Para-raios de resistor nao-linear a carboneto de silicio

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CDU: 621.316.98:620.1
PGra-raios
carboneto
de pothcia
M&do
1NBR 5309
de resistor nZio-linear a
de silicio (Sic) para circuitos
de corrente alternada
de ensaio
Origem: Projeto 03:037.01-002/88
GE-03 - Cornit& Brasileiro de Eletricidade
CE-1X%037.01 - Comissao de Estudo de P&a-Raios de Resistor Nao-Linear para
Sistemas de Potencia
NBR 5309 - Non-linear resistor lightning rod of silicon carbonate (Sic) for A.C. rated
circuits - Method of test
Descriptors: Lightning rod. Silicon carbonate. Rated circuits. Alternative current
Esta Norma substitui a NBR 5309/77
Palavras-chave:
P&a-raios. Carboneto
Circuitos de potticia.
de silicio.
Conente alternada
NBR 6937
Tknicas
tensHo - Dispositivos
SUMhI
1 Objetivo
2 Documentos
complementares
3 Definiqbes
4 Execugio
dos ensaios
(“dice
29 piginas
de ensaios
de medipgo
el&tricos de altaProcedimento
NBR 6938 - Tknicas
de ensaios el6tricos
tensk
Guia de aplica@a
para dispositivos
diGso - Procedimento
de altade me-
NBR 7876 - Linhas e equipamentos
de alta-tenszo
MedipHo de radiointerfer&cia
na faixa de 0.15
30 MHz - M6todo de ensaio
a
1 Objetivo
Esta Norma prescreve OS mbtcdos de ensaios para pk+
raios de resistor n&-linear
a carboneto de silicio (SIC), pare circuitos de potCncia de corrente alternada.
2 Documentos
Na aplica$Ho
consultar:
NBR 5287 - PAra-raios de resistor “tic-linear
a carboneto de silicio (SC) para circuitos de pot&cia
de
conente alternada - Especifica@
NBR 5460 - Sistemas
nologia
NBR 5456 - Eletricidade
Determinaplo
das caractesob polui@
artificial
3 DefiniqBes
complementares
desta Norma 4 nec%ssArio
NBR 10621 -Is&adoresrlsticas de suportabilidade
MBtodo de ensaio
%lk!tricos de potGncia
- Termi-
OS termos tknicos
utilizados nesta Norma &Ho definidos em 3.1 e 3.2 e “as NBR 5287. NBR 5456, NBR 5470
e NBR 5460.
3.1 P.k+raios
complete
P&a-raios de resistor nk-linear a
ligador autom&tico, braGad%iras
houver.
SIC equipado corn dese an&s equalizadores.
se
geral - Terminologia
3.2 Pka-raios
NBR 5470 _ P&a-raios
- Terminologia
NBR 6936 - T&?nicas
tensHo Procedimento
de ensaics
%l&ricos
de alta-
now
ou corpo-de-prova
Para fins desta Norma. 6 o p&a-raios
tido a ensaios de tip0 ou recebimento
do instalado em circuito de pot&cia.
nova
que “80 foi subme% que n&o tenha si-
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NBR 5309/1991
2
4 Exew@o
dos
4.13
enseios
Pracedimento
Para fins de&
Norma todas as tolerkIcias
de forma e
amplitude devem estar de acordo corn a NBR 6936.
4.1.3.1
seco
4.1 Ensaio
de tens%
disruptiva
trial, a seco
8 sob chuva
4.1.3.1.1 A tens5o aplicada ao p&a-raios
deve ser elevada
unifonemente,
desde urn valor suficientemente
baixo,
ate ooorrer a disrup@o
do p&a-raios.
de
freqiZncia
indus-
Este ensaio tern por objetivo determinar a tens80 disruptiva do p&a-raios quando submetido a tens&x de freqi%nciaindustrial.Osensaiossobchuvas~oaplic~veissomentea p&a-raios
para us0 extemo.
4.1.1 Clrcuito de ensaio
Para a realizaGBo
Figura 1.
deste ensaio
B sugerido
o circuito
da
Ensaios
de tip0
OS corpos-de-prow
devem ser em ntimero
constiiuidos
de p&a-raios
completes.
4.122
Ensaks
de b&s e
Ens&s
de ireqaancia
4.1.3.1.4 Atensso deve set aplicada
zes, corn inteivalos entre aplica@es
feriores a 10 s.
pelo menos
sucessivas
devem ser constituidos
por pAraem quantidade
determinada
na
CA - fonte de tensgo
de freqWncia
industrial
e forma senoidal
de tensHo
Dl - disjuntor de abertura corn rek de sobreconente
TE - transformador
elevador
R-resistor
limitador de corrente,
DT - divisor de tensHo
V - voltlmetro
se necessirio
de crista
PR corpo-de-prova
D - dispositivo para detectar
Figura
a
1 - Esquema
de urn
a disrup$Ho
Circuit0
do p&a-raios
tfpiC0
para
dez ven80 in-
b)Nocasodepam-raioscom
reeistoresdeequalizaCaoaaplicar+ de uma tens&o superior a nominal. pa urn tempo
long% podeocasionar-lhesdanosporaquecimento.
