Conjuntos de aterramento portáteis monofásicos versus trifásicos: qual configuração os compradores devem escolher?

Recebemos frequentemente perguntas sobre se uma rede trifásica requer sempre um conjunto de aterramento portátil trifásico integrado.

A resposta depende do sistema de aterramento e de proteção contra curto-circuito aprovado.

Alguns projetos utilizam dispositivos monofásicos separados para condutores individuais. Outros projetos utilizam um conjunto multifásico com vários grampos de linha, cabos de curto-circuito, um conjunto de conexão e um fio terra comum.

A configuração correta depende da interligação de fases necessária, dos pontos de conexão, do espaçamento entre fases, das distâncias entre cabos, da capacidade de condução de corrente de curto-circuito, das condições de acesso, dos limites de manuseio e dos resultados dos testes. O número de fases no sistema elétrico, por si só, não é suficiente para tomar essa decisão.

Siga as normas locais e os procedimentos de segurança do seu local de trabalho.

Resposta rápida: Escolha o acordo aprovado, não apenas a quantidade de fases.

Em equipamentos portáteis de aterramento, os termos "monofásico" e "trifásico" descrevem configurações de equipamentos. Eles não se referem simplesmente se a rede elétrica fornece energia monofásica ou trifásica.

Um dispositivo monofásico normalmente fornece um caminho de conexão individual para um condutor ou fase dentro de um arranjo de trabalho aprovado.

Um conjunto multifásico conecta duas ou mais fases como um único conjunto controlado. Em um sistema trifásico típico, isso pode ser vendido como um conjunto de aterramento portátil trifásico.

Nenhuma das configurações é automaticamente melhor.

Os compradores devem confirmar:

• Quantos condutores devem ser conectados?
• Se é necessário curto-circuito entre fases
• Se cada fase precisa de uma ligação à terra individual.
• espaçamento de fase
• Distância até o ponto na Terra
• Interfaces de fixação
• Arranjo de cabos
• Classificação de corrente de falha
• Limites de manuseio e armazenamento
• Escopo do relatório de teste

A norma IEC 61230 apresenta configurações de equipamentos monofásicos e trifásicos. Seus exemplos incluem grampos de linha, cabos de aterramento, cabos de curto-circuito, grampos de aterramento e conjuntos de conexão. A norma também observa que seus diagramas de conexão são exemplificativos e não são adequados para todas as situações.

O que significa “monofásico” em equipamentos portáteis de aterramento

O termo “equipamento monofásico” pode ser mal interpretado.

Neste contexto, não significa necessariamente que o produto se destina apenas a um circuito residencial monofásico ou a uma rede monofásica de baixa tensão.

Normalmente, descreve um dispositivo individual ou um conjunto de cabos conectados a um condutor ou posição de fase. Dependendo do sistema aprovado, o dispositivo pode incluir:

• Grampo de linha única
• Um cabo de aterramento flexível
• Um grampo de aterramento
• Virolas ou terminais
• Uma interface operacional
• Um componente isolante fixo ou removível, conforme necessário.

Diversos dispositivos monofásicos independentes podem ser especificados para trabalhos em uma instalação trifásica. No entanto, eles não devem ser combinados indiscriminadamente em campo.

O engenheiro de projeto deve definir:

• Quantos dispositivos são necessários?
• Quais condutores eles conectam
• Se eles são usados ​​de forma independente
• Se a ligação fase-fase também é necessária
• Se eles precisam ter classificações e dimensões idênticas.
• Como todo o sistema é controlado e identificado.

O termo "equipamento monofásico" descreve a configuração do dispositivo portátil. Ele não define, por si só, a tensão da rede, a aplicação ou o método de trabalho aprovado.

O que significa “multifásico” ou “trifásico”

Equipamentos multifásicos conectam mais de uma fase ou condutor como parte de um conjunto controlado.

