(Parte 3 de 5)

5.2.3 - Tensão suportável nominal de impulso (Uimp) O valor de pico de uma tensão de impulso, de forma e polaridade definidas em norma, que o circuito de um conjunto é capaz de suportar, sem falha, sob condições especificadas de ensaio e para as quais se referem os valores das distâncias de isolação.

5.2.4 - Corrente nominal (In) A corrente nominal de um circuito de um conjunto é fixada pelo fabricante, levando em consideração a potência nominal dos componentes do equipamento elétrico dentro do conjunto, a sua disposição e a sua aplicação. Esta corrente deve ser conduzida sem que o conjunto e seu componentes apresentem elevação de temperatura acima daquelas definida pela norma.

5.2.5 - Corrente suportável nominal de curta duração (Icw) A corrente suportável nominal de curta duração é o valor eficaz (r.m.s.) de uma corrente de curta duração designada para um circuito, pelo fabricante, que aquele circuito pode conduzir, sem dano, sob as condições de ensaio especificadas. Salvo indicação em contrário pelo fabricante, o tempo é 1 s.

5.2.6 - Corrente suportável nominal de crista (Ipk) A corrente suportável nominal de crista de um circuito de um conjunto é o valor da corrente de pico designado para um circuito, que pode suportar satisfatoriamente sob as condições de ensaio especificadas.

5.2.7 - Corrente nominal condicional de curto-circuito (Icc) A corrente nominal condicional de curto-circuito de um circuito de um conjunto é o valor da corrente de curto- circuito presumida, que aquele circuito, protegido por um dispositivo de proteção contra curto-circuito especificado pelo fabricante, pode suportar satisfatoriamente durante o tempo de funcionamento do dispositivo sob as condições de ensaio.

5.2.8 - Corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível (Icf) A corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível de um circuito de um conjunto é a corrente nominal de curto-circuito condicional quando um dispositivo de proteção contra curto-circuito é um dispositivo fusível.

5.2.9 - Fator nominal de diversidade O fator nominal de diversidade de um conjunto ou parte de um conjunto que tem vários circuitos principais

(por exemplo, uma seção ou subseção) é a relação entre a soma máxima, em qualquer momento, das correntes de operação de todos os circuitos principais envolvidos e a soma das correntes nominais de todos os circuitos principais do conjunto ou da parte selecionada do conjunto.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 29

Na ausência de informação sobre as correntes de operação reais, os valores convencionais a seguir podem ser usados.

Número de circuitos principais Fator nominal de diversidade 2 e 3 0,9 4 e 5 0,8 6 a 9 inclusive 0,7 10 (e acima) 0,6

Tabela 5 - Valores de fator nominal de diversidade

5.2.10 - Freqüência nominal A freqüência nominal de um conjunto é o valor da freqüência que a designa e para a qual as condições de funcionamento se referem. A menos que seja especificado, é assumido que os limites são 98% e 102% da freqüência nominal.

5.3 - Condições de Serviço

Os conjuntos construídos segundo a norma NBR IEC 60439-1 são projetados e testados conforme as seguintes condições de serviço:

5.3.1 - Temperatura ambiente para instalações abrigadas A temperatura ambiente não excede +40 ºC e a sua média, em um período de 24 h, não excede +35 ºC. O limite inferior da temperatura ambiente é -5 ºC.

5.3.2 - Temperatura ambiente para instalações ao tempo A temperatura ambiente não excede +40 ºC e a sua média, em um período de 24 h, não excede +35 ºC. O limite inferior da temperatura ambiente é -25 ºC em um clima temperado, e -50 ºC em um clima ártico.

5.3.3 - Condições atmosféricas para instalações abrigadas O ar é limpo e sua umidade relativa não excede 50 % à uma temperatura de máxima de +40ºC. Podem ser permitidas umidades relativas mais altas a temperaturas mais baixas, por exemplo 90 % a +20ºC. Convém que seja tomado cuidado com a condensação moderada, que pode acontecer ocasionalmente devido a variações de temperatura.

5.3.4 - Condições atmosféricas para instalações ao tempo A umidade relativa pode estar, temporariamente, a 100 % à uma temperatura máxima de +25 ºC.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 30

5.3.5 - Grau de poluição O grau de poluição se refere às condições ambientais para as quais o conjunto é previsto. Cuidados precisam ser tomados quando o mesmo vai ser aplicado em ambientes com poeira condutiva ou higroscópica, gás ionizado ou sal, assim como em ambientes com umidade relativa que possa resultar em condensação. Todos estes fatores afetam as distância de escoamento e isolação, devendo portanto serem respeitadas as condições para as quais foram projetados os conjuntos.

Os seguintes graus de poluição são definidos:

• Grau de poluição 1: Não ocorre poluição ou somente uma poluição seca não-condutora.

• Grau de poluição 2: Ocorre, normalmente, apenas poluição não-condutora. Porém, ocasionalmente, pode ser esperada uma condutividade temporária causada por condensação.

