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Programa de Formação Técnica Continuada

Painel Pré-testado - TTA e Compartimentação de Painéis

Índice

compartimentação2
2.Tipos de painéis de distribuição2
aplicações específicas2
4.1É feita uma distinção entre:3
4.2Concepção dos dois tipos de QD:3
funcionais3
desconexão4

6.Unidades funcionais que possuem características de isolamento e

extraíveis4

6.1Unidades funcionais montadas em chassis

7.1 Norma IEC 439-14
separação por barreiras ou divisões:4
8. Controle centralizado5
9. Influências externas6
10.Proteção por envoltórios : Código IP7
medição na BT8
1.1 Construção8
1.2Conexão à rede de AT8
1.3 O transformador8
1.4 Medição8
1.5 Diagramas unifilares8
especificações8
13. Tipo de material9
compartimentados e blindados10
15. Conexões para cabos10
aparente10
17. Intertravamentos10
18. Manobras1 1
transfomador1 1

18.1Escolha de painel de equipamento de manobra para um circuito de

envoltório metálico1
poste13

20.1Conjunto de manobra e controle em baixa

Conjunto13
(PTTA)13
20.4 Unidadefuncional13
20.5 Grupo funcional13
20.6 Situação de ensaio13
20.7Unidades construtivas dos conjuntos13
20.8 Parte removível14
20.9 Parte extraível14
20.10 Posição de teste14
20.1 Repartição14
20.12 Barreira14
20.13 Obstáculo14
21. Condutor de proteção PE13
21.1 Poluição14
ambientais)14
21.3 Arvorejamento14
21.4 Classificação dos conjuntos14
conjuntos14
21.6Fator de diversidade funcional14
21.7 Placas de características15
2. Especificações de ensaio15
23. Os ensaios15

tensão (BT), daqui por diante designado 20.2Conjunto com todos ensaios de tipo (TTA)13 20.3Conjunto com parte dos ensaios de tipo 21.2Grau de poluição (ou condições 21.5Características elétricas dos 1

Os painéis de distribuição ou conjuntos de equipamento de manobra montados em fábrica (CMF) podem diferir de acordo com o tipo de aplicação e do princípio de projeto adotado (principalmente no arranjo dos barramentos).

3-Painéis de distribuição de acordo com aplicações específicas

Os principais tipos de painéis de distribuição são: nPainel geral principal de distribuição; nPainel geral de distribuição local;

nPainel de sub-distribuição;

Um caso particular dos Conjuntos Montados em Fábrica (MF) é o dos painéis de distribuição que são um dos mais importantes elementos de uma instalação. Seu projeto e construção devem estar de acordo com normas bem definidas. Eles também podem ser montados no local, a partir de sub-conjuntos com ensaios de tipo de acordo com a norma.

Blokset

O painel principal de distribuição é o ponto no qual a energia fornecida se divide em circuitos separados, cada um dos quais é controlado e protegido por disjuntores ou equipamentos de manobra do painel.

Em geral, a fonte de energia é ligada a um conjunto de barramentos através de uma chave principal (disjuntor ou chave-fusível).

Os circuitos individuais, os quais são geralmente agrupados de acordo com a função do circuito (iluminação, aquecimento, força, etc.), são alimentados pelos barramentos. Alguns dos circuitos alimentam diretamente os barramentos dos painéis de distribuição locais, nos quais é feita uma subdivisão dos circuitos, enquanto em instalações muito grandes são frequentemente necessários painéis de sub-distribuição, criando dessa forma três níveis de distribuição. Uma prática moderna é envolver com chapas metálicas os painéis de distribuição, o que assegura uma dupla proteção:

instrumentos indicadores, relés, fusíveiscontra

nProteção dos equipamentos de manobra, choques mecânicos, vibrações e outras influências externas que possam interferir com a integridade operacional (EMI [interferência eletromagnética], poeira, umidade, fungos, pequenos animais, vermes, etc.); nProteção pessoal contra a possibilidade de choques elétricos.

n QDs funcionais

Como estes são dedicados a funções específicas, recorre-se a módulos funcionais que incluem dispositivos e equipamentos de manobra, juntamente com acessórios para montagens e conexões. Por exemplo, unidades extraíveis de controle de motores que incluem contatores, disjuntores, seccionadores, botões de comando, lâmpadas indicadoras e outros.

