Carrier: há mais do de uma forma de melhorar a qualidade do ar interior

Eletricidade: não subestimar os riscos do perigo oculto [7]

Texto: Manuel Martinho | Engenheiro de Segurança no Trabalho15/12/2020
Geradores e UPS.

No seguimento dos artigos anteriores, sobre risco elétrico, este artigo aborta a segurança em eventuais falhas de fiabilidade da continuidade de serviço de fornecimento da energia elétrica.

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Gerador interior.

Por se tratar de falhas com natureza inevitável, não palpável como com outros produtos as falhas e quedas de tensão, seja devido a problemas técnicos, condições climáticas, elevados consumos ou situações de emergência, podem acontecer e condicionar o desempenho de uma organização as necessidades básicas de todos nós.

Quanto mais prolongadas forem, maiores perdas originam, por incapacidade em desenvolver atividade industrial, serviços, estabelecimentos públicos, hospitais, clínicas, “data centers”, grandes obras, eventos, etc.

Dispor de fontes alternativas de eletricidade, por incapacidade do serviço contratado, na eventualidade de uma falha de energia, como backup ou emergência, para cargas consideradas críticas nomeadamente a iluminação de emergência, paragem segura de equipamentos, alimentação da UPS dos vários circuitos de carga prioritária, tais como circuitos, tomadas e alimentação dos bastidores ou alimentação do sistema hidropressor de incêndios.

Neste cenário são opção útil e necessária como reserva de alimentação de energia e redução de consequências das falhas a utilização, os grupos geradores ou baterias de acumuladores com autonomia suficiente para assegurar o fornecimento de energia às instalações que alimentam.

Grupo de socorro e grupo de emergência

Quando há a necessidade, em caso de falha de energia da rede, de manter alimentados equipamentos de segurança para desenfumagem, iluminação, equipamentos essenciais, bombas de incêndio, etc.., bem como em situação de emergência, estas alimentações são normalmente asseguradas pela instalação de grupos geradores.
Em Portugal, os geradores funcionam maioritariamente como sistema de emergência e, por isso, é importante verificar qual a potência necessária no caso de falha na rede, tendo apenas em consideração os equipamentos essenciais do dia-a-dia, daí que “as fontes centrais de energia de emergência podem ser constituídas por grupos geradores ou por baterias de acumuladores e devem apresentar autonomia suficiente para assegurar o fornecimento de energia às instalações que alimentam, nas condições mais desfavoráveis, durante, pelo menos, o tempo exigido para a maior resistência ao fogo padrão dos elementos de construção do edifício ou recinto onde se inserem, com o mínimo de uma hora” (Nº 3 do Art.º 72.º do RTSCI - Fontes centrais de energia de emergência).
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Gerador externo.

Por outro lado, refere o ponto das 562.5 das RTIEBT:

“Quando se usar uma única fonte para serviços de segurança, esta não deve ser usada para outros fins. Quando se usar mais de que uma fonte, estas podem ser também usadas como fontes de socorro, desde que, no caso de falhar de uma delas, a potência ainda disponível das restantes seja suficiente para garantir a entrada em serviço e o funcionamento de todos os serviços de segurança (isto implica, em regra, o deslastre automático das cargas não afetas à segurança)”.

Por vezes, existem equipamentos, sistemas ou serviços que carecem de unidades de alimentação ininterrupta ('UPS - Uninterruptible Power Supply'), monofásicas ou trifásicas com potência associada e autonomia, normalmente mais reduzidas, que podem ser centralizadas ou locais para um recetor específico.

Sem prejuízo do anteriormente referido, salvo disposição regulamentar em contrário, devem ser privilegiadas soluções que recorram a unidades de alimentação ininterrupta trifásicas e centralizadas, evitando assim uma excessiva proliferação de UPS.

Estas unidades, não proliferáveis, exceto por regulamentação contrária, devem possuir características de tensão elétrica, potência aparente (corrente elétrica nominal), autonomia, etc. capaz de repor a energia elétrica aos terminais dos consumidores que a que estão ligadas.

A sua alimentação deve ser assegurada pela rede normal de distribuição de energia elétrica e através do setor socorrido.

Em UPS de maiores dimensões, as baterias de armazenamento de energia elétrica, para além da manutenção reduzida, devem estar localizadas em área técnica dedicada, bem ventilada, sujeita a avaliação do risco de explosão (RTIEBT), face aos gases que podem ser produzidos nos ciclos de descarga e carga.

