Paineis elétricos

Paineis elétricos

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6. ELABORAÇÃO DO PROJETO

Para elaborar o projeto de um Conjunto de Manobra é preciso definir os seguintes pontos: * Normas técnicas exigidas.

* Solicitações mecânicas.

* Grau de proteção do invólucro.

* Temperatura ambiente / umidade relativa do ar.

* Resistência a corrosão / acabamento.

* lnstalação afastada ou encostada na parede / em local de serviço elétrico ou outros.

* Comando local ou remoto.

* Tipo construtivo, por exemplo armário, mesa de comando, painéis modulares / execução fixa ou extraível.

* Disposição das entradas e saídas de cabos e/ou barramentos (pela parte inferior, superior ou lateral).

* Tipo e seção dos cabos / tipo dos terminais.

* Dimensões máximas para transporte e instalação do CM.

Para o projeto elétrico devem ser definidos:

* Tensão e freqüência da rede e dos circuitos auxiliares. * Correntes de curto-circuito (valor eficaz e de crista).

* Tipo do sistema e tratamento do neutro.

* Regime de serviço e cálculo do barramento.

* Tipos e características elétricas dos dispositivos de manobra, controle e proteção.

Além disso devem estar disponíveis, conforme o caso, uma lista de motores um fluxograma do processo ou descrição de funcionamento, ou esquemas unifilares e de comando, controle e proteção.

Itens abaixo devem ser observados no projeto:

Acesso interno Dispositivos que requerem rearme manual ou reposição durante o serviço (relés, fusíveis) devem ter fácil acesso dentro do CM.

Proteção contra contatos No caso de tampas ou portas que não possuam chave nem requeiram ferramenta especial para serem abertas, a parte interna do CM deve ter proteção contra contatos diretos acidentais. Em sistemas com isolação total essa proteção deve ser material isolante.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 46 lnstrumentos e chaves Instrumentos de medição devem ser dispostos na altura dos Olhos, para comodidade de leitura. Punhos de manobra devem situar-se entre 0,6 a 1,8m do piso.

Marcação dos componentes Deve haver uma clara identificação dos componentes do CM, (relés, fusíveis, etc) e com os símbolos e nomenclatura padrão indicados nos desenhos e esquemas relacionados.

Espaço para os cabos É essencial prever espaço suficiente para entrada e saída de cabos e fios externos ao CM, bem como para sua fixação e para ligação aos terminais ou conectores.

Fontes de calor A localização de dispositivos que produzem calor devido à perdas (transformadores, retificadores, relés e dissipadores térmicos, fusíveis, etc), deve ser, se possível, na parte superior do CM, para minimizar a influência sobre os outros dispositivos. Um projeto muito compacto em relação ao volume do invólucro (superfície externa do CM), pode resultar em insuficiente transferência de calor e elevação excessiva de temperatura.

Circuitos principais e auxiliares No acesso de quadros de controle, recomenda-se que a parte de potência seja separada dos componentes de circuitos auxiliares, fixando-se os dispositivos mais leves na parte superior e os mais pesados na parte inferior do CM.

Temperatura Ambiente à medida em que aumenta a temperatura ambiente, as correntes permanentes ou as correntes nominais de serviço dos dispositivos devem ser reduzidas. Como regra prática. Pode-se afirmar que a elevação de 1ºC da temperatura ambiente implica numa redução de 1% no valor da corrente permanente.( Para dados específicos, ver catálogos técnicos de fabricantes de fios e cabos elétricos). Contatores instalados em temperaturas ambientes de >35ºC devem seguir as indicações dos catálogos, especialmente devido ao aquecimento das bobinas.

Posição da Alimentação A alimentação de um quadro de distribuição deve estar situada, de preferência, no centro do barramento. As saídas devem ser dispostas em ambos os lados da alimentação, prevendo-se as de maior potência o mais próximo possível desta.

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Precauções contra a umidade do ar Tratando-se de um CMF para instalação externa, com grau de proteção IP 5 ou IP 65, exposto simultaneamente à elevada umidade relativa e a fortes variações de temperatura, recomenda-se prever dispositivos para equalização do ar interno e externo, que assim evitam a condensação de vapor dentro do quadro. A instalação desses dispositivos deve ser tal que não permita a penetração de jatos de água, assegurando o grau 5 de proteção IP. A fim de evitar uma condensação permanente, que pode danificar as partes metálicas, o CM deve ser equipado com resistores de aquecimento ou lâmpadas incandescentes controladas por termostato, de preferência instalados na sua parte inferior. Como valor, orientativo, pode-se considerar uma potência da ordem de 50 a 100W por metro cúbico de volume interno do quadro.

