Cubículo resistente ao arco interno é suficiente? Ou preciso limitar sua fúria destrutiva?

Analisando-se aos olhos da norma técnica de construção de conjuntos de manobra e controle em alta tensão, a NBRIEC-62271-200 bastaria. A utilização de um painel resistente ao arco interno construído com base nessa referência normativa, atende o requisito de instalação adequada, do ponto de vista do equipamento e da segurança do operador diante dele. Se expandirmos nosso ângulo de visão para a instalação como um todo, talvez, a resposta já não seja tão verdadeira.

A utilização de um cubículo capaz de suportar as pressões e temperaturas oriundas de um evento de defeito com arco elétrico devido a uma falha interna ao equipamento não faz com que a minha instalação tenha maior confiabilidade. Aliás, no anexo A daquela norma referenciada acima, ainda existe uma nota técnica que declara que os gases quentes expelidos pelos “flaps”, válvulas de alívio de pressão interna ou dutos de escape de gases não são objeto de atenção da norma técnica do equipamento. Porém, é possível imaginar que um conjunto de manobra e controle em alta tensão, classe 15kV, cuja capacidade de curto-circuito, hipoteticamente, seja de 31,5kA por 1 segundo, em um eventual defeito à sua máxima capacidade, despeja uma imensa quantidade gases superaquecidos por suas válvulas de alívio de pressão, que podem ser expelidos para fora do conjunto, mas ainda dentro da sala elétrica.

Imagine o tempo somente para se ventilar essa sala para que a equipe de manutenção possa entrar, seguido do período de limpeza mais pesada, para que só então, localize-se o defeito, avalie-se os danos e trace-se o plano de ação de conserto ou de substituição por completo do conjunto de manobra, fora a reconstrução da sala, com seus serviços auxiliares de iluminação, por exemplo. O leitor deve estar se perguntando: onde ele quer chegar com essa conversa? Respondo logo!!! Quero dizer que, além de nos preocuparmos com a saúde e segurança do operador diante do equipamento que, por si só, valeria qualquer custo, devemos também nos preocupar em limitar as correntes de defeito durante esse evento de arco interno ao menor tempo possível, pois se o evento for curtíssimo, menores serão os danos.

Para sistemas de neutro aterrado, temos disponíveis muitas alternativas das quais passo a elencar algumas tecnologias para essa mitigação dos danos, quais sejam: primeira alternativa: Detecção da luz do arco interno dentro do invólucro do conjunto de manobra e controle em alta tensão; Detecção da luz do arco interno dentro do invólucro do conjunto de manobra e controle em alta tensão com confirmação de sobrecorrente em relé dedicado a validar luz + corrente e Sistema de aterramento ultrarrápido das fases.

A primeira delas, a detecção de luz, atua a uma velocidade bastante alta, mas pode inserir falhas de segurança por atuação indevida por flashes de luz não originados por arco interno devido à falha interna. A segunda, muito utilizada e bastante eficiente, compreende a detecção de luz que deve ser confirmada por aumento da corrente em uma ou mais fases, e só então, o disparo da proteção de retaguarda, o que traz maior confiabilidade, mas com um tempo de atuação ligeiramente maior.

A última das três elencadas acima, é uma novidade, pelo menos para mim, e a qual gostaria de dividir com o leitor. Trata-se de um dispositivo de proteção ultrarrápido que funciona como um “airbag”, cuja sigla, em inglês, é UFES, com atuação que ocorre em menos de 4ms. Seu princípio de funcionamento baseia-se na detecção do arco interno e, por meio de chaves ultrarrápidas, curto-circuitar cada uma das fases à terra e, sendo essa ligação fase-terra com uma impedância muito inferior à do arco elétrico, faz com que esse arco seja extinto e a proteção atue imediatamente no dispositivo de manobra à montante desse ponto.

Veja que teremos uma circulação de corrente de curtocircuito no painel que, se for bem dimensionado, nada sofrerá, dando uma segunda chance ao conjunto de manobra e controle em alta tensão de ser reparado no ponto onde se originara o arco interno, sem que ele seja destruído. Essa é a indústria 4.0 à serviço da continuidade de serviço. Fantástico, não? Boa leitura