O uso de sistemas de média tensão ocorre em várias situações e são essenciais para a distribuição e utilização de energia elétrica, ou seja: Subestações Elétricas; Transformadores; Ramais Industriais Internos; Equipamentos Industriais de Grande Porte e Sistemas de Distribuição de Energia.

A Norma Técnica NBR 14039, da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), estabelece os requisitos para projeto, execução e manutenção de instalações elétricas em média tensão (de 1,0 kV a 36,2 kV) e é essencial para garantir a segurança e a funcionalidade das instalações elétricas em instalações comerciais, industriais e edificações de grande porte em geral.

A NBR 14039 pode ser vista como uma base técnica para atender aos requisitos da NR 10. A NR 10 tem valor legal e estabelece os requisitos de segurança obrigatórios conforme a legislação trabalhista, enquanto a NBR 14039 fornece os detalhes técnicos necessários para garantir que essas instalações estejam seguras e em conformidade técnica. Ou seja, cumprir a NBR 14039 é um passo importante para garantir a conformidade com a NR 10.

Nessa edição da nossa newsletter, procuramos destacar alguns pré-requisitos de projetos, segurança e manutenção da norma. Para facilitar, mantivemos a numeração dos tópicos conforme o sumário da norma e colocamos em itálico trechos que foram extraídos integralmente.

3 - Termos e definições

Para começar, gostaríamos destacar as definições aplicadas para as subestações, que desempenham as funções críticas na geração, transmissão e distribuição de energia elétrica dentro das corporações.

3.6 Subestação de Entrada de Energia: Subestação que é alimentada pela rede de distribuição de energia do concessionário e que contém o ponto de entrega e a origem da instalação.

Comumente chamada de cabine primária, a subestação de entrada de energia é responsável por medir, proteger e seccionar a energia que entra na instalação, garantindo que a energia fornecida esteja dentro dos parâmetros de segurança e qualidade exigidos. Inclui equipamentos como disjuntores, seccionadores, transformadores de corrente e de potencial, painéis de proteção e controle, além de dispositivos de medição.

3.7 Subestação Transformadora: Subestação que alimenta um ou mais transformadores conectados a equipamentos diversos.

Comumente chamada de cabine secundária, é a subestação ou a parte da edificação que é alimentada pela média tensão e que fornece a tensão rebaixada para os demais circuitos.

* Observação sobre cabine secundária: Existem casos em que os transformadores são carenados e ficam dispersos pelos complexos ou empreendimento atendidos pela linha de energia, neste caso, as cabines secundárias possuem apenas seccionamento e proteção em média tensão.

3.8 Subestação Unitária: É uma subestação de pequeno porte, que possui e, ou alimenta apenas um transformador de potência.

4 - Princípios fundamentais e determinação das características gerais

A NBR 14039 aborda os princípios fundamentais para a segurança e eficiência das instalações elétricas de média tensão. A norma define as exigências mínimas que devem ser atendidas para garantir a proteção de pessoas, instalações e equipamentos. Os cuidados a seguir estão presentes nas nossas atividades do dia a dia:

4.1.1 Proteção contra choques elétricos

Contatos Diretos: Medidas para evitar que pessoas entrem em contato direto com partes ativas da instalação, como aplicação de isolamento adequado, barreiras ou invólucros.

Contatos Indiretos: Medidas para prevenir choques elétricos em caso de falha que possam causar a eletrificação de massas colocadas acidentalmente sob tensão.

4.1.2 Proteção contra efeitos térmicos

Prevenção de incêndios e queimaduras causadas pelo calor gerado por componentes elétricos. Isso inclui a escolha de materiais adequados e dispositivos de proteção térmica que desliguem a instalação em caso de superaquecimento.

4.1.3 Proteção contra sobrecorrentes

Proteção contra correntes de sobrecarga - Todo circuito deve ser protegido por dispositivos que interrompem o circuito quando a corrente excede o valor nominal, protegendo cabos e equipamentos contra aquecimento excessivo.