Uma configuração típica pode incluir:

• Duas ou mais braçadeiras de linha
• Cabos de curto-circuito fase-fase
• Um aglomerado de conexão
• Líderes de filial
• Um ou mais cabos de aterramento
• Uma braçadeira de aterramento
• Virolas e terminais
• Um desenho de montagem controlada
• Um sistema de identificação ao nível do kit

Em uma instalação CA trifásica, essa configuração é frequentemente descrita comercialmente como:

• Conjunto de aterramento trifásico
• Conjunto de curto-circuito trifásico
• Conjunto trifásico com um fio terra
• Conjunto de aterramento trifásico com 1 fio terra
• Conjunto de aterramento trifurcado
• Conjunto de aterramento portátil tipo cluster

Esses nomes não devem substituir um desenho técnico.

Dois fornecedores podem ambos cotar um "conjunto trifásico", oferecendo, no entanto, produtos diferentes:

• Arranjos de agências
• Comprimentos de cabo
• projetos de cluster
• Número de condutores terrestres
• Modelos de grampo
• Seções transversais de cabos
• Classificações de corrente de falha
• Provas de teste

O orçamento deve, portanto, apresentar a configuração completa proposta.

Conjuntos de aterramento portáteis monofásicos versus trifásicos

Essas são diferenças de aquisição e configuração. Não se trata de uma classificação de segurança universal.

Quando os dispositivos monofásicos individuais podem ser adequados

Dispositivos monofásicos separados podem ser considerados quando o projeto aprovado exigir condutores posicionados independentemente.

Eles também podem ser práticos onde:

• Os pontos de conexão de fase estão amplamente separados.
• As distâncias entre os condutores variam significativamente.
• Cada fase utiliza uma posição de conexão diferente.
• São necessários diferentes modelos de grampos.
• Um único aglomerado grande seria difícil de posicionar.
• O equipamento deve ser transportado em seções individuais menores.
• A inspeção e substituição modulares são importantes.
• O procedimento de trabalho aprovado especifica os dispositivos individuais.

Essa configuração pode proporcionar maior flexibilidade na escolha do comprimento do cabo e da braçadeira.

No entanto, a flexibilidade cria requisitos adicionais de controle de ativos.

O comprador poderá precisar gerenciar:

• Vários números de série diferentes
• Registros de inspeção múltiplos
• Posições de armazenamento individuais
• Registros separados de comprimento de cabo
• Consistência do modelo de fixação
• Consistência na avaliação
• Aprovação de dispositivo de substituição
• Prevenção da mistura de componentes entre kits

Um grupo de cabos soltos não deve ser tratado como um conjunto aprovado apenas porque os tamanhos e cores dos cabos parecem semelhantes.

Cada dispositivo deve ser identificável e estar vinculado à documentação técnica correta.

Quando um conjunto multifásico integrado pode ser adequado

Um conjunto multifásico integrado pode ser adequado para projetos que exigem curto-circuito controlado entre fases em um único conjunto.

Pode ser considerado nos seguintes casos:

• O acordo aprovado exige que várias fases sejam garantidas por fiança.
• O espaçamento entre as fases é conhecido e razoavelmente consistente.
• Um conjunto de conexões faz parte do projeto aprovado.
• Os comprimentos dos terminais de ramificação podem ser definidos antes da produção.
• É preferível uma única identidade de ativo em nível de kit.
• A montagem completa pode ser realizada dentro dos limites do local.
• O estojo de armazenamento pode manter todos os componentes juntos.
• As evidências dos testes abrangem toda a configuração multifásica.

Um conjunto integrado pode facilitar o controle de toda a extensão da alimentação. Componentes faltantes também podem ser mais fáceis de identificar quando cada ramificação, braçadeira e fio terra tem um local atribuído.

No entanto, o acordo pode ser menos adaptável quando:

• Alterações no espaçamento de fase entre os locais
• As posições dos pontos de referência na Terra variam
• São utilizadas diversas interfaces de fixação.
• O acesso ao gabinete é restrito.
• Um dos ramos requer um comprimento diferente.
• O cluster de conexão é difícil de posicionar.
• O conjunto completo é pesado demais para o método de manuseio aprovado.

Uma ramificação ou terminação danificada também pode afetar o funcionamento de todo o conjunto.

O comprador deve definir como a substituição, o reparo e a revalidação dos componentes serão gerenciados.

O Acordo de Trabalho Aprovado Vem Primeiro

O fornecedor do equipamento não deve decidir o sistema de aterramento com base apenas na descrição da rede.

