Instalações elétricas críticas e de (atendimento às cargas de) missão crítica (1ª parte)

jun, 2010

Edição 52, Maio de 2010

Por José Starosta

 

É bastante perceptível no mercado que o avanço tecnológico das últimas décadas é também verificado nos componentes e materiais aplicados em nossas instalações elétricas. Também foram desenvolvidos componentes elétricos com custos industriais de produção mais baixos que o das soluções clássicas, como o caso de eletrodutos e outros materiais construídos à base de matérias-primas plásticas e assemelhadas, que merecem uma pré-analise sob o ponto de vista de onde e como instalar.

 

De forma geral, os projetos atuais aplicam sistemas e componentes compactos tanto em média tensão como em baixa tensão. Os tradicionais instrumentos de medições elétricas de painéis deram lugar a outros com múltiplas possibilidades de informação e recursos de automação e comunicação; os requisitos de segurança, tanto de construção como de projetos, garantem aos operadores e mantenedores situações bem mais adequadas de trabalho; a qualidade dos materiais e equipamentos aumenta a confiabilidade de operação, além naturalmente da possibilidade de operação de sistemas (incluindo fontes) em regimes de redundância e contingência.

As equipes de operação e manutenção, já, há tempos, focadas nos processos de qualidade total, são treinadas e seus recursos e cartilhas de consulta incluem não só os diagramas unifilares e outros esquemas atualizados das instalações, mas complexas instruções de atuação da equipe de profissionais nas mais diversas situações. É como se fosse uma operação de guerra com detalhados procedimentos e estratégias descritos e o inimigo é a falta de suprimento de energia às cargas, sejam elas quais forem. 

A classificação “TIER” aplicadas nas instalações dos centros de processamento de dados (ou data centers) envolve sobretudo a análise de redundância e contingência de fontes e sistemas de distribuição de energia e ar-condicionado, além dos aspectos de arquitetura e segurança. O tema confiabilidade não é novo, assim como não o são a literatura disponível e o ensino da matéria em bons cursos de graduação e pós-graduação.

Por um lado, observam-se empresas que buscam e investem em soluções técnicas para que suas instalações (em geral, industriais e grandes prédios comerciais/data centers) não engrossem as estatísticas daquelas que, por sofrerem falhas de fornecimento de energia pela concessionária, apresentam altos impactos e custos associados. Não raramente uma falha de suprimento de energia tem prejuízo associado (dependendo do setor de atividade) de dezenas a centenas de milhares de dólares por evento, por instalação. De outro lado se colocam outros consumidores que qualificam e entendem suas instalações elétricas como algo “estático”, que algum dia foi implantado e simplesmente deve operar adequadamente sem causar interrupções, acidentes e prejuízos de operação. Caso isso ocorra, será invariavelmente por “culpa” de quem implantou aquela instalação anos ou talvez décadas atrás. Há além disso, outro “culpado de plantão”: as concessionárias de energia.

O que nos chama atenção, sendo o foco desta discussão, é o contraste entre as possíveis abordagens de importância das instalações elétricas. Para uma análise mais amiúde, elegemos alguns pontos que julgamos importantes.

1. Ponto de entrega e relação com a concessionária: clara interpretação da interface e responsabilidades
A maioria das instalações elétricas de missão crítica possui sistemas contingentes de suprimento de energia pela concessionária, algumas ainda com circuitos de alimentação com origem em subestações distintas. Devido aos consideráveis volumes de carga, a alimentação é efetuada normalmente em média ou alta tensão, com indicadores de qualidade de energia bem superiores aos das instalações supridas em baixa tensão. Nem sempre esta alimentação pode ser mantida na condição “espelhada”, pois, por enquanto nem todas as concessionárias possuem padrões e permitem que se executem sistemas de medição também em dois pontos distintos. Esta restrição é, portanto, uma condição de comprometimento da redundância plena, “um gargalo”.

Já as instalações, tratadas aqui como críticas, são concebidas e montadas da forma mais econômica possível, isto é, com o menor custo inicial de implantação possível, sem nenhuma consideração de aspectos de confiabilidade, manutenção, operação e segurança. Não são raros os casos em que as subestações são somente abertas para a atividade de leitura pela concessionária, sendo seus equipamentos somente lembrados quando apresentam algum defeito, normalmente por falta de manutenção. É bom lembrar que estas subestações são também utilizadas, via de regra, como depósitos de expurgos.

2. Tecnologia e confiabilidade de componentes de fontes e cargas
Além do suprimento de energia pela concessionária, as instalações de missão crítica são também alimentadas por sofisticados sistemas de fontes interligadas que aumentam os indicadores de confiabilidade, tornando-os expressivos a ponto de manter a indisponibilidade de suprimento de energia a alguns minutos por ano com uso de equipamentos com elevadíssimos indicadores de confiabilidade (MTBF). Estas instalações possibilitam ainda que os seus componentes sejam mantidos sem interrupção de operação das cargas alimentadas, inclusive nas atividades de manutenção. 

A tecnologia desses componentes são evidentemente muito superiores àquelas aplicadas nas outras instalações aqui tratadas, as “críticas”, que aplicam componentes não certificados e normalizados, muitas vezes recuperados, montados e reformados em oficinas de competência duvidosa. A flagrante falta de cuidados na concepção e na construção dessas instalações são caracterizadas por painéis e quadros elétricos empenados, construção e grau de proteção inadequados, aterramentos inexistentes ou sem clara concepção, circuitos instalados sem organização com derivações (sangramento), aleatórias e outras barbaridades já clássicas e velhas conhecidas. Certamente existem algumas outras citações importantes nesta abordagem de “gambiarras em geral”. Estes tipos de instalações são comumente sujeitas a dezenas de horas de interrupção por ano por consequência direta das instalações elétricas sofríveis.

Este assunto continua na próxima edição.

 

 

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