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Montagem de Painéis Industriais de Distribuição

O artigo 409 fornece os requisitos mínimos de segurança para painéis de controle industrial (o que é um painel de controle industrial). Como esta seção do Código é apenas um par de páginas, não é abrangente. No entanto, a Tabela 409.3 lista mais de duas dúzias de outros artigos que podem ser aplicados a um determinado painel de controle, o que definitivamente amplia seu escopo.

O NEC se preocupa principalmente com os perigos decorrentes do uso da eletricidade, e não a miríade de outras questões que surgem com os painéis de controle industrial. Assim, algumas coisas permitidas pelo art. 409 não são otimizados ( Qual Propósito é que serve? ). Quando há um mau funcionamento dos controles, é improvável que a causa seja uma arte. 409 violação, a menos que o problema seja da variedade “de onde é essa fumaça?”.

Normas diferentes do NEC também se aplicam a painéis de controle industrial. Dois que sempre se aplicam são UL 508A, “Standard for Industrial Control Panels” e NFPA 79, “Electrical Standard for Industrial Machinery”. NECA, NETA e IEEE também produziram normas aplicáveis ​​para projeto, instalação, teste e / ou manutenção. Mais uma referência é crítica. Quando os controles industriais exibem operação intermitente, uma causa comum é a não conformidade com o Art. 250 Parte V (ligação). Portanto, certifique-se de criar essa conformidade em suas especificações de projeto e instalação. Vejamos algumas diretrizes específicas.

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Digitação, dimensionamento e localização

Usando a Tabela 110.20, selecione o tipo de gabinete com base no ambiente pretendido. Para determinar o tamanho do gabinete, espalhe seus planos traseiros, tiras de terminação e principais locais dos componentes. Aguarde espaço suficiente para instalar e ligar esses itens com o roteamento correto e os raios de curvatura.

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Um problema negligenciado com painéis de controle maiores é a necessidade de alimentar equipamentos e aparelhos de teste, como aspiradores usados ​​para manutenção.

Em vez de garantir a necessidade de cabos de extensão, adicione recipientes suficientes em locais convenientes e permita estes em seu layout áspero.

Mas não faça o pedido ainda. Trabalhe com o seu distribuidor elétrico para ver quais ofertas padrão estão mais próximas do que você precisa. Essa colaboração pode produzir economias significativas de custo e entrega.

Se o seu painel for moderadamente complexo, então você pode ter a opção de “engenharia do fornecedor”. Não tente economizar não comprando isso. Peça ao engenheiro do fornecedor o painel uma vez, em vez de refazê-lo no campo enquanto estiver sob pressão da gerência para “conseguir isso”.

Uma vez que você tenha projetado o painel, você deve descobrir onde colocá-lo. Determine as dimensões externas e os requisitos de balanço das portas do armário.

Para reduzir as ineficiências de manutenção e outros custos ocultos durante a operação, permita espaço suficiente para que um carrinho de teste role na área com as portas abertas.

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Os painéis de controle geralmente estão perto da área de processo. Uma temperatura ambiente elevada pode exigir uma ventoinha de ventilação ou mesmo ar condicionado no armário, os quais terão filtros que requerem manutenção.

Outras circunstâncias podem determinar a adição de um aquecedor ou desumidificador. Localize as entradas de ar e as aberturas de escape para uma substituição fácil do filtro e assegure-se de que não há interferência do processo; ter um respiradouro do gabinete aspirado no ar de um caldeirão de alumínio geralmente não é útil.

Condutores de fornecimento

Determinar a amplitude para os condutores de fornecimento pode ser confuso a menos que você quebre os requisitos nas seguintes etapas discretas:

  1. Calcule a classificação de corrente de carga total (FLC) de todas as cargas resistivas.
  2. Adicione a isso 125% do FLC do motor mais alto.
  3. Adicione a isso a soma do FLC de todos os outros motores e aparelhos conectados, com base em seus ciclos de trabalho e com base no que estará funcionando simultaneamente.

Na terceira etapa, o processo pode tornar a operação de vários aparelhos mutuamente exclusivos por vários motivos (por exemplo, a Operação A deve ocorrer antes da Operação B). Permita a carga mais alta que ocorreria.

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Proteção de sobrecorrente

Você pode colocar proteção de sobrecorrente à frente do painel ou colocar um único dispositivo de proteção de sobrecorrente principal (OCPD) no painel [409.21].

Qual caminho é melhor?

A resposta depende de muitos fatores. Uma razão para não localizar OCPDs no painel é que você deseja minimizar a abertura do painel por causa do ambiente do processo. Não confunda a funcionalidade OCPD com a funcionalidade de desconexão. Você não precisa co-localizar estes. Para a desconexão, basta aplicar os requisitos da Parte IX do Art. 430.

A classificação do OCPD para o painel não deve ser maior que a soma de:

  • 125% do FLC de todas as cargas de aquecimento de resistência.
  • A soma dos FLCs de todos os outros equipamentos que poderiam estar em operação ao mesmo tempo.
  • A maior classificação (ou configuração) do circuito de derivação e do dispositivo de proteção contra avanço à terra fornecido com o painel.

Se o painel não vier com um circuito de derivação e dispositivo de proteção contra falha à terra, use 430.52 e 430.53 conforme aplicável.

