudança foi a inserção

3-2.

de capacitor no circuito do reator para

O

continuou

esperadas lâmpadas Led e, com elas, a

torná-lo de alto fator de potência e outras

quando o mercado foi inundado pelas

esperança de correção do mercado com

modificações que o também tornaram

lâmpadas

vistas à qualidade da energia. Vejamos:

partida rápida (sem starter). A busca

conhecidas como “FLC”, que continuam

De

pela eficiência energética e redução

até hoje, e que possuíam fator de

resolução

dos custos de produção destes reatores

potência entre 50% e 60% com conteúdo

comportamento do fator de potência e as

fez surgir no final da década de 1980 e

harmônico total de corrente entre 60% e

correntes harmônicas para as lâmpadas

nos anos 1990 os reatores eletrônicos.

80%. Estas lâmpadas foram a salvação

de Led devem atender às determinações

Nesta época, já era possível, ao menos,

da lavoura, no “apagão” de 2001. E, de

transcritas a seguir. A Tabela 1, na

“show

de

horrores”

fluorescentes

compactas,

acordo

com

Inmetro

o nº

item

6.4

389/2014,

da o


87

O Setor Elétrico / Março de 2017

sequência, resume o texto.

Tabela 1 – Determinações da resolução Inmetro 389

• “Para lâmpadas de Led, com potência nominal declarada de 5 W a 25 W, o fator de potência deve ser maior ou igual a 0,70. Não é exigido um fator de potência mínimo para lâmpadas com potência declarada menor que 5 W”; • “Para lâmpadas com potência nominal maior que 25 W, o fator de potência

Potência nominal

Fator de potência

Distorção harmônica de corrente

declarada (P) Sem exigências

P < 5W 5 W ≤ P ≤ 25 W

≥ 70%

P > 25 W

> 92%

IEC 61000-3-2

Tubulares existentes

> 92%

IEC 61000-3-2

Tabela 2 – Limite de distorção harmônica de corrente para lâmpadas acima de 25W e tubulares

deverá ser superior a 0,92 e as correntes harmônicas não devem exceder os limites relativos dados na Tabela 4, de acordo com a IEC 61000-3-2”; • “Uma vez que as lâmpadas de Led tubulares são destinadas à substituição de lâmpadas fluorescentes

tubulares

em

aplicações

onde o sistema já contempla alto fator de potência, as lâmpadas de Led tubulares devem apresentar fator de potência maior

Tabela 2A – Estimativa de distorção total de corrente de lâmpadas com fator de potência 92%

que 0,92 e as correntes harmônicas não

H

Imax

devem exceder os limites relativos dados na

2

2%

Tabela 4 (IEC61000-3-2)”.

3

28%

A tabela 4 de limites da IEC 61000-

5

10%

3-2 (na resolução 389 como “tabela 4”)

7

7%

é, a seguir, reproduzida como Tabela 2.

9

5%

A tabela 2 sugere uma distorção total de

11 a 39

3%

corrente da ordem de 31%, considerando

THDI

31%

fator de potência de 92% para as lâmpadas

FP=92%

com potência superior a 25 W e tubulares, conforme estimativa da Tabela 2A.

Este assunto continuará na próxima edição, com resultados e medições de Leds e conclusões.


88

Instalações Ex

O Setor Elétrico / Março 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 marítimas em atmosferas explosivas

Foi publicada pela ABNT em

01/02/2017 a segunda edição da norma técnica brasileira ABNT NBR IEC 61892-7 - Unidades marítimas fixas e móveis Instalações elétricas - Parte 7: Áreas classificadas.

As normas da série ABNT NBR IEC

61892 representam uma “família” de normas técnicas brasileiras destinadas a garantir a segurança no projeto, instalação, manutenção e utilização de equipamentos elétricos para a geração, armazenamento, distribuição e utilização de energia elétrica para todas as finalidades em instalações marítimas que são utilizadas para a exploração ou produção de petróleo.