Por exemplo, a seguinte solicitação está incompleta:

Kit de aterramento portátil trifásico para sistema de 11 kV.

Não nos diz:

• Se as três fases devem ser curto-circuitadas simultaneamente.
• Se são necessários dispositivos individuais de fase-terra.
• É permitido ou não criar um cluster comum?
• Quantos pontos terrestres estão disponíveis?
• Inclua ou não o neutro
• Se uma barra de curto-circuito está especificada
• Qual é o espaçamento de fase?
• Onde se localiza o ponto da Terra
• Quais interfaces de conexão são utilizadas?
• Qual é o regime de corrente de falta aplicável?

O acordo de trabalho aprovado deve constar do engenheiro responsável pelo projeto, das exigências da concessionária de serviços públicos, dos procedimentos do local ou das especificações da licitação.

O fornecedor pode então preparar uma proposta de montagem adequada.

Nosso guia sobre as necessidades de engenharia para uma licitação de kit de aterramento portátil explica como esses requisitos devem ser transformados em uma solicitação de cotação (RFP) e em um cronograma de dados técnicos.

Espaçamento de fase e distância do ponto na Terra

O layout físico é um dos principais fatores que diferenciam as configurações individuais das integradas.

O comprador deverá fornecer:

• Distância entre os pontos de conexão de fase
• Distância de cada fase ao ponto na Terra
• Deslocamentos horizontais e verticais
• Orientação sobre o equipamento
• Rota de cabo disponível
• Dimensões do gabinete ou da estrutura
• Barreiras e restrições de acesso
• Comprimentos necessários dos cabos de derivação
• Comprimento necessário do cabo de aterramento

Um conjunto integrado é especialmente sensível a essas dimensões.

Se os cabos de derivação forem muito curtos, a montagem pode não alcançar os pontos necessários. Se forem desnecessariamente longos, o excesso de cabo pode aumentar o peso, a folga, as necessidades de armazenamento e a dificuldade de manuseio.

Dispositivos monofásicos individuais também exigem comprimentos controlados. "Mais comprido" não significa automaticamente "mais adequado".

O comprimento do cabo deve corresponder ao percurso de conexão aprovado e à disposição do equipamento.

Para obter mais informações, consulte nosso guia sobre os fatores de seleção de cabos de aterramento portáteis.

As interfaces de fixação podem alterar a melhor configuração.

Cada ponto de conexão deve ser revisado antes de escolher o arranjo dos cabos.

As possíveis interfaces incluem:

• Condutores redondos
• barramentos planos
• Barramentos tubulares
• Travas de bola
• Pontos de aterramento fixos
• Barras de terra
• Hastes de aterramento
• Terminais de painéis elétricos

Em algumas instalações, todas as três fases utilizam a mesma interface.

Em outros casos:

• Uma das fases pode ter acesso restrito.
• Podem ser necessárias diferentes orientações de fixação.
• O ponto de aterramento pode usar um material de fixação diferente.
• Um dos condutores pode necessitar de um adaptador.
• Podem ser necessárias várias cabeças de poste operacionais.

Dispositivos monofásicos independentes podem oferecer maior flexibilidade quando são necessários diferentes tipos de terminais ou comprimentos de cabos.

Um conjunto multifásico também pode usar diferentes modelos de grampos, mas a configuração mista deve ser incluída no desenho de montagem e na revisão das evidências de teste.

Nosso guia de interface para grampos de aterramento explica quais dimensões, materiais, detalhes de acesso e desenhos os compradores devem fornecer.

A capacidade de corrente de curto-circuito deve corresponder à configuração real.

Tanto os equipamentos monofásicos quanto os trifásicos devem atender à capacidade de corrente de curto-circuito aprovada pelo engenheiro.

O comprador deve confirmar:

• Corrente nominal
• Tempo avaliado
• Requisito de corrente de pico
• Seção transversal do cabo
• Comprimentos de cabo
• Modelos de grampo
• Ponteiras e terminações
• Número de leads
• Conectando o cluster
• Configuração completa do teste

O fato de um cabo ter a mesma seção transversal não comprova que duas configurações diferentes tenham a mesma classificação verificada.

