Unidade 01 Introducao

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CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 
 
EQUIPAMENTOS DO 
SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA 
 
NOTAS DE AULAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Professor: José Eustáquio Venuto Borel
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE MINAS GERAIS 
ENGENHARIA INDUSTRIAL ELÉTRICA 
 
EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 “Você não pode ensinar nada a um homem. 
 Você pode apenas ajudá-lo a encontrar a resposta 
dentro dele mesmo”. 
 (Galileu Galilei) 
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EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
UNIDADE DE ENSINO 01 – OBJETIVOS, BIBLIOGRAFIA, CONCEITUAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO 
DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
 
UNIDADE DE ENSINO 02 - ESTRUTURA DA MANUTENÇÃO DOS EQUIPAMENTOS DO SEP 
 
UNIDADE DE ENSINO 03 - ISOLADORES E BUCHAS DE PASSAGEM ISOLANTES APLICÁVEIS 
AOS EQUIPAMENTOS DO SEP 
 
UNIDADE DE ENSINO 04 - CHAVES SECCIONADORAS 
 
UNIDADE DE ENSINO 05 - PÁRA-RAIOS 
 
UNIDADE DE ENSINO 06 - DISJUNTORES 
 
UNIDADE DE ENSINO 07 - RELIGADORES E SECCIONALIZADORES 
 
UNIDADE DE ENSINO 08 - TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA (DE FORÇA) E DE 
DISTRIBUIÇÃO. 
 
UNIDADE DE ENSINO 09 - TRANSFORMADORES ESPECIAIS. 
 
UNIDADE DE ENSINO 10 - TRANSFORMADORES DE POTENCIAL INDUTIVOS (TPI’s) 
 
UNIDADE DE ENSINO 11 - TRANSFORMADORES DE POTENCIAL CAPACITIVOS (TPC’s) E 
CAPACITORES DE ACOPLAMENTO 
 
UNIDADE DE ENSINO 12 - TRANSFORMADORES DE CORRENTE (TC’s) 
 
UNIDADE DE ENSINO 13 - CAPACITORES DE POTÊNCIA 
 
UNIDADE DE ENSINO 14 - CARACTERIZAÇÃO SETORIZADA (VÃOS E BAYS) DOS 
EQUIPAMENTOS DO SEP NOS DIAGRAMAS UNIFILARES 
 
UNIDADE DE ENSINO 15 - ROTINAS PASSO-A-PASSO NO PROCESSO DE AQUISIÇÃO TÉCNICA 
DOS EQUIPAMENTOS DO SEP 
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EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA – NOTAS DE AULAS 
 
 
 
 
UNIDADE DE ENSINO 16 - ENSAIOS ELÉTRICOS NOS EQUIPAMENTOS DO SEP 
 
UNIDADE DE ENSINO 17 - OS EQUIPAMENTOS DO SEP E A SEGURANÇA NO TRABALHO 
SEGUNDO AS RECOMENDAÇÕES E DIRETRIZES DA NR-10 
 
UNIDADE DE ENSINO 18 - ASPECTOS COMPORTAMENTAIS: O ENGENHEIRO ELETRICISTA E 
SUA INTERAÇÃO COM OS EQUIPAMENTOS DO SEP 
 
 
 
 
 
 
 
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UNIDADE DE ENSINO 01 
 
 
OBJETIVOS, BIBLIOGRAFIA, CONCEITUAÇÃO E 
CLASSIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
 
 
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1.1. OBJETIVOS DA DISCIPLINA 
 
Ao final do curso, o aluno deverá estar capacitado a: 
• Identificar; 
• Conhecer os principais componentes construtivos; 
• Especificar tecnicamente e 
• Aplicar corretamente os principais equipamentos que operam nos sistemas elétricos de 
potência. 
 
1.2. BIBLIOGRAFIA 
 
1.2.1 Bibliografia Básica 
• EDIÇÕES FURNAS CENTRAIS ELÉTRICAS – Equipamentos Elétricos, 
Especificação e Aplicação em SE’s de AT. 
• MAMEDE, João – Manual de Equipamentos Elétricos 
 
1.2.2 Bibliografia Complementar 
• CIGRÉ, Furnas e U.F.F – Disjuntores e Chaves 
• D’AJUZ, Ary – Equipamentos Elétricos 
• GARZON, Ruben D. – HV Circuit Breakers – Design and Applications 
• DEKKER, Marcel - HV Circuit Breakers – Design and Applications 
• MILASH, Milan – Manutenção de Transformadores em Líquido Isolante 
• PRYOR, Larry – The Application and Selection of Lightning Arresters 
• HTWE, Miss Nay Kyi – Analysis and Design Selection of Lightining Arresters for 
Distribution Substation 
• Coleção Eletrobrás – Distrib. de Energia Elétrica – Vol. Equipamentos de Distribuição 
• KIREYEV, M. – Switchgear Installation 
• FRANKLIN, A. C. – J&C Transformer Book 
• SEMIONOV, L. – Storage Batteries 
• BRITTO, Tales Marques – Metodologia da Manutenção Centrada em confiabilidade 
aplicada a Para-Raios de A.T. 
• PEREIRA, Marco Polo – Considerações Básicas sobre Para-Raios 
• ABB – Outdoor Instrument Transformers – Application Guide 
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• MANUAL INDUCON – Capacitores de Potência 
• Revistas Técnicas Especializadas – Setor Elétrico, Eletricidade Moderna, GTD, 
Transmition and Distribution 
• Publicações Técnicas – IEEE Transations, CIGRÉ 
• Normas Técnicas – ABNT, IEC, ANSI, NEMA, VDE, DIN 
• Religador e Seccionalizador – UFRN - Prof. Marcos A. Dias de Almeida 
 
