Paineis elétricos

(Parte 1 de 9)

Painéis Elétricos e CCM’s de Baixa Tensão.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 1

1. INTRODUÇÃO	4
1.1 – Normas	4
1.2 - Objetivos	5
1.3 - Conceito de TTA e PTTA	6

de tipo totalmente testados

6

ensaios de tipo parcialmente testados	7
2. APLICAÇÕES DOS CONJUNTOS	8
3. TIPOS DE CONJUNTOS	9
3.1 - Conjunto do tipo armário	9
3.2 - Conjunto do tipo multi-colunas	10
3.3 - Conjunto do tipo mesa de comando	1
3.4 - Conjunto do tipo modular (caixa)	13
3.5 - Conjunto do tipo multi-modular	13
3.6 – Conjuntos com montagens fixas e extraíveis	14
4	APLICAÇÕES BÁSICAS DE PAINÉIS DE BAIXA TENSÃO.....................................................................15
4.1 – Painéis de Distribuição e Sub-Distribuição	16
4.2 - CCM – Centro de Controle de Motores	17
4.3 – Painéis de Controle	20
4.4 – Painéis para Drives	21
5. PROJETO E CONSTRUÇÃO DE UM CONJUNTO	2
5.1 – Projeto Mecânico	2
5.1.1 - Distâncias de isolação e de escoamento	2
5.1.2 - Separação interna dos conjuntos por barreiras ou divisões	24
5.1.3 - Grau de proteção do conjunto	25
5.2 – Características Elétricas dos Conjuntos	28
5.2.1 - Tensão nominal de operação (de um circuito de um conjunto)	28
5.2.2 - Tensão nominal de isolamento (Ui) (de um circuito de um conjunto)	28
5.2.3 - Tensão suportável nominal de impulso (Uimp) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.4 - Corrente nominal (In) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.5 - Corrente suportável nominal de curta duração (Icw) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.6 - Corrente suportável nominal de crista (Ipk) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.7 - Corrente nominal condicional de curto-circuito (Icc) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.8 - Corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível (Icf) (de um circuito de um conjunto)	29
5.2.9 - Fator nominal de diversidade	29
5.2.10 - Freqüência nominal	30
5.3 - Condições de Serviço	30
5.3.1 - Temperatura ambiente para instalações abrigadas	30
5.3.2 - Temperatura ambiente para instalações ao tempo	30
5.3.3 - Condições atmosféricas para instalações abrigadas	30
5.3.4 - Condições atmosféricas para instalações ao tempo	30
5.3.5 - Grau de poluição	31
5.3.6 - Altitude	31
5.4 - Proteção contra choque elétrico	32
5.4.1 - Proteção contra contato direto	32
5.4.2 - Proteção contra contato indireto	32
5.5 - Proteção contra curto-circuito e corrente suportável de curto-circuito	34
5.5.1 - Informação concernente à corrente suportável de curto-circuito	34
5.5.2 - Relação entre corrente suportável de crista e corrente suportável de curta duração	35
5.5.3 - Coordenação dos dispositivos de proteção contra curto-circuito	35
5.6 - Seleção de dispositivos e componentes de manobra	36
5.7 - Barramentos e condutores isolados	36
5.7.1 - Dimensões e valores nominais	36
5.7.2 - Conexões elétricas	36
5.7.3 - Características de alguns metais utilizados como condutores elétricos	36
5.8 - Compatibilidade eletromagnética (EMC)	38

Índice 1.3.1 – TTA ( Type Tested Assembly ) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão com ensaios 1.3.2 – PTTA ( Partially Type Tested Assembly) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão com Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 2

5.9.1 - Cores	39
5.9.2 - Atuadores de Botoeiras	39
5.10 - Identificação dos condutores	40
5.1 - Proteção contra corrosão	42
5.1.1 - Zincagem	42
5.1.2 - Galvanização	42
5.1.3 - Pintura	42
5.1.4 - Processo	42
5.1.5 - Pintura Eletrostática a Pó	4
5.1.6 - Pintura Líquida	4
5.1.7 - Aderência da pintura	4
5.1.8 – Cores de Pintura	4
6. ELABORAÇÃO DO PROJETO	46
7. CONSIDERAÇÕES COM RELAÇÃO À TEMPERATURA INTERNA DOS CONJUNTOS	49
8. ENSAIOS DOS CONJUNTOS	51
8.1 - Ensaio de Tipo	51
8.2 - Ensaios de rotina	53
9. GLOSSÁRIO (extraído da NBR IEC60439-1)	59

5.9 - Indicadores Luminosos e Displays ...................................................................................................... 39 Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 3

1. INTRODUÇÃO

Este documento técnico visa apresentar informações que ofereçam base técnica para o projeto, execução e especificação de painéis elétricos de baixa tensão.

Para que possamos estudar a execução de painéis elétricos é necessário dominar plenamente os parâmetros necessários para o dimensionamento de seus elementos e partes integrantes, tendo em vista o conhecimento de suas aplicações e limitações, para obter a máxima qualidade de operação.

Para tanto, neste documento estaremos estudando os tipos de painéis mais aplicados, materiais usados em sua fabricação, execução e montagem, testes e documentação para manutenção e procedimentos de segurança.

1.1 – Normas

Norma é um instrumento que estabelece, em relação a processos existentes, prescrições destinadas à utilização com vistas à obtenção de um grau mínimo de aceitação de um produto ou serviço.

Objetivos das Normas:

• Proporcionar a redução da crescente variedade de produtos e procedimentos.