A série de normas ABNT NBR IEC

61892, sob o título geral “Unidades marítimas fixas e móveis - Instalações elétricas”, é prevista para ser formada pelas

elaboração pela Comissão de Estudo CE

eletricidade destinado exclusivamente à

seguintes partes:

003:018.01 do Cobei);

indústria marítima de petróleo.

• Parte 5: Unidades móveis (primeira edição

• Parte 1: Requisitos e condições gerais

a ser publicada pela ABNT em 2017);

incorpora e coordena, dentro do possível,

(última edição publicada pela ABNT em

• Parte 6: Instalação (última edição publicada

regulamentações existentes e forma um código

2016);

pela ABNT em 2014);

de interpretação, onde aplicável, dos requisitos

• Parte 2: Projeto de sistemas elétricos

• Parte 7: Áreas classificadas (última edição

da International Maritime Organization (IMO).

(última edição publicada pela ABNT em

publicada pela ABNT em 2017).

A série ABNT NBR IEC 61892 também

Esta série também constitui um guia

para futuros regulamentos nacionais que

2013); O objetivo final da série ABNT NBR

possam ser elaborados e um código de

• Parte 3: Equipamentos (última edição

publicada pela ABNT em 2013);

IEC 61892 é o de produzir um conjunto

práticas de proprietários e de fabricantes de

• Parte 4: Cabos (em planejamento de

de normas técnicas brasileiras sobre

unidades marítimas e de outras organizações


89

O Setor Elétrico / Março de 2017

envolvidas nesta área.

A norma ABNT NBR IEC 61892-7

estabelece requisitos para a elaboração de uma classificação de áreas e seleção de equipamentos “Ex” para utilização nestas áreas classificadas em unidades marítimas fixas e móveis, incluindo tubulações, estações de bombeamento, estações de lançamento ou recebimento de pigs, estações de compressão e monoboias de ancoragem utilizadas na indústria marítima de petróleo, com a finalidade de perfuração, produção, processamento e armazenamento.

Dentre as principais modificações

técnicas que foram incluídas nesta nova edição 2.0 da ABNT NBR IEC 61892 em relação à edição anterior (publicada em 61892-7 foi utilizada como documento

em termos de conteúdo técnico, forma e

de referência a norma ABNT NBR IEC

apresentação em relação às respectivas

1. Os requisitos de instalações elétricas em

60079-14:2016 (Projeto, montagem e

normas internacionais da série IEC 61892.

atmosferas explosivas de unidades marítimas

inspeção inicial de instalações elétricas em

foram reescritos, tendo como base a ABNT

atmosferas explosivas), com o objetivo de

normas internacionais passam pelo processo

NBR IEC 60079-14 / Edição 2016;

alinhar e harmonizar os requisitos de projeto

de avaliação e análise pela Comissão de

2. Introdução dos conceitos de EPL

e montagem das instalações elétricas em

Estudo CE 003:018.01 do cobei, tendo

(Equipment Protection Level) para a seleção

atmosferas explosivas terrestres e marítimas.

sido previamente discutidas, comentadas

dos níveis de proteção de equipamentos

Requisitos complementares foram incluídos

e aprovadas, incorporando os comentários

proporcionados pelos equipamentos “Ex”;

nesta Edição 2.0 da norma ABNT NBR

aplicáveis feitos tanto pelo Brasil, como pelos

3. Incluídos requisitos de competências

IEC 61892-7, em relação aos requisitos

demais países participantes do TC 18 da IEC.

pessoais dos profissionais envolvidos com

apresentados na ABNT NBR IEC 60079-

as atividades de projeto, seleção, instalação,

14, de forma a atender às particularidades

a integração dos estaleiros, fabricantes

testes, inspeção e reparos de equipamentos

específicas de instalações marítimas “Ex”.

