Infraestrutura de Sistemas de Energia CA para Telecomunicações

Infraestrutura de Sistemas de Energia CA: O que é?

O Sistema de Energia CA é um conjunto de infraestrutura de componentes e equipamentos eletro-eletrônicos que tem por finalidade prover o suprimento, distribuição e supervisão de energia em corrente alternada (CA) de baixa tensão para as cargas de sistemas e equipamentos instalados em estações de telecom. As cargas consumidoras da energia CA nas estações de telecom são basicamente:

• sistema de iluminação geral e tomadas;
• sistema de energia CC (24 ou -48 Vcc);
• sistema de ar condicionado;
• alimentação de motores em geral, tais como bombas e elevadores.

Não abordaremos sobre sistemas ininterruptos de energia do tipo No-break ou também chamadas UPS (Uninterruptible Power System), ou outros tipos de alimentação alternativas, tais como painéis solares, fotovoltaicos etc.

As instalações dos sistemas de energia de corrente alternada merecem um tipo comum de classificação segundo o porte de demanda do consumo de energia, dimensionado em KVA (kilo Volt-Amperes). Essa classificação determina portanto três tipos sistemas de energia CA:

Infraestrutura de Sistemas de Energia CA: Princípio de Funcionamento

Um sistema de energia AC para aplicação na industria de telecom é dimensionado de maneira a prover alimentações de 127, 220 ou 440 volts AC, monofásico e trifásico, para os consumidores internos de uma planta de telecom, a partir e fontes de energia provenientes da rede de energia elétrica de concessionárias comerciais ou, na falta desta, por geradores locais de energia. Se observado o diagrama a seguir, podemos identificar os principais componentes constituintes de um sistema de energia AC.

Fonte de Energia de Entrada – Representa uma fonte de energia de CA de propriedade de uma concessionária local de suprimentos de energia comercial. Essa fonte de energia pode ser em Alta Tensão ou em Baixa Tensão.

Quadro ou Cabine de Entrada – A distribuição interna ao site de telecom é sempre em Baixa Tensão, em valores de tensão padrões de 127, 220 ou 440 volts AC. No caso de fornecimento em Alta Tensão, o site de telecom terá uma cabine ou subestação local que transforma em uma rede de Baixa Tensão. Este quadro ou cabine de energia é o ponto é o ponto de interface entre o fornecimento externo de energia e os demais elementos do sistema internos à estação.

Grupo Moto Gerador (GMG) – É uma fonte de energia local na própria estação de telecom, constituída por um ou mais grupos moto geradores (GMG). O GMG é um equipamento constituído por um motor a diesel acoplado a um alternador síncrono trifásico, montado sobre uma base comum. Ele poder ser estacionário (fixo) na estação, ou então pode ser um móvel (GMG-M), que é levado e conectado à estação em situações em que houver a falta de energia principal da concessionária.

Quadro de Distribuição Geral – É o quadro que alimenta as cargas instaladas, devendo sempre existir em qualquer configuração de um sistema de energia CA. É desse quadro que é feita a distribuição para outros quadros intermediários de distribuição de energia ao longo da estação telecom. Pelo fato de haver um compromisso de custo de disponibilidade de energia elétrica, as instalações são projetadas considerando o grau de criticidade das cargas. Para tanto, as cargas de energia AC de uma estação podem ser classificadas em normais ou essenciais, ligadas em barramentos de conexões independentes e isolados.

Unidade de Supervisão de Corrente Alternada (USCA) – É a unidade que recebe, controla, protege e comanda a transferência das fontes de energia CA disponíveis na estação, sinalizando seu estado de funcionamento para dispositivos locais ou a sistemas de gerenciamento remoto.

Alimentação DC da USCA – As unidades USCA são alimentadas por uma fonte de energia independente, normalmente proveniente do sistema de energia DC – alimentado por banco de baterias.

Quadro de Transferência Manual/Automático – Destinado a efetuar a comutação automática ou manual da alimentação do barramento essencial pelas fontes de energia CA – comercial ou GMG.

Infraestrutura de Sistemas de Energia CA: Configurações

As configurações macro de sistemas de energia CA podem ser estabelecidas levando-se em consideração a qualidade da fonte de energia externa de CA oferecida por uma concessionária, ou mesmo ainda no caso da não existência da mesma. A seguir estão apresentadas algumas das configurações possíveis de instalações desses sistemas de energia, que levam em conta principalmente o grau de disponibilidade desejado para o sistema.

Configuração Sem Energia Comercial – utilização de dois grupos moto geradores (GMG)

Esta configuração pode ser vista em situações de alimentação de Estações Rádio Base (ERB) móveis, utilizadas em eventos temporários.

Configuração Com Energia Comercial em Estações de Pequeno Porte – uma entrada de alimentação comercial e um grupo moto gerador (GMG) fixo.

Este tipo de configuração é a mais utilizada quando a rede comercial de energia é confiável. Todas as cargas são do tipo normal, ligadas num único barramento. O GMG atua como elemento de contingência para o caso de queda da energia comercial.

Configuração Com Energia Comercial em Estações de Médio de Grande Porte – Uma entrada de energia da rede comercial, um GMG fixo e mais uma conexão para GMG-M.

Situação e que a instalação de energia CA contenha elementos de carga essenciais, exigindo um grau maior de contingência, através de uma terceira fonte de energia CA, pelo GMG móvel. Esta configuração é a mais utilizada m estações de médio e grande porte, em que o desligamento de certas cargas essenciais trarão grande impacto na rede e telecom.

Infraestrutura de Sistemas de Energia CA: Considerações Finais

Importância da documentação da instalação ( as-built )

Um projeto de um sistema de energia CA deve conter no mínimo:

• Critérios Gerais do Projeto de Sistema de Energia CA
• Plantas de Diagramas Unifilares
• Plantas de Arquitetura de Posicionamento e Detalhamento de Quadros e Equipamentos
• Memoriais Descritivos de Funcionamento das Unidades de Retificação e Sinalização
• Especificações dos Equipamentos
• Especificações e Lista de Matérias de Dispositivos e Materiais Utilizados
• Manuais de Operação e Manutenção dos Equipamentos e Dispositivos
• Lista de Sobressalentes
• Certificado de Ensaios Técnicos dos Equipamentos

Os projetos devem atender às normas aplicáveis de instalação, e os desenhos de plantas devem atender a normas da ABNT. Recomendamos que a empresa contratante crie seus documentos de especificação de implantação de sistemas de energia CA, de forma a garantir uma boa qualidade na instalação final.

Sistema de Aterramento Descarga Atmosférica

Num sistema de energia CA é muito importante a sua conexão ao sistema de aterramento da estação de telecom. As companhias comercias de energia elétrica condicionam a aprovação dos projetos elétricos conjuntamente com o projeto de aterramento.

Segundo a norma Telebrás para aterramento, um sistema de aterramento para telecom tem por finalidade:

• Segurança do pessoal de operação, manutenção e usuários contra tensões perigosas;
• Proteção contra sobretensões elevadas que possam provocar danos nos equipamentos;
• Limitação dos níveis de ruído e diafonia;
• Uso do terra como caminho de retorno para um dos condutores do circuito de corrente contínua;
• Prevenção contra entrada na rede elétrica local de correntes de alta freqüência geradas por retificadores;
• Atendimento aos requisitos legais, porventura existentes.

fonte: www.teleco.com.br