FMEA Para Manutenção Elà trica: Prevenir Falhas E Reduzir Custos

A aplicação da FMEA (Failure Mode and Effects Analysis) em manutenção elétrica é ferramenta essencial para reduzir riscos, cumprir a NR-10 e as exigências da NBR 5410, diminuir custos operacionais e prevenir acidentes graves como choque elétrico, queima de equipamentos e incêndios. Este artigo explica com profundidade como estruturar, executar e integrar uma FMEA para instalações elétricas de baixa, média e alta tensão, com foco em segurança, conformidade normativa brasileira e resultados práticos para proprietários, gestores e equipes técnicas.



Antes de detalhar as etapas e técnicas específicas, é importante alinhar o escopo do estudo e as expectativas da organização: quais sistemas serão cobertos (subestações, painéis, quadros de distribuição, geradores, cabines, motores), qual o nível de detalhe por componente e qual horizonte temporal para implementação de ações corretivas. Estabelecer esse contexto reduz retrabalho e garante a aderência às normas técnicas.


O que é FMEA e princípios aplicados à manutenção elétrica

Definição, objetivo e tipos de FMEA para sistemas elétricos

A FMEA é um método sistemático para identificar modos de falha potenciais de componentes e processos, avaliar os seus efeitos e priorizar ações de mitigação. Em elétrica, aplica-se preferencialmente a uma abordagem de processo/produção (PFMEA) ou de sistema, concentrando-se em ativos como transformadores, disjuntores, relés de proteção, cabos e conexões. O objetivo é reduzir riscos de segurança (evitar acidentes e exposição a energia), garantir continuidade do serviço e manter conformidade com a legislação (NR-10) e normas técnicas (NBR 5410, NBR 14039 para média tensão).


Benefícios diretos para segurança e conformidade

Uma FMEA bem conduzida:


Identifica modos de falha que podem causar choque elétrico ou arco elétrico (arc flash), permitindo intervenções preventivas.
Orientas ações que garantem o atendimento à NR-10 (treinamento, permissão de trabalho, procedimentos de trabalho seguro) e à NBR 5410 (projetos e manutenção de instalações de baixa tensão).
Prioriza mitigação com base em risco, reduzindo investimentos desnecessários e focando em medidas que diminuem as probabilidades de ocorrência e o impacto.
Gera documentação técnica exigida em auditorias e inspeções regulatórias.


Elementos fundamentais: severidade, ocorrência e detectabilidade

A avaliação usa três parâmetros: Severidade (consequência da falha), Ocorrência (probabilidade da falha) e Detectabilidade (capacidade de detectar antes do evento). O produto desses índices resulta no RPN (Risk Priority Number), que orienta priorização. Para elétrica, as escalas devem refletir lesões corporais, potencial de incêndio, interrupção de serviços críticos e danos ao patrimônio, com critérios objetivos extraídos de histórico de falhas, testes e indicadores como MTBF e taxas de falha por componente.



Agora que os princípios estão estabelecidos, segue a sequência prática para conduzir uma FMEA aplicada a instalações elétricas, com orientações de campo, medições recomendadas e modelos de ações corretivas.


Metodologia passo a passo para conduzir FMEA em sistemas elétricos

Preparação: escopo, equipe e documentação base

Definir o escopo (áreas, subestações, painéis), prazos e entregáveis. Formar equipe multidisciplinar com representação de operação, manutenção, engenharia elétrica, segurança do trabalho (NR-10) e, quando necessário, fabricante/fornecedor. Reunir documentação: diagramas unifilares, lista de equipamentos, histórico de manutenção, manuais, relatórios de ensaios (ensaio de isolamento, termografia, análise de óleo, ensaio de relés), esquemas de aterramento e registros de incidentes.


Mapeamento funcional e decomposição do sistema

Fragmentar o sistema em funções e componentes: fontes (transformadores, geradores), proteção e seccionamento (disjuntores, relés, seccionadoras), distribuição (barras, cabos, quadros), cargas críticas e sistemas auxiliares (ventilação, refrigeração de transformadores, sistemas de supervisão). Para cada item, descrever função, requisitos operacionais e indicadores de desempenho.


Identificação de modos de falha, efeitos e causas

Para cada componente liste modos de falha típicos (ex.: perda de isolamento, falha de disparo, desgaste de contato, conexão solta, corrosão em condutor de proteção). Descreva efeitos locais e sistêmicos (perda de proteção, risco de arco, incêndio, risco de choque) e causas possíveis (campo: sobrecorrente, sobretensão, envelhecimento térmico, falha de manutenção, falha humana, contaminação). Priorize modos com impacto em segurança e continuidade.