de equipamentos “Ex”, laboratórios de

e instalações elétricas marítimas em

ensaios, usuários de instalações elétricas

áreas classificadas, tendo como base

03:018.01 do Cobei, responsável pelo

marítimas e organismos de certificação de

sistemas de certificação de pessoas, tais

acompanhamento do desenvolvimento da

produtos brasileiros com o mercado e a

como as Unidades de Competências

respectiva norma internacional IEC 61892-

comunidade “Ex” internacional, bem como

“Ex” (Ex 000 a Ex 010) especificadas

7, participou, em nome do Brazil National

para a elevação dos níveis de tecnologia e

no Documento Operacional IECEx OD

Committee for IEC (Cobei), de todo o

segurança dos produtos e das instalações

504 - Especificações para a avaliação dos

processo de atualização, comentários,

elétricas marítimas nacionais.

resultados das unidades de competência;

votação e aprovação daquela norma, no

4. Incluído novo anexo sobre a introdução

âmbito do TC-18 (Electrical installations

NBR IEC 61892-7, esta norma técnica

de um método alternativo de avaliação de

of ships and of mobile and fixed offshore

brasileira encontra-se novamente no mesmo

risco, incluindo os “níveis de proteção de

units), do qual o Brasil é membro do tipo “P”

nível de atualização e equivalência, em

equipamentos” (EPL) para equipamentos

(Participante), juntamente com a Alemanha,

termos de requisitos técnicos, de qualidade,

“Ex”, de forma similar às diversas partes da

Estados Unidos, Noruega, Holanda, França,

de segurança e de gestão, àqueles

série ABNT NBR IEC 60079 - Atmosferas

Rússia, Reino Unido, Itália, Japão, China,

praticados internacionalmente por todos os

explosivas;

Dinamarca, Finlândia, Coreia do Sul,

países do mundo que adotam as normas

5. Incluído novo Anexo apresentando uma

Romênia, Sérvia, Cazaquistão e Espanha.

da IEC como base para a sua normalização

padronização de placas de sinalização de

nacional, tal como o Brasil.

segurança de áreas classificadas.

série IEC 61892 são adotadas pela ABNT

na forma de normas técnicas brasileiras

www.abntcatalogo.com.br/norma.

equivalentes, sem desvios técnicos nacionais,

aspx?ID=366648

2012), podem ser destacadas as seguintes:

Nesta nova edição da ABNT NBR IEC

A Comissão de Estudo CE

As normas técnicas internacionais da

Isto se deve ao fato de que que tais

Ações como estas contribuem para

Com esta nova Edição 2017 da ABNT

Mais informações em: http://


90

Falando sobre a luz

O Setor Elétrico / Março de 2017

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 FacensSorocaba. É palestrante em diversos congressos nacionais e internacionais. | plinio.godoy@lienco.com.br

Residências

aplicações específicas no campo da iluminação, começando pela

altamente frequentado por convidados. Nas cozinhas do tipo

Além de funcional, a cozinha também se tornou em um espaço

iluminação residencial.

“Gourmet”, o apelo estético é importante. Cozinha gourmet. Foto: Lutron.

Nesta edição, vamos iniciar uma série de conversas sobre

Foto: Lutron (www.lutron.com.br)

Os espaços residenciais são bastante diferentes entre si. Neles,

desenvolvemos uma variada gama de tarefas, desde curtir um jantar, assistir a um show, estudar, consertar um aparelho, enfim, muitas atividades diferentes.

Desenvolver a iluminação residencial é envolver-se com diferentes

aspectos do projeto, pois temos arquitetura de interiores, estéticas, posicionamentos, decoração, efeitos de luz para diferentes momentos, etc. Há ainda os aspectos técnicos, como os sistemas de dimerização,

Spas e toiletes

automação de diferentes soluções, como cortinas, som, ar condicionado, luz, enfim, tantas tecnologias que estão disponíveis nos dias de hoje, especialmente, em uma residência de padrão médio/alto.

Vamos conversar sobre alguns dos espaços de sua residência:

Foto: Lutron.