O projeto do painel é rápido, desde que é suficiente juntar o número de módulos requerido com espaços vazios para incluir unidades adicionais quando necessário.

O uso destes componentes pré-fabricados facilita muito a montagem do painel. Mais ainda, os componentes destes painéis já passaram por ensaios de tipo, assegurando desta forma um excelente desempenho. A figura é um exemplo de um QD funcional.

5-A tecnologia dos quadros de distribuição funcionais

Há, em geral, três tecnologias básicas usadas para a concepção de QDs funcionais.

Unidades funcionais fixa nPainel de controle de processo, i.é., painel de distribuição funcional. Exemplos: CCM (centrode controle de motores), painel de controle dos circuitos de aquecimento, e outros. Os painéis locais e de sub-distribuição estão dispersos ao longo da instalação.

4 -Os painéis de controle de processo estão:

nadjacentes ao painel de distribuição geral, ou nas proximidades do processo por eles controlado.

Os painéis de distribuição são geralmente designados em textos escritos em língua inglesa pela abreviação DB (de Distribution Board) e em português por QD (quadros de distribuição).

4.1- É feita uma distinção entre:

nQDs tradicionais nos quais os equipamentos de proteção e manobra são instalados em um chassis na parte traseira interna de uma estrutura suporte; nQDs funcionais para aplicações específicas.

4.2 - Concepção dos dois tipos de QD: n QDs tradicionais

Os equipamentos de manobra e proteção são normalmente instalados em chassis próximo à parte traseira da estrutura. Os dispositivos indicadores e de controle (medidores, lâmpadas, botões de comando, etc.) estão montados na face frontal do painel.

A instalação dos componentes dentro da estrutura requer um estudo cuidadoso, levando em conta as dimensões de cada item, as conexões a serem feitas a ele, e as distâncias de isolamento necessárias para assegurar uma operação segura e sem perturbações.

Uma estimativa rápida da área requerida pode ser feita multiplicando-se a soma das áreas dos itens individuais por 2,5.

Unidades funcionais fixa

O painel é montado com unidades funcionais fixas como contatores e relés associados, de acordo com a função particular. Estas unidades não são adequadas para isolação dos circuitos (dos barramentos por exemplo) de modo que qualquer intervenção para modificações, manutenção ou outro motivo, requer o desligamento de todo o painel.

O emprego de unidades removíveis por encaixe ou extraíveis podem, entretanto, minimizar os tempos de desligamento, os quais são então limitados ao intervalo requerido para remover ou extrair a unidade do circuito correspondente.

6 -Unidades funcionais que possuem características de isolamento e desconexão

Cada unidade funcional é montada em um painel removível e provido de meios de isolação dos (barramentos) a montante e de desconexão do (circuito) a jusante. A unidade completa pode dessa forma ser removida para manutenção, sem necessidade de um desligamento geral.

6.1 -Unidades funcionais montadas em chassis extraíveis

Os equipamentos de manobra e acessórios associados são montados em um chassis tipo bandeja extraível. O funcionamento é em geral complexo e usualmente exige um controle motorizado.

A isolação é garantida em ambos os sentidos, a montante e a jusante pela extração completa da unidade.

7 -Normas

A conformidade com as normas aplicáveis é essencial para assegurar um grau adequado de segurança operacional.

Certos tipos de painéis de distribuição (em particular, painéis de distribuição funcionais) nos quais todos componentes estão individualmente de acordo com a IEC 947 e estão em conformidade com as recomendações específicas da IEC 439-1.

7.1 -Norma IEC 439-1

A IEC 439-1 cobre os equipamentos de manobra e controle fabricados e ensaiados como unidades completas.

A IEC 439-1 define quatro "formas" de montagem de acordo com o grau de separação interna, por barreiras ou divisões em diferentes compartimentos.

As separações proporcionam:

nproteção contra contatos com partes vivas de unidades funcionais adjacentes; nredução da probabilidade de iniciar arcos elétricos; nproteção contra passagem de corpos sólidos estranhos de uma unidade do conjunto para outra unidade adjacente.

7.2 -As formas seguintes são as típicas de separação por barreiras ou divisões:

nForma 1: sem separação;

nfinalmente, os ensaios de tipo individuais, as verificações e os testes funcionais executados durante a fabricação asseguram conformidadecom a norma para todo o conjunto.

8 -Controle centralizado

A integração dos painéis de distribuição funcionais em um sistema de gerenciamento centralizado precisa ser levado em consideração a partir do primeiro estágio do projeto.

A organização em esquemas de controle remoto da aquisição de dados de um dado equipamento, e as instruções enviadas ao mesmo equipamento, está assumindo papel cada vez mais importante porque as técnicas de Gerenciamento Técnico Centralizado estão se tornando de uso generalizado.

No interesse da economia (nos custos dos cabos de comunicação) todos os dados e sinais de controle e comando devem ser processados ao equipamento (ex. QDs funcionais) em questão, para transmissão a partir do posto de comando central e recepção para este de comando central.

Tais conversões de sinal (analógico para digital, elétrico para ótico, etc.) para combinar com as junções de transmissão de dados precisam ser captados e fornecidos sem poluição no painel de distribuição ou muito próximo a ele ou a outro equipamento correspondente.

nForma 2: separação entre barramentos e unidades funcionais; nForma 3: separação entre barramentos e unidades funcionais e separação entre todas unidades funcionais entre si, exceção feita a dos terminais de saída; nForma 4: como a forma 3, mas incluindo a separação de todos terminais de saída entre si.

A forma de separação (ex. metálica ou não metálica) deve ser submetida a acordo entre fabricante e usuário.

As formas 2,3 e 4 são as geralmente usadas desde que, em qualquer dos casos, os barramentos estão em volumes segregados permitindo dessa maneira uma intervenção mais segura nas unidades funcionais ou seus componentes do circuito de saída, do que na forma 1.

As formas 3 e 4 são adotadas quando o espaço disponível para cada unidade funcional é limitado, de modo que sem uma completa segregação entre as unidades adjacentes não é possível uma intervenção segura para manutenção a não ser que se providencie um desligamento total do painel de distribuição.

9 - Influências externas

Toda instalação elétrica ocupa um ambiente que apresenta um maior ou menor grau de risco para:

n pessoas; nmateriais que constituem a instalação.

As condições do ambiente inflenciam a escolha e a definição dos materiais da instalação e a escolha das medidas de proteção para segurança das pessoas. As condições do ambiente são referidas como "influências externas".

A norma IEC 364-3 e a NBR 5410 dedicam muitas páginas para explicação detalhada de cada classe de inflência. A tabela a seguir apresenta uma lista das influências externas extraída do Apêndice A da IEC364-3.A codificação conssite em um conjunto de duas letras maiúsculas e um número. as letras têm o seguinte significado:

A= ambiente B= utilização C= construção do edifício O número dá a "intensidade" da influência. Exemplo: AC2, significa: A= ambiente AC=ambiente-altitude AC2=ambiente-altitude> 2.0 m

AA1 - 60ºC+ 5ºCAE3muito pequenoAL1não arriscado
AA2- 40ºC+ 5ºCAE4poeiraAL2arriscado
AA3- 25ºC+ 5ºCAFcorrosãoAMradiação
AA4-5ºC+ 40ºCAF1desprezívelAM1desprezível
AA5+5ºC+ 40ºCAF2atmosféricaAM2fuga de corrente
AA6+5ºC+ 60ºCAF3intermitenteAM3eletromagnética

A ambiente(ºC) AE2 pequeno AL fauna

AB humidade AF4 continuos AM4 ionização AC altitude (m) AG impacto AM5 eletrostatica

AC1 ≤ 2000 AG1 baixo AM6 indução AC2> 2000AG2médioA Nsolar

AD água AG3 alto AN1 desprezível AD1 desprezível AH vibração AN2 significante

AD2 gotejar AH1 baixo AP sísmico AD3 pulverizador AH2 médio AP1 desprezível

AD4 esguicho AH3 alto AP2 baixo AD5 jatos AJ outro AP3 médio AD6 ondas mecânico AP4 alto AD7 imersão stresses AQ iluminação AD8 sub-imersão AK flora AQ1 desprezível AE corpo estranho AK1 não arriscado AQ2 indireta AE1 desprezível AK2 arriscado AR resumo B

BAcapacidadeBC2baixoBD4(alta densidade / dificil saida) BA1 normal BC3 frequência

BA2 criança BC4 ininterrupto BE materiais

BA3 dificultar BD evacuação BE1 não risco BA4instruirBD1(baixa densidade / facil saida)BE2risco de fogo BA5hábilBE3risco de explosão

BBresistênciaBD2(baixa densidade / dificil saida)BE4risco de contaminação

BC1contato com terraBD3(alta densidade / facil saida) BC1 nenhum

CA materias CB estrutura CB3 estrutura movéis CA1 não combustivel CB1 risco desprezível CB4 flexiveis

CA2 combustivel CB2 propagação

10- Proteção por envoltórios: Código IP

O grau de proteção proporcionado por um envoltório é indicado pelo código IP recomendado pela IEC 529 e NBR 5410. A proteção se refere às influências externas:

npenetração de corpos sólidos; nproteção das pessoas contra acesso às partes vivas; nproteção contra entrada de poeira; nproteção contra entrada de líquidos.