Desenho típico de um projeto mecânico de um Conjunto de Manobra fechado

Figura 23 – Projeto do Conjunto de Manobra Fechado. Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 48

7. CONSIDERAÇÕES COM RELAÇÃO À TEMPERATURA INTERNA DOS CONJUNTOS

Em conjuntos abertos, as perdas térmicas produzidas pelos dispositivos elétricos e pelos condutores de corrente são facilmente dissipadas pela circulação de ar irrestrita entre os componentes. No caso de conjuntos fechados, as trocas de calor ocorrem primordialmente entre a superfície do invólucro e o ar ambiente. Praticamente todos os dispositivos emitem calor, que acabam por influenciar os outros equipamentos montados ao redor. Também existe um fenômeno de reflexão de parte deste calor nas paredes do invólucro. Por este motivo, a instalação física de equipamentos conhecidos como grandes emissores de calor, como relês de sobrecarga, retificadores, transformadores, fusíveis etc, requer grandes cuidados para se adequar à capacidade de dissipação de calor do invólucro. Se os dispositivos são montados muito próximos em um compartimento muito pequeno, a capacidade insuficiente de dissipação de calor pode levar a um aumento de temperatura além do limite de trabalho dos dispositivos, causando a prematura falha dos mesmos, sem falar no risco de incêndio.

Os sistemas de ventilação são destinados a remover o calor interno gerado pelos equipamentos em painéis elétricos e eletrônicos evitando o superaquecimento e promovendo a troca térmica a volume de ar.

Alguns sistemas são compostos por venezianas e conjunto de ventilação que incluem o ventilador responsável pela movimentação do ar e o filtro que minimiza a entrada de partículas em suspensão contidas no ar. Os sistemas podem ser montados aspirando ou insuflando, tendo como objetivo garantir uma pressão positiva no interior do painel e assim reduzir a entrada de poeira por vedação deficiente.

Os modelos mais utilizados são constituídos em perfis de alumínio anodizado natural ou injetados em termoplástico ABS, é importante observar que a manutenção deve ser prevista pelo usuário e compreende a limpeza ou troca do mesmo quando saturado. Havendo necessidade de grande troca de potência dissipada, controle de umidade, controle de variações de temperatura ou em ambientes hostis e com pouca ventilação, utilizamos condicionadores de ar, sendo montados no teto ou lateral dos painéis.

Para definir a capacidade, o tipo de montagem e as características da ventilação em um painel é fundamental observar alguns parâmetros importantes como:

Volume de ar existente no painel. Verificar a taxa de ocupação dos componentes.

Fluxos de Ar: Verificar a trajetória do ar para que não haja interferência e considere que o fluxo interno é compatível para painéis com largura de até 1200 m. A partir desta medida, é recomendável a utilização de mais equipamentos ou equipamentos de ar condicionado, parcializando a carga térmica e distribuindo melhor o fluxo de ar, de forma a melhorar a homogeneização da temperatura interna.

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Dimensões do sistema de ventilação. Verificar se as dimensões do equipamento e da furação são compatíveis para instalação no painel.

Local de instalação. Deve-se analisar o local de instalação do painel, verificando se o CM será encostado na parede, em um outro CM ou em algum outro corpo de grande volume, o que limita uma transferência de calor pela área da chapa, pois acarreta um aumento ou redução na potência térmica instalada. Verificar se o painel está exposto ao sol ou outra fonte externa de calor que seja relevante.

Distâncias entre componentes internos: O arranjo dos componentes internos para a fabricação de um CM, é um item de destaque, pois devido a elevação de temperatura, os dispositivos utilizados poderão perder suas características elétricas, e serem danificados até a destruição dos componentes ou interligações dos CM. Para a utilização de componentes eletrônicos e micro-processados como: Inversores, Soft-start, CLP (controlador lógico programável), relés eletrônicos ou mesmo banco de capacitores, deve ser analisada, com grande critério, pois nestes dispositivos a variação de temperatura e a necessidade de arrefecimento é imperiosa. Como via de regra, todo projeto ou montagem de um CM, deve ser prescrito conforme recomendações das distâncias mínimas de isolação e ventilação estabelecidas pelo fabricante dos dispositivos, para poder garantir a utilização adequada dos mesmos.

e o seu acondicionamento físico no Painel

Cabos e dutos de passagem Os cabos aliados a maneira em que eles estão alocados no painel, também podem resultar em uma fonte de calor, que deve ser observada, levando em conta a classe de isolação dos cabos, seu fator de agrupamento

A capacidade de dissipação de calor é uma característica dos conjuntos. Os requisitos cada vez mais exigentes com relação a graus de proteção elevados, compartimentação interna e necessidade de compactação de componentes de modo a tornar os conjuntos os mais compactos possíveis, tem causado vários casos de sobreaquecimento interno de conjuntos. Estes fatos tem tornado os ensaios de elevação de temperatura dos conjuntos um item de vital importância para se garantir o correto funcionamento dos mesmos.

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