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Artigo da norma nbr 60439 1
 

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Artigo sobre Painéis Elétricos de Baixa Tensão TTA / PTTA - Conforme NBR IEC 60439-1, Bancos de Capacitores, Painéis de Controle, a Circuitos de Iluminação e Potência, Centro de Controle de ...

Artigo sobre Painéis Elétricos de Baixa Tensão TTA / PTTA - Conforme NBR IEC 60439-1, Bancos de Capacitores, Painéis de Controle, a Circuitos de Iluminação e Potência, Centro de Controle de Motores, Acionamentos de Drives, Painéis de Distribuição, QGBT

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    Artigo da norma nbr 60439 1 Artigo da norma nbr 60439 1 Document Transcript

    • Painéis Elétricos de Baixa Tensão TTA / PTTA - Conforme NBR IEC 60439-1 Eng⁰. Anderson PachecoRESUMOEste artigo apresenta os elementos que define a NBR IEC 60439-1, como a norma que estabelece ascondições a que devem satisfazer os Conjuntos de Manobra e Controle de Baixa Tensão.Palavras-chave: Artigo científico. Normalização. NBR IEC 60439-1.TSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • INTRODUÇÃOEste documento técnico visa apresentar informações que ofereçam base técnica para o projeto, execuçãoe especificação de painéis elétricos de baixa tensão. As orientações aqui apresentadas são baseadas nanorma da ABNT, a NBR IEC 60439-1. Essa norma estabelece as condições a que devem satisfazer osConjuntos de Manobra e Controle de Baixa Tensão. Ou seja, toda fabricação de painéis elétricos debaixa tensão deve seguir rigorosamente esta norma.NORMA NBR IEC 60439-1 (Parte 1)A norma foi publicada em 01/05/2003, substituindo aantiga NBR 6808 que deixou de vigorar. Esta norma édestinada a conjuntos de manobra e comando de baixatensão, montados com todos os dispositivos eequipamentos, em que a tensão nominal não exceda1000 VCA / 1500 VCC e as frequências não excedam1000 Hz.Conjuntos de Manobra e Controle de Baixa Tensãodefine :  conjuntos com ensaios de tipo totalmente testado (TTA)  conjuntos com ensaios de tipo parcialmente testado (PTTA) Figura 1. Painel Sivacon-S4 SiemensTTA ( Type Tested Assembly ) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão com ensaiosde tipo totalmente testadosO conjunto de manobra e controle com ensaios de tipo totalmente testados (TTA) de Baixa Tensão estáem conformidade com um tipo ou sistema estabelecido, sem desvios que influenciem significativamenteo desempenho em relação àquele conjunto típico verificado que está em conformidade com esta Norma.PTTA ( Partially Type Tested Assembly) - Conjunto de manobra e comando de baixa tensão comensaios de tipo parcialmente testadosOs painéis (PTTA) pode ter extrapolação por meio de cálculos, porém ele é derivado de umPainel(TTA). O fabricante obrigatoriamente teria que ter realizado ensaios de tipo para poder fazerextrapolações pertinentes. A extrapolação só é permitido para dois tipos de ensaios:  Limites de elevação da temperatura  Corrente suportável de curto-circuitoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Ensaios de TipoA realização dos ensaios de tipo, para verificar a conformidade com os requisitos da norma, devem serde iniciativa do fabricante em um laboratório qualificado para fazer os 7 Ensaios de Tipo exigidos pelanorma: Características a Subseções IEC Nº Ensaio TTA PTTA serem conferidas 60439-1 Limites de elevação da Ensaio de Verificação dos limites de elevação Verificação dos limites de elevação da 1 8.2.1 temperatura Tipo da temperatura por ensaio temperatura por ensaio ou extrapolação Verificação das propriedades dielétricas por Ensaio de Verificação das propriedades ensaio, de acordo com 8.2.2 ou 8.3.2, ou 2 Propriedades dielétricas 8.2.2 Tipo dielétricas por ensaio verificação de resistência de isolação, de acordo com 8.3.4 (ver nos 9 e 11) Verificação da corrente suportável de curto- Corrente suportável de Ensaio de Verificação da corrente suportável de 3 8.2.3 circuito por ensaio ou por extrapolação de curtocircuito Tipo curto-circuito por ensaio arranjos típicos ensaiados de forma similar Eficácia do circuito de Proteção Verificação da conexão eficaz entre Verificação da conexão eficaz entre as partes as partes condutoras