A realização de um projeto elétrico é um processo metódico, passo-a-passo, que busca a resolução de um problema - engenheiros usam esse processo o tempo todo para o desenvolvimento de produtos.
Quais são os aspectos mais comuns e que demandam mais atenção em projetos elétricos? O que, muitas vezes, é deixado para trás por sabermos que irá funcionar de outro jeito? O que é o projeto elétrico? Qual é o seu processo?
Projeto elétrico implica planejamento, criação, teste ou supervisão no desenvolvimento e instalação de equipamentos elétricos. Muitos projetos de desenho elétrico começam a partir de uma ideia, ou, para o setor privado, surgem a partir de um produto que está sendo modelado ou desenvolvido para o mercado. Os projetos elétricos podem representar uma novidade ou apenas uma melhoraria de um produto ou sistema existente.
A função do engenheiro de projeto elétrico exige plena compreensão dos fundamentos e princípios da engenharia elétrica, com a disponibilidade de um sistema de banco de dados, programas/módulos de diferentes tarefas, planejamento variado, projeto e estudos de análise.
Um projeto elétrico passa por várias fases importantes de desenvolvimento. Primeiro, o projetista deve compreender o escopo do projeto. Em seguida, definir e desenhar cada componente (como áreas gerais, máquinas especializadas e equipamentos de distribuição de energia) para os padrões da indústria reconhecidos. Finalmente, esses componentes individuais são compilados para formar a apresentação final para o projeto.
O processo de projeto elétrico é um método de múltiplos passos para a resolução de problemas. Projetistas elétricos muitas vezes trabalham em estreita colaboração com aspectos que podem tanto ser um incômodo permanente, como também podem se tornar triviais aos mais experientes. O que todos profissionais da área devem saber, é que os fatores abaixo são imprescindíveis:
• Regulamentos e Normas
• Referência Elétrica de Componentes
• Sistema de tensão utilizada
• Evitar modos de falha possíveis
• Segurança Elétrica
Depois de cada componente no esquemático ser selecionado, o próximo passo é adaptar cada parte para os padrões reconhecidos pela indústria, como quaisquer normas complementares estabelecidas pela jurisdição local.
Desenvolver o projeto elétrico visando atender aos padrões de segurança locais é essencial, como todo o projeto de engenharia, as chances de aumento de lesões aumentam muito quando parâmetros de projeto não estão seguindo as normas de segurança.
Alguns projetos também terão requisitos adicionais com base nos seus componentes específicos, tais como equipamentos eléctricos especiais. O projetista deve sempre considerar as orientações do fabricante do equipamento e usar os padrões adequados estabelecidos para sobrecorrente de proteção, requisitos de aterramento especiais, e assim por diante. É importante ainda atender à fiação especial adicional - quando for o caso. Esses requisitos especiais devem ser documentados no esquemático.
Para projetos que incluem peças novas ou adaptadas para sistemas de distribuição atendidos a partir de concessionária local, os projetistas devem considerar todos os requisitos estabelecidos pela concessionária. Esses métodos podem ditar os equipamentos e fiação necessários para a distribuição mais adequada ao cliente. Valores de carga calculados devem referenciar as instruções do fabricante para garantir que os sistemas de distribuição irão suportar essas cargas.
Em todos os casos, os projetistas devem não somente ter conhecimentos sólidos em elétrica e compreensão completa dos cálculos elétricos, mas também a consciência da aplicação de todos os códigos e normas relevantes utilizados na indústria elétrica.
Uma vez que as várias partes e normas aplicáveis foram determinadas, o projetista começa a compilação das peças para formar o projeto elétrico e completar um conjunto de esquemáticos.
No passado, esses esquemáticos tomavam forma através de projetos desenhados à mão. Hoje em dia, a maioria é criada por meio digital, utilizando ferramentas de software de design e engenharia (CAD e CAE), auxiliados por computador. Esquemáticos digitalizados são, sem dúvida, mais fáceis de rever e transmitir que os desenhados com caneta e lápis, marcando a evolução deste processo e tornando o uso dessas ferramentas imprescindível quando se busca por eficácia e produtividade no processo de engenharia.
Software para Projetos Elétricos - E3.series
Nos esquemáticos, cada dispositivo deve ser referenciado usando os símbolos elétricos apropriados. Os símbolos elétricos permitem o reconhecimento universal de cada parte, pelas muitas pessoas que estarão trabalhando no projeto, para que possam estimar o custo de forma adequada e construir o projeto com suas especificações.
