EUTRO À TERRARevista Técnico-Científica |Nº2| Outubro 2008http://www.neutroaterra.blogspot.com

“O sucesso alcançado com a primeira publicação daO sucesso alcançado com a primeira publicação da“Neutro à Terra”, obrigou‐nos a elaborar a segundapublicação desta newsletter com um sentido demaior responsabilidade atendendo às expectativasque foram criadas.”

Professor Beleza Carvalho

Eficiência Sistemas Telecomunicações Domótica Máquinas Instalações

Instituto Superior de Engenharia do Porto – Engenharia Electrotécnica – Área de Máquinas e Instalações Eléctricas

Eficiência EnergéticaPág. 4

SistemasSegurançaPág. 8

Telecomunicações

Pág. 18

Domótica

Pág. 27

Máquinas EléctricasPág. 31

Instalações EléctricasPág. 38

EDITORIAL

Professor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto

RR

A

ARTIGOS TÉCNICOS

04| Utilização Racional de Energia Eléctrica em Instalações Industriais.O caso da força motriz.Professor José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto

Instituto Superior de Engenharia do Porto

À T

ER Instituto Superior de Engenharia do Porto

08| Legislação de Segurança Contra Incêndio em Edifícios.Presente e Futuro.Engº António Augusto Araújo Gomes Instituto Superior de Engenharia do Porto

18| ITED – Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios.Novos horizontes alcançados.E º Sé i Fili C lh R

EU

TR

O Engº Sérgio Filipe Carvalho Ramos

Instituto Superior de Engenharia do Porto

27| A Solução POWERLINE Para o Sector Residencial.Engº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto

31| Sistemas Geradores em Aproveitamentos Eólicos.Engº Pedro Miguel Azevedo de Sousa MeloI i S i d E h i d PE Instituto Superior de Engenharia do Porto

38| Harmónicos em Instalações Eléctricas.Causas, efeitos e normalização.Engº Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da SilvaInstituto Superior de Engenharia do Porto

EVENTOS

FICHA TÉCNICA

49| Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”25 de Junho de 2008 ‐ ISEP

FICHA TÉCNICA

DIRECTOR: Professor Beleza Carvalho

COLABORADORES: Beleza Carvalho, António Gomes, Henrique Silva, PedroMelo, Roque Brandão, Sérgio Ramos

PAGINAÇÃO E GRAFISMO: António Gomes

PROPRIEDADE: Área de Máquinas e Instalações EléctricasPROPRIEDADE: Área de Máquinas e Instalações EléctricasDepartamento de Engenharia ElectrotécnicaInstituto Superior de Engenharia do Porto

CONTACTOS: jbc@isep.ipp.pt ; aag@isep.ipp.pt

DISTRIBUIÇÃO: Gratuita por email

EDITORIAL

O sucesso alcançado com a primeira publicação da “Neutro à Terra”, confirmado pelas várias mensagens de felicitações e deincentivo que nos foram enviadas provenientes de vários sectores relacionados com a Engenharia Electrotécnicaincentivo que nos foram enviadas, provenientes de vários sectores relacionados com a Engenharia Electrotécnica,nomeadamente engenheiros projectistas de instalações eléctricas, empresas e alunos de cursos de engenharia electrotécnica,obrigou‐nos a elaborar a segunda publicação desta “newsletter” com um sentido de maior responsabilidade atendendo àsexpectativas que foram criadas.

Os objectivos que se pretendem com esta publicação continuam os mesmos, ou seja, divulgar assuntos de carácter técnico‐científico, com uma abordagem crítica, mas construtiva, de forma que esta publicação também possa ser vista como umareferência em assuntos relacionados com Engenharia Electrotécnica. No entanto, além dos assuntos relacionados com asInstalações Eléctricas, abordados na primeira publicação, entendemos abrir espaço na “Neutro à Terra” à publicação de artigosç , p p ç , p ç p ç grelacionados com a eficiência energética, as máquinas eléctricas e as energias renováveis, atendendo à crescente importânciaque estes assuntos tomam actualmente.

Nesta segunda publicação, pode‐se encontrar assuntos reconhecidamente importantes e actuais. O problema da utilizaçãoracional de energia eléctrica nas instalações industriais, é actualmente um dos sectores em que se tem prioritariamente quetentar fazer economias. No artigo que é publicado, apresenta‐se um conjunto de soluções para uma utilização mais racional daenergia eléctrica no que respeita ao problema da força motriz, que é sem dúvida o equipamento mais relevante nas instalaçõesindustriais.

Outro assunto de grande interesse apresentado nesta publicação, tem a ver com necessidade de garantir a segurança daspessoas e dos bens, particularmente contra o risco de incêndio. Este assunto é actualmente de grande importância e,obrigatoriamente considerado, no âmbito da concepção e projecto das instalações eléctricas. No artigo apresentado é feita umaabordagem à legislação de segurança contra incêndios em edifícios, apresentando‐se o estado da arte sobre este assunto.

As infra‐estruturas de telecomunicações em edifícios são actualmente um assunto de importância incontornável. Oregulamento em vigor, publicado em 2005, tem suscitado várias dúvidas, não sendo totalmente claro as competências dosvários agentes envolvidos no assunto, sendo por vezes considerado algo ambíguo em determinados pontos. O artigo que éapresentado, além do enquadramento legislativo, clarifica as várias competências dos agentes envolvidos e define os critérios aadoptar na procura das melhores soluções de âmbito tecnológico.

Outro assunto de grande interesse apresentado nesta publicação, tem a ver com a automatização das instalações habitacionaisou domésticas. Neste sector, cada vez mais, são colocadas exigências em termos de conforto na utilização dos equipamentoseléctricos e uma utilização cada vez mais eficiente da energia eléctrica, impondo a necessidade de edifícios “inteligentes”. Adomótica tem aqui um papel fundamental. No artigo apresentado aborda‐se a tecnologia “Powerline Carrier”, como umaalternativa aos sistemas domóticos tradicionais.

As formas alternativas de produção de energia eléctrica, especialmente as que são baseadas em fontes de energias renováveis,como a eólica, dominam a actualidade e são temas de investigação e projectos no âmbito da Engenharia Electrotécnica. Nesteâmbito, os assuntos relacionados com as máquinas eléctricas e a conversão electromecânica de energia, são fundamentais.Nesta publicação é apresentado um artigo que foca as características mais relevantes dos principais sistemas de conversão deenergia eólica, fundamentalmente no que se refere aos geradores e conversores estáticos de potência. No artigo são tambémreferidos os princípios de base associados à conversão da energia eólica em energia eléctrica.

Finalmente, mas igualmente de grande importância, é publicado um artigo sobre o problema dos harmónicos nas instalaçõesindustriais. Este assunto, normalmente tema de estudos de investigação na área da engenharia electrotécnica, nem sempre éabordado com a profundidade desejável. O artigo faz o estado da arte sobre o assunto, enquadrando o problema no âmbito dasnormas em vigor.

Esperando que esta segunda publicação da “Neutro à Terra” satisfaça novamente as expectativas dos nossos leitores, sejam elesespecialistas, ou simplesmente pessoas interessadas nestes assuntos, apresento os meus cordiais cumprimentos.

|3

Porto, Outubro de 2008José António Beleza Carvalho

ARTIGO TÉCNICO

Profº José António Beleza CarvalhoInstituto Superior de Engenharia do Porto

Utilização Racional de Energia Eléctrica em Instalações Industriais.O caso da Força MotrizO caso da Força Motriz.

A produção de energia mecânica, através da utilização de

motores eléctricos, absorve cerca de metade da energia

eléctrica consumida no nosso País, da qual apenas metade é

energia útil. Este sector é, pois, um daqueles em que é

preciso tentar fazer economias, prioritariamente. O êxito

neste domínio depende, em primeiro lugar, da melhor

adequação da potência do motor à da máquina que ele

acciona. Quando o regime de funcionamento é muito

variável para permitir este ajustamento, pode‐se equipar o

motor com um conversor electrónico de variação de

velocidade. Outra possibilidade é a utilização dos motores “

de perdas reduzidas” ou de “alto rendimento”, que

permitem economias consideráveis.

Figura 1: Variação do rendimento e do cosϕ com a carga

(Fonte: documentos técnicos da E D P )Os motores mais utilizados na indústria apresentam

características de rendimento praticamente constantes

acima da meia carga. Mas o seu cosϕ continua a crescer para

além deste valor, como se pode ver na figura 1. Abaixo da

meia carga os motores consomem demasiada energia. Perto

da plena carga em regime permanente, o aquecimento

(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)

Um método rápido para determinar o regime de carga de

um motor assíncrono, consiste na comparação da velocidade

de funcionamento (medida com um taquímetro) com a

velocidade à plena carga (indicado na chapa de

limita a sua longevidade.

Assim, os motores devem ser dimensionados de modo a

funcionarem acima de 75% da sua carga nominal, obtendo‐

se as seguintes vantagens:

‐ melhor rendimento;

características), através da seguinte expressão:

em que:

ns : é a rotação síncrona do motor, e que depende do

100 (%) Carga de Regime ×−−

=ns

ms

nnnn

|4

‐ factor de potência mais elevado;

‐ menor investimento no motor e aparelhagem de

comando e protecção.

número de pólos da máquina

nm : é a rotação medida no veio da máquina

nn : é a rotação nominal da máquina

ARTIGO TÉCNICO

Na tabela seguinte apresenta‐se os valores típicos das

velocidades de sincronismo, para uma frequência da rede de

sensíveis de energia. Trata‐se muito globalmente do

accionamento das máquinas rotativas receptoras (bombas,

50 Hz.

Tabela 1 – Número de pólos e rotação síncrona para 50Hz

ventiladores, sopradores e compressores). Estas máquinas

requerem, com efeito, a maior parte das vezes, uma

regulação do ponto de funcionamento em função dos

parâmetros de exploração do processo. Nestes casos, os

métodos clássicos de regulação de velocidade traduzem‐se

em aumentos significativos da potência consumida em

Número de  Pólos 2 4 6 8 10 12

Velocidade de sincronismo (rpm)

3000 1500 1000  750 600 500

Por exemplo, um motor assíncrono de 4 pólos com 110kW,

apresenta uma velocidade de funcionamento de 1495 rpm,

uma velocidade de sincronismo de 1500 rpm e de plena

carga de 1480 rpm. Nesta situação, o seu regime de carga

será:

relação à necessidade real. São, pois, soluções vorazes em

energia. A adopção de variadores electrónicos para regular a

velocidade das máquinas rotativas é, actualmente, a solução

mais eficiente, apresentando os seguintes benefícios:

‐ economia de energia

‐ aumento da produtividade14951500 −

A carga que está acoplada terá uma potência de:

P=110 x 0,25 = 27,5 kW

Nestas condições, é preferível utilizar um motor de 30 kW.

‐ melhoria da qualidade do produto

‐ menor desgaste mecânico

Assim, em aplicações onde sejam requeridas apenas duas ou

três velocidades, é aconselhável a utilização de motores

assíncronos de velocidades variáveis, disponíveis com

%251001480150014951500 (%) Carga de Regime =×

−=

Para as situações de carga variável ao longo do dia, deve‐se

determinar um valor médio e dimensionar o motor em

função do mesmo, de acordo com a figura seguinte.

diversos tipos de características de binário/velocidade, e por

isso adaptáveis a diversos tipos de carga. Nestes sistemas, a

aplicação de variadores electrónicos de velocidade, bem

como de equipamentos mais eficientes do ponto de vista

energético, permite elevar o rendimento global dos sistemas

de 31% para 72%, com tempos de recuperação do

Figura 2: Diagrama do consumo de potência de um motor

(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)

investimento normalmente inferiores a três anos. Por outro

lado, os variadores electrónicos de velocidade possuem

diversos tipos de protecções para o motor, que deixam assim

de ser adquiridas isoladamente e oferecem uma maior

flexibilidade de colocação, podendo facilmente ser

integrados em sistemas automáticos de gestão da produção.Para um grande número de actividades industriais, a

utilização de motores de velocidade variável é indispensável

ao processo de fabrico. É o caso, por exemplo, do

accionamento dos laminadores, misturadores,

centrifugadores, fornos rotativos, máquinas ferramentas ou

na tracção eléctrica. O seu uso tornou‐se clássico e as

Actualmente, encontra‐se já disponível no mercado os

chamados motores de “perdas reduzidas”, ou de “alto

rendimento”, mais caros que os motores clássicos, mas cuja

utilização se revela rentável quando o seu tempo anual de

utilização for suficientemente longo. Os construtores

5|

soluções evoluem a par e passo com os progressos técnicos.

Existe, por outro lado, um domínio de aplicações novas onde

a adopção da velocidade variável permite obter economias

aumentaram a massa de materiais activos (cobre e ferro) de

forma a diminuir as induções, as densidades de corrente e,

assim, reduzir as perdas no cobre e no ferro. Utilizam chapas

ARTIGO TÉCNICO

ΔP : variação das perdas entre os dois motores

K : preço do kWh

magnéticas de perdas mais reduzidas, entalhes especiais em

certos casos e reformularam a parte mecânica, com especial

t : tempo de utilização (horas)

Conclusão

A situação energética portuguesa é caracterizada por uma

f d dê i (i d 90% d

incidência sobre a ventilação, para reduzir a potência

absorvida por esta e diminuir o nível de ruído. Daí resulta,

para idêntica dimensão, um aumento de peso da ordem de

15%, e de preço da ordem de 20 a 25%. Contudo, a melhoria

do rendimento, compreendida entre 2 e 4,5%, e a do cosϕ,

permite amortizar rapidamente este aumento de preço. Para

forte dependência externa (importamos cerca de 90% da

energia que consumimos), pela dependência

fundamentalmente em relação a uma única forma de

energia (o petróleo), apesar dos esforços que se têm feito

nos últimos anos para alterar esta situação, por um nível de

consumo fraco em comparação ao de outros países

b d CEE f t i t id d éti d

qualquer investimento em motores eléctricos efectuado,

pelo menos, para 10 anos, os modelos de perdas reduzidas

são fortemente competitivos.

Na figura 3, apresenta‐se uma análise comparativa entre os

motores convencionais e os motores de alto rendimento.membros da CEE e por uma forte intensidade energética do

Produto Interno Bruto (PIB).

A valorização das economias de energia, em particular da

energia eléctrica, possíveis de realizar pela via da gestão e da

sua utilização racional, conduz a benefícios que se podem

repercutir, de forma global, a nível nacional e, de forma

directa e imediata, a nível do consumidor com as seguintes

vantagens:

‐ Aumento da eficácia do sistema energético;

‐ Redução da factura energética;

‐ Acréscimo de produtividade da empresa em quaisquer

Figura 3: Análise comparativa do rendimento e cosϕ

para motores convencionais e de alto rendimento, de 55kW p p q q

sectores de actividade;

‐ Aumento da competitividade no mercado interno e

externo ou aumento da disponibilidade de energia para

outros fins;

‐ Conhecimento mais profundo das instalações e do custo

energético de cada fase processo ou sistema

p ,

(Fonte: documentos técnicos da E.D.P.)

O acréscimo de custos dos motores de alto rendimento é

recuperado através da economia de energia eléctrica que

proporcionam.

energético de cada fase, processo ou sistema.

No caso da força motriz é fundamental dimensionar

correctamente estes equipamentos, fazendo os motores

funcionar com cargas da ordem dos 70 a 80%. Por outro

lado, e sempre que necessário, deve‐se utilizar dispositivos

O tempo de recuperação N do investimento suplementar

devido à instalação de motores de alto rendimento, pode ser

calculado através da seguinte expressão:

 

tN

..ΚΔΡΔΙ

=

|6

electrónicos de variação de velocidade, que permitem um

desempenho mais eficiente dos motores em diferentes

regimes de carga. Também a utilização de motores de “alto

em que:

ΔΙ : diferença de custos

ARTIGO TÉCNICO

rendimento”, que já provaram a sua competitividade, apesar

do seu custo superior, deve ser equacionada para diversos

a qualquer política de utilização racional de energia eléctrica

em instalações industriais, consiste no conhecimento dos

tipos de aplicações.

Finalmente, lembrar que a regra fundamental, indispensável

consumos por meio de medida e na detecção de forma

eficaz das principais perdas de energia que possam existir na

instalação industrial.

Fontes de Informação Relevantes

[01] “Efficient Use of Electrical Energy in Industrial Installations” – José António Beleza Carvalho, Roque Filipe Mesquita

Brandão. 4TH European Congress Economics and Management of Energy in Industry. Porto, Novembro de 2007.

[02] " Política Energética e Plano Energético Nacional" – Eng. Mira Amaral ‐ Cadernos de Divulgação do Ministérios da

Indústria e Energia.

