A mobilidade elétrica, devido à sua crescente evolução, os novos edifícios têm de ser prepa- rados, com condições mínimas, para a instalação de pontos de carregamento (PC) destinados aos veículos elétricos (VE). O projeto de carregadores de VE é idealizado segundo o Guia Técnico
Das Instalações Elétricas Para Alimentação de Veículos Elétricos[19], publicado pela DGEG em
O guia técnico foi criado para apoiar o projetista no dimensionamento de instalações ligadas à mobilidade elétrica, caraterizando todas as condições que devem ser tomadas para garantir o fornecimento de energia e segurança das instalações de mobie.
Existem 4 possíveis modos de ligação dos veículos elétricos (VE) às instalações elétricas. Nos primeiros três modos, a ligação é realizada em corrente alternada, conhecidos como ponto de carregamento normal (PCN), enquanto que o modo 4 é realizado em corrente continua, utilizada em pontos de carregamento rápido (PCR).
• Modo 1, “Ligação do VE à instalação de alimentação em corrente alternada por meio de to- madas normalizadas de corrente estipulada não superior a 16 A e de tensão estipulada não superior a 250 V, em circuitos monofásicos, ou a 480 V, em circuitos trifásicos. O circuito de alimentação é constituído por condutores de fase, neutro e de proteção. “ O Modo 1 corresponde ao modo de carregamento de um VE realizado numa tomada normal (TUG).
• Modo 2, “Ligação do VE à instalação de alimentação em corrente alternada por meio de to- madas normalizadas de corrente estipulada não superior a 32 A e de tensão estipulada não superior a 250/480 V. O circuito de alimentação é constituído por condutores de fase, neutro e de proteção com uma função piloto34, e com um sistema de proteção das pessoas contra os choques elétricos.” • Modo 3, “Ligação do VE à instalação de alimentação em corrente alternada por meio de um sistema de alimentação de VE dedicado, onde a função piloto se estende aos aparelhos de controlo localizados no interior d sistema de alimentação de VE, que são ligados em permanência
à instalação.” Este modo é composto principalmente por uma Wallbox35.
• Modo 4, “Ligação do VE à instalação de alimentação em corrente continua por meio de um carregador externo onde a função piloto se estende aos aparelhos ligados em permanência à instalação.”
3.4.1 Classificação dos locais
A classificação dos locais, referenciada no capítulo 2.2.5, tem relativa importância, facto de os equipamentos destinados à mobilidade elétrica poderem ser colocados em situações adversas, como locais no exterior ou com possibilidade de embate. Portanto, os aparelhos devem ter os índices de proteção mínimos especificados, de acordo com as RTIEBT e as normas IEC 60529 e IEC 62262. No guia técnico, também podem ser observadas algumas das classificações do locais que devem ser tomadas em conta.
3.4.2 Número mínimo de pontos de carregamento a considerar
Segundo a portaria no 220/2016, de 2016, e o guia técnico[19], deve ser considerado um
número mínimo de pontos de carregamento por ‘n’ lugares de estacionamento. Para cada PC, a potência mínima que deve ser projetado é de 3,68 kVA, devendo ser considerados fatores de simultaneidade de valor 1 no cálculo da potência total. Estes devem ser instalados em zonas dedicadas para o efeito, não interferindo com outros serviços.
34Cabo piloto é um condutor integrado no cabo de carga e que garante as condições relacionadas com a segurança e com a transmissão de dados definidos para o modo de carga utilizado.
35Consiste numa “caixa” instalada na parede com uma ligação destinada exclusivamente ao carregamento de Veículos Elétrico
A regra36utilizada para o cálculo do número mínimo de lugares, em edifícios industriais dire- cionados ao carregamento de veículos elétricos, é a fórmula 3.4:
N = 0, 9 + 0, 1 ∗ n (3.4)
N número mínimo de lugares para carregamento de veículos elétricos n número total de lugares do estacionamento
Assim, no caso do projeto idealizado, para um total de 40 locais para estacionamento, considerou- se a disponibilização de 5 lugares para o carregamento de veículos elétricos.
Num projeto, deverá sempre prever-se a instalação do número mínimo e de condições mínimas de instalação. Contudo, devido aos custos elevados de instalação, estes poderão não ser logo instalados no momento de construção dos edifícios.
