Equipamentos Elétricos “GRITAM” por atenção - Ultrassom

  

Os benefícios do Ultrassom aplicados à área elétrica.

Atualmente, a grande preocupação das áreas de manutenção das empresas é manter o fornecimento de energia elétrica de maneira estável e sem interrupções.

Uma falha elétrica no sistema de potência pode ser devastador financeiramente para uma empresa.
Em nossa atual situação econômica, torna-se imperativo reduzir ao máximo os prejuízos decorrentes de falhas elétricas. Este conjunto de artigos irá mostrar como o ultrassom pode ser uma ferramenta capaz de revelar falhas ocultas em equipamentos, prevenindo as falhas e reduzindo as interrupções e paradas programadas para manutenção.

 O tamanho dos equipamentos elétricos foram reduzidos ao logo dos anos. Subestações que exigiam muito metros quadros de área construída foram substituídos por modernos cubículos, com isolação a gás SF6 ou vácuo, tornando a metodologia de manutenção tradicional obsoleta.
Como resultado, são necessárias novas técnicas e procedimentos.
Com o advento de dispositivos acústicos, tais como como o Ultrassom e termografia, aumentam a confiabilidade e segurança das instalações, além de  reduzir o risco que os trabalhadores enfrentam durante manobras e intervenções no sistema elétrico.

O grande benefício para o sistema  é a identificação de falhas e defeitos potenciais dentro dos componentes elétricos. Cada vez mais está sendo possível uma detecção precoce das falhas, reduzindo os tempos de manutenções corretivas nos sistemas.

O teste de ultrassom em equipamentos elétricos já amadureceu no mercado como uma ferramenta fantástica  para diagnósticos precoces.

Apesar de ainda existir alguma resistência ao uso da técnica, cada vez mais os setores de manutenção estão se valendo desta tecnologia para aumentar a confiabilidade de seus sistemas.  Como sabemos, este instrumento é particularmente útil para a detecção de problemas envolvendo alta tensão, mas frequentemente estamos identificando problemas na baixa tensão também. Isto é interessante, porque não há muito tempo, o consenso entre os profissionais da indústria era que anomalias envolvendo ultrassom não poderiam ocorrer na baixa tensão. No entanto, há uma opinião diferente hoje resultante dos muitos exemplos onde arco, trilhamento, vibração, ou folga mecânica foram encontrados nestes equipamentos.

Teste de Isolamento Hi-pot

Hipot é o nome diminutivo para Teste de Elevado Potencial (alta tensão) e também é conhecido como teste de resistência dielétrica. Um teste de Hipot serve para checar uma "Boa Isolação".

O teste Hipot visa garantir que nenhuma corrente irá fluir de um ponto a outro ponto do isolamento. O teste de Hipot teste é o oposto de um teste de continuidade.

Teste de continuidade verifica se a corrente flui facilmente de um ponto a outro ponto, enquanto  o Hipot verifica se a corrente não fluirá de um ponto a outro ponto (aumentando a tensão a um valor muito alto apenas para ter certeza de nenhuma corrente irá fluir).

A maioria das normas de segurança permitem o uso de CA (Corrente Alternada 50/60Hz) ou tensão CC  (Corrente Contínua) para um teste Hi-Pot.

Hipot CA - Unidade de controle

Ao utilizar tensão de teste CA, o isolamento em questão está sendo estressado mais quando a tensão está em seu pico, ou seja, tanto no pico positivo ou negativo da onda senoidal.

Portanto, se usarmos tensão de teste CC, podemos garantir que a tensão de teste CC está sob raiz 2 (ou 1,414) vezes a tensão de teste CA, portanto, o valor da tensão CC é igual aos picos de tensão CA.

Por exemplo, para uma tensão de 1500 Vca, a tensão CC equivalente para produzir a mesma quantidade de stress sobre o isolamento seria 1.500 x 1.414 ou 2.121 Vcc.

