O barramento blindado é um sistema modular de transmissão e distribuição de energia elétrica. Também conhecido como busway, o equipamento é basicamente composto por barras condutoras (de alumínio ou cobre) acondicionadas em invólucro metálico. Entre as características do conjunto está a possibilidade de desmontagem e criação de novos layouts sem perdas de peças ou sucateamento de equipamentos.

As diferenças entre as instalações com barramentos blindados e os sistemas convencionais que utilizam cabos individuais são, basicamente, o dimensionamento, o tempo de instalação e a garantia de desempenho
Paulo Kruger

“As diferenças entre as instalações com barramentos blindados e os sistemas convencionais que utilizam cabos individuais são, basicamente, o dimensionamento, o tempo de instalação e a garantia de desempenho”, afirma o engenheiro Paulo Kruger, diretor de Vendas Internacionais e Sistemas da WEG. Outra diferença é a economia de recursos proporcionada pelos barramentos, pois o sistema necessita de menos condutores, considerando padrões similares de queda de tensão.

Também conhecido como busway, possibilita a desmonstagem e criação de novos layouts (foto: shutterstock/Hinloy)

Os barramentos blindados nunca substituirão os cabos, assim como os isqueiros não roubaram a função dos palitos de fósforo. Cada um deles tem sua aplicação e deve ser especificado para as situações convenientes
Nunziante Graziano

“No entanto, os barramentos blindados nunca substituirão os cabos, assim como os isqueiros não roubaram a função dos palitos de fósforo. Cada um deles tem sua aplicação e deve ser especificado para as situações convenientes, baseado sempre nas premissas de qualidade da instalação, custo e requisitos de engenharia”, detalha o engenheiro Nunziante Graziano, diretor da GIMI Soluções em Energia.

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COMPOSIÇÃO

Cada elemento do sistema tem sua função na composição da trajetória da linha, conexão entre equipamentos ou distribuição da energia. Por exemplo, para extração da eletricidade de um ponto determinado, são usadas as caixas de derivação, também chamadas de cofres e que podem ser fixas ou extraíveis. O material, geralmente, tem dispositivo de proteção e/ou manobra para que a carga alimentada seja ‘desenergizada’, quando necessário.

Quando as dilatações mecânicas por efeito térmico representarem problemas para o sistema, soluções de absorção de dilatação podem ser especificadas. Outro item bastante importante é a proteção corta-fogo. O aparato, interno ao invólucro, sela a passagem de fogo e fumaça, impedindo que o busway funcione como chaminé ou propagador de chamas entre ambientes.

No caso de conjunto com duas ou mais barras por fase, existem os elementos de homogeneização que atuam no equilíbrio da carga. Já para o acoplamento do sistema em painéis e transformadores, o mercado também oferece componentes dedicados para a função. Por fim, os suportes de fixação da linha na edificação também são fornecidos pelo fabricante.

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FUNCIONAMENTO

A solução, em tese, tem funcionamento semelhante aos cabos. “Das tecnologias disponíveis para construção de barramentos blindados, algumas têm o ar como elemento isolante entre as fases e para a terra”, explica Graziano. Outra opção são os isolados em resina, com uso indicado para sistemas que demandam níveis elevados de proteção. Já os mais modernos, conhecidos como “barra colada”, têm seus condutores isolados por filmes plásticos.

“A ‘barra colada’ leva esse nome por suas barras permanecerem absolutamente encostadas umas às outras, o que retira o ar de dentro do invólucro e aumenta substancialmente a capacidade de troca de calor. Esse fenômeno, consequentemente, melhora substancialmente o desempenho dos materiais, além de reduzir as dimensões dos equipamentos e o consumo de matéria-prima”, detalha o diretor da GIMI.

ESPECIFICAÇÃO

Quanto maior for o consumo de energia na edificação, mais conveniente é o uso do barramento blindado. “Não há restrições”, destaca Graziano. “O equipamento é versátil e tem certificação para tipos diferentes de aplicações”, completa Kruger. Para correta especificação do sistema, é preciso conhecer os critérios elétricos e ambientais do edifício, como nível de curto-circuito, limite de queda de tensão, grau de proteção, temperatura local, entre outros.

“É claro que, nem sempre, o projeto especifica todas as variáveis necessárias. Nesses casos, aplica-se o padrão do produto de cada fabricante conforme catálogos”, explica Kruger. Outro exemplo são as situações em que o busway fica posicionado antes do equipamento de medição da concessionária. Quando isso acontece, muitos dos critérios elétricos são estabelecidos pela própria concessionária visando qualidade de energia e baixa perda.

Além de empreendimentos residenciais, o barramento blindado é indicado, entre outros casos, para distribuição elétrica da alimentação de máquinas em galpões industriais, interligação entre painéis e interligação entre painel e transformador. Basicamente, qualquer aplicação de cabos pode ser substituída.

BARRAMENTO BLINDADO X CABOS

A definição por sistema com cabos elétricos ou barramentos blindados deve passar pelo estudo da relação custo-benefício, comparando sempre os mesmos requisitos de engenharia. “O levantamento tem que incluir os valores dos materiais, infraestrutura de montagem, mobilização durante a instalação e, principalmente, a contratação de profissionais especializados”, enumera Graziano, lembrando que não são raros os casos em que a mão de obra para instalação do busway é 80% mais barata do que a envolvida no sistema com cabos.

EXECUÇÃO

O processo de instalação do sistema é similar à montagem de eletrocalhas, porém com equipamentos mais pesados e a exigência de maior rigor no alinhamento das peças. O procedimento começa com o desenvolvimento do projeto elétrico, tarefa executada pelo setor de engenharia do fornecedor da solução. Com base nesse projeto, os equipamentos são fabricados e enviados para o canteiro.

