Capacitores para Correção de Fator de Potência: Guia Completo + Vantagens da Linha ABB Qcap

O que são capacitores industriais e por que eles são essenciais?

Os capacitores industriais são equipamentos projetados para compensar energia reativa em instalações elétricas. Eles são fundamentais para manter o fator de potência dentro dos limites exigidos pela concessionária e garantir eficiência energética.

Quando o fator de potência está baixo:

• A empresa paga multas elevadas por consumo excessivo de energia reativa
• Os transformadores e cabos elétricos trabalham sobrecarregados
• Há aumento das perdas elétricas internas
• O sistema se torna menos eficiente e menos confiável

Por isso, o uso de capacitores para correção de fator de potência é indispensável em qualquer instalação industrial, comercial de grande porte, data center ou planta com motores de indução, inversores e cargas indutivas.

O que é fator de potência? (Explicação simples)

O fator de potência (FP) representa a relação entre a energia que a instalação realmente utiliza (potência ativa) e a energia total que circula no sistema (potência aparente).

• FP ideal → próximo de 1,00
• FP baixo → indica excesso de potência reativa

O capacitor industrial entra como fonte local de energia reativa, ajudando a elevar o FP e deixar o sistema mais leve e eficiente.

Como funciona um sistema de correção de fator de potência?

Um sistema completo é composto por vários elementos que trabalham juntos para manter o fator de potência dentro da faixa desejada.

1. Banco de capacitores (fixo ou automático)

Pode ser:

• Banco fixo – usado quando a carga reativa é constante
• Banco automático – quando a carga varia ao longo do dia
• Banco com reatores antirressonantes (detuned) – usado em instalações com harmônicas

O banco de capacitores é formado pelo conjunto de todos os capacitores que participam dos estágios controlados. Logo, seu valor em KVAr (kilo volt-amper reativo) é igual à soma aritmética do valor em KVAr de todos os capacitores. Exemplo: 12 células capacitivas de 12,5KVAr cada uma, formam um banco de 150KVAr.

2. Controlador automático de fator de potência

O controlador de FP:

• Monitora continuamente o FP
• Aciona ou desliga estágios do banco
• Mantém o FP acima do valor estipulado (ex: 0,92 ou 0,98)

Um ótimo exemplo de controlador de FP é o ABB RVC-12, que é amplamente utilizado em diversas indústrias. Falaremos mais detalhadamente sobre esse equipamento em outra oportunidade.

3. Capacitores de potência

São os responsáveis por fornecer energia reativa capacitiva localmente. Isso compensa a energia reativa indutiva gerada na operação das fábricas, em sua maioria, motores elétricos. Quanto à forma construtiva, é mais comum utilizar capacitores trifásicos, pois acompanha o padrão da instalação em geral e padroniza os circuitos de proteção e controle.

Como você já deve ter notado, capacitores industriais não são especificados em função do valor da capacitância (Farads), mas sim em função do valor em KVAr. É claro que o valor de capacitância é fixo e vem identificado na etiqueta. Porém a energia reativa, para uma determinada tensão, é o que importa na hora de escolher.

4. Contatores especiais para banco de capacitores

Contatores de potência são normalmente utilizados com cargas resistivas ou indutivas, como é o caso de motores elétricos. Já os contatores para bancos de capacitores são projetados para suportar manobras rápidas e correntes de surto. A escolha correta desses componentes é fundamental para garantir a durabilidade e o bom funcionamento do sistema.

5. Sistema de proteção

Inclui:

• Fusíveis NH
• Disjuntores
• Relés térmicos e eletrônicos
• Dispositivos de sobrepressão dos próprios capacitores

6. Reatores antirressonantes (quando há harmônicas)

Essenciais em instalações com:

• Inversores de frequência
• UPS
• Soft-starters
• Iluminação LED industrial
• Fornos e retificadores

Eles evitam que cargas não lineares provoquem ressonância, uma das principais causas de queima de capacitores.