Certificar-se de que os símbolos corretos são utilizados e escritos sobre o projeto final é vital. A lista de símbolos deve ser atualizada corretamente com os componentes corretos e cada atributo. Ocasionalmente pode surgir a necessidade de um símbolo que não tenha sido desenvolvido (como, por exemplo, um dispositivo para economizar energia ou outro de gestão de energia). Neste caso, o projetista pode criar um novo símbolo para o seu esquema elétrico e adicionar à lista inclusa no projeto.
Saber as várias tensões usadas em sistemas elétricos é de grande importância na sua concepção e manutenção. Saber como as cargas são conectadas entre fases e entre fase e neutro permitirá ao projetista elétrico projetar corretamente e especificar os componentes de um sistema elétrico, permitindo que o pessoal de manutenção opere com segurança.
Há muitos tipos de tensões de fornecimento de energia, e saber qual está disponível é o primeiro passo. A tensão de alimentação deve ser conhecida a partir da fornecida pela empresa de serviços públicos, nem todas as tensões de serviço estão disponíveis para qualquer carga. Por exemplo, o serviço de três fases pode não estar disponível para edifícios residenciais, os requisitos mínimos de carga podem ser especificados para cargas maiores, e assim por diante. O projetista elétrico é responsável por determinar os requisitos de tensão de serviço. Jamais cometa o erro de projetar um dispositivo para um tipo de fonte de energia que sua localização não suporte.
Modos de falha acontecem ao longo do tempo e, muitas vezes, são difíceis de evitar. Componentes eletrônicos têm uma ampla gama de modos de falha e podemos classificá-los de vários modos, tais como por tempo ou causa. Falhas podem ser causadas por excesso de temperatura, excesso de corrente ou tensão, a radiação ionizante, choques mecânicos, o impacto do estresse, entre outras tantas causas. Falhas aparecem mais frequentemente próximas do início ou do fim do ciclo de vida de componentes. Aplicações como sistemas aeroespaciais, sistemas de suporte à vida, telecomunicações, sinais de estrada de ferro e os computadores, que utilizam grande número de componentes eletrônicos. A análise das propriedades estatísticas de falha pode trazer a devida orientação em projetos para estabelecer um determinado nível de confiabilidade. A lista de modos de falha é exibida abaixo:
• Falha de contato
• Falha de Placa de Circuito Impresso
• Falha de Relé
• Falha de Semicondutor
• Falha de Elemento Passivo
• Falhas em Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) ou sistemas microeletromecânicos
Seja qual for o ambiente de seu produto, a pesquisa completa é necessária para um projeto adequado para suportar o espaço circundante. Imagine projetar um equipamento eletrônico que funcione apenas no frio do extremo sul e não tenha utilidade alguma no cálido nordeste do país?
Não importa o seu nível de atenção e cuidados ao lidar com eletricidade, basta um momento de descuido para estarmos expostos ao extremo risco de vida. O desenvolvimento de novos produtos leva em conta um grande nível de atenção às especificações para o cliente. Mas, é uma verdade incontornável que a segurança ainda é o requisito número. Seja aos que vão construir, aos que vão interagir, ou aqueles que jamais deverão tocá-lo.
De qualquer maneira, o risco de choque elétrico ainda está presente em todos os dispositivos elétricos e eletrônicos de hoje. A única coisa que podemos fazer é tomar medidas preventivas e minimizar a possibilidade de alguém sair lesionado.
Já possui todos os componentes e obedeceu todas as normas e diretrizes? Tem que conhecimento e orientação necessária na indústria que está atuando? A última coisa que queremos é que um novo monitor de recém-nascidos tenha uma seção de fio exposta.
A segurança é o requisito número um a que todos os dispositivos elétricos e eletrônicos precisam atender.
Não importa o nível de experiência como projetista elétrico, é sempre bom a todos uma visão de alto nível acerca do trabalho que é feito. Alguns dos tópicos discutidos aqui podem soar como "Sim, este é o senso comum", mas é sempre bom lembrar-nos de que este é o trabalho que traz confiabilidade e viabilidade a todo o processo antes mesmo dele seguir adiante. Muitas vezes, um método negligenciado, ou em alguns casos, nunca usado.
Você já cometeu um erro em que pensou: "Eu aprendi isso na escola... Eu sabia que isso poderia acontecer antes mesmo de começar o trabalho..."?
Pois então, projete sempre!