O trabalho de instalação é realizado por empresa terceirizada, que deve ser devidamente habilitada. Visando facilidade na operação, o procedimento acontece de cima para baixo no interior do shaft (abertura que percorre verticalmente os prédios para infraestrutura elétrica e hidráulica) e a alvenaria tem que estar pronta para receber a fixação. “Primeiramente, são colocados os suportes de fixação dos trechos verticais. Em seguida, os trechos retos são presos aos suportes e alinhados com a edificação e peças adjacentes”, detalha Kruger.

Para correta distância entre peças, existe um gabarito que informa a medida certa do elemento de conexão (componentes que unem os equipamentos). Uma vez fixados os trechos retos, já podem ser instaladas as conexões. O kit de conexão do barramento blindado conta com parafuso de aperto com uma porca especial de duas cabeças. Assim, quando a força de aperto adequada é atingida, a cabeça externa se quebra. O acessório certamente é um dos responsáveis pelo reduzido tempo de instalação.

VANTAGENS

Comparando os sistemas com barramentos blindados às instalações com feixes de cabos, o sistema modular apresenta uma série de vantagens. Um dos principais benefícios é o desperdício zero de materiais. Enquanto sistemas com cabos sempre apresentam descartes de materiais, custo inclusive previsto na etapa de orçamento, no busway a linha é totalmente projetada levando em consideração somente os equipamentos necessários à instalação.

“Outra vantagem é o tempo de instalação. Analisando duas instalações do mesmo porte, o barramento blindado é executado em apenas 20% do tempo requerido pelo sistema com cabos”, ressalta Kruger. Ele também oferece maior segurança devido à sua carcaça metálica. O revestimento é responsável por proteger o invólucro contra impactos e ainda dificultar o acesso de qualquer pessoa aos elementos energizados.

A possibilidade de lacrar as tampas e acessos do invólucro também oferece proteção extra contra o famoso ‘gato’. A solução apresenta dimensões reduzidas em relação à instalação de cabos de mesma escala, tendendo a ocupar menos espaço. Com uso das caixas de derivação, pode-se ainda reduzir as dimensões do quadro elétrico.

A manutenção do sistema é simplificada. “Imagine que, por motivo qualquer, o cabo de prumada vertical tenha sofrido avaria na metade de uma linha de 80 m e precise ser trocado. Obviamente, todos os 80 m precisarão ser removidos para não deixar emendas ou partes reparadas. No barramento blindado bastaria substituir a peça com problema, sem comprometer o restante da linha”, compara Kruger.

O sistema também tem alguns atributos que podem ser usados na obtenção de notas da certificação LEED (Leadership in Energy and Environmental Design), tanto na eficiência energética quanto na política de reciclagem. Por fim, o busway é livre de componentes alógenos, muito comuns em capas de cabos e que emitem fumaça tóxica quando queimados.

TENSÕES

Assim como qualquer condutor elétrico, o barramento blindado apresenta constantes quedas de tensão expressas em volts por metro por ampére. Ou seja, para cada unidade de distância sob determinada condição de carga, existe certa quantidade de volts que se perde. Isso acontece devido a fenômenos naturais relacionados à condução de eletricidade. A taxa de perda varia conforme as condições elétricas às quais o sistema está submetido.

Parte do processo de escolha do barramento blindado é o dimensionamento por queda de tensão. Dependendo da distância da linha de transmissão, é comum precisar usar busway com correntes nominais maiores do que aquelas que se deseja conduzir. A conhecida especificação de “2% entre o ponto de entrega e o último consumidor” é critério que vem se uniformizando entre as concessionárias do país. O conceito se transformou em requisito para aprovação do projeto elétrico de sistemas de energia não-medida (quando o barramento blindado é posicionado antes da medição de faturamento da concessionária).

Isso quer dizer que, entre o ponto de entrega da concessionária e o final da linha de busway, a tensão da rede só pode cair 2%. Se considerada uma tensão de 220V, estamos falando de 4,4V a menos no final da linha. A título de comparação, numa instalação convencional, quando há restrição de queda de tensão, o valor não é inferior a 5%. E se já passou do medidor, quem está pagando pelas perdas é o consumidor.

QUALIDADE

A norma técnica de fabricação dos barramentos blindados vigente no Brasil é a NBR-IEC-60439-2. “O documento foi revisado na Europa e será implantado no Brasil como NBR-IEC-61439-6. Já para a instalação, a norma de referência é a ABNT NBR 16019 — Linhas elétricas pré-fabricadas (barramentos blindados) de baixa tensão – Requisitos para instalação, que deve sempre ser aplicada em conjunto com a ABNT NBR 5410 — Instalações elétricas de baixa tensão”, destaca Graziano.

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Para que o equipamento seja considerado aprovado, a norma exige que ele obtenha sucesso na execução de mais de 20 ensaios que testam suas características elétricas e mecânicas. Cada ensaio precisa ser devidamente documentado para receber o certificado de conformidade. A solução também vem sendo homologada pelas concessionárias de energia do país.

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Colaboração técnica

: Nunziante Graziano – Formado em engenharia pelo Instituto Mauá de Tecnologia, tem mestrado em energia pela Universidade de São Paulo (USP). Ocupa o cargo de diretor na GIMI Soluções em Energia.

: Paulo Kruger – Graduado e mestrado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina. Ocupa o cargo de Diretor da WEG Automação.

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