Sobre a Licht

Histórico

A Licht foi fundada em 1983, fabricando inicialmente relés eletrônicos para comando de comutadores de derivação em carga de transformadores de força. Posteriormente foram incorporados à linha de fabricação da empresa transdutores de sinal e indicadores digitais, utilizados também na área de transmissão e distribuição de energia elétrica.

Dos vários milhares de equipamentos produzidos pela empresa, uma parte importante foi instalada no corpo de transformadores, onde as condições ambientais e elétricas são especialmente severas. Por exemplo, nestas condições a temperatura ambiente onde o equipamento está instalado (painel do transformador) usualmente chega a 70 graus centígrados, podendo ser mesmo superior, condição esta que se mantém indefinidamente. Portanto, nossa empresa se especializou em eletrônica capaz de operar em condições adversas. Uma vez energizados, nossos equipamentos operam ininterruptamente sob as mais severas condições ao longo de pelo menos 20 anos. Durante todo o tempo de vida, o produto deve apresentar confiabilidade plena, pois uma falha neste tipo de aplicação sempre tem sérias consequências.

Atendendo às necessidades deste mercado, a Licht tem incorporado ao longo dos últimos três anos novos produtos com tecnologia microprocessada. Estes equipamentos, ao mesmo tempo que utilizam componentes e software avançados, especialmente incorporam nosso know-how de produzir equipamentos eletrônicos capazes de manter plena confiabilidade por pelo menos 20 anos, sob condições ambientais e elétricas as mais severas possíveis.

A Engenharia dos Produtos Licht

Introdução

Como fabricante de produtos eletrônicos para sistemas de energia elétrica, muitos dos quais instalados no corpo de transformadores de força onde as condições de operação são normalmente severas, temos tido a oportunidade de observar detalhadamente o que ocorre com estes equipamentos e em similares de outros fabricantes.

Constatando que as condições de serviços nas quais estes equipamentos devem operar por 20 anos com confiabilidade plena, muitas vezes não são adequadas para os circuitos eletrônicos desenvolvidos com tecnologia convencional (especialmente os digitais), nossa engenharia estabeleceu premissas básicas a serem seguidas rigorosamente no desenvolvimento e na construção de nossos produtos, expostas a seguir.

Consideração #1: Temperatura de Serviço

Todos os esforços são empregados para que a temperatura dos componentes não se eleve a mais de poucos graus centígrados acima da temperatura ambiente, que em condições de operação é bastante elevada.

Para isso desenvolvemos fontes de alimentação de alto rendimento de forma que a dissipação própria de calor seja mínima ou desprezível em relação à capacidade de troca de calor com o ambiente. Normalmente a fonte é um dos pontos de maior vulnerabilidade, cujo envelhecimento pode ocorrer antes das demais partes do equipamento. Isto ocorre por estar ligada a tensões elevadas, estar sujeita a sobre-tensões significativas, por trocar contínuamente energia e por apresentar componentes trabalhando em temperaturas mais elevadas.

Assim, uma fonte de alto rendimento é também um produto que apresenta maior confiabilidade, pois seus componentes operarão em temperatura similar à ambiente, sendo estes componentes normalmente sobre dimensionados com fatores de segurança muito elevados. Por exemplo, as fontes que fabricamos e incorporamos em nossos aparelhos têm potência nominal no mínimo 5 vezes maior do que a potência de serviço contínuo e os semi-condutores de potência têm potência nominal até 20 vezes superior à de serviço.

Para garantir a dissipação adequada do calor interno, evita-se o enclausuramento de placas do aparelho e projeta-se o layout para assegurar circulação adequada de ar por convecção.

