Os regulamentos exigem proteção contra surtos para circuitos de segurança

Por Brent Purdy, PE, gerente de produto, AutomationDirect

Incorporar a segurança é um requisito fundamental para o projeto de máquinas industriais. Práticas e sistemas seguros são o resultado de um planejamento cuidadoso, orientado por códigos e especificações detalhados que são continuamente atualizados à medida que a tecnologia melhora. Nos últimos anos, a fasquia foi elevada muitas vezes, proporcionando maior segurança do operador e proteção para o maquinário. Um exemplo recente diz respeito ao requisito adicional de proteção contra surtos para circuitos de intertravamento de segurança e controladores de bombas de incêndio para garantir a segurança do pessoal.

Os circuitos de parada de emergência (e-stop) e de travamento de segurança fazem parte há muito tempo dos códigos aplicáveis. Para máquinas industriais e sistemas associados, esses dispositivos de segurança assumem a forma de botões de parada de emergência, interruptores de limite de porta, interruptores de limite de proteção, cortinas de luz e outros componentes - todos conectados diretamente a um relé ou controlador com classificação de segurança para interromper a energia para uma máquina em caso de problema. Portanto, os fabricantes de máquinas estão bastante familiarizados com essas disposições de segurança e com a necessidade de integrar essas funções de segurança cruciais nos projetos de equipamentos.

Nos últimos anos, tem havido um maior foco na qualidade da energia e proteção contra surtos em toda a indústria, especialmente porque os dispositivos eletrônicos são mais comumente usados, mesmo para processos críticos e aplicações de segurança. Se um circuito de intertravamento de segurança de qualquer tipo falhar devido a um surto elétrico, isso colocará os operadores em grande risco. Novos códigos reconhecem que os circuitos de intertravamento de segurança devem se beneficiar da proteção adicional oferecida pelos dispositivos de supressão de surto. Este artigo examina os antecedentes do requisito e como cumprir os códigos atualizados.

Vários códigos podem afetar os fabricantes de máquinas. Nos EUA, os construtores de máquinas de fabricantes de equipamentos originais (OEM) estão mais familiarizados com a National Fire Protection Association (NFPA) 70, também conhecida como National Electrical Code (NEC). Os municípios locais geralmente adotam versões do NEC alguns anos após a publicação, portanto, os OEMs devem estar em conformidade nesse período. Há também a NFPA 79 com orientações específicas para máquinas industriais e outras normas do American National Standards Institute (ANSI), da International Electrotechnical Commission (IEC) e da International Organization for Standardization (ISO).

O principal item de interesse adicionado à revisão de 2017 do NEC 670.6 afirma que "máquinas industriais com circuitos de intertravamento de segurança devem ter proteção contra surtos instalada". A NFPA 79 2018 adotou os mesmos requisitos em harmonia com o NEC.

A razão por trás disso é que mais de um quarto dos gerentes de instalações pesquisados ​​em 2013-2014 indicaram que seus locais sofreram danos aos circuitos de intertravamento de segurança atribuíveis a eventos de surtos elétricos. Como a supressão de surtos é uma tecnologia bem compreendida e econômica, só faz sentido aplicá-la em aplicações críticas.

Além dos requisitos do código, é uma prática recomendada e um investimento prudente incorporar a supressão de surtos para qualquer aplicação que use componentes eletrônicos de estado sólido ou microprocessadores (Figura 1). Isso é especialmente importante para sistemas instalados em qualquer tipo de ambiente industrial desafiador, mas o fato é que qualquer local pode estar sujeito a surtos elétricos.

Figura 1: Este filtro de linha comum mostra os resultados de um evento de surto, mas todos os dispositivos que usam eletrônica de estado sólido, até mesmo dispositivos industriais robustos, como sensores e controladores, são suscetíveis a danos causados ​​por surtos elétricos.

Qualquer dispositivo elétrico está sujeito a falhas se for submetido a um surto elétrico grande o suficiente, também conhecido como sobretensão transitória ou pico. Mas muitos componentes eletrônicos de estado sólido e microprocessadores têm pequenas conexões e traços elétricos, tornando-os mais delicados e sensíveis a surtos do que dispositivos eletromecânicos simples, como interruptores de limite e relés.

Existem muitas opções de dispositivos de intertravamento de segurança agora disponíveis, como interruptores codificados sem contato e cortinas de luz, que incorporam elementos eletrônicos. Esses componentes avançados podem oferecer segurança aprimorada por serem difíceis de contornar e por detectar a presença do operador antes que uma pessoa se aproxime de uma área perigosa.