Lider em segurança eletrica
FUGA À TERRA E FALSOS DISPAROS
EM CIRCUITOS DE COMANDO DE
SUBESTAÇÕES.
SNPTEE XXIII – Foz do Iguacu/PR
20/10/2015
Eng. Sérgio Cartellari
[email protected]
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Supervisão de isolamento com
localização de falhas
Segurança Elétrica em Sistemas IT
isolados (flutuantes).
Supervisão de isolamento
com localização de falhas
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Manutenção Preditiva
da Instalação Elétrica
Indicação precoce graças a informação antecipada
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3
Qual esquema de distribuição é mais seguro ?
Esquema IT isolado
Sistemas retificador/bateria são esquemas IT
(+)
125 Vcc
(-)
Carga
NBR 5410 : 2004
Primeira letra – Situação da alimentação em relação à terra:
I = isolação de todas as partes vivas em relação à terra ou aterramento de um ponto através de
impedância
Segunda letra – Situação das massas da instalação elétrica em relação à terra
T = massas diretamente aterradas, independentemente do aterramento eventual de um ponto da
alimentação .
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Referência do uso do DSI na NBR5410 em
esquemas IT (isolados).
ABNT NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão
1.2.2 Esta norma aplica-se:
1
a.) Aos circuitos elétricos alimentados sob tensão nominal igual ou
inferior a 1000 V em corrente alternada, com freqüências
inferiores a 400Hz, ou a 1500 V em corrente contínua.
2
7
3
4
+
+
Bateria
Bateria
5
6
8
5.6.6.2 Circuitos de comando (circuitos auxiliares)
“Os circuitos de comando devem ser concebidos, instalados e protegidos de modo a
limitar os perigos resultantes de uma falta entre esses circuitos e outras partes
condutivas suscetíveis de comprometer o funcionamento adequado( por exemplo
Sistemas retificador/bateria
manobra inadvertida) do equipamento comandado”.
normalmente alimentam:
6.6.4 No que se refere à proteção contra choques elétricos, a parte da instalação
representada pelos serviços de segurança (fontes, linhas e equipamentos Circuitos de proteção (atuação dos relés);
alimentados) deve ser, preferencialmente, objeto de medida que não implique Circuito de controle (comandos e sinalizações);
seccionamento automático da alimentação na ocorrência de uma falta. Se os serviços Iluminação de emergência;
de segurança forem concebidos, eletricamente, como um esquema IT, o conjunto Alimentação do motor de carregamento de mola
de disjuntores (em alguns casos);
deve ser provido de dispositivo supervisor de isolamento (DSI), como exigido em
Alarmes e outros.
5.1.2.2.4.4-d).
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Referência do uso do DSI na NBR5410 em
esquemas IT (isolados).
ABNT NBR 5410 6.3.3.3 Dispositivos supervisores de isolamento (DSI)
O DSI previsto em 5.1.2.2.4.4-d) deve indicar qualquer redução significativa no nível de isolamento da instalação,
para que a causa desta redução seja encontrada antes da ocorrência da segunda falta, evitando- se,assim, o
desligamento da alimentação. Qualquer modificação no ajuste do DSI, presumivelmente inferior ao valor indicado na
tabela 60, só deve ser possível mediante liberação de mecanismo de bloqueio e por pessoal autorizado.
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Referência do uso do DSI na NBR5410 em
esquemas IT (isolados).
No item 5.1.2.2.4.4 da NBR5410..2004:
Esquema IT
d) Deve ser previsto um dispositivo supervisor de isolamento (DSI), para indicar
a ocorrência de uma primeira falta à massa ou à terra. Esse dispositivo deve
acionar um sinal sonoro e/ou visual, que deve perdurar enquanto a falta persistir.
Caso existam as duas sinalizações, sonora e visual, admite-se que o sinal sonoro
possa ser cancelado, mas não o visual, que deve perdurar até que a falta seja
eliminada.
Nota: - a primeira falta deve ser localizada e eliminada o mais rápido possível.
Por esta razão, recomenda-se o uso de sistemas supervisores de localização de
falhas.
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Inteligência em segurança elétrica
Especificações normativas para o DSI.
IEC 61557-8: – Equipamento para teste, medição ou monitoramento das medidas de proteção
– Parte 8: Dispositivos supervisores de isolamento para sistemas IT
Esta parte da IEC 61557 especifica as exigências para dispositivos supervisores de isolamento (DSI) que
permanentemente monitoram a resistência de isolamento à terra em sistemas IT:
• com tensões nominais até 1000 V CA
• com tensões nominais até 1000 V CA ,com circuitos CC galvanicamente conectados,
• com tensões até 1500 V CC
independente da metodologia de medição
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Referência do uso do DSI na IEC
Referencia na IEC61557-8
4 – Requisitos
Os seguintes requisitos devem ser atendidos:
4.1 Dispositivo Supervisor de Isolamento (DSI) deve ser capaz de supervisionar a resistência de
isolamento do esquema IT incluindo medição de falhas de isolamento simétricas e assimétricas, na
qual deve alarmar se a resistência de isolamento entre o sistema energizado e a terra cair abaixo do
valor predeterminado.