Cozinha

A cozinha é um espaço que deve ser absolutamente funcional, ou

Os Spas e toiletes das residências modernas são os locais onde

seja, deve proporcionar condições de execução de diferentes tarefas,

o proprietário relaxará. Terá um banho agradável em uma ambiência

como cortar, observar cores e preocupar-se com sombras indesejadas,

agradável, dinâmica, pois pode aproveitar para fazer a barba, ler um

pois atrapalham a visão.

livro, enfim, necessita de diferentes soluções em iluminação e controles.


91

O Setor Elétrico / Março de 2017

Temos que perceber que o desenvolvimento das soluções tecnológicas

deve acompanhar a complexidade dos sistemas, efeitos e soluções. Trabalhar uma luz indireta próxima aos espelhos facilitará a

maquiagem sem a incidência de sombras.

pontos no meio da sala.

Não mais podemos tentar resolver os espaços residenciais com

Normalmente, nos ambientes residenciais, utilizamos luz com

aparência de cor mais amarelada, que, tecnicamente, é traduzida por

Conclusão

temperatura de cor correlata. Ambientes mais calmos utilizam luz com

2.800 oK ou até 3.000 oK, um pouco mais branca.

questões e momentos diferentes que acontecem em uma residência.

A iluminação residencial é um assunto sério! São muitas as Buscar desenvolver os sistemas em conjunto com os proprietários,

por meio de cálculos e imagens renderizadas são ferramentas que não podem ser esquecidas, levando até os interessados como seus Foto: www.dial.com

ambientes ficarão depois dos trabalhos finalizados.

A aparência de cor correlata de uma fonte de luz define

muito a ambiência do espaço e é muito importante para seu bom

sua própria casa. E tenha certeza de que a iluminação pode, quando mal

A pior situação que se pode considerar é o cliente se sentir mal em

aproveitamento.

desenhada, criar problemas enormes para todos os envolvidos.

Uma questão que precisamos entender e desenvolver é a

complexidade que a iluminação residencial, hoje, demanda de seus

residência: salas, quartos e jardins.

projetistas.

Na próxima edição, falaremos sobre as demais áreas de uma Até lá!


92

Dicas de instalação

O Setor Elétrico / Março de 2017

Por Rubem Guimarães Netto Dias*

Detecção de faltas em redes elétricas Grandes investimentos em automação

exemplos de algoritmos de inteligência que

para tratar o tipo do problema localizado.

das redes de distribuição têm sido motivados

demostram como esse tipo de sistemas

A diminuição do tempo de localização da

por fatores como sustentabilidade e o uso

pode otimizar o uso das redes e quais

ocorrência tem impacto direto na diminuição

mais inteligente ou eficiente dos recursos

os indicadores são melhorados com sua

do tempo em que a área afetada fica sem

naturais e ativos já existentes. Smart Grid,

aplicação.

fornecimento

ou rede inteligente, em termos gerais, é a aplicação de tecnologia da informação no

e,

consequentemente,

nos

índices de qualidade.

Localização de faltas

O sistema de localização de faltas usa informações provenientes de diversos

sistema elétrico de potência, integrada aos sistemas de comunicação e à infraestrutura

Um problema básico para a manutenção

sistemas para alimentar um algoritmo capaz

da rede automatizada. Este novo ambiente

da rede é, em caso de falha, restabelecer

de estimar a área geográfica com maior

permite a existência de sistemas com grande

o fornecimento na área afetada, dentro do

probabilidade de haver ocorrido a falha. Ele

capacidade de análise, rodando algoritmos

menor tempo possível. Em uma rede sem

faz uso de informações de cadastro de rede e

inteligentes com o objetivo de otimizar uma

supervisão remota, todo processo começa

das medidas fornecidas, em tempo real, pelos

série de recursos, como: equipamentos,

na informação de que existe falta, informação

equipamentos inteligentes de campo (IEDs)

energia, equipes de campo, entre outros.

