Equipamentos de proteção e segurança para serviços em subestações

Intervenções seguras em subestações transformadoras requerem procedimentos específicos e o emprego de equipamentos de proteção, como bastões e varas de manobra, placas de proteção, dispositivos detectores de tensão portáteis e fusíveis sobressalentes, entre outros. Este artigo comenta as respectivas normas e apresenta recomendações de segurança.


Friedemann Schmidt, da TÜV Nord (Alemanha)

Data: 30/03/2017

Edição: EM Janeiro 2017 - Ano 45 - No 515

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Fig. 1 – Conjunto de equipamentos de proteção e segurança

As normas que regulamentam a operação e manutenção de instalações de alta tensão prescrevem uma série de equipamentos de proteção e uma série de equipamentos de proteção e procedimentos de segurança. Entre eles, os conjuntos de aterramento temporário foram abordados na edição de dezembro de 2016 de EM [1]. Na sequência são analisados outros itens igualmente importantes.

Bastões e varas de manobra

A norma europeia aplicável é a EN 50508 [2]. Bastões de manobra (figura 1) são disponíveis, por exemplo, com comprimentos de 1 a 3 m. Um disco ou cone limitador separa o punho (no mínimo de 500mm) da parte isolante. A tabela I contém as principais dimensões de bastões de manobra para sistemas de média tensão.

O comprimento de um bastão de e um bastão de aterramento geralmente não é determinado pela distância de isolamento necessária; seu objetivo é manter o usuário suficientemente afastado de partes não aterradas da instalação durante o aterramento e fechamento em curto-circuito, até alcançar o ponto de conexão [3].

Todos os bastões (peça única) ou seções de uma vara de manobra (peça desmontável) devem ser identificados com o triângulo duplo (que indica adequação para serviço em linha viva, conforme IEC 60417), mencionar a norma [2], o nome do fabricante, o número de série, e o mês e ano de fabricação (figura 2). Caso os bastões ou varas sejam utilizados para colocar placas (obstáculos) de proteção, eles devem ser providos da seguinte indicação: “Massa máxima da placa (...) kg”. Deve haver uma instrução de serviço conforme estabelece a norma [2], informando a tensão nominal, fornecendo instruções para limpeza, armazenagem, transporte, utilização em ambiente interno ou ao ar livre, ou sob chuva, bem como ensaios periódicos e manutenções possíveis.

Os ensaios periódicos estão igualmente prescritos na norma [2]. Segundo os regulamentos [4], é responsabilidade do usuário executar o plano de manutenção consoante as condições de utilização (armazenagem, cuidados regulares, treinamento do usuário, etc.). Bastões e varas, ainda que apenas guardadas no depósito, não devem ser utilizadas sem ser novamente testados a cada seis anos. Além da verificação das dimensões e de uma minuciosa inspeção visual, também é necessária, com essa mesma periodicidade, a medição da corrente de fuga (< 200 μA), de preferência a ser executada pelo fabricante.

[N. da R.: No âmbito da normalização internacional, bastões e varas de manobra são tratados pela IEC 60832-1:2010 - Live working - Insulating sticks and attachable devices - Part 1 - Insulating sticks.]

Placas de proteção

Placas de proteção (obstáculos para impedir contato acidental com partes vivas) destinadas à utilização temporária em conjuntos de manobra para instalação abrigada são objeto de uma norma específica [5].

Fig. 2 – Placa de características típica de uma vara de manobra

É comum o entendimento equivocado de que tais placas possam também assegurar proteção contra reenergização, quando interpostas entre os contatos de uma chave seccionadora. Placas de PVC mais finas são facilmente atravessadas pelas facas de contato em caso de fechamento inadvertido da chave, e no mínimo danificadas irrecuperavelmente. De acordo com a norma [5], placas de proteção não podem ser utilizadas nessa aplicação.

Para posicionar ou remover a placa deve ser observada uma distância de segurança de, no mínimo, 525 mm entre o usuário e partes sob tensão desprotegidas. Portanto, se for utilizado um bastão, o comprimento da parte isolante do bastão deve ser no mínimo de 525 mm, e o do punho, no mínimo 350 mm. A placa deve conter a inscrição “Utilizar somente com o respectivo bastão”.