Proteção contra correntes de curto-circuito - Todo circuito deve ser protegido por dispositivos de proteção que detectam e interrompem rapidamente correntes de curto-circuito, prevenindo danos catastróficos ao sistema elétrico.

4.1.4 Proteção contra sobretensões

Medidas para proteger a instalação contra sobretensões transitórias ou permanentes, como aquelas causadas por raios ou falhas na rede elétrica de partes vivas com tensões nominais diferentes. Inclui, por exemplo, o uso de dispositivos como para-raios e varistores.

4.1.5 Seccionamento e comando

Dispositivos de parada de emergência – Devem conter dispositivos que permitem o desligamento rápido da instalação em situações de emergência, facilmente identificável e rapidamente manobrável.

Dispositivos de seccionamento - Equipamentos que permitem a desconexão segura de partes do circuito para manutenção ou isolamento de falhas, garantindo que as intervenções possam ser feitas sem risco de choque elétrico.

4.1.6 Independência da instalação elétrica

A instalação elétrica deve ser projetada de forma que a falha de uma parte não comprometa a segurança e o funcionamento de outras partes. Isso pode incluir a divisão em circuitos independentes e o uso de proteções seletivas.

4.1.7 Acessibilidade dos componentes

Os componentes da instalação devem ser acessíveis para inspeção, manutenção e reparos. Isso implica em um design que permita fácil acesso aos equipamentos sem comprometer a segurança.

4.1.8 Condições de alimentação

A instalação deve garantir um fornecimento de energia estável e adequado às necessidades dos equipamentos, considerando aspectos como tensão, frequência e continuidade do serviço.

4.1.9 Condições de instalação

A instalação deve considerar as condições ambientais e operacionais, como temperatura, umidade, poeira, vibração, entre outros, garantindo que os componentes escolhidos sejam adequados para o local de instalação e funcionem corretamente dentro dessas condições. Caso, um componente não apresentar, por construção, as características adequadas, ele deve provido de uma proteção complementar apropriada.

4.2- Utilização prevista, alimentação e estrutura geral

A instalação deve ser projetada levando em conta a demanda de energia, os tipos de cargas a serem alimentadas e o perfil de utilização. Isso inclui considerar cargas críticas, variações de consumo e futuras expansões. A fonte de alimentação deve ser adequada para suportar a carga prevista, garantindo continuidade e qualidade de energia.

A organização do sistema elétrico deve ser clara e lógica, facilitando a operação, manutenção e segurança. A estrutura deve permitir fácil acesso aos componentes para inspeções e intervenções, além de prever áreas específicas para instalação de dispositivos de proteção e controle.

4.3 - Influências externas às quais está submetida a instalação

Este item considera os fatores externos que podem afetar a instalação elétrica e como ela deve ser projetada para resistir a essas influências. A norma trata com clareza os detalhes sobre o tema, aqui vamos nos ater a um resumo macro:

Condições Ambientais: Devem ser levadas em conta as condições climáticas (temperatura, umidade, exposição ao sol, chuva), a presença de poeira, gases corrosivos, vibrações e outras condições ambientais que possam impactar os componentes da instalação como influências eletromagnéticas, eletrostáticas ou ionizantes, radiações solares e raios

Condições Mecânicas: A instalação deve ser robusta o suficiente para suportar impactos físicos, vibrações e outras influências mecânicas que possam ocorrer.

Segurança e Proteção: Medidas de proteção devem ser implementadas e cuidados como classificação de competência das pessoas aptas a ter acesso aos dispositivos, além de classificação quanto às condições de escape das pessoas em situações de emergência e riscos em função da natureza de material processado ou armazenado e segurança estrutural das edificações.

4.4 Sobre a Manutenção

Como em outras normas, deve-se ter um cuidado especial com a manutenção para garantir a segurança e a continuidade operacional da instalação elétrica.

Planejamento de Manutenção: Deve ser elaborado um plano de manutenção preventiva e preditiva, que inclua inspeções regulares, ensaios e substituições de componentes desgastados ou danificados.