Vantagens e Desvantagens do uso de tensão CC para o Teste de Hipot

Uma das vantagens da utilização de um teste de tensão CC é que a corrente de fuga pode ser ajustada para um valor muito mais baixo do que o de um teste de tensão de corrente alternada. Isto permite ao fabricante filtrar os produtos que têm isolamento marginal, os quais teriam sido aprovados por um dispositivo de teste de corrente alternada.

Ao usar um equipamento Hipot CC, os capacitores do circuito de isolamento podem ficar altamente carregados e, por isso, é necessário um dispositivo seguro para descarga. É uma boa prática assegurar sempre que o material sob teste está completamente descarregado, independentemente da tensão de ensaio, antes de ser tocado.

Hipot CC

Modelo - Circuito de uma Isolamento Elétrico

No ensaio aplica-se gradualmente a tensão. Ao monitorizar o fluxo de corrente com o aumento da tensão, um operador pode detectar uma potencial quebra de isolamento antes que ela ocorra. Uma desvantagem do equipamento hipot CC é que as tensões de ensaio CC são mais difíceis de gerar, e o custo de um aparelho de teste CC pode ser ligeiramente maior do que o de um dispositivo de teste de corrente alternada.

A principal vantagem do teste de tensão CC é que a tensão CC não produz descarga tão perigosa como pode ocorrer em CA.

O teste pode ser aplicado em níveis de tensão mais elevados, sem risco de danificar um bom isolamento.

Vantagens e Desvantagens do uso de tensão CA para o Teste de Hipot

Uma das vantagens de um teste Hipot CA é que ele pode verificar ambas as polaridades de tensão, enquanto um teste CC carrega o isolamento em apenas uma polaridade. Isso pode se tornar uma preocupação para os produtos que realmente utilizam tensão alternada para o seu funcionamento normal. A instalação e procedimentos de teste são idênticas para ambos os testes HIPOT CA e CC.

Uma grande desvantagem do Hipot CA é o risco que alta tensão CA gera. Uma descarga de alta tensão CA é potencialmente mortal.

Precisando de ensaios, laudos, projetos, manutenção preventiva ou preditiva? Entre com contato conosco!

Quais são as consequências de altos níveis de distorção harmônica?

O maior medo do engenheiro de produção ...

Assim como a pressão arterial elevada pode gerar estresse e problemas graves no corpo humano, altos níveis de distorção harmônica podem gerar estresse e problemas para o sistema de distribuição da concessionária e para o sistema de distribuição da planta.

O resultado pode ser o pior medo do engenheiro da fábrica - o desligamento de equipamentos importantes da planta que podem causar a parada de uma única máquina até uma linha ou processo inteiro.

O desligamento de equipamentos pode ser causado por inúmeros eventos. Como exemplo, os picos de tensão mais elevados que são criados por distorção harmônica colocam uma pressão extra sobre o motor e o isolamento, o que em última instância pode resultar em falha do isolamento e a parada do equipamento. Além disso, harmônicos aumentam o valor rms normal, resultando em aumento de temperaturas de operação para muitas peças dos equipamentos, reduzindo significativamente a vida útil.

A tabela a seguir resume algumas das consequências negativas que as harmônicas podem ter sobre equipamentos típicos encontrados no ambiente industrial.

Consequências negativas de Harmônicas no equipamento da planta

Embora estes efeitos terem sido categorizados por problemas criados pelas harmônicas de corrente e tensão, corrente e distorção harmônica de tensão normalmente existem juntos (distorção harmônica de corrente provoca distorção harmônica de tensão).

A distorção harmônica perturba o sistema industrial. O pior cenário é a perda de produtividade, rendimento e, possivelmente, de vendas.

As perdas de produção ocorrem por causa de paralisações devido as eventuais falhas de motores, acionamentos, fontes de alimentação, ou apenas a abertura acidental de disjuntores. Os engenheiros de produção se orgulham em manter baixos níveis de paradas da planta. 

