{"id":843,"date":"2017-11-27T07:59:41","date_gmt":"2017-11-27T10:59:41","guid":{"rendered":"http:\/\/blog.phoenixcontact.com\/marketing-br\/?p=843"},"modified":"2017-12-20T08:04:23","modified_gmt":"2017-12-20T11:04:23","slug":"monitoramento-de-raios-para-analise-e-prevencao-de-falhas","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.phoenixcontact.com\/marketing-br\/monitoramento-de-raios-para-analise-e-prevencao-de-falhas\/","title":{"rendered":"Monitoramento de raios para an\u00e1lise e preven\u00e7\u00e3o de falhas"},"content":{"rendered":"

Por Marco Aur\u00e9lio Duarte, Gerente de Marketing de Produtos \u2013 Power Supplies & Trabtech.<\/em><\/p>\n

Graves danos podem ser causados por raios em instala\u00e7\u00f5es e sistemas el\u00e9tricos e eletr\u00f4nicos. No caso de edif\u00edcios residenciais ou comerciais, que s\u00e3o monitorados regularmente, esses danos quando ocorridos s\u00e3o imediatamente percebidos.<\/em><\/strong><\/p>\n

Se o dano for avaliado rapidamente, o reparo \u00e9 feito de imediato e as fun\u00e7\u00f5es mais importantes do sistema podem ser restabelecidas antes que causem problemas maiores.<\/em><\/strong><\/p>\n

Infelizmente essa facilidade n\u00e3o existe em sistemas mais complexos, como no caso de objetos continuamente expostos ou aqueles com uma grande \u00e1rea de superf\u00edcie, tais como usinas de energia e\u00f3lica, solar, linhas de transmiss\u00e3o, subesta\u00e7\u00f5es, sistemas ferrovi\u00e1rios, entre outros.<\/p>\n

Danos ou destrui\u00e7\u00e3o nesses casos s\u00e3o percebidos somente quando o dano j\u00e1 ocorreu.<\/p>\n

Por esse motivo, sistemas de monitoramento inteligentes s\u00e3o cada vez mais usados para avaliar permanentemente um sistema e enviar os resultados diretamente para o centro de controle.<\/p>\n

Isso permite uma resposta imediata em caso de mau funcionamento e evita consequ\u00eancias adicionais, bem como longos tempos de parada.<\/p>\n

Burj Khalifa em Dubai, um dos sistemas monitorados com LM-S<\/em><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Nova tecnologia de monitoramento com efeito Faraday<\/strong><\/p>\n

Um novo sistema de monitoramento e medi\u00e7\u00e3o utiliza o efeito de Faraday e o efeito magneto-\u00f3ptico a fim de analisar o n\u00edvel e a dire\u00e7\u00e3o do fluxo das correntes de surto em p\u00e1ra-raios. Os sinais medidos s\u00e3o transmitidos entre o sensor e a unidade de avalia\u00e7\u00e3o por meio de um sinal de luz em um cabo de fibra \u00f3tica.<\/p>\n

Em contraste com a transmiss\u00e3o de sinal via cabo de cobre, este tem o principal benef\u00edcio que as correntes de raios, que ocorrem na proximidade do sistema de medi\u00e7\u00e3o, s\u00e3o incapazes de influenciar o sinal de luz. Isso significa que a unidade de avalia\u00e7\u00e3o eletr\u00f4nica recebe um sinal confi\u00e1vel e protegido contra interfer\u00eancias.<\/p>\n

LM-S (Lightining Monitoring System)<\/em><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Essa monitora\u00e7\u00e3o ativa permite avaliar os raios em seus par\u00e2metros mais significativos como intensidade, energia, quantidade, data e hora e dessa forma, cruzando essas informa\u00e7\u00f5es com eventos j\u00e1 conhecidos, planejar manuten\u00e7\u00e3o preventiva de sistemas evitando assim paradas inesperadas.<\/p>\n

Efeito Faraday simples e eficiente para medi\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

A aplica\u00e7\u00e3o do efeito Faraday consiste em medir o desvio de um feixe de luz polarizada em uma se\u00e7\u00e3o de fibra \u00f3ptica. Essa se\u00e7\u00e3o de medi\u00e7\u00e3o consiste em um meio transparente (diel\u00e9trico) com filtros polarizadores em ambas as extremidades.<\/p>\n

A se\u00e7\u00e3o de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 posicionada em um \u00e2ngulo de 90 graus em rela\u00e7\u00e3o a dire\u00e7\u00e3o do fluxo de corrente no condutor el\u00e9trico. Desta forma, a dire\u00e7\u00e3o de propaga\u00e7\u00e3o de uma onda de luz na se\u00e7\u00e3o de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 paralela ao campo magn\u00e9tico da corrente de surto no condutor.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

A se\u00e7\u00e3o de medi\u00e7\u00e3o \u00e9 posicionada em um \u00e2ngulo de 90 graus em rela\u00e7\u00e3o a dire\u00e7\u00e3o do fluxo de corrente no condutor el\u00e9trico.<\/p>\n

 <\/p>\n

 <\/p>\n

A onda de luz faz com que os el\u00e9trons no diel\u00e9trico oscilem, j\u00e1 o campo magn\u00e9tico muda o movimento dos el\u00e9trons no diel\u00e9trico. Isso influencia o plano de polariza\u00e7\u00e3o da luz e dependendo da dire\u00e7\u00e3o do campo magn\u00e9tico, o plano de polariza\u00e7\u00e3o pode ser girado em qualquer dire\u00e7\u00e3o. Esse \u00e2ngulo e intensidade determinam os valores de medi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

