Smart Protector (P&D)

O problema: Danos causados à pontos consumidores e as conseqüentes perdas financeiras: Não obtivemos dados oficiais, porem estimasse que, em média, de 80% dos danos causados à pontos consumidores ocorrem no religamento da energia (anomalias pós-blackout), independente da duração da interrupção e se programada ou acidental.

Mantendo o foco no desenvolvimento tecnológico de soluções que aprimorem e agreguem valor a prestação de serviços das Empresas do Setor Elétrico brasileiro e, por conseqüência, ofereçam benefícios socioeconômicos para seus usuários; apresentamos a seguir nossos projetos que estão em fase de pesquisa aplicada e desenvolvimento experimental: Linha Smart Protector: Inédito sistemas de proteção elétrica para baixa tensão, provendo redução de danos causados à pontos consumidores por anomalias da rede elétrica, dentre outras funcionalidades;

Apresentação



Sistema de proteção superior contra anomalias da rede elétrica, com uma funcionalidade inédita e exclusiva, nosso tecnologia cria uma barreira física que bloqueia as oscilações e demais anomalias presentes no religamento da energia elétrica, pois o religamento automático dos circuitos protegidos somente é acionado quando a energia se estabiliza nos patamares normais.

Tecnologia Inovadora: A Vision teve essa tecnologia contemplada em um programa de inovação denominado Projeto inventiva, promovido pela FAPEMIG – Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais.

A tecnologia aqui apresentada provera uma linha de produtos de proteção elétrica composta, mas não limitada, pelos itens abaixo:

· Smart Energy – equipamento de proteção de uso geral com saída(s) via tomada NBR14.136;
· DIN Protector – dispositivo de proteção para ser montado em quadro de disjuntores padrão DIN;
· Cubo Protector – interface de proteção para ser instalado junto ao medido de energia elétrica;
· Flex Protector – modulo de proteção para ser montado dentro do equipamento que deve proteger;
· Medidor Eletrônico com Protetor – medidor de consumo de energia elétrica com a topologia Smart Protector embarcada agregando funcionalidade extra aos parâmetros exigidos pela ANEEL

Funcionamento, em linhas gerais:

· Quando há energia elétrica, o Smart Protector se comporta como um ótimo filtro de linha, bloqueando anomalias rápidas da rede elétrica.
· Seu grande diferencial surge quando ocorre um blackout, pois imediatamente a essa situação ele isola fisicamente o equipamento do usuário, desconectando automaticamente a rede elétrica; na pratica é como se desconectássemos o equipamento da tomada.


· Outra funcionalidade é a proteção quanto a flutuação da rede, pois nos eventos em que a tensão da rede sai da faixa predeterminada por mais de alguns ciclos de rede, o Smart Protector desconecta a alimentação e somente religa quando a tensão se estabiliza dentro da faixa de trabalho.
· Sistema zero crossing para desligamento e religamento sob tensão nula, preservando a si e ao equipamento que ele protege
· Filtro contra interferência eletro magnética conduzida: Atenua emissões de ruído em alta freqüência, provenientes da rede de energia elétrica, proporcionando maior qualidade na energia disponível aos equipamentos conectados a ele, bem como no sentido contrário também atenuando os ruídos gerados pelos equipamentos ligados a ele, evitando que poluam a rede.


· Proteção complementar contra surtos de tensão proveniente de descarga atmosférica: O Smart Protector incorpora protetores complementares com tecnologia MOV (Metal Oxid Varistor) que auxiliam na absorção de pulsos de tensão gerados por descargas atmosféricas (raios). Os varistores, em número de 3, estão posicionados entre as duas linhas condutoras de corrente e entre cada uma destas linhas e o terra de proteção (PE).
· Proteção contra sobrecarga de corrente: Possui fusíveis posicionados na entrada de cada uma das linhas de energia, protegendo a instalação elétrica contra eventuais danos decorrentes de sobrecarga ou curto circuito em qualquer saída do Smart Protector.
· Todas essas funções ocorrem automaticamente, de forma independente do usuário.

Relevância dos Resultados Esperados



Estimasse que, em média, 80% dos danos causados à eletroeletrônicos em residências, industrias e pontos comerciais ocorrem no religamento da energia, independente da duração da interrupção e se programada ou acidental. Conforme dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) – ver pagina 08 deste documento - verifica-se que em 2009 o número de interrupções do fornecimento de energia (FEC) foi, em média, de 12,3 por ponto consumidor no Brasil. Porem esse problema é muito maior, pois na estatística destes indicadores não são consideradas as interrupções com duração menor que 3 minutos, isso é feito devido a Resolução ANEEL nº 024/2000. Com isso são desconsideradas milhares de ocorrências que, apensar de mais curtas, são potencialmente danosas aos consumidores como um blackout de maior duração.

Estudo de caso, consideremos os dados abaixo:
1. Numero de pontos consumidores atendidos pela empresa X: 3.000.000
2. Numero médio de interrupções por ponto consumidor: 12,3 (FEC) média nacional de 2009
3. Assim, considerando os itens 1 e 2 podemos calcular que ao longo do ano de 2009 houve um total de 36.900.00 situações potencialmente danosas para os clientes da empresa X.
4. A Vision não tem dados oficiais sobre isso, porem a titulo de exemplo vamos supor que em apenas 0,1% dos eventos potencialmente danosos realmente gere o dano e também que o custo médio desses danos seja de R$500,00 – média entre manutenção e compra de um item novo.
5. Com os dados acima podemos projetar que os prejuízos causados aos consumidores, e que a empresa X estaria sujeita a pagar, somariam 18,4 milhões de Reais por ano.