do CONJUNTO condutoras expostas do CONJUNTO e o Conexão eficaz entre as 8.2.4 e o circuito de proteção por inspeção circuito de proteção por inspeção ou por partes condutoras do ou por medição da resistência (ensaio medição da resistência Ensaio de 4 CONJUNTO e o 8.2.4.1 de tipo) Tipo circuito de Proteção Verificação da corrente suportável de curto- 8.2.4.2 Verificação da corrente suportável de circuito do circuito de proteção por ensaio ou Corrente suportável de curto-circuito do circuito de proteção projeto apropriado e arranjo do condutor de curtocircuito do por ensaio proteção (ver 7.4.3.1.1, último parágrafo) circuito de proteção Distâncias de isolação e Ensaio de Verificação das distâncias de Verificação das distâncias de isolação e de 5 8.2.5 de escoamento Tipo isolação e de escoamento escoamento Funcionamento Ensaio de Verificação do funcionamento 6 8.2.6 Verificação do funcionamento mecânico mecânico Tipo mecânico Ensaio de 7 Grau de proteção 8.2.7 Verificação do grau de proteção Verificação do grau de proteção TipoFonte: NBR IEC 60439-1 (Parte 1)TSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Ensaios de RotinaA norma também exige que o fabricante faça quatro ensaios de rotina, que são feitos depois dafabricação do painel elétrico com o objetivo de detectar falhas nos materiais e na fabricação do mesmo: Inspeção do CONJUNTO inclusive Conexões dos Inspeção do CONJUNTO inclusive inspeção Ensaio de inspeção das conexões dos 1 condutores, 8.3.1 das conexões dos condutores e, se necessário, Rotina condutores e, se necessário, ensaio funcionamento elétrico ensaio de funcionamento elétrico de funcionamento elétrico Ensaio dielétrico ou verificação da resistência Ensaio de 2 Isolação 8.3.2 Ensaio dielétrico de isolação de acordo com 8.3.4 (ver nos 2 e Rotina 11) Verificação das medidas de proteção Ensaio de 3 Medidas de proteção 8.3.3 e da continuidade elétrica dos Verificação das medidas de proteção Rotina circuitos de proteção Verificação da resistência de isolação salvo os Ensaio de 4 Resistência de isolação 8.3.4 ensaios de acordo com 8.2.2 ou 8.3.2 tenha Rotina sido realizado (ver nos 2 e 9)Fonte: NBR IEC 60439-1 (Parte 1)O que deve constar nos relatórios de ensaio  Identificação do laboratório  Identificação do fabricante   Identificação do conjunto ensaiado.  Características principais do conjunto.  Referências das normas aplicadas.  Resultados e constatações dos ensaios.   Documentos (registros, desenhos, fotos, etc.). Figura 2. Modelo de um ensaio de painel TTATSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Formas de Separação entre partes ativas dos conjuntos:O anexo D da norma trata das formas de separação internas, as formas típicas de separação por barreirasou divisões são as seguintes:Critério principal Subcritério FormaNenhuma separação Forma 1 Terminais para condutores externos não separados do Forma 2a barramentoSeparação de barramentos das unidades funcionais Terminais para condutores externos, separados do barramento Forma 2bSeparação de barramentos das unidades funcionais e separação Terminais para condutores externos não separados do Forma 3ade todas as unidades funcionais entre si. Separação dos barramentoterminais para condutores externos das unidades funcionais,mas não entre elas. Terminais para condutores externos separados do barramento Forma 3b Terminais para condutores externos no mesmo compartimento, Forma 4a bem como a unidade funcional associada.Separação de barramentos das unidades funcionais e separaçãode todas as unidades funcionais entre si, inclusive os terminais Terminais para condutores externos não no mesmopara condutores externos que são partes integrantes da unidade compartimento que a unidade funcional associada, mas emfuncional. espaços protegidos ou compartimentos individuais, separados e Forma 4b fechados.Fonte: NBR IEC 60439-1 (Parte 1)Desenhos das formas de Separação entre partes ativas dos conjuntos:TSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Figura 3. Formas de SeparaçãoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • ABNT NBR IEC 60439-3 (Parte 3)Conjuntos de Manobra e Controle de Baixa Tensão Instalação em locais acessíveis a pessoas nãoqualificadas