Caste
mcdo, recomecda-se que as candiqdes permisslveis para a execu@o desk ensaio sejam objet0 de acordo entre
fabricate e comprador.
Onde:
RT - regulador
industrial,
4.1.3.1.20 tempo durante o qua1 a tensgo ultrapassa a tensSo nominal do p&a-raios
dew ficar compteendido
entre
2 s e 5 s. Depois da disrupptio. a tensso deve set desligada o mais rapidamente
possivel. dentro de 0.5 s. de preferBncia automaticamente.
A corrente pelt p&a-raios.
ap6s
a disrup@o, dew ser limitada a urn valor “Ho superior a
0,l A de crista, ou, case necess&rio, a urn valor especificado pelo fabricante.
de receblmento
OS corpos-de-prow
raios completes.
NBR 5267.
dkruptiva
Notas: a) A carga imposta a0 circuit0 de ensaio par urn para-raios
corn resistores de equaliza@o n%-lineares, corn elevada
condutividade, d6 Oiigem a harmbnicos. e o circuit0 de
ensaio deve ter imp&W%
suiicientemente baixa para
mantet a forma de onda da tensHo aplicada ao corpsde-prova dentro dos limites prescritoe pela NBR 6936.
de roana
OS corpcs-de-prova
devem ser a totalidade
dos p&araios fabficados e podem ser constituidos
de elementos
ou p&a-raios completes.
H.23
de tens%0
4.1.3.1.3 Se for imposslvel medir a tensHo que aumenta rapidamentecomum
instrumentoindicador,deveserutilizado urn registrador de alta velocidade
ou urn oscil6grafo.
4.12 Corpos-de-prow
4.1.21
Ensalo
0 enSai0
de ten&o
disruptiia
de freqijCncia
industrial
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3
4.22 colpos-de-prova
Devem ser submetidos
a estes ensaios corpos-de-prow
que j6 sofreram OS ens&s
de tens&c disruptiva de freqijencia industrial.
Deveseradotadoomesmo
procedimentode4.1.3.1,
se”do o p&a-micas submetido as condi@es de precipitap&
para ensaio sob chuva em tens& alternada, especificado
pela NBR 6936.
4.~4.1 Para p&a-raios
de 1.5
ve). o menor valor da tensso
dustrial a seco e sob chuva
inferior 8 uma vez e meia sua
4.221
kA. 5 kA e 10 kA (setviQo ledisruptiva de heqi%ncia indo pAra-raios nHo deve SW
tens& nominal.
4.1.4.2 Para p&wrains
de 20 WC 15 kA e 10 kA (setvipo
pesado). o menorvalor
da tens% disruptiia de freqii8ncia
industrial deve ser objeto de acordo entre fabricante e
comprador.
4.1.4.3 Para fins de compara@o
entre ensaios, ad&-se
valor m6dio dos resultados
obtidos, respeltando-se
limltes de 4.1.4.1 e 4.1.4.2.
4.2 Ensaios
atmosfhico
de
tens&s
disruptivas
de
CJ
0s
OS corpos-de-prow
devem ser em ntimero
constituidos
de para-raios completes.
4.222
6 sugerido
devem ser constituidos
par pBem quantidade
determinada
na
4.23.1 Generalidades
Corn o corpo-de-prova
inserido no circuito, o gerador de
impulse deve ser ajustado para impulses corn forma e
valores de crista presumidos conforme especificados
para
OS ensaios de:
impulse
o circuito
a) tenSo
zado:
da
disruptiva
de impulso
atmosfBrico
R3
A2
de imp&o
atmosf6rico
corn alde disrupv8o.
conforme
c) tensk
na hate
disruptiva
do impulse.
OS procedimentos
destes ens&s
s80 descritos
tivamente em 4.2.3.2, 4.2.3.3 e4.2.3.4.
R3
R2
Onde:
CC
Rl
R2
R3
R4
- fonte de tens% em corrente continua
- resistores de carga
- resistores em paralelo
- resistores em s4rie
e RS - resistores de ajuste da forma do impulse
C - capacitores
G - centelhadores
PR - corpo-de-prova
DT - divisor de tens%
V - oscilosc6pio
e/w voltimetro
de tensPo
de crista
Nota: 0 &visor de tens% deve ser adequado para 0s tempos de torte do impulse.
Figura
2 - Esquema
de urn circuito
ffpiC0 para 0 ensaio
normali-
b) tensso disruptiva
ta probabilidade
NBR 5207;
R4
R2
e
4.23 Pmcedimento
4.21 Clrculto de ensaio
deste ensaio.
de tr&
Ensaios de recebimento
OS corpos-de-prow
ra-raios
completes,
NBR 5287.