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Classificação de corrente de curto-circuito

O NEC exige marcar todos os painéis com a sua classificação de corrente de curto-circuito (SCCR) [409.110]]. Os componentes e montagens listados têm o SCCR marcado neles. A menos que você esteja comprando um conjunto de painel de controle listado – e isso é improvável – você deve determinar o SCCR do painel e marcá-lo de acordo. Mas como?

UL 508A contém um exemplo de um método aprovado de determinação SCCR [409.110 FPN], mas você pode usar um método mais simples.

O SCCR é realmente a classificação de resistência do dispositivo ou montagem [110.10]. Isso significa que, como o link mais fraco da cadeia, o dispositivo com a classificação mais baixa limita a montagem inteira a essa classificação.

O painel de controle SCCR é o SCCR do dispositivo com o menor valor no gabinete. Cuidado : Certifique-se de que o SCCR é adequado para a corrente de falha disponível.

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Aterramento

Não molhe este painel. Embora seu título seja “aterramento”, Sec. 409.60 fornece os requisitos para a ligação (ver definições do artigo 100).

Certifique-se de que não há diferença de potencial entre as peças do gabinete e quaisquer objetos metálicos próximos.

Instale um condutor de ligação à terra (ligação) do aterramento ou um barramento de aterramento (ligação) de acordo com a Tabela 250.122.

Se o painel for parte de um sistema fabricado, o fabricante pode exigir um “solo isolado” como condição de garantia.

O significado pretendido deste frequentemente não é o mesmo que o definido pelo NEC ou IEEE-142. Se o fabricante exigir a condução de uma barra de terra “isolada”, essa é uma condição de garantia inviável devido à sua ilegalidade subjacente.

Ninguém pode exigir uma violação de código como condição de garantia. Essa idéia de haste de terra “isolada” baseia-se na percepção errônea de que a eletricidade procura o caminho de menor resistência, em vez de estar sujeita à Lei de Radar Paralela de Kirchoff.

Na verdade, tal instalação garante as mesmas falhas que alegadamente previne. Siga as práticas de engenharia aceitas, não requisitos arbitrários baseados na física voodoo. Veja Art. 250, Parte V, sobre como essas práticas se aplicam à ligação de equipamentos.

Mão de obra

Em um gabinete instalado com bom acabamento, os fios são cuidadosamente empacotados, executados em calhas ou suportes similares e roteados com curvas de raio lisas – e todos os terminais, fios e componentes possuem rótulos de identificação.

Uma boa estratégia de rotulagem economiza tempo e reduz erros no término, teste, manutenção e reparo. Não use etiquetas manuscritas. Você pode escolher entre muitas soluções de rotulagem disponíveis para produzir rótulos legíveis e duráveis ​​de forma eficiente e econômica.

Na medida do possível, execute o poder, o controle e a fiação de sinais em fardos / calhas separados, mesmo que isso signifique o uso de mais fios. Isso melhorará a imunidade ao ruído, reduzirá o tempo de solução de problemas e facilitará futuras mudanças.

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Manutenção

O artigo 409 não aborda a manutenção do painel de controle, mas o senso comum diz que uma pequena quantidade de manutenção oferece enormes ganhos de confiabilidade. Algumas coisas básicas que precisam estar nos procedimentos de manutenção preventiva incluem:

  • Controle de pragasIsso pode consistir em uma armadilha de roedores em uma esquina. Seja qual for o método, assegure-se de que seja inspecionado periodicamente.
  • Controle de poeiraAspire o pó acumulado dos pisos do armário. Se as condições exigirem aspirar qualquer outra coisa, lembre-se de que é um gabinete energizado – siga os procedimentos aplicáveis. Não aspirar perto de placas de circuitos sem seguir as regras de descarga eletrostática (ESD).
  • Controle de conexãoParece contra-intuitivo, mas apertar os parafusos do terminal provoca conexões soltas. Em vez de apertar inadvertidamente os parafusos dos terminais (diminuindo assim a força de aperto), use uma arma infravermelha para ver quais terminais são de alta resistência. Desmonte, limpe e volte a montar.
  • IsolamentoUm programa de teste de resistência de isolamento é a melhor maneira de evitar falhas de fiação.

Ao dar algumas etapas extras na seleção, projeto e instalação de um painel de controle industrial, você pode garantir que não terá falhas em bombas de tempo. Com um modesto programa de manutenção, será quase sem problemas durante toda a vida.

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Barra lateral: o que é um painel de controle industrial?

Para fins NEC, um painel de controle industrial opera a menos de 600V e consiste em circuitos de potência e / ou circuitos de controle. Um circuito de controle fornece os sinais direcionando o desempenho do equipamento controlado, mas não carrega a potência principal ou inclui o equipamento controlado.

A parte “painel” significa que o sistema de controle é montado (ou dentro) de um gabinete ou subpanel [409.2].

Barra lateral: qual o propósito que serve?

O NEC permite que você use o painel de controle como uma caixa de junção para outras fiação ou sistemas [409.104 (A)], se você fornecer um amplo espaço para esse propósito. No entanto, tal design sacrifica a modularidade, complicando a manutenção e tornando o ruído indutivo e outros problemas mais prováveis. O duplo dever raramente economiza muito dinheiro pela frente e pode criar enormes custos mais tarde.