[03] " Economia de Energia" – Brochuras publicadas pela Direcção Geral de Geologia e Energia. Edição: Ministério da

Economia

[04] "Racionalização da força Motriz" Documento Técnico da EDP Edição: EDP.

[05] "A Gestão da Energia e o Regulamento de Gestão do Consumo de Energia" – Brochura publicada pela Direcção Geral de

Geologia e Energia. Edição: Ministério da Economia

[06] "Economias de Energia nas Utilizações Industriais" ‐ Documento Técnico da EDP. Edição: EDP.

[07] “Manual do Gestor de Energia” – Centro para a Conservação de Energia, Direcção Geral de Geologia e Energia. Edição:

Mi i té i d E iMinistério da Economia

7|

ARTIGO TÉCNICO

Engº António Augusto Araújo GomesInstituto Superior de Engenharia do Porto

Legislação de Segurança Contra Incêndio em Edifícios.Presente e FuturoPresente e Futuro.

Resumo

A regulamentação de segurança das instalações reveste‐se

parte de todos de todos os agentes envolvidos (projectistas,

instaladores...), da aplicação dos regulamentos estabelecidos

para as instalações de Segurança.

da maior relevância, não só em consideração à vida humana,

como à própria actividade económica.

Motivada pela constante evolução da tecnologia, do

surgimento de novos materiais e equipamentos e das

exigências funcionais dos espaços, a regulamentação de

Esta tarefa apenas poderá ser conseguida se houver um

conhecimento completo e profundo dos diplomas legais que

enquadram a área de segurança dos edifícios.

O presente trabalho tem, pois, por objectivo, sistematizar e

segurança requer uma constante actualização e adaptação a

essa novas necessidades e exigências.

Cada vez mais a segurança de pessoas e bens é uma directriz

fundamental aquando da realização dos projectos e

execução dos edifícios, dos mais diversos fins.

apresentar a presente regulamentação contra incêndios em

edifícios, bem como apresentar o futuro Regulamento de

Segurança Contra Incêndio em Edifícios, que vem criar um

inovador enquadramento nesta área, por forma a serem

garantidas as exigências mínimas de protecção de pessoas,

instalações e bens.

De forma a precaver situações que possam colocar em risco

pessoas e bens, são consideradas medidas activas e passivas

de protecção, das quais poderemos destacar os sistemas de

detecção automática de incêndio, detecção automática de

intrusão, sinalização de saída, etc.

1. Enquadramento

A maioria da legislação portuguesa sobre segurança contra

incêndio em edifícios é relativamente recente e encontra‐se

dispersa por diversos diplomas legais criando regras para as

Assim, a especial preocupação com a segurança de pessoas e

bens justifica a importância ocupada pela segurança, a qual

exige a necessidade de se assegurar a forma como são

projectadas, executadas, exploradas e conservadas, em geral

as instalações e em particular as instalações de segurança

instalações e preconizando especificações para os sistemas

activos e passivos de segurança.

A base histórica inicial desta estrutura de leis de protecção

contra incêndio em edifícios parte do Decreto‐Lei n.º 38 382,

de 7 de Agosto de 1951, que aprovou o Regulamento Geral

|8

dos edifícios.

Torna‐se, pois, imperioso garantir‐se o cumprimento, por

das Edificações Urbanas (RGEU), com particular referência no

Título V ‐ Condições especiais relativas à segurança das

edificações, Capítulo III ‐ Segurança contra incêndios.

ARTIGO TÉCNICO

Quase quatro décadas depois, através do Decreto‐Lei 426/89

de 06 de Dezembro, foram publicadas as Medidas Cautelares

Justifica‐se assim a pertinência da criação de um diploma,

que consolide toda a legislação de segurança contra incêndio

de Segurança Contra Riscos de Incêndio em Centros Urbanos

Antigos. Posteriormente foram publicados outros diplomas

enquadrando outros tipos de instalações.

Actualmente existe um conjunto significativo de

regulamentos de Segurança Contra Incêndio dispersos por

em edifícios num único regulamento, que seja tronco

normativo comum de aplicação geral a todos os edifícios,

sem prejuízo de nele se incluírem disposições específicas

complementares julgadas convenientes a cada utilização‐

tipo.

tipo de ocupação, Normas de Segurança Contra Incêndio e

Medidas de Segurança Contra Incêndio, dos quais uns

apresentam excessiva minúcia, mas outros raramente

ultrapassam o plano genérico.

Assim, a actual legislação de segurança contra incêndios em

De forma a dar cumprimento a este objectivo, no futuro,

toda a legislação de segurança contra incêndio em edifícios,

assentará no Regulamento Geral de Segurança Contra

Incêndio em Edifícios (RG‐SCIE), que se espera seja aprovado

e publicado ainda durante o ano de 2008.

edifícios encontra‐se dispersa por um número excessivo de

diplomas avulso, mas mesmo assim ainda incompleta, no

espaço e no tempo, é parcialmente incoerente e repetitiva,

volumosa e de manuseamento complicado, por vezes, de

interpretação problemática, em particular em edifícios de

utilização mista, heterogénea em termos jurídicos e técnicos

2. Actual Legislação de Segurança Contra Incêndio

A actual legislação de segurança contra incêndio encontra‐se

dispersa por diversos Regulamentos, Normas e Medidas de

Segurança Contra Incêndio, de aplicação específica aos

edifícios de utilização objecto dos diplomas.

e, parcialmente incoerente.

Verifica‐se ainda que uma vasta área de edifícios não dispõe

de regulamentos específicos de segurança contra incêndios,

como é, designadamente, o caso das instalações industriais,

armazéns, gares de transporte, parques de campismo, lares

2.1. Edifícios de Habitação

O Decreto‐Lei n.º 64/90 de 21 Fevereiro, Rectificado por

Declaração publicada no DR ‐ I Série n.º 99 de 30 de Abril de

1990, aprovou e publicou o Regulamento de Segurança

de idosos, museus, bibliotecas, arquivos e locais de culto.

Nestes casos, apenas é aplicável o Regulamento Geral das

Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º 38 382,

de 7 de Agosto de 1951, manifestamente insuficiente para a

salvaguarda da segurança.

Contra incêndio em Edifícios de Habitação.

O Regulamento de Segurança Contra incêndio em Edifícios

de Habitação, tem por objecto definir as condições a que

devem satisfazer os edifícios destinados a habitação, com

vista a limitar o risco de ocorrência e de desenvolvimento de

Assim, além de incompleta e demasiado dispersa por

diversos diplomas, a actual legislação de segurança contra

incêndio em edifícios, é dificilmente harmonizável entre si e

geradora de dificuldades na sua compreensão, sendo

particularmente difícil obter, por parte das várias entidades

incêndio, a facilitar a evacuação dos ocupantes e a favorecer

a intervenção dos bombeiros.

Este Decreto‐Lei revogou relativamente a edifícios de

habitação, o capítulo III do título V do Regulamento Geral

das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º 38

9|

responsáveis pela aplicação da lei, uma visão sistematizada e

uma interpretação uniforme, com evidente prejuízo da

autoridade técnica que deve assistir às suas normas.

382, de 7 de Agosto de 1951.

ARTIGO TÉCNICO

Decreto Regulamentar n.º 34/95, de 16 de Dezembro,

aprova e publica o regulamento das condições técnicas e de

2.2. Parques de Estacionamento Cobertos

segurança dos recintos de espectáculos e divertimentos

públicos.

Revoga o Decreto n.º 42 662, de 20 de Novembro de 1959.

2.4. Edifícios do Tipo Hospitalar

O Decreto‐Lei n.º 66/95, de 08 Abril, aprovou e publicou o

Regulamento de segurança contra incêndio em parques de

estacionamento cobertos.

O Regulamento de segurança contra incêndio em parques de

estacionamento cobertos estabelece as medidas de 2.4. Edifícios do Tipo Hospitalar

O Decreto‐Lei n.º 409/98, de 23 de Dezembro, Rectificado

pela DR nº7‐H/99, I Série‐A nº49 de 27 de Fevereiro, aprovou

e publicou o Regulamento de segurança contra incêndio em

edifícios do tipo hospitalar (Hospitais e centros de saúde,

U id d i d d úd U id d d úd d

estacionamento cobertos estabelece as medidas de

segurança contra incêndio a observar em parques de

estacionamento cobertos que ocupam a totalidade do

edifício e em parques de estacionamento cobertos que

ocupam apenas parte de um edifício cuja parte restante tem

ocupação diferente, nomeadamente habitações e

estabelecimentos que recebem público, de área bruta total Unidades privadas de saúde, Unidades de saúde das

instituições privadas de solidariedade social).

Este Decreto‐Lei revogou relativamente aos edifícios de tipo

hospitalar, as disposições do capítulo III do título V do

Regulamento Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo

estabelecimentos que recebem público, de área bruta total

superior a 200 m2.

Este Decreto‐Lei revogou relativamente a espaços ocupados

para recolha de veículos automóveis e seus reboques, as

disposições constantes nos art.º 23.º e 24.º, n.º 4,5 e 7 do

t º 51 º t º 81 º d R l t d S C t Decreto‐Lei n.º 38 382, de 7 de Agosto de 1951.

A Portaria n.º 1275/2002, de 19 de Setembro, aprovou as

Normas de segurança contra incêndio a observar na

exploração dos estabelecimentos de tipo hospitalar, de

acordo com o disposto no artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º

art.º 51.º e art.º 81.º do Regulamento de Segurança Contra

Incêndio em Edifícios de Habitação, aprovado pelo Decreto‐

Lei n.º 64/90, de 15 de Fevereiro.

2.3. Recintos de Espectáculos e de Divertimento Público

409/98, de 23 de Dezembro, que aprovou o Regulamento de

Segurança contra Incêndio em Edifícios de Tipo Hospitalar.

2.5. Edifícios do Tipo Administrativo

O D t L i º 410/98 d 23 d D b R tifi d

O Decreto Regulamentar n.º 315/95, de 16 de Dezembro,

publicou o Regulamento das condições técnicas e de

segurança dos recintos de espectáculos e de divertimentos

públicos.

O Decreto‐Lei n.º 309/2002, de 16 Dezembro, regula a O Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de Dezembro, Rectificado

pelo DR n.º 44/99, Série I‐A, de 27 de Fevereiro, aprovou e

publicou o Regulamento de segurança contra incêndios em

edifícios do tipo administrativo.

Revogou relativamente aos edifícios de tipo administrativo,

O Decreto Lei n. 309/2002, de 16 Dezembro, regula a

instalação e o funcionamento dos recintos de espectáculos e

de divertimentos públicos.

Revoga os artigos 20º a 23º do Decreto ‐Lei n.º 315/95, de 28

de Novembro. São ainda revogados os artigos 1.º, 2.º, 3.º,

35 º 37 º 43 º 46 º d D t L i º 315/95 d 28 d

|10

as disposições do capítulo III do título V do Regulamento

Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º

38382, de 7 de Agosto de 1951.

35.º, 37.º e 43.º a 46.º do Decreto‐Lei n.º 315/95, de 28 de

Novembro, na parte relativa aos recintos de espectáculos e

de divertimentos públicos previstos no referido diploma.

ARTIGO TÉCNICO

A Portaria n.º 1276/2002, de 19 de Setembro, aprovou as

Normas de segurança contra incêndio a observar na

Revoga os artigos 57.º e 260.º do Regulamento das

Condições Técnicas e de Segurança dos Recintos de

exploração dos estabelecimentos de tipo Administrativo, de

acordo com o artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de

Dezembro, que aprovou o Regulamento de Segurança contra

Incêndio em Edifícios de Tipo Administrativo.

2.6. Edifícios Escolares

Espectáculos e Divertimentos Públicos anexo ao Decreto

Regulamentar n.º 34/95, de 16 de Dezembro.

O Decreto Regulamentar Nº 5/97 de 31 de Março, aprova o

Regulamento das Condições Técnicas de Segurança dos

Recintos de Diversões Aquáticas.

O Decreto‐Lei n.º 414/98 de 31 de Dezembro, Rectificado

pelo DR nº44/99, Série I‐A de 27 de Fevereiro aprovou e

publicou o Regulamento de segurança contra incêndio em

edifícios escolares.

2.9 Estabelecimentos de fabrico e armazenagem de

produtos explosivos

O Decreto‐Lei n.º 87/05 de 23 Maio define normas relativas a

à emissão de alvarás e licenças para estabelecimentos de

Revogou relativamente aos edifícios escolares, as

disposições do capítulo III do título V do Regulamento Geral

das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐Lei n.º

38382, de 7 de Agosto de 1951.

A Portaria nº1444/2002 de 07 de Novembro, publica as

fabrico e armazenagem de produtos explosivos.

Revoga os artigos 2.º e 3.º do Decreto‐Lei n.º 139/2002, de

17 de Maio e o n.º 1 do artigo 3.º e o n.º 2 do artigo 12.º do

Regulamento de Segurança dos Estabelecimentos de Fabrico

e de Armazenagem de Produtos Explosivos, aprovado pelo

Normas de segurança contra incêndio a observar na

exploração dos estabelecimentos escolares, de acordo com o

artigo 4º do Decreto‐Lei nº 414/98, de 31 de Dezembro, que

aprovou o Regulamento de Segurança contra Incêndio em

Edifícios Escolares.

Decreto‐Lei n.º 139/2002, de 17 de Maio.

O Decreto‐Lei n.º 139/2002, de 17 de Maio, aprovou o

Regulamento da segurança nas instalações de fabrico e de

armazenagem de produtos explosivos.

2.7. Estádios

O Decreto‐Lei nº 317/97, de 25 de Novembro, criou o regime

de instalação e funcionamento de instalações desportivas.

O Decreto Regulamentar nº 10/2001, de 7 de Junho, de

Revoga o Decreto‐Lei n.º 142/79, de 23 de Maio, a Portaria

n.º 29/74, de 16 de Janeiro, a Portaria n.º 831/82, de 1 de

Setembro e a Portaria n.º 506/85, de 25 de Julho.

O Decreto‐Lei n.º 164/2001 de 23 de Maio, determina as

medidas de prevenção de acidentes graves que envolvam

acordo com o disposto no artigo 7º do Decreto‐Lei nº

317/97, de 25 de Novembro, aprovou e publicou o

Regulamento das condições técnicas de segurança nos

estádios.

2.8 Recintos de Diversões Aquáticas

substâncias perigosas e a limitação das suas consequências

para o homem e para o ambiente.

Revoga o Decreto‐Lei n.º 204/93, de 3 de Junho.

2.10 Centros Urbanos Antigos

11|

O Decreto‐Lei n.º 65/97 de 31 de Março, regula a Instalação

e Funcionamento dos Recintos com Diversões Aquáticas.

O Decreto‐Lei n.º 426/89, de 6 Dezembro, aprovou e

publicou as medidas cautelares de segurança contra riscos

ARTIGO TÉCNICO

2.13 Empreendimentos de Restauração e Bebidasde incêndio em centros urbanos antigos.

A Portaria nº1063/97 de 21 Outubro, publicou as Medidas de

segurança aplicadas na construção, instalação e

funcionamento dos empreendimentos turísticos e dos

estabelecimentos de restauração e de bebidas.

Deu cumprimento ao definido no n.º 3 do artigo 21.º do

As medidas cautelares de segurança contra riscos de

incêndio em centros urbanos antigos contém as disposições

genéricas a observar em operações de beneficiação de

edifícios e outras acções a realizar em centros urbanos

antigos destinadas a reduzir o risco de eclosão de incêndio, a

limitar a propagação de incêndio, a possibilitar a evacuação

Decreto‐Lei n.º 167/97, de 4 de Julho, que aprovou o novo

regime jurídico de instalação e funcionamento dos

empreendimentos turísticos e no n.º 3 do artigo 6.º do

Decreto‐Lei n.º 168/97, de 4 de Julho, que aprovou o novo

regime jurídico de instalação e funcionamento dos

estabelecimentos de restauração e de bebidas.

dos edifícios e a facilitar a intervenção dos bombeiros.

2.11 Instalações de armazenamento de produtos do

petróleo e instalações de abastecimento de

combustíveis líquidos e gasosos.

2.14 Estabelecimentos Comerciais (A≥300m2)

O Decreto‐Lei n.º 368/99, de 18 Setembro, aprovou e

publicou as medidas de segurança contra risco de incêndio

aplicáveis aos estabelecimentos comerciais com área igual

O Decreto‐Lei n.º 267/02 de 26 de Novembro, estabelece os

procedimentos e define as competências para efeitos de

licenciamento e fiscalização de instalações de

armazenamento de produtos do petróleo e instalações de

postos de abastecimento de combustíveis.

ou superior a 300m2 ou de substâncias perigosas

independentemente da área.