1.3. CLASSIFICAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
 
• Portáteis; 
• Manuais; 
• Para atmosferas “ex” (explosivas); 
• De utilização; 
• Fixos; 
• Estacionários; 
• Móveis 
 
1.4. CONCEITUAÇÃO DOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
 
Equipamento elétrico - Unidade funcional, completa e distinta, que exerce uma ou mais 
funções elétricas destinadas à geração, conversão, transmissão ou distribuição da energia 
elétrica, incluindo máquinas, transformadores, dispositivos elétricos, aparelhos de medição, 
proteção, componentes de linhas elétricas e os equipamentos de utilização. 
 
Equipamentos elétricos portáteis - São equipamentos elétricos cuja movimentação é 
possível quando em funcionamento ou que podem ser facilmente deslocados de um lugar para 
outro, mesmo que conectados à fonte de alimentação elétrica. 
 
São exemplos: máquinas de solda 
 
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Equipamentos elétricos manuais - São equipamentos elétricos portáteis projetados para 
serem suportados pelas mãos durante o seu funcionamento normal e nos quais o motor 
elétrico de acionamento faz parte integrante dos mesmos. 
 
São exemplos: furadeiras elétricas 
 
 
 
 
Equipamentos elétricos para atmosferas “ex”- São equipamentos 
elétricos construídos de modo a não causar, sob condições especificadas, a 
ignição da atmosfera explosiva ao seu redor. 
 
São exemplos: Equipamentos especialmente projetados para operação em 
refinarias de petróleo, indústrias químicas etc. 
 
 
Equipamentos elétricos de utilização - São equipamentos elétricos destinados a converter 
energia elétrica em outra forma de energia. 
 
São exemplos: Motores elétricos → energia elétrica em energia 
mecânica 
 
 
Equipamentos elétricos fixos - São equipamentos elétricos projetados para serem instalados 
e operar, permanentemente, em um lugar determinado. 
 
São exemplos: Transformadores, Disjuntores, Chaves etc. 
 
 
 
Equipamentos elétricos estacionários - São equipamentos 
elétricos fixos ou sem alça de transporte com massa tal que não possam ser transportados 
facilmente quando em operação ou fora desta condição. 
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São exemplos: SE’s unitárias móveis sobre “skid’s” 
 
 
Equipamentos elétricos móveis - São equipamentos elétricos fixos de grandes dimensões e 
pesos, porém podendo ser movimentados quando fora de operação.São exemplos: Subestações Elétricas Móveis (sobre carretas). 
 
 
 
 
 
 
1.5. SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA (SEP) 
 
Sistema elétrico de potência (SEP) - Em sentido amplo, é o conjunto de todas as instalações 
e equipamentos destinados a geração, transmissão e distribuição de energia elétrica. 
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Em sentido restrito, é o conjunto de conexões e equipamentos que asseguram o transporte e o 
fornecimento da energia elétrica, cujos limites são definidos pelos Órgãos Oficiais (ANEEL, 
ONS, etc.). 
 
Equipamentos do Sistema Elétrico de Potência (SEP) - São aqueles integrantes da 
geração, transmissão e distribuição de energia elétrica, cada um deles com uma ou mais 
funções operacionais definidas. 
 
Observação Importante: para efeito desta disciplina, alguns equipamentos, embora fazendo 
parte integrante do SEP, estão fora da ementa do curso, uma vez que fazem parte da ementa 
de outras disciplinas correlatas (p.ex.: geradores, motores elétricos, relés, medidores). 
 
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1.6. PRINCIPAIS FUNÇÕES DOS EQUIPAMENTOS DO SISTEMA ELÉTRICO DE 
POTÊNCIA (SEP) 
 
 
1.6.1 Equipamentos com funções de manobra 
são exemplos: Chaves Elétricas 
 
 
1.6.2 Equipamentos com funções de manobra e proteção 
 
são exemplos: Corta-circuitos fusíveis 
 
 
 
 
1.6.3 Equipamentos com função de proteção 
 
são exemplos: Fusíveis 
 
 
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1.6.4 Equipamentos que introduzem no sistema elétrico um ou mais parâmetros 
técnicos 
 
são exemplos: Capacitores de Potência 
 
 
 
 
 
1.7. CLASSIFICAÇÃO TÉRMICA DOS MATERIAIS ISOLANTES UTILIZADOS 
NOS EQUIPAMENTOS ELÉTRICOS 
 
• Dependendo das características dos materiais empregados no isolamento dos 
equipamentos elétricos, a temperatura (ºC) máxima admissível em serviço contínuo 
pode apresentarr valores diferentes. 
 
• A Norma Brasileira (NBR 7034) classifica, através de letras, alguns materiais isolantes 
do ponto de vista de sua admissibilidade térmica, naturalmente considerada uma 
temperatura inicial (ambiente) de referência conforme tabela apresentada a seguir. 
 
ABNT NBR 7034 – Materiais Elétricos Isolantes – Classificação Térmica 
CLASSE Temp. Máx. Adm. (ºC) em Serviço Contínuo MATERIAIS 
Y (O) 90 Algodão, seda e papel sem impregnação 
A 105 Algodão, seda e papel impregnado 
E 120 Alguns vernizes, esmaltes e fibras 
B 130 Mica, asbesto com aglutinante, EPR 
F 155 Mica, fibra de vidro com aglutinante 
H 180 Elastômeros de Silicato 
C Acima de 180 Porcelana, vidro, quartzo, cerâmicas 
CLASSE 
As normas dos equip. elétricos (transform., 
chaves, etc.) especificam geralmente a 
elevação de temp. permissível acima do ar 
ambiente ou com outro meio refrigerante. 
 
 
 
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• Para os equipamentos elétricos em geral que funcionam quando percorridos por 
correntes elétricas elevadas (transformadores, chaves, motores etc.) as Normas 
Técnicas fixam uma temperatura máxima admissível. Esta corresponde à temperatura 
média ambiente considerada + a elevação devida à passagem da corrente. 
 
 
 
 
 
 
1.8. GRAUS DE PROTEÇÃO (IP) DOS INVÓLUCROS DE EQUIPAMENTOS 
ELÉTRICOS 
 
As normas ABNT, NBR IEC 60529 regulamentam os graus de proteção para os invólucros 
dos equipamentos elétricos com base na proteção contra a penetração de objetos sólidos e 
água. 
 
A designação é feita da seguinte forma: 
IP PRIMEIRO NUMERAL 
SEGUNDO 
NUMERAL 
LETRA 
COMPLEMENTAR 
Grau de 
proteção do 
invólucro 
Proteção contra penetração 
de objetos sólidos estranhos 
no interior do invólucro 
(Tabela 1) 
Proteção contra 
penetração de água no 
interior do invólucro 
(Tabela 2) 
Condições especiais 
(Tabela 3) 
 
Tabela 1 – Graus de Proteção (IP) contra a penetração de objetos sólidos estranhos 
indicados pelo primeiro numeral característico 
NUMERAL Descrição sucinta do Grau de Proteção 
0 Não protegido 
1 Protegido contra objetos sólidos de diâmetro 50mm e maior 
2 Protegido contra objetos sólidos de diâmetro 12mm e maior 
3 Protegido contra objetos sólidos de diâmetro 2,5mm e maior 
4 Protegido contra objetos sólidos de diâmetro 1,0mm e maior 
TEMPERATURA MÁXIMA ADMISSÍVEL (ºC) = 
TEMPERATURA MÉDIA AMBIENTE 
 
ELEVAÇÃO DA TEMPERATURA DEVIDO À PASSAGEM DE CORRENTE 
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5 Protegido contra poeira 
6 Totalmente protegido contra poeira 
 
Tabela 2 – Graus de Proteção (IP) contra a penetração de água indicados pelo segundo 
numeral característico 
NUMERAL Descrição sucinta do Grau de Proteção 
0 Não protegido 
1 Protegido contra gotas d’água caindo verticalmente 
2 
Protegido contra queda de gotas d’água caindo verticalmente com invólucro 
inclinado até 15º 
3 Protegido contra aspersão de água 
4 Protegido contra projeção de água 
5 Protegido contra jatos de água 
6 Protegido contra jatos potentes de água 
7 Protegido contra efeitos de imersão temporária em água 
8 Protegido contra efeitos de imersão contínua em água 
 
Tabela 3 – Graus de Proteção (IP) – Letra Complementar 
 
LETRA Descrição sucinta do Grau de Proteção 
H Equipamentos de alta tensão 
M Equipamentos de uso móvel e rotativo 
S Equipamentos em condição estacionária 
W Equipamentos para condições atmosféricas (intempéries) 
 
Exemplo: 
• Painel elétrico com grau de proteção IP 55W: 
IP 
PRIMEIRO 
NUMERAL 
SEGUNDO 
NUMERAL 
LETRA 
COMPLEMENTAR 
Grau de proteção do 
invólucro 
Protegido contra 
poeira 
(Tabela 1) 
Protegido contra 
jatos de água 
(Tabela 2) 
Equipamento 
instalado ao tempo 
(Tabela 3)