3.4.3 Alimentação dos pontos de carregamento
Como estudado no capítulo 2.1.2, verifica-se que existem vários tipos de locais onde pode ser feita a instalação de PC. Consoante o tipo de local, podem ser usados certos esquemas tipos e tipos de alimentação, previstos no guia técnico[19]. Na Figura 3.23, estão representados os locais de acesso publico e privado e as soluções possíveis de esquemas que podem ser utilizados.
Figura 3.23: Tipos de soluções de pontos de carregamento consoante o local a instalar. Tabela do "Guia técnico das instalações elétricas para alimentação de veículos elétricos".
No guia técnico, bem como a legislação presente no capítulo 2.1.2, o tipo de instalação uti- lizado no projeto enquadra-se nos pontos de carregamento em local privado, para uso partilhado. Isto quer dizer, que os vários utilizadores das instalações poderão usufruir dos pontos de carrega- mento.
Neste caso, o projeto realizado tomou em consideração as condições que são exigidas no guia técnico, mas uma vez que as instalações se destinam à utilização de várias entidades, os pontos 36Em locais onde exista mais de 400 lugares, o número pode ser limitado a 41 reservados a veículos elétricos. Em habitações multifilares a fórmula a usar é N=0,8+0,2n.
de carregamento serão ligados à rede de mobilidade elétrica, ficando a cargo de um operador de posto de carregamento (OPC) devidamente licenciado para a exploração dos mesmos.
No quadro representado na Figura 3.24, podem ser observados os escalões de potência que
podem ser utilizados nos projetos dos PC.
Figura 3.24: Quadro 2 do guia técnico, Escalões de Potência para o dimensionamento de ins- talações de VE.Tabela do "Guia técnico das instalações elétricas para alimentação de veículos elétricos".
No caso de estudo, foram projetados três PCN com uma potência de 3,68 kVA, modo de carregamento 2, e dois PC semirrápidos com uma potência de 22,17 kVA, modo de carregamento 3. Há que ressalvar que os PC, apesar de colocados em locais privados, vão ser da responsabilidade de entidades exteriores que vão cobrar a energia consumida.
3.4.4 Sistema de distribuição
O sistema de distribuição utilizado em redes de distribuição de baixa tensão é, em regra, utili- zado o sistema TT. Em redes de distribuição que utilizem o sistema TN poderá ser utilizado este esquema, devendo no circuito final, ser realizado o esquema TN-S. Em IU que utilizem um PT pri- vado, poderá se optar por qualquer um dos sistemas de distribuição. No caso projetado, utilizou-se o sistema TT, com diferencial de proteção.
O valor da terra utilizados nos sistemas de distribuição deve ter um valor, medido ao longo da vida útil e em qualquer altura do ano, que não permita tensões de contato superiores a 25 V. A partir da fórmula 2.1: RT=UI L ∆n = 25V 30mA≤ 833Ω 3.4.5 Dimensionamento de canalizações
O dimensionamento das canalizações afetas ás instalações de mobilidade elétrica devem utili-
zar cabos de secção mínima de 2,5 mm2, garantindo que se cumpre com a condição de queda de
tensão, com um valor máximo de 5 %.
Os equipamentos a utilizar para proteção devem ser disjuntores com a curva C ou D, capazes de suportar picos resultantes nas ligações.
Quando for utilizada a medida de proteção contra contatos indiretos por corte automático da alimentação (sistema TT), cada ponto de conexão VE deve ser protegido individualmente por meio de um dispositivo diferencial37, com uma corrente diferencial-residual não superior a 30mA.
Na Figura 3.25, está representado o projeto dos pontos de carregamento da IU. Foram consi-
derados três PCN com tomadas, com uma potência de 3,68 kVA em monofásico, e dois pontos de carregamento semirrápido com uma potência de 22,17 kVA. Estes são protegidos por disjuntores tipo C e por interruptores diferencias (30 mA). Os primeiros 3, os PCN, ficam a cargo da explo- radora da instalação, e os PC semirápidos terão um mecanismo de autentificação sendo cobrada a energia consumida.
Figura 3.25: Desenho do projeto de carregadores de VE. Os equipamentos a tracejado são equipa- mentos de contagem, fusíveis, entre outros equipamentos que podem ser adicionados para melhor controlo e proteção.