( 3)
Augusto César Marques de Almeida (1)
Fernando Moraes Mesquita de Carvalho (1)
Jônathas Omar Matos Aleixo (2)
José Luis Oliveira Raposo (3)
(1) TOPENG CONSULTORIA E PROJETOS LTDA
(2) WBS GERENCIAMENTO E EMPREENDIMENTO LTDA
(3) PETROBRAS – PETROLEO BRASILEIRO SA

2007 - 33 acidentes no SEP até a classe de tensão 34,5 kV, sem
considerar aqueles ocorridos nos consumidores.

EPI é a última proteção do operador.

2006 a PETROBRAS através de sua CONTEC - Comissão de
Normalização Técnica instituiu a norma técnica N-2830.

2007, um GT para especificação e suporte ao processo de compra de
EPI.

Guias: ANSI/IEEE 1584 e NFPA 70E

NR-6: proteção contra agentes térmicos - arco elétrico.

Adotado o modelo matemático IEEE-1584, mais utilizado na maioria dos
estudos atuais.

Focos do programa de controle de riscos:
 Sinalização da distância de segurança
 Definição da categoria de EPI requeridos
LEVANTAMENTO DE DADOS

Revisão dos estudos de curto circuito trifásico, seletividade e proteção
das subestações por painel.

Consulta à documentação técnica.

Modos de operação do sistema elétrico: topologias e esquemas de
operação, as classes de tensão dos equipamentos.

Painéis certificados como resistentes ao arco elétrico
CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE
ELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO
DE
ARCO

Painéis de baixa tensão - 85 e 100% da corrente máxima de curto
circuito franco.

Utilizado o maior valor para ser mais conservador, conforme
recomendação da IEEE-1584.

Dados relevantes:

Correntes de curto-circuito de cada painel

Tempo de atuação da proteção principal e retaguarda,
Tempo de abertura dos disjuntores com extinção do arco elétrico


Limitação da corrente de curto-circuito dos fusíveis na atenuação da
energia incidente de arco.
CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE
ELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO
DE
ARCO

CCM
 Operação normal da proteção instantânea do disjuntor geral
 Operação da proteção de retaguarda (seletividade lógica da entrada
ou interligação).

CDC de 480V e 2,4kV
 Operação normal da proteção da interligação ou entradas por
seletividade lógica.
 Operação das proteções das entradas por seletividade cronológica.
CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE
ELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO
DE
ARCO

Painéis de 13,8kV
 Operação normal da proteção instantânea do painel.
 Proteção de retaguarda cronológica do alimentador.

Painéis de inversores de freqüência de baixa tensão - 480V
 Corrente de curto-circuito trifásica limitada pelo fusível.
 Tempo de abertura do fusível - máximo correspondente a ¼ de ciclo.

Com os dados descritos acima e utilizando-se as equações do IEEE
1584 obteve-se a energia incidente de arco para cada painel e as
distâncias seguras de trabalho.
CÁLCULO DA ENERGIA INCIDENTE
ELÉTRICO E DISTÂNCIA DE RISCO
DE
ARCO
2
SINALIZAÇÃO DE ZONAS DE RISCO E PLACAS DE
ADVERTÊNCIA.

Na RLAM optou-se por sinalizar as zonas de risco de categorias 2 e 4,
ATPV 8 cal/m2 e 40 cal/m2.
2
SINALIZAÇÃO DE ZONAS DE RISCO E PLACAS DE
ADVERTÊNCIA.
2
USO DE VESTIMENTAS DE PROTEÇÃO

Diretrizes corporativas da PETROBRAS, categoria 2 e 4.

Uso diário ATPV 8 cal/m2 (camisa de manga comprida e
calça)

Uso em manobras ATPV 40 cal/m2 (protetor facial e luvas,
além da calça e camisa de manga comprida).
2

Programa de controle de riscos de energia de arco, benefícios:
 Revisão dos estudos de curto-circuito do sistema elétrico
 Parametrização dos relés de proteção reduzir os tempos de atuação
 Sinalização dos painéis elétricos
 Mapeamento das subestações envolvidas
 Maior segurança para o pessoal autorizado
 Redução no número de acidentes com arco elétrico

O uso do EPI como a última linha de defesa.

As sinalizações de advertências de risco ao arco elétrico indicam a área
onde a vestimenta adequada deverá ser utilizada.
2

Conscientização do operador da necessidade ao uso da vestimenta

Os estudos da corrente de curto circuito e o de coordenação e
parametrização de relés de proteção são pré-requisitos para o cálculo da
energia incidente de arco.

A especificação e utilização dos painéis à prova de arco não dispensa o
estudo, e o controle de risco de energia de arco em subestações
industriais.

Dispositivos de proteção com características de limitação da corrente de
curto circuito reduz de forma significativa os níveis de energia incidente
de arco nas instalações elétricas.
2

Necessidade de adequação de procedimentos de manutenção.

Treinamento para uso das vestimentas e interpretação das sinalizações.
2
OBRIGADO.
Condições para aplicação do modelo do IEEE-1584 – 2002

Tensão entre 208 e 15.000 V – trifásico

Freqüência de 50 hz e 60 hz

Corrente de curto circuito sólido entre 700 A e 106.000 A

Aterramento de sistema sólido e isolado com e sem resistência

Arco dentro do invólucro de equipamentos e em locais abertos

Espaçamento entre condutores entre 13 mm e 152mm

Curtos circuitos trifásicos.

a) Tensão do sistema menor que 1.000 V

K  K 1, 081( K  0 , 662 LogI bf  0 , 0966 V  0 , 000526 G  0 , 5588V  LogI bf  0 , 00304 G  LogI bf )  0 , 0011G  t   610
D B  4,184  C f  10 1 2
    
 0,2   E B


b) Tensão do sistema entre 1.000 V e 15.000 V
x

K1  K 2 1, 0810 , 00402  0 , 983 LogI bf  0 , 0011G  t   610
DB  4,184  C f 10

  
 0,2   E B


c) Tensão do sistema acima de 15.000 V
 t 

DB  2,142 106  V  I bf  
E
 B



1
x
x



1
x









Log - Logaritmo na base 10
K (- 0,153) para configuração aberta (sem invólucro)
(- 0,097) para configuração em caixa fechada
K1 (- 0,792) para configuração aberta (sem invólucro)
(- 0,555) para configuração em caixa fechada
K2 ( 0 ) para sistema isolado e aterrado por alta resistência
(- 0,113) para sistema solidamente aterrado
Ibf - Corrente presumida de curto circuito sólido trifásico simétrico valor
r.m.s (kA)
V - Tensão do sistema (kV)
G - Distância dos condutores (mm)
DB - Distância de aproximação em mm
Cf - Fator de cálculo
1,5 para tensão igual ou menor do que 1 kV
1,0 para tensão acima de 1 kV



EB - Energia incidente em
J/Cm2
t - Tempo em segundos
x - Expoente de distância
Tensão do
Distância típica dos Condutores /
Tipo de Equipamento
Sistema (kV)
barramentos (mm)
Painel de distribuição
32
0,208 -1
CCM
25
>1 - 5
Painéis
13-102
>5 - 15
Painéis
153
Expoente
de distância x
1,473
1,641
0,973
0,973