No ambiente industrial, o sistema de distribuição de energia é crucial para a operação contínua de máquinas e equipamentos. Ele é responsável por receber a energia de uma fonte central e a distribuir, atendendo às altas demandas das fábricas.

Esse processo envolve etapas desde a geração em usinas até a transmissão e redução da tensão em subestações.

Neste artigo, vamos explicar o que é um sistema de distribuição de energia, seus principais componentes e benefícios para as indústrias.

Acompanhe!

O que é um sistema de distribuição de energia?

Um sistema de distribuição de energia é um conjunto de equipamentos e infraestrutura destinado a receber energia elétrica de uma fonte central — como uma subestação — e distribuí-la para consumidores finais, para que a energia chegue de forma segura. 

No contexto industrial, esses sistemas precisam atender às demandas de fábricas e plantas industriais. Nesses locais, a confiabilidade e a qualidade da energia são fundamentais para a operação contínua de máquinas e equipamentos.

Como funciona a distribuição de energia na indústria?

A distribuição de energia na indústria envolve um processo complexo, dividido em geração, transmissão, distribuição, distribuição interna e utilização. Veja como funciona cada etapa:

• Geração: a energia elétrica pode ser gerada a partir de várias fontes, incluindo usinas hidrelétricas, termelétricas, nucleares, eólicas, solares, entre outras. A escolha da fonte depende dos recursos e das necessidades energéticas da região;
• Transmissão: a eletricidade é transmitida através de linhas de alta tensão, que são projetadas para minimizar as perdas de energia durante longas distâncias. Ela é feita por subestações que elevam a tensão para reduzir a perda de potência;
• Distribuição: quando a energia chega próximo ao ponto de consumo, a tensão é novamente reduzida em subestações de distribuição, para torná-la adequada ao uso industrial. Então, é distribuída para indústrias via redes de distribuição de média e baixa tensão;
• Distribuição interna: dentro das indústrias, a energia passa por um quadro de distribuição, que a distribui para áreas e equipamentos da planta industrial. Este quadro garante a segurança e a eficiência energética, com disjuntores, fusíveis e dispositivos de proteção;
• Utilização: finalmente, a energia chega aos equipamentos, onde é convertida em movimento, calor ou luz, dependendo da aplicação. Sistemas de automação e controle são utilizados para monitorar e otimizar o consumo energético, garantindo boa eficiência e redução de custos.

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Principais componentes de um sistema de distribuição de energia industrial

Os sistemas de distribuição de energia industriais possuem alguns componentes pilares. Veja quais são:

Subestações

As subestações têm a função de transformar a tensão da energia para níveis adequados de transmissão e distribuição, sendo os dois tipos mais usados na indústria:

1. Subestações de transmissão: elevam a tensão da energia gerada para níveis altos, facilitando sua transmissão por longas distâncias com mínimas perdas de energia;
2. Subestações de distribuição: reduzem a tensão da energia transmitida para níveis seguros e utilizáveis pelas indústrias.

Transformadores

Os transformadores podem elevar a tensão para transmissão de longa distância ou reduzir a tensão para distribuição segura. Os tipos mais comuns na indústria incluem:

1. Transformadores de potência: utilizados em subestações de transmissão para elevar a tensão;
2. Transformadores de distribuição: usados em subestações de distribuição para reduzir a tensão para uso industrial.

Cabos e fios

A função dos cabos e fios é basicamente a condução da energia que vem dos transformadores até que ela chegue aos equipamentos industriais. Eles variam conforme a tensão que precisam suportar:

1. Cabos de alta tensão: usados na transmissão de energia em longas distâncias;
2. Cabos de média tensão: utilizados na distribuição de energia para áreas industriais;
3. Cabos de baixa tensão: conduzem a energia dos painéis de distribuição para os equipamentos finais.

Os materiais e o isolamento dos cabos são muito importantes para garantir a segurança na condução da energia. Cabos de cobre e alumínio são comuns, com isolamentos que variam conforme a aplicação.

Painéis de distribuição

A principal função dos painéis de distribuição é liberar a energia para outros setores e equipamentos dentro da indústria.

Para isso, eles contêm dispositivos de proteção elétrica e controle, garantindo que a energia seja distribuída da forma mais adequada possível. 

Conheça os principais tipos de painéis:

1. Painéis de baixa tensão: distribuem energia para equipamentos de menor potência;
2. Painéis de média tensão: utilizados para distribuir energia para equipamentos que exigem uma tensão maior.

Disjuntores e fusíveis

Os dispositivos de proteção evitam sobrecargas e curto-circuitos. Disjuntores e fusíveis realizam funções semelhantes, mas com algumas diferenças. Veja quais são:

1. Disjuntores: podem ser religados manual ou automaticamente após uma falha. São mais versáteis e permitem proteção seletiva, além de serem ótimos para realização de manutenções;
2. Fusíveis: ao receber uma alta carga, queimam e interrompem o fluxo de corrente. Por isso, eles precisam ser substituídos após uma falha, mas são simples e precisos para proteção contra sobrecargas ou curto-circuito.

A ABB possui um portfólio de produtos industriais de alto desempenho, como disjuntores e fusíveis, para tornar o seu sistema de distribuição de energia industrial mais seguro e eficiente.

Sistemas de monitoramento e controle

Os sistemas de monitoramento e controle utilizam tecnologias avançadas para monitorar o consumo de energia e identificar problemas em tempo real, oferecendo vantagens como:

• Automação: permite o controle remoto e ajustes automáticos para otimização de energia;
• Melhoria operacional: proporciona o aumento da eficiência energética e a redução de custos operacionais.