Normas técnicas aplicáveis a capacitores industriais e bancos de capacitores

Para garantir segurança e confiabilidade, a correção de fator de potência deve atender a diversas normas nacionais e internacionais.

Principais normas brasileiras (ABNT / NBR)

• NBR 5410 – Instalações elétricas de baixa tensão
• NBR 14039 – Instalações elétricas de média tensão
• NBR IEC 60831-1 e 60831-2 – Capacitores de potência para baixa tensão
• NBR IEC 60931 – Capacitores de potência para média tensão
• NBR IEC 61921 – Bancos automáticos de capacitores
• NBR IEC 61000 – Harmônicas e compatibilidade eletromagnética

Normas internacionais (IEC)

• IEC 60831 – Capacitores BT
• IEC 60871 – Capacitores MT
• IEC 60549 – Bancos de capacitores
• IEC 61000 – Qualidade de energia

Seguir essas normas garante que o sistema opere com segurança, desempenho e vida útil adequados.

Capacitores ABB Qcap: por que são referência em eficiência e confiabilidade?

A linha ABB Qcap é considerada uma das mais robustas e confiáveis para aplicações industriais de média e baixa tensão. Ela atende e supera diversas normas técnicas internacionais, sendo amplamente utilizada em ambientes severos.

Principais vantagens técnicas dos capacitores ABB Qcap

1. Alta capacidade de suportar correntes harmônicas

A Qcap foi projetada para operar em ambientes com alta distorção harmônica, suportando correntes acima das exigidas pela norma IEC.

2. Baixíssimas perdas de energia

Com perdas inferiores a 0,5 W/kVAr, os capacitores trabalham mais frios e têm vida útil mais longa.

3. Tecnologia de autorregeneração (self-healing)

Permite que o dielétrico se recupere de microfalhas sem perda de desempenho.

4. Construção robusta

Os capacitores utilizam polipropileno metalizado de alta rigidez dielétrica, garantindo estabilidade mesmo em picos de tensão.

5. Dispositivo de sobrepressão integrado

Oferece segurança adicional, desligando o capacitor em casos de falhas internas. Um diferencial da linha QCap é o fusível mecânico guiado. Ele que, ao chegar ao fim da vida útil, as três fases do capacitor serão desligadas simultaneamente. Isso evita que o capacitor continue funcionando com apenas uma ou duas fases. Assim, o controlador sempre identifica eventuais necessidades de manutenção e evita que o banco funcione em desacordo com o FP desejado.

6. Vida útil estendida

Projetados para suportar:

• Altas correntes
• Elevada temperatura ambiente
• Comutação frequente

7. Compatíveis com reatores antirressonantes

Perfeitos para bancos detuned, muito usados em indústrias modernas com alta eletrônica de potência.

Quando usar bancos de capacitores com reatores antirressonantes?

É recomendado em qualquer instalação com:

• Inversores de frequência
• Usinas fotovoltaicas
• No-breaks (UPS)
• Iluminação LED em larga escala
• Retificadores
• Fornos industriais
• Cargas não lineares em geral, que provoquem forte ocorrência de harmônicas

Os reatores evitam:

• Queima prematura dos capacitores
• Sobrecorrente
• Ressonância com a rede
• Danos ao banco automático

Conclusão: por que investir em capacitores industriais e na linha ABB Qcap?

A correção de fator de potência é essencial para:

• Reduzir custos com energia
• Eliminar multas
• Aumentar a capacidade da instalação
• Melhorar a vida útil dos equipamentos
• Reduzir perdas e aquecimento

A linha ABB Qcap agrega robustez, eficiência e confiabilidade, sendo uma das melhores opções disponíveis para indústrias que desejam um sistema de correção de fator de potência seguro e de longa duração.

Na Safety Control, você encontra toda a linha componentes ABB para realizar projetos de bancos de capacitores. E ainda pode contar com a nossa equipe para ajudar no dimensionamento e fazer a escolha mais assertiva para a sua necessidade!