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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