Nesse estudo de caso não estamos considerando que o problema é muito maior, pois por orientação da Resolução ANEEL nº 024/2000 a estatística destes indicadores não considera as interrupções com duração menores que 3 minutos. Se incluirmos essa variante podemos projetar que os valores de FEC são o dobro do calculado e proporcionalmente o montante dos danos. Alem disso, também não estamos considerando as perdas intangíveis para a empresa X como prejuízos à reputação da empresa frente e queda da confiança dos consumidores.

Originalidade e Diferenciais

Os Projetos de P&D aqui propostos com base na topologia Smart Protector tem o objeto de uso prático que apresenta nova disposição, fruto de ato inventivo, que resulta em melhoria funcional na prestação de serviços de distribuição de energia elétrica agregando mais qualidade e segurança para a sociedade. Tais características aliadas a aplicação industrial e a originalidade permitiram o deposito de pedido de patente de modelo de utilidade junto ao INPI o qual foi registrado sob o protocolo geral no. 0000221001255857 em 09/03/2010.

No estado da técnica, conforme do conhecimento geral entre técnicos da área, são poucos os sistemas de proteção disponíveis para circuitos instalações, máquinas, equipamentos e/ou eletrodomésticos, as alternativas mais usadas são disjuntores, filtros de linha e outros dispositivos baseados essencialmente em filtrar as anomalias e que por isso, na sua maioria, são de eficiência limitada por não oferecer garantia a maioria das anomalias da rede elétrica. Para os usuários da indústria, existem outras alternativas, porem são de custo elevado se comparado com os custos envolvidos no Smart Protector. Alem disso, não é de nosso conhecimento que haja no mercado outro produto que proporcione a abertura física dos circuitos de alimentação, com o rearme automático programável após a estabilização da energia, associado a fragmentação dos picos de potencia de partida e das altas demandas de energia quando do restabelecimento da eletricidade após um blackout, seja pela concessionária de energia ou pelo gerador particular do ponto consumidor. As soluções atuais para proteção de anomalias da rede elétrica obrigam o usuário a rearmar manualmente o mecanismo ou mesmo obrigam-no a trocar fusíveis ou outros componentes de proteção a cada ocorrência.

Assim, poderemos demonstrar nas próximas paginas que os projetos de P&D oriundos da tecnologia Smart Protector aqui apresentada, contemplam funcionalidades ainda não disponíveis no mercado, que são inovações de base tecnológica frutos de pesquisas da realidade do sistema elétrico brasileiro quanto as suas anomalias, falhas e dos conseqüentes prejuízos econômicos, culminando em uma nova geração de produtos com soluções mais eficientes e seguras que as oferecidas atualmente disponíveis para as distribuidoras e consumidores. Pelo exposto, fica obvia a vocação industrial da Linha Smart Protector para o atendimento de diversos segmentos (comercial, residencial, industrial, médico-hospitalar, energético, etc.). Assim, por estar evidenciado o preenchimento de importante lacuna existente no mercado, mais ainda, por oferecer as vantagens ora apresentadas no parágrafo correspondente, solicitamos a oportunidade de trabalhar em parceria com essa empresa em projetos de P&D tecnológico para o sistema elétrico brasileiro.

Aplicabilidade e Benefícios

 

O campo de aplicação da topologia Smart Protector é extremamente vasta, pois ela pode ser usada na entrada geral de energia elétrica (medidor de energia elétrica, quadro de entrada, caixa de passagem, caixa de disjuntores, etc.) de qualquer tipo de instalação (comercial, industrial, residencial, etc.) ou circuito de cargas. Também pode ser usado no ambiente usuário, protegendo um grupo de cargas (multipontos) conforme figura ao lado, pode ser usado em um console individual para uma carga especifica conforme figura abaixo ou pode ser montado dentro de um “produto cliente” como parte integrante deste (com caixa ou somente a placa).

Alem disso, as concessionárias de energia elétrica podem prover a instalação de um modulo Smart Protector junto aos medidores de energia elétrica já instalados, como um acessório, pois para as concessionárias as vantagens financeiras são enormes tanto na redução dos montantes gastos em indenizações à usuários por circuitos, instalações, máquinas equipamentos e/ou eletrodomésticos danificados por anomalias na energia elétrica, quanto na fragmentação dos picos de corrente de partida causados pelas cargas reativas quando do restabelecimento da eletricidade após um blackout ou queda de fase.

O pedido de patente de utilidade depositado no INPI, alem das aplicações já citadas, também prevê o uso dessa topologia incorporada a medidores eletrônicos, assim nos permitindo a exclusiva oportunidade de desenvolvermos um inédito Medidor Eletrônico agregando benefícios, em cumprimento do item III.2.2 Funcionalidades Complementares previstas na Nota Técnica n° 0044/2010-SRD/ANEEL de 17/09/2010.

Vale destacar também a proteção oferecida pelo Smart Protector ao segmento da indústria que tem suas máquinas e equipamentos danificados na ocorrência de queda de uma das fases, pois o sistema continua operando precariamente com as outras fases energizadas, um bom exemplo disso são os danos comuns sofridos por compressores e bombas d'água utilizadas pelas companhias de água e esgoto.