Consideração #2: Separações Galvânicas de Circuitos

Entendemos como indispensável para a segurança e confiabilidade do aparelho que certas partes do circuito sejam tratadas como se fossem aparelhos separados, inclusive com fontes separadas, de forma que não seja possível o tráfego de surtos e transitórios de tensão pelo seu interior, de uma parte à outra do circuito. Isto é, os surtos e transitórios de tensão ficarão sempre confinados à parte do aparelho à qual chegarem. Assim, tomamos as seguintes providências:

  1. A utilização de relés que apresentem boa separação galvânica entre contatos e bobina, visto que estes contatos acionam cargas indutivas consideráveis (contatores de potência), que geram ruídos significativos. Normalmente relés com estas características são físicamente maiores e têm custos bem superiores aos convencionais, o que resulta em aparelhos de dimensões maiores.
    As trilhas de saída destes relés devem estar afastadas convenientemente de qualquer outra trilha de forma que os surtos e transitórios não saltem para outro ponto elétrico e possam trafegar pelo aparelho.
    Estas providências incrementam triplamente os custos de produção, a saber: nas dimensões do aparelho em função das dimensões maiores dos relés, das separações obrigatórias entre trilhas e nos custos dos próprios relés.
  2. Os geradores de sinais análogicos (de corrente e ou tensão) existentes nos aparelhos devem receber os sinais digitais do micro processador mediante barreiras ópticas, não devendo haver nenhuma ligação elétrica entre as partes.
    As trilhas desta parte do circuito devem obrigatoriamente estar suficientemente afastadas de qualquer outra trilha da placa. A fonte de alimentação desta parte do circuito deve ser separada galvânicamente de qualquer outra parte do circuito para que a fonte não seja uma via pela qual um transitório possa ter acesso à outra parte do aparelho.
  3. Entradas e saídas digitais devem estar acopladas somente de forma óptica. Assim como com sinais analógicos, as trilhas do circuito de comunicação devem estar afastadas de outras trilhas e sua fonte deve ser galvânicamente isolada.
  4. A fonte de alimentação deve apresentar separação galvânica entre a entrada (primário) e todos os secundários de forma que um transitório seja impedido de transitar da alimentação auxiliar para qualquer outra parte do circuito e vice e versa.

Consideração #3: Redundância

Em aplicações absolutamente críticas podem ser utilizados mecanismos de redundância. Por exemplo, um processador secundário capaz de supervisionar a operação do processador principal e responsável por acionar relés se detectado comportamento anormal. Aparelhos também podem contar com fontes redundantes de forma que a falha de alguma somente causará o acionamento de um alarme e não a falha do sistema.

Conclusão

Uma vez que a temperatura de trabalho de qualquer componente não seja superior a alguns graus centígrados à temperatura ambiente, que será inferior à temperatura máxima de serviço dos componentes, estão asseguradas as condições para que todo o conjunto opere em condições satisfatórias e tenham por consequência um tempo de vida dentro das espectativas do fabricante.

Considerando as várias separações galvânicas existentes, na maioria dos casos os transitórios teriam que passar por duas barreiras de separação galvânica para atingir uma outra parte do circuito, o que seria bastante improvável. Mesmo que transitórios de excepcional magnitude venham a causar danos, estes ficarão restritos a uma única parte do aparelho, o que normalmente não impedirá que as suas funções básicas continuem normais. Além disso, a redundância de micro processador e de fontes sem dúvida proporciona uma confiabilidade extraordinária ao conjunto.

A filosofia de engenharia comumente utilizada em equipamentos similares, que consiste em fazer a proteção dos circuitos unicamente com desviadores de surtos não é considerada por nossa empresa como uma opção segura e confiável. Embora apresentem custos significativamente menores e possibilitem a construção de aparelhos mais compactos, não são adequadas para operação a longo prazo sob condições adversas pelos seguintes motivos:

Finalmente, consideramos da maior importância o fato de que os aparelhos digitais para transformadores controlam desde unidades pequenas até outras de grande porte, responsáveis pelo suprimento de energia a cidades, complexos industriais e até mesmo a regiões inteiras. Portanto, a filosofia de trabalho de nossa engenharia é a de assegurar que nossos produtos sejam concebidos e construídos dentro dos conceitos que procuramos resumir neste documento, por avaliarmos que uma eventual falha neste tipo de equipamento poderia ter consequências difíceis de se prever. Assim, as precauções que puderem ser tomadas no sentido de se aumentar a confiabilidade deste tipo de produto apresentam uma relação custo/benefício plenamente justificável.

Licht Eletro Eletrônica Ltda.
R. Gastão do Rego Monteiro, 480
São Paulo - 05594-030 - Brasil
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