EstesensAost~mporobjetivoverificarowmportamentodo
para-raios. quando submetido a impulses atmosfkiios.
No
enA0 de tipo, 6 levantada a curya caractwlstica
‘tens&
disruptivade impulsoatmosf&iic-tempo
paradisrup-k$o”.
conforma a NBR 5287. No ensaio de recebimento, 6 verificado urn ponto da curva par.9 simplificaflo
do ensaio,
somente tendo significado depois do ens& de tips.
Para a realiza@o
Figura 2.
E”saloS de tip0
de ten&o
disruptffa
de impulso
atmosfCrico
respec-
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4
123.2 Ensaio de ten&o
corn forma normalizeda
disruptiia
de impuko
corn valor de crista presumido
suficientemente
alto pera
que a disrup$k
do p&a-raios
cccrra a mencs de 90%
desse valor. devem s%r aplicados ac pAra-raios cinco impulses de cada polaridade.
Devem ser oscilografadas
todas es aplicapbes.
% a tensHo disruptiva
na frente do
impulse do p8rwaios
s%r& c m6ximo valor registrado.
atmosf4rioo
Devem ser feitas em cada corpo-de-prow
duas skies de
cinco aplica+s
de tens6es de impulse atmosfBrico corn
forma normalizada.
sendo uma ccm polaridade positiva %
outra negativa. devendo cccrrer disrup@o
em todas as
aplica@es. Se em qualquer das skies deixar de cccrrer
disrup@
em “ma rinica aplica@,
deve s%r feita uma
nave sbie de dez aplica@%s de impulse. corn a mesma
pclaridade da aplica@o que deixou de provocar a disrup+x Nesta ncva s&ie de dez aplica@%s. dew haver disrup$io em todas es aplic@es.
0 intervalo de tempo entre c inicio do impulse e c instant% exato de disrup@o r&o
B importante nest% ensaic.
Nota: t permitida user 0 ponto de int%ts%$&o da CUNB. determinada de acordo corn 4.2.3.5. corn e r%,a que representa a
inclina@o virtual da frente. especificada na NBR 5287. par% determiner o valor da t%n%Zaodisruptiva na Vent% do impulse do p&a-raios. conforme a NBR 5287. Para que e~te
proc%dim%nio pass-a ser adotadc, 6 necesskio que na det%rmina@o dacurva “t%rMo disruptiva de impulse atmoef&ico-tempo pare disru,,+o”. conform% a NBA 5287, tenham side registrados ciooo impulses de cada pOlaridede
cujos pcntm estejam dentro da faixa determinada pw dues
retas paralelas B r%ta dada ~1% inclinapk virtual da frente
especificade % afeetades desia de 0.1 we de cada l&do.
4.239 Ensalo de tens60 dlsruptiva de impulse atmosf&too
corn alta probabllldade
de disrupq?ao
4.2.3.5 Levantemento de curve ?ensSo disruptive de impulse
atmosf&fco-tempo
pare disrup+o”
Para ceda tentativa de determin@o
do valor esperado
d%v%m serfeitas dez aplice@%s de tens&x 0 ensaio deve
comepr
em urn nivel de tensk
no qua1 cccrram oito ou
mencs disrup@%s numa s&i% de dez aplicap6%s. e, a
seguir. a cada ncva s&k? de aplica@%s. c valor de crista
presumido da ten&o deve ser aumentado em degraus de
3%, ati, atingir c valor de crista no qua1 cccrram no minimc ncve disrup@%s numa s&i% de dez aplica@%s. corn
tempos pare disrup@o
no m&dmo de 3 ps. 0 valor da
tens& disruptin
corn alta probabilidade
de disruppso
deve s%r detemlinado
pare ambas es polaridades.
A fcrme do impulse B a mesma de 4.2.3.2.
4.23.4 Eoeaio de tensao disruptlva
Deve ser cbtido, do oscilograma
de cada disrup@o.
urn
ponto que relaciona a tens& disruptiva e c tempo pare a
disruppk
em ambas as polaridades.
OS pontos pod%m
ser obtidcs dos ensaics de 4.2.3.2 a 4.2.3.4 % suplementados, se necesskio.
pela aplica@
de uma s&i% de
impulses normalizados
corn amplitudes
cada vez maior%s. cu reduzindo-se
cs tempos de frente. Deve ser obtida
uma quantidade
suficiente de pontos pare que a curve
posse s%r traqada claramente.