Avaliação com RPN e critérios adaptados para elétrica

Defina escalas com base em critérios técnicos: severidade (1 sem dano — 10 fatalidade/incêndio generalizado); ocorrência (frequência decrescente baseada em MTBF, histórico e condições ambientais); detectabilidade (métodos existentes: inspeção visual, termografia, monitoramento online). Calcule o RPN e estabeleça limites para ação imediata, mitigação planejada e monitoramento. Para instalações críticas, considere adotar um limiar de RPN mais conservador.


Desenvolvimento de ações e plano de implementação

Para cada modo de falha com RPN elevado proponha ações que reduzam severidade, ocorrência ou melhorem detectabilidade: substituição de componentes, melhoria de proteção, instalação de monitoramento contínuo (partial discharge, monitoração de temperatura), revisão de procedimentos, treinamento NR-10. Atribua responsáveis, prazos, recursos e indicadores de sucesso (ex.: redução do RPN, melhoria nos KPIs de manutenção).


Validação, execução e reavaliação

Executar ações com verificação por ensaio e documentação (relatórios de teste, medições pós-intervenção). Recalcular RPN após mitigação para validar eficácia. Estabelecer revisão periódica da FMEA (anual ou após mudança significativa) e integrar lições aprendidas ao programa de manutenção.



Com a metodologia em mãos, é crucial padronizar como são avaliadas severidade, ocorrência e detectabilidade especificamente para riscos elétricos, usando critérios objetivos e técnicas de medição adequadas.


Critérios de severidade, ocorrência e detectabilidade aplicados a riscos elétricos

Definindo severidade para riscos elétricos

Na elétrica manutenção, a severidade não é apenas dano ao equipamento: priorize a vida humana e continuidade de serviços essenciais. Exemplos de critérios objetivos:


Altíssima (10): falha com potencial de fatalidade por choque direto, arco elétrico com projeção de lesões graves ou incêndio catastrófico em área ocupada.
Alta (7–9): risco de queimaduras significativas, interrupção de serviço crítico (hospitais, processos industriais), danos a ativos de alto valor.
Média (4–6): falha com risco de danos ao equipamento e tempo de paralisação relevante, mas sem risco imediato de vida.
Baixa (1–3): falhas de conveniência, alarmes ou degradação lenta sem impacto operacional imediato.


Referencie a severidade com requisitos da NR-10 (proteção coletiva, restrições de acesso, sinalização) e NBR 5410 (dimensionamento de proteções, coordenação e seccionamento).


Medindo ocorrência: dados objetivos e estimativas

Use histórico de manutenção, taxas de falha do fabricante, condições ambientais (corrosão, umidade, temperatura), ciclos de operação e análises de carga. Transforme esses dados em probabilidades ou escalas discretas para a FMEA. Exemplos de dados úteis:


Relatórios de falha por componente (por ano)
MTBF/MTTR
Resultados de testes periódicos (tendência de resistência de isolamento, termografia)
Influência de manutenção prévia (mais alto risco quando histórico de manutenção inadequada)


Detectabilidade: técnicas de inspeção e monitoramento

Detectabilidade é o elo entre prevenir e reagir. Aumentá-la reduz RPN sem necessariamente substituir ativos. Técnicas relevantes:


Termografia: identifica conexões quentes e sobrecargas antes de falha catastrófica.
Ensaio de resistência de isolamento e dielétricos: identifica degradação do isolamento.
Partial Discharge (PD): detecta descargas parciais em cabos e transformadores de potência.
Análise de óleo em transformadores (DGA): identifica gases que indicam falhas incipientes.
Monitoramento online de transformadores, disjuntores e qualidade de energia (event recorders, DFR).
Inspeção periódica visual com checklist e torque de terminais verificado com chave dinamométrica.


Para cada método, defina intervalo, critérios de aceitação e plano de resposta. Documente calibragem e competência da equipe para garantir conformidade.



Com critérios bem definidos, as ações de mitigação devem ser práticas, priorizadas e orientadas à segurança normativa e operacional.


Medidas de mitigação e ações corretivas com foco em segurança e conformidade

Mitigação por engenharia: proteção e projeto

Investir em engenharia reduz severidade e ocorrência. Medidas típicas:


Revisão e adequação de dispositivos de proteção: relés de proteção, disjuntores e coordenação de proteção para garantir atuação seletiva.
Implementação de proteção diferencial e relés de distância quando aplicável, reduzindo tempo de arco e evitando propagação de falhas.
Melhoria do aterramento e malha de equipotencialização conforme NBR 5410 e NBR 15296 (quando aplicável), garantindo operação de condutores de proteção e redução de tensões de passo/tocar.
Barreiras e enclausuramentos, segregação de circuitos e sinalização para reduzir exposição humana.


