Diferenças entre as classificações de alta, média e baixa tensão e como elas se relacionam com os geradores industriais

 

Você sabe como a energia elétrica chega na sua casa ou em uma empresa? Bem, para atender os mais variados clientes, as distribuidoras de eletricidade, precisam considerar às especificações da rede e da tensão.

 

Por este motivo, é necessário classificar os níveis de taensões, pois, para chegar ao destino, a energia elétrica vai perdendo a intensidade durante o trajeto, garantindo maior segurança durante o transporte.

 

Deste modo, a energia elétrica vai reduzindo o nível de tensão até chegar à classificação recomendada para o cliente.

 

Por causa disso, a energia elétrica é classificada como alta, média e baixa tensão.

 

Classificações das tensões

 

Alta, média e baixa voltagem, são os termos que mais ouvimos quando falamos sobre a classificação de tensão. Do ponto de vista internacional, essas classificações mudam de acordo com o país que você mora.

 

Por exemplo, nos Estados Unidos, o National Electrical Code (NEC) e a National Manufacturer’s Association (NEMA), têm diretrizes que cobrem todas as classificações de tensão.

 

O American National Standards Institute (ANSI), supervisiona a criação, promulgação e o uso de milhares de diretrizes e padrões que afetam os estabelecimentos. Cada setor está em conformidade com os regulamentos aplicáveis.

 

Tanto o código ANSI quanto o regulamento NEC, são publicações adquiridas. O Portal de Engenharia Elétrica (EEP), fornece uma análise dos padrões ANSI  C84.1-1989. Este documento divide as tensões em cinco classificações, as categorias podem ser dividas em:

 

• Tensões altas (HV), extra-altas (EHV) e ultra-altas (UHV) - 115.000 a 1.100.000 VAC;

• Média tensão (MV) - 2.400 a 69.000 VAC;

• Baixa tensão (LV) - 240 a 600 VAC.

 

A Generac publicou um artigo intitulado “Visão geral da geração de energia no local de média tensão”. A publicação compara a NEC aos padrões ANSI. Ele possui os seguintes padrões de tensão:

 

• Alta distribuição - 1000 a 4160 volts;

• Distribuição média - 50 a 1000 volts;

• Distribuição baixa - 0 a 49 volts.

 

A lista acima, ilustra a classificação da mudança no nível de tensão, de acordo com a autoridade governamental. A Generac, afirma que os geradores menores ou iguais a 600 volts, são de média tensão, e os geradores maiores que 600 volts, são considerados de alta tensão.

 

Geradores que produzem 4160 volts, são comuns em grandes indústrias, pois, os motores requerem uma alta tensão. O gerador reserva, fornece tensão a uma rede individual.

 

Os geradores de reserva, normalmente são de 4160 VAC, 480 VAC, 12.470 VAC e 13.800 VAC. Quando ocorre um imprevisto em uma instalação industrial, a geração de energia backup, fornece eletricidade aos painéis de distribuição e controle para as operações continuadas.

 

As tensões mais altas do gerador, são reduzidas com os transformadores. Veja a seguir as informações sobre as categorias:

 

Tensões altas, extra-altas e ultra-altas

 

As tensões altas e extra-altas, estão associadas à transmissão de fornecimento da usina. A razão para transmitir a potência em níveis de alta tensão e extra-alta, é aumentar a eficiência.

 

Já a corrente mais baixa, acompanha a transmissão de alta tensão, permitindo o uso de cabos mais finos e leves. Isto reduz o custo na construção da torre e da rede elétrica, as tensões altas variam de 115.000 a 230.00 VAC, e as tensões extra-altas alteram de 345.000 a 765.000 VAC.

 

As altas tensões requerem painéis de distribuição e comutação especializados. As salas de controle têm recursos de chaveamento redundantes, eles podem ser controlados remotamente ou colocados em um manual para manutenção e teste de sistemas de abastecimentos individuais.

 

Os Estados Unidos transmitem até 500.000 volts na rede de alta tensão.

 

Enquanto que a subestação fornece a voltagem reduzida para a distribuição em uma área específica. As tensões ultra-altas são tensões acima de 765.000 a 1.100.000 VAC.