Revogou o Decreto‐Lei n.º 61/90, de15 de Fevereiro, que

aprovou as normas de segurança contra riscos de incêndio a

aplicar em estabelecimentos comerciais.

Portaria nº 1188/03 de 10 de Outubro, regula os pedidos de

licenciamento de combustíveis. Pormenorização de certos

aspectos do processo de licenciamento e fiscalização de

instalações de armazenamento de produtos do petróleo e de

abastecimento de combustíveis de acordo com o disposto no

n.º2 do artigo 4.º do Decreto‐Lei n.º 267/2002, de 26 de

2.15 Estabelecimentos Comerciais (A<300m2)

A Portaria n.º 1299/2001, de 21 de Novembro, aprovou as

medidas de segurança contra Incêndio a observar em

estabelecimentos comerciais ou prestação de serviços com

Dezembro.

2.12 Empreendimentos Turísticos

O Decreto‐Lei n.º 167/97, de 04 de Julho, Rectificado pelo

Decreto‐Lei n.º 305/99, de 06 de Agosto e o Decreto‐Lei n.º

área < 300m2.

Deu cumprimento ao definido no artigo 4º do artigo 1.º do

Decreto‐Lei nº 368/99, de 18 de Setembro.

2.16 Edifícios de Serviços Públicos

55/02, de 11 de Março aprovou o Regime jurídico dos

empreendimentos turísticos.

A Portaria nº 1063/97 de 21 Outubro, de acordo com o n.º 3

do artigo 21.º do Decreto‐Lei n.º 167/97, de 4 de Julho, e n.º

3 do artigo 6.º do Decreto‐Lei n.º 168/97, aprovou e publicou

|12

A Resolução do Concelho de Ministros nº31/89 de 15 de

Setembro, publicado no DR ‐ I série nº 213, aprovou e

as Medidas de segurança aplicadas na construção, instalação

e funcionamento dos empreendimentos turísticos e dos

estabelecimentos de restauração e de bebidas.

ARTIGO TÉCNICO

publicou as medidas cautelares mínimas contra riscos de

incêndio a aplicar nos locais e seus acessos integrados em

edifícios onde estejam instalados serviços públicos da

administração central, regional e local e instituições de

interesse público e entidades tuteladas pelo Estado.

3. Futura Legislação de Segurança Contra Incêndio

Dadas as fragilidades da actual legislação de segurança

contra incêndio, anteriormente expostas, está prevista a

publicação do Regulamento Geral de Segurança Contra

Incêndio em Edifícios, já aprovado na generalidade em

conselho de Ministros e fazendo parte dos objectivos do

governo para o ano de 2008, conforme as "Grandes Opçõesg p pç

do Plano para 2008" (Lei n.º 31/2007 de 10 de Agosto).

O Regulamento Geral de Segurança Contra Incêndio em

Edifícios apresenta um conjunto amplo de exigências

técnicas aplicáveis à segurança contra incêndio, no que se

refere à concepção geral da arquitectura dos edifícios erefere à concepção geral da arquitectura dos edifícios e

recintos a construir ou remodelar, às disposições

construtivas, às instalações técnicas e aos sistemas e

equipamentos de segurança. Será um único regulamento, de

utilização mais fácil, homogéneo e coerente e cobrindo todo

o ciclo de vida dos edifícios. Congrega os 16 diplomas

dispersos e reduz 1200 artigos a 334.dispersos e reduz 1200 artigos a 334.

Engloba as disposições regulamentares de segurança contra

incêndio aplicáveis a todos os edifícios e recintos,

distribuídos por 12 utilizações‐tipo, sendo cada uma delas,

por seu turno, estratificada por quatro categorias de risco de

incêndio São considerados não apenas os edifícios deincêndio. São considerados não apenas os edifícios de

utilização exclusiva, mas também os edifícios de ocupação

mista.

No diploma encontram‐se estruturadas um conjunto amplo

de exigências técnicas aplicáveis à segurança contra

in êndio no q e se refere à on ep ão eral da arq ite t ra

13|

incêndio, no que se refere à concepção geral da arquitectura

dos edifícios e recintos a construir ou remodelar, às

disposições construtivas, às instalações técnicas, aos sistemas

ARTIGO TÉCNICO

Para cumprimentos dos seus objectivos o RG‐SCIE:

‐ É de aplicação universal;

e equipamentos de segurança, para além das necessárias

medidas de auto‐protecção e de organização de segurança

‐ Cobre todo o ciclo de vida dos edifícios e dos recintos;

‐ As medidas de segurança são graduadas em função da

classificação do risco;

‐ Explicita as competências, as responsabilidades e os

mecanismos de fiscalização de SCIE.

contra incêndio, aplicáveis quer em edifícios existentes, quer

em novos edifícios a construir.

Do mesmo modo, são estabelecidas as necessárias medidas

de auto‐protecção e de organização de segurança contra

incêndio, aplicáveis quer em edifícios existentes, quer em

3.2 Campo de Aplicação

O RG‐SCIE aplica‐se a:

‐ Novos edifícios, partes de edifícios e recintos, a

construir, montar ou implantar;

‐ Reconstruções e ampliações de edifícios e recintos já

novos edifícios a construir, e define‐se um regime

sancionatório para o incumprimento das novas regras.

3.1 Objectivo

Protecção, face ao risco de incêndio em edifícios,

existentes ou de suas partes;

‐ Mudanças de uso permanente de edifícios e recintos já

existentes ou de suas partes;

‐ As medidas de auto‐protecção e de gestão de segurança

constantes no diploma aplicam‐se também a edifícios e

recintos já existentes.

estabelecimentos e recintos itinerantes ou ao ar livre:

‐ Da vida humana;

‐ Do ambiente;

‐ Do património cultural;

‐ De meios essenciais à continuidade de actividades sociais

relevantes.

|14

ARTIGO TÉCNICO

3.3 Estrutura n.º 44, série I‐A de 27‐02‐99, que aprovou o regulamento de

segurança contra incêndios em edifícios do tipo

O Regulamento Geral de Segurança Contra Incêndio em

Edifícios desenvolve‐se nos seguintes 9 capítulos:

I. Disposições gerais e fiscalização;

II. Caracterização do risco de incêndio;

III C di õ i

Administrativo, e respectiva Portaria n.º 1276/2002, de 19 de

Setembro, publicada no DR ‐ I série‐B n.º 217, que aprovou

as normas de segurança contra incêndio a observar na

exploração dos estabelecimentos de tipo Administrativo.

‐ Decreto‐Lei n.º 414/98, de 31 de Dezembro, publicado

no DR ‐ I série‐A n.º 301, rectificado pelo DR n.º 44/99,

III. Condições exteriores comuns;

IV. Condições gerais de comportamento ao fogo, isolamento

e protecção;

V. Condições gerais de evacuação;

VI. Condições gerais das instalações eléctricas;

VII. Condições gerais dos equipamentos e sistemas de

Série I‐A de 27 de Fevereiro, que aprovou o regulamento

de segurança contra incêndio em edifícios Escolares, e

respectiva Portaria n.º 1444/2002, de 07 de Novembro,

publicada no DR ‐ I Série‐B n.º 257, que aprovou as

normas de segurança contra incêndio a observar na

exploração dos estabelecimentos Escolares.

segurança;

VIII. Condições gerais de organização e gestão da segurança;

IX. Condições específicas das utilizações‐tipo.

3.4 Diplomas Revogados

‐ Decreto‐Lei n.º 368/99, de 18 Setembro, publicado no DR

‐ I Série‐A n.º 219, que aprovou a protecção contra

incêndio em Estabelecimentos Comerciais com área igual

ou superior a 300m2 ou de substâncias perigosas

independentemente da área, e respectiva Portaria n.º

1299/2001, de 21 de Novembro, publicada no DR ‐ I

A entrada em vigor do Regulamento Geral de Segurança

Contra Incêndio em Edifícios revoga os seguintes diplomas:

‐ As disposições do capítulo III do título V do Regulamento

Geral das Edificações Urbanas, aprovado pelo Decreto‐

Lei n.º 38 382, de 7 de Agosto de 1951;

Série‐B n.º 5270, que aprovou as medidas de segurança

contra incêndio a observar em Estabelecimentos

Comerciais ou Prestação de Serviços com área inferior a

300m2.

‐ As disposições relativas à segurança contra incêndio

constantes do Decreto Regulamentar n.º 34/95, de 16 de

‐ A Resolução do Concelho de Ministros n.º 31/89, de 15

de Setembro, publicado no DR ‐ I série n.º 213;

‐ O Decreto‐Lei n.º 64/90, de 21 Fevereiro, publicado no

DR ‐ I série n.º 44, rectificado por Declaração publicada

no DR ‐ I Série n.º 99 de 30‐04‐90;

‐ O Decreto‐Lei n º 66/95 de 08 Abril publicado no DR ‐ I

Dezembro, publicado no DR ‐ I série‐B n.º 289, que

aprovou o regulamento das condições técnicas e de

segurança dos Recintos de Espectáculos e de

Divertimentos Públicos, e do Decreto‐Lei n.º 309/2002,

de 16 de Dezembro, publicado no DR ‐ I Série A n.º 290,

que aprovou a revisão do regime geral aplicável aos‐ O Decreto‐Lei n.º 66/95, de 08 Abril, publicado no DR ‐ I

série‐A n.º 84;

‐ A Portaria n.º 1063/97, de 21 Outubro, publicada no DR ‐

I série‐B n.º 244;

‐ O Decreto‐Lei n.º 409/98, de 23 de Dezembro, publicado

no DR ‐ I série‐A n.º 295, e a Portaria n.º 1275/2002, de

d b bl d é

Recintos de Espectáculos e de Divertimentos Públicos da

competência das autarquias locais.

– As disposições relativas à segurança contra incêndio

constantes do Decreto Regulamentar n.º 10/2001, de 7

de Junho, publicado no DR – I série‐B n.º 132, que

aprovou o regulamento das condições técnicas e de

15|

19 de Setembro, publicada no DR ‐ I série‐B n.º 217;

‐ Decreto‐Lei n.º 410/98, de 23 de Dezembro, publicado

no DR ‐ I série‐A n.º 295, rectificado pelo DR ‐ I série‐A

segurança dos Estádios, e do Decreto‐Lei n.º 317/97, de

25 de Novembro, publicado no DR ‐ I série‐A n.º 273, que

aprovou o regime de instalação e funcionamento das

ARTIGO TÉCNICO

Instalações Desportivas de uso público.

‐ As disposições relativas à segurança contra incêndio

constantes do Decreto Regulamentar n.º 5/97, de 13 de

Março, publicado no DR – I série‐B n.º 75, que aprovou o

regulamento das condições técnicas e de segurança dos

Recintos com Diversões Aquáticas.

4. Conclusão

A necessidade de constante actualização de conhecimentos,

imposta quer pela evolução técnica, tecnológica e

concepcional das instalações, quer pela evolução

regulamentar nos diversos domínios de projecto é um

desafio para os diversos agentes interveniente na área da

segurança de pessoas e bens.

A actual existência de um conjunto significativo de

Regulamentos de Segurança, Normas de Segurança e

Medidas de Segurança Contra Incêndio, traduz‐se na

dispersão da regulamentação por um número excessivo de

diplomas, o que a torna volumosa e de interpretação

problemática e mesmo, em alguns casos, parcialmente

incoerente e repetitiva.

A futura publicação do Regulamento Geral de Segurança

Contra Incêndio em Edifícios e consequente revogação dos

diversos diplomas actualmente em vigor, vêm realizar um

novo enquadramento regulamentar de segurança contra

incêndio, mais coerente e completo, e abrangendo a

totalidade de edifícios existentes.

No presente artigo pretendeu‐se sistematizar a actual

legislação de segurança contra incêndio em edifícios, assim

como apresentar o futuro Regulamento de Segurança Contra

Incêndio em Edifícios, de forma a permitir antecipar o

conhecimento do diploma por parte dos diversos agentes

intervenientes na temática da protecção de pessoas,

instalações e bens.

|16

ARTIGO TÉCNICO

LONGO PLANO

17|

ARTIGO TÉCNICO

Engº Sérgio Filipe Carvalho RamosInstituto Superior de Engenharia do Porto

ITED – Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios.Novos Horizontes AlcançadosNovos Horizontes Alcançados.

Introdução

Ao longo das últimas décadas, o nosso estilo e hábitos de

Apenas na década de 80 do século passado foram

fixadas as regras básicas, com o objectivo de dotar os

edifícios de infra‐estruturas de telecomunicações,

vida tem vindo, paulatinamente, a ser alterados e

melhorados, a par do desenvolvimento das economias, e dos

progressos tecnológicos, contribuindo, sobremaneira para

uma melhoria generalizada das condições sociais.

Com desenvolvimento do sector económico tem‐se assistido

em Portugal à implementação de ambientes liberalizados em

nomeadamente telefone, telex e dados, com acesso

através de redes físicas, mediante a publicação do

Decreto‐Lei 146/87 de 24 de Março – Instalações

Telefónicas de Assinante (ITA). Em execução do regime

fixado, em 8 de Abril de 1987 foi editado o Decreto

Regulamentar n.º 25/87, o Regulamento de Instalações

áreas tradicionalmente controladas pelo estado e, assim,

sujeitas a um verdadeiro regime de monopólio, como eram

os casos do sector energético e das telecomunicações.

A publicação do Decreto‐Lei n.º 59/2000, de 19 de Abril e a

subsequente publicação das Prescrições Técnicas de

Instalações e Especificações Técnicas de Equipamentos e

Telefónicas de Assinante (RITA), que estabeleceu as

condições técnicas a que deveriam obedecer os

projectos, as instalações e a conservação das infra‐

estruturas de telecomunicações, bem como os

procedimentos legais a seguir para a elaboração de

projectos e solicitação de vistorias às instalações

Materiais, projectou Portugal para a vanguarda de um

verdadeiro ambiente concorrencial ao nível das

telecomunicações.

O presente artigo visa, sucintamente, reflectir sobre o novo

enquadramento das Infra‐estruturas de Telecomunicações

em Edifício (ITED) criado pelo DL n.º 59/2000, de 19 de Abril,

executadas. Em complemento do RITA, o despacho n.º

42 de 11 de Novembro de 1990, homologou o

Regulamento de Aprovação de Materiais, bem como o

Regulamento de Inscrição de Técnicos Responsáveis.

“Assim, as soluções técnicas instituídas inseriam‐se

num contexto de exploração da rede pública de

assim como, evidenciar os aspectos mais específicos desse

mesmo enquadramento.

Enquadramento Legislativo

Na década de 50 do século passado foi editado o Decreto

telecomunicações e oferta de serviço fixo de telefone

em regime de monopólio.” (Diário da República – I

Série A, 19 de Abril de 2000).

Mais tarde, em 1997 e pelo Decreto‐Lei n.º249/97 de

23 de Setembro, foi estabelecido o regime de

|18

n.º41486 de 30 de Dezembro de 1957 que regulamentou as

estações receptoras de radiodifusão, decorrentes da

evolução da “caixa que mudou o mundo”, a televisão.

Instalação, em edifícios, de sistemas de distribuição de

sinais de radiodifusão sonora e televisiva para uso

privativo, por via hertziana terrestre (tipo A), por via de

ARTIGO TÉCNICO

satélites de radiodifusão (tipo B), ou por cabo (CATV),

devidamente complementado por Prescrições Técnicas de

como armários e caixas de entrada para ligação a sistemas de

acesso via rádio (FWA), sendo, também, obrigatória a

instalação e por Prescrições Técnicas de equipamentos e

materiais, revogando o anterior diploma DL 41486.

Com os avanços tecnológicos verificados na área da

electrónica e das telecomunicações, e devido às novas

exigências emergentes do estabelecimento de medidas

instalação das infra‐estruturas de redes de cabos (RCC e

RIC), para ligação física às redes públicas de

telecomunicações. Estas infra‐estruturas devem permitir o

acesso ao serviço fixo telefónico, distribuição de sinais

sonoros e televisivos do tipo A e distribuição por cabo.

legislativas que determinaram a liberalização do sector das

telecomunicações em Portugal, impuseram a necessidade de

formular novas regras para a instalação das infra‐estruturas

de telecomunicações em edifícios, bem como para as

actividades de certificação das instalações e avaliação de

conformidade de infra‐estruturas, materiais e equipamentos.

Sendo a obrigatoriedade de instalação destas infra‐

estruturas para distribuição de sinais sonoros e televisivos do

tipo A, aplicável aos edifícios com 4 ou mais fracções

autónomas (artigo 4º do DL 59/2000, de 19 de Abril).

A instalação das infra‐estruturas das ITED deve obedecer a

Assim, e com o aparecimento actual de legislação foram

estabelecidos os regimes das ITED’s e respectivas ligações às

redes públicas de telecomunicações, assim como o regime

de actividade de certificação das instalações e avaliação de

conformidade de materiais e equipamentos.

um projecto técnico especializado, realizado por um

projectista devidamente credenciado, inscrito na Autoridade

Nacional de Comunicações (ANACOM).