• Grau de poluição 3: Ocorre poluição condutora ou poluição seca não-condutora que se torna condutora devido à condensação.

• Grau de poluição 4: A poluição provoca uma condutividade persistente causada, por exemplo, por pó condutivo ou pela chuva ou neve.

Distâncias de isolação e de escoamento de acordo com os diferentes graus de poluição são definidas na norma NBRIEC 60439-1.

Grau de poluição padrão de aplicações industriais Salvo prescrições em contrário, conjuntos para aplicações industriais, geralmente, são para uso em um ambiente de grau de poluição 3.

5.3.6 - Altitude

Acima de 1000 m, a baixa densidade do ar resulta em redução na dissipação de calor pelo ar que circunda os equipamentos elétricos. A temperatura ambiente, entretanto, diminui com o aumento da altitude, o que eventualmente pode compensar a diminuição desta capacidade de dissipação de calor.

Uma densidade de ar mais baixa também resulta em uma tensão de ruptura mais baixa, sendo necessário corrigir tanto as distâncias mínimas de isolação, quanto as correntes de trabalho dos diversos dispositivos instalados.

Os conjuntos construídos conforme a norma NBRIEC 60439-1 são aptos a trabalhar em altitudes que não excedam 2000 m (60 pés). Para equipamento eletrônico a ser usado a altitudes acima de 1000 m pode ser necessário levar em conta a redução da rigidez dielétrica e do efeito da refrigeração do ar.

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5.4 - Proteção contra choque elétrico

5.4.1 - Proteção contra contato direto

Contato direto é o contato perigoso de pessoas com partes energizadas do conjunto. Para assegurar esta proteção, o conjunto deve apresentar medidas adequadas de construção ou devem ser tomadas medidas adicionais durante a instalação. Um exemplo é a instalação de um conjunto aberto, sem proteções adicionais, em um local onde somente é permitido o acesso de pessoal autorizado.

Uma ou mais das medidas de construção listadas abaixo devem ser aplicadas :

1 - Proteção por isolação de partes energizadas

Partes energizadas devem ser completamente cobertas com um material isolante, que só pode ser removido através de sua destruição.

2 - Proteção com barreiras ou invólucros

Toda superfície externa da barreira ou invólucro deve apresentar um grau de proteção contra contato direto, de pelo menos IP2X ou IPXXB, ou seja, proteção contra dedo (pode ter aberturas menores que 12 m de raio). Em conjuntos fechados, todo o fechamento externo é considerado um invólucro é portanto deve satisfazer esta condição.

A remoção, abertura ou retirada de uma barreira (como por exemplo, portas, tampas e fechamentos) somente pode ser feita com o uso de uma chave ou ferramenta.

A abertura de invólucros sem chave é permitida se todas as partes energizadas que podem ser tocadas involuntariamente depois da porta ser aberta forem desconectadas antes da abertura da mesma. Se por acaso alguma parte atrás de uma barreira necessitar de manuseio ocasional (como por exemplo a substituição de um fusível) sem o desligamento, devem existir obstáculos para impedir as pessoas de tocar involuntariamente as partes energizadas. O obstáculo não necessita impedir a pessoa de entrar em contato intencionalmente, passando o obstáculo com a mão.

5.4.2 - Proteção contra contato indireto

Proteção contra contato indireto é a prevenção de contato perigoso de pessoas com partes condutoras expostas da estrutura. O método mais comum utilizado é a de circuitos de proteção (PE, PEN). Também

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 32 podem ser utilizadas outras estratégias como “Separação de Circuitos” ou “Isolação Total” (utilização de invólucros de material isolante), mas estas duas últimas, por sua pouca utilização, não serão detalhadas neste documento.

Proteção usando circuitos de proteção

Um circuito de proteção em um conjunto pode ser formado tanto por um condutor de proteção separado como por partes condutoras da estrutura; ou por ambos. A função é a de prover :

• proteção contra as conseqüências de falhas dentro do conjunto;

• proteção contra as conseqüências de falhas em circuitos externos alimentados pelo conjunto.

A norma NBR IEC60439-1 detalha todos os requisitos técnicos que tanto a estrutura, quanto os equipamentos elétricos utilizados na construção do conjunto devem seguir para garantir a funcionalidade do circuito de proteção. O objetivo principal é que se garanta a continuidade e funcionalidade do circuito de proteção em qualquer operação de manuseio do conjunto, por meio de interconexões efetivas ou por meio de condutores de proteção. Outro ponto que necessita atenção é a determinação da seção dos condutores de proteção. Como ponto de partida pode-se utilizar a tabela abaixo ( válida se o condutor de proteção PE / PEN for feito do mesmo metal dos condutores de fase; e se aplicada para PEN, as correntes de neutro não excedam 30% das de fase):

Seção dos Condutores de Fase

S (mm2)

Seção Mínima dos

Condutores de Proteção

(PE, PEN) correspondentes (mm2) S ≤ 16 S 16 < S ≤ 35 16 35 < S ≤ 400 S/2 400 < S ≤ 800 200 S ≤ 800 S/4

Tabela 6 – Condutores de proteção.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 3

5.5 - Proteção contra curto-circuito e corrente suportável de curto-circuito

Conjuntos devem ser construídos de maneira a resistir aos esforços térmicos e dinâmicos, resultantes de correntes de curto-circuito até os valores nominais. A corrente de curto-circuito pode ser reduzida pelo uso de dispositivos limitadores de corrente (indutâncias, fusíveis limitadores de corrente ou outros dispositivos de manobra limitadores de corrente).