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Referência do uso do DSI na IEC
Nota 2 Os chamados reles de falta a terra na qual utiliza o método de assimetria de tensão no
aparecimento de uma falha a terra, não são dispositivos supervisores de isolamento na
interpretação desta norma IEC61557.
Outro elementos chamados: métodos das lâmpadas a terra, cartão de fuga terra também não se
enquadram como DSI.
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Falhas de isolamento em circuitos de comando
L+
S1
K1
LRF1+
GND
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Falhas múltiplas de isolamento de mesmo pólo
L+
S1
K1
LRF1+
RF2+ RF3+
GND
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Falso comando !!!
L+
S1
K1
LRF- = 0Ω
RF1+
RF2+
RF3+
GND
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Falha simétrica de isolamento!!!
S1
K1
LRF -
RF +
GND
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Falha simétrica de isolamento!!!
Considerando :
Disjuntores 10 A
Cargas 5 A
Falha à terra 4 A
A corrente total de
falha à terra será
It = 12 A (3 x 4 A)
A corrente de falha à terra não excede o limite de corrente de nenhum dos disjuntores, pois
está distribuída; representando um consumo para a fonte.
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Método das lâmpadas para supervisão de falha de isolamento
Não detecta falha simétrica à terra
Depende da habilidade do operador para identificar a diferença de luminosidade
entre as lâmpadas.
(+)
62,5 Vcc
125 Vcc
62,5 Vcc
(-)
Carga
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Método do relé de fuga à terra para supervisão de falha de isolamento
Não detecta falha simétrica à terra.
(+)
62,5 Vcc
125 Vcc
62,5 Vcc
(-)
Carga
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Princípios de medida ativos
Princípio de medição AMP(Patented by BENDER)
pricípio:
aplicação:
características :
Superposição de um pulso de
medição adaptável(Tensão)
Universal para todos os sistemas
não aterrados (AC, AC/DC, DC)
em particular para sistemas
com inversores de freqüência
para sistemas com capacitância de fuga alta
adaptação automática ao sistema
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Por que o princípio de medida ativo?
O DSI A-Isometer® com princípio
de medida ativo reconhece
Falhas muito resistivas
(com valores elevados
de resistência)
DSI
Simétricas / balanceadas
falhas de isolamento
(RF1 = RF2)
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Circuito CA com circuitos DC galvanicamente conectados
Somente dispositivos supervisores de isolamento com método ATIVO de medição são capazes de detectar faltas com
origem tanto no lado L+ quanto no lado L-
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Comparação dos métodos de medida
Modos / Condições de teste
Método
relé/cartão
de fuga à
terra
Método
dos
Lampadas
DSI
Detecção de FALHAS SIMÉTRICAS
Não
Não
Sim
Resultados de medição afetados pela
CAPACITANCIA DE FUGA
do sistema?
Sim
Sim
Não
Métodos de medida afetados por variação da
carga?
Sim
Sim
Não
Alerta preventivo?
Não
Não
Sim
Supervisão das conexões de campo?
Não
Não
Sim
Valor da impedancia
+/- 5kohm
+/- 900ohm
220kohm
Valor da corrente circulando no sistema
20 mA
90mA
0,22mA
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Valores recomendados de resistência de isolamento
Normas
DIN VDE 0105100 : 2006-06
Instalações
elétricas para uso
geral
DIN EM 57510
(VDE 0510) :
1977-01 Sistemas
alimentados por
bateria
Tensão
Nominal
Valor de isolamento recomendado
Valor recomendado
para o alarme do
DSI
V
Ω/V
kΩ
Ω/V
kΩ
kΩ
kΩ
AC 230
50
11
300
69
17
104
AC 277
50
14
300
83
21
125
AC 400
50
20
300
120
30
180
AC 480
50
24
300
144
36
216
AC 500
50
25
300
150
38
225
AC 690
50
34
300
207
51
311
DC 24
100
3
4
DC 48
100
5
8
DC 72
100
8
11
DC 96
100
10
12
DC 110
100
12
17
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NORMAS do DSI e Localização de falhas.
O DSIADGSE75B1-435 atende as normas NBR 5410: 2004, IEC 61557-8:2007, IEC61557-9:2009
As funcoes descritas na IEC61557-9 podem estar conjugadas em único dispositivo ou dispositivos de acordo com o fabricante,
logicamente atendendo os requisitos normativos minimos de seguranca.
