segunda-feira, 27 de maio de 2013

A "mortalidade (ou debilidade) infantil" nas instalações elétricas

Os conceitos de confiabilidade em equipamentos elétricos são estudados há tempos e estão claros para a maioria dos profissionais de instalações. De uma forma geral, algumas normas internacionais disponíveis atribuem aos principais equipamentos elétricos indicadores associados à taxa de falha, tempo médio entre falhas e outros que devem nortear aos usuários das instalações as programações de manutenção preventiva de forma a evitar a parada destes equipamentos, mantendo as instalações operando e, sobretudo, vivas de forma planejada.

A curva de probabilidade de falha, conhecida como "curva da banheira". A análise da curva é de interpretação imediata e aponta para a alta probabilidade de má operação dos equipamentos no início e, como naturalmente esperada, no final da vida do equipamento. A primeira parte da curva (defeito no início da vida) é conhecida como "mortalidade infantil", em outras palavras, a probabilidade de defeito em equipamentos elétricos no início da vida é alta.

Consequência nas instalações

Tendo em vista que as instalações elétricas podem ser interpretadas como um conjunto de equipamentos elétricos, sua operação confiável deve prever e considerar que sua operação confiável deve considerar que os componentes que a compõem também operem desta forma, e pior, simultaneamente. Além disso, as interligações destes componentes são fortes e potenciais pontos de problemas.


O que se observa

Normalmente, os projetos de instalações elétricas industriais e comerciais são desenvolvidos considerando as etapas de definição de fontes e cargas, interligações, dimensionamento, especificações e memoriais. Com base na documentação gerada (projeto elétrico), as instalações são então construídas e implantadas por outra equipe (instaladores) normalmente, simultaneamente às atividades de construção civil (lembrar que cimento e poeira de construção não combinam com componentes elétricos que devem operar com isolação pelo ar). Ao final das atividades de montagem, alguns testes funcionais são executados e ponto! Tudo estaria pronto para operar. Mas nem sempre isso ocorre. O que se nota é que a parte 7 da ABNT NBR 5410, "verificação final", é praticamente deixada de lado e, como consequência, surgem as surpresas, tão logo a instalação começa a operar e apresentar os sintomas da mortalidade, ou mais propriamente, "debilidade infantil". Ainda os vícios podem ficar escondidos por períodos não tão curtos, até que ocorra alguma falta mais importante quando, por exemplo, um disjuntor de média tensão opera no lugar do disjuntor de proteção de um circuito terminal. De forma a evitar ou reduzir a incidência destas desagradáveis surpresas, alguns cuidados devem ser tomados nas etapas que cobrem o ciclo de vida, desde a concepção até fase de marcha e operação de instalação. Outra questão importante e que apresenta o mesmo comportamento e grau de complexidade das instalações novas refere-se às reformas das instalações para aumento da capacidade ou  mesmo intervenção para automação ou correção de algum ponto. Em todos os casos, cuidados extras devem, da mesma forma, serem tomados:

  • É necessária a existência de diagrama unifilar completo contendo informações de ajustes dos disjuntores e correntes de curto-circuito dos barramentos (normalmente complementado por estudo de coordenação de proteção e seletividade após definido os modelos e fabricantes dos disjuntores), clara informação sobre as cargas com potências instaladas, demandas consideradas e especificação das linhas elétricas. Identificação das fontes e cargas com tensões, potencia nominais, ligações à terra, informações completas sobre capacitores e filtros, medidores e outros;
  • Memoriais claros, contendo as especificações dos equipamentos a serem adquiridos e, sobretudo, as normas de fabricação e ensaios de rotina e de tipo (se aplicáveis).Acompanhamento de ensaios em laboratório do fabricante ou outro.
  • Memorial de montagem com informações sobre interligações dos equipamentos e componentes e forma de execução, etapas de obras e cuidados com as linhas elétricas. Cuidados de pré-energização, como limpezas e testes locais de resistência de isolação e tensão aplicada. Há casos em que o torqueamento dos parafusos dos painéis principais é conferido e especificado;
  • Confecção dos documentos "conforme construído" ou "as builtr" decorrente de eventuais ajustes que possam ter ocorridos durante a execução e montagem da instalação;
  • Comissionamento da instalação considerando testes operacionais. Nesta etapa, a instalação deverá ser verificada e testada, tendo em vista as premissas de projeto e concepção inicial incluindo todas as possibilidades de interligação e operação entre as fontes e cargas em caso de sistemas com contingência. As proteções devem ser ajustadas em função de estudo de coordenação de proteção e sua operação simulada, circuitos conferidos, sistemas de aterramento checados e interligações conferidas. Outros pontos a serem verificados são as ligações e especificações de DPS, capacitores, filtros e outros. 
  • Medições elétricas complementam o comissionamento, em que se verificam as tensões de operação e regime que poderão servir para conferência e ajuste dos Tapes. Após ligação da carga, outros pontos podem ser checados como as distorções de corrente e tensões. A técnica de termografia pode ajudar na detecção de más conexões quando as instalações estiverem operando com carga nominal.
Como recomendação final, o cronograma de implantação deve considerar a etapa de testes e de verificações finais. Durante as etapas de construção de componentes, as checagens parciais são bastante recomendadas. A organização de "quem faz o quê" fica por conta da gestão do empreendimento, contudo, o comissionamento é cada vez mais efetuado por uma terceira parte, isenta da equipe de projeto ou de instalação.