Índice

1. Instalações Eléctricas Industriais — normas IEC 60364/RTIEBT, símbolos, esquemas (unifilares, multifios, topográficos)
2. Quadros Eléctricos Industriais — componentes (disjuntores, contactores, relés térmicos, fusíveis, barramento), layout
3. Montagem de Quadro — sequência, cablagem (numeração de condutores, terminais, etiquetagem), torques
4. Motores Trifásicos — arranque directo (DOL), estrela-triângulo, variador de velocidade (VFD)
5. Ensaio e Verificação — isolamento (megóhmetro), continuidade, sequência de fases, testes funcionais
6. Manutenção de Instalações — termografia de quadros, limpeza, apertos, substituição de componentes

Normas e Regulamentação

Normas aplicáveis em Portugal:

• RTIEBT (Regras Técnicas de Instalações Eléctricas de Baixa Tensão) — DL 226/2005
• IEC 60364 (série) — projectos, instalação e verificação
• IEC 60947 — aparelhagem de baixa tensão (disjuntores, contactores)
• EN 60439 / IEC 61439 — quadros de distribuição
• NP EN 60529 — graus de protecção IP (Ingress Protection)

Graus de protecção IP:

Tipos de Esquemas Eléctricos

Esquema unifilar: representação simplificada onde um condutor representa os 3 (trifásico) — usado para visão geral da instalação

Esquema multifios (desenvolvimento): todos os condutores desenhados individualmente — usado para execução da cablagem

Esquema topográfico: posicionamento real dos componentes no quadro — usado para montagem física

Símbolos normalizados IEC 60617:

• Disjuntor: ---| |--- com triângulo de protecção
• Contactor: ---( )--- com bobine representada em K
• Relé térmico: ---|≥|---
• Motor: M em círculo
• Fusível: ---|>|---

Componentes de um Quadro Motor

ALIMENTAÇÃO (3F+N+PE)
         │
    ┌────┴────┐
    │ DISJUNTOR│  ← Protecção de sobrecarga e curto-circuito
    │  GERAL  │     (disjuntor motorizado ou fusível NH)
    └────┬────┘
         │
    ┌────┴────┐
    │CONTACTOR│  ← Elemento de comutação (bobine 24V DC ou 230V AC)
    └────┬────┘
         │
    ┌────┴────┐
    │  RELÉ   │  ← Protecção térmica contra sobrecarga
    │ TÉRMICO │     (ajuste de 0,8× a 1,25× I_motor)
    └────┬────┘
         │
         M       ← Motor

Dimensionamento de Componentes

Corrente nominal do motor (3F):

Para motor de 15 kW, 400V, cosφ=0,85, η=0,92:

Dimensionamento:

• Contactor: ≥ I_n × 1,0 (categorias de utilização AC-3 para motor em gaiola)
• Relé térmico: ajustar a I_n ± 5% (protecção sobrecarga)
• Disjuntor de motor: curva D ou MA, ≥ 10× I_n para curto-circuito

Sequência de Montagem

1. Preparação: ler esquemas, verificar material (lista de materiais vs. BOM)
2. Montagem mecânica: calha DIN, painéis laterais, porta, prensa-cabos
3. Montagem de componentes: aparelhagem na calha (respeitar sequência do esquema)
4. Cablagem de potência: condutores de energia (L1, L2, L3, N, PE)
5. Cablagem de comando: condutores de controlo (geralmente preto ou azul, <10A)
6. Numeração de condutores: marcadores por ferrule ou manga (ex.: 1, 2, 3... ou L1, L2, L3, A1, A2...)
7. Etiquetagem: identificar componentes (K1, F1, Q1...) conforme esquema
8. Verificação visual: conferir todas as ligações contra o esquema antes de ligar

Torques de Aperto

Regra: usar chave de torques calibrada; apertos insuficientes causam sobreaquecimento; apertos excessivos danificam terminais de plástico.

Arranque Directo (DOL) vs. Estrela-Triângulo

Arranque Directo (DOL — Direct On Line):

• Mais simples: apenas contactor principal (K1)
• Corrente de arranque: I_arr ≈ 5–7 × I_nom
• Adequado para motores pequenos (<15 kW) ou onde a rede suporta o pico

Arranque Estrela-Triângulo (Y-Δ):

• Reduz corrente de arranque para 1/3 (I_arr_YΔ ≈ 2–2,5 × I_nom)
• Reduz também o binário de arranque para 1/3
• Requer 3 contactores: K1 (principal) + K_Y (estrela) + K_Δ (triângulo)
• Temporizador de comutação: tipicamente 5–10 segundos

Sequência de comutação Y-Δ:

t=0s: K1 + K_Y → motor em estrela (tensão de fase = 230V)
t=5-10s: abrir K_Y → aguardar 50-100ms → fechar K_Δ
K1 + K_Δ → motor em triângulo (tensão de fase = 400V = tensão nominal)

Variador de Velocidade (VFD)

Princípio de funcionamento:

1. Rectificador: AC → DC (bus DC ≈ 560 V para rede 400V)
2. Barramento DC: condensadores de filtragem
3. Inversor PWM: DC → AC de frequência e tensão variáveis

Parâmetros de configuração essenciais:

(Nomenclatura Siemens G120; outros fabricantes têm numeração diferente)

Testes antes da Primeira Ligação

1. Resistência de isolamento (RTIEBT / IEC 60364-6):

2. Continuidade do condutor de protecção (PE):

• Usar ohmímetro de baixa resistência ou equipamento de ensaio
• Resistência máxima aceitável: < 1 Ω (para comprimentos até 10m)

3. Sequência de fases:

• Usar sequencímetro de fases antes de ligar ao motor
• Confirmar L1-L2-L3 em ordem directa (sentido horário no sequencímetro)
• Invertido → motor gira no sentido errado → trocar 2 fases no barramento

Teste Funcional

Sequência de teste funcional do quadro:

1. Verificar ausência de tensão com multímetro antes de qualquer ligação física
2. Ligar alimentação ao quadro (disjuntor geral)
3. Medir tensão no barramento: U_L1-L2; U_L2-L3; U_L1-L3 (tolerância ±5%)
4. Testar circuito de comando (sem motor): verificar sinalização de ON/OFF
5. Ligar motor em vazio (se possível): verificar sentido de rotação
6. Medir corrente nas 3 fases: desequilíbrio < 5%
7. Verificar funcionamento da protecção (simular sobrecarga pressionando o botão de teste do relé térmico)

Manutenção Preventiva de Quadros

Anual:

• Termografia: quadro energizado e com carga; ΔT > 10°C → investigar; ΔT > 30°C → acção urgente
• Limpeza: aspirar pó (com máquina com filtro HEPA); nunca soprar com ar comprimido (risco de condução)
• Verificação de apertos: relógio de torques; atenção a barramentos e cabos de potência
• Inspecção visual: verificar se há componentes queimados, cabos danificados, vedações abertas

Substituição de componentes:

• Disjuntor com número de operações ultrapassado (especificado pelo fabricante)
• Contactor com contatos desgastados (superfície rugosa, óxidos, marca de arco)
• Relé térmico após disparo por curto-circuito (pode ter a calibração alterada)