Nesta coluna, vamos dar continuidade aos passos de diagnóstico em sistemas aplicados em veículos híbridos e elétricos, mas agora entrando nas medições específicas de componentes
Reforçando alguns aspectos de extrema importância já falados na coluna anterior sobre diagnóstico em sistemas de veículos híbridos e elétricos, existem dois pontos que não podemos deixar de considerar dentro do escopo deste tipo de serviços. O primeiro é, sem sombra de dúvidas, o tema da segurança, e o segundo refere-se à disponibilidade de informações técnicas do veículo a ser testado, assim como, os procedimentos de trabalho correspondentes para cada operação.
Cabe mencionar que todas as informações apresentadas neste material são de caráter informativo e atendem às generalidades das intervenções técnicas neste tipo de sistemas, mas não devem ser consideradas como um manual ou instrução técnica válida para todos os veículos. Desta forma, para realizar qualquer tipo de intervenção específica, é mandatório contar com a informação correspondente ao veículo.
Diego Riquero Tournier é chefe de serviços automotivos para América Latina na Bosch
NORMAS DE SEGURANÇA
O tema da segurança será sempre o primeiro assunto a ser tratado por qualquer manual ou procedimento de trabalho, e em nosso caso não será diferente. Neste sentido, e desde uma abordagem genérica, podemos resumir as normas e procedimentos de segurança em 3 aspectos:
a) Normas de segurança
b) Treinamentos e certificações dos técnicos
c) Equipamentos de proteção individual (EPIs)
Com relação às normas de segurança, atualmente no Brasil, a referência mediante a qual todas as montadoras e fabricantes de sistemas estão se referenciando é a norma NR10, sendo que a mencionada norma passou a ser pré-requisito para os técnicos que atuam em manutenções e serviços em veículos híbridos e elétricos, e até para aqueles que têm intenções de realizar treinamentos técnicos neste tipo de sistemas.
A norma NR10 não é uma norma específica para o setor automotivo, mas, sim, uma norma que define todas as premissas e procedimentos de segurança para trabalhar com sistemas de alta tensão. Sendo assim, como norma de segurança, foi adotada como premissa para qualquer técnico que tenha intenções de trabalhar com tecnologias de eletrificação veicular.
Lembrando também que, a certificação na norma NR10 deve ser atualizada (revalidada) todos os anos.
Depois de o técnico contar com a certificação NR10, o próximo passo é o desenvolvimento dos conhecimentos e competências específicas para trabalhar com os sistemas de eletrificação automotivos.
A indústria automobilística classificou os graus de intervenção em sistemas híbridos e elétricos em três níveis (sempre falando apenas dos sistemas de alta tensão), os quais podemos resumi-los da seguinte forma:
Nível 1 – Diagnósticos realizados de forma eletrônica (com scanner de diagnóstico).
Nível 2 – Diagnósticos e medições realizados em sistemas e componentes de alta tensão com o circuito desenergizado.
Nível 3 – Diagnósticos e medições realizados em sistemas e componentes de alta tensão com o circuito energizado (geralmente relacionados a serviços em baterias de alta tensão).
Para realizar intervenções em qualquer um dos 3 níveis descritos, é absolutamente necessário que os técnicos contem com o conhecimento técnico para executar as atividades específicas, estando este ponto diretamente relacionado com os treinamentos técnicos e equipamentos de diagnóstico apropriados para intervenções em sistemas de eletrificação automotivos.
Por último, mas não menos importante, devemos mencionar o tema dos equipamentos de proteção Individual (EPIs), para os quais a Figura 1 apresenta um breve resumo.
Estes são alguns dos principais EPIs que fazem parte dos preparativos para realizar as intervenções nos sistemas de alta tensão. Neste caso, tanto as luvas como as proteções oculares seguem especificações da Norma NR10, assim como também, normas europeias e internacionais.
Completando este ponto, podemos falar também da necessidade da utilização de ferramentas de mão com isolamento elétrico (até 1.000 V, mínimo), as quais já se encontram disponíveis no mercado.
Continuando com os preparativos, as próprias normas estabelecem a necessidade de sinalização do local e o veículo no qual serão efetuadas intervenções no sistema de alta tensão; a Figura 2 mostra um exemplo da sinalização de um veículo em condição de serviço.
Da mesma forma que o veículo em condição de serviço deve contar com as placas de sinalização, também existe a necessidade de delimitar um espaço físico (isolamento de uma área de trabalho), seja este isolamento temporário ou permanente, permitindo desta forma a criação de uma área segura para a realização das intervenções em sistemas de alta tensão, conforme mostra a Figura 3.
Uma vez que os procedimentos e preparativos para a realização dos serviços em sistemas híbridos e elétricos foram atendidos, é possível começar com as principais atividades e medições que serão executadas nos sistemas e componentes de alta tensão.
DESCONEXÃO DO CIRCUITO DE ALTA TENSÃO
A desconexão do circuito de alta tensão é o procedimento mais importante para a execução de qualquer tipo de atividade no sistema de alta tensão. Existem procedimentos específicos para cada modelo de veículo; por este motivo, os exemplos apresentados neste conteúdo devem ser considerados apenas como exemplos didáticos.
Dependendo da marca e modelo do veículo, é possível encontrar automóveis que contam com um disjuntor ou chave de serviço a qual desconecta fisicamente a bateria de alta tensão do resto do sistema elétrico (Figura 4), ou também é possível encontrar veículos que contam com um sistema de desconexão do circuito de alta tensão de forma indireta, mediante a desconexão de um plug ou fusível de baixa tensão no circuito de 12 V.
O procedimento de desconexão sempre estará conformado por uma sequência de atividades definidas pelo fabricante do veículo, as quais geralmente contemplam aspectos como a desconexão da ignição (+15), desconexão do circuito de baixa tensão (bateria de 12 V), desconexão de circuito de alta tensão (desconexão da bateria de alta tensão), e posteriormente esperar uma média de 15 minutos até constatar a ausência de tensões residuais no circuito de alta tensão.
Dentro deste procedimento, é fundamental a utilização de todos os EPIs definidos para a operação; no exemplo da Figura 4 é possível ver a utilização das luvas isolantes classe 0 (zero) aptas para operações em circuitos elétricos até uma tensão máxima de 1.000 V.
MEDIÇÕES EM COMPONENTES DE ALTA TENSÃO
Dentro dos componentes de alta tensão nos quais se realizam medições e diagnósticos, os procedimentos mais comuns estão relacionados aos testes de isolamento, correntes de fuga e resistência elétrica aplicados em motores elétricos, conversor/inversor e cabos elétricos de alta tensão.
A Figura 5 mostra um exemplo de medição da resistência interna de uma das fases de um motor elétrico de alta tensão de aplicação automotiva.
Esta medição é realizada com a utilização de um megômetro de aplicação automotiva, e a mesma deve ser repetida nas 3 fases do motor para constatar que elas se encontram dentro dos parâmetros e tolerâncias estabelecidas pelo fabricante.
Da mesma forma, para realizar as medições de isolamento, é necessário contar com equipamentos específicos de teste que permitam ministrar tensões de teste no circuito interno do conversor/inversor, por este motivo, é fundamental conhecer os pontos de medição para evitar possíveis danos em componentes, assim como, qualquer tipo de incidentes de segurança envolvendo os técnicos que executem os mencionados testes.
Na Figura 7 é possível ver um exemplo das medições em chicotes elétricos de alta tensão, e elas deixam evidenciar a capacidade de isolamento necessária para que os cabos de alta tensão consigam transmitir e corrente com a qual opera o sistema, de forma segura.
A qualidade de construção dos cabos de alta tensão é de vital importância, e como mostra a última imagem mencionada, os mesmos contam com centenas de filamentos de cobre de alta condutividade elétrica, os quais formam a camada condutora estando os mesmos protegidos por uma capa de isolamento. Também é possível ver uma malha coaxial a qual abraça internamente o conjunto com o objetivo de captar todas as correntes parasitárias criadas por indução magnética, completando-se a estrutura do cabo com uma capa de isolamento externo a qual protege todo o conjunto.
Alguns equipamentos de medição, como mostra a Figura 7, contam com a capacidade de mostrar os resultados deste tipo de medições mediante a comunicação com softwares externos. Neste exemplo, é possível ver o resultado de um teste de corrente de fuga mediante a aplicação de uma tensão de referência de 277,7 V.
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artigo por Diego Riquero Tournier
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