Acessibilidade: Os componentes da instalação devem ser acessíveis para facilitar a manutenção. Isso implica em um layout que permita intervenções rápidas e seguras, minimizando o tempo de inatividade.

Documentação: A manutenção deve ser documentada detalhadamente, registrando todas as intervenções, testes e trocas de componentes. Essa documentação é essencial para o acompanhamento do estado da instalação e para planejamento futuro.

Treinamento: Os profissionais responsáveis pela manutenção devem ser qualificados e treinados especificamente para lidar com instalações de média tensão, conhecendo os riscos e as medidas de segurança necessárias.

5 - Proteção para garantir a segurança

Este item da NBR 14039 especifica de maneira abrangente as medidas de proteção que devem ser implementadas para garantir a segurança das instalações elétricas de média tensão e das pessoas que trabalham nelas. Como uma boa parte das proteções mais básicas são conhecidas por nosso meio, selecionamos alguns pontos que consideramos importantes:

5.1 Proteção contra choque elétricos

A NBR14039 trata de modo profundo a questão de proteções, isolações e outros meios de proteger as pessoas de choques elétricos, de modo muito resumido, trouxemos 03 tabelas com informações sobre os distanciamentos mínimos para uma instalação segura:

5.3 Proteção contra sobrecorrentes

Proteção por capacidade instalada: subestação maior que 300KVA deve ser protegida por disjuntor acionado através de relês secundários com funções 50 e 51, fase e neutro (onde p neutro é fornecido). Para instalações iguais ou menores que 300KVA, além da proteção mencionada, ainda podem ser utilizados seccionadoras e fusíveis apenas, desde que haja a proteção principal na baixa tensão.

Proteção contra correntes de sobrecarga: Utilização de dispositivos que interrompam o circuito quando a corrente exceder um valor predeterminado, prevenindo o aquecimento excessivo dos condutores e evitando danos aos equipamentos e incêndios.

Proteção contra correntes de curto-circuito: Dispositivos de proteção que detectam e interrompem rapidamente as correntes de curto-circuito para evitar danos, como disjuntores e fusíveis adequados.

5.4 Proteção contra sobretensões

Implementação de dispositivos de proteção contra sobretensões transitórias e permanentes, que podem ser causadas por descargas atmosféricas (raios), manobras na rede elétrica ou falhas do sistema. Isso inclui a instalação de para-raios, varistores e supressores de surto para desviar ou limitar as sobretensões a níveis seguros.

5.6 Proteção contra inversão de fase

Quando aplicável, podem ser aplicadas medidas para prevenir a inversão de fase com dispositivos de monitoramento usados para detectar e atuar sobre o dispositivo de seccionado apropriado.

5.7 Proteção das pessoas que trabalham nas instalações elétricas de média tensão

Treinamento e Habilitação: Garantia de que todas as pessoas que trabalham nas instalações estejam adequadamente treinadas e habilitadas, conhecendo os riscos envolvidos e as medidas de segurança necessárias.

Equipamentos de Proteção Individual (EPIs): Uso obrigatório de EPIs, como luvas isolantes, capacetes, óculos de proteção e calçados de segurança.

Procedimentos de Trabalho Seguros: Implementação de procedimentos operacionais seguros, incluindo desenergização, bloqueio e sinalização das áreas de trabalho, e uso de ferramentas isoladas.

Documentação e Sinalização: Manutenção de documentação adequada e sinalização clara nas instalações para informar sobre os riscos e as medidas de proteção.

5.9  Proteção contra perigos resultantes de faltas por arco

Nas instalações elétricas de média tensão (MT), que operam com tensões entre 1 kV e 36 kV, um dos principais perigos associados a essas instalações são as faltas por arco elétrico, que podem causar sérios riscos à segurança e danos materiais.

Calor Intenso: O arco elétrico gera temperaturas extremamente altas, podendo ultrapassar 20.000 °C. Esse calor intenso pode causar queimaduras graves, incêndios e derretimento de componentes metálicos.

Pressão e Onda de Choque: A rápida expansão do ar aquecido pelo arco pode gerar uma onda de pressão ou uma explosão, que pode causar danos físicos às pessoas próximas e à infraestrutura.

