Motores elétricos “Ex”: requisitos sobre especificação e instalação

Neste artigo é iniciada uma série que aborda os aspectos de especificação, instalação, inspeção, manutenção, reparo, revisão, recuperação e eficiência energética de motores elétricos “Ex”.

De acordo com dados da International Energy Agency (IEA), contidos no Estudo Energy-efficiency policy opportunities for electric motor-driven systems, os motores elétricos são responsáveis pelo consumo de 46% do total de energia elétrica demandada no mundo. Os motores elétricos representam cerca de 90% do total de acionamentos do setor industrial. Dentre os principais tipos de máquinas rotativas acionadas por motores elétricos estão os compressores (32 %), as bombas (19 %) e os ventiladores (19 %). Os motores “Ex” representam os acionamentos mais frequentemente utilizados nos processos das indústrias das áreas de petróleo, gás e petroquímica, contendo atmosferas explosivas. Estes dados demonstram a grande importância operacional dos motores elétricos “Ex” para a produção industrial em áreas classificadas. Desta forma, é fundamental que os motores elétricos “Ex” possuam elevados requisitos de proteção, segurança, confiabilidade e eficiência energética.

O custo de aquisição de um motor “Ex” pode ser considerado relativamente baixo, quando comparado com os custos operacionais durante todo o seu período de operação, estimado em cerca de 20 anos. Os custos operacionais dos motores elétricos representam geralmente mais de 90% do custo total da instalação e operação, principalmente devido ao custo da energia elétrica requerida para a alimentação do motor, de acordo o indicado na IEC 60034-31 – Máquinas elétricas girantes – Parte 31: Seleção de motores eficientes incluindo aplicações de rotação variável – Guia de aplicação.

Os motores elétricos “Ex” devem ser especificados de acordo com o EPL (Equipment Protection Level) requerido pelo local da instalação (EPL Gb ou Gc para áreas classificadas contendo gases inflamáveis ou EPL Db ou Dc áreas classificadas contendo poeiras combustíveis). Os motores “Ex” devem também possuir um tipo de proteção adequado pela classificação da área do local da instalação (Zona 1 ou Zona 2 para áreas classificadas de gases inflamáveis ou Zona 21 ou Zona 22 para áreas classificadas contendo poeiras combustíveis). Os motores “Ex” devem ser especificados também de acordo com o Grupo de equipamento do local a ser instalado (Grupos IIA, IIB ou IIC para gases inflamáveis ou Grupos IIIA, IIIB ou IIIC para poeiras combustíveis). Os motores devem ser especificados também de acordo com a classe de temperatura do local da instalação, seja para áreas classificadas de gases inflamáveis (T1 a T6) ou em função da temperatura de ignição da poeira combustível existente no local da instalação.

Existem disponíveis no mercado motores com diversos tipos de proteção “Ex”, sendo que os usuários ou empresas projetistas devem especificar os tipos de proteção mais adequados para cada aplicação em particular. Os tipos de proteção “Ex” a serem especificados devem levar em consideração os requisitos mais simplificados para as atividades de montagem, inspeção, manutenção, reparo e recuperação, tais como os motores “Ex” com tipo de proteção por segurança aumentada (Ex “eb”, Ex “ec”), invólucros pressurizados (Ex “pzc”, Ex “pyb”) e com proteção contra ignição de poeiras por invólucro (Ex “tb”, Ex “tc”). Deve ser ressaltado que o tipo de proteção Ex “nA” encontra-se sendo substituído nos últimos anos pelo tipo de proteção Ex “ec”.

A ABNT NBR IEC 60079-14 (Projeto, seleção e montagem de instalações elétricas em atmosferas explosivas) indica os requisitos, critérios e metodologias a serem seguidas para a devida seleção dos EPL, tipos de proteção “Ex”, grupo de gases inflamáveis ou de poeiras combustíveis, classes de temperatura de motores elétricos para instalação em atmosferas explosivas.

A seleção do tipo de proteção “Ex” e do EPL requerido para o motor pode ser realizada de forma “tradicional”, relacionando os tipos de proteção “Ex” e os EPL requeridos com as zonas de classificação de áreas do local da instalação ou podem ser realizados, de forma “alternativa”, levando-se em consideração os resultados de estudos de avaliações adicionais de risco, de acordo com o indicado na ABNT NBR IEC 60079-14. Os tipos de proteção mais comumente aplicáveis a motores de indução ou síncronos trifásicos “Ex” são relacionados com o EPL de acordo com as tabelas apresentadas a seguir, para áreas classificadas contendo gases inflamáveis (Grupo II) ou poeiras combustíveis (Grupo III).

Relação entre os tipos de proteção “Ex” normalizados aplicáveis a motores industriais e os EPL proporcionados pelos equipamentos “Ex” para gases inflamáveis (Grupo II)

Autor: Roberval Bulgarelli

Fonte: Setor Elétrico