Os ensaios em quadros de distribuição

Os quadros de distribuição são equipamentos destinados a receber e distribuir energia elétrica a uma edificação e também à proteção de circuitos elétricos contra sobrecargas e curtos, que é feita por meio de disjuntores. Os quadros devem ser alocados em uma edificação em alguns níveis. O quadro de distribuição geral que recebe a energia elétrica diretamente do transformador. A proteção é feita com disjuntores elétricos de 600A. Outro nível o quadro de distribuição principal inserido na entrada da linha elétrica de um estabelecimento, como em um prédio. Ele direciona a energia elétrica para os apartamentos, e possui diversos disjuntores menores de 200 A. Já o quadro elétrico deve ser colocado dentro do apartamento, distribuindo energia para luminárias, tomadas e interruptores de cada cômodo. Normalmente, inclui um disjuntor geral, barramentos de interligação das fases, disjuntores dos circuitos terminais, barramento de neutro e de proteção, além de caixa metálica, chapa de montagem dos componentes, isoladores, tampa e sobretampa. Conheça os ensaios específicos aplicáveis aos quadros de distribuição destinados a serem utilizados por pessoas comuns.

quadro2Da Redação –

Um quadro de distribuição, também chamado de painel de disjuntores ou painel elétrico, é um componente agregado ao sistema de fornecimento de energia elétrica e ele tem a função de dividir uma alimentação elétrica em circuitos subsidiários. Em outras palavras, coleta a carga elétrica na entrada de uma indústria ou residência e a subdivide em subcircuitos.

Além disso, como cada subcircuito demanda um fusível e um disjuntor de proteção, o quadro de distribuição possui um painel com vários disjuntores termomagnéticos interligados por barramentos. Normalmente, o disjuntor principal ramifica em vários outros com cargas menores e, como o barramento pode de certa forma sofrer uma descarga elétrica, costuma-se empregar dispositivos de proteção de surto no projeto do quadro de distribuição.

Na montagem do quadro de distribuição devem ser observados a acessibilidade a todos os componentes instalados; a identificação dos componentes; a independência dos componentes contra interferência prejudicial; e haver a previsão de um espaço reserva para um provável aumento da demanda. Assim, nas instalações elétricas, o quadro de distribuição é o componente responsável por abrigar um ou mais dispositivos de proteção (e/ou de manobra) e a conexão de condutores elétricos interligados a estes elementos, com a finalidade de distribuir a energia aos diversos circuitos da edificação.

Ele se tornou de grande importância para que toda instalação elétrica seja dividida em vários circuitos, devendo cada um deles ser concebido de forma a poder ser seccionado sem risco de realimentação inadvertida. os quadros podem ser separados em alguns tipos: terminais, circuitos alimentadores e os de distribuição. Os quadros terminais são aqueles que alimentam exclusivamente circuitos terminais. Já os de distribuição, são os quadros de onde partem um ou mais circuitos alimentadores ou terminais.

Dessa forma, os circuitos alimentadores têm origem em uma fonte de energia (rede pública, transformador ou gerador) ou em um quadro de distribuição e alimentam um ou mais quadros. Esses circuitos podem ser monofásicos, bifásicos ou trifásicos.

Os circuitos terminais devem ser projetados sem serem sobrecarregados, pois a elevada potência resulta na necessidade de condutores de grande seção nominal, o que dificulta a execução da instalação dos fios nos eletrodutos e as ligações aos terminais dos aparelhos de utilização (interruptores, tomadas e luminárias). Para evitar isso, é usual prever mais de um circuito de iluminação e tomadas de uso geral, de tal forma que a seção nominal dos fios não fique maior que 4 mm².

Para especificar o quadro de distribuição principal — localizado na entrada da linha elétrica no prédio ou o único na residência —, o primeiro passo é verificar alguns fatores, como o padrão de atendimento da unidade consumidora (monofásico, bifásico ou trifásico); a complexidade da instalação (quantidade de circuitos e diversidade de equipamentos); sua importância para as atividades desenvolvidas no local; e a severidade das influências externas. Recomenda-se, conforme explicado acima, prever um espaço de reserva para possíveis ampliações futuras, com base no número de circuitos que o quadro for efetivamente equipado, conforme indicado em tabela da NBR 5410 de 09/2004 – Instalações elétricas de baixa tensão que fixa as condições nas quais devem ser estabelecidas e mantida as instalações elétricas alimentadas sob uma tensão nominal igual, ou inferior, a 1.000 V em corrente alternada com frequência inferiores a 10.000 Hz, ou a 1.500 V em corrente contínua, a fim de garantir seu bom funcionamento, a segurança das pessoas, dos animais domésticos e a conservação dos bens.