[N. da R.: No Brasil valem as prescrições do Anexo II na norma NR 10 do MTE, que definem os limites da zona de risco e da zona controlada, inclusive para o caso de interposição de superfície de separação adequada.]

Placas de proteção devem ser providas, entre outras, das seguintes indicações: triângulo duplo, tensão nominal, norma, fabricante, ano de fabricação, e do aviso: “somente para conjuntos de manobra em instalação interna”. Onde aplicável, indicar o possível local de utilização, por exemplo, designação do conjunto de manobra ou tipo de instalação. Uma instrução de serviço conforme [5] deve estar disponível.

Antes de cada utilização, é necessária uma inspeção visual do estado da superfície. Sendo identificados poros, fissuras, raspões ou cortes, a placa de proteção deve ser descartada. Caso existam mínimas dúvidas sobre a adequação da placa, ela não pode ser utilizada.

Para conjuntos de manobra de MT em invólucro metálico montados em fábrica, as placas de proteção geralmente são fornecidas como acessório. Com isso, a possibilidade de trocas inadvertidas fica praticamente excluída.

Dispositivos detectores de tensão portáteis

Dispositivos detectores de tensão capacitivos portáteis para tensões alternadas de até 765 kV são fabricados conforme a norma europeia EN 61243-1 (IEC 61243-1:2003 + AMD1:2009 CSV) [8]. Seu funcionamento baseia-se na corrente através da capacitância de dispersão para terra.

Nenhum outro dispositivo no segmento de tecnologia de medição e testes tem requisitos de segurança tão rigorosos e tão explícitos. Afinal, trata-se de uma das mais importantes regras de segurança: “constatação da ausência de tensão”. Em instalações acima de 1 kV, esse procedimento com dispositivos detectores unipolares não pode ser comparado, em nenhuma hipótese, com a medição de baixa tensão que se faz com uma caneta de teste adquirida na loja de material de construção.

Fig. 3 – Falha de um seccionador sob carga combinado com fusíveis

Dentre os múltiplos requisitos técnicos, são mencionados a seguir apenas alguns. A tensão de disparo dos dispositivos detectores de tensão capacitivos é normalmente de 45% da tensão nominal. O dispositivo deve poder ser submetido à tensão de serviço durante 5 min sem apresentar falha, e campos elétricos interferentes não devem causar erros de medição, desde que o manuseio seja feito corretamente. O dispositivo detector não pode medir corrente contínua.

Detectores de tensão são classificados conforme o clima:

Uma outra tipificação refere-se à forma construtiva (para ambiente interno, externo), à classe S ou L (a primeira, com prolongamento do eletrodo de contato, geralmente para uso interno; a segunda, sem prolongamento desse eletrodo, geralmente para uso ao tempo), e ao grupo de indicação do sinal de tensão (I: dois sinais distintos, para presença de tensão ou ausência de tensão; II: ativação manual do sinal de ausência de tensão, que apaga quando uma parte sob tensão é tocada; e III: indicação de presença de tensão e da condição “pronto para serviço”).

No mínimo as seguintes características são exibidas nos detectores de tensão: tensão nominal, grupo de indicação do sinal de tensão, frequência, fabricante, tipo, número e ano de fabricação, forma construtiva, classe, categoria de clima, norma e símbolo do triângulo duplo.

Esses dispositivos são fornecidos com uma instrução de serviço do fabricante, em conformidade com o anexo B da norma [8], que descreve, entre outros, os requisitos para manutenção e ensaios periódicos.

O usuário é orientado a testar os detectores de tensão com a tensão de serviço antes de utilizá-lo, ainda que tais dispositivos sejam providos de uma função de autoteste. O antigo preceito “testar antes de testar, e testar depois de testar” se mantém válido e serve de alerta para quem tem pressa e julga desnecessário o teste com tensão de serviço.

No referido anexo B da norma [8], são recomendados ensaios periódicos para os detectores de tensão a cada seis anos. Alguns dos testes prescritos não podem ser realizados sem instrumentos especiais, razão pela qual os ensaios periódicos devem ficar a cargo do fabricante ou de uma oficina equivalente.

