Os gabinetes de engenharia ao projetar os aparelhos (disjuntores e interruptores) ou quadros de distribuição de baixa tensão e média tensão devem escolher entre equipamentos fixos e extraíveis, uma escolha que nem sempre é fácil. Para tornar esta decisão crucial um pouco mais fácil, Dave McCabe, do setor elétrico da Eaton, analisa os prós e os contras de ambos os tipos de equipamentos, tendo em consideração o ambiente de operação em que o quadro de distribuição deve ser usado.
Por uma questão de clareza, vamos começar definindo exatamente o que, para os propósitos deste artigo, se entende por aparelho fixo e extraível. Um aparelho fixo compreende um invólucro que contem todos os componentes necessários para distribuir energia elétrica. Esses componentes são fixos permanentemente no lugar, e não estão especificamente dispostos para remover de uma forma rápida ou fácil.
No entanto, em aparelhos de distribuição extraíveis, os componentes principais são montados num chassis ou base que pode ser extraído facilmente e rapidamente do invólucro principal. As ligações de energia e controlo entre o conjunto extraível e a parte principal do quadro de distribuição são invariavelmente realizadas com algum tipo de ficha ou tomada.
Antes de seguir em frente, vale a pena notar que, embora este artigo use o termo aparelho ou quadro em todos os casos, os centros de controlo de motor (MCCs) também estão disponíveis em versões fixas e extraíveis, e os argumentos apresentados aqui são igualmente aplicáveis aos MCCs.
As vantagens e desvantagens dos aparelhos fixos e extraíveis podem, em geral, ser classificados em função das caraterísticas de segurança, custo total de propriedade, flexibilidade, disponibilidade e facilidade de manutenção. Vamos primeiro discutir os benefícios dos aparelhos extraíveis em relação a essas caraterísticas.
A segurança da instalação é aumentada nos casos em que os procedimentos de manutenção dependem da separação visual para garantir que o aparelho ou quadro de distribuição esteja totalmente isolado. Além disso, o acesso aos bornes das unidades funcionais é, como na maioria dos projetos, apenas possível quando a montagem é extraída, o que garante que estão desligados da fonte de alimentação.
É importante notar que, quando se prevê uma futura expansão significativa, é possível instalar o involucro principal equipado com apenas algumas unidades extraíveis e simplesmente ligar as unidades extra conforme necessário. Esta pode ser uma maneira útil de minimizar os custos iniciais, proporcionando um alto nível de flexibilidade.
Em termos de disponibilidade, os aparelhos extraíveis obtêm uma nota melhor, porque os equipamentos avariados podem ser substituídos rápida e facilmente por uma unidade de reserva idêntica. Como resultado, os tempos dispendiosos de inatividade são mantido a um mínimo absoluto.
O equipamento extraível também é mais fácil de manter, pois o acesso aos componentes é melhor quando eles estão fora do involucro principal e porque não há risco de ainda estarem ligados ao sistema sob tensão. Além disso, os testes podem ser realizados facilmente sem afetar o resto do quadro.
É claro que os aparelhos de distribuição extraíveis também apresentam desvantagens. Em termos de segurança, os acidentes com qualquer tipo de aparelho são, por sorte, raros, mas existem riscos especificamente associados aos equipamentos extraíveis. É possível, por exemplo, que uma ferramenta metálica seja deixada inadvertidamente na unidade extraível, criando um problema sério quando a unidade for reinserida no quadro de distribuição.
O custo total de propriedade é muitas vezes aumentado, exceto possivelmente nos casos especiais discutidos anteriormente, porque as ligações de alta potência (necessários apenas em equipamentos extraíveis) aumentam os custos dos componentes. A utilização de ligações também aumenta as perdas de energia por uma quantidade pequena, mas não necessariamente insignificante. Finalmente, muitas vezes é necessário uma sala para o quadro de distribuição maior e, portanto, mais cara, pois o espaço deve permitir a extração das unidades.
A disponibilidade é, como já vimos, geralmente melhorada, mas é necessário ter em mente que as ligações usadas em equipamentos extraíveis adicionam uma fonte adicional de possíveis falhas. Existem também componentes adicionais que podem exigir manutenção, tais como portas de correr, interligações e, claro, os contatos.
Voltando agora a um aparelho fixo isso resulta bem em termos de segurança devido ao seu robusto design e construção simples. O custo total de propriedade geralmente é menor, pois poucos componentes são utilizados e o quadro de distribuição pode ser acomodado num espaço menor. Menos componentes significam menos falhas, portanto a disponibilidade é boa, e é provável que a manutenção seja menor.
Mas, é claro, o aparelho fixo também tem as suas próprias desvantagens. Em relação ao custo de propriedade, se um componente falhar, o tempo de inatividade provavelmente será muito maior do que com um sistema extraível e, em algumas aplicações, o tempo de inatividade pode ser excessivamente caro. Em caso de falha, a disponibilidade do sistema geral de distribuição de energia pode ser comprometida, pois é provável que seja necessário colocar fora de serviço todo o quadro de distribuição de para efetuar uma reparação.
A manutenção não é fácil porque o acesso a componentes é limitado, e é preciso ter grande cuidado para garantir o isolamento adequado antes de qualquer trabalho ser realizado. Finalmente, a flexibilidade é limitada, porque a extensão de um quadro de distribuição existente pode ser impossível e, mesmo quando possível, geralmente exigirá colocar fora de serviço o quadro original por um tempo considerável.
Chega de prós e os contras, qual é a resposta final? Qual é realmente a melhor escolha, fixa ou extraível? Até agora, deve ficar claro que isso depende muito da aplicação. Em aplicações críticas em que o tempo de inatividade deve ser minimizado, independentemente de outras considerações, o quadro extraível é, sem dúvida, a melhor escolha.
Isto também é provável que seja verdade onde é essencial limitar o impacto de uma falha aos circuitos diretamente afetados, pois os sistemas extraíveis tornam muito mais fácil a reparação sem colocar fora de serviço todo o quadro de distribuição. Os sistemas extraíveis também podem ser a melhor escolha, onde é necessária flexibilidade para acomodar uma expansão significativa ou alterações futuras.
Na maioria das outras aplicações, os sistemas fixos provavelmente serão perfeitamente satisfatórios e quase sempre terão um menor custo de compra, além de precisar de um sala para o aparelho menor e menos dispendiosa.
Deve ser admitido, no entanto, que existem muitas situações em que a escolha entre aparelhos fixos e extraíveis está longe de ser clara. Nestes casos, a melhor opção é procurar o conselho de um fornecedor, como a Eaton, que possui experiência comprovada em aparelhos e quadros elétricos e também oferece os dois tipos de aparelho, pois isso significa que eles podem oferecer orientação imparcial e sem distorção causada por imperativos comerciais.
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