Projectista ITED – Quais as suas obrigações

Caracterização das ITED

O artigo 2º do DL 59/2000 considera que as infra‐estruturas

de telecomunicações em edifícios destinam‐se a:

Cabe ao dono de obra escolher livremente o projectista de

infra‐estruturas de telecomunicações. O projectista tem

como obrigações executar o projecto ITED em conformidade

com o estado da arte e legislação em vigor, prestando todos

os esclarecimentos necessários ao promotor da obra, ao

instalador e à entidade certificadora para a correcta

d d á bé1. Ao acesso aos serviços de telecomunicações fixas

(serviço telefónico e de dados), ligadas a rede públicas

de acesso físicas e a redes públicas de acesso via rádio

(FWA – Fixed Wired Access);

2. Às redes de cabos constituída pela rede de cabos

colectiva (RCC) e pela rede de cabos individual (RCI), para

interpretação do projecto. O projectista deverá, também,

dar os esclarecimentos necessários sobre o projecto

realizado, a assistência técnica ao instalador e dono de obra

na selecção dos componentes e materiais a serem utilizados,

assim como, acompanhar a execução das obras, colaborar

nas acções realizadas pelas entidades responsáveis por

fi li ã i i di ibili d d b bposterior ligação física às redes de telecomunicações;

3. Aos sistemas de recepção e distribuição de sinais de

radiodifusão sonora ou televisiva (Tipo A e B);

4. Aos sistemas de uso exclusivo do edifício,

nomeadamente videoportarias e televigilância.

E d difí i i é b i ó i

fiscalização e vistorias, disponibilizar ao dono de obra, bem

como à entidade certificadora o projecto técnico ITED. Os

projectistas, deverão, ainda, emitir um termo de

responsabilidade que ateste a observância das normas gerais

e específicas constantes das disposições legais e

regulamentares aplicáveis, que dispensará a apreciação

é i d j d i i i i

19|

Em todos os edifícios novos ou a reconstruir é obrigatória a

instalação das infra‐estruturas necessárias para a instalação

dos diversos equipamentos, cabos e outros dispositivos, bem

prévia dos projectos por parte dos serviços municipais.

Finalmente, o projectista deverá endereçar uma cópia do

termo de responsabilidade à ANACOM.

ARTIGO TÉCNICO

que o projecto defina o tipo, a capacidade, a quantidade e a

localização desses equipamentos. O projecto deverá ter em

O Projecto Técnico ITED

conta o aspecto estético exterior das instalações,

privilegiando a não existência de cablagem à vista.

As novas infra‐estruturas de telecomunicações em edifícios

conduzem a uma procura de uma maior qualidade dos

serviços prestados aos utilizadores. Assim, com vista a

O projecto técnico das instalações ITED tem como objectivo

a definição da arquitectura da rede (e seus percursos), a

definição e respectiva caracterização da rede de cabos e da

rede de tubagens (quer se tratem de rede colectivas ou

individuais), definição e dimensionamento de equipamentos

e materiais a usar, permitindo a instalação das redes de

promover ao aperfeiçoamento tecnológico das instalações

surgem os Níveis de Qualidade (NQ) dos seus constituintes.

Com efeito, as necessidades de acesso dos utilizadores a

serviços de telecomunicações a larguras de banda cada vez

maiores conduziram à subdivisão por frequências de

trabalho e pelos diversos tipos de cablagem,

tubagens, cabos e equipamentos, com total clareza, de

modo a não suscitar dúvidas aos técnicos instaladores.

De acordo com o consagrado no artigo 12.º do Decreto‐Lei

59/2000, de 19 de Abril, o projecto técnico ITED deve incluir

obrigatoriamente os seguintes elementos:nomeadamente:

‐ Cabos de par de cobre;

‐ Cabo coaxial;

‐ Fibra óptica.

obrigatoriamente os seguintes elementos:

a) Informação identificadora do projectista, do edifício a

que se destina, nomeadamente da sua finalidade;

b) Memória descritiva, contendo os esclarecimentos

A cada grupo corresponde um NQ distinto. Assim é atingida

uma melhor caracterização dos requisitos obrigatórios

decorrentes do DL 59/2000. A tabela 1, referente a cabos de

pares de cobre, indica a correspondência entre a classe de

ligação que o percurso de transmissão suporta, a categoria

do cabo e a frequência máxima para que são especificados.

necessários à correcta interpretação do projecto, os

pressupostos que foram considerados, nomeadamente

as características dos interfaces técnicos de acesso de

redes públicas de telecomunicações, os cálculos técnicos

dos parâmetros principais da infra‐estrutura, referência

ao modo como o projecto assegura a não interferência

com outras infra‐estruturas do edifício, as características

técnicas a que devem obedecer os equipamentos e

materiais que irão ser utilizados na infra‐estrutura.

O projecto ITED deverá ainda ter em conta o estabelecido no

nº2 do artigo 40º, do DL 59/2000, de 19 de Abril, ou seja, as

Classeda

Ligação

Categoria dosComponentes

(Cabo)

FrequênciaMáxima (MHz)

0,11

B

A

2

C 3 16

1

T b l 1 C t i d b t d d b

instalações ITED devem respeitar os parâmetros técnicos da

interface de acesso às redes públicas de telecomunicações

devendo, também, respeitar o designado nos guias de

instalação dos fabricantes dos materiais e equipamento. O

projecto deve contemplar obrigatoriamente os Pontos

Terminais (PT) de todas as redes das ITED.

C 3 16

204-

D 5 100

2506

7F

E

600

|20

Tabela 1 – Categorias de cabos e componentes de par de cobre e 

classes correspondentes

(Adap.: Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)Quanto aos equipamentos terminais de cliente, é desejável

ARTIGO TÉCNICO

A tabela 2 indica os meios de transmissão utilizados que

deverão satisfazer os diversos níveis de qualidade.

A tabela 3 enuncia os diversos níveis de qualidade da

cablagem a instalar nos diferentes edifícios e, define os NQ

O NQ 0, ao abrigo de antigos regulamentos, foi abandonado

em termos de solução para a instalação de infra‐estruturas

de telecomunicações em edifícios.

Em função das infra‐estruturas de telecomunicações a

mínimos e recomendados decorrentes, respectivamente dos

requisitos mínimos estabelecidos no DL 59/2000, e nas

sugestões tecnicamente mais avançadas emitidas pela

ANACOM.

Também é previsto a coexistência de soluções mínimas e

instalar, é necessário diferenciar os diversos edifícios. recomendadas.

0

Sub‐Nível

‐

Tipode

Cablagem

Par Cobre

Classe ou Frequênciasuportada

Classes A e B

Níveis(NQ)

Categorias dosCabos Par CobreFibra Óptica

Categorias 1 e 2

1

2

a

b

c

a

Paresde

Cobre

Coaxial

Classe C

Classe D

Classe E e F

Frequência até 1 GHz

b Frequência até 2150MHz

Categoria 3

Categoria 5

Categoria 6 e 7

Não se aplica

Não se aplica

3 ‐ Fibra óptica (depende tipo fibra)

b Frequência até 2150 MHz 

OM1, OM2, OM3 E OS1

Não se aplica

Tabela 2 – Definição dos Níveis de Qualidade(Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)

EDIFÍCIOS

Nível de Qualidade (NQ) da Cablagem Cablagem a Instalar (Tipo / Número)

Rede Colectiva Rede Individual Rede Colectiva Rede IndividualRede Colectiva Rede Individual Rede Colectiva Rede Individual

MÍNIMO

Moradia Unifamiliar não existe

NQ1b

NQ2a

não existe

Par Cobre /1

Cabo Coaxial /12 e 3 fracções 

autónomas NQ1a

NQ2a

Par Cobre /1

Cabo Coaxial /1

4 ou mais fracções  Par Cobre /1

autónomas Cabo Coaxial /2

RECOMENDADO

Moradia Unifamiliar não existe não existe Par de Cobre /1

Cabo Coaxial /1

2 ou mais fracções 

autónomas

NQ1b

NQ2a  e  NQ2b

NQ1b

NQ2a  e  NQ2b

Par de Cobre /1

Cabo Coaxial (NQ2a) /2

Par de Cobre /1

Cabo Coaxial (NQ2a) /1

21|

Cabo Coaxial (NQ2a) /1

Tabela 3 – Tabela dos níveis de qualidade da cablagem e da cablagem a instalar, consoante o tipo de edifícios (Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)

ARTIGO TÉCNICO

tipologia em estrela, até às tomadas de cliente. Estas

ligações são tipicamente efectuadas por cabos de 4 pares de

Assim, para os edifícios de 1 a 3 fracções autónomas devem

ser instaladas, pelo menos, 2 redes de cablagem, uma em

cobre (UTP ‐ Unshielded Twisted Pair, por exemplo).

Todas as tomadas de cliente podem ser interligadas entre si,

no DDC, por intermédio de chicotes adequados, permitindo

distribuir o sinal das entradas por todas as tomadas.

Aquando da previsão da quantidade mínima de pares de

par de cobre (PC) e uma outra em cabo coaxial (CC). Para os

edifícios de 4 ou mais fracções autónomas devem ser

instaladas, pelo menos, 3 redes de cablagem na rede

colectiva, uma em par de cobre, outra em cabo coaxial e

ainda uma outra (também em cabo coaxial) para a recepção

e distribuição de sinais de radiodifusão sonora e televisiva do

cobre da rede colectiva, prevendo necessidades acrescidas

ou avarias, dever‐se‐á, obrigatoriamente considerar 4 pares

de cobre por fracção autónoma, e prever um

sobredimensionamento de 20% no valor total de pares de

cobre. A folga de 20% é justificada pela ANACOM como uma

medida de facilitação na ligação rápida a novos clientes, com

tipo A (MATV). Finalmente, as redes individuais (fracção

autónoma) são compostas por 2 redes de cablagem, uma em

par de cobre e outra em cabo coaxial.

O Projecto Técnico ITED – Critérios de concepção

um mínimo de intervenção.

Relativamente à rede colectiva de cabos coaxiais, nos

edifícios com 3 ou mais fracções autónomas, deverá ser

constituída, no mínimo por um 1 sistema de cabo coaxial,

adaptado ao NQ2a, conforme a tabela 3. Por sua vez, nos

Em termos de concepção de projecto de ITED para fracções

residenciais, e relativamente a PC, deve prever‐se no

mínimo:

‐ 1 Tomada telefónica por quarto;

‐ 1 Tomada por sala;

‐ 1 Tomada por cozinha.

edifícios com mais de 4 fracções autónomas, deverá, no

mínimo, ser constituída por 2 sistemas de cabos coaxial,

adaptado ao NQ2a, sendo um deles destinado à recepção de

sinal CATV (Community Antenna Television) e o segundo à

recepção de sinal MATV (Master Antenna Television –

sistema de distribuição e recepção Tipo A).

Como a tomada da cozinha poderá estar sujeita a condições

especiais deverá existir um cuidado especial na sua

localização de modo a minorar essa situação,

nomeadamente o mais possível afastada de fontes de vapor

e calor. Deverão ser utilizadas tomadas e cabos adaptados a

Nas redes de cabo coaxial é recomendado a utilização de

cabos coaxiais flexível dos tipos RG11, RG7, RG6 ou RG59,

devendo‐se respeitar as atenuações típicas de cada tipo de

cabo. Os níveis de sinal na entrada deverão estar

compreendidos entre 75 e 100 dBµV.

essas situações.

Para fracções de uso profissional ou não residencial o critério

de concepção da rede de cabos de par de cobre deve

contemplar:

‐ 1 Tomada por cada posto de trabalho ou por cada 10 m².

A rede individual de cabos é, normalmente, constituída por

um único sistema de cabo coaxial, adaptado a frequências

até 1GHz. Aquando da elaboração da rede individual de

cabos coaxiais, dever‐se‐á ter em atenção os critérios de

dimensionamento já mencionados no primeiro parágrafo

No caso de outras fracções autónomas em locais específicos,

tais como industrias, estabelecimentos públicos, etc, o

projectista deve ter em conta as necessidades específicas do

cliente.

|22

desta secção.

Ainda nas fracções residenciais, é recomendada a existência

Na elaboração da rede de pares de cobre, por exemplo numa

fracção para uso residencial, a distribuição a partir do

Dispositivo de Derivação do Cliente (DDC) apresenta uma

ARTIGO TÉCNICO

23|

ARTIGO TÉCNICO

da rede de terra ITED e electricidade deverá ser feita apenas

no ligador geral de terras. A título de exemplo, o condutor

de uma Zona de Acesso Privilegiado (ZAP), que é

caracterizada pela existência, no mesmo local, de 2 tomadas

de terra do circuito de alimentação da tomada de um ATI

não deve ser ligado ao barramento de terra da ATI mas sim

ao barramento de terra do quadro eléctrico da fracção

autónoma respectiva.

As figuras 1 e 2 representam um esquema resumido da rede

coaxiais a uma distância máxima de, aproximadamente,

30cm uma da outra (se possível, integradas no mesmo

espelho). Embora a localização da ZAP esteja ao critério do

projectista ela é colocada usualmente na sala de estar. A ZAP

permitirá, assim, a ligação a um mesmo dispositivo terminal

de 2 sinais distintos provenientes de redes coaxiais.

individual de tubagem e de cabos, respectivamente. Cada

uma das redes individuais é composta por tubagem e caixas.

A rede de cabos é composta pelos dispositivos de ligação e

distribuição dos Pares de Cobre e Cabo Coaxial e pelos

diferentes tipos de cabos, por exemplo, cabo par de cobre

tipo UTP‐4’’ Categoria 5 e cabo coaxial tipo RG6.

O projecto ITED contempla, ainda, o projecto da respectiva

instalação eléctrica das ITED. Assim, dever‐se‐á prever a

instalação de 4 tomadas de potência monofásicas com terra

no Armário de Telecomunicações do Edifício (ATE),

proveniente do Quadro de Serviços Comuns do Edifício (QSC)

A categoria mínima de par de cobre pertencente a uma rede

individual deve ser da Categoria 5 e o Nível de Qualidade do

cabo coaxial deve ser NQ2a, ou seja, frequências até 1 GHz

(recepção de sinal sonoro televisivo Tipo A e CATV).

e 1 tomada no Armário de Telecomunicações Individual

(ATI), proveniente do quadro eléctrico da fracção autónoma.

A rede de terras das ITED deverá ser estabelecida de forma

independente da rede de terras da electricidade. A ligação

CEMU

ATI

≥ 25mm Øpares de cobre

≥ 32mm Ø coaxial/fibra óptica

40mm Ø PATI1

25mm Ø

QE

≥ 20mm Ø ≥ 20mm Ø

50mm ØMoradia

50mm Ø

PATI1QE

Figura 1 – Moradia Unifamiliar – Rede individual de tubagem

CEMU

ATI≥ 25mm Ø (pares de cobre)

≥ 32mm Ø (coaxial/fibra óptica)

I1

Moradia

DDCTC

Entrada de cabos aérea

h ≥ 2,5 m

RJ45

UTP

RG59/ RG6/RG7

|24

Entrada de cabos subterrâneaProfundidade ≥ 0,6 m

Figura 2 – Moradia Unifamiliar – Rede individual de cabos

ARTIGO TÉCNICO

A figura 3 representa o esquema da rede colectiva e

individual de tubagem de uma instalação colectiva. Cada

Nos edifícios com 3 ou menos fracções autónomas, a rede

colectiva deve ser constituída no mínimo por 1 sistema de

uma das redes é composta por tubagem (a qual se deve

respeitar a determinação do diâmetro mínimo interno) e

pelas respectivas caixas. A categoria mínima de par de cobre

pertencente a uma rede colectiva deve ser da Categoria 3.

cabo coaxial, adaptado ao NQ2a. Nos edifícios com 4 ou mais

fracções autónomas, a rede de cabo coaxial deve ser

constituída, no mínimo, por 2 sistemas de cabo coaxial,

adaptados ao NQ2a (MATV e CATV).