Conjuntos devem ser protegidos contra correntes de curto-circuito por meio de, por exemplo, disjuntores, fusíveis ou combinação de ambos, que podem ser incorporados no conjunto ou podem ser dispostos fora dele.

Quando encomendar um conjunto, o usuário deve especificar as condições de curto-circuito no ponto da instalação.

5.5.1 - Informação concernente à corrente suportável de curto-circuito

1 - Para um conjunto que tem só uma unidade de entrada, o fabricante deve definir a corrente suportável de curto-circuito como segue:

1.1) Para conjuntos com dispositivo de proteção contra curto-circuito (SCPD) incorporado em uma unidade entrada, o fabricante deve indicar o valor máximo permissível da corrente presumida de curtocircuito nos terminais da unidade de entrada. Este valor não deve exceder a(s) característica(s) nominal(is). Se o dispositivo de proteção contra curto-circuito é um fusível ou um disjuntor limitador de corrente, o fabricante deve declarar as características do dispositivo (corrente nominal, corrente máxima de interrupção, corrente de corte, I2t, etc.).

Se for usado um disjuntor com disparador de retardo de tempo, o fabricante deve indicar o tempo máximo de retardo e o ajuste à corrente presumida de curto-circuito.

1.2) Para conjuntos em que o dispositivo de proteção contra curto-circuito não está incorporado na unidade de entrada, o fabricante deve indicar a corrente suportável de curto-circuito de uma ou mais maneiras seguintes: a) corrente suportável nominal de curta duração junto com o tempo associado, se diferente de 1 s, e corrente suportável nominal de crista; b) corrente nominal condicional de curto-circuito; c) corrente nominal de curto-circuito limitada por fusível.

Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão 34

2 - Para um conjunto que tem várias unidades de entrada, as quais não é provável estarem funcionando simultaneamente, a corrente suportável de curto-circuito pode ser indicada em cada uma das unidades de entrada

3 - Para um conjunto que tem várias unidades de entrada, as quais é provável estarem funcionando simultaneamente, e para um conjunto que tem uma unidade de entrada e uma ou mais unidades de saída para máquinas girantes de alta potência, que podem alimentar a corrente de curto-circuito, deve ser feito um acordo especial para determinar os valores da corrente de curto-circuito em cada unidade de entrada, em cada unidade de saída e no barramento.

5.5.2 - Relação entre corrente suportável de crista e corrente suportável de curta duração

Para determinar o esforço eletrodinâmico, o valor da corrente suportável de crista deve ser obtido multiplicando a corrente de curta duração pelo fator n. Valores normalizados para o fator n e o fator de potência correspondente são determinados na tabela a seguir.

Valor r.m.s. da corrente de curto-circuito

KA cos ϕ n

I ≤ 5 5 < I ≤ 10

10 < I ≤ 20 20 < I ≤ 50 50 < I

0,7 0,5 0,3 0,25 0,2

1,5 1,7 2 2,1 2,2

NOTA: Valores desta tabela representam a maioria das aplicações. Em locais especiais, por exemplo, ao redor de transformadores ou de geradores, podem ser achados valores mais baixos de fator de potência, onde a corrente de crista presumida máxima pode se tornar o valor limite, ao invés do valor r.m.s. da corrente de curto-circuito.

Tabela 7 - Valores normalizados para o fator n

5.5.3 - Coordenação dos dispositivos de proteção contra curto-circuito A coordenação de dispositivos de proteção fica a cargo da adequação do projeto dos conjuntos às necessidades do usuário.

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5.6 - Seleção de dispositivos e componentes de manobra

Dispositivos e componentes de manobra incorporados em conjuntos devem cumprir com as normas NBR ou IEC pertinentes. Os dispositivos e componentes de manobra devem ser apropriados para aplicação particular com respeito ao tipo do conjunto (por exemplo, tipo aberto ou fechado), tensões nominais (tensão nominal de isolamento, tensão suportável nominal de impulso, etc.), correntes nominais, vida útil, capacidades de estabelecimento e de interrupção, corrente suportável de curto-circuito, etc.

Os dispositivos e componentes de manobra devem ser instalados com todas as proteções elétricas, mecânicas e requisitos definidos pelo fabricante do equipamento.

Coordenação de dispositivos e componentes de manobra, por exemplo, coordenação de partida de motor com dispositivos de proteção contra curto-circuito, devem cumprir as normas NBR ou IEC pertinentes.

5.7 - Barramentos e condutores isolados

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