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Por exemplo, cada 10°C de aumento nas temperaturas de operação de motores ou capacitores, poderá ocorrer a redução da vida útil do equipamento em 50%.

Referência: correção do fator de potência: um guia para o engenheiro da fábrica - Eaton
EPP - Electric Engenering Portal

Como Medir o Isolamento de Motores?

Resistência de Isolamento do Enrolamento

Se o motor não é colocado em operação imediatamente após sua chegada, é importante protegê-lo contra fatores externos, como umidade, temperatura alta e impurezas, a fim de evitar danos ao isolamento. Antes de o motor ser colocado em funcionamento, após um longo período de armazenamento, você tem que medir a resistência de isolamento do enrolamento.

Se o motor é mantido em um local com alta umidade, uma inspeção periódica é necessária.

É praticamente impossível determinar regras para o valor de isolamento mínimo efetivo da resistência de isolamento de um motor, porque a resistência varia de acordo com o método de construção, a condição do material de isolamento usado, tensão nominal, o tamanho e tipo. Na verdade, o que conta, são muitos anos de experiência para determinar se um motor está pronto para funcionar ou não.

Uma regra geral é de 10 Megohm ou mais.

 Valor da resistência de isolamento      Nível de isolamento

 2 Megohm ou menos Ruim

 2-5 Megohm                                        Crítico

 5-10 Megohm                                      Anormal

 10-50 Megohm                                    Bom

 50-100 Megohm                                  Muito bom

 100 Megohm ou mais  Excelente

A medição da resistência de isolamento é realizado por meio de um Megôhmetro. O teste funciona da seguinte forma: uma tensão CC de 500 ou 1000 V é aplicada entre os enrolamentos e a carcaça do motor.

Durante a medição e logo a seguir, alguns dos terminais operam com tensões perigosas e não devem ser tocados .

Agora, três pontos merecem destaque neste contexto: a Resistência de isolamento, Medição e Verificação.

1. Resistência de isolamento

A resistência de isolamento mínima de novos enrolamentos, limpos ou reparados com relação ao terra é de 10 Megohm ou mais.

A resistência mínima de isolamento, R , é calculado multiplicando a tensão nominal Un , com a constante fator 0,5 Megohm / kV . Por exemplo: Se a tensão nominal é de 690 V = 0,69 kV, a resistência mínima de isolamento é: 0,69 x 0,5 kV Megohm / kV = 0,35 Megohm

2. Medição

Resistência de isolamento mínima do enrolamento para a terra é medida com 500 Vcc. A temperatura do enrolamento deve ser de 25 ° C ± 15 ° C.

A resistência máxima de isolamento devem ser medidos com 500 Vcc com os enrolamentos a uma temperatura de funcionamento de 80 - 120 ° C , dependendo do tipo de motor e eficiência.

3. Verificação

Se a resistência de isolamento de um novo motor, limpo ou reparado, que foi armazenada por algum tempo é inferior a 10 Mohm , a razão pode ser que os enrolamentos são úmidos e precisam ser secos.

Se o motor está em funcionamento por um longo período de tempo, a resistência mínima de isolamento pode cair para um nível crítico. Enquanto o valor medido não caia abaixo do valor calculado de resistência mínima de isolamento, o motor pode continuar a executar. No entanto, se ela cair abaixo deste limite, o motor tem de ser retirado de serviço imediatamente, a fim de evitar que as pessoas se machuquem devido à tensão elevada da fuga.

Ref. EPP (Electrical Engineering Portal)

14 Conceitos sobre Arco Elétrico que você deveria saber!

Arcos elétricos são formados em um meio isolador, tal como o ar. Este isolador é submetido a um campo elétrico suficientemente forte para fazer com seja ionizado. Esta ionização faz com que o meio passe a se tornar um condutor, conduzindo corrente. O fenômeno de formação de arco elétrico é tão antigo quanto o próprio mundo.

