Dicas de como deixar uma máquina mais segura!
Você conhece a NR 12? Sabe quais são as principais categorias de segurança? No artigo de hoje, o Mundo da Elétrica irá te ensinar tudo o que você precisa saber para deixar uma máquina mais segura. Então, vamos lá pessoal!
A NR 12 é uma norma regulamentadora do Ministério do Trabalho, que tem como objetivo estabelecer normas de segurança para a operação de máquinas e equipamentos industriais.
Existem diversos lugares onde as máquinas industriais podem ser usadas, como nas áreas de panificação, marcenaria, usinagem e em maquinários de uso agrícola.
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Ao falarmos de segurança dentro do ambiente de trabalho com máquinas, é imprescindível consultar a NR 12!
Um ponto significativo tratado na NR 12 é a importância das máquinas atenderem às categorias de segurança, que são elas:
- Categoria B
- Categoria 1
- Categoria 2
- Categoria 3
- Categoria 4
Cada categoria possui um conjunto de medidas, responsáveis por reduzir os riscos de acidentes e evitar impactos na produtividade dos maquinários.
De acordo com a NR 12, um sistema de segurança só é válido se atender algumas dessas categorias, que estão detalhadas nas normas NBR 14153 e NBR 13849-1!
Para determinar cada categoria de risco, são levados em consideração três aspectos:
- A severidade do acidente em uma máquina, ou seja, qual será a gravidade dos ferimentos caso ocorra um acidente
- A frequência e o tempo de exposição ao risco, podendo ser rara ou contínua e em um período muito curto ou longo
- A possibilidade de evitar o risco de acordo com alguma condição específica, usando barreiras físicas, avisos ou realizando treinamentos por exemplo
Além disso, a escolha dos dispositivos elétricos deve atender às especificações básicas do sistema onde serão instalados, como:
- Condições ambientais
- Ligações conforme as recomendações dos fabricantes
- Compatibilidade com a tensão e corrente de trabalho
Categoria B
A categoria B não exige que os dispositivos de segurança sejam monitorados, além de não precisarem ter redundância!
Ela exige apenas que todos os componentes elétricos utilizados sejam projetados e montados de acordo com as normas técnicas existentes.
Além disso, a categoria B também determina que o projeto considere as proteções que resistam às várias situações, tais como a fadiga operacional, a influência externa e do material processado.
Vale a pena lembrar que todas as outras categorias precisam obrigatoriamente atender às exigências da categoria B!
Categoria 1
As categorias B e 1 têm o objetivo de prevenir, ambas não possuem sistemas para identificar falhas, e, por isso, não oferecem tanta segurança!
A principal diferença é que, além das exigências presentes na B, a categoria 1 evita um número maior de defeitos, incluindo critérios mais rígidos e exigindo funções de segurança, dentre as quais podemos citar:
- Botão de emergência
- Cortina de luz
- Comando bimanual
Então, se o sistema contar com um botão de emergência, ele já é considerado de categoria 1, como pode ser visto na imagem abaixo.
Diagrama com categoria de segurança 1.
Categoria 2
Na categoria 2 as falhas são apenas identificadas e, por isso, o sistema de segurança só precisa de um elemento de monitoramento, além de não possuir redundância dos dispositivos de proteção.
Os elementos de monitoramento são responsáveis por supervisionar uma função de segurança, como uma parada de emergência, porta de proteção ou cortina de luz. O elemento de monitoramento pode ser tanto um relé de segurança quanto um CLP de segurança!
Com isso, é possível reduzir o risco até um nível aceitável e obter uma resposta confiável quando houver uma falha.
O relé de segurança costuma ser usado em sistemas com poucas funções de monitoramento, além do mais possui fácil instalação e parametrização, já o CLP de segurança precisa ser programado e é indicado para sistemas com muitas funções de monitoramento.
Um exemplo de ligação, é conectar a botoeira de segurança e o contator ao relé, como pode ser observado na imagem abaixo.
Diagrama com categoria de segurança 2.
Categoria 3
A categoria 3 considera que um defeito isolado não pode comprometer a segurança da máquina e, por isso, ela exige a redundância dos componentes de segurança, mas não é obrigatório fazer o monitoramento de todos eles.
Suponhamos que uma máquina use um relé de segurança, uma botoeira com redundância e dois contatores, como é possível observar na imagem abaixo.
Diagrama com categoria de segurança 3.
Nesse caso, a botoeira de segurança é ligada ao relé, mas os contatores não precisam ser monitorados, dessa forma, se um contator estragar, o outro pode interromper o circuito, mantendo a função de segurança em funcionamento.
Portanto, a falha precisa ser identificada e reparada antes da botoeira ser acionada novamente, pois o sistema acaba permitindo o acúmulo de defeitos. Caso o contator não seja consertado ou trocado, a máquina permanece funcionando até que o segundo contator também falhe!
Quando é usado um inversor de frequência, basta ele ter a função STO e ser instalado junto com o relé de segurança para ser considerado de categoria 3!
STO é a sigla para Safe Torque Off, que é um recurso usado para desligar a alimentação na saída do inversor, evitando que o motor produza torque.
Essa função é uma parada de emergência ocasionada por meio de hardware, que é o componente físico, e, por isso, ela é considerada “à prova de falhas”, já que é uma redundância do sistema de segurança.
Na imagem abaixo, é possível observar um diagrama com um inversor da Schneider Electric que possui a função STO.
Diagrama com categoria de segurança 3.
No diagrama acima, quando a botoeira de emergência for acionada, o inversor entrará em STO e o relé indicará a falha. Ao retirar o botão de emergência, o relé voltará a funcionar e o inversor também!
Categoria 4
A categoria 4 é considerada a mais segura, pois todos os dispositivos relacionados à segurança possuem circuitos ou estruturas monitoradas, além de contar com várias redundâncias.
O sistema precisa ser capaz de acusar antecipadamente uma falha isolada, além de não permitir o acúmulo de defeitos.
A principal diferença ao comparar com o exemplo anterior, é que os contatores enviam um sinal de retorno para o relé de segurança, como é observado na imagem abaixo.
Diagrama com categoria de segurança 4.
Nesse caso, se um contator colar, é necessário consertar essa falha para que o sistema de segurança volte a funcionar.
Cada canal pode ter uma polaridade ou frequência de pulso diferente, e a técnica utilizada vai depender do tipo de relé utilizado.
Caso seja um inversor de frequência com a função STO, como o ATV320 da Schneider Electric, basta alimentar o relé com um sinal que retorna o status do inversor, como pode ser visto na imagem abaixo.
Diagrama com categoria de segurança 4.
Uma das vantagens do inversor ATV320 é que ele consegue atingir até a categoria 4 sem precisar de um contator adicional, além de possuir o maior número de funções de segurança incorporadas do mercado!
Ao apertar a botoeira de emergência, o inversor entrará em STO e o relé indicará a falha, já quando a botoeira for desligada, o relé não voltará ao funcionamento normal e o inversor continuará com status de STO.
Após a retirada da falha, todo o restante do circuito voltará a funcionar normalmente!
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Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
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