Requisitos Elétricos para Guindastes GB/T 25122.1-2010

A norma GB/T 25122.1-2010 é a norma básica para requisitos gerais de equipamentos elétricos em equipamentos de elevação, aplicável ao projeto, fabrico e inspeção de sistemas elétricos em diversos tipos de gruas. O sistema elétrico, enquanto centro de potência e controlo da grua, tem a sua fiabilidade diretamente ligada à operação segura do equipamento. Este artigo analisa em detalhe os requisitos principais da norma relativos ao sistema de alimentação elétrica, dispositivos de proteção e aterramento.

Posicionamento da norma e campo de aplicação

A norma GB/T 25122.1-2010 é o documento normativo de referência da série de normas para equipamentos elétricos de gruas, aplicável a equipamentos e sistemas elétricos de gruas com tensão nominal não superior a 1000V (corrente alternada) ou 1500V (corrente contínua). A norma abrange todos os dispositivos elétricos desde o ponto de entrada da alimentação até aos terminais de cada equipamento consumidor, incluindo requisitos de projeto, fabrico, instalação e inspeção dos circuitos principais, circuitos de controlo, circuitos de proteção e circuitos auxiliares. Como norma de transposição da IEC 60204-32 (Segurança elétrica de máquinas — Parte: Gruas), esta norma, em conjunto com a GB/T 5226.1 (Requisitos gerais de segurança elétrica de máquinas), constitui a base técnica regulamentar para o projeto de sistemas elétricos de gruas. Em vigor desde 2011, é um dos referenciais mais importantes para o projeto, supervisão de fabrico e inspeção de segurança de sistemas elétricos de gruas na China.

Sistema de alimentação elétrica e requisitos do circuito principal

A norma impõe requisitos rigorosos ao sistema de alimentação elétrica de gruas:

Entrada de alimentação — A grua deve ser alimentada por uma fonte de energia independente ou através de um circuito de alimentação dedicado a partir do sistema de distribuição da fábrica. No ponto de entrada da alimentação deve ser instalada uma seccionadora com ponto de corte visível, capaz de interromper todos os condutores ativos da grua (incluindo o neutro N). A corrente nominal da seccionadora não deve ser inferior a 1,25 vezes a corrente nominal da grua, e a sua capacidade de corte em curto-circuito nominal deve ser adequada à corrente de curto-circuito prevista no ponto de instalação. O interruptor de entrada de alimentação deve poder ser bloqueado na posição aberto (com cadeado).

Alimentação por barramento condutor — Quando se utiliza alimentação por barramento condutor (linha de contato fechada ou barramento nu), este deve ser instalado ao longo de todo o trilho de rolamento da grua. A seção transversal do barramento deve ser dimensionada para 1,5 vezes a corrente nominal da grua e verificada quanto à Tensão (a queda de tensão em carga plena não deve exceder 5% da tensão nominal). Os barramentos nus devem possuir cobertura de proteção em todo o seu comprimento ou placa de aviso, com altura de instalação não inferior a 3,5m do solo. Os coletores de corrente devem ser equipados com dispositivo de mola que garanta uma pressão de contato não inferior a 20N entre o barramento e o coletor.

Alimentação por carretel de cabo — Quando se utiliza alimentação por carretel de cabo, o cabo deve ter uma vida útil de flexão suficiente (≥2 milhões de ciclos no ensaio de flexão). Após o cabo de enrolador estar totalmente estendido, devem permanecer pelo menos 3 voltas de cabo no tambor. O enrolador de cabo deve ser equipado com dispositivo de controlo de tensão constante (do tipo mola ou motor de torque) para garantir uma tensão uniforme durante o enrolamento e desenrolamento do cabo.

Seleção de motores elétricos e controladores

O motor elétrico para pontes rolantes deve ser selecionado em função da Classe de Funcionamento da grua, das características de carga e das condições ambientais:

Motor do mecanismo de elevação — Deve ser utilizado um motor assíncrono de rotor bobinado específico para gruas ou um motor com controle de velocidade por frequência. O motor de rotor bobinado requer resistores ou reostato de frequência para regulação de velocidade; o motor com inversor de frequência requer um inversor dedicado para regulação suave da velocidade. A potência nominal do motor de elevação deve ser calculada com base na Capacidade Nominal, na Velocidade de Elevação nominal e no rendimento do mecanismo, com um coeficiente de margem de segurança de 1,1 a 1,3. A Classe de Isolamento do motor não deve ser inferior à classe F (155°C), e o Grau de Proteção (IP) da carcaça não deve ser inferior a IP54 (interior) ou IP55 (exterior).

Motor do mecanismo de translação — Os motores de translação da ponte e do carro devem ser motores assíncronos de gaiola de esquilo específicos para gruas ou motores com inversor de frequência. A frenagem do motor deve ser efetuada por freio eletromagnético de disco em corrente contínua ou freio eletromagnético de corrente alternada. O binário de arranque do motor de translação não deve ser inferior a 1,8 vezes o torque nominal, e o binário máximo não deve ser inferior a 2,5 vezes o torque nominal.