O relâmpago é uma forma natural de arco elétrico. Arcos elétricos provocados pelo homem existem em aparelhos como fornos de arco ou equipamentos de solda. No entanto, na utilização normal da energia elétrica, arcos não são desejáveis, e devemos tomar medidas preventivas para que eles não ocorram, ou caso ocorram, que os danos sejam mínimos.

Arcos elétricos em equipamentos liberaram grandes quantidades de energia descontrolada, na forma de luz e calor intenso.

Arco não intencional em equipamentos de energia pode impor vários tipos de riscos:

• O calor do arco pode provocar queimaduras graves em muitos metros de distância (a temperatura pode atingir 20000 Kelvin, quatro vezes a temperatura na superfície do sol!).
• Subprodutos do arco, como respingos de metal fundido, podem causar ferimentos graves.
• Efeitos das ondas de pressão causadas pela rápida expansão do ar e da vaporização de metal podem distorcer gabinetes e causar a ejeção de portas de painéis com força intensa.
• Os níveis de som podem prejudicar a audição.

Discutindo os riscos de arco elétrico ...

Temos 14 termos de particular importância quando discutimos os riscos de arco elétrico:

1. Risco de Arco Elétrico -  uma condição perigosa associada com a liberação de energia causada por um arco elétrico.

2. Energia Incidente - A quantidade de energia emitida sobre uma superfície, a uma certa distância a partir da fonte, gerada durante um evento de arco elétrico. Uma das unidades usadas para medir a energia incidente é calorias por centímetro quadrado (cal /cm² ).

3. Análise do Risco de Arco Elétrico - Um estudo de risco sobre o potencial de exposição do trabalhador ao arco elétrico, conduzida com o objetivo de prevenção de lesões e da determinação de práticas seguras de trabalho e níveis adequados de EPI. Este é o foco do Curso Online de Arco Elétrico da TOP Elétrica. Saiba mais clicando aqui.

4. Partes Vivas - componentes condutores energizados.

5. Exposição (aplicado as partes energizadas) - Quando uma parte energizada é capaz de ser tocada inadvertidamente por uma pessoa. Esse termo é aplicado a partes do circuito que não estão devidamente protegidas ou resguardadas.

6. Risco de Choque - uma condição perigosa associada com a possível liberação de energia causada por contato ou aproximação às partes energizadas.

7. Fronteira do Arco Elétrico - Um limite de aproximação a uma distância das partes expostas dentro da qual uma pessoa pode receber uma queimadura de segundo grau se um arco elétrico ocorrer.

8. Limite de Aproximação - Um limite de aproximação a uma distância a partir de uma parte viva exposta dentro do qual existe risco de choque elétrico.

9. Limite de Aproximação Restrita - Um limite de aproximação a uma distância a partir de uma parte exposta viva dentro da qual existe um aumento no risco de choque, devido ao arco eléctrico combinado com o movimento inadvertido, para o pessoal que trabalha em proximidade com a parte viva.

10. Limite de Aproximação Proibida - Um limite de aproximação a uma distância a partir de uma parte viva exposta dentro do qual o trabalho é considerado o mesmo que fazer contato com a peça viva.

11. Pessoa Qualificada - Aquele que tem habilidades e conhecimentos relacionados com a manutenção e operação dos equipamentos e instalações elétricas, e recebeu treinamento de segurança sobre os riscos envolvidos.

12 Trabalho a Quente - entrar em contato com as partes vivas com as mãos, pés, ou outras partes do corpo, com ferramentas, sondas, ou com equipamento de teste, independentemente do equipamento de proteção individual que a pessoa está usando.

13 Trabalho Próximo (partes vivas) - Qualquer atividade dentro do Limite de Aproximação.

14. Condição de trabalho eletricamente segura - um estado em que o condutor ou circuito parcial a ser trabalhado foi desligado a partir de partes energizadas, bloqueado / marcado em conformidade com as normas estabelecidas, testados para assegurar a ausência de tensão e aterrados.