 

A China utiliza a transmissão de tensão mais alta em 800.00 VAC, eles estão desenvolvendo um sistema de 1.100.000 VAC, usando cabos classificados em 1.200.000 VAC.

 

Médias tensões e indústrias

 

Grandes complexos industriais e fábricas, requerem uma quantidade substancial de energia, geralmente, eles utilizam um sistema de alimentação em média tensão.

 

A análise variacional elétrica, determina que a voltagem é inversamente proporcional à amperagem, ou seja, quando a tensão é aumentada, a amperagem é reduzida para complementar a operação.

 

Motores e equipamentos elétricos projetados para operarem com tensões mais altas, usam menos eletricidade e são mais econômicos.

 

A maioria das subestações primárias, não recebem mais do que 35.000 VAC do fornecimento de energia na distribuidora.

 

A subestação primária pode fornecer energia reduzida para subestações secundárias ou para um único edifício. 

 

Em seguida, a subestação secundária distribui a energia recebida da subestação primária. A subestação secundária pode ter transformador, para reduzir ainda mais a energia para a distribuição em um painel de controle, repartindo em toda a instalação.

 

As instalações elétricas estão geralmente localizadas em áreas que podem atender a um ou mais edifícios da região.

 

Um exemplo de uma grande indústria, que consome enormes quantidades de energia, é a Operações Warrick da Aluminium Company of America (ALCOA), eles estão localizados no rio Ohio.

 

Eles fabricam lingotes de alumínio em folhas laminadas, para serem usadas por fábricas que exigem estoques de latas de alumínios. Os lingotes são fundidos em grandes fornos elétricos de fusão e, em seguida, são processados ​​por meio de uma série de operações para obter a espessura correta do estoque.

 

Qualquer fábrica que utiliza a média tensão em uma subestação, requer uma fonte de alimentação de reserva ou de emergência. Não é incomum ver geradores que fornecem 13.800 VAC, pois, a alimentação de tensão é perfeita para subestações de pequena e média tensão ou subestações secundárias.

 

Com o suporte adequado do gerador, a indústria pode continuar operando durante as quedas de energia, oferecendo uma variedade de design, incluindo instalação, gabinete com atenuação de som e unidades portáteis ( a unidade portátil é colocada em gabinete com atenuação de som em um trailer puxado por um semi-trator).

 

Fornecimento de baixa tensão

 

A baixa tensão tem vários significados no mundo elétrico/eletrônico. Uma regra comum, é que qualquer objeto abaixo de 600 volts é considerado de baixa tensão.

 

As fábricas que utilizam a automação, podem operar com várias tensões, dividir o uso elétrico em suprimento, e controle que ajuda a compreender o uso.

 

Cada divisão desempenha uma missão crítica para a operação da fábrica. Ambos devem estar trabalhando para produção.

 

Abastecimento

 

As fábricas que requerem o abastecimento de média ou alta tensão da distribuidora de energia elétrica, podem ter uma subestação exclusiva.

 

Essas subestações reduzem os níveis de tensão e distribuem para os edifícios em toda a localidade.

 

No entanto, nem todas as fábricas exigem voltagens altas ou médias. Alguns exigem baixas tensões de 240, 480 ou 600 VAC das distribuidoras. Neste caso, a energia é direcionada imediatamente para o sistema de distribuição do projeto.

 

Controles

 

O sistema ou a máquina que usa baixa tensão para operar equipamentos de alta tensão, sendo o básico para um sistema de controle. O controlador lógico programável (PLC) é comum nesses sistemas.

 

O PLC recebe entradas de sensores por meio da parte de entrada do I / O. As saídas são calculadas e enviadas por meio da seção de partida do I / O. Ambas as entradas e saídas são de 12 ou 12 VCC, dependendo do projeto do sistema.

 

A saída pode ser direcionada a um relé com bobina CC e contatos CA. Quando o interruptor eletromecânico recebe o sinal DC, seus contatos fecham. Isso energiza o equipamento ou componente até que o sinal de disparo seja removido pela E / S.

 

Todas as fábricas requerem eletricidade para o seu funcionamento, quando a energia da rede elétrica é interrompida, a indústria fica parada sem o uso de um gerador reserva.

 

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