Seleção do controlador — A tensão nominal e a corrente nominal dos contactores, relés, inversores de frequência e controladores lógicos programáveis (CLP) devem ser selecionados com uma margem mínima de 120% sobre os valores nominais do motor. A categoria de emprego dos contactores deve ser AC-4 (arranques, frenagens e inversões frequentes) ou AC-3 (arranques e frenagens pouco frequentes). O inversor de frequência é adequado para o regime de trabalho S1, e a sua capacidade deve ser selecionada entre 1,2 e 1,5 vezes a corrente nominal do motor.

Dispositivos de proteção e circuitos de segurança

A norma especifica um sistema completo de proteção elétrica:

Proteção contra sobrecorrente — Todos os ramos do transformador, motores e controladores devem ser equipados com dispositivos de proteção contra sobrecorrente. A proteção contra sobrecorrente do circuito principal deve ser efetuada por disjuntor ou fusível, cujo valor de ajuste não deve ser inferior a 1,5 vezes a corrente de carga máxima do ramo, mas não deve ser inferior ao pico da corrente de arranque do motor. O valor de ajuste da proteção contra sobrecorrente do circuito de controlo não deve exceder 2 vezes a corrente nominal do transformador de controle.

Proteção de Subtensão e Perda de Tensão — O guindaste deve ser equipado com proteção de subtensão (desligamento automático da alimentação elétrica principal quando a tensão desaparece ou cai abaixo de 70% da tensão nominal). Após a atuação da proteção de subtensão, o guindaste não pode reiniciar sozinho, mesmo que a alimentação seja restabelecida; o operador deve reiniciá-lo manualmente. Esta é uma medida de segurança essencial para evitar movimentos acidentais causados por uma restauração inesperada da energia após uma interrupção momentânea.

Proteção contra Sobrecarga — Os motores elétricos de elevação e deslocamento devem ser equipados com proteção contra sobrecarga (relé térmico ou protetor de sobrecarga eletrónico). A corrente de atuação da proteção contra sobrecarga deve ser definida entre 1,05 e 1,2 vezes a corrente nominal do motor. Em guindastes com múltiplos motores, cada motor deve ter um dispositivo de proteção contra sobrecarga independente.

Proteção de Posição Zero — Todos os controladores de operação devem retornar à posição zero após uma perda de energia. Quando a alimentação elétrica for restabelecida, nenhum mecanismo pode arrancar automaticamente. Isto é conseguido ligando os contactos de posição zero de cada controlador em série no circuito da bobina do contator principal.

Aterramento e Ligação Equipotencial

A norma destaca o aterramento e a ligação equipotencial como medidas essenciais de segurança elétrica:

Todas as partes condutoras expostas do guindaste (carcaça do motor, carcaça do Quadro de Comando, estrutura metálica da Cabine do Operador, Trilho, etc.) devem ser conectadas de forma fiável ao eletrodo de aterramento através do condutor de proteção (fio PE). A Resistência de aterramento do guindaste não deve exceder 4Ω (em sistemas TT) ou atender a valores abaixo de 10Ω (para aterramento repetido em sistemas TN). A seção transversal do condutor de proteção não deve ser inferior a 50% da seção do condutor de fase (quando a seção do condutor de fase ≤16mm², o fio PE deve ter a mesma seção do condutor de fase).

Ao longo de toda a extensão da Linha de contato, deve ser instalado um condutor de ligação equipotencial, e cada segmento da Linha de contato deve ser conectado de forma fiável com condutores de ponte nas emendas. As Junta de Trilho também devem ser conectadas com condutores de ponte, garantindo a continuidade elétrica ao longo de todo o Trilho. A caixa terminal de ligação equipotencial principal do guindaste deve ser instalada próxima ao ponto de entrada da Alimentação Elétrica, e todos os condutores de proteção devem convergir para o terminal de ligação equipotencial. O fio de aterramento deve ser um condutor isolado bicolor verde-amarelo, com seção transversal não inferior a 2,5mm².

Proteção contra fugas — Em sistemas TN, o circuito principal do guindaste deve ser equipado com Proteção contra fugas (RCD), com corrente residual nominal de atuação não superior a 300mA e tempo de atuação não superior a 0,3s. Em sistemas TT, cada circuito de ramal deve ser equipado com Proteção contra fugas de 30mA. O sistema elétrico dos guindastes projetados pela Kelude Indústrias Pesadas é submetido, antes da entrega, ao Teste de Resistência de isolamento com megôhmetro de 500V e ao Teste de Resistência de aterramento, sendo liberado somente após a aprovação em ambos os testes.

Tabela Comparativa de Requisitos Gerais para Equipamento Elétrico de Elevação

A tabela comparativa abaixo apresenta os Parâmetros e a configuração essenciais dos requisitos gerais para Equipamento Elétrico de Elevação, servindo de referência para a seleção e para os utilizadores.

Perguntas Frequentes