OS pontos devem set r%gistrados em pap% corn escalas lineares e a curve traFada ccmc uma curve continua
pelts pontos ccrrespondentes
acs maiores valores de tens6es disruptivas,
independente
da polaridade,
conforme
ilustrado na Figure 3.
na frente do lmpulso
Usando uma tens& de impulse corn taxa de crescimento virtual de frente igual a especificada
na NBR 5287, %
/
6
Inclinotio
de
!kiL
I’ox
/ /‘
/
/
I/
/
virtual
ocordc
Valor
corn
do
a
ma’ximo
dieruptiva
tweet%
NBR
da
5207
tans&
no trente
o oplicacdes
corn
una
.aplicoc&w
corn
o
das
polaridodes
polorldode
oposfc
/
Tempo
Figure
3 - Caracteristica
“tensdo disruptiva
de imp&o
atmosfbrico-tempo
para disrupqio”
(levantada conform% 4.2.3.5)
(ps)
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NBR 5309/l 991
C) 1000 ps e 2000 ps.
424 Resultadoe
~24.1 No ensaio de tipo, % curw “ten&o disruptiva de impulse abnosf&ico-tempo
para disrup@a”
dew s%r traGada, pm cada corps-de-prova.
em pap%1 corn escalas Iinear%?.. Dew tambern sertraqado
urn grafico contend0 as
trBscurvasobtidas,s%m
n%cessariamentecolocarospontos. No ensaio de tens& disruptiva na frente do imp&o,
devem ser fornecidos os valores das tensdes disruptivas
obtidas pela leitura em oscilogramas.
No ensaio de tensHo disruptiva de imp&o
normalizado.
devem ser apresentados as oscilogramas
das cinco aplic%@es de cada
palaridade
comprovando
que how% 0 torte do impulso
%mtodasasaplica~6es,n&xendoimportant%ot%mpod%
disrup@o.
No ensaio de tens& disruptiva corn alta probabilidade, devem s%r apresentados
OS oscilogramas
das
dez aplica@%s utilizadas para definir %ss% valor.
4.~2
Deve s%r indicada a precisao da aparelhagem
utilizada, pincipalmente
no ensaio de tensSo disruptiva na
bent% do impulse. onde B necess&ia
a utilizagfio de divisor de tensSo especial.
conforme
a NBR 6937 e a
NBR 6936.
4.2.4.3 A tens&o disfuptiva do pCa-raios de mesmo projeto que o de urn dado corpo-de-prow.
% cuja tens& nominal n8o difere da tens&o nominal do referido corpo-deprova de f 25% cu f 6 kV, 0 que for maior, pode ser
determinada
proporcionalmente
Bs tens&x nominais.
4.3EnsaiodetensBodisruptivad%impulsod%manobra
a eeco
Este ensaio tern par objetivo demonstrar o comportamento do p&waios
quando submetido
a impulse de manobra, cu]a lnclina@o da frente B bem inferior & dos impulsos atmosf&icos,
demonstrando
que o p8ra-raios cortarti OS impulses abaixo da cutva caracteristica
da isola@o
dos equipamentos
protegidos.
A curv% levantada neste
%nsaio wmpleta
a obtida no ens& de tens& disruptiva
sob imp&o
atmosf&ico.
Este ensaio (! aplic&vel a p&araios de 10 kA corn ten&o nominal superior a 100 kV. e a
p&a-t%ios de 15 kA e 20 kA.
OS tempos virtuais atC o meio-valor devem ser superiores
ou iguais a 2,2 vezes OS tempos virtuais de frente correspondentes,
nHo sendo p&m
importante
o seu valor
exato.
4.3.3.2Ensaiodeten~odisruptivade
seco
impulsodemanobraa
Come~andoporumadasformasmencionadas%m4.3.3.1.
devem s%r executados
0s ensaios para determina@o
tens& disruptiva de alta pmbabilidade.
e da tens&
ruptivanasobretensZod%1,3.
Paraaformaescolhida,procede-se da seguinte maneira:
da
dis-
a) dew-se
iniciar o ensaio corn urn nlvel de tens&
para o qua1 owrram
oito, ou menos, disrup@es
numa sBrie de dez aplica@es.
Aseguir, a cada nova s&ie de dez aplicapbes,
0 valor de crista presumidodatensHodeves%raumentadoemd%grausde
3%, at.4 atingir ovalor de crista no qua1 ccot~am no
minima nov% disruw6es
na s&ie de dez aplica@es. OS tempos para disrup+o
devem s%r iguais
ou superiores a 30 ps. A tensgo de carga do geradorde impulse B a seguir aumentada
para urn valor igual a 1.3 vez o valor que resultou na determinap80 da tens& disruptiva de alta probabilidade.
sendo en& aplicados dez novas impulses ao carpo-de-prow.
Omaiorvalwdatenseodisruptivaassociada can urn tempo de disrup@o
igual ou superior a 30 ps, em qualquer desses dez impulses
aplicados,
B a tenGo disruptiva na sobretens5o
de 1,3;
b) a seqGncia
indicada em a 6 repetida para a polaridade oposta. A tens& disruptiva de impulse de
manobra par% a forma utilizada (r a maior entre:
- tensSo disruptiva
laridade positiva:
de alta probabilidade.
par.% po-
- tetio
disruptiva de alta probabilidade.
laridade negativa;
par% po-
4.3.1 Cfrcufto de %n%aio
ldentico ao da Figura 2, mudando-se
o ajuste da forma do impulse.