PAT - Passagem aérea de topo (obrigatória)

Sistemas de antenas(MATV, SMATV, FWA)

ATE Armário de As redesATE - Armário de Telecomunicações de

Edifício (superior)

Permite a ligação dos sistemas de antenas

Rede Individual de Cliente (RIC) -

residencial ou escritório

Os componentes e os cabos em pares de cobre

das RIC são de categoria 5 ou superior

As redes individuais de

cabos seguem uma topologia em

estrela (obrigatório)

ATI ATI

Tomadas de cliente(par de cobre e cabo

coaxial)Coluna Montante de

cabos de pares de cobre de categoria 3 ou

superior (+ reserva)

Armário de Telecomunicações

Individual

Os componentes e os cabos coaxiais das RIC

suportam sinais, no mínimo, até 1GHz

Na rede individual os cabos partilham a mesma tubagem

ATI

Tubos de entrada de cabos de operadores

Coluna Montante de sistemas de cabos coaxiais (+ reserva)

(num edifício de 4 ou mais fracções é obrigatória a

existência de 2 sistemas, que partilham a mesma

t bagem)

ATI

Câmaras de Visita de

operadores

operadores

Entrada subterrânea (obrigatória)

tubagem) ATE (inferior)

Ponto de ligação dos operadores das redes fixas

Caixa de entrada de

cabos (opcional)

25|

Figura 3 – Exemplo dos espaços e redes de tubagens de uma ITED

(Adaptado de Prescrições e Especificações Técnicas – Manual ITED)

ARTIGO TÉCNICO

Considerações finaisCertificação, Vistorias e Fiscalização

As Infra‐estruturas de Telecomunicações em Edifícios e

respectiva legislação, não são especificações fixas ao longo

do tempo, pelo contrário, as soluções técnicas adoptadas

para cada um dos projectos, a par das evoluções

tecnológicas, contribuem para que ao nível das ITED’s haja

uma constante actualização de conhecimento e soluções

Durante a execução das infra‐estruturas de

telecomunicações ou no seu término, são efectuadas

“análises” às instalações, com o principal objectivo de

certificar a conformidade das instalações, de acordo com as

Prescrições e Instruções Técnicas e, sobretudo, de acordo

com o projecto apresentado, bem como certificar a

técnicas. Todo este processo é, pois, dinâmico requerendo,

por isso, uma constante necessidade de formação nos

domínios das ITED’s.

O projectista é soberano na escolha dos diferentes Níveis de

Qualidade para as instalações, salvaguardando‐se sempre a

conformidade dos materiais e a sua adequação ao ambiente

do local a instalar. As instalações são verificadas por uma

entidade certificadora ou instalador‐certificador. Com efeito,

e segundo o número 2 do artigo 22º do DL 59/2000, no caso

da instalação ter sido realizada por um instalador‐

certificador, pode o mesmo proceder à auto certificação da

obrigatoriedade de cumprimento de Níveis de Qualidade

mínimo exigidos. Porém, e de forma a dotar as infra‐

estruturas de melhores desempenhos, a escolha e selecção

desses mesmos Níveis de Qualidade poderão ser superiores

aos especificados regulamentarmente, aliás, e ao nível da

concepção do projecto ITED bem se poderá dizer que... o céu

obra, com emissão do correspondente certificado. Por outro

lado, no caso da instalação ter sido realizada por um

instalador devidamente inscrito como tal no ICP‐ANACOM,

mas não qualificado para proceder à certificação, esta deve

ser efectuada por um instalador‐certificador ou por uma

entidade certificadora.

é o limite!

A elaboração deste artigo surge no seguimento da segunda

publicação da revista técnica “Neutro à Terra”, da área de

Máquinas e Instalações Eléctricas, do grupo de disciplinas de

Sistemas Eléctricos de Energia, do Departamento de

É da competência do instalador‐certificador ou entidade

certificadora emitir certificados de conformidade das

instalações, fiscalizar (em fase de execução) as instalações,

Alertar o director de obra para qualquer facto relevante

relativo à execução da instalação e participar na vistoria que

Engenharia Electrotécnica do Instituto Superior de

Engenharia do Porto e visa, fundamentalmente, contribuir

para o enriquecimento do conhecimento das competências

no âmbito de actuação do projecto ITED.

conduz à emissão de licença ou à autorização de utilização

do edifício. A posterior conservação da ITED e os respectivos

encargos são da responsabilidade dos proprietários ou das

administrações dos edifícios, artigo 32º do DL 59/2000,

podendo ser efectuada por um instalador escolhido pelo

dono de obra.

|26

ARTIGO TÉCNICO

Engº Roque Filipe Mesquita BrandãoInstituto Superior de Engenharia do Porto

A Solução POWERLINE Para o Sector Residencial

Introdução

Apesar de muito utilizada no sector industrial, a automação

ainda não atingiu o mesmo patamar de implementação no

tecnológica permitiu desenvolver soluções para este tipo de

situações. Hoje em dia não é necessário reconstruir a

habitação para instalar sistemas domóticos. Existem

soluções que usam a rede eléctrica já instalada e que

sector doméstico. A evolução tecnológica leva a que quase

todos os dias apareçam novos produtos que visam a

implementação de sistemas domóticos que possibilitem o

conforto, a segurança e a eficiência nas habitações. Contudo,

quando se pretende instalar um sistema domótico com o

objectivo de simplificar os processos numa habitação, a

permitem instalar funções domóticas na habitação.

Funções usuais

Não é preciso ter uma casa totalmente automatizada para

que ela seja considerada “inteligente”. Muitas vezes a busca

palavra que surge não é “simplicidade”, mas sim

“complicação”.

Para além de a grande maioria das pessoas não estar

familiarizada com as funcionalidades que um sistema

domótico permite, existe sempre o pensamento que esses

por mais e mais automatização dos processos leva ao

aumento da complexidade e ao inerente aumento do preço

do sistema instalado. Quando se pretende dotar uma

instalação com um sistema domótico, a primeira coisa que se

deverá fazer é perceber o que realmente se pretende. Saber

quais são as funções que realmente fazem sentido dotar de

sistemas têm um custo elevado, o que de certa forma não é

um pensamento errado. Se quanto ao aspecto do preço, não

há muito a fazer, ele depende das leis do mercado e do custo

da inovação, quanto à complexidade da instalação e

utilização dos sistemas, trata‐se de um pensamento induzido

nas pessoas que não conhecem os sistemas domóticos e que

alguma “inteligência”.

Um dos sistemas que numa habitação faz algum sentido ser

comandado é o do sistema de estores e toldes.

facilmente se consegue desmistificar.

Os projectos de domótica nas habitações deveriam ser

pensados aquando do projecto da habitação. No entanto, a

realidade não é essa. A grande maioria das habitações não

foi pensada para a instalação desses sistemas e só depois da

27|

instalação eléctrica estar efectuada e a habitação habitada é

que se percebe que se precisava de ter mais alguma

flexibilidade e funcionalidade na instalação. A evolução Fig.1 – Comando de estores com sistema PLC

ARTIGO TÉCNICO

A instalação de alarmes técnicos tais como a detecção de

gases combustíveis, a detecção de monóxido de carbono, a

Poder abrir ou fechar os estores individualmente ou por

grupos, ou fazer o comando de acordo com a quantidade de

detecção de inundação e a detecção de incêndios são

funções que devem ser implementadas. A possibilidade de

em caso de fuga de gás ou de inundação se poder actuar nas

electroválvulas para se efectuar o corte do gás ou da água,

ou em caso de incêndio de fazer soar um alarme sonoro, são

funções muito úteis numa habitação.

luz natural ou vento existente. Esta é uma função que para

além do conforto que introduz, leva também ao aumento da

eficiência energética da habitação.

A iluminação é outro dos sistemas que se deve dotar de

alguma automatização.

Fig.2 – Cenários de iluminação

Os três sistemas que se falaram anteriormente são os que

usualmente são dotados de “inteligência” numa habitação.

Também começa a ser usual querer comandar alguns

circuitos de potência, por exemplo o circuito em que está

ligada a televisão ou as máquinas de lavar roupa ou louça, ou

pode ter interesse comandar algumas tomadas, ou até a

A criação de cenários de iluminação ou a variação da

iluminação de acordo com as necessidades ou de acordo

com a iluminação natural existente cria uma sensação de

conforto, flexibilidade e eficiência da instalação.

A segurança é um outro sistema que deve ser considerado.

difusão sonora, ou o aquecimento. Contudo, apesar de

quase todas as funções poderem ser dotadas de

“inteligência”, é preciso ter em atenção que quanto mais

funções se pretenderem automatizar, mais cara ficará a

instalação e a complexidade da mesma também aumenta.

Tecnologia POWER LINE

A tecnologia Powerline Carrier (PLC) usa a cablagem

tradicional de uma instalação (circuitos de tomadas e

iluminação) para enviar as mensagens entre os emissores e

os receptores. É enviado um sinal modulado em frequência

|28

Detector de inundação (normalmente superior a 100kHz) pelos condutores

eléctricos da instalação e apenas os receptores programados

para esses sinais poderão actuar de acordo com esse sinal.Fig.3 – Alarmes técnicos

Detector de gás

ARTIGO TÉCNICO

Como esta tecnologia usa a cablagem da instalação eléctrica

da habitação, é preciso ter em atenção que como as

ideia de que este tipo de sistemas são demasiadamente

caros. Como não é necessário aplicar a tecnologia a toda a

instalações estão ligadas pela mesma cablagem eléctrica, um

sistema instalado numa habitação poderá comunicar com a

instalação do vizinho. Para evitar esse tipo de situações é

conveniente a instalação de filtros no quadro eléctrico de

entrada da habitação. Existem já sistemas desenvolvidos em

que os aparelhos são dotados de um endereço, um código

instalação, ela pode ser aplicada de acordo com as

necessidades ou de acordo com a disponibilidade monetária

do proprietário da instalação.

Como se tenta demonstrar na figura 5, apenas na sala está

aplicado o sistema de domótica para comando da iluminação

único para cada aparelho. Nesse tipo de sistemas a

necessidade de filtros é menor. Os sistemas mais actuais

também combinam a tecnologia de infra vermelhos (IR) e

rádio frequencia (RF) com a tecnologia PLC. Com esta

combinação de sistemas a flexibilidade da instalação

aumenta. Por exemplo é possivel com um comando IR ou RF

e criação de cenários de iluminação, a restante instalação

eléctrica continua a ser a tradicional.

Uma limitação de alguns destes sistemas PLC é que a

transmissão do sinal pode ser feito através do condutor

neutro, o que implica a iunstalação de mais um condutor de

dar ordem a um estore para abrir ou fechar ou gerar um

cenário de iluminação numa sala.

neutro em algumas situações.

Quanto ao design e estética dos aparelhos, que antigamente

eram diferentes dos aparelhos de comando da instalação

tradicional, hoje em dia esse problema desapareceu. Os

fabricantes destes produtos investiram bastante neste

Fig.4 – Comunicação PLC

d i d i l õ é l ã ã

aspecto e é fácil encontrar aparelhos de comando com

design modernos e que não se diferenciam esteticamente da

aparelhagem tradicional. Em algumas marcas, as diferenças

existentes na aparelhagem não se conseguem notar

exteriormente, pois quer os espelhos quer as teclas são as

mesmas. A diferença está no mecanismo interno.

Uma vantagem deste tipo de instalações é que elas não são

estáticas, isto é, se num determinado momento quisermos

que um determinado comando deixe de fazer a sua função

para passar a fazer outra, não é necessário alterar a

aparelhagem mas apenas alterar a sua programação. Como

não são sistemas muito complicados, a programação

bé é fá il d d f G l é f itambém é fácil de entender e efectuar. Geralmente é feita

com recurso a apenas a uma chave de fendas e à manobra

de alguns switchs.

Uma outra vantagem deste tipo de sistemas é que não é

necessário alterar toda a instalação. É possível dotar de

“i t li ê i ” l di i õ d h bit ã

29|

“inteligência” apenas algumas divisões de uma habitação,

continuando o resto da habitação a usar a instalação

tradicional. Esta é uma vantagem importante porque anula a Fig.5 – Instalação tradicional e sistema PLC

ARTIGO TÉCNICO

haver um bus dedicado à passagem da informação. As

mensagens são enviadas pela cablagem tradicional da

Conclusão

instalação eléctrica.

Apesar de estes sistemas poderem ser utilizados como

upgrades às instalações tradicionais, sem haver a

necessidade de fazer uma nova instalação eléctrica, para se

tirar todo o partido das vantagens que estes sistemas

Neste artigo foi referido o sistema Powerline Carrier como

alternativa aos sistemas de domótica pura.

Este sistema, apesar de não ter todas as funcionalidades que

um sistema de domótica baseado na tecnologia EIB/KONNEX

possibilita, conseguem automatizar e controlar as funções

permitem, o ideal seria os projectistas eléctricos

dimensionarem as instalações para este tipo de sistemas ao

nível do projecto eléctrico.

mais úteis numa instalação, tais como a iluminação, o

comando de estores, o aquecimento e os alarmes técnicos.

Uma vantagem dos sistemas PLC é a não necessidade de

|30

ARTIGO TÉCNICO

Sistemas Geradores em Aproveitamentos Eólicos

Engº Pedro Miguel Azevedo de Sousa MeloInstituto Superior de Engenharia do Porto

Resumo

No presente artigo pretende‐se focar as características mais

relevantes dos principais sistemas de conversão de energia

actualmente em uso, fundamentalmente, ao nível dos

geradores, incluindo algumas referências aos conversores de

potência. Também são mencionadas as principais vantagens

e desvantagens dos diferentes sistemas e, por último, uma

eólica, fundamentalmente, no que se refere aos geradores e

conversores estáticos de potência. Começa‐se por referir os

princípios de base associados à conversão eólica. Em

seguida, faz‐se uma abordagem aos sistemas de velocidade

constante (baseados no gerador de indução com rotor em

gaiola) e velocidade variável (gerador de indução

breve referência a algumas tendências na sua evolução.

2. Potência Eólica

A expressão seguinte traduz a potência mecânica disponível

no veio de uma turbina eólica: [1], [2]

duplamente alimentado e sistemas sem caixa de

velocidades, baseados em geradores síncronos com

enrolamento de excitação e de imanes permanentes).

Referem‐se as principais vantagens e inconvenientes dos

diferentes sistemas e, no final, uma breve abordagem acerca

das tendências futuras.

(1)

sendo:

ρar – massa específica do ar [kg/m3];

Cp – rendimento aerodinâmico;

3ventorpar VACρ

21P =

1. Introdução

As crises petrolíferas mundiais, desde a década de 70 do

século XX e o aumento da consciência ambiental das

opiniões públicas têm motivado o interesse e crescimento da

Ar – secção de varrimento das pás da turbina

(transversal ao eixo rotórico) [m2];

Vvento – velocidade do vento no centro do rotor da

turbina[m/s].

Ar=πR2 (2)

exploração das energias renováveis. Em particular, a energia

eólica é aquela onde se tem verificado o maior crescimento

em termos de aproveitamentos. Actualmente, a sua

tecnologia encontra‐se num elevado nível de

desenvolvimento, principalmente na Europa e nos EUA. [1]

em que R corresponde ao raio do rotor, igual ao

comprimento de uma pá da turbina.

Cp, associado às características aerodinâmicas das pás da

turbina, traduz a relação entre a potência eólica

31|

Neste artigo, começa‐se por referir alguns dos princípios

básicos da captação da energia eólica. Pretende‐se focar as

características eléctricas dos principais sistemas eólicos

efectivamente convertida pela turbina e a potência contida

na massa de ar que atravessa a turbina – potência disponível

no vento.

ARTIGO TÉCNICO

3. Regulação da Potência da TurbinaO rendimento aerodinâmico (Cp) é função de 2 parâmetros:

A figura 1 ilustra a característica mecânica típica de uma

turbina eólica, estando evidenciadas 4 zonas distintas de

condições de vento:

• razão de velocidades na pá (λ), definida como o

quociente entre a velocidade de rotação da extremidade

das pás e a velocidade do vento no centro do rotor

(Vvento):

(3)vento

r

VRω

=λ

ωr ‐ velocidade angular rotórica;

• ângulo de passo (θ): ângulo entre o plano de rotação das

pás do rotor e da respectiva linha de corda do seu perfil

alar.

vento

Figura 1 – Característica Mecânica Turbina Eólica (linha a cheio: 

velocidade variável; linha a tracejado: velocidade constante)  [2]

Zona 1: valores baixos da energia cinética do vento, não

permite a conversão de energia;

Zona 2: os valores das potências convertidas são inferiores

As turbinas eólicas são projectadas para gerarem a máxima

potência para uma determinada velocidade do vento. Os

valores desta potência e da velocidade do vento são

designados, respectivamente, potência nominal (Pnominal) e

velocidade nominal do vento (ωr) – figura 1. [1]

à potência nominal; é aqui fundamental garantir

que o valor de Cp é máximo, o que só é possível

nos sistemas de velocidade variável (λ constante);

Zona 3: a potência convertida corresponde ao valor

nominal da turbina; o conteúdo energético do

vento é agora superior à potência nominal pelo

Existem turbinas eólicas que funcionam a velocidade

constante e velocidade variável; as primeiras estão

associadas às tecnologias iniciais de aproveitamentos

eólicos, sendo as turbinas de velocidade variável o resultado

de tecnologias mais recentes. Neste último caso, verifica‐se

que, o valor de Cp deverá ser reduzido, sob pena

do sistema entrar em sobrecarga;

Zona 4: cenário oposto ao da zona 1, isto é, o valor elevado

da velocidade do vento poderá danificar a turbina,

sendo esta normalmente desligada.

que o valor máximo de Cp está associado a uma razão

constante entre a velocidade angular do rotor (ωr) e a

velocidade do vento (Vvento), com � constante. Deste modo,

nas turbinas eólicas de velocidade variável o valor de λ é

constante – expressão 3.

|32

ARTIGO TÉCNICO

A regulação da potência convertida na zona 3 é efectuada de

dois modos distintos, consoante se tratem de turbinas com

década de 80 e inícios da década de 90 do século passado. [4]

velocidade constante ou variável.