Anex C (normativo): These functions (below) may be performed either by a single device for each function; or all functions may be
integrated into one device; or some or all functions may be integrated into na insulation monitoring device according to IEC61557-8; or
into combined devices which fulfil additional monitoring functions.
DSIADGSE75B1-435
DSI – Dispositivo Supervisor de Isolamento,
com gerador de sinais integrado para início
automático de localização da falha
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Funcionamento do DSI com gerador de sinais.
O DSIADGSE75B1-435 atende as normas NBR 5410: 2004, IEC 61557-8:2007, IEC61557-9:2009
O sistema de localizacao de falhas atende a IEC61557-9 Equipment for testing, measuring or monitoring of protective measures
– part 9: equipment for insulation fault location in IT system). Ver figura C.1(IEC61557-9:2009)
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Ajuste de alarme: (125Vdc)
Alarme 1 R = 40kOhm
Alarme 2 R = 13kOhm
Ajuste da Corrente de teste:
Ids = 2,5mA
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Ajuste de alarme: (125Vdc)
Alarme 1 R = 40kOhm
Alarme 2 R = 13kOhm
Ajuste da Corrente de teste:
Ids = 2,5mA
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
R = 5 MOhm
EDS: auto off
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Falha de isolamento
R - < 1 kOhm
EDS: auto off
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Falha de isolamento
R - < 1 kOhm
EDS: auto on
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Falha de isolamento
R - < 1 kOhm
EDS: auto on
01/4 : 3k01 0,5mA
02/4 : 3k03 1,1mA
03/4 : 3k04 0,8mA
04/4 : 3k06 0,3mA
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Sistema IT com LFFR61:
Comando e automação em 125Vdc
24...125Vdc
DSIADGSE75
LFFRL61
RS485
Falha de isolamento
R - < 1 kOhm
EDS: auto off
01/4 : 3k01 0,5mA
02/4 : 3k03 1,1mA
03/4 : 3k04 0,8mA
04/4 : 3k06 0,3mA
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Sistemas Portáteis LFMS90GS/ LFMS91GS
LFMS90GS
LFMS91GS
Para sistemas LFFR60
(Circuitos principais)
Para sistemas LFFR61
(Circuitos de controle)
AC/DC 24…500V;
AC 20…265V
AC 790V e DC 960V
DC 20…308V
Gerador de sinais
Gerador de sinais
GSP5 – 25 e 10 mA
GSP3 - 1,0 e 2,5 mA
localizadores
localizadores
LFMI190P mín. 2 mA
LFMI190P mín. 0,2 mA
Aprox. 100Ohm / Volt
Aprox.1000Ohm / Volt
Idn –AC 10mA…16A
Idn –AC 10mA…1,6A
Alicates de medida
Alicates de medida
PSA3020, PSA3052
PSA3020, PSA3052
PSA3165
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Sistema IT somente com a maleta:
Comando e automção em 125Vdc
24...125Vdc
220V
PGH183
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Case: Elektro
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Case: Elektro
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35
Case: Elektro
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Case: Elektro
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Case: Elektro
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Case: Elektro
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Case: Elektro
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40
Case: Elektro
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Case: Elektro
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Case: Elektro
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43
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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45
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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48
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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49
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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50
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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51
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
BMS
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52
Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: CTEEP – Subestacao Edgard Souza
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Case: Tractebel
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Case: Tractebel
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Case: Light
Light utiliza nossas tecnologias desde 2004.
Hoje há uma instrução de trabalho na qual determina:
Quando o DSI estiver alarmando resistência de isolamento menor
igual a 13kohm (100ohm/volt) fica proibida qualquer intervenção
técnica nos sistemas de comando e controle.
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REFERENCIAS BRASIL AREA GTDENERGIA
Angra;
Light;
CESP;
FURNAS;
AMPLA;
CTEEP;
ELEKTRO;
CHESF;
TRACTEBEL;
STATE GRID;
CEEE;
EDP;
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Manutenção preditiva:
DSI permanentemente ligado!!!
A resistência de isolamento tem que ser continuamente
monitorada e apresentada num display;
Livre programação do nível de alarme; é desejável que
possua dois alarmes, um pré-alarme e outro principal
Alarme principal – Ran2
Sistema de Potência
AC24...690V DC24...500V
50 Ohm / Volt
Sistema de Comando
AC20...276V / DC20...308V
100 Ohm / Volt
Pré-Alarme – Ran1
Sistemas de Comando
Sistema de Potência
500...300 Ohm / Volt
300...120 Ohm/Volt
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61
Muito obrigado
Sergio Castellari
[email protected]
RDI BENDER Representações e Distribuição Industrial
Rua Vicente Rodrigues da Silva 857
06230-098 – Osasco – SP, Brasil
Telefone: 11 3602-6260
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