\"\"\u2022 \u03a6 Fluxo luminoso (onda de luz)<\/p>\n

\u2022 \u03b2 Angulo de rota\u00e7\u00e3o<\/p>\n

\u2022 I Corrente el\u00e9trica<\/p>\n

\u2022 B Densidade de fluxo magn\u00e9tico<\/p>\n

Vista esquem\u00e1tica do efeito magneto-\u00f3ptico<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00f5es pr\u00e1ticas do LM-S<\/strong><\/p>\n

Uma das principais aplica\u00e7\u00f5es do LM-S est\u00e1 na monitora\u00e7\u00e3o de raios em edifica\u00e7\u00f5es elevadas, sejam pr\u00e9dios, torres, esta\u00e7\u00f5es de transmiss\u00e3o de r\u00e1dio e TV, monumentos, ou em grandes instala\u00e7\u00f5es e locais descampados como ferrovias, parques e\u00f3licos, usinas solares, linhas de transmiss\u00e3o de energia, subesta\u00e7\u00f5es, entre outros.<\/p>\n

Essa monitora\u00e7\u00e3o \u00e9 essencial para avalia\u00e7\u00e3o do grau de estresse que estruturas, equipamentos e sistemas el\u00e9tricos, est\u00e3o sendo submetidos e dessa forma avaliar o momento de realizar manuten\u00e7\u00e3o preventiva, evitando assim falhas e consequente parada em momentos inesperados.<\/p>\n

Veja abaixo algumas aplica\u00e7\u00f5es j\u00e1 realizadas, que servem como refer\u00eancia:<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00e3o em edif\u00edcios<\/strong><\/p>\n

Burj Khalifa em Dubai, atualmente a estrutura mais alta constru\u00edda pelo ser humano sobre a terra. Com 828m, possui um sistema de monitoramento contra raios ativo, facilitando a avalia\u00e7\u00e3o da manuten\u00e7\u00e3o na preven\u00e7\u00e3o de falhas dentro do pr\u00e9dio.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00e3o em parques e\u00f3licos<\/strong><\/p>\n

Monitora\u00e7\u00e3o de queda de raios sobre os rotores de geradores e\u00f3licos.
\nMonitora\u00e7\u00e3o do estresse causado por raios nos sistemas controles, partes mec\u00e2nicas, caixas de redu\u00e7\u00e3o, entre outros sistemas.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00e3o em monumentos<\/strong><\/p>\n

Monitora\u00e7\u00e3o de queda de raios em grandes edifica\u00e7\u00f5es como monumentos.
\nNa imagem abaixo, o monumento Alem\u00e3o Hermann possui uma espada de 7 metros de comprimento, al\u00e9m dos 53 metros do pr\u00f3prio monumento. Impacto de raios podem ser destrutivos e a monitora\u00e7\u00e3o garante a avalia\u00e7\u00e3o do estresse desses componentes
\nEsse tipo de aplica\u00e7\u00e3o \u00e9 de especial interesse de centros de pesquisa.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00e3o na monitora\u00e7\u00e3o de para-raios de subesta\u00e7\u00f5es<\/strong><\/p>\n

As quedas de raios em cabos de alta tens\u00e3o resultam em sobrecarga do transformador de energia das subesta\u00e7\u00f5es. Muitas vezes, os elementos de prote\u00e7\u00e3o contra surtos est\u00e3o conectados a montante dos transformadores.<\/p>\n

Estes direcionam as correntes de surto diretamente ao solo. No passado eram utilizados para-raios de carbeto de sil\u00edcio acoplados a centelhadores que eram usados como elementos de prote\u00e7\u00e3o. Nos \u00faltimos anos, os varistores de oxido de zinco tornaram-se a solu\u00e7\u00e3o preferida.<\/p>\n

O LM-S permite registrar e avaliar a carga real dos elementos de prote\u00e7\u00e3o. Isso permite monitoramento precoce dos limites de carga e substitui\u00e7\u00e3o dos elementos de prote\u00e7\u00e3o afetados.<\/p>\n

Os sensores s\u00e3o instalados abaixo dos condutores que ligam os para-raios de prote\u00e7\u00e3o \u00e0 terra. As fibras \u00f3pticas transmitem os sinais de medi\u00e7\u00e3o para a unidade de avalia\u00e7\u00e3o, que est\u00e1 instalada em um gabinete de controle remoto.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Conclus\u00e3o <\/em><\/strong><\/p>\n

A utiliza\u00e7\u00e3o de sistemas de monitora\u00e7\u00e3o modernos para avalia\u00e7\u00e3o dos par\u00e2metros de raios sobre instala\u00e7\u00f5es \u00e9 uma maneira preventiva de avaliar seus efeitos e em conjunto com as estat\u00edsticas de falhas desenvolver planos de manuten\u00e7\u00e3o preventiva eficientes.<\/p>\n

Todos os dados monitorados pelo LM-S podem ser transmitidos atrav\u00e9s de cabo ethernet ou via GSM, dependendo do meio de comunica\u00e7\u00e3o que estiver dispon\u00edvel.<\/p>\n

Seus benef\u00edcios s\u00e3o:<\/p>\n