Para um conjunto multifásico, as evidências devem levar em conta os seguintes aspectos relevantes:

• Líderes de filial
• Conexão de cluster
• grampos de fase
• Chumbo terrestre
• Grampo de aterramento
• Virolas
• Geometria de montagem completa

Para dispositivos monofásicos independentes, o comprador deve confirmar se cada dispositivo possui a documentação apropriada e se o seu uso combinado está de acordo com o projeto aprovado.

A configuração não deve ser selecionada apenas com base na tensão do sistema.

Nosso guia sobre as classificações de corrente de falha de kits de aterramento portáteis explica como os compradores devem analisar o kA, o tempo nominal, o fator de pico e as evidências de montagem completa.

Manuseio, peso e armazenamento

A configuração tecnicamente mais adequada também deve ser gerenciável de acordo com o procedimento aprovado para o local.

Dispositivos individuais podem reduzir o peso de cada item. No entanto, o conjunto completo pode exigir mais sacos, etiquetas e registros de inspeção.

Um conjunto integrado pode simplificar o controle em nível de kit. No entanto, seus cabos, braçadeiras e conjunto combinados podem ser mais pesados ​​e menos flexíveis.

Os compradores devem solicitar o peso real do produto e as dimensões da embalagem, em vez de se basearem em suposições gerais.

Inspeção, manutenção e substituição de componentes

A escolha da configuração afeta o sistema de gerenciamento de equipamentos após a entrega.

Dispositivos monofásicos individuais

Os compradores devem decidir:

• Se cada dispositivo possui seu próprio número de série
• Se vários dispositivos compartilham o mesmo número de kit
• É possível misturar cabos de diferentes kits?
• Como o comprimento do cabo é registrado
• Como as braçadeiras de substituição são aprovadas
• Como o status da inspeção é exibido
• Como grupos incompletos são colocados em quarentena

Conjuntos multifásicos integrados

Os compradores devem decidir:

• Se os líderes de filial têm identificação individual.
• Se o cluster de conexão possui seu próprio número de série.
• Se um ramo pode ser substituído separadamente.
• Se a substituição exige um desenho revisado.
• Se a substituição preserva o projeto testado
• Se o kit completo deve ser retirado de serviço após danos em algum componente.
• Como os reparos são documentados

A capacidade de substituição não deve ser confundida com a intercambialidade.

Um componente de substituição pode encaixar fisicamente, mas ainda assim diferir em:

• O comprimento do cabo
• Corte transversal
• Modelo de grampo
• Design de ponteira
• Material
• NOTA
• Escopo das evidências de teste

As alterações de componentes devem seguir o processo aprovado de inspeção, reparo e controle de configuração.

As evidências dos testes devem corresponder à configuração oferecida.

O relatório de ensaio deve indicar qual configuração de equipamento foi testada.

Os compradores devem verificar:

• Configuração monofásica ou trifásica
• Número de braçadeiras de linha
• Número de grampos de aterramento
• Número de cabos
• Seção transversal do cabo
• Comprimentos de cabo
• Arranjo principal
• Conectando o cluster
• Virolas e terminais
• Modelos de grampo
• Corrente nominal
• Tempo avaliado
• Base de corrente de pico
• Número do desenho de montagem
• norma aplicável
• Resultado do teste

A norma IEC 61230 abrange equipamentos portáteis utilizados para aterramento temporário ou aterramento e curto-circuito em instalações CA e CC isoladas ou desenergizadas, incluindo redes aéreas e subterrâneas. Seu escopo inclui equipamentos completos e certos componentes separados, enquanto os procedimentos de trabalho relevantes não são abordados na norma.

Um título de relatório que indique “Equipamento de aterramento portátil IEC 61230” não comprova automaticamente todas as configurações monofásicas e trifásicas oferecidas pelo fornecedor.

O comprador deve ser capaz de se conectar:

Relatório de ensaio → desenho ensaiado → orçamento do fornecedor → desenho de produção → marcação do produto

Lista de verificação para decisão entre fase única e multifásica

Nenhuma resposta isolada deve determinar a configuração por si só.