durante a sua utilização.O Conjuntos de Manobra e Controle de Baixa Tensão define :  Conjuntos com ensaios de tipo totalmente testado (TTA)Ensaios de tipoA realização dos ensaios de tipo, para verificar a conformidade com os requisitos da norma, deve ser deiniciativa do fabricante em um laboratório qualificado para fazer os ensaios de Tipo:  Limites de Elevação de Temperatura  Propriedades Dielétricas  Corrente Suportável de Curto-circuito  Eficácia do Circuito de Proteção  Distâncias de Isolamento e Escoamento  Funcionamento Mecânico  Grau de Proteção  Construção e marcação  Resistencia aos impactos mecânicos  Resistência à ferrugem e à umidade  Resistência dos materiais isolantes ao calor  Resistencia dos materiais isolantes ao calor anormal e ao fogo  Resistência mecânica dos meios de fixação dos invólucrosEnsaios de RotinaA norma também exige que o fabricante faça quatro ensaios de rotina, que são feitos depois dafabricação do painel elétrico com o objetivo de detectar falhas nos materiais e na fabricação do mesmo:  Conexões dos condutores, funcionamento elétrico  Isolação  Medidas de proteção  Resistência de IsolaçãoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • PAINEIS ELÉTRICOS DE BAIXA TENSÃOPainéis Elétricos são destinados à conexão com sistemas de energia elétrica, para o acionamento,proteção e controle de equipamentos. Abaixo segue os principais tipos de painéis elétricos:  Distribuição para Circuitos de Iluminação e Potência (Aplicações Domésticas);  Sistemas de Controle;  Bancos de Capacitores;  Centros de Controle de Motores;  Acionamentos de Drives  Distribuição e Sub-Distribuição;Distribuição para Circuitos de Iluminação e Potência (Aplicações Domésticas);Painéis montados com equipamentos para Proteção, Seccionamento e Manobra de circuitos iluminaçãoe Força. São destinados a serem utilizados para uso interno, para aplicações domesticas ou outroslocais onde pessoas não qualificadas tenha acesso. São usados em corrente alternada onde a tensãonão exceda 300V. Os circuitos de saída devem ter proteção contra curto-circuito, e corrente nominal decada um não pode exceder 125A, com uma corrente total de entrada de até 250A. Figura 4. Modelo de um Painel QDF/ QDL Figura 5. Componentes de um Painel QDF / QDLTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Painéis de ControlePainéis de controle são montados com equipamentos de controle, como CLP´s Controladores LógicosProgramáveis ou contatores e relês com a função de controlar e intertravar um determinado processo ouaplicação. Os painéis de controle podem estar ou não fisicamente conectados às colunas dos painéis quecontém equipamentos de potência. Figura 6. Vista interna de Painéis de Controle com PLCTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Bancos de CapacitoresPainéis de banco de capacitores são montados com equipamentos de controle e acionamento de estágiospré-estabelecidos, podem ser manuais ou automáticos, quando são automáticos são manobradosautomaticamente por uma unidade eletrônica de controle reativos, sensibilizada por sinais de corrente etensão da carga a ser corrigida, mantendo o fator de potência do sistema onde estão conectados carga ebanco, dentro da faixa pré-estabelecida (0.92). Cada estágio será composto por um ou mais capacitorestrifásicos, sendo a composição dos estágios conforme a necessidade de potência da instalação. Cadaestágio deverá possuir proteção contra curto-circuito. A inserção ou retirada dos estágios será feitaatravés de contatores tripolares, dimensionados de forma a suportar os valores de amplitude e frequênciada corrente de ligamento, sem prejuízo da vida útil em números de manobras. Figura 7. Vista Interna da parte frontal de um Figura 8. Vista externa de um Painel Automático Painel automático de banco de Capacitores de banco de Capacitores Figura 9. Vista Interna da parte traseira de um Painel automático de banco de CapacitoresTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • CCM - Centro de Controle de MotoresSão painéis conhecidos pela sigla CCM, em inglês, motor control center (MCC), é um sistema demanobra e comando de motores elétricos de baixa tensão (até 1000 volts) ou de média tensão (acima de1000 volts). O