Os ensaios abrangem no mínimo os seguintes tópicos:

Fig. 4 – Fusíveis sobressalentes e pinça para manuseio de fusíveis

Fusíveis sobressalentes

Dispositivos fusíveis estão entre os componentes mais confiáveis. Durante anos eles são percorridos pelas correntes de carga sem atuar. Perante sobrecorrentes, porém, eles estão alertas e atuam com exatidão de acordo com a curva característica. E sem energia auxiliar! Quando se trata de dispositivos fusíveis limitadores de corrente para tensões > 1 kV, aplica-se a norma EN 60282-1 (IEC 60282-1:2009 + AMD1:2014 CSV) [9].

[N. da R.: Ver também norma ABNT NBR 7282:2011 – Dispositivos fusíveis de alta tensão – Dispositivos tipo expulsão – Requisitos e métodos de ensaio. ]

Em função de diversas filosofias de proteção e aplicações práticas nacionais, constatou-se que é impossível normalizar curvas características corrente/tempo para fusíveis de alta tensão [10]. Por isso há grandes diferenças entre as características de fusíveis de mesma corrente nominal, porém de fabricantes distintos. Em vista desse fato, toda subestação deve ser equipada com fusíveis de reserva que correspondam exatamente à respectiva aplicação, evitando utilizar às pressas qualquer fusível.

Neste contexto, merece destaque o Technical Report IEC/TR 62655:2013 [11], que disponibiliza para o usuário informações relevantes sobre a construção, operação e práticas de aplicação de dispositivos fusíveis de alta tensão de diversos tipos. Em síntese, valem as seguintes recomendações:

Referências

  1. Schmidt, F.: Aterramento elétrico temporário para trabalho em subestações, Eletricidade Moderna no 513, dezembro/2016, págs. 48- 53
  2. DIN EN 50508 (VDE 0682-213):2009-11 Isolierende Mehrzweckstangen für elektrische Betätigungen in Hochspannungsanlagen.
  3. DIN EN 61230 (VDE 0683-100):2009-07 Arbeiten unter Spannung – Ortsveränderliche Geräte zum Erden oder Erden und Kurzschließen.
  4. Betriebssicherheitsverordnung – BetrSichV, BGBl. I Nr. 4 vom 06.02.2015.
  5. DIN VDE 0682-552 (VDE 0682-552):2003-10 Arbeiten unter Spannung - Isolierende Schutzplatten über 1 kV.
  6. DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10 Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen.
  7. DIN VDE 0681-8 (VDE 0681-8):1988-05 Geräte zum Betätigen, Prüfen und Abschranken unter Spannung stehender Teile mit Nennspannungen über 1 kV; Isolierende Schutzplatten.
  8. DIN EN 61243-1 (VDE 0682-411):2010-09 Arbeiten unter Spannung – Spannungsprüfer – Teil 1: Kapazitive Ausführung für Wechselspannungen über 1 kV.
  9. DIN EN 60282-1 (VDE 0670-4):2015-05 Hochspannungssicherungen – Teil 1: Strombegrenzende Sicherungen.
  10. DIN EN 60282-1 (VDE 0670-4):2010-08 (Norm ist zurückgezogen) Hochspannungssicherungen – Teil 1: Strombegrenzende Sicherungen.
  11. IEC/TR 62655:2013-05 Tutorial and application guide for high-voltage fuses.
  12. DGUV Vorschrift 1:2014-10 Grundsätze der Prävention.
  13. Technische Regel für Betriebssicherheit TRBS 1201 – Prüfung von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen, BAnz 232a vom 09.12.2006.
  14. DIN EN 61936-1 (VDE 0101-1):2014-12 Starkstromanlagen mit Nennwechselspannungen über 1 kV – Teil 1: Allgemeine Bestimmungen.
  15. DIN VDE 0100-540 (VDE 0100-540):2012-06 Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-54: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Erdungsanlagen und Schutzleiter.
  16. Schmidt, F.; Hempel, K.: Mittelspannungsanlagen Planung, Errichtung, Prüfung, Betrieb, Elektropraktiker Bibliothek, 2. Auflage, unveränderter Nachdruck 2014, Berlin, Huss-Medien GmbH.
    17.

Artigo originalmente publicado na revista alemã “ep - Elektropraktiker”, edição 9/2015. Copyright Huss-Medien, Berlim. Publicado por EM sob licença dos editores. Tradução e adaptação de Celso Mendes.