Qual a importância da manutenção de equipamentos elétricos?

Dennis Neitzel - Diretor Emérito - AVO training institute Inc.

Introdução

Este artigo fornece informações sobre os requisitos de manutenção para dispositivos de proteção contra sobrecorrente e o impacto potencial na energia incidente de arco elétrico quando a manutenção não é realizada corretamente. A manutenção e os testes elétricos preventivos estão entre as funções mais importantes que devem ser realizadas para manter a confiabilidade e a integridade dos sistemas de distribuição elétrica e para proteger o equipamento e o pessoal. No entanto, a manutenção preventiva especificamente relacionada a dispositivos de proteção contra sobrecorrente, é frequentemente negligenciada ou realizada de forma infrequente ou inadequada.

Essa negligência pode ter consequências graves. Um atraso não intencional na operação de um disjuntor devido a um mecanismo de operação pegajoso, por exemplo, pode fazer com que a energia incidente de um arco elétrico aumente, às vezes drasticamente.

O Código Elétrico Nacional (NEC) declara que deve ser fornecida proteção contra sobrecorrente de condutores e equipamentos para abrir o circuito caso a corrente atinja um valor que cause uma temperatura excessiva ou perigosa em condutores ou isolamento de condutores. No que diz respeito aos disjuntores, a única maneira de fazer garantir isso é através da manutenção e teste adequados desses dispositivos, de acordo com as instruções do fabricante.

Considerações sobre manutenção e testes 

Este artigo não tratará de procedimentos específicos de manutenção e teste. No entanto, há três etapas importantes que devem ser consideradas ao abordar os requisitos de manutenção e teste em qualquer dispositivo de proteção contra sobrecorrente.

1. A primeira etapa na manutenção adequada de equipamentos elétricos e dispositivos de proteção contra sobrecorrente é entender os requisitos e recomendações para a manutenção de equipamentos elétricos de várias fontes. Exemplos de fontes incluem, entre outras, as instruções do fabricante, Norma ANSI/NETA MTS para Especificações de testes de manutenção para equipamentos e sistemas elétricos de potência, Prática recomendada NFPA 70B para Manutenção de equipamentos elétricos, Norma IEEE. 3007.2 para a Manutenção de sistemas de energia industriais e comerciais, NEMA AB-4 Diretrizes de inspeção e manutenção preventiva de disjuntores de caixa moldada usados em aplicações comerciais e industriais [5] e NFPA 70E Norma de segurança elétrica no ambiente de trabalho.

2. A segunda etapa é fornecer treinamento e qualificação adequados para os funcionários. A NFPA 70E, Seção 205.1 declara: Os funcionários que realizam manutenção em equipamentos e instalações elétricas devem ser pessoas qualificadas e devem ser treinados e familiarizados com os procedimentos e testes de manutenção específicos necessários. [6]  
A Administração de Saúde e Segurança Ocupacional (OSHA, na sigla em inglês) define uma pessoa qualificada como "alguém que recebeu treinamento e demonstrou habilidades e conhecimentos na construção e operação de equipamentos e instalações elétricas e os riscos envolvidos".

É importante que os funcionários sejam devidamente treinados e qualificados para fazer a manutenção de equipamentos elétricos a fim de aumentar a confiabilidade do equipamento e do sistema, bem como para aumentar a segurança dos funcionários para todos os que trabalham estão próximos ou interagem com o equipamento. [7] 
 

Em relação à manutenção de equipamentos elétricos, a NFPA 70E declara:

• Seção 90.2(A), esta norma aborda as práticas de trabalho relacionadas à segurança elétrica, os requisitos de manutenção relacionados à segurança e outros controles administrativos para os locais de trabalho dos funcionários... Em uma nota informativa do parágrafo 110.1(A) ele explica que "controles administrativos" incluem a verificação da manutenção e instalação adequadas, técnicas de alerta, requisitos de auditoria e requisitos de treinamento fornecidos na norma.
• A Seção 110.1(B), Manutenção, foi adicionada à edição 2015 da NFPA 70E para exigir a condição de manutenção como parte do programa geral de segurança elétrica.
• Seção 130.5 Avaliação de risco de arco elétrico – leve em consideração o projeto do dispositivo de proteção contra sobrecorrente e seu tempo de abertura, incluindo sua condição de manutenção.
• A Seção 205.3 equipamentos elétricos devem ser mantidos de acordo com as instruções dos fabricantes ou padrões consensuais do setor para reduzir o risco de falha e a subsequente exposição dos funcionários a riscos elétricos.
• Seção 205.4, os dispositivos de proteção contra sobrecorrente devem ser mantidos de acordo com as instruções dos fabricantes ou os padrões consensuais do setor. Manutenção, testes e inspeções devem ser documentados.
• A Seção 225.3, disjuntores que interrompem falhas que se aproximem de suas classificações devem ser inspecionados e testados de acordo com as instruções do fabricante.

3. A terceira etapa é ter um programa de Manutenção elétrica preventiva (EPM) escrito e eficaz. A NFPA 70B faz várias declarações muito claras sobre um programa de EPM eficaz da seguinte forma [3]:

A deterioração do equipamento elétrico é normal, mas a falha não é inevitável. Assim que um novo equipamento for instalado, um processo de deterioração normal começará. Sem ser detectado, o processo de deterioração pode causar mau funcionamento ou uma falha elétrica. No programa EPM eficaz identifica e reconhece esses fatores e fornece medidas para lidar com eles.