CCM podem ser acionado via I/O ou podem ter à necessidade de ter comunicação comoutros sistemas de controle com relés de proteção com interface de rede industrial de dados em diversospadrões como, por exemplo, Ethernet, Profibus, DeviceNet ou, Modbus. Os CCM´s pode serCompartimentado ou Não compartimentado, podem ser Fixo ou Extraível.CCM NÃO COMPARTIMENTADO é montado em uma placa única, onde os conjuntos de proteção emanobra de cada carga individual estão montados todos juntos. Figura 10. Vista Interna de um CCM Não Compartimentado Figura 11. Vista Interna de um CCM Não CompartimentadoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • CCM COMPARTIMENTADO é aquele onde os equipamentos de proteção, e manobra de cada cargaestão montados em compartimentos separados dentro do painel. Este CCM pode ser FIXO ouEXTRAÍVEL .No CCM EXTRAÍVEL dentro de cada compartimento é montada uma gaveta que pode ser removidado painel sem o auxílio de ferramenta. Os equipamentos para proteção e manobra da partida sãomontados dentro das gavetas, minimizando os tempos de parada pois pode-se substituir as gavetasrapidamente.No CCM FIXO dentro de cada compartimento é montada uma placa de montagem fixa não removívelonde são alocados os equipamentos para proteção e manobra da partida Figura 12. Vista externa de um CCM compartimentado Figura 13. Vista Interna de um CCM Figura 14. Vista de uma gaveta extraída compartimentado extraívelTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • CCM InteligenteSão Painéis que acionam e protegem motores com equipamentos eletrônicos em rede, estesequipamentos podem ser inversores de frequência, chaves de partidas (soft-starter) e relês eletrônicos.Através das redes de comunicação industrial ( Profibus, DeviceNet, Ethernet e etc) é possível ter acessoà total potencialidade de diagnóstico, parametrização e medições que os equipamentos comcomunicação oferecem. As vantagens vão desde redução de 80% de fiação dentro do painel e apossibilidade de receber antecipadamente um alarme de problemas potenciais, eliminar desligamentosdesnecessários, isolar falhas de modo a reduzir o tempo de parada e distribuir ou equalizar as cargasenquanto o problema está sendo solucionado.Os CCM´s são conjuntos essenciais para a produção, e com o avanço da tecnologia e a necessidade demonitoramento e controle da produção, a utilização de redes é uma solução que possibilita reduzirtempo de parada de horas para minutos, com melhores e mais completos diagnósticos que localizamcom precisão os pontos problemáticos durante o processo de produção, de modo que se possa saber oque e onde interferir e corrigir. Figura 15. Vista de um CCM Inteligente com comunicação ethernet Figura 15. Vista de uma gaveta com um relê Figura 16. Vista de uma gaveta com eletrônico E-1 da Rockwell Automation inversor de frequência da Rockwell AutomationTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Painéis para Acionamentos - DrivesConjuntos montados com equipamentos específicos para controle de velocidade de motores, junto comos equipamentos de alimentação, proteção e controle dos mesmos. Os drives trabalham com altasfrequências internas, sendo um dos grandes emissores de poluição eletromagnética e um dos grandesgeradores de harmônicas nas redes industriais. Outra característica é a de necessitarem de requisitosespecíficos com relação à dissipação térmica gerada pelo seu funcionamento. Por este motivo, ainstalação de um Drive (softstart/ inversor de freqüência / conversor de freqüência etc.) precisa seguiruma série de requisitos técnicos para garantir seu funcionamento correto e minimizar as influênciascausadas por ele. As características dos Painéis para Drives não são especificamente relativas à estrutura(chaparia, barramentos, etc), mas sim relativos à correta aplicação dos conceitos de engenharia para estaaplicação. Figura 17. Vista interna e externa de inversor de frequência de 400CV – Schneider ElectricTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Painéis de Distribuição e Sub-DistribuiçãoPainéis montados que acomodam equipamentos para Proteção, Seccionamento e Manobra de energiaelétrica. As aplicações vão desde painéis de pequeno porte, como aqueles