No primeiro caso, a regulação é feita de forma passiva: as

características aerodinâmicas das pás são fundamentais

neste modo de controlo da potência convertida – a partir de

um valor pré‐definido da velocidade do vento, o rendimento

da turbina decresce – “stall effect” –, mantendo‐se

aproximadamente constante a potência fornecida pela

turbina ao gerador eléctrico. [2]

Nas turbinas com velocidade variável, a regulação da

potência convertida é feita de forma activa. A posição das

pás relativamente ao seu plano de rotação é ajustável –

ângulo de passo (θ) regulável (“pitch angle”). Deste modo, é

também possível reduzir o valor de Cp. Normalmente, para

velocidades do vento superiores ao valor nominal, as

turbinas passam a funcionar com velocidade constante

(nestas situações, a regulação de θ actua directamente no

Figura 2 – Tipos de Geradores Eólicos [3]

O estator do gerador de indução (gaiola de esquilo) é

directamente ligado à rede; A ligação mecânica do veio do

rotor da turbina e do veio rotor do gerador é efectuada

através de uma caixa de velocidades, devido à necessidade

l úl à lvalor do binário). [2]

4. Geradores Eléctricos em Sistemas Eólicos

Na figura 2 estão indicadas diferentes configurações de

sistemas geradores. No que se refere ao tipo de gerador

da velocidade deste último ter de ser superior à velocidade

de sincronismo imposta pela frequência da rede (50 ou 60

Hz). O controlo da potência na turbina é normalmente

efectuado com base no comportamento aerodinâmico das

suas pás (“stall effect”) [2].

f i d á i d i d ãeléctrico, são sistemas baseados em máquinas de indução

trifásicas (rotor em gaiola de esquilo nas primeiras gerações;

posteriormente, geradores de rotor bobinado) e em

máquinas síncronas trifásicas (c/ enrolamento de excitação

e, posteriormente, de imanes permanentes).

O funcionamento da máquina de indução com rotor em

gaiola como gerador está associado a deslizamentos (s)

negativos, isto é, velocidades de rotação rotóricas superiores

à velocidade de sincronismo – figura 3.

A gama de funcionamento do gerador está compreendida

Os sistemas 1,2,3 e 4 são actualmente os mais relevantes,

pelo que serão descritos apenas estes.

4.1.Gerador de Indução com Rotor em Gaiola de Esquilo

(sistema 1)

entre s=0 (n=ns) e o deslizamento nominal, s=sn (n=nn), uma

vez que correspondem a regimes de funcionamento nos

quais a corrente no estator não excede o valor nominal. Os

baixos valores dos deslizamentos nominais – característicos

das máquinas de indução – explicam a utilização destes

sistemas em turbinas com velocidade praticamente

33|

Este sistema, para turbinas com velocidade constante,

pertence às primeiras gerações de aproveitamentos eólicos –

em Portugal, o seu aparecimento remonta aos finais da

constante. Não obstante, é de referir a possibilidade de

alguma capacidade de adaptação às flutuações do vento,

decorrente da natureza assíncrona do gerador.

ARTIGO TÉCNICO

De notar neste último algumas semelhanças, apenas em

termos de princípio, com os dos sistemas baseados em

geradores de indução duplamente alimentados.

Posteriormente, em finais da década de 90, surgiram novos

sistemas, dos quais se destacam os referidos como 2, 3 e 4.

4.2. Gerador de Indução Duplamente Alimentado (sistema 2)

O estator do gerador é também directamente ligado à rede.

O rotor é ligado à rede (naturalmente, máquinas de rotor

bobinado) através de um conversor estático de potência. O

princípio deste sistema é o de aproveitamento da energia deFigura 3 – Característica Mecânica da Máquina de  Indução 

T ifá i (U f ) deslizamento, associada à dissipação de energia na

resistência do rotor (Rr). Tal como ilustrado na figura 4, o

valor desta resistência condiciona o deslizamento da

máquina, isto é, a velocidade do rotor.

Trifásica (U,f constantes)

Um dos inconvenientes bem conhecidos das máquinas de

indução é o de não serem capazes de desenvolver o campo

magnético necessário ao seu funcionamento , fundamental

no processo de conversão electromecânica de energia (neste

â i lé t i ) A á i it d bcaso, mecânica ‐ eléctrica). A máquina necessita de absorver

energia reactiva para criar o campo magnético referido,

sendo aquela fornecida pela rede. Assim, estes sistemas

exigem a inclusão de baterias de condensadores de modo a

compensarem o factor de potência da máquina.

Normalmente, os fabricantes permitem a compensação para

valores unitários através de baterias de condensadores com

Figura 4 – Influência da Resistência Rotórica na Velocidade da 

Máquina de Indução Trifásica (U,f constantes)

valores unitários, através de baterias de condensadores com

2 escalões. [4]

Este sistema possui algumas variantes que permitem uma

melhor adaptação às inevitáveis flutuações do vento, sendo

de destacar: [2]

No entanto, a regulação da velocidade da máquina através

da alteração da resistência rotórica, implica um aumento da

energia aí dissipada. A inclusão do conversor de potência

mencionado permite a regulação do deslizamento, sendo

que, uma parte da energia que seria dissipada no rotor passa

a ser injectada na rede (De notar que o controlo da

• geradores equipados com dois enrolamentos estatóricos

com números de pólos distintos – possibilidade de

funcionamento em duas velocidades distintas.

• geradores equipados com sistema de variação

electrónica da resistência rotórica permitindo maiores

|34

a ser injectada na rede. (De notar que o controlo da

velocidade de um motor de indução trifásico por regulação

do deslizamento assenta neste mesmo conceito).

electrónica da resistência rotórica, permitindo maiores

variações de velocidade – turbinas de velocidade semi‐

variável.

ARTIGO TÉCNICO

Deste modo, é possível ter o gerador a funcionar com

diferentes velocidades rotóricas, melhorando também o seu

(Insulated Gate Bipolar Transistor). Os sistemas de controlo

dos dois conversores baseiam‐se na modulação da largura de

rendimento, uma vez que a injecção da energia na rede se

faz através do estator e do rotor. Naturalmente, este sistema

está associado a turbinas com velocidade variável.

O controlo da potência na turbina é realizado através da

regulação do ângulo de passo (“pitch angle”), anteriormente

referido. A manutenção de Cp no valor máximo é efectuada

impulso (Pulse Width Modulation – PWM).

O conversor ligado aos terminais do rotor (AC/DC) regula a

corrente rotórica (módulo e argumento). Significa que o

conversor pode fornecer energia reactiva à máquina,

permitindo a sua magnetização.

até ser atingido o valor nominal da corrente do gerador.

É também necessária a inclusão de uma caixa de velocidades

de modo a adaptar as velocidades dos eixos rotóricos da

turbina e do gerador.

4.2.1. Conversor Estático de Potência

O conversor do lado da rede (DC/AC) regula a tensão do

andar DC, podendo também injectar energia reactiva na

rede. Deste modo, estes sistemas podem contribuir para a

estabilidade da tensão da própria rede.

A capacidade de regulação dos valores da potência activa e

reactiva trocadas com a rede é conseguida através do

A figura 5 ilustra a estrutura do conversor de potência usado

nestes sistemas – andar de rectificação, andar DC e andar

inversor –, bem como os módulos de controlo.

controlo vectorial no gerador, permitindo ajustar o módulo e

argumento das correntes alternadas (AC) dos conversores.

[2], [4]

Os sistemas baseados em geradores de indução necessitam

de caixa de velocidades para o acoplamento do veio da

Figura 5 – Conversor de Potência

turbina e do veio do gerador. Com efeito, são comuns

valores de velocidade no veio da turbina entre 30 a 60 rpm;

dependendo da frequência da rede (50 ou 60 Hz) e do

número de pólos magnéticos do gerador (usualmente, 4 ou 6

pólos), são frequentes valores da sua velocidade rotórica

entre 1000 e 1800 rpm. Nos sistemas de geração eólica mais

O rectificador (controlado) e o inversor apresentam

estruturas semelhantes (figura 6):

recentes tem‐se procurado a eliminação da caixa de

velocidades, pois a sua inclusão acarreta um aumento

substancial do custo total do sistema, bem como operações

de manutenção mais frequentes.

4.3. Máquina Síncrona de Velocidade Variável (sem caixa

Figura 6 – Estrutura do Rectificador e Inversor 

Basicamente são constituídos por pontes de 6 elementos

de velocidades) (sistemas 3 e 4)

Estes sistemas referem‐se a aproveitamentos eólicos

equipados com máquinas síncronas. As respectivas turbinas

são de velocidade variável e, contrariamente aos sistemas

anteriormente referidos, não existe caixa de velocidades.

35|

Basicamente, são constituídos por pontes de 6 elementos

semicondutores de potência (interruptores controlados,

indicado pelas setas a vermelho), tipicamente IGBT´s

Assim, o gerador síncrono (com enrolamento de excitação

convencional – sistema 3 – e, mais recentemente, de imanes

permanentes – sistema 4) é ligado à rede através de um

ARTIGO TÉCNICO

5. Comparação Entre os Sistemas [2]conversor de potência, de modo a converter o valor da

frequência aos terminais do gerador na frequência da rede

As considerações aqui apresentadas baseiam‐se nos

seguintes critérios:

5.1. Custo, dimensão e peso

Em termos médios, o custo dos geradores de indução com

t i l é d 25% i f i d d

(figura 7).

rotor em gaiola é cerca de 25% inferior aos geradores de

rotor bobinado usados nos sistemas duplamente

alimentados.

Os conversores de potência dos sistemas com gerador de

indução duplamente alimentado têm menores dimensões e

são mais baratos do que nos sistemas com geradores

í

Figura 7 – Estrutura dos Sistemas Baseados na Máquina Síncrona 

d V l id d V iá l [E ] síncronos.

O custo dos geradores síncronos (convencionais e de imanes

permanentes) é superior ao dos geradores de indução

(aqueles têm maiores dimensões e são mais pesados, para

além de se tratarem de máquinas com particularidades

ó i it t óli t i l d

de Velocidade Variável [Enercon]

O controlo da potência na turbina é realizado através da

regulação do ângulo de passo (“pitch angle”). [2], [4]

4.3.1. Conversor Estático de Potência

próprias para aproveitamentos eólicos, tais como, elevado

número de pólos, estatores hexafásicos,...). No entanto, é de

referir a ausência de caixa de velocidades, o que atenua de

forma significativa as diferenças anteriores.

5.2. Rendimentos da Captação Eólica

O conversor de potência apresenta uma estrutura

semelhante à descrita na secção anterior; apenas o andar de

rectificação controlada é usualmente constituído por uma

ponte de tiristores.

A tensão na entrada do andar inversor (DC/AC) figura 5 é

Obtém‐se melhores rendimentos na captação de potência

eólica nos sistemas de velocidade variável, uma vez que,

garantido a proporcionalidade entre a velocidade do rotor da

turbina e a velocidade do vento, o rendimento aerodinâmico

mantém‐se no valor máximo em toda a gama de velocidades

da zona 2 da figura 1 Nos sistemas de velocidade constante

A tensão na entrada do andar inversor (DC/AC) – figura 5 – é

regulada para um valor constante. É de referir que para

baixos valores da velocidade de rotação, a excitação do

gerador não consegue manter o valor de tensão DC referido.

Nessas situações, torna‐se necessário recorrer a um

conversor DC/DC (“chopper”) instalado entre a saída do

andar rectificador e o andar DC de modo a garantir que a da zona 2 da figura 1. Nos sistemas de velocidade constante,

o rendimento máximo ocorre apenas para uma velocidade

do vento fixa. De notar ainda a diminuição do rendimento

das caixas de velocidades e dos conversores de potência

para regimes de carga inferiores ao nominal.

No que se refere aos geradores, nos sistemas com máquinas

síncronas a ausência de caixa de velocidades (acoplamento

andar rectificador e o andar DC, de modo a garantir que a

tensão DC se mantém no valor pretendido; para velocidades

de rotação mais elevadas o “chopper” é desligado.

O inversor (lado da rede) é constituído por uma ponte de 6

IGBT (figura 6), controlada por modulação da largura de

impulso (PWM) tornando também possível regular a

|36

síncronas, a ausência de caixa de velocidades (acoplamento

directo) implica naturalmente velocidades rotóricas mais

baixas (na ordem das dezenas de rpm) do que nos geradores

impulso (PWM), tornando também possível regular a

injecção de potência activa, bem como a potência reactiva

trocada com a rede (controlo vectorial). [4]

ARTIGO TÉCNICO

de indução pelo que os binários desenvolvidos são muito

superiores. Por este motivo, o rendimento nos geradores

Quanto aos sistemas de velocidade variável baseados em

geradores síncronos, o interesse pelas máquinas de imanes

síncronos eólicos é inferior ao dos geradores de indução. [2]

5.3. Fiabilidade e manutenção

Os geradores de indução de rotor bobinado e os geradores

síncronos com enrolamento de excitação (clássicos) são

permanentes tem aumentado nos últimos 10 anos,

essencialmente, pela diminuição do preço dos materiais

magnéticos, tornando‐as mais competitivas do ponto de

vista económico. Em relação aos geradores com

enrolamento de excitação, apresentam melhor rendimento –

eliminação das perdas rotóricas – e são mais leves. No

dotados de anéis e escovas. Deste modo, as acções de

manutenção e inspecções periódicas são mais frequentes,

relativamente aos geradores de indução com rotor em gaiola

e geradores síncronos de imanes permanentes.

A inclusão da caixa de velocidades diminui significativamente

a fiabilidade do sistema, fazendo aumentar as operações de

entanto, a capacidade de controlo é menor, uma vez que a

excitação é fixa.

Como referido anteriormente, os geradores síncronos

aplicado a aproveitamentos eólicos apresentam

características próprias. Como tal, o desenvolvimento de

manutenção.

Nos sistemas de velocidade constante, variações bruscas da

velocidade do vento implicam variações do binário

desenvolvido, bastante menores nos sistemas de velocidade

variável. Assim, as turbinas de velocidade constante sofrem

novas configurações de máquinas para acoplamentos

directos (por ex., geradores de fluxo axial e transversal)

reveste‐se de elevado interesse, quer na actualidade, quer

no futuro próximo.

Fontes de Informação Relevantes

solicitações mecânicas mais intensas, conduzindo a

aumentos de fadiga e manutenção.

6. Tendências Futuras dos 3 Sistemas [2]

Nos últimos anos, os sistemas de velocidade variável têm

[1] Castro, Rui M. G., “Introdução à Energia Eólica”, Instituto

Superior Técnico, edição 2, Janeiro de 2004.

[2] Polinder, Henk et al., “Basic Operation Principles and

Electrical Conversion Systems of Wind Turbines”, EPE

vindo a substituir os sistemas de velocidade constante. As

razões encontram‐se descritas nas secções anteriores.

Relativamente aos sistemas de velocidade variável baseados

no gerador de indução duplamente alimentado, há a referir,

como vantagens, tratarem‐se de máquinas convencionais e o

Journal, Vol. 15, nº4, December 2005.

[3] CIGRE, TF 38.0110

[4] Ferreira de Jesus, J.M., Castro, Rui M. G., “Equipamento

Eléctrico dos Geradores Eólicos”, Instituto Superior

facto destes sistemas (últimas gerações) terem maior

capacidade de se manterem em funcionamento quando

ocorrem falhas na rede. É igualmente de realçar a

capacidade de contribuição para a estabilidade da tensão e

frequência da rede, através do controlo, respectivamente,

das potências reactiva e activa.

Técnico, edição 1.0, Abril de 2008.

37|

Como referido, a grande desvantagem reside na necessidade

da caixa de velocidades.

ARTIGO TÉCNICO

Harmónicos em Instalações Eléctricas.Causas efeitos e normalização

Engº Henrique Jorge de Jesus Ribeiro da SilvaInstituto Superior de Engenharia do Porto

Causas, efeitos e normalização.