A ABB também oferece uma categoria de produtos industriais de Automação e Controle, que podem ser utilizados para melhorar a eficiência e a segurança do seu sistema de distribuição de energia industrial, como:

• Contatores;
• Softstarters;
• Proteção para motores;
• Proteção inteligente para motores;
• Produtos de segurança;
• EPRs;
• Controle de geradores.

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Normas e regulamentações

Algumas normas e regulamentações foram estabelecidas para orientar a instalação e o funcionamento do sistema de distribuição de energia industrial.

Conheça as principais normas internacionais:

• IEC 60364: desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), aborda a instalação elétrica de baixa tensão em edifícios. Ela garante a segurança nas instalações, cobrindo desde o projeto até a execução e a manutenção dos sistemas elétricos;
• IEEE 1584: criada pelo Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE), trata do cálculo de energia incidente em estudos de arco elétrico, com proteção em sistemas industriais, ajudando a definir equipamentos adequados;
• ISO 50001: norma da Organização Internacional de Normalização (ISO), fornece uma estrutura para criar sistemas de gestão de energia, para melhorar a eficiência energética e diminuir valores gastos com a operação.

Já as normais nacionais são:

• Norma Regulamentadora 10 (NR 10): estabelece requisitos e condições mínimas para garantir a segurança dos trabalhadores que realizam atividades em instalações elétricas;
• ABNT NBR 5410: aborda desde o dimensionamento dos componentes até a proteção contra choques elétricos e incêndios, garantindo a segurança e a eficiência dos sistemas;
• ABNT NBR 14039: trata das instalações elétricas de média tensão (de 1 kV a 36,2 kV). É fundamental para a segurança e desempenho de sistemas industriais de distribuição de energia elétrica.

Importância do cumprimento regulatório

O cumprimento das normas e regulamentações é indispensável porque aumenta a segurança do trabalho, ao minimizar riscos de acidentes, como choques elétricos, incêndios e explosões.

Além disso, contribui com a melhoria operacional, reduzindo o consumo de energia e, consequentemente, os gastos de operação. Outro ponto que merece destaque é a conformidade legal, evitando multas, penalidades judiciais e até a paralisação das atividades.

Todas essas vantagens aumentam a confiança e credibilidade. Elas mostram o comprometimento da empresa com a qualidade e a segurança para clientes, investidores e demais stakeholders.

Benefícios de um sistema de distribuição de energia eficiente

Confira os principais benefícios que um sistema de distribuição de energia eficiente oferece:

Eficiência energética

Otimizar o uso dos recursos disponíveis e diminuir o impacto ambiental contribuem para uma operação mais sustentável e econômica.

Isso é alcançado através de medidas como:

• Uso de tecnologias avançadas para monitorar e controlar o consumo de energia;
• Substituição de equipamentos antigos por novos, mais eficientes, como motores, transformadores e outros componentes;
• Integração de sistemas de controle, como SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition), para uma gestão precisa da distribuição de energia.

Confiabilidade e estabilidade

A confiabilidade e estabilidade das operações minimizam o risco de falhas e paradas não programadas que podem gerar prejuízos e impactar a produtividade.

Redução de custos

A implementação de um sistema de distribuição de energia eficiente pode:

• Otimizar o consumo;
• Evitar desperdício;
• Aproveitar oportunidades de economia, como tarifas e incentivos para uso consciente da energia elétrica.

Esses benefícios reduzem os custos operacionais de uma indústria, tornando o processo produtivo mais econômico para as empresas.

Segurança

A segurança é uma preocupação importante na indústria. Ela pode ser aprimorada com um sistema de distribuição de energia eficiente. 

A utilização de equipamentos de proteção e as estratégias de monitoramento e controle avançadas tornam a operação industrial mais segura.

Leia também: Eficiência energética na indústria: como produzir mais com menos

Tendências e inovações para sistemas de distribuição de energia industriais 

Conheça algumas tendências e inovações que os sistemas de distribuição de energia industriais já vêm experimentando:

Avanços tecnológicos

O avanço da tecnologia está impulsionando uma transformação nos sistemas de distribuição de energia industriais.

O uso de novas tecnologias, como a Internet das Coisas (IoT), permite um monitoramento mais eficiente dos equipamentos, possibilitando a detecção precoce de falhas e a otimização do desempenho. 

Além disso, a inteligência artificial e a análise de dados estão sendo integradas aos sistemas para prever a quantidade de consumo, facilitando o planejamento e a gestão da energia de forma mais inteligente e econômica.

Energia renovável e sustentabilidade

A integração de fontes de energia renovável nos sistemas de distribuição industrial é uma tendência crescente.

Com o aumento do foco na sustentabilidade ambiental, ESG e outras ações, as indústrias estão adotando cada vez mais soluções como painéis solares, turbinas eólicas e sistemas de armazenamento de energia.

Automação e digitalização

A automação de processos e a digitalização dos dados estão permitindo uma operação segura e de qualidade dos sistemas.

Já a utilização de dispositivos inteligentes e sistemas de controle é capaz de otimizar a gestão da energia e melhorar a confiabilidade do painel industrial.

Melhore a eficiência e a segurança da sua indústria com a ABB

Investir em sistemas de distribuição de energia que promovam um bom desempenho é importante para a operação industrial continuar segura e econômica. 

Por isso, a ABB oferece produtos de alta qualidade que garantem a otimização do consumo energético e a conformidade com normas atuais de segurança. 

Conheça as soluções ABB e descubra como melhorar suas operações!