utilizados nas entradas dasresidências, até painéis de grande porte, como painéis auto-portantes formados por diversascolunas,sendo parte integrante dos sistemas de distribuição de energia em residenciais (prédios,shoppingcenter, hospitais, etc.) e industriais.Em uma instalação elétrica de grande porte é comum encontrarmos vários níveis de painéis dedistribuição, desde o transformador até as cargas. Muitas vezes existe um painel de distribuiçãoprincipal conectado diretamente ao transformador, com o objetivo de alimentar vários outros painéis dedistribuição (Sub-Distribuição), e estes alimentar painéis sucessivos até o nível das cargas. Acomplexidade e o projeto dos sistema de distribuição estão diretamente relacionados com asnecessidades inerentes a cada aplicação ou instalação, industrial ou comercial. Os painéis dedistribuição pode ser Compartimentado ou Não compartimentado, podem ser Fixo ou Extraível.QGBT NÃO COMPARTIMENTADO é montado em uma placa única, onde os conjuntos de proteçãoe manobra de cada carga individual estão montados todos juntos. Figura 18. Vista externa de um QGBT não Figura 19. Vista externa de um QGBT não compartimentado compartimentado Figura 18. Vista traseira de um QGBT não compartimentadoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • QGBT COMPARTIMENTADO é aquele onde os equipamentos de proteção, e manobra de cada cargaestão montados em compartimentos separados dentro do painel. Este QGBT pode ser FIXO ouEXTRAÍVEL .QGBT EXTRAÍVEL dentro de cada compartimento é montada uma gaveta que pode ser removida dopainel sem o auxílio de ferramenta. Os equipamentos para proteção e manobra da carga são montadosdentro das gavetas, minimizando os tempos de parada pois pode-se substituir as gavetas rapidamente.QGBT FIXO dentro de cada compartimento é montada uma placa de montagem fixa não removívelonde são alocados os equipamentos para proteção e manobra da carga Figura 19. Vista externa de um QGBT Figura 20. Vista interna de um QGBT Compartimentado fixo Compartimentado fixo Figura 19. Quadro de Sub-Distribuição Figura 20. Quadro de Sub-DistribuiçãoTSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br
    • Diferença de NBR e NR Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o órgão responsável pela normalização técnica no país, fornecendo a base necessária ao desenvolvimento tecnológico brasileiro. ABNT NBR é a sigla de Norma Brasileira aprovada pela ABNT, de caráter voluntário, e fundamentada no consenso da sociedade. Torna-se obrigatória quando essa condição é estabelecida pelo poder público.A NR é a sigla de Norma Regulamentadora estabelecida pelo Ministério do Trabalho e Emprego, comcaráter obrigatório. A regulamentação torna a norma de uso obrigatório.NR-10 em 10.1.2: “Nas instalações e serviços em eletricidade, devem ser observadas no projeto,execução, operação, manutenção, reforma e ampliação, as normas técnicas estabelecidas pelos órgãosoficiais competentes e, na falta destas, as normas internacionais vigentes”.Portaria nº 456/00 – ANEEL/MME - Art. 3º - 1a: “Efetivado o pedido de fornecimento àconcessionária, esta cientificará o interessado quanto a obrigatoriedade de observância, nas instalaçõeselétricas da unidade consumidora, das normas... Oficiais... da Associação Brasileira de NormasTécnicas – ABNT e das normas e padrões da concessionária, postos a disposição do interessado”.Lei Federal nº 8078/90 – Código de Defesa do consumidor - Art. 39 - VIII: “É vedado aofornecedor de produtos ou serviços, colocar no mercado de consumo, qualquer produto ou serviço emdesacordo com as normas expedidas pelos órgãos oficiais competentes ou, se normas específicas nãoexistirem, pela Associação Brasileira de Normas Técnicas - ABNT ou outra entidade credenciada peloConselho Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial - CONMETRO ”.REFERENCIAASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 60439-1: conjuntos com ensaiosde tipo totalmente testados (TTA) e conjuntos com ensaios de tipo parcialmente testados (PTTA).Válida a partir de 30/06/2003.SIEMENS LTDA - Avenida Engenheiro João F G Molina, 1745, Engordadouro Jundiaí-SP.TSE ENERGIA E AUTOMAÇÃO LTDAwww.grupotse.com.brE-mail: anderson.pacheco@tsea.com.br