A NBR IEC 61439-3 de 12/2017 – Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão – Parte 3: Quadro de distribuição destinado a ser utilizado por pessoas comuns (DBO) estabelece os requisitos específicos aplicáveis aos quadros de distribuição destinados a serem utilizados por pessoas comuns (distribution boards intended to be operated by ordinary persons – DBO). Os DBO satisfazem os seguintes critérios: destinados a serem utilizados por pessoas comuns (por exemplo, para manobrar os dispositivos de comando e substituir os fusíveis), por exemplo, nas aplicações domésticas; os circuitos de saída contendo os dispositivos de proteção, destinados a serem utilizados por pessoas comuns, satisfazem, por exemplo, as IEC 60898-1, IEC 61008, IEC 61009, IEC 62423 e IEC 60269-3; a tensão nominal em relação ao terra não excede 300 V em corrente alternada; a corrente nominal (Inc) dos circuitos de saída não excede 125 A, e a corrente nominal (InA) do DBO não excede 250 A; destinados à distribuição de energia elétrica;  em invólucros fixos; para utilização abrigada ou ao tempo.

Os DBO podem incluir também os dispositivos de comando e/ou sinalização associados à distribuição de energia elétrica. Esta norma se aplica a todos os DBO, que são projetados, fabricados e verificados em uma única unidade, ou totalmente padronizados e fabricados em quantidade. Os DBO podem ser montados fora da fábrica do fabricante original.

Esta norma não se aplica aos dispositivos individuais e aos componentes independentes, como disjuntores, fusíveis-interruptores, equipamentos eletrônicos, etc., que são conforme as normas de produtos pertinentes. Esta norma não se aplica aos tipos de conjuntos específicos, que são de acordo com outras partes da NBR IEC 61439.

A NBR IEC 61439, sob o título geral “Conjuntos de manobra e controle de baixa tensão”, tem a previsão de conter as seguintes partes: Parte 0: Diretrizes para especificação dos conjuntos; Parte 1: Regras gerais; Parte 2: Conjuntos de manobra e comando de potência; Parte 3: Quadros de distribuição destinados a serem utilizados por pessoas comuns (DBO); Parte 4: Conjuntos para canteiro de obra; Parte 5: Conjuntos para distribuição de energia elétrica; Parte 6: Linhas elétricas pré-fabricadas; Parte 7: Conjuntos para instalações públicas específicas como marinas, locais de acampamento, centros comerciais e estações de recarga para veículos elétricos.

Pode-se definir o quadro de distribuição destinado a ser utilizado por pessoas comuns (DBO) como o conjunto utilizado para distribuir a energia elétrica em aplicações domésticas e outros locais onde a operação é prevista para pessoas comuns. As manobras dos dispositivos de comando e substituição de fusíveis são exemplos de operações previstas para serem realizadas por pessoas comuns.

O DBO do tipo A é o projetado para aceitar os dispositivos unipolares. No Reino Unido, um DBO do tipo A, utilizado principalmente para as instalações domésticas e tendo uma unidade de entrada não superior a 100 A e com circuitos de saída não superior a 63 A, é chamado de unidade consumidora ou quadro de distribuição do cliente. O DBO do tipo B é o projetado para aceitar os dispositivos multipolares e/ou unipolares.

O DBO deve ser conforme os seguintes códigos IK, de acordo com a NBR IEC 62262: IK 05 para um DBO para utilização abrigada, IK 07 para um DBO para utilização ao tempo. A conformidade deve ser verificada de acordo com 10.2.6. Nos EUA, nenhum código IK é requerido, uma vez que os requisitos aplicáveis a uma designação de “tipo” (8.2.2 da NBR IEC 61439-1:2016) tratam desta disposição. Os circuitos de saída devem conter dispositivos de proteção, destinados a serem utilizados por pessoas comuns, em conformidade com, por exemplo, as IEC 60898-1, IEC 61008, IEC 61009, IEC 62423 e IEC 60269-3.

Quando incorporado ao DBO e quando ele não satisfaz as normas acima mencionadas, o religamento do dispositivo de proteção de entrada deve requerer uma chave ou ferramenta. Como alternativa, uma etiqueta que indique que o religamento de um dispositivo disparado somente deve ser realizado por uma pessoa advertida, ou qualificada, e deve estar localizada nas proximidades do dispositivo de proteção de entrada.

Os disjuntores devem ser projetados ou instalados de forma que não seja possível modificar os seus ajustes ou calibração sem uma ação deliberada que implique na utilização de uma chave ou ferramenta e que resulte em uma indicação visível do seu ajuste ou calibração. Quando um dispositivo de proteção de entrada incorporado ao DBO contém fusíveis não compatíveis com a IEC 60269-3, uma chave ou ferramenta deve ser requerida para acessar os fusíveis a serem substituídos.

Na Noruega, os dispositivos de proteção nos circuitos de saída utilizados para a proteção dos cabos em edificações devem atender à IEC 60898-1, IEC 61008, IEC 61009, IEC 60269-3 ou IEC 60947-2, desde que os requisitos da IEC 60898-1 ou IEC 61009 atendam a todos os ensaios, com exceção do ensaio da característica tempo-corrente B, C e D, como especificado na IEC 60898-1:2001, 9.10.1, ou IEC 61009-1: 2010, seção 9.9.2.1. Cada um dos condutores entre a unidade de entrada e a unidade de saída, bem como os componentes incluídos nestas unidades, podem ser dimensionados com base na redução dos esforços da corrente de curto-circuito reduzida que ocorrem no lado da carga do respectivo dispositivo de proteção contra curto-circuito de saída, desde que estes condutores estejam dispostos de modo que, em condições normais de funcionamento, um curto-circuito interno entre fases e/ou entre fases e terra não seja esperado (ver item 8.6.4 da Parte 1).