Mitigação por manutenção: preventiva, preditiva e corretiva planejada

Estruture o programa de manutenção conforme criticidade identificada na FMEA:


Preventiva: inspeções e intervenções programadas (limpeza, reaperto de terminais, substituição de componentes críticos por vida útil definida).
Prediktiva/condição: monitoramento térmico, vibração (motores), partial discharge, análise de óleo e ultrassom para detectar falhas incipientes.
Corretiva planejada: intervenções agendadas para componentes com RPN alto que exigem substituição sem parada de emergência.


Padronize procedimentos conforme NR-10: permissão de trabalho, bloqueio/tagout, e verificação de ausência de tensão antes de qualquer intervenção.


Controles administrativos e proteção individual

Mesmo com controles técnicos implementados, medidas administrativas reduzem risco residual:


Procedimentos de trabalho seguro e ordens de serviço com checklist específico.
Treinamento periódico conforme NR-10 e certificação de trabalhadores para atividades em tensão.
Planos de emergência e simulações de abandono por incêndio ou evento elétrico.
Fornecimento e uso adequado de EPI para risco de arco, choque e queimaduras.


Verificação e aceitação: testes finais e documentação

Após mitigação, executar testes de aceitação: testes de atuação de proteção, ensaio de isolamento, termografia pós-carga, teste de continuidade do aterramento e, quando aplicável, ensaios funcionais em relés. Arquivar relatórios com assinaturas e evidências fotográficas conforme requisitos de auditoria.



Além das ações individuais, a integração da FMEA com o sistema de gestão de manutenção e segurança garante que riscos sejam continuamente monitorados e controlados.


Integração da FMEA com programas de manutenção e gestão de riscos

Adaptação ao CMMS e registros de manutenção

Registre todos os achados da FMEA em um CMMS (Computerized Maintenance Management System). Associe RPN a ordens de trabalho, priorize recursos e planeje intervenções. Use o CMMS para gerar alertas preventivos baseados em medições (por exemplo, termografia) e consolidar histórico para recalcular MTBF e ajustar índices de ocorrência.


Indicadores de desempenho e metas

Defina KPIs alinhados com objetivos de segurança e custo:


Redução do RPN médio por sistema;
MTBF incremento para ativos críticos;
MTTR redução para eventos corretivos;
Número de não conformidades NR-10 e NBR 5410 detectadas em auditorias;
Percentual de ações corretivas implementadas no prazo.


Treinamento e qualificação

Capacite equipe em análise FMEA, leitura de diagramas unifilares, técnicas de ensaio e equipamentos de medição. Exija formação conforme NR-10 e registre treinamentos no sistema de gestão. Promova exercícios práticos de identificação de falhas e resposta a emergências elétricas.


Controle de mudanças e revisão contínua

Implementar procedimento de gestão de mudanças (MOC) que exige revisão da FMEA quando houver alteração de projeto, substituição de equipamentos, mudança de carga ou alteração de procedimento. Realize reavaliação da FMEA após incidentes significativos.



Com integração adequada, a FMEA deixa de ser um documento isolado e passa a ser ferramenta ativa para reduzir riscos e otimizar custos operacionais.


Exemplos práticos e estudos de caso elétricos

Estudo de caso: transformador de distribuição com degradação do isolamento

Modo de falha identificado: perda de rigidez dielétrica do enrolamento. Efeito: curto interno, aquecimento local, risco de incêndio e interrupção de fornecimento. Causas: envelhecimento, contaminação por umidade, falha na refrigeração. Severidade: 9 (potencial de incêndio e parada crítica). Ocorrência: 5 (com histórico de combustão em transformadores subexpostos). Detectabilidade: 3 (monitoramento parcial com análise de óleo e DGA). RPN = 135.


Ações propostas: monitoramento contínuo com DGA, substituição por transformador com isolação secionada se histórico persistir, revisão do sistema de ventilação e casa de transformador com barreiras de contenção. Implementação de inspeções trimestrais e instalação de sensores de temperatura online. Reavaliação reduziu RPN para 30.