que chega tradicionalmente pelo sistema de

para indicar a possível localização da falta

As consequências deste novo cenário

call center. A partir de então, duas etapas

através de uma interface georreferenciada.

já estão sendo vistas: aumento exponencial

são executadas: localizar geograficamente a

do número de equipamentos conectados,

falha e deslocar uma equipe com capacidade

corrente e impedância da falta, o algoritmo

assim como o volume de informação a ser manipulada (Big Data). Os sistemas operativos passam a ter dois requisitos fundamentais: escalabilidade suficiente para suportar e gerenciar tudo isso, apresentando alta

disponibilidade

e

capacidade

de

integração com outros sistemas de forma rápida e confiável.

Do lado das empresas de distribuição,

os ganhos são bem evidentes. O uso mais eficiente do grid permite extrair o máximo dos ativos existentes, minimiza perdas técnicas e reduz os custos operacionais, principalmente os relacionados às equipes de campo. Do lado regulatório, a qualidade do fornecimento passa a ser alvo de controle das agências e, mais uma vez, consequência da possibilidade de uma auditoria viabilizada por essa nova categoria de sistemas. Na

sequência,

selecionamos

dois

Figura 1 – Exemplo de localização na subtransmissão.

Utilizando valores de tempo real, como a


93

O Setor Elétrico / Março de 2017

executa uma rotina de curto-circuito e avalia os possíveis locais onde tal falta possa ter ocorrido, servindo como uma fonte de informação valiosa para que o operador possa auxiliar as equipes de campo a efetuarem o restabelecimento emergencial do sistema. Opcionalmente, também podem ser utilizadas informações provenientes de equipamentos, como detectores de corrente de passagem e cadastro do sistema de proteção, para refinar o método de procura na rede de distribuição. Exemplos de resultados do algoritmo são apresentados a seguir. A Figura 1 traz um exemplo de interface georreferenciada, mostrando o provável posicionamento da

Figura 2 – Exemplo de localização na distribuição.

falha em uma linha de transmissão. Devido

a

estas

características,

o

A Figura 2 mostra um exemplo de

rápido;

interface georreferenciada que apresenta

operacionais

problema de controle de tensão é classificado

a provável localização de uma falha em um

devido à maior assertividade das equipes

como sendo um problema de otimização

alimentador de uma rede de distribuição.

de manutenção de campo tanto em relação

combinatória não linear de grande porte. Para

De modo resumido, um sistema de

à área geográfica da falha quanto ao tipo de

resolver este problema, é preciso contar com

localização de faltas possui as seguintes

equipamento com defeito.

um módulo de controle de tensão que propicie

Diminuição

de

custos

implementar um algoritmo de otimização

funcionalidades:

Controle/otimização de Volt/VAR

baseado

em

técnicas

de

programação

dinâmica.

• Utiliza o modelo elétrico atualizado, em

A tarefa do algoritmo de controle de

tempo real, o estado topológico da rede e as

medidas de corrente e impedância da falta

de falha no fornecimento é um dos principais

tensão consiste basicamente em encontrar

para localizar o provável local do defeito;

índices de qualidade. Tão importante é

um conjunto de ações de controle que

• Em redes de distribuição, utiliza-se a

o controle de reativos e nível de tensão

possibilite levar o sistema de um estado

informação

O tempo de reestabelecimento em caso

detectores

de fornecimento que geram indicadores

inicial para um estado ótimo (Figura 3).

de corrente de passagem e religadores

de qualidade também acompanhados e

Para isso, cada variável de controle é

instalados na rede para refinar o resultado;

auditados.

segmentada em “n” estados e, para cada

• Em redes de transmissão e subtrans­missão,

O

de

transição de estado, é calculado o “custo

são utilizadas informações prove­ nientes do

distribuição, é usar os ativos da rede com

de transição” baseado no resultado do fluxo

relé de distância para estimar a posição da

máxima eficiência sem, contudo, violar os

de potência e na função objetivo definida

falha em relação ao relé e, consequentemente,

limites em relação aos reativos e níveis de

pelo usuário.