OS parametros
para
4.3.2 corpos-de-prova
Devem ser submetidos
a estes ens&s
corpos-de-prova
que ja soheram os ensaios de tenGo disruptiva de freqtibncia industrial, % tens& disruptiva de impulse atmosf&co. OS corpos-de-prow
devem ser em nljmero de t&s
% constituidos
de p&a-raios
completes.
43.3 Pmcedinwnto
4.3.3.1 Generalidades
0 ensaio de tensso disruptiva de imp&o
de manobra
deve s%r realizado corn tr& diferentes formas, cujos tempos de frente virtuab devem estar entre:
- tens&
disruptiva na sobretensSo
polaridade
positiva:
de 1.3. par%
- tensso disruptiva na sobr%tensHo
polaridade
negativa;
de 1.3. pat%
c) repetir o procedimento
par% as duas formas
tantes citadas em 4.3.3.1:
res-
d) 0 valor mais elevado de tensHo disruptiva obtido
acima. par% qualquer das tr& formas mencionadas
em 4.3.3.1, B a tensgo disruptiva de impulse de
manobra do p&a-raios.
4.3.3.3 Ensaio de tens&~ disruptiva
menofxe a SBCO
Comecando
par uma das
4.3.3.1. deve SB( executada
ensaios:
minima
de lmpulso
formas mencionadas
a seguinte
seqU&ncia
de
em
de
a) dew-se
iniciar o ensaio corn urn nivel de tens&a
para o qua1 duas ou mais disrup@es
ocwram nu-
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6
a) valcfes das tensdes
manobra a seco;
ma s&ie de dez aplicay5es. A seguir. a cada nova
s&ie de dez aplicaqbes. o valor dew ser reduzido
em degraus de 3%. at6 atingir o valor de crista no
qua1 ocwra apenas uma. ou nenhuma, disrup@o
na s&ie de dez aplicacbes;
b) repetir a para a polaridade
disruptivas
b) valores das tensbes disruptivas
so de manobra a sew;
c) curvas das “tensi5es
manobra a sea-tempo
oposta:
c) a tens& disruptiva minima para a forma utilizada
6 a menor das tens&s
disruptivas
obtidas em a
ou b;
d) repetir a. b e c para as duas formas restantes
tadas em 433.1;
4.4 Ensaio
de tens&
de imp&o
minimas
de
de impul-
disruptivas
de imp&o
para disrup$Ho”.
de
residual
Este ensaio tern por objetivo medir a tens& entre OS terminais do p&a-raios
durante a passagem da corwnte de
descarga corn forma normalizada.
ci-
4.4.1 Circuit0 de ens&o
e) a menor das tensbes disruptivas,
obtidas corn
qualquer das tr6s formas utilizadas,
6 a tens&o
disruptiva minima de imp&o
de manobra.
Para a re?.lizaFBo
Figura 4.
deste ensaio.
B sugerido
o circuit0
da
4.4.2 Corpas-de-prow
0 ensaio pode ser executado sobre corpos-de-prova
previamente submetidos
a ensaios de ten&o disruptiva de
impulse, alem dos ens&s
de tensso disruptiva de freqii6ncia industrial.
Deve ser obtido. do oscilograma
de cada disrup$8o, urn
ponto que relaciona ovalor mais alto atingido pela tens?io
antes da disrup$io
e o tempo para a disrup@o, em ambas as polaridades.
OS pontos SW obtidos dos ensaios
de 4.3.3.2 e 4.3.3.3. Esses pontos devem set registrados
em urn papel monolog, utilizando-se
a escala logaritmica.
na abscissa, para OS tempos. A curva dew SW tra$ada
coma “ma curva continua atraves dos pontos correspondentesaosmaioresvalores
detensaodisruptiva,
independente da polaridade.
OS resultados dos ensaios
“em constar de:
nos trQ corpos-de-prova
4.4.2.1 Ensaios de tips
OS corpos-de-prova
devem ser em nirmero de tr.%s e
constituidos
de p&a-raios
completes ou de seqdes de pira-raios. No case de pira-raios
de tendo nominal inferior
a 3 kV, os corpos-de-prova
se&z constituidos
pelos pr6prios pira-raios.