Estudo de caso: disjuntor de média tensão que não atua

Modo de falha: falha mecânica no mecanismo de acionamento. Efeito: falha em despejar a falta, causando arco prolongado e dano ao sistema. Severidade: 10 (risco de arco e perda de proteção). Ocorrência: 4 (mecanismo com manutenção deficiente). Detectabilidade: 2 (inspeções visuais raras, sem testes funcionais regulares). RPN inicial = 80.


Ações: implementação de teste de operação trimestral (motor test/operational trip), contrato de manutenção preventiva com ensaio de tempo de disparo e lubrificação adequada, substituição dos mecanismos conforme ciclo de vida. Além disso, instalar relés de backup e sistemas de detecção de arco para reduzir severidade. Após ações RPN caiu para 12.


Estudo de caso: condutor de aterramento corroído

Modo de falha: corrosão do condutor de proteção levando à alta resistência de aterramento. Efeito: falha na atuação do dispositivo diferencial/aterramento, risco de choque e eletrocução. Severidade: 9. Ocorrência: 6 em ambientes corrosivos. Detectabilidade: 4 (testes de resistência de aterramento periódicos mas intervalos longos). RPN = 216.


Ações: inspeção e substituição com material resistente à corrosão (cobre ou aço tratado), implementação de ensaios semestrais de resistência de aterramento, melhoria das proteções diferenciais e adição de monitoramento contínuo do aterramento em pontos críticos. RPN pós-ação = 36.



Esses exemplos demonstram que a combinação de técnicas de detecção precoce e engenharia de mitigação reduz significativamente os riscos. A seguir, o artigo conclui com um resumo de segurança e próximos passos práticos para contratar serviços profissionais.


Resumo de segurança e próximos passos práticos para contratação de serviços profissionais

Resumo conciso dos pontos-chave de segurança

A aplicação estruturada da FMEA em manutenção elétrica prioriza riscos que ameaçam a vida humana, atende a NR-10 e NBR 5410, e reduz custos operacionais por meio de ações direcionadas. Os elementos críticos são a correta definição de severidade, ocorrência e detectabilidade, uso de técnicas de monitoramento adequadas (termografia, DGA, PD, ensaios de isolamento), coordenação de proteção adequada e melhoria contínua baseada em dados. Controles técnicos (proteção, aterramento) e administrativos (treinamento, permissão de trabalho) devem atuar de forma integrada para eliminar ou reduzir riscos residuais.


Próximos passos acionáveis para contratar serviços de FMEA e manutenção elétrica

Para terceirizar ou contratar serviços profissionais siga estes passos práticos:


Solicite proposta técnica detalhada: escopo, equipe, metodologia FMEA, entregáveis (matriz FMEA, RPN, plano de ação, cronograma, relatório de testes).
Exija qualificação: engenheiro eletricista registrado no CREA, comprovante de capacitação NR-10, experiência em FMEA e histórico de projetos semelhantes.
Peça evidências de conformidade normativa: referências à NBR 5410, NBR 14039 quando aplicável, e procedimentos internos de segurança.
Defina entregáveis mínimos: tabela de modos de falha com S/O/D, RPN, ações atribuídas, estimativa de custo e impacto, cronograma de implementação, relatórios de ensaios e plano de verificação pós-implementação.
Inclua no contrato cláusulas de aceitação: testes de comissionamento, prazo para execução de ações críticas e penalidades por não conformidade.
Verifique ferramentas e técnicas propostas: uso de termografia calibrada, análise de óleo por laboratório acreditado, equipamentos PD, medidores de resistência de aterramento e CMMS para rastreamento das ações.
Solicite plano de capacitação interno: transferência de conhecimento para a equipe local, treinamentos práticos e documentação para manutenção contínua.
Agende revisão pós-implementação: reavaliação da FMEA após 6–12 meses para validar eficácia e ajustar procedimentos.


Checklist rápido para contratação

Escopo e áreas incluídas definidos e documentados;
Equipe técnica com CREA e NR-10;
Metodologia FMEA explícita e adaptada a elétrica;
Entregáveis: matriz FMEA, RPNs, planos de ação e relatórios de ensaios;
Garantias de conformidade com NBR 5410 e NR-10;
Plano de treinamento e transferência de conhecimento;
Cláusulas contratuais para prazos e aceitação técnica.



Executar uma FMEA elétrica com rigor técnico é investimento em segurança e economia. Priorize medidas que reduzam a severidade e aumentem a detectabilidade com base em dados objetivos. Ao contratar, exija comprovação técnica e um plano de ação claro e mensurável. A aplicação consistente desses princípios minimiza a ocorrência de acidentes elétricos, assegura conformidade normativa e otimiza a disponibilidade dos ativos.