Estrutura interna dos gabinetes de distribuição de energia: componentes, tecnologias e soluções inteligentes

1. Revestimento (protecção e conceção EMC)

• Materiais: aço laminado a frio ou aço galvanizado (para resistência à corrosão); os gabinetes de aço inoxidável são utilizados em ambientes de alta qualidade e adversos (por exemplo, instalações químicas, ambientes marinhos).
• Características fundamentais:
  • As classificações de proteção IP (por exemplo, IP54) garantem a fiabilidade contra poeira e umidade.
  • A blindagem EMC minimiza a interferência dos VFD e dos servo-drives, cumprindo as normas IEC 61439.
• Estudo de caso: Os gabinetes de instalações fotovoltaicas solares são submetidos a testes de sal para resistir à corrosão no exterior.

2. Busbars (transmissão de potência eficiente)

• Materiais: Barras de cobre (condutividade > 98%) ou barras de alumínio (leves, económicas), muitas vezes revestidas de estanho ou prata para resistir à oxidação.
• Inovações:
  • Os sistemas modulares de barra de autocarro permitem a instalação sem ferramentas (por exemplo, na distribuição de data centers).
  • Sensores de temperatura sem fio habilitados para IoT evitam o superaquecimento através de monitoramento em tempo real.

3Interruptores de circuito (proteção inteligente)

• Tipos:
  • MCB (Miniature Circuit Breaker): Protege os circuitos de ramificação de sobrecargas.
  • ACB (Air Circuit Breaker): protege a potência de entrada principal, com liberações inteligentes que permitem acionamento remoto.
• Tendências da indústria: A coordenação selectiva combinada com a detecção de falhas de arco (AFCI) evita o desligamento total do sistema durante falhas (crítico para fábricas de semicondutores).

4Contactores (controle do motor)

• FunçãoModelos de eficiência energética (por exemplo, contatores de ímã permanente) reduzem o consumo de energia da bobina.
• Aplicação: Sistemas de triagem por transportador emparelham os VFD com grupos de contactores para controlo do motor de várias velocidades.

5Relais de sobrecarga térmica (proteção do motor)

• Atualização: As tradicionais tiras bimetálicas estão a ser substituídas por relés eletrónicos de sobrecarga (por exemplo, Schneider TeSys), que oferecem ajustes precisos de corrente e registo de falhas.

6Fusíveis (protecção contra curto-circuito)

• Seleção:
  • Tipo gG/gL (de uso geral) versus tipo aR (de ação rápida para semicondutores).
  • Os fusíveis DC de alta tensão são críticos para estações de carregamento de veículos elétricos e sistemas de armazenamento de energia.

7Transformadores de instrumentos (monitorização e medição)

• Características inteligentes:
  • As bobinas de Rogowski permitem a medição de larga frequência (ideal para circuitos VFD).
  • As unidades de fusão (MU) suportam a integração de redes digitais através do protocolo IEC 61850.

8Dispositivos de medição (monitorização digital)

• Tendências:
  • Contadores multifuncionais com conectividade RS485/MODBUS integrados com sistemas de gestão de energia (EMS).
  • A análise harmónica (conforme a norma IEEE 519) protege equipamentos de precisão nos hospitais.

9. Botões de controlo e indicadores (HMI)

• Projeto:
  • Botões à prova de explosão (Ex d) para as indústrias do petróleo e do gás.
  • As HMI com ecrã táctil substituem os botões tradicionais, permitindo a visualização do sistema em tempo real.

10Blocos de terminais (condução eficiente)

• Inovações:
  • Os terminais de jaula de mola permitem a instalação sem ferramentas.
  • Os terminais de duas camadas economizam espaço (por exemplo, em armários de trânsito ferroviário).

11Circuitos secundários (Smart Core)

• Integração:
  • Os PLCs emparelhados com plataformas em nuvem permitem a manutenção remota através de análises preditivas.
  • A comunicação por fibra óptica substitui a fiação de cobre para a imunidade EMI (por exemplo, nos controles da siderurgia).

Tendências futuras: Distribuição de energia inteligente e verde

• Diagnóstico baseado em IA: A computação de borda combinada com sensores prevê falhas (por exemplo, superaquecimento da barra de comando, vida útil do interruptor).
• Eficiência energética: A compensação reativa baseada em SVG reduz as perdas, apoiando os objectivos de neutralidade de carbono.
• Modularidade: Os projetos escaláveis facilitam a rápida expansão da capacidade (vital para as centrais de energia renovável).