sua localização aproximada. Permite que, uma

tensão de fornecimento.

de limite de tensão ou de potência seja

vez calculada a localização, a mesma seja

exportada para um mapa sobre uma interface

controlando

tensão

para outro, o algoritmo automaticamente

georreferenciada;

espalhados em pontos estratégicos da

penaliza a transição, adicionando um

• Utiliza lógicas topológicas e de análise de

rede, além do controle dos taps nos

custo adicional proporcional à severidade

curto-circuito para calcular a localização

transformadores das subestações.

da violação. Ao final do processo, de

aproximada da falta.

A tarefa de controlar a tensão de um

posse de todos os custos de transições, é

sistema de distribuição de energia elétrica, do

calculado o caminho de controle ótimo e,

ponto de vista matemático, é extremamente

consequentemente, as ações de controle

complexa,

proveniente

de

Sistemas de localização de falta geram

impacto significativo em diversos processos:

objetivo,

para

as

empresas

O modo de fazer este ajuste é atuar os

reguladores

de

Caso alguma restrição

violada devido à transição de um estado

não

que devem ser tomadas. O modelo do

lineares do modelo que representa o sistema,

fluxo de potência é construído baseado

visto

as

características

qualidade

as variáveis de controle que possuem, em sua

no resultado obtido do estimador de

relacionados às interrupções (DIC), devido

maioria, características discretas e o porte do

estados, o que garante um grande grau de

à diminuição do tempo de localização e,

sistema que geralmente passa de centenas

integridade entre o modelo de simulação e

consequentemente, restabelecimento mais

de barras.

o sistema físico real.

Melhoria

dos

índices

de


94

Dicas de instalação

O Setor Elétrico / Março de 2017

Conclusão

Existem muitas motivações para se adotar

o tipo de modelo descrito. O uso mais racional da energia tem justificativas econômicas e de sustentabilidade, além do fato de estes assuntos estarem no topo da pauta de empresas e governos.

A implantação de sistemas inteligentes irá

proporcionar os seguintes benefícios: Figura 3 – Algoritmo Volt/Var.

• Melhoria da eficiência e consequente redução

O sistema de controle de tensão atua

comutador sob carga e reguladores de tensão;

dos custos operacionais;

como uma unidade de controle central, em

• Alteração de setpoints e parâmetros de

• Diminuição do número de operações

que, continuamente, se realiza a avaliação da

configuração

de

realizadas pelas equipes de campo – devido

qualidade de tensão e são tomadas ações para

banco de capacitores, reguladores de tensão

ao acesso remoto aos equipamentos de campo

que a qualidade do fornecimento de energia se

e comutadores (obs.: deverá ser avaliada a

(chaves, religadores, reguladores de tensão,

mantenha dentro de um patamar adequado.

possibilidade técnica de integração, dependendo

etc.);

do tipo de controlador utilizado).

• Diminuição do tempo de ação das equipes de

A partir de um modelo de fluxo de potência

local

de

controladores

campo – melhoria da eficiência operacional;

que é construído a partir do resultado da estimação de estados (estados estimados) e do

As funções objetivo podem ser, por exemplo:

• Redução do custo financeiro de não fornecimento devido à diminuição do tempo

modelo elétrico do sistema, é feita uma avaliação através de uma função objetivo, que pode ser de

• Minimizar a demanda fora dos limites de tensão:

de recomposição da rede em caso de falta

vários tipos. Com base no resultado da função

minimiza a carga (consumidores) fornecida em

- localização da falta pelos módulos de

objetivo, o módulo de controle de tensão define

patamares de tensão precários ou críticos;

inteligência;

quais ações de controle devem ser tomadas.