O código IP se aplica a equipamentos elétricos até 72,5 kV e o significado é o seguinte:

IP =International Protection 1o. numeral característico (0 a 6, ou letra X) 2o. numeral característico (0 a 8, ou letra X) Letra adicional opcional(A,B,C,D) Letra suplementar opcional (H,M,S,W)

ElementosNúmerosMeio para proteçãoMeio para ou letrasde equipamentosproteção de pessoas

Código das letrasIP--

Contra corpos sólidosContra acesso em diâmetro superiorespartes perigosas como: 0 (não-protegidor) (não-proteger)

Primeiro1≥ 50 m diâmetrocosta e mão um caracter2≥ 12.5 m diâmetrodedo numérico3≥ 2.5 m diâmetroferramenta

4≥ 1.0 m diâmetrofio 5Contra poeirafio

6Totalmente protegido contra poeirafio

Contra os efeitos nocivos do ingresso de água 0 (não-protegido) 1Queda verticais de gotas

Segundo2Queda verticais d'água ( 15o inclinação) um caracter3Em chuvanumérico 4 Contra água 5Jato d'água 6Vagalhões do mar 7Temporariamente imerso 8Imersão prolongada

Contra acesso de partes perigosas como:

Acosta e mão

Letras adicionais B - dedo (opcional) C ferramenta Df io

Informações suplementares para especificar

H Aparelhagem alta-tensão

Letras suplementaresMTeste com água em movimento- (opcional)STeste com água parada WCondição do tempo

Quando não for requerido um numeral ele pode ser substituido pela letra X (X se os dois numerais forem omitidos).

A tabela abaixo dá uma descrição sucinta do código IP.

A figura mostra os dipsoitivos de teste de penetração para proteção das pessoas. Proteção contra impactos mecânicos.

É dada pelo código AG (1 a 4). A tabela abaixo dá a energia em Joules correspondente aos impactos:

10,255
22,0
36,0

nívelenergia em Joules 4 20,0

1.5 - Diagramas unifilares Os diagramas mostrados na figura representam:

ndiferentes métodos de ligação à alimentação em

AT, as quais podem ser de quatro tipos: - entrada em circuito singelo;

- entrada em circuito singelo (preprado para posterior ligação a anel); - entrada em circuito duplo (intertravado mecanicamente); - entrada em anel. nFunções protetoras na AT e transformação AT/BT; nmedição na BT e funções gerais de isolação; nproteção na BT e funções de distribuição; nzonas de acesso para pessoal (concessionária ou consumidor).

12- Escolha dos painéis normas e especificações

Os dispositivos de manobra em SF6 e os equipamentos descritos a seguir são para tensões nominais de 1 a 24kV que estão de acordo com:

IEC 56-1, 129, 265-1, 298, 694 UTE (França), BS (Inglaterra), VDE (Alemanha), ANSI (EUA), ABNT(Brasil)[?]

13- Tipo de material

São possíveis todos tipos de arranjos de equipamentos de manobra quando usados painéis modulares compartimentados, e as provisões para extensões futuras são facilmente realizadas.

Todos os componentes da SE estão localizadas em uma câmara, seja em um edifício existente seja na forma de um conjunto pré-fabricado montado na parte externa do prédio.

npor cabo ou linha aérea; npor duas chaves de abertura sob carga intertravadas com linhas independentes; npor duas chaves de abertura sob carga intertravadas e ligadas a um anel.

1.3 -O Transformador

Como o PCB está proibido, as alternativas para a isolação do transformador são:

nóleo mineral para transformadores para uso externo; na seco, resina fundida sob vácuo para ambientes internos, edifícios com acesso de público, prédios comerciais com vários andares e outros.

1.4 -Medição

É feita na BT usando transformadores de medida de baixo custo.

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