Cargas Elétricas – Criticidade e Sensibilidade

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Criticidade

Uma das formas de classificar as cargas elétricas é em relação a CRITICIDADE.

Uma carga é considerada crítica se houver alto impacto negativo em razão de seu desligamento*, principalmente se for um desligamento não intencional.

*Vale notar que alguns equipamentos aceitam paradas para manutenção e outros não param nem durante manutenção programada!

É importante perceber que a criticidade de uma carga não tem nenhuma relação com a sua potência. A criticidade é puramente vinculada com o impacto negativo que pode ser expresso em diversos ângulos, como por exemplo:

  • Financeiro
  • Prejuízo a imagem institucional
  • Tempo de retomada de produção
  • Tempo para repor equipamentos eletricamente danificados (meses)
  • Acidentes de Trabalho
  • Vidas (principalmente em aplicações de suporte a vida)
  • Perdas de Controle e Automação
  • Perdas de dados
  • Perdas de matéria prima
  • e muitos outros…

Tal desligamento abrupto pode ocorrer por diversas razões, seja por erros operacionais, por erros de projeto, por falhas de componentes, mas a principal causa é a interrupção por falta de energia da concessionária.

Gestão de Risco para Cargas Críticas

Usualmente, em teoria geral do risco, é razoável aceitarmos riscos:

Provisao[R$ano]=Eventos[Qtdeano]∗Impact[R$]Provisao [\frac{R\$}{ano}] = Eventos[\frac{Qtde}{ano}]*Impacto[R\$]

Através dessa fórmula, a primeira vista, poderíamos utilizá-la para encontrar os equipamentos que devemos adquirir buscando a melhor relação de custo-benefício.

ATENÇÃO: lamento informar, mas essa métrica não é suficiente para avaliar sistemas de energia crítica

Mas porque? Estatisticamente, temos um caso de amostragem baixa com o impacto alto, isso se traduz em um desvio-padrão muito alto. Ou seja, uma incerteza muito elevada!

Na prática, a análise correta a ser utilizada é:

Na eventualidade de um problema, é possível absorver os impactos?

Impacto[R$+imagem+paradas…]Impacto[R\$+ imagem + paradas…]

Para hospitais, datacenters e indústrias, normalmente a resposta é “NÃO”. Não podemos tolerar os impactos. Pois são eventos catastróficos! Devemos escolher soluções de engenharia adequadas para que não haja falhas, essas escolhas são feitas a níveis de INSTALAÇÃO e também de EQUIPAMENTO

Para pequenos comércios, varejos, shoppings e similares, normalmente a resposta é “SIM”, e então é razoável escolher soluções de engenharia mais simplificadas que se deseja não ter falhas, mas suas falhas são “resolvíveis”.

Mas é claro, o SIM ou o NÃO depende de cada cenário.

Classificação de Criticidade

Assim, a Sinérgica organiza as cargas em relação a Criticidade em três classes:

  • Classe 0 de Criticidade: Cargas que se forem desligadas inesperadamente terão impacto baixo
  • Classe 1 de Criticidade: Cargas que se forem desligadas inesperadamente terão impacto médio
  • Classe 2 de Criticidade: Cargas que se forem desligadas inesperadamente terão impacto alto

Veja, existe certo grau de subjetividade nessa classificação que cabe ao engenheiro projetista definir, seja baseado em normas específicas de cada segmento, seja baseado no próprio projeto. Mas é importante definir a classe de criticidade para definir quais equipamentos de energia crítica serão utilizados.

Classificação de Sensibilidade

Definida a criticidade, a sensibilidade é um conceito complementar que especifica qual o tempo de interrupção aceitável.

Veja, algumas cargas como de ar-condicionado em ambientes críticos, são extremamente críticas, mas aceitam desligamentos de alguns segundos durante uma falha e podem tranquilamente ser alimentados por geradores sem a necessidade de UPS. Por outro lado, servidores, além de críticos, não aceitam ficar sem energia nem por ¼ de ciclo de onda (cerca de 4ms).

Isso significa que apesar de ambos serem CRÍTICOS, o servidor é uma carga crítica e SENSÍVEL, e o ar-condicionado é uma carga crítica NÃO SENSÍVEL

Assim, de forma completa, a Sinérgica define as subclasses A e B para, respectivamente, levemente sensíveis e altamente sensíveis

Classe 2A de Criticidade: Cargas críticas que não podem ser desligadas nem por uma fração de segundo

Classe 2B de Criticidade: Cargas críticas que aceitam permanecer desligadas por um curto período (minutos)

Exemplos:

Apenas por completude do tema, alguns segmentos possuem normativas específicas que classificam diferentemente a criticidade e sensibilidade das cargas críticas, mas seguem o mesmo princípio. É óbvio, que na existência de normatização especifica, deve-se dar prioridade para o que diz a norma!

De forma geral, as cargas do tipo 2A devem obrigatoriamente ser alimentadas apenas por Gerador e as cargas do tipo 2B devem ser obrigatoriamente alimentadas por Gerador+UPS. É claro que para as cargas 2A e 2B, deve-se pensar em UPSs e Geradores de alta qualidade e instalações elétricas com altos níveis de redundância.

Para as cargas do tipo 1A e 1B, as alimentações por gerador e UPS passam a ser opcionais, aceitando-se também equipamentos menos robustos e instalações com menores níveis de redundância.

Conclusão

Parece simples e é! Mas não deve ser desprezado. Classificar as cargas críticas é uma tarefa rápida que traz clareza em todo o projeto elétrico.

Essas classificações são os principais indicadores para entender quais geradores e UPSs deverão ser utilizados na sua instalação. Fazendo escolhas objetivas de quais formatos de redundâncias devemos utilizar.

Para um projeto elétrico novo, fazer o levantamento de criticidade de todas as cargas é essencial.

Para a manutenção de uma instalação elétrica existente também!

 

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Victor Souza

Especialista em Energia Crítica

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