• Minimizar perdas: minimiza perdas ôhmicas,

• Utilização mais eficiente dos ativos de

mantendo as cargas do sistema em um patamar

distribuição

de tensão adequado;

devido ao maior controle do carregamento,

• Minimizar o valor a ser compensado para

fluxo de reativo e níveis de tensão;

• Chaveamento do banco de capacitores e

o consumidor por transgressão de tensão:

• Maior assertividade dos investimentos para

reatores;

minimiza o valor a ser compensado para o

ampliação da rede devido aos dados históricos

• Comutação de taps de transformadores com

consumidor por transgressão de tensão.

de planejamento e ao maior número de

As ações de controle são tipicamente as

seguintes:

(transformadores,

linhas,

etc.)

informações a respeito do sistema elétrico; • Melhoria dos índices de qualidade em geral (DIC, DMIC, níveis de tensão de fornecimento, etc.); • Redução das perdas técnicas devido à operação dos ativos em condições otimizadas de carga – controle e supervisão do carregamento dos transformadores e linhas de transmissão; • Melhoria das perdas comerciais devido à identificação das áreas (circuitos) com maior índice de perdas – dados de balanço energético; • Melhoria da segurança operativa – devido à automação de processos e treinamento de operadores. *Rubem Guimarães Netto Dias é consultor técnico Figura 4 – Visão funcional do módulo de controle de tensão.

da Elipse Software.


96

Ponto de vista

O Setor Elétrico / Março de 2017

Quando investir em tecnologia na minha produção? os

cronogramas, além de definir os responsáveis

pensamento de boa parte dos empresários

investidores receosos, porém há de se

para que, ao final, o prazo de retorno de

industriais no país. A automação industrial

considerar que se trata de um fenômeno

investimento seja atingido. Ou seja, a crise

no Brasil ainda dá seus primeiros passos em

cíclico e não deixar de se atentar às iniciativas

econômica será um divisor de águas entre as

comparação com os países desenvolvidos,

no mercado internacional em busca de

empresas que vão se destacar e se preparar

como Japão, Estados Unidos e países da

eficiência e inovação, como a Indústria 4.0 ou

para uma retomada da economia e aquelas

União Europeia.

a IIot (Industrial Internet of Things). Ou seja,

que por receio, poderão ficar para trás na

Em um mercado global cada vez mais

boa parte dos competidores internacionais

corrida pelo mercado.

competitivo, a busca pela lucratividade pode

não congelaram investimentos tecnológicos e

ser feita por meio do aumento da produtividade,

estão aperfeiçoando suas linhas de produção,

que, por sua vez, pode ser obtida com o uso

dando um salto de qualidade capaz de abrir

da automação das linhas de produção.

uma larga distância de competitividade

A pergunta no título deste artigo ecoa no

Em

pesquisa

publicada

nacional

deixa

os

empresários

e

pela

comparando com as empresas nacionais.

Confederação Nacional da Indústria (CNI)

Portanto, quem não investir em automação

em 2016 sobre o uso da tecnologia nas

e/ou em tecnologia em geral, pode acabar

indústrias, 58% delas já identificaram a

ficando para trás na corrida pelo mercado.

adoção de tecnologias digitais como um fator

importante para se manterem competitivas

buscar parceiros e fornecedores de marcas

apesar de um percentual menor, de 48%,

renomadas, com vasta experiência, produtos

adotarem as tecnologias consideradas na

reconhecidos pelo mercado, suporte técnico

pesquisa.

Para dar o primeiro passo, é necessário

Entre os benefícios esperados,

e uma rede de atendimento global para

54% dos respondentes esperam reduzir

qualquer necessidade de manutenção ou

Por Hélio Hideo Sugimura, formado em

custos

atualização de equipamentos.

engenharia elétrica pela PUC-SP e é gerente de

operacionais

e

50%

esperam

aumentar a produtividade.

Além

planejamento, levantando as necessidades e

A crise recente que afeta a indústria

disso,

é

crucial

um

bom

marketing da Divisão de Automação Industrial da Mitsubishi Electric do Brasil.


98

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O Setor Elétrico ( Edição 134 - Março-2017)  
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