Muito Cuidado Quando Extrair e Inserir um Disjuntor [Caso Real de Acidente]

Existem muitas razões para um acidente com arco elétrico ocorrer. Algumas das explosões de arco elétrico ocorrem quando o pessoal da subestação faz o procedimento de inserir ou extrair disjuntores de cubículos de manobra de baixa ou de média tensão. Inserção e extração manual de disjuntores apresentam uma exposição ao arco elétrico potencialmente letal.

Preposições e complacência são dois sérios inimigos da segurança elétrica.

Em janeiro de 1993, dois funcionários foram mortos e três ficaram gravemente feridos por um arco elétrico em uma subestação de energia no Texas.

O funcionário morto (história não confirmada) havia inserido um disjuntor e enviado o comando de fechamento, mas o disjuntor não fechou. Com o indicador do disjuntor mostrando que ainda estava aberto, o operador iniciou a extração do disjuntor para solucionar o problema com o seu supervisor olhando. Ele não sabia que o disjuntor havia recebido o comando de fechamento.

Como consequência, o operador tentou extrair o disjuntor ao mesmo tempo que se recebe um comando de fechamento. Quando ele finalmente foi capaz de mover o disjuntor, a ligação mecânica foi aliviada e o disjuntor fechou enquanto ele estava parcialmente extraído. O resultado foi um arco elétrico e explosão que queimou gravemente o operador e o supervisor, além de jogá-los contra a  parede. Ambos foram mortos.

O arco elétrico, em seguida, se espalhou em torno de um canto e queimou outros três trabalhadores. Todo esse massacre ocorreu em milésimos de segundos.

Fonte:
http://electrical-engineering-portal.com/be-extremelly-carefull-when-racking-in-and-racking-out-of-circuit-breaker

Isso pode acontecer com Técnicos experientes também! Mantenha-se Alerta!

Os ferimentos causados ​​por choques elétricos

O efeito de eletricidade no corpo depende da quantidade de corrente e do tempo em que o corpo é exposto a ela. Quanto maior for a corrente, menor é o tempo de exposição para que um ser humano sobreviva.

O caminho da corrente elétrica através do corpo também é crítica.

Por exemplo, passagem de corrente através do coração ou do cérebro é mais fatal do que a corrente que passa através dos dedos. É preciso cerca de 1.000 miliamperes (1 ampère) de corrente para acender uma lâmpada de 100 watts. Abaixo estão os efeitos que você pode esperar de apenas uma fração do que a corrente pode fazer por alguns segundos.

A tabela abaixo ilustra que uma pequena quantidade de corrente durante alguns segundos ou mais podem ser fatais.

É a corrente que mata ou fere. Mas a tensão, o que "empurra" a corrente através do corpo, é também importante.

Quando uma vítima é exposta a tensões domésticas, ela pode sofrer um espasmo muscular que não a deixa largar até que o circuito está desligado, ou até que a vítima seja arrastada, muitas vezes pelo peso de seu corpo.

Períodos relativamente longos de contato com a baixa tensão são a causa de muitas mortes de origem elétrica, em casa ou no trabalho.

Em tensões muito elevadas (em linhas de média tensão, por exemplo), a vítima é pode ser arremessada para longe, após o contato. Isso resulta em danos internos menores, tal como insuficiência cardíaca, mas sofre uma terrível queimadura nos locais de entrada e saída da corrente.

Nota:
Todas as vítimas de choque elétrico e queimaduras devem receber tratamento padrão de primeiros socorros, seguido por um profissional de saúde, independentemente da gravidade.

Efeitos no organismo

Qualquer vítima de choque elétrico pode sofrer os seguintes efeitos sobre o corpo:

• Contração dos músculos do tórax, causando dificuldade respiratória e perda de consciência.
• Paralisia temporária dos órgãos respiratórios, resultando em incapacidade de respirar.
• Fibrilhação ventricular do coração (principalmente em tensões mais baixas).
• Queima de tecido na entrada e pontos de saída (principalmente de tensões mais elevadas). 
• Fraturas causadas por espasmos musculares.