1. Análise harmónica

Jean Baptiste Joseph, barão de Fourier, publicou em Paris no

O princípio de Fourier é basicamente o seguinte: sendo dado

um sinal (função) periódico representá‐lo como série de

senos e co‐senos. Obviamente que se o sinal já for um seno

ano de 1822 a sua ópera magna “Théorie Analytique de la

Chaleur”. Nesta obra Fourier demonstrava que a condução

do calor nos corpos sólidos podia ser descrita através de uma

série infinita de senos e co‐senos. O trabalho estimulou

investigações nos mais variados campos da ciência e da

técnica, tendo ressaltado que o tipo de formulação

ou co‐seno nada mais haverá para dizer (eventualmente, um

termo médio não‐nulo); mas o nosso intuito é o de extrair

informação de onde a haja, i.e., de funções não‐sinusoidais.

Aos vários termos da série de Fourier, cada um deles de

argumento múltiplo inteiro do período da função original,

dá‐se‐lhes o nome de harmónicos, sendo a ordem destes

matemática empregada por Fourier era um pré‐requisito

para a solução de fenómenos que exibiam natureza

periódica.

O método de exprimir funções periódicas em termos de

somas de senos e co‐senos recebe o nome de Análise

Harmónica.

precisamente o valor desse múltiplo.

2. Harmónicos em sistemas eléctricos

Um sistema é dito linear quando é possível descrevê‐lo

mediante um conjunto de equações diferenciais lineares de

coeficientes constantes.

Isso significa que num sistema eléctrico linear, alimentado

com tensões sinusoidais, as correntes dos diversos ramos

serão igualmente sinusóides da mesma frequência (regime

permanente).

Caso tal não suceda, as correntes virão distorcidas e, assim,

também as tensões de alimentação se desviarão da forma

sinusoidal desejada, uma vez que a rede sempre comportará

uma impedância não desprezável.

De um modo geral estes harmónicos serão de ordem

superior, múltiplos inteiros da frequência fundamental, mas,

devido às características especiais dos sistemas não‐lineares,

|38

Fig. 1 Frontispício da Théorie Analytique de la Chaleur 

em especial para cargas assimétricas e variáveis no tempo,

poderão surgir outros harmónicos não‐característicos, inter‐

harmónicos, sub‐harmónicos emesmo um espectro contínuo.

ARTIGO TÉCNICO

No início dos anos 70 sobrevieram dois acontecimentos que

concorreram para a constante preocupação que desde então

De um modo geral os equipamentos geradores de

harmónicos, quando considerados individualmente,

o conteúdo harmónico das redes eléctricas tem suscitado

entre a comunidade electrotécnica ‐ o embargo petrolífero,

que teve como consequência a busca da eficiência

energética, e o domínio da técnica de controle de velocidade

de motores com dispositivos do estado sólido.

A proliferação de cargas não‐lineares, que desde então se

provocam distorção em escala reduzida, exceptuando certas

grandes cargas não‐lineares como fornos a arco,

cicloconversores, sistemas electrónicos de grande potência

com regulação de fase, rectificadores não‐controlados com

condensadores de filtragem (smoothing): é a extensão do

seu número que causa sérios problemas.

tem verificado, tem conduzido ao aumento do conteúdo

harmónico existente e consequentemente ao agravamento

das perturbações da rede eléctrica.

3. Cargas responsáveis pela geração de harmónicos

E Z

IU E ZI= −

Carga nao-poluente/carga sensível

%

Tensão da fonte0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

-30

-20

-10

0

10

20

30

0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

-20

-10

0

10

20

20

U

Dentre as cargas geradoras de perturbação harmónica

contam‐se:

1. sistemas de rectificação na indústria, transportes,

transporte de energia e equipamento electrodoméstico;

2. compensadores estáticos;

Fig. 2 Acção das cargas poluidoras sobre a qualidade da tensão

De um modo geral os equipamentos geradores de

h ó l

I

Carga não-linear0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

3. fornos a arco de CA e CC;

4. cicloconversores;

5. inversores;

6. iluminação com lâmpadas de descarga, por ex.

fluorescentes, vapor de sódio, vapor de mercúrio, com

halogéneos metálicos, etc;

harmónicos, quando considerados individualmente,

provocam distorção em escala reduzida, exceptuando certas

grandes cargas não‐lineares como fornos a arco,

cicloconversores, sistemas electrónicos de grande potência

com regulação de fase, rectificadores não‐controlados com

condensadores de filtragem (smoothing): é a extensão do

ú é i bl7. variadores de velocidade em motores de CC e CA;

8. fontes comutadas (switch mode power supplies);

9. fontes ininterruptíveis (uninterruptible power supplies);

10. balastros electrónicos e de núcleo de ferro (saturados);

11. equipamento electrónico de controle de processos,

controladores lógicos programáveis (PLCs), etc;

seu número que causa sérios problemas.

Estas fontes de distorção, de acordo com o impacto dos seus

efeitos, podem ser definidas como fontes identificadas,

grandes cargas não‐lineares, e fontes não‐identificadas,

pequenas cargas dispersas mas numerosas.

12. computadores pessoais, impressoras, etc;

13. variadores de luminosidade (dimmers);

14. equipamento de aquecimento por indução;

15. equipamento eléctrico de soldadura;

16. funcionamento de transformadores nos limites da

saturação;

4. Efeitos dos harmónicos em redes eléctricas

Os efeitos negativos da ocorrência dos harmónicos podem

ser integrados em duas categorias:

Ef it i t tâ

39|

17. geradores;

18. motores de indução com rotor em gaiola; Etc.

‐ Efeitos instantâneos

‐ Efeitos de longa duração

ARTIGO TÉCNICO

harmónica de corrente. Os harmónicos provocam aumento

da dissipação térmica e podem levar à deterioração do

4.1.Efeitos instantâneos

dieléctrico. De um modo geral, os condensadores estão

habilitados para suportar sobretensões de exploração de

longa duração de 10%, sobretensões de curta duração de

20% e sobreintensidades devidas aos harmónicos de 30%. As

normas internacionais da CEI/IEC e da ANSI/IEEE especificam

as características destes dispositivos, medidas de instalação,

Estes efeitos estão associados a falhas, mau funcionamento

ou degradação do desempenho dos equipamentos ou

dispositivos devido à perda de sincronismo por alteração da

passagem por zero da onda de tensão. Os aparelhos de

regulação, equipamento electrónico e computadores são‐

lhes particularmente sensíveis.

filtragem anti‐ressonante e outras acções a tomar para o seu

uso correcto.

3. Disjuntores e fusíveis

Os harmónicos podem prejudicar a capacidade de

interrupção para o caso dos disjuntores mercê de elevados

Elevadas amplitudes dos harmónicos com frequências

próximas da frequência de controle podem perturbar o

funcionamento de relés detectores de picos usados em

grandes redes de energia para controle centralizado.

4.2.Efeitos de longa duração

di/dt no cruzamento por zero. A produção suplementar de

calor nos solenoides dos relés magnéticos em disjuntores

magnetotérmicos, devida às frequências elevadas, podem

reduzir até 20% o limiar de disparo destes aparelhos.

Relativamente aos fusíveis, pela razão térmica do seu

princípio de funcionamento, parecem não ser afectados pela

Estes efeitos são sobretudo de natureza térmica e estão

ligados, pelas perdas adicionais e sobreaquecimento, ao

envelhecimento prematuro e mesmo avaria de

condensadores, máquinas rotativas e transformadores.

distorção harmónica.

4. Condutores

Os harmónicos de corrente provocam sobreaquecimento

além do esperado pelo valor eficaz da corrente

essencialmente por duas ordens de razão: uma devido ao

Sir William Thomson, Lorde Kelvin, dizia que se começava a

saber alguma coisa de um assunto quando se era capaz de

descrevê‐lo através de números. Observação muito judiciosa

pois que sabendo‐se dos problemas causados pelos

harmónicos a sua quantificação encontra‐se longe de estar

feita. Daí que, para certos equipamentos, apenas se poderá

efeito pelicular e ao efeito de proximidade, por um lado e,

por outro, em redes com neutro distribuído a produção de

harmónicos múltiplos de três, por se encontrarem em fase ‐

são de sequência homopolar (sequência zero), somam‐se em

vez de se anularem dando origem a correntes elevadas no

condutor neutro. Valores estes que podem atingir até 1,7

dar uma informação qualitativa.

Assim:

1. Variadores de velocidade

Estes equipamentos são sempre geradores de harmónicos

mas igualmente sujeitos aos seus efeitos: múltipla detecção

vezes, mesmo mais, dependendo do valor dos harmónicos, a

corrente eficaz das fases. Geralmente estas instalações têm

o neutro reduzido o que implica uma dupla preocupação: o

sobreaquecimento do condutor e a elevada queda de tensão

nele produzida, questão preocupante se o sistema de

protecção de pessoas escolhido for o TN‐C, terra pelo

de cruzamento por zero, elevados valores de dv/dt, etc.

2. Condensadores

Estes aparelhos não são geradores de harmónicos mas

podem constituir malhas para circuitos de ressonância o que

pode ser um problema grave para a integridade da rede. A

|40

neutro, condutores neutro e protecção comuns. Nesta

situação, o sistema TN‐C é altamente desaconselhável.

A duplicação da sua secção relativamente à das fases,

sua inserção deve pois merecer atenção e estudo cuidados.

Os condensadores por possuírem impedância inversamente

proporcional à frequência são amplificadores de distorção

ARTIGO TÉCNICO

pressupondo o mesmo modo de instalação, é uma medida

para obstar o problema do aquecimento excessivo

continuamente aplicada reduz o tempo médio de vida das

lâmpadas de 47%. Relativamente às lâmpadas de descarga

5. Equipamentos e instrumentos electrónicos

A detecção múltipla de passagem por zero, para sistemas

que usam a passagem por zero como medida do tempo,

pode provocar funcionamento desajustado dos sistemas. Em

particular, todos os dispositivos que sincronizam com a

referem‐se o ruído audível e possíveis ressonâncias

envolvendo as lâmpadas, balastros e condensadores usados

na rectificação do factor de potência.

7. Aparelhagem de medida e contadores

Amperímetros e voltímetros que baseiam o seu

passagem por zero são considerados vulneráveis à distorção

harmónica. Semicondutores comutados à passagem por zero

da tensão, para reduzir a interferência electromagnética, são

também sensíveis à múltipla detecção e sujeitos a mau

funcionamento. Equipamento electrónico, como fontes de

tensão, que usam o pico da tensão de entrada para carregar

funcionamento nos valores eficazes das grandezas a medir

são relativamente imunes à distorção da forma de onda dos

sinais. Pelo contrário, os medidores sensíveis ao valor médio

absoluto ou ao valor de pico e calibrados para indicar

valores eficazes não devem ser empregados na presença de

distorção harmónica. Erros podem atingir valores de 13% e

condensadores e estabilizar o seu valor de saída,

dependendo do conteúdo harmónico da mesma, podem

encontrar‐se a operar acima ou abaixo do valor de entrada

embora possa manter‐se o valor eficaz nominal da tensão na

mesma. Certos fabricantes especificam valores máximos

para o factor de crista (entendido como o quociente entre o

mais. Os contadores de energia de indução, os mais

frequentes, sob condições de tensão e corrente distorcidas

podem apresentar erros de até –20%, subcontagem, e com

tensão sinusoidal e corrente distorcida de até +5%,

sobrecontagem. Este tipo de contadores não são

apropriados para instalações com forte distorção de tensão e

valor de pico do sinal e o seu valor eficaz, o que para

sinusóides vale ) de, por exemplo, .

Outro problema é a quebra de tensão (voltage notch)

produzida pela comutação de semicondutores em

conversores (quebra de comutação). Estas quedas são

expressas através da taxa dv/dt. Podem produzir mau

corrente devido quer aos erros de contagem quer às

possíveis ressonâncias mecânicas na gama dos 400 a 1000

Hz. Os contadores electrónicos têm normalmente

desempenho excelente em redes poluídas.

8. Relés de protecção

2 1,02 ±

funcionamento dos equipamentos e se cruzarem o zero

interferem com os sistemas de detecção de zero como

explicado antes. Harmónicos fraccionários, isto é,

harmónicos cuja ordem não é um número inteiro, e sub‐

harmónicos podem afectar televisores e monitores de vídeo.

Tão‐somente 0,5% de um harmónico fraccionário, amplitude

As distorções nas formas de onda afectam o desempenho

dos relés, podem causar mau funcionamento ou impedi‐los

de funcionar quando devido. Variando o ângulo de fase

entre as componentes fundamental e harmónicas da tensão

ou corrente pode significativamente alterar a característica

de resposta dos relés.

referida à fundamental, produz modulação de amplitude do

sinal fundamental responsável pelo alargamento e

contracção periódicos da imagem num TRC (tubo de raios

catódicos).

6. Iluminação

9. Máquinas rotativas

Os harmónicos aplicados a máquinas rotativas podem causar

aquecimento, vibrações, binários pulsantes ou ruído. O

sobreaquecimento rotórico é o principal problema associado

à distorção da tensão. As perdas nas máquinas eléctricas

41|

Redução da vida útil das lâmpadas incandescentes uma vez

que são sensíveis à sobretensão aplicada. Estudos referem

queuma sobretensão, devida aharmónicos, de valor eficaz 5%

dependem do espectro da tensão de alimentação. As perdas

no núcleo podem tornar‐se significativas para motores de

indução alimentados por inversores que produzem

ARTIGO TÉCNICO

11. Transformadores

O primeiro efeito dos harmónicos nos transformadores é o

harmónicos de frequências elevadas. O aumento da

temperatura de funcionamento dos motores reduzirá o

aquecimento adicional gerado por efeito das correntes de

Foucault induzidas no núcleo destas máquinas. Outros

problemas incluem eventual ressonância entre a indutância

do transformador e capacidades do sistema, tensões

mecânicas nos isolamento dos enrolamentos e do núcleo por

efeito das variações de temperatura e eventuais pequenas

tempo de vida médio dos mesmos. Neste âmbito, os

motores monofásicos são os mais afectados. A interacção

entre o fluxo principal do entreferro, maioritariamente de

componente fundamental, com os fluxos produzidos pelas

correntes harmónicas darão lugar ao aparecimento de

binários pulsantes. No caso de motores com controle de

vibrações do núcleo laminado. O sobreaquecimento causado

pela presença dos harmónicos, correntes de remoinho ou de

Foucault, sendo proporcionais ao quadrado da frequência,

obrigam à redução da potência estipulada (potência

nominal) dos transformadores. A norma IEEE/ANSI Standard

C57.110, “IEEE Recommended Practice for Establishing

velocidade deverá ser feita uma análise de possíveis

ocorrências de fenómenos de ressonância mecânica, no

sentido de precaver avarias, por efeito de amplificação dos

binários pulsantes. Os harmónicos também contribuem para

a geração de ruído audível.

Transformer Capability when Supplying Nonsinusoidal Load

Currents“, estipula como máxima distorção à plena carga o

valor de 5%. Contempla ainda formas para determinar o

abaixamento da potência por efeito da presença dos

harmónicos. Para tal é definido um factor K dependendo da

ordem do harmónico e do valor da corrente harmónica. As

10. Telecomunicações

A proximidade de linhas de energia e de telecomunicações

cria condições para interferências com estes sistemas,

interferências motivadas pela irradiação de campos

electromagnéticos gerados pelos harmónicos das redes de

potência. A frequência fundamental, para redes telefónicas,

normas contemplam ainda a máxima sobretensão (valor

eficaz) permitida sendo de 5% à plena carga e de 10% para

funcionamento em vazio (de referir que as correntes de

Foucault são proporcionais ao quadrado da indução máxima

e, como tal, proporcionais ao quadrado do valor máximo da

tensão aplicada). Por outro lado para transformadores com

normalmente não é causadora de problemas, como

resultado da resposta em frequência do ouvido humano. A

indução pelos harmónicos de ruído nos canais de dados

pode adulterar a informação transmitida. Existem vários

mecanismos pelos quais se pode gerar acoplamento entre as

redes de energia e de telecomunicações. Medidas para

secundários ligados em triângulo, as correntes de frequência

múltipla de três, por serem de natureza homopolar,

podendo circular nestes enrolamentos, não se transmitem

para o primário o que pode dar indicação errónea da carga

do transformador para medições efectuadas nos condutores

destes enrolamentos.

atenuar os seus efeitos consistem na transposição das linhas

de energia (para redes aéreas), escolha de cabos com

blindagens electromagnéticas, de pares trançados, realização

de terras adequadas para os sistemas de energia, evitando

assim a propagação de potenciais, e, naturalmente, a

utilização de filtros adequados.

|42

ARTIGO TÉCNICO

5. Características das grandezas não‐sinusoidais 5.2 Taxa de distorção

De acordo com a decomposição de Fourier qualquer

grandeza periódica não‐sinusoidal pode ser representada

por uma série infinita de termos composta de:

1. uma sinusóide de frequência fundamental

2. sinusóides cujas frequências são múltiplas da frequência

De acordo com a definição da CEI, a taxa total de

harmónicos, ou factor de distorção, representa a razão entre

o valor eficaz dos harmónicos, n ≥ 2, e o valor eficaz da

grandeza alternada.

