Qual é a legislacão angolana de curto-circuito monofásico-terra para uma linha de transmissão de 30kV, com desligamento de disjuntor

Não existe uma legislação angolana nesse sentido; eu pessoalmente nunca vi uma publicação do genero em Angola. Existem sim normas e padrões ciêntificos usados para o fabrico e teste de disjuntores e fórmulas para o cálculo da corrente de curto circuito monofásico à terra. Essas fórmulas são válidas e aplicáveis de forma global. Portanto, a diferença reside no padrão em que os disjuntores são fabricados e testados (ANSI , IEEE, NEMA, IEC, SABS, BS, etc). O que me parece é que o estado angolano adopta o IEC 60909, que é o padrão europeu usado para o efeito, devido ao legado herdado pelo regime português. Portanto, para os disjuntores de média tesão, o tempo de desligamento da rede em caso de um curto circuito que varia de 3 à 5 ciclos o que corresponde a 0.06 à 0.1 secondos (0.05 à 0.083 secondos) para os sistemas concebidos para uma frequência de 50Hz (60 Hz)

Note-se que o dimensionamento das linhas de transmisão, devem ter em conta também a corrente máxima de curto circuito que os cabos podem suportar (I²t or let throught current)

Cálculo de curto-circuito monofásico-terra:

Assume-se aqui que você ja conhece a teoria de componentes simétricos. Caso contrario, precisará de consultar algum manual adequado para o efeito.

Para as linhas de transmissão a impedância de sequência positiva (Z1) e negativa (Z2) são iguais; Este valor é igual ao da impedância normal da linha de transmissão. Isto acontece porque a fase de rotação das correntes não fazem nenhuma diferença nas constantes da linha. Contudo, a impedância de sequência zero (Z0) é normalmente maior que a da sequência positiva e negativa. A impedância zero da linha de transmissão, quando não conhecida, pode ser assumida como sendo três vezes o valor da impedância da sequencia positiva.

Considere um sistema trifásico com o neutro aterrado. Suponhamos que a falha eléctrica ocorre na fase vermelha:

Neste caso, a voltagem na fase vermelha é igual a zero (Vr = 0) e as correntes da fase azul e amarela serão iguais a zero (Ib=Iy=0).

Neste caso, a corrente de curto-circuito será calculada na seguinte maneira:

Isc = 3Er/(Z1+Z2+Z0) . Nota que todas essas componentes presente nesta fórmula são vectoriais e Er representa a forçã electromotriz do gerador correspondente a fase vermelha.

A fórmula acima assume uma impedância de falha igual a zero. Contudo, em caso de existir uma impedância de falha Ze, a corrente de curto circuito será:

Isc = 3Er/(Z1+Z2+Z0+3Ze)


Portanto, em caso do neutro não aterrado, a impedância de sequência zero será infinita e a corrente de falha zero. Isso acontece porque deixa de existir um caminho para a circulação da corrente de falha ou de curto circuito.

Nota que esse procedimento aplica-se para qualquer tipo de voltage incluindo 30kV.

Qual é a diferença entre a sincronização e o paralelelismo?

Sincronização (no contexto da engenharia elétrica) é o processo de obtenção exata de coordenação (Relativa deve ser zero) entre duas ou mais variáveis quantitativas temporais semelhantes. As variáveis envolvidas devem ter o mesmo rácio ou taxa de mudança. A sincronização é um conceito global (existe ao longo do sistema eléctrico). Confuso?!... Eu explico mais a abaixo…

Paralelelismo é o processo de ligação ou colocação de mais de um sistema na mesma condição para alcançar objetivos comuns, tais como a partilha de cargas, etc. Por exemplo, o funcionamento em paralelo de turbinas ou alternadores, de transformadores para a elimentação de uma determinada carga ou rede eléctrica.

Quando se ligam cargas em paralelo, você não tem de se concentrar em igualdade de tensão, frequência, e ângulo de fase entre os equipamentos ou sistemas a serem interligados ou conectados. É um simples método de divisões, de modo a partilhar as cargas através de disjuntores, etc. Contudo, as vezes é necessário sincronizar os equipamentos antes de ligá-los em paralelo para mater o sistema estável.

O processo de obtenção de parámetros similares como a tensão, frequência, ângulo de fase, etc antes da interligação ou conexão de equipamentos ou subsistemas eléctricos é denominado de sincronização. No entanto, se você precisar sincronizar geradores, motores, transformadores, etc através da rede, você deve concentrar-se nos parâmetros acima referidos, pois afectam diretamente a sua fonte, sistema de protecção, evitam correntes circulantes entre os equipamentos, subsistemas, oscilações significativas de energia e quedas abruptas de tensão na rede.

Para manter a estabilidade de sua rede, você deve sincronizar os equipamentos antes de tentar liga-los em paralelo. Normalmente, a sincronização pode ser feita manual ou automáticamente. Para a sincronização automática são utilizados softwares de gestão da estabilidade de sistemas eléctricos ou de potência, conhecidos como Power Management System (PMS), tais como ETAP, BRUSH PRISMIC ou ABB PMS para mencionar alguns. contudo, para redes ou subsistemas pequenos utilizam-se relés de sincronização tais como; relés do tipo 25 ou 25A da norma ANSI/IEEE.

Assim, a sincronização tenta igualar a tensão, a frequência, o ângulo de fase, verifica a potência activa e reactiva a ser partilhada pelos sistemas ou equipamentos antes de os ligar os interligar na rede, evitando deste modo a instabilidade do sistema eléctrico

A sincronização é feita antes da ligação dos disjuntores, mas após fechá-los inicia-se o processo de paralelelismo e todos os parâmetros acima citados são mantidos.

Se você entender o princípio de funcionamento de um motor síncronos, entenderá a origem do conceito de sincronização e, você pode expandir isso ao sistema geral da rede eléctrica tendo em conta a estabilidade do sistema antes de ligar em paralelo os seus equipamentos eléctricos.

Sabe que o motor síncronos gira a “mesma” frequência da fonte de alimentação eléctrica !?.... Quer dizer que está em sincronismo com a sua fonte de alimentação.

Portanto, para a estabilidade eléctrica deverá sempre sincronizar antes de fazer o paralelelismo dos equipamentos.

Que cores são usadas em Angola para a identificação dos cabos ou condutores eléctricos?

Em Angola, a maior parte das instalações eléctricas obedeceram, até a independência (1975), os padrões definidos pelo regime Português. Contudo, Não consegui apurar até ao momento se existe uma nova regulamentação em vigor. No entanto, existem em Angola instalações com conductores vermelho-azul, castanho-preto, preto-azul para sistemas monofásicos e o verde e/ou amarelo para o aterramento. Para os sistemas trifásicos: castanho,preto, cinzento e azul ou preto,vermelho,cinzento e azul; verde e/ou amarelo (terra).Portanto, aconselharia a usar as cores definidas pelo IEC 60446 e adoptado pela União Europeia.

A falta ou o difícil acesso aos padrões eléctricos nacionais,faz com que no mercado as diferentes empresas adoptem várias normas internacionais.Infelizmente, nem mesmo o Instituto Regulador do Sector Eléctrico de Angola faz referência no seu site (www.irse.co.ao)a esse respeito.

Contudo, a maioria dos países europeus: A União Europeia e todos os países que utilizam os padrões europeus CENELEC Abril de 2004 (IEC 60446) ou IEE regulamento de fiação 17ª edição.

Para os circuitos de alimentação AC:

Monofásico:

Fase: L - Castanho
Neutro de monofásico: N – Azul

Trifásico:

Fase 1: L1 - Castanho
Fase 2: L2 - Preto
Fase 3: L3 – Cinzento
Neutro: N - Azul
Terra / terra de proteção: verde e amarelo

Para os EUA a norma não é tão clara e o National Electrical Code NEC (NFPA 70) só é esclarecedor no caso do aterramento. Mas o seguinte é usualmente aplicável:

3 fases:
L1 - Preto
L2 - Vermelho
L3 - Azul
N - Branco ou cinzento

Terra / terra de proteção - verde, verde / amarelo despojado

Há também o código de cores diferentes para várias voltagens nas fases, devido ao efeito de aquecimento - NEC 424,35 (2008):

(1) 120 volts, nominal - amarelo
(2) 208 volts, nominal - azul
(3) de 240 volts, nominal - vermelho
(4) 277 volts, nominal - castanha
(5) 480 volts, nominal – laranja


Contudo, consulte sempre o respectivo padrão eléctrico em caso de dúvida.

SEGURANÇA ELÉCTRICA – INTERRUPTOR OU DISJUNTOR DIFERENCIAL

A electricidade é indespensável as nossas vidas. Contudo, ela pode causar grandes danos, lesões irrecuperáveis ou mesmo a morte quanto mal utilisada ou devido a uma actuação incorrecta.

A electricidade é a forma de energia mais discreta que existe:

- Não tem cheiro,

- Não se vê e não se ouve,

- Só se pode reconhecer pelos seus efeitos imediatos

Como em qualquer corpo condutor o efeito de joule aplica-se também ao corpo humano, sendo responsável pelas queimaduras provocadas pela passagem da corrente elelétrica. (W = UIt = RI²t).

A gravidade do choque depende de varios factores: a intensidade da corrente elétrica que atravessa o corpo, a duração do contacto com a fonte de corrente, a resistência do corpo humano e o trajecto percorrido pela corrente entre os dois pontos de contacto. A resistência do corpo depende da tensão de contacto e do estado de humidade da pele.

Todo cuidado é pouco quando se trata de instalações elétricas. Um fio conductor exposto, uma tomada ou um interruptor com defeito podem colocar em risco a saúde da sua família e até a sua residência. Portanto, não é difícil imaginar o que poderá causar de dano a saúde uma corrente elétrica externa, mais conhecida como choque elétrico.

O choque também tem como causa uma desatenção, um acidente. Muitas vezes ele também é causado de modo indireto por meio de um aparelho ou eletrodoméstico apresentando problemas de isolamento. Um toque no esquentador do chuveiro, no painel de uma máquina de lavar, na porta da geleira, no microondas, enfim... são inúmeras e perigosas as possibilidades de se ter contato com a corrente elétrica.

Veja o que pode acontecer com o ser humano quando ele sofre um choque elétrico:

- Paralisia total ou parcial dos movimentos durante a ocorrência;

- Queimaduras quase sempre graves;

- Parada respiratória com paralisia dos músculos toráxicos responsáveis pela respiração (fatal caso o atendimento não seja feito com urgência);

- Fibrilação cardíaca (graves alterações do ritmo dos batimentos cardíacos podendo levar à morte);

- Parada cardíaca (quando a corrente elétrica externa paralisa o funcionamento do coração).

Vale lembrar também que nas instalações elétricas podem ocorrer fugas de corrente causadas por falhas de isolamento, podendo se transformar em focos de incêndios, curtos-circuitos e perdas de energia aumentando o consumo.

Por que então correr riscos?

Para proteção de sua família e de seu patrimônio, desenvolveu-se o interruptor diferencial (DR). De funcionamento simples e confiável, ele tem a função de detectar fuga de corrente em circuitos elétricos desligando imediatamente a alimentação de corrente elétrica. As fugas de corrente não são visíveis e normalmente ocorrem por deficiência da isolamento dos fios ou por toques involuntários de pessoas em pontos eletrificados. Normalmente, a ocorrência é maior em tomadas, condutores descarnados e em partes metálicas de eletrodomésticos defeituosos, etc.

O interruptor diferencial é um dispositivo de segurança, muito útil que desliga automaticamente a corrente eléctrica quando há uma avaria num electrodoméstico, ou quando o cabo de ligação do aparelho à corrente está danificado, ou quando há um variação anormal da intensidade da corrente.

Existem disjuntores diferenciais em várias versões e são por norma incorporados no quadro para proteger todos os circuitos. Mas há também tomadas com um interruptor diferencial incorporado que podem substituir as tomadas vulgares. Nesse caso, o disjuntor desliga automaticamente, em caso de necessidade, qualquer electrodoméstico que esteja ligado a essa tomada. Há também disjuntores que podem ser ligados a uma tomada já existente e que tem uma saída para ligar a ficha do electrodoméstico.

O interruptor diferencial faz uma verificação contínua da corrente na passagem à terra. Quando a corrente excede o limite pre-estabelecido, o interruptor diferencial desliga de modo automático. Quando isto acontece, não se deve ligar de novo o quadro sem primeiro reparar a avaria.

Com o uso desses interruptores, não há risco de choque elétrico?

Se ele está instalado corretamente, vai atuar rápido e limitar o tempo de exposição ao choque. O choque ainda pode existir mas suas consequências estão limitadas pelo tempo de exposição.

A corrente nominal do Dispositivo DR (In = 25A, 40A, 63A, 80 A, 100 A, 125 A, etc) deve sempre ser IGUAL ou ainda MAIOR que a corrente nominal do dispositivo de proteção de sobrecorrentes (disjuntor ou fusível) imediatamente a montante dele (antes do Dispositivo DR). Isso é importante para que o Dispositivo DR seja protegido contra curtos-circuitos, visto que o Dispositivo DR não faz a proteção contra sobrecorrentes de qualquer tipo.

A corrente nominal residual do Dispositivo DR (IΔn = 10mA, 30mA, 100mA, 300mA, 500mA,1000mA, etc) deve ser definida a partir da função que o Dispositivo DR irá cumprir na instalação:

- IΔn maior que 30mA – Proteção somente da instalação eléctrica (contra incêndios e outros possíveis danos causados por correntes de fuga à terra)

- IΔn igual ou menor que 30mA – Proteção de vida e da instalação eléctrica (mais apropriado para instalações elétricas domésticas e similares)

É importante considerar as orientações das norma de instalações elétricas em baixa tensão, bem como outras normas e regulamentos exigidos no país para a proteção elétrica contra correntes de fuga.

Em caso dúvida, contacte uma empresa de consultoria ou um electricista certificado.

As linhas de alta tensão são mais perigosas que as de baixa tensão?

Todas as linhas de transporte e distribuição de electricidade são perigosas. No entanto, quanto mais elevada é a diferença de potencial a que dois pontos do corpo humano ficam submetidos, mais elevada é a corrente que circula (lei de Ohm) e, por conseguinte, mais graves são as lesões provocadas por essa mesma corrente.

Por outro lado, à medida que a tensão aumenta a possibilidade de existir uma descarga por arco eléctrico também aumenta e, por conseguinte, as distâncias a guardar têm de ser maiores.

A forma de evitar um acidente eléctrico é garantir as seguintes distâncias mínimas às linhas eléctricas de média tensão:

- Relativamente ao solo: 6 metros

- Relativamente a estradas: 7 metros

- Relativamente a árvores: 2,5 metros

- Relativamente à cobertura de edifícios: 4 metros


Para outros níveis de tensão recomenda-se a consulta de Regulamentos ou normas especificas.