A escolha final deve levar em consideração os requisitos técnicos e operacionais combinados.

O que os compradores devem fornecer antes da cotação

Uma solicitação de cotação (RFQ) útil deve incluir as seguintes informações.

Uma solicitação que especifique apenas "conjunto de aterramento trifásico" não fornece informações suficientes para um orçamento confiável.

O que os fornecedores devem devolver

O fornecedor deverá devolver:

• Configuração proposta
• desenho de montagem
• Número de braçadeiras de linha
• Número de grampos de aterramento
• Arranjo de avanço de fase
• Arranjo de cabos de curto-circuito
• Detalhes de conexão do cluster
• Seção transversal do cabo
• Comprimentos reais dos cabos
• Modelos de grampo
• Detalhes da ponteira e da terminação
• Interfaces de polo operacional
• Classificação de montagem completa
• Referência do relatório de teste
• Proposta de marcação
• Identificação do kit e dos componentes
• Plano de embalagem
• Lista de peças sobressalentes
• Desvios técnicos

O comprador deve comparar esses itens antes de comparar os preços.

Erros comuns dos compradores

Considerando que cada rede trifásica necessita de um conjunto integrado

A contagem de fases da rede não determina automaticamente a configuração do equipamento portátil.

O acordo de trabalho aprovado vem em primeiro lugar.

Tratar equipamentos monofásicos como equipamentos de baixa tensão.

"Monofásico" descreve a configuração do equipamento neste contexto. Não limita automaticamente o produto a uma alimentação monofásica de baixa tensão.

Selecionando pelo número de componentes

Mais componentes não proporcionam automaticamente mais flexibilidade ou proteção. Menos componentes não tornam um conjunto automaticamente mais fácil de controlar.

A configuração deve corresponder ao ponto de trabalho.

Ignorando o espaçamento de fase

Os comprimentos fixos dos cabos de derivação podem não ser adequados para a instalação real.

Forneça as distâncias medidas e os desenhos antes da produção.

Comparando apenas a seção transversal do cabo

O tamanho do cabo é apenas um parâmetro.

Os compradores também devem comparar braçadeiras, comprimentos, terminações, agrupamentos, classificações e evidências de testes.

Misturando dispositivos independentes de kits diferentes

Os dispositivos podem ter comprimentos, classificações, tipos de fixação, lotes de produção ou status de inspeção diferentes.

O controle de configuração deve impedir misturas não intencionais.

Substituir um ramo sem revisar a montagem completa.

Um ramo fisicamente semelhante pode não corresponder ao desenho testado ou à classificação do kit aprovado.

Aceitar um relatório sem um desenho de montagem

Sem o desenho, o comprador pode não saber se a evidência abrange um dispositivo individual ou um arranjo multifásico integrado.

Selecionando a configuração a partir de uma fotografia do produto

Uma fotografia não pode confirmar o espaçamento entre fases, o comprimento dos cabos, as especificações, as terminações ou o escopo do teste.

Como analisamos uma solicitação de configuração

Ao recebermos uma solicitação, analisamos a configuração em uma ordem predefinida.

Confirmamos o Acordo de Trabalho Aprovado.

Questionamos se as fases devem ser aterradas individualmente ou conectadas por meio de um sistema de curto-circuito multifásico.

Identificamos o número de pontos de conexão.

Confirmamos o número de fases, condutores, pontos de aterramento e qualquer conexão de neutro.

Analisamos o espaçamento entre fases e a distância terrestre.

Solicitamos medidas, fotografias e desenhos.

Verificamos as interfaces de fixação.

Identificamos o condutor, barramento, parafuso, barra de aterramento ou outro ponto de conexão para cada cabo.

Comparamos layouts individuais e integrados.

Analisamos o comprimento dos cabos, a posição do conjunto de eletrodos, o manuseio e o acesso.

Confirmamos a corrente de falha.

Solicitamos a corrente nominal, o tempo e o pico de corrente aprovados pelo engenheiro.

Analisamos a configuração testada.

Comparamos o desenho proposto com as evidências de testes disponíveis.

Confirmamos a identificação e o armazenamento.