∑∞

2

2nY

fundamental ‐ harmónicos

3. eventualmente de um termo constante ‐ componente

contínua

A expressão que discrimina a série de Fourier de uma

grandeza y(t) vem dada por:

eq. 4                  

ou como

∑∞

=

==

1

2

2100%

nn

n

YTHD

eq. 1 

em que:

Y0 ‐ é o valor da componente contínua, normalmente nula

eq. 5

A CIGRÉ, por outro lado, define a taxa global de distorção

como sendo:

( ) ( )ϕωnn

n

tnsenty YY −+= ∑∞

=10 2

2 21% 100THD Y Y

Y−=

Y 2∑∞

Yn ‐ o valor eficaz do harmónico de ordem n

ω ‐ a velocidade angular da frequência fundamental

ϕn ‐ o esfasamento inicial do harmónico de ordem n

5.1 Valor eficaz de uma grandeza não‐sinusoidal

eq. 6

5.3 Taxa individual harmónica

YY

nn

D1

2100%∑

==

O valor eficaz (valor médio quadrático) de uma grandeza de

forma de onda qualquer é obtido a partir da expressão geral

de definição

eq. 2                                      

Este parâmetro representa a razão entre o valor eficaz de um

harmónico de ordem n e o valor eficaz da grandeza

alternada, segundo a CEI

eq. 7                  ( )dttT

T

ef yY ∫=0

21

∑∞

=2

100%

n

n

YYHn

Em função dos valores eficazes dos harmónicos, a expressão

virá dada por:

eq. 3 

ou entre o valor eficaz do termo fundamental, segundo a

CIGRÉ

∑∞

=

=1

2

nnef YY

∑=1n

nY

Y nHn 100% =

43|

eq. 8 =1n

YHn

1

100% =

ARTIGO TÉCNICO

em Baixa Tensão e Média Tensão tais como:

‐ frequência

6. Recomendações e normalização

‐ amplitude

‐ forma de onda

‐ cavas de tensão

‐ sobretensões

‐ tensões harmónicas

‐ tensões inter‐harmónicas

Os problemas potenciais levantados pela existência de

harmónicos nas redes eléctricas levaram as organizações de

normalização a estudar meios de prover especificações que

servissem os utilizadores e engenheiros aquando da

instalação de equipamentos de conversão, rectificação e

outros em redes que continham condensadores.

‐ simetria das tensões trifásicas

‐ transmissão de sinais de informação pelas redes de

energia

O âmbito desta norma não é a compatibilidade

electromagnética mas sim a definição de um produto ‐ as

No âmbito da Comunidade Europeia, no sentido da

harmonização da legislação, sem a qual ficaria afectada a

livre troca de bens e serviços, várias directivas foram

publicadas tendentes a eliminar as diferenças na legislação

desses Estados.

características da tensão, especificando os seus valores

máximos ou variações que, sob condições normais de

exploração, os consumidores esperarão encontrar em

qualquer ponto da rede.

Para as redes de Baixa Tensão, relativamente às tensões

Uma dessas directivas é a nº 85/374 sobre responsabilidade

por produtos defeituosos.

O seu Artº 2º define electricidade como produto e como tal

tornou‐se necessário definir as suas características. Daqui

harmónicas, nas condições normais de exploração, durante

cada período de uma semana, 95% dos valores eficazes de

cada tensão harmónica, valores médios em cada 10

minutos, não devem ultrapassar os valores indicados na

tabela abaixo.

resultou a norma europeia NE/EN 50 160 ‐ Características da

Tensão Fornecida pelas Redes Públicas de Distribuição.

A EN 50 160 CÉNÉLEC (NP EN 50 160) ‐ define, no ponto de

fornecimento ao consumidor, as características principais da

tensão para as redes públicas de abastecimento de energia

Harmónicos ímparesHarmónicos pares

Não múltiplos de 3 Múltiplos de 3

Ordem n Tensão relativa % Ordem n Tensão relativa % Ordem n Tensão relativa %

5

7

11

6,0

5,0

3,5

3

9

15

5,0

1,5

0,5

2

4

6 ‐ 24

2,0

1,0

0,5

13

17

19

23

25

3,0

2,0

1,5

1,5

1,5

21 0,5

Nota: Os valores correspondentes aos harmónicos de ordem superior a 25 por serem geralmente fracos e muito imprevisíveis pelo facto dos 

|44

efeitos da ressonância, não são indicados nesta tabela

Tab. 1 Valores das tensões harmónicas nos pontos de fornecimento até à ordem 25 expressas em percentagem da tensão nominal UN

ARTIGO TÉCNICO

Além disso, a taxa total de distorção harmónica da tensão

fornecida (até à ordem 40) não deverá ultrapassar 8%.

internacional CEI/IEC 60050(161) VEI, quando aplicável:

O limite à ordem 40 considerado na norma é convencional.

Para as redes de Média Tensão aplica‐se a mesma tabela,

com os valores relativos referidos à tensão nominal UC e

com a observação de que o valor do harmónico de ordem 3,

dependendo da concepção da rede, pode ser muito mais

• Nível de Emissão ‐ máximo nível permitido para um

consumidor de uma rede pública ou para um aparelho

(equipamento)

• Nível de Compatibilidade ‐ nível máximo especificado de

perturbação que se pode esperar num dado ambiente

• Nível de Imunidade ‐ nível de perturbação suportado

baixo. Tensões mais elevadas para uma dada ordem poderão

dever‐se a efeitos de ressonância.

De igual modo, a taxa total de distorção harmónica, até à

ordem 40, está limitada a 8%.

por um aparelho ou sistema

• Nível de Susceptibilidade ‐ nível a partir do qual um

aparelho ou sistema começa a funcionar

deficientemente.

Nível de perturbação (não definido no VEI)

A CEI/IEC 61 000 – a série 61 000 de normas CEI diz respeito

à compatibilidade electromagnética e compreende as

seguintes partes:

1. Generalidades. Considerações gerais, definições,

terminologia, etc: 61000‐1‐x

Nível de SusceptibilidadeNível de Susceptibilidade

2. Ambiente. Descrição do ambiente. Características do

ambiente onde vai ser instalado o equipamento. Níveis

de compatibilidade: 61 000‐2‐x

3. Limites. Limites de emissão definindo os níveis de

perturbação permitidos pelos equipamentos ligados à

rede de energia eléctrica. Limites de imunidade: 61000‐

Nível de Imunidade

Nível de Compatibilidade

Nível de Imunidade

Nível de Compatibilidade3‐x

4. Ensaios e medidas. Técnicas de medida e técnicas de

ensaio de modo a assegurar a conformidade com as

outras partes da norma: 61000‐4‐x

5. Guias de instalação e de atenuação. Provê guias na

aplicação de equipamento tal como filtros, equipamento

Nível de Compatibilidade

Nível de Emissão

Nível de Compatibilidade

Nível de Emissão

de compensação, descarregadores de sobretensões, etc.,

para resolver problemas de qualidade da energia: 61000‐

5‐x

6. Normas gerais e de produto. Definem os níveis de

imunidade requeridos pelo equipamento em geral ou

para tipos específicos de equipamento: 61000‐6‐x

Fig. 3 Os vários níveis de perturbação para compatibilidade cargas 

não‐lineares/equipamento sensível

0

45|

Os níveis de compatibilidade electromagnética são definidos

como segue de acordo o vocabulário electrotécnico

ARTIGO TÉCNICO

(à rede pública), VEI 161‐07‐15, e aos pontos de ligação

interna no ambiente industrial em geral. Os níveis de

A norma CEI 61000‐2‐2 define os níveis de compatibilidade

para as tensões harmónicas em BT de acordo com a tabela 2.

compatibilidade desta classe são idênticos aos das redes

públicas, pelo que os equipamentos destinados à utilização

nestas redes podem ser usados nesta classe de ambiente

industrial.

Classe 3

Por sua vez a norma CEI 61000‐2‐4 estabelece os níveis de

compatibilidade para redes industriais. Em termos dos

ambientes electromagnéticos possíveis são definidas três

classes com exigências de compatibilidade diferentes.

Esta classe aplica‐se somente aos pontos de ligação interna

dos ambientes industriais. Os níveis de compatibilidade são

superiores aos da classe 2 para certas perturbações. Por ex.,

esta classe deve ser considerada quando uma das seguintes

condições é satisfeita:

• a maior parte das cargas são alimentadas através de

Classe 1

Aplica‐se a redes protegidas e tem níveis de compatibilidade

mais baixos que os das redes públicas. Diz respeito à

utilização de aparelhos muito sensíveis às perturbações da

rede eléctrica, por ex. instrumentação de laboratórios

tecnológicos, certos equipamentos de automatização e de

conversores

• existem máquinas de soldar

• frequentes arranques de motores de grande potência

• as cargas variam rapidamente

protecção, certos computadores, etc.

Classe 2

Esta classe aplica‐se aos PAC , ponto de acoplamento comum

Harmónicos ímpares não múltiplos de 3 Harmónicos ímpares múltiplos de 3 Harmónicos pares

Ordem do 

harmónico

n

Tensão harmónica

%

Ordem do 

harmónico

n

Tensão harmónica

%

Ordem do 

harmónico

n

Tensão harmónica

%

5

7

11

6

5

3 5

3

9

15

5

1,5

0 3

2

4

6

2

1

0 511

13

17

19

23

25

>25

3,5

3

2

1,5

1,5

1,5

0 2 + 0 5 x 25/n

15

21

>21

0,3

0,2

0,2

6

8

10

12

>12

0,5

0,5

0,5

0,2

0,2

>25 0,2 + 0,5 x 25/n

Tab. 2 Níveis de compatibilidade para as tensões harmónicas individuais em redes públicas de BT

Classe 1 Classe 2 Classe 3

Distorção harmónica total5% 8% 10%

|46

5% 8% 10%

Tab. 3  Níveis de compatibilidade para harmónicos

ARTIGO TÉCNICO

Ordem

n

Classe 1

Tensão harmónica %

Classe 2

Tensão harmónica %

Classe 3

Tensão harmónica %n Tensão harmónica % Tensão harmónica % Tensão harmónica %

5 3 6 8

7 3 5 7

11 3 3,5 5

13 3 3 4,5

17 2 2 4

19 1,5 1,5 49 ,5 ,5

23 1,5 1,5 3,5

25 1,5 1,5 3,5

>25 0,2 + 12,5/n 0,2 + 12,5/n 5x 

Tab. 4 Componentes da tensão harmónica, ímpares, não múltiplos de três

Ordem Classe 1

T ã h ó i %

Classe 2

T ã h ó i %

Classe 3

T ã h ó i %n Tensão harmónica % Tensão harmónica % Tensão harmónica %

3 3 5 6

9 1,5 1,5 2,5

15 0,3 0,3 2

21 0,2 0,2 1,75

>21 0,2 0,2 1

T b 5 C t d t ã h ó i í últi l d t êTab. 5 Componentes da tensão harmónica, ímpares, múltiplos de três

Ordem

n

Classe 1

Tensão harmónica %

Classe 2

Tensão harmónica %

Classe 3

Tensão harmónica %

2 2 2 3

4 1 1 1,5

6 0,5 0,5 1, ,

8 0,5 0,5 1

10 0,5 0,5 1

>10 0,2 0,2 1

Tab. 6 Componentes da tensão harmónica, ordem par

Ordem Classe 1 Classe 2 Classe 3

n Tensão inter‐ harmónica % Tensão inter‐harmónica % Tensão inter‐harmónica %

<11 0,2 0,2 2,5

11 a 13 inclusive 0,2 0,2 2,25

13 a 17 inclusive 0,2 0,2 2

17 a 19 inclusive 0,2 0,2 2

19 a 23 inclusive 0,2 0,2 1,75

47|

Tab. 7 Componentes da tensão inter‐harmónica

23 a 25 inclusive 0,2 0,2 1,5

> 25 0,2 0,2 1

ARTIGO TÉCNICO

emitidas (níveis de emissão) pelos aparelhos e

equipamentos considerados quer individualmente quer

7. Observações finais

como conjunto de cargas ligadas à rede no ponto de

acoplamento comum.

Assim a norma CEI/IEC 61000‐3‐2 especifica os limites para

as emissões de corrente harmónica para aparelhos com

corrente estipulada (corrente nominal) por fase até 16A e a

Como se pode verificar pela análise dos valores das tensões

harmónicas dados pelas tabelas, os limites máximos

individuais e taxa total de distorção impostos pela norma

europeia NE/EN 50 160 coincidem com os valores das

normas CEI/IEC 61000‐2‐2 e 61000‐2‐4, classe 2 de

ambientes industriais.

norma 61000‐3‐4 fixa os limites para emissão de correntes

harmónicas para aparelhos com corrente estipulada

(corrente nominal) por fase superior a 16A, em baixa tensão.

De modo a assegurar que estes níveis de distorção não sejam

atingidos, têm de ser fixados limites para as perturbações

FORMAÇÃO TET/BT

Destinatários: Electricistas de Redes BT, com 6.º anoescolaridade completo e idade superior a 18 anos

Horário: Laboral

Duração: 90 horas

P R d Elé t i 18hPrograma: Redes Eléctricas—18hRegulamentação TET/BT—12hSocorrismo—3hTrabalhos Práticos—57h

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Possibilidade de Estágio em empresas do sector eléctrico

Para mais informações contacte-nos através do email:geral@inovus.com.pt

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|48

EVENTOS

Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”

No dia 25 de Junho de 2008 realizou‐se no auditório H202 do Instituto Superior de Engenharia do Porto (ISEP) um Workshop

subordinado ao tema “Telecomunicações, Segurança e Domótica”.

O evento, organizado pelo grupo de docentes e director da Pós‐graduação em Telecomunicações, Segurança e Domótica,

contou com a participação de várias empresas deste sector que abordaram de uma forma pragmática assuntos relacionados

com esta temática.

Paralelamente às comunicações efectuadas decorreu, na sala de eventos, uma exposição de equipamento das várias empresas

participantes, bem como a exposição de projectos realizados pelos alunos do Curso de Especialização Pós‐graduada em Infra‐

estruturas de Telecomunicações, Segurança e Domótica do ISEP.

Após a abertura dos trabalhos, protagonizada pelo Presidente do Departamento de Engenharia Electrotécnica e director do

Curso de Especialização Pós‐graduada em Infra‐estruturas de Telecomunicações, Segurança e Domótica , o Professor Doutor

José António Beleza Carvalho, iniciou‐se a sessão de Domótica que contou com intervenção do Eng. Luís Fonseca da empresa

Hager e do Eng. Hugo Madureira da empresa Legrand, tendo como moderadores o Eng. Roque Brandão e o Eng. Domingos

Santos.

Em seguida, teve lugar a sessão subordinada ao tema da Segurança que teve como moderadores o Eng. António Gomes e o

Eng. Roque Brandão e que contou com a participação do Capitão Luís Bispo e do Engº Luis Rodrigues do Batalhão de Bombeiros

Sapadores do Porto e do Eng. Nuno Pinho e Paulino Ângelo da empresa Longo Plano, Lda. tendo sido abordados os temas

“Prevenção e Segurança contra Incêndios” e “Sistemas de Segurança, Detecção Automática de Incêndio e Intrusão”,

respectivamente.

Finalmente, decorreu a sessão de Telecomunicações que contou com as apresentações do Eng. Sérgio Novo da empresa JSL –

Material Eléctrico, Lda. e do Eng. Jorge Miranda da Autoridade Nacional de Comunicações (ANACOM), em que foram

dissecadas a temática do projecto de Infra‐Estruturas de Telecomunicações em Edifícios e soluções técnicas para a sua correcta

utilização. Esta sessão contou com a moderação do Eng. Rui Castro e do Eng. Sérgio Ramos.

EsteWorkshop visou, essencialmente, a apresentação de tecnologias, técnicas e equipamentos da área das Telecomunicações,

Segurança e Domótica proporcionando, concomitantemente, uma oportunidade de partilha e participação activa com as

soluções de vanguarda usadas neste sector, constantemente em mudança e evolução.

49|

EVENTOS

Workshop: “Telecomunicações, Domótica e Segurança”

Comunicações

Exposição

|50Painel de debate final

CURIOSIDADE

51|