Grupos eletrogéneos (grupos geradores)

Os geradores são equipamentos robustos baseados no principio da indução magnética, capazes de gerar energia elétrica, que é colocada à disposição do circuito elétrico a que ele está ligado.

De forma sucinta, consiste num motor e num alternador que estão acoplados e inseridos numa base conjunta com outros elementos, chassi, baterias, depósito de combustível, painel de controlo (arranque automático/manual/sinal), botão de emergência, proteção de partes quentes, móveis e eletromagnéticas, placa de marcação CE, silenciador e escape. Nos grupos insonorizados há ainda a considerar carroçaria insonorizada, (galvanizada e pintada).

Podem classifica-se em geradores de corrente contínua, vulgarmente designados por dínamos ou geradores de corrente alternada, vulgarmente conhecidos como alternadores.

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Gerador 2 T.

Tipos de geradores elétricos

Portáteis ou fixos, alimentados por energia mecânica, variam desde os menores e mais leves, geradores de baixas potências, até aos mais complexos de grandes potências, segundo o combustível que utilizam (GLP, butano, propano, gasolina e gasóleo) e tipo de motor que os equipa:

1. Gerador a 2 e 4 tempos, a gasolina, compactos, possuem mecanismo mais simples, adequados sempre que é necessária uma geração independente de corrente: em obras, no campismo, em oficinas, garagens ou em férias, em edifícios independentes, produz menos emissões de gases de efeito estufa.

2. Gerador de combustão interna a diesel, aciona um motor que gera energia mecânica para o alternador, que por sua vez, produz uma saída de energia elétrica. É constituído por três elementos principais, o motor, o alternador e um sistema de controlo que assegure o funcionamento adequado, regula a saída de potência do gerador a diesel e protege contra possíveis mau funcionamento da máquina. Além disso, inclui outros acessórios, tais como radiador, o depósito de combustível, a bateria, o silenciador e estrutura de base ou o sistema de arranque, normalmente um motor elétrico.

O gerador elétrico a gasolina é mais popular para pequenas necessidades que o gerador a diesel.

Nos geradores elétricos em que a fonte de entrada não é energia mecânica, encontramos, por exemplo:

I. Geradores fotovoltaicos - usam painéis solares fotovoltaicos. Cada painel solar é constituído por um arranjo de células geraram eletricidade por efeito fotovoltaico.

II. Geradores eletroquímicos – nestes o fluxo de eletrões é produzido por uma reação de redução da oxidação, os mais comuns são baterias e células de combustível.

III. Geradores de radioisótopos - a produção de eletricidade pode ser obtida diretamente do deslocamento de partículas eletricamente carregadas ou indiretamente do calor produzido.

IV. Geradores térmicos diferenciais - a produção elétrica é obtida a partir de uma diferença de temperatura com qualquer gradiente térmico.

Quanto à sua utilidade podem classificar-se em: Independência energética

I. Os geradores de energia para uso em situações de emergência, (standby) durante uma falha do serviço a partir da rede de serviço pública. São uma solução ideal na situação de alimentação por uma fonte de energia contínua e confiável de energia elétrica.

II. Os geradores de potência definem-se pelo seu 'tempo de execução ilimitado', usam-se como fonte de energia primária e não apenas para standby. Podem fornecer energia quando não haja outra fonte de abastecimento.

III. Os geradores de potência contínua são semelhantes aos referidos no ponto anterior, mas de menor capacidade de carga. Disponibilizam energia em carga constante e contínua a uma carga constante. A sua aptidão para funcionar em condições de cargas variáveis e de sobrecarga é limitada.

Com um gerador próprio de energia garante-se independência energética a empresas, hospitais e indústrias e previne-se a instabilidade na transmissão de energia, bem como o fornecimento de energia de backup por falhas temporárias.

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Sala de UPS.

Modelo e potência a adotar

Na decisão sobre o modelo e potência de gerador a adotar, há que considerar o que se deseja abastecer, ou seja, adaptar a escolha da potência do gerador à potência dos diferentes circuitos da instalação e equipamentos a integrar.

I. Em instalações já existentes, a leitura dos consumos pode ajudar no dimensionamento, sendo o dimensionado com base na potência contratada ou consumo máximo obtido.

II. Quando em projeto para execução é necessário fazer um estudo mais pormenorizado em função da potência a instalar e os picos que alguns equipamentos apresentam quando entram em funcionamento, sendo que estes valores podem obter-se a partir dos dados dos fornecedores dos equipamentos. Na falta de informação serão de considerar os valores de corrente de pico:

i. Motores, elevadores, portões têm uma corrente de pico 3 a 4 vezes superior à corrente de funcionamento normal;

ii. Em compressores a corrente de pico 6 vezes superior;

iii. Na iluminação, tomadas de uso geral pode ser considerado o fator 1;

iv. Tomadas industriais, depende dos equipamentos que lhe são ligados;

Nota: A utilização de fatores de simultaneidade também deve ser considerada no dimensionamento.

Nota: na secção 551, das RTIEBT, estabelecem-se as condições que devem ser cumpridas pelos sistemas de geradores de BT.

A instalação de um Grupo gerador

Um grupo gerador tem como função produzir e disponibilizar energia, substituindo a rede de distribuição de um operador de serviços energéticos, ainda que seja de âmbito mais restrito, local ou setorial e, nessa medida, se sujeita aos requisitos de segurança que o risco elétrico comporta, e que tenho vindo a abordar nos seis anteriores artigos que sobre este tema tenho escrito.

A instalação de um grupo gerador de energia deve ser feita em local adequado, obedecendo a condições de segurança, até porque podem ocorrer riscos de acidentes no local de instalação, como queimaduras em pessoas e equipamentos, possibilidade de incêndio, dentre outros.

Os fatores que podem ser considerados na instalação de um gerador são:

I. Espaço disponível para a central de energia (instalação em sala técnica, instalação no exterior, etc…) e zonas de circulação e operação envolventes;

II. A capacidade de carga do piso em função do peso do equipamento e camada de desgaste;

III. Movimentação mecânica do equipamento, quanto ao seu peso total, capacidade dos pontos de pega, tipo de lingas ou correntes e acessórios necessários, rotações possíveis, forma de deslize, carris e rolamentos (se aplicável);

IV. Manual do equipamento, contendo as instruções de instalação, utilização do equipamento;

V. Nível ruído do equipamento em função do isolamento existente ou a colocar;

VI. As vibrações que o equipamento pode transmitir ao piso onde se situa e formas de atenuação, molas de aço, blocos de borracha simples ou em combinação e outros;

VII. Forma de arrefecimento do equipamento e metodologias adequadas para a ventilação tendo em conta que a sala técnica deverá ter tamanho suficiente para permitir a livre circulação de ar, para que as temperaturas sejam iguais e que não tenha bolsas de ar estagnado;

VIII. Produção de fumos de escape, nomeadamente caudais, gases asfixiantes (monóxido de carbono e outros), circuito e tipo de escape (flexível ou rígido), nomeadamente distância, curvas e restrições no sentido de escape, isolamento/silenciadores, filtros e local de lançamento/descarga;

IX. Disposição dos equipamentos de forma a respeitar os acessos necessários para a utilização e manutenção;

X. Restrições técnicas associadas à instalação no interior ou exterior (condições climáticas, ambientes poeirentos ou agressivos, proximidade de zona costeira, acessos, proximidade de edifícios, etc…);

XI. A conformidade dos equipamentos com as Regras relativas à colocação no mercado e entrada em serviço das máquinas e respetivos acessórios (Diretiva Máquinas);

XII. Localização de quadros e controlos remotos;

XIII. Tipo e Depósito(s) de combustível (localização, forma, capacidade, forma de abastecimento, a prevenção de derrames e bacias de retenção, o sistema de controlo de combustível, tubagem e válvulas de alimentação, pressões, sistema de deteção e extinção de contra incêndios, automática, hidrantes, extintores etc.). 

XIV. Sistemas de drenagem de efluentes por limpeza de resíduos e derrames;

XV. Meios de emergência, evacuação e de prestação de primeiros socorros;

XVI. Proteção terra em conformidade com o tipo de tensão;

XVII. O cumprimento da legislação em vigor.

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UPS extena.

O conjunto do gerador é concebido para ser um equipamento seguro quando usado de forma correta e adequada. A responsabilidade pela segurança, entretanto, está em quem o instala, usa e mantém o conjunto.

Antes de se realizar qualquer procedimento de instalação, utilização ou remoção, cabe ao seu proprietário garantir que o equipamento se mantém disponível em condições de segurança, garantido que o mesmo apenas é manipulado por pessoal autorizado e treinado, em suma pessoal competente.

A proveniência de energia de um grupo gerador para uma rede elétrica está sujeita a licenciamento em função do tipo de instalação, estabelecido no regime das instalações elétricas particulares, consignado no Decreto-Lei nº 98/2017 de 10/08, sobre projeto, execução, inspeção, certificação, conservação e manutenção do tipo de instalação elétrica, de modo a assegurar a disciplina de acesso e exercício destas atividades.

Assegura o controlo da aplicação da disciplina do acesso e exercício das atividades de projeto, de execução e de inspeção das instalações elétricas e procede ao seu acompanhamento.

A instalação de uma UPS

O uso e durabilidade de uma UPS depende de vários fatores como as especificações da carga e o ambiente de funcionamento (temperatura, humidade, nível de poluição).

Quanto à instalação e uso haverá a considerar:

I. Verificar se o número de modelo e o número de série correspondem ao indicado no manual do equipamento;

II. Conferir se o local de instalação possui as condições adequadas para o equipamento, nomeadamente em termos de temperatura ambiente, qualidade da rede elétrica, tendo em atenção que descargas frequentes de curta duração diminuem a vida útil da bateria;

III. Todas as ligações elétricas devem ser realizadas por um eletricista qualificado;

IV. Deve ser instalado um disjuntor de rede elétrica com limiar de disparo magnético elevado;

V. Instalar um condutor de terra com isolamento;

VI. Verificar durabilidade da bateria. A vida útil da bateria é afetada por fatores ambientais;

VII. As baterias são pesadas. Antes de instalar a UPS num suporte, remova as baterias tendo em atenção os procedimentos de movimentação manual de cargas e prevenção de lesões músculo-esqueléticas;

VIII. Recicle sempre as baterias usadas de forma a evitar o seu abandono ou risco de explosão. Nota: o eletrólito libertado é nocivo para a pele e olhos e pode ser tóxico;

IX. Antes de instalar cabos ou ligações elétricas, confirmar a inexistência de energia nos circuitos de ligação, evitando o risco de contacto elétrico;

X. Certificar-se que as saídas de ar da UPS não estão bloqueadas e o espaço é suficiente para uma ventilação adequada;

XI. A manutenção preventiva e os procedimentos de reparação no local em caso de emergência;

XII. Antes da instalação ou reparação do equipamento, o interruptor de ativação do sistema está definido para “standby” (off) (desligado) com as baterias internas ou externas de funcionamento prolongado desligadas e o circuito de derivação (rede elétrica) está desligado.

Um grupo gerador ou uma UPS podem assumir-se como um elemento chave ou aliado de peso para qualquer que seja a aplicação ou projeto. Por exemplo, na conceção de um projeto industrial ou de serviços, eliminando preocupações inerentes é assegurar um fornecimento contínuo e confiável de energia, seja para o desenvolvimento da atividade ou para prevenir e minimizar emergências.

Se é verdade que uma falha de fornecimento de energia pode comportar muitos prejuízos, é nesse sentido que os grupos geradores serão a resposta para fazer face a essa necessidade, pois são extremamente confiáveis e robustos para cumprir esta função.

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UPS local.

Bibliografia

  • RSRDEEBT Regulamento de Segurança de Redes de Distribuição de Energia Elétrica de Baixa Tensão;
  • RTIEBT Regras Técnicas de Instalações Elétricas de Baixa Tensão - Portaria nº.º 949-A/2006 de 11/09;
  • O Decreto-lei n.º 220/2008, de 12 de novembro, alterado pela Lei n.º 123/2019, de 18/10, DL n.º 95/2019, de 18/07 e DL n.º 224/2015, de 09/10;
  • https://grupel.eu/?s=seguran%C3%A7a+geradores;
  • Decreto-lei n.º 96/2017- Estabelece o regime das instalações elétricas particulares;
  • http://www.segurancaonline.com/legislacao/;
  • Regulamento Técnico de Segurança contra Incêndio em Edifícios (SCIE) - Portaria n.º 1532/2008:;
  • Decreto-lei n.º 103/2008 de 24/06 - Regras relativas à colocação no mercado e entrada em serviço das máquinas e respetivos acessórios;
  • Decreto-lei nº 50/2005 de 25/02- Prescrições mínimas de segurança e de saúde para a utilização pelos trabalhadores de equipamentos de trabalho;
  • Decreto-lei n.º 96/2017 de 10/08 - Estabelece o regime das instalações elétricas particulares.
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