Cabos para alimentação de motores com variadores de frequência

A velocidade síncrona de um motor (n em r.p.m.) de corrente alternada é determinada pela frequência de alimentação (f em Hz) e pelo número de pares de polos no estator (p), de acordo com a expressão:

Os variadores de frequência são dispositivos que permitem controlar a velocidade dos motores através da regulação da frequência de alimentação.

As grandes vantagens destes equipamentos eletrónicos, como a redução do consumo energético, o controlo preciso da velocidade ou o prolongamento da vida útil do motor, fizeram com que, nos últimos anos, se tenha aumentado a sua aplicação nas instalações. Mas esta tecnologia pode ser acompanhada por alguns inconvenientes que, sem serem inicialmente notáveis, acabam por ser muito prejudiciais a médio prazo e torna-se necessário adotar soluções adequadas durante a instalação do sistema variador-motor para o correto funcionamento.

Para além da grande quantidade de harmónicas produzidas pelos impulsos de saída do variador, produzem-se sobretensões induzidas de alta frequência que são causa de circulação de correntes dentro do motor por desadaptação de impedâncias entre o cabo de alimentação e o motor. Esta corrente induzida regressa pelo condutor de proteção, passando previamente pelos rolamentos e provocando, com o tempo, desgaste nos mesmos, quando a tensão que a película de óleo que os lubrifica deve suportar supera um determinado valor de rutura (do mesmo modo que acontece com outros componentes do motor). Por este motivo, e para garantir uma vida útil prolongada, é necessário ter
em conta esta ameaça e pensar nos meios para mitigá-la ou atenuá-la desde a criação da instalação.

Cabo Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS)

O cabo Afumex Class Varinet (AS) é a solução à medida proposta pelo Grupo Prysmian para a interconexão entre o variador e o motor.

O desenho do cabo tipo Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS) para interconexão entre variadores de frequência e motores, de acordo com a recomendação da norma IEC 60034-25, deve-se fundamentalmente à disposição simétrica dos condutores de fase (e o de proteção, dividido em três secções iguais e situado nos espaços entre as fases) e porque o ecrã com cobertura superior a 60% de acordo com normativa e com ligação à terra em ambas as extremidades reduz a emissão eletromagnética, ajudando ao retorno de correntes de alta frequência, uma vez que o efeito pelicular em corrente alternada aumenta com a frequência.

O cabo Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS) foi criado para compensar as induções das fases no condutor de proteção e, por este motivo, está dividido em três condutores de igual secção e simetricamente dispostos relativamente às fases.

O cabo tipo Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS) tem classe de reação ao fogo Cca-s1b,d1,a1 para abranger também os casos em que o risco de incêndio não seja irrelevante, para além de ser apto para locais de afluência de público.

Nota: recomenda-se consultar as indicações do fabricante do variador. Não seguir as indicações adequadas e não instalar o cabo necessário pode implicar uma desadaptação de impedâncias entre o cabo e o motor, provocando correntes parasitas que desgastem as suas superfícies de trabalho, reduzindo vertiginosamente a vida útil do motor.

Tenha presente a utilização de cabos Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS) para interconexão de variadores de frequência com motores, sempre que longevidade do motor e a compatibilidade eletromagnética estão em jogo.

Cabos Blindex Protech 500 V (AS) e Blindex Protech 1000 V (AS)

Quando a potência do motor for baixa (até secções de 4 mm² para os condutores), podem utilizar-se cabos blindados com trança de cobre com cobertura mínima de 60 % ou superior como os Blindex Protech (AS) 500 V e 1000 V. É muito importante uma boa cobertura de ecrã no cabo, reduzir-se-ão as emissões eletromagnéticas da linha e, ao dispor de maior secção no ecrã, reduzir-se-á a impedância de transferência. (As normas de desenho obrigam a uma cobertura mínima de 60 %). Neste caso, o condutor de proteção é composto por um único condutor, apresentando-se adjacente às fases como condutor único e com cor de isolamento amarela/verde (três fases + condutor de proteção único).

Tal como no caso do cabo Afumex Class Varinet VFD 1000 V (AS), os cabos Blindex Protech 500 V (AS) e 1000 V (AS) são de alta segurança e têm classe de reação ao fogo Cca-s1b,d1,a1.

O que não se deve fazer

Não é adequada a instalação de cabos sem ecrã para alimentação de motores com variadores de frequência. Os cabos tipo RV, RV-K, VV-K ou RZ1-K (AS), não garantirão, portanto, a compatibilidade eletromagnética necessária nem a adaptação de impedâncias.

Uma solução intermédia, mas igualmente insuficiente, é utilizar cabos blindados com baixas coberturas de ecrã. Uma cobertura de 40% ou 20%, para além de ser ilegal, deixará grandes “janelas” para emissões eletromagnéticas e aumentará notavelmente a impedância de transferência ao apresentar uma secção de ecrã inferior.

É especialmente importante não instalar cabos unipolares numa camada, mesmo que sejam blindados. É necessário compensar as induções e respeitar uma simetria na disposição das fases, o que se consegue facilmente com o desenho dos cabos multipolares cujas fases estão colocadas em trevo.

Quadro-resumo de aplicações

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