Os regulamentos de eletricidade, segurança e qualidade do Reino Unido, S.I. 2002 Nº 2965, exigem que os distribuidores de eletricidade informem a corrente de curto-circuito máxima presumida nos bornes de alimentação. No Reino Unido, a corrente de curto-circuito máxima presumida nos bornes de alimentação da instalação elétrica domésticas e similares, declaradas pela autoridade de distribuição, de acordo com a Publicação da Associação de Eletricidade P 25, é de 16 kA para a alimentação monofásica até 100 A, inclusive.

Um DBO deve ter ao menos um borne de neutro para cada circuito de saída que necessite de um borne de neutro. Estes bornes devem estar localizados ou identificados na mesma sequência que seus respectivos bornes de condutores de fase. Os DBO devem ter um mínimo de dois bornes para os condutores de equipotencialização de proteção da instalação elétrica. Nos EUA, o condutor neutro é identificado pela cor branca e o condutor de terra de proteção pode ser verde/amarelo ou somente verde.

A verificação do grau de proteção contra os impactos mecânicos deve ser realizada de acordo com a NBR IEC 62262. O ensaio deve ser realizado por meio de um martelo de ensaio conforme descrito na NBR IEC 60068-2-75, como, por exemplo, um martelo com mola de impacto.

O ensaio é realizado após as amostras permanecerem durante 2 h a uma temperatura de -5 ° C ± 1 K para utilização abrigada e -25 ºC ± 1 K para utilização ao tempo. A conformidade é verificada nas partes expostas do DBO que podem estar sujeitas a impactos mecânicos, quando montadas como em uso normal.

A amostra com tampa, ou o invólucro, se existir, deve ser fixada como em uso normal ou colocada contra um suporte rígido. Três golpes devem ser aplicados em locais diferentes de cada uma das faces acessíveis e sobre a porta, se ela for fornecida. Os impactos devem ser uniformemente distribuídos nas faces do invólucro (ou dos invólucros) em ensaio.

Em nenhum caso os impactos devem ser aplicados nas proximidades do mesmo ponto do invólucro. Utiliza-se uma nova amostra para cada face acessível, a menos que o ensaio anterior não tenha influenciado os resultados dos ensaios posteriores, então a amostra pode ser reutilizada.

Não podem ser aplicados às partes destacáveis os componentes incorporados que satisfaçam outras normas ou outros meios de fixação que sejam rebaixados em relação à superfície, para não serem sujeitos a impactos. As entradas de cabos que não são fornecidas com as partes destacáveis devem ser deixadas abertas. Se forem fornecidos com as partes destacáveis, duas delas devem ser deixadas abertas.

Antes de aplicar os golpes, os parafusos de fixação de bases, tampas e similares devem ser apertados com um torque igual ao especificado na tabela 101 (disponível na norma). Após o ensaio, uma inspeção visual deve verificar se o código IP especificado e as propriedades dielétricas foram mantidas. As tampas removíveis podem ainda ser removidas e reinstaladas, com as portas abertas e fechadas.

Um método para determinar o grupo mais desfavorável consiste em dividir a corrente nominal do DBO (InA) entre o menor número possível de circuitos de saída, de maneira que cada um destes circuitos seja carregado com sua corrente nominal multiplicada pelo fator de carga assumido, indicado na tabela 101, ou por um fator de diversidade assumido, declarado pelo fabricante. Para um exemplo de DBO completo, ver a figura abaixo.

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Um método para determinar o grupo mais desfavorável consiste em dividir a corrente nominal do DBO (InA) entre o menor número possível de circuitos de saída, de maneira que cada um destes circuitos seja carregado com sua corrente nominal multiplicada pelo fator de diversidade nominal indicado na tabela 101 desta norma, ou por um fator de diversidade declarado pelo fabricante.

Uma corrente nominal de curto-circuito condicional pode ser declarada se o comprimento do barramento principal e o barramento de distribuição entre os bornes de saída do dispositivo de entrada conectado ao barramento principal e os bornes de alimentação da unidade funcional de saída não excederem 3 m.

O barramento principal, o barramento de distribuição e o dispositivo de entrada podem ser submetidos ao ensaio e classificados com base na redução dos esforços da corrente de curto-circuito reduzida que ocorrem no lado da carga do respectivo dispositivo, de proteção de curto-circuito, em cada unidade, desde que estes condutores estejam dispostos de modo que, em condições normais de funcionamento, um curto-circuito interno entre fases e/ou entre fases e terra não seja esperado.



Categorias:Metrologia, Normalização

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