• Proporcionar meios mais eficientes na troca de informação entre o fabricante e o cliente, melhorando a confiabilidade das relações comerciais e de serviços.

• Proteger a vida humana e o meio ambiente.

• Prover a sociedade de meios eficazes para aferir a qualidade dos produtos.

• Evitar a existência de regulamentos conflitantes sobre produtos e serviços em diferentes países, facilitando assim, o intercâmbio comercial.

Na prática, as Normas estão presente na fabricação dos produtos e fornecimento de serviços, propiciando melhoria da qualidade de vida, da segurança e da preservação do meio ambiente.

Abaixo relação de entidades de normas regionais e internacionais utilizadas para o projeto e execução de painéis elétricos como conjuntos de manobra e comando de baixa tensão:

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 4

• IEC	( Internacional Electrotechnical Commission )
• EN	( Europaische Norm )

• ABNT ( Associação Brasileira de Normas Técnicas ) • ANSI ( American National Standards Institute )

• NEMA ( National Electrical Manufactures Association )

• UL ( Underwriters` Laboratories )

• DIN ( Deutsches Institut fur Normung )

• VDE ( Verband Deutscher Elektrotechniker )

As normas pertinentes a painéis de baixa tensão são:

♦ NBR IEC 60439-1 - Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão - Parte 1: Conjuntos com ensaio de tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos com ensaio de tipo parcialmente testados (PTTA).

Esta norma foi publicada em 01/05/2003, substituindo a antiga NBR 6808 que deixou de vigorar. Esta norma é chamada de NBR IEC pois é uma norma equivalente a IEC. Vale aqui um breve comentário: a ABNT define que uma norma Brasileira é denominada “equivalente” quando é idêntica à norma internacional, caso contrario seria definida como “baseada”.

♦ IEC 62208 ou EN 50298: Requisitos Gerais para Invólucros Vazios.

Destinada a definir os requisitos técnicos de painéis de baixa tensão comercializados vazios, ou seja, antes da incorporação dos equipamentos. Estas normas EN e IEC são equivalentes e encontram-se atualmente em estudo na ABNT para que se tornem uma norma NBR.

1.2 - Objetivos

Esta publicação é direcionada para esclarecimentos dos requisitos técnicos encontrados na Norma NBR IEC 60439-1, ou seja, destinada a conjuntos de manobra e comando de baixa tensão, montados com todos os dispositivos e equipamentos, em que a tensão nominal não exceda 1000 VCA / 1500 VCC e as freqüências não excedam 1000 Hz.

Estes conjuntos são destinados à conexão com a geração, a transmissão, a distribuição e a conversão de energia elétrica, para o acionamento, proteção e controle de equipamentos que consomem energia elétrica. Também se aplica a conjuntos que incorporam equipamentos de controles e/ou de potência, cujas freqüências são elevadas (como por exemplo inversores de freqüência) . Neste caso, são aplicados

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 5 requisitos adicionais apropriados.

Outro objetivo desta publicação é de conceituar e exemplificar os diversos tipos de aplicações de painéis de baixa tensão encontrados tanto em ambientes industriais como em instalações comerciais. Desta forma pode servir para especificadores e usuários como base técnica para análise de qualidade e performance dos diversos fornecedores do mercado.

1.3 - Conceito de TTA e PTTA

1.3.1 – TTA ( Type Tested Assembly ) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão com ensaios de tipo totalmente testados

“Conjunto de manobra e comando de baixa tensão em conformidade com um tipo ou sistema estabelecidos, sem desvios que influenciem significativamente o desempenho em relação àquele conjunto típico verificado que está em conformidade com os ensaios prescritos nas normas.” – NBRIEC 60439-1

São conjuntos construídos de acordo com um projeto elétrico e mecânico padrões, onde a performance do mesmo é assegurada por ensaios de tipo realizados individualmente nos diversos componentes (barramentos, entradas, saídas, alimentadores, partidas, etc) ou nos conjuntos completos. Geralmente os ensaios são realizados levando-se em conta o pior caso e reproduzindo-se a influência de componentes adjacentes.

Os ensaios têm a finalidade de assegurar a performance do conjunto e minimizar possíveis perigos decorrentes de erros de projeto. Exemplos de possíveis riscos de se utilizar conjuntos não ensaiados:

1 - Se os limites de temperatura interna do conjunto ultrapassam os limites estabelecidos temos:

- Envelhecimento acelerado de componentes; - Redução da vida útil de componentes;

- Falhas prematuras de componentes;

- Risco de incêndio.

2 - Se os requisitos de correntes de Curto-Circuito são insuficientes temos

- Risco de danos à estrutura dos conjuntos; - Risco de danos aos componentes elétricos;

- Arcos elétricos acidentais.

A norma NBR IEC 60439-1 define que os seguintes tópicos devem ser objeto de análise :

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 6 a) verificação dos limites de elevação da temperatura; b) verificação das propriedades dielétricas; c) verificação da corrente suportável de curto-circuito; d) verificação da eficácia do circuito de proteção; e) verificação das distâncias de escoamento e de isolação; f) verificação do funcionamento mecânico; g) verificação do grau de proteção.

1.3.2 – PTTA ( Partially Type Tested Assembly) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão com ensaios de tipo parcialmente testados

“Conjunto de manobra e comando de baixa tensão contendo disposições de tipo ensaiado e disposições de tipo não ensaiado, contanto que o último é derivado (por exemplo, por meio de cálculo) de disposições de tipo ensaiado que satisfizeram os ensaios pertinentes. (conjunto parcialmente testado)” – NBRIEC 60439-1

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