Definimos IDs de kits, etiquetas de componentes, sacos, estojos e registros de inspeção.

Declaramos desvios técnicos.

Qualquer diferença entre o projeto apresentado na licitação ou o projeto testado deve ser identificada antes da produção.

Esse processo é mais confiável do que escolher uma configuração apenas com base nos termos “monofásico” ou “trifásico”.

Perguntas frequentes

Uma rede trifásica sempre requer um conjunto de aterramento portátil trifásico?

Não. A configuração necessária depende do sistema de aterramento e curto-circuito aprovado, dos pontos de conexão, do espaçamento entre fases, da capacidade de resposta a falhas e dos procedimentos do local.

O que significa equipamento portátil de aterramento monofásico?

Normalmente, descreve um dispositivo individual ou um conjunto de cabos que serve para um condutor ou conexão de fase. Não se refere simplesmente a um equipamento para alimentação elétrica monofásica.

Três dispositivos monofásicos podem substituir um conjunto trifásico?

Somente quando o engenheiro responsável pelo projeto e o procedimento aprovado permitirem essa configuração. As classificações, interfaces, comprimentos dos cabos, identificação e evidências de testes também devem corroborá-la.

Um sistema integrado multifásico é mais fácil de gerenciar?

Pode ser mais fácil controlar tudo com um único kit e caixa de armazenamento. No entanto, isso também pode resultar em um sistema mais pesado e mais dependente do espaçamento fixo entre as fases e do comprimento das ramificações.

Qual configuração é mais fácil de reparar?

Dispositivos individuais podem permitir substituição modular. Um conjunto integrado pode exigir uma análise de configuração mais detalhada. Em ambos os casos, as peças de reposição devem corresponder à classificação e ao projeto aprovados.

O relatório do teste precisa mostrar a disposição dos cabos?

Sim. Os compradores devem ser capazes de identificar o número de condutores, tamanhos de cabos, comprimentos de cabos, braçadeiras, terminações, agrupamento de conexões, classificação e referência do desenho.

É possível usar diferentes modelos de grampos em um mesmo conjunto multifásico?

Podem ser utilizadas quando exigidas pelas interfaces reais, mas a configuração mista completa deve ser tecnicamente analisada e comprovada por evidências adequadas.

Cada cabo deve ter seu próprio número de série?

Isso depende do sistema de gestão de ativos do projeto. Os compradores podem usar um único ID de kit, IDs de componentes individuais ou ambos.

Que informações os compradores devem fornecer antes de solicitar um orçamento?

Forneça o arranjo aprovado, a aplicação, o número de fases, o espaçamento entre fases, a distância à terra, as interfaces, a capacidade de interrupção de falhas, os requisitos de cabos, o método de operação, os documentos, a marcação e os requisitos de armazenamento.

Resumo Prático para Compradores

Os termos monofásico e multifásico descrevem configurações de equipamentos portáteis de aterramento. Eles não se referem simplesmente à quantidade de fases da rede elétrica.

Dispositivos monofásicos individuais podem oferecer mais flexibilidade em situações onde as distâncias de conexão, as interfaces de fixação ou as posições de trabalho variam.

Um conjunto multifásico integrado pode fornecer um arranjo de ligação de fases controlado, onde o espaçamento, os comprimentos dos ramos e a posição do aglomerado são claramente definidos.

Nenhuma das configurações é universalmente melhor.

Antes de selecionar, confirme:

• Sistema de aterramento aprovado
• Número de fases ou condutores
• Requisito de ligação fase-fase
• espaçamento de fase
• distância do ponto na Terra
• Interfaces de fixação
• Comprimentos de cabo
• Serviço de corrente de falha
• Método de operação
• Manuseio e armazenamento
• Controle de substituição
• Provas de teste
• Marcação e rastreabilidade

A melhor configuração é aquela que corresponde ao método de trabalho aprovado, à geometria de conexão real, à classificação de montagem completa e às evidências de testes controlados.

Para fornecimento de produtos após a aprovação da configuração técnica, os compradores podem consultar nossos kits portáteis de aterramento e proteção contra curto-circuito.

Siga as normas locais e os procedimentos de segurança do seu local de trabalho.