Luz Intensa: A luz gerada por um arco elétrico é extremamente brilhante e pode causar danos à visão se os olhos não estiverem protegidos adequadamente.

Toxinas e Fumaça: A decomposição de materiais isolantes e outros componentes durante uma falta por arco pode liberar gases tóxicos e fumaça, representando um risco adicional de inalação de substâncias nocivas

Algumas medidas para garantir a proteção das pessoas contra os perigos resultantes de faltas por arco segundo a norma:

a)      utilização de um ou mais dos seguintes meios: ― dispositivos de abertura sob carga; ― chave de aterramento resistente ao curto-circuito presumido; ― sistemas de intertravamento; ― fechaduras com chave não intercambiavéis;

b)      corredores operacionais tão curtos, altos e largos quanto possível;

c)      coberturas sólidas ou barreiras ao invés de coberturas perfuradas ou telas;

d)      equipamentos ensaiados para resistir às faltas de arco internas;

e)      emprego de dispositivos limitadores de corrente;

f)       seleção de tempos de interrupção muito curtos, o que pode ser obtido através de relés instantâneos ou através de dispositivos sensíveis a pressão, luz ou calor, atuando em dispositivos de interrupção rápidos;

g)      operação da instalação a uma distância segura

6. Seleção e Instalação dos Componentes

O item 6 da NBR 14039 estabelece critérios para a seleção e instalação dos componentes das instalações elétricas de média tensão, garantindo que sejam escolhidos e instalados de forma a assegurar a segurança, a confiabilidade e a eficiência do sistema elétrico. A norma enfatiza a importância de utilizar componentes adequados para a tensão nominal da instalação e que atendam às exigências específicas de operação e proteção. Isso inclui a consideração de fatores como a capacidade de corrente, a resistência a influências externas, a compatibilidade eletromagnética e a capacidade de interrupção de corrente.

Além disso, a instalação dos componentes deve seguir procedimentos que garantam a integridade mecânica e elétrica da instalação, minimizando riscos de falhas e facilitando a manutenção. A norma detalha requisitos para a fixação, o espaçamento e a conexão de componentes como disjuntores, transformadores, seccionadores e cabos. Também são abordados aspectos relacionados à ventilação, ao acesso para manutenção e à proteção contra incêndios.

Vale ainda destacar três itens importantes:

6.2.3.3 Nas instalações com tensão nominal superior a 3,6/6 kV, os cabos unipolares e as veias dos cabos multipolares devem ser do tipo a campo elétrico radial (providos de blindagens do condutor e da isolação), conforme as ABNT NBR 7286, ABNT NBR 7287, ABNT NBR 9024 ou ABNT NBR 16132 e ABNT NBR 6251.

6.2.3.4 A tensão nominal dos cabos deve ser escolhida em função das características da instalação, conforme a ABNT NBR 6251.

6.2.3.5 Nas instalações com tensão nominal superior a 3,6/6 kV, não é permitido o emprego de cabos com isolação em cloreto de polivinila ou copolímero de cloreto de vinila e acetato de vinila ou polietileno termoplástico.

Como Ter Acesso à Norma?

A NBR 14039 é uma norma técnica da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). Para acessá-la, é necessário adquiri-la diretamente da ABNT ou de distribuidores autorizados.

https://www.abntcatalogo.com.br/

Conclusão

Em nossa jornada de manutenção industrial já atendemos algumas ocorrências para realizar não só a manutenção propriamente dita, mas demandas para adequar instalações em média tensão que, por não estarem em conformidade com os parâmetros estabelecidos pela norma, precisaram ser refeitas para atenderem a parâmetros de segurança e confiabilidade.

Instalações desse tipo colocam em risco a vida de pessoas e por isso, temos trazido alguns contextos com o intuito de compartilhar conhecimento.

Com esse artigo de hoje, encerramos a série sobre normas técnicas para instalações elétricas. Logo, todo o conjunto de artigos estará disponível para baixar no nosso site.

Renato Buttini

Diretor da Máxima Serviços Industriais