• Além da deterioração normal existem outras causas potenciais de falha do equipamento que podem ser detectadas e corrigidas por EPM. Entre eles estão alterações ou adições de carga, alterações no circuito, dispositivos de proteção incorretamente ajustados ou selecionados e condições de tensão variáveis.
• Um programa de EPM bem administrado reduzirá acidentes, salvará vidas e minimizará interrupções dispendiosas e desligamentos não planejados de equipamentos de produção.
• NFPA 70E, Capítulo 2, Requisitos de manutenção relacionados à Segurança – ... esses requisitos identificam apenas a manutenção que está diretamente associada à segurança dos funcionários... não prescreve métodos de manutenção nem procedimentos de teste específicos. Cabe ao empregador escolher entre os vários métodos de manutenção disponíveis para atender aos requisitos.

Conforme observado na NFPA 70E, Capítulo 2, os requisitos de manutenção são necessários para a segurança dos funcionários, mas este capítulo não especifica problemas de confiabilidade embora a manutenção adequada do equipamento tenha um impacto na confiabilidade dos equipamentos e sistemas elétricos. 

A norma IEEE 3007.2 declara: No planejamento de um programa de manutenção elétrica preventiva (EPM), deve-se considerar os custos de segurança, os custos associados a perdas diretas devido a danos ao equipamento e os custos indiretos associados ao tempo de inatividade ou à produção perdida ou ineficiente. 

Todos os testes e manutenções dos dispositivos de proteção elétrica devem ser realizados de acordo com as instruções do fabricante. Na ausência das instruções do fabricante, a última edição do ANSI/NETA MTS é uma excelente fonte de informações para executar a manutenção e o teste necessários desses dispositivos. No entanto, as curvas de tempo-corrente do fabricante seriam informações valiosas para testar adequadamente cada dispositivo de proteção contra sobrecorrente.

Considerações sobre o risco de arco elétrico 

A manutenção e os testes são essenciais para garantir a proteção adequada do equipamento e a segurança do pessoal. Com relação à proteção do pessoal, a NFPA 70E exige que uma avaliação de risco de arco elétrico seja realizada antes que qualquer pessoa se aproxime de condutores elétricos energizados expostos ou de peças de circuito que não tenham sido colocadas em uma condição de trabalho eletricamente segura. A NFPA 70E, Seção 130.5 declara que a avaliação de risco de arco elétrico deve levar em consideração o projeto do dispositivo de proteção contra sobrecorrente e seu tempo de abertura, incluindo sua condição de manutenção. 

Todos os cálculos para determinar a energia incidente de um arco elétrico exigem o tempo de limpeza do arco do dispositivo de proteção contra sobrecorrente. Esse tempo de limpeza é derivado das configurações no dispositivo, juntamente com as curvas de tempo-corrente. Essas informações também podem ser obtidas de um estudo de coordenação de dispositivos de proteção de engenharia atual, que é baseado no que os dispositivos de proteção devem fazer. Se, por exemplo, um disjuntor de baixa tensão não tiver sido operado ou mantido por vários anos e a lubrificação tiver ficado pegajosa ou endurecida, o disjuntor pode levar vários ciclos adicionais, segundos, minutos ou mais para resolver uma condição de falha. Esse atraso não intencional pode ter consequências catastróficas, devido ao aumento da energia incidente, caso ocorra um arco elétrico.

Se um trabalhador estiver protegido com base no que o disjuntor deve fazer e ocorrer um atraso não intencional, o trabalhador poderá sofrer ferimentos graves ou morrer por estar mal protegido. A manutenção é extremamente importante em um programa de segurança elétrica. A manutenção deve ser realizada de acordo com as instruções do fabricante ou com a norma de consenso da indústria, a fim de minimizar o risco de ter um atraso não intencional no funcionamento dos dispositivos de proteção do circuito.

Conclusão

Para proteger o equipamento elétrico e o pessoal, deve ser realizada a manutenção preventiva adequada do equipamento elétrico. As instruções do fabricante ou as normas de consenso do setor existem para auxiliar os usuários na manutenção e nos testes de equipamentos elétricos. Quando os dispositivos de proteção contra sobrecorrente forem mantidos e testados adequadamente para ajuste e operação adequados, os danos ao equipamento e os riscos de arco elétrico serão limitados conforme esperado.

Infelizmente, muitos na indústria pensam que só porque as luzes estão acesas ou as máquinas estão funcionando que tudo está OK e a manutenção não é necessária porque o disjuntor está funcionando bem. Não, o disjuntor não está funcionando ele está fechado! O trabalho ocorre quando ocorre uma sobrecarga, uma falha de aterramento ou um curto-circuito e o disjuntor abre automaticamente no tempo especificado ou quando é aberto ou fechado manualmente. A manutenção de dispositivos de proteção contra sobrecorrente é essencial para a garantir a confiabilidade de equipamentos e sistemas elétricos e a segurança do pessoal.

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