Quando a tensHo nominal do para-raios
for igual ou superior a 3 kV. a ten&C nominal dos corposde-prova
deve ser no minim0 de 3 kV e n&o precisa
exceder 12 kV. Se o projeto do para-raios Muir
urn desligador automMco,
o ensaio deve ser efetuado corn ele
em condi$&s
de op%rar corretamente.
de-
Onde:
cc - fonte de tens%
Rl -resistor de carga
R2 -resistor em s&ie
L - indutor para ajuste
C - capacitores
G - centelhador
PR - corpo-de-prow
v oscilosc6pio
e/w
Rm derivador (medi+
DT - divisor de tensHo
figura
de ccirente
continua
para ajuste de forma do impulsa de corrente
da forma do impulse de corrente
voltimetro de crista
da corrente)
4 - Esquema
de urn circuit0
tipico
para o ensaio
de tens%
residual
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NBR 5309/I
4.422
pelo Sistema
CENWIN
7
991
4.5.1.1 Circuit0 de ensaio
Ensaloh d-3 recebimentc
OS corpos-de-prow
devem ser constituidos
de piraraios completes cu de se@es de p&a-raios,
sendo c ntimew de corpos-de-prcva
determinado
na NBR 5287.
4.4.3 Pmcedlmento
Oensaiodeveserefetuadoccm
descarga corn forma 8120.
aplica$Iiodeconentesde
4.4.3.1 Ensaics de tipo
IdGntico ac do ensaio de tens~o
residual.
4.5.1.2 Corpos-de-prow
4.5.1.2.1 Este ensaio deve ser executado
sobre tr:&s ccrpos-de-prow
ncvcs, constituidos
de p&a-raios
completos cu de sepdes de p&a-raios.
Estes corpcs-de-prow
Go devem ter sido submetidos
a outros ensaios, salvo OS
realizados para posterior avalia@o dos resultados.
Em cada corpo-de-prcva,
dew ser feita uma aplica@o de
conente de descarga para cada urn dos seguintes valores: 0.25; 0,5; 1 e 2 vezes a corrente de descarga nominal
do p&a-raics
0 intetvalo de tempo entre descargas deve
ser suficiente para permitir 80 ccrpo-de-prow
voltar aprcximadamente
& temperatura
ambiente. Em tcdas as aplica@es, devem ser oscilografadas
as correntes de descarga e respectivas tensdes residuais.
4.5.1.2.2 No cast de p&a-raics
de tens@ nominal inferior
a 3 kV. cs corpcs-de-prow
ser60 constituidos
pelos pr6prios p&a-raios.
Quando a tet&o nominal do p&a-raios
for igual cu superior a 3 kV, a tensHo nominal dos ccrpcsde-prow
deve ser no minima de 3 kV e Co precisa exceder 12 kV. Se c prcjeto do p&a-raios
incluir urn dasligador autom8tico.
c ensalo dew ser efetuado corn ele em
condiqks
de cperar corretamente.
4.4.3.2 Ens&x
4.5.1.3 Prccedlmento
de recebimanto
4.4.3.2.1 Em p&a-raios
corn correntes de descarga nominais de 1.5 kA e 5.0 kA, c ensaio de recebimento
deve ser
efetuado no para-raics complete corn In, at6 a tensgo de
15 kV, pcdendo ser efetuado em se@es, para p&a-raios
de tens& nominal superior a 15 kV, mediante acordo enhe fabricante e comprador.
4.4.3.2.2 Em phra-raios corn conentes de descarga nominais de 10 kA, 15 kA e 20 kA, c ensaio de recebimento
deve ser efetuado no p&a-raios complete corn In, at8 a tensb nominal de 15 kV. Em ph-raios
corn ten&es superiores a 15 kV. c ensaio pode ser efetuado em elementcs
ou no ph-raios
complete
corn uma corrente igual cu
inferior a In, p&m
nunca inferior a 1,5 kA, mediante
acordo entre fabricante e comprador.
4.4A Resultados
4.4.4.1 Nos ensaios de tipo, deve ser apresentada
a curva
‘tensso residual-corrente
de descarga” em papal monclog, mm OS valores da tensHo na escala linear (ordenada).
0 valor de tensHo residual cotrespondente
h corrente de
descarga nominal n80 deve ser superior ac indicado na
NBR 5287. Nos ens&s
de recebimento,
c valor da tens80 residual nHo deve ser superior ac valor garantido pelo
fabricante.
4.4.4.2 Quando c ensaio 6 realizado numa se@ do phraraias,a tens~oresidualdop~ra-raioscompleto~cresultado do produto do valor medido sobre a amostra pela relap&o entre a tensgo nominal do p&m-raios complete e a
tensHo nominal da amostra. 0 cscilcgrama de tens& residual deve apresentar
uma curva suave, podendo indicar
uma queda brusca somente no tempo correspondente
B
anula&
da corrente.
4.5 Ensaios
45,
Ens&
de correntes
de ccrrente
suportheis
de impulse
elevada
Este ensaio tern per objetivo verificar a capacidade
de c
ph-raios
suportar 0s esfcrccs el6tricos, thicos
e mechicos
provenientes
de correntes de surtos atmcsfhiccs de alta intensidade
e curta duraGa
Antes da execu~Ho deste ensaio, devem ser determinadas a tensCio disruptiva de freqirhcia
industrial a sect e a
tens~oresiduaIsobcorrentededescarganominaldosccrpos-de-prcva.
Devemserfeitasduasaplica$6esdecorrente
de impulse elevada a cada corpo-de-prcva,
corn a forma
e c valor indicados na NBR 5287. Owe-se deixar esfriar OS
corpos-de-prova,
aptrs cada aplica@a de ccrrente elevada, at8 aprcximadamente
a temperatura
ambiente. ApCIs a
execu@
deste ensaio, devem ser determinadas
para
compara@o
a tensGo disruptiva de freqiihcia
industrial a
sect e a tens8o residual sob corrente de descarga nominal dos corpos-de-prow.
451.4
Resultados
4.5.1.4.1 0 valor da tens&z disruptiva de freqijencia industrial e c valor da tansZo residual sob corrente de descarga
nominal, ap6s c ensaio. n& devem ser superiores a 1 ,lO
vez nem inferiores a 0.90 vez OS valores determinados
antes do ensaic.
4.5.1.4.2 Para p&a-raios
de classes secundhria
e de distribui@o, se apenas urn dos corpus-de-prova
nHo atender
acs requisitos definidos em 4.5.1.4.1 s80 realizados
ensaios suplementares
ncs tr& corpos-de-prow,
conforme
descrito abaixo:
a) ensaio de tensHo disruptiva de impulse atmosf&
rice. conforme 4.2.3.2, se a tens& disruptiva de
freqWncia industrial estiver entre 1.10 e 1,15 vez c
valor determinado
antes do ensaio;
b) ensaio de ciclo de opera@&
corn uma linica aplicaph, a 80% da tens& nominal, se a tens& disruptiva de freqO(mcia industrial cu a tensgo residual estiverem entre 0.85 e 0,90 vez cs respectivos
valores determinados
antes do ensaio;
c) se a tens% residual estiver entre 1,lO e 1,15 vez
c valor detetminado
antes do ensaic, deve-se verificar se ela n&o ultrapassa cs limites estabelecidos “a NBR 5287,
Cópia não autorizada
Cbia
imwessa
~elo Sistema
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8’
4.5.1.45 Se pelo menos “m dos corpos-de-prova
n%
atender &scondi@es
de4.5.1.4.1 e4.5.1.4.2. CIprojetodo
p&a-raios
esta reprovado.
4.5.1.4.4 OS componentes
dos corpos-de-prova
para todas as classes devem ser examinados
visualmente. ap6s
o ens&, n8o se podendo aceitar:
a) fusio
Este ensaio tern por objetivo verificar a capacidade
t&mica e el6trica dos para-raios
de 10 k4 (setvi~o pesado),
15 kA e 20 kA para escoar a corrente de descarga de linha de transmissk
4.5.2.1 Clrcuito de en*aio
dos centelhadores;
b) evidbncia de descarga disruptiva externa aos centelhadores w aos resistores nao-lineares;
Para a realizaF%
Figura 5.
c) perh.~ra~Bo dos resistores
4.5.2.1.1 0 clrcuito da Figura 5. conhecido
tamb6m corno
gerador de parimetros
distribuidos.
nada mais 6 que urn
model0 em escala reduzida da linha de transmiss%
na
qual sera cone&do
o para-raios. D&e mode, OS valores
de was constantes (capacitores,
indutores, etc.) S&I baseados nas seguintes caracteristicas
das linhas de transmiss%:
d) quebra
de qualquer
e) a operapk
n%-lineares:
componente;
do desligador
automitico,
tJ a opera@
do dispositivo
press%, se houver.
se houver;
de alivio
de sobre-
deste ensaio,
D, - comprimento
Notes a) T**
as valores de tens% disruptiva de freqUncia industrial e de tens& residual. determina&s antes e ap& o ensaio. devem e&r dentro dos limites estabekcidos em 4.1.3.3 e na NBR 5287.
VFF
mexima
B sugerido
o circuito
da
da linha de transmiss6o
tens%
VF - mkdma tensk
(VFF fiti)
eficaz entre fases do sistema
de uista
fase-terra
do sistema
EC - tensso de carga da linha de transmissk
2,
impedtincia
C - capacitkcia
mento
CC - fonte de tens%o em corrente
de surto de linha
de linha par unidade
continua
Ll, L2. L3. ._. Ln indutores
Cl. C2, C3, ___Cn capacitores’
Rl, R2. R3, __ Rn
resistores
G - centelhador
PR - corpo-de-fxova
DT divisor de tens&x
V - oscilosc6pio
e/au voltimetro
de crista
Rm - derivador
GIA - gerador de impulse auxiliar
RL - resist&ncia do?. condutores entre OS pcntos A e S
Figura
5 - Esquema
de urn circuito
tipico
para o ensaio
de descarga
de linhas
de transmissk
de compri-
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C6pia
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9
991
4.5.21.2 Na determina$Ho
das constantes do gerador de
p&metros
distribuidos,
s&o utilizados OS valores listados na NBR 5207, devendo-se
proceder conforme:
tensgo
tensio
nominal
nominal
23 + Ra + Rl + R2 + R3 = Zg + 0,05 Zg,
do para-raios,
em kV
- para a quinta ~~50:
da se@o sob ensaio. em kV
b) tensao de oarga do gerador
25+Ra+RL+R2+R3+R4+R5=Zg+O.O5Z.
(Eg), em kVcc:
onde:Z5=E
Eg 2 Et/k
c) imped&&
de surto do gerador
(Zg). em Ohms
Zg s Z/k
d) induMncia
total do gerador
(Lg), em microHenry
e) capacit3ncia
4.5.2.1.4 A imped&ncia de surto das se~des pode ser modificada atuando-se
nos valores de indutincia
ou capacit&xia,
mas atendendo-se
a:
Cg>kD,C,onde:
Cg=
x Ci
I=,
Lg Cg 2 Cz, C DL)’
Lg = ‘iy Li
CgT
se~H0:
onde:Z3=E
a) fator de escala (k)
k=
- para a terceira
total do gerador
(Cg), em microFarad
4.5.2.1.5 A dura@o do surto initial do gerador, medido em
microssegundos,
corn auxilio de urn oscilosc6pio,
pode
ser verificada atraw& da f(lrmula a seguir:
k D, C
Td=2Z,CD,
f) deve-se
obter ainda:
Lg Cg 2 (Z, C D,)2 e o ntimero
gerador Z 10.
As constantes das se@es
nadas pelo indice i.
de se@es
do gerador
(n) do
sHo desig-
Ri = resist&&
da i-&sima se~80, valor medido,
que depende
da resist&n&
dos elementos
da
seq50 e conex6es
Zi = impedhcla
de sutto da i-&ima
primeira aproxim@o:
se@o.
como
Zi=Zg
Li = indut&cia
aproxima@o:
da i-&ima
se@o,
coma
primeira
Notas: a) A impe&ncia do divisor de tenGo utillzado deve ser no
mlnimo 10ovezesmaiorqueomenorvalordaimped~n.
cia oferecida pelo p&a-r&x
durante o ensaio.
b)Casosejanece5~rioutilizarumgeradorde
impulsosuxiliar para iniciar a descarga, a energia armazenada nek n%o deve exceder 0.5% da energia armzenada
no
gerador de par.Wetros distribuldoe.
Este ensaio deve ser executado
sobre tr& corpos-deprow novas. constituidos
de pira-raios
completes ou de
se~ces de pira-raios.
Estes corpos-de-prova
Go devem
ser submetidos
a outros ensaios, salvo os realizados para posterior avalia@o dos resultados.
A tensSo nominal
dos corpos-de-prova
deve ser no mhimo 3 kV e nSo
precisa exceder 12 kV.
4.5.2.3 Procedimento
Li = Ci Z?
4.6.2.1.3 OS valores de Ci, Li e Zi, determinados
anteriormente,podemviraseralterados,casonecess8rio,
segundo crit&io a seguir, onde se procura fixar urn limite m&xmo para 3 resist6ncia total do gerador. Assim. ao se detetminar OS valores exatos de Cj e Zj de uma se@0 j em
particular, deve-se atender B seguinte equa@o:
iii
Zj+Ra+~,Ri=ZgfO.O5Zg
(1)
Onde:
Zj = L)/Cj
e
lb”
- case (Ra + z,Ri) seja menor que 0.05 Zg. a primeira
aproximagso
para Ci e Zi, bem coma para Li. it
coneta;
,I”
- case (Ra + &Ri) seja maior que 0.05 Zg, Zi deve ser
ajustado. se$Ho por se@o, de modo 8 atender B
equa$Bo (1) acima. ou exemplificando:
Ra=RL+Rm
4.5.23.1 Antes da execupH0 deste ensaio, devem ser determinadas a tensHo disruptiva de freqSncia
industrial a
seco e a tensio residual sob corrente de descarga nominal dos corpos-de-prova.
4.5.2.3.2 0 ensaio consiste em 20 aplica$Bes de descarga
divididas em quatro series de cinco aplica+es.
OS intetvalos entre aplica@es
consecutivas
da mesma serie
devem ser de 50 s a 60 s. JB OS intervalos entre a irltima
aplica@o de uma s&ie e a primeira aplica$go da s&ie seguintedevem
serde25min
a30min. Devem serfeitosdois
registros oscilograficos
da corrente que circula pelo carpo-de-prova
e da tensso entre seus terminais, urn entre a
primeira e a quinta e outro entre a 16% e a 20’ aplica@es.
4.5.2.3.3 Ap6s a 6ltima aplica@o.
deve-se deixar os corpos-de-prow
esfriarem &Cl aproximadamente
a temperatura ambiente. A seguir, determina-se
novