ELECTROPEDIA – O vocabulário IEC

17 Dezembro 2021

Electrical Tester

Por Andrea Bonetti e Xicai Zhao

Introdução

Quando lidamos diariamente com uma comunidade técnica global, torna-se cada vez mais problemático utilizar uma linguagem em que o significado é "assumido".

A tensão em questão é a fase-fase ou a fase-terra? Nem todas as escolas do mundo consideram que, em um sistema trifásico, a tensão seja a tensão fase-fase. Por isso, é melhor ser claro desde o início.

Uma corrente com um ângulo de 15 graus representa um fasor no primeiro quadrante ou no quarto? O sistema de antecipação está relacionado à convenção matemática de posicionar o fasor/vetor no primeiro quadrante, com os fasores girando no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Já o sistema de atraso o veria no quarto quadrante. As pessoas que utilizam o sistema de referência de atraso não estão mais ou menos corretas do que aquelas que adotam o sistema de referência de antecipação, mas hoje é fundamental que se entendam mais do que nunca, pois é provável que precisem colaborar mais estreitamente do que no passado.

Comunicar de forma clara desde o início pode exigir o uso de muitas palavras para explicar cada conceito, basicamente declarando "quando digo isso, é exatamente isso que quero dizer". Isso é desafiador e consome tempo, por isso uma abordagem mais eficiente para facilitar a comunicação é recorrer à padronização. Isso nos permite ser concisos, mas exatos em nossas expressões, e evitar (ou, pelo menos, minimizar) a necessidade de explicações antes de comunicar.

A Electropedia

Poucos de nós, mesmo trabalhando diariamente no campo da eletricidade, sabemos que existe uma referência facilmente acessível e confiável para definições técnicas: a Electropedia. A Electropedia é o Vocabulário Eletrotécnico Mundial On-line, acessível a todos e frequentemente conhecida como "IEV Online" (Figura 2).

Por trás da Electropedia, há um grande esforço de padronização. O que a Electropedia apresenta em cada área temática é, de fato, o resultado da correlação das normas IEC. A Figura 3, por exemplo, mostra as áreas temáticas atualmente disponíveis na Electropedia, sendo a norma IEC 60050-447 o pano de fundo para a área temática 447: relés de medição.

Figura 1: Exemplo de diferentes representações fasoriais de um sistema trifásico equilibrado de tensão de sequência positiva. A imagem à esquerda está no sistema de referência "normal", com a rotação dos fasores no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio, e o ângulo positivo na "direção de antecipação" (sentido anti-horário). A imagem à direita mantém a referência anti-horária para a rotação dos fasores, mas o ângulo é positivo na direção de "atraso", ou seja, no sentido horário.

Figura 2: Captura de tela da Electropedia, ou IEV On-line (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/welcome?OpenForm&Seq=1)

Neste artigo, vamos explorar alguns detalhes da Electropedia relacionados à medição de relés. Explicaremos quem é responsável por esse trabalho de padronização, alguns conceitos importantes para o uso diário, o que foi feito e o que está planejado.

Os comitês e grupos de trabalho por trás da Electropedia para relés de proteção

O Comitê Técnico 95 da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) (TC 95: Relés de medição e equipamentos de proteção) criou a Equipe de Manutenção 1 (IEC TC 95/MT1) para atualizar o vocabulário e a terminologia dos relés de medição e equipamentos de proteção. A tarefa atribuída à MT1 é revisar a IEC 60255-447:2010 e revisar o Capítulo 3 – termos e definições – em cada norma individual elaborada no TC 95.

Como resultado do trabalho realizado pela MT 1, a IEC 60050-447 Ed. 2 "Vocabulário Eletrotécnico Internacional (IEV) - Parte 447: Relés de medição e equipamentos de proteção" foi publicada em maio de 2020. Observe que o título dessa norma foi alterado de "relés de medição" para "relés de medição e equipamentos de proteção" (Figura 4).

Além disso, a nomenclatura para essa área de aplicação está disponível on-line (Figura 5).

Algumas nomenclaturas que é bom saber...

Tempo de operação ou tempo de disparo, arranque ou partida?

A formulação correta da IEC é "tempo de operação". Termos como tempo de funcionamento, tempo operacional ou outros não devem ser usados quando se fala do "tempo de disparo" de um relé de proteção. "Tempo de disparo" é uma definição associada à nomenclatura IEEE.

A expressão "tempo de disparo" não existe no IEV para relés de proteção. No entanto, em muitas normas IEC para relés de proteção (séries IEC 60255-1 xx), é possível encontrar frases como: "... iniciar o tempo até que o relé opere (dispare) ... " para facilitar o entendimento entre os colegas do IEEE.

O que deve ser observado é que "tempo de funcionamento" para um relé não existe. As palavras "tempo de funcionamento" referem-se mais a disjuntores (IEC 60050-441), comutadores, controladores e fusíveis.

Além disso, para "tempo de partida", a redação correta da IEC é "tempo de partida" ou "limiar de partida". No IEEE, é definido como "tempo de arranque" ou "limiar de arranque". O relé de proteção parte (ou arranca, no IEEE).

Existe uma diferença interessante, embora sutil, entre "operar" e "disparar", que vale a pena mencionar: a "condição de partida" é diferente da "condição de operação". Para relés de medição e equipamentos de proteção, "partida" significa que uma falha ou anormalidade foi detectada pelo relé de medição ou equipamento de proteção, fazendo com que ele saia de seu estado inicial. Um sinal de saída (sinal de partida) pode ser emitido para indicar isso, mas esse sinal não é essencial. "Operação" significa que o relé completou sua função pretendida, como, por exemplo, disparar o disjuntor alvo por meio de um sinal de saída (sinal de operação). Em algumas aplicações especiais, como na proteção de geradores, o "sinal de operação" pode acionar a lógica de controle primeiro, em vez de apenas disparar o disjuntor de destino, como no caso de iniciar o corte de carga. Portanto, o "sinal de operação" pode não ser o mesmo que o "sinal de disparo".

Figura 3: Lista das áreas temáticas disponíveis na Electropedia (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/welcome?OpenForm&Seq=1)

Figura 4: IEC 60050-147:2020, disponível em https://webstore.iec.ch/publication/60935

Figura 5: Nomenclatura para relés de medição, IEC 60050-447, disponível em (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/ index?openform e part=447)

Figura 6: "Tempo de operação" do relé, conforme a norma IEC 60050-447, disponível em (http://www.electropedia.org/iev/iev.nsf/display?openform&ievref=447-05-…)

Reinicialização ou desengate?

É curioso, mas poucos engenheiros de proteção de relés conhecem a palavra "desengate" no contexto de relés. Quantos de vocês já ouviram alguém dizer "o relé desengatou"? No entanto, a "condição de desengate" é diferente da "condição de reinicialização".

Na "condição de reinicialização", todos os status internos (como integradores) e sinais de saída devem retornar às suas condições iniciais após a falha ou anomalia. A "condição de reinicialização" deve ser observada após a "condição de partida", independentemente de a condição de operação ter ocorrido ou não.

A "condição de desengate" é uma condição de transição entre a "condição de operação" e a "condição de reinicialização", em que o sinal de operação retorna ao seu estado inicial depois de ser emitido.

Um exemplo simples disso é um relé eletromecânico. Quando a falha ocorre, o relé é acionado e o disco começa a girar. No final da rotação, o sinal de operação é emitido. Quando a falha é eliminada, tanto o sinal de operação quanto o sinal de partida não estão ativos, mas o disco ainda gira para voltar à sua posição inicial. O relé foi desengatado, mas ainda não foi reinicializado. Quando o disco chega à sua posição inicial, o relé é reinicializado.

Por que, em 2020, o IEV define noções relacionadas a relés eletromecânicos? Muitos relés digitais simulam o movimento do disco (integrador) porque isso é necessário para facilitar a seletividade em redes onde predominam relés eletromecânicos. Portanto, essa definição é importante!

Conclusão

O Vocabulário Eletrotécnico Internacional (IEV) tem como objetivo promover a unificação global da terminologia nas áreas de eletrotécnica, eletrônica e telecomunicações. Ele estabelece uma linguagem comum entre os especialistas dessas áreas. À medida que novas tecnologias são adotadas, novos termos serão ajustados com o tempo para evitar mal-entendidos. O IEC/TC95/MT1 continuará contribuindo para esse processo.

Neste artigo, apresentamos apenas duas formulações típicas que são fontes comuns de mal-entendidos na comunidade de relés. Existem muitas outras palavras e definições, mas abordá-las todas tomaria tempo e espaço excessivos!

A mensagem principal deste artigo é: "Saiba que existe uma maneira padrão de se expressar, e a IEC a fornece." Considere sempre a Electropedia em seu trabalho, seus relatórios e especificações. Isso será de grande benefício para toda a comunidade de relés e, na verdade, para toda a comunidade eletrotécnica.

Sobre os autores

Andrea Bonetti

MSEE, Universidade La Sapienza, Roma, Itália

Andrea é especialista sênior em proteção de relés e aplicações IEC

61850 na Megger Sweden AB.

Andrea é membro ativo da IEC:

IEC TC 95/MT 4. Relés de medição e equipamentos de proteção – Padrões funcionais
IEC TC 95/WG 2. Funções de proteção com entrada/saída digital
IEC TC JWG 17. Documentação de comunicação em automação de serviços públicos de energia

https://www.linkedin.com/in/bonetti-andrea/

Xicai Zhao

MSEE, Universidade de Shanghai Jiao Tong, Shanghai, China

Xicai é engenheiro sênior de proteção de relés e automação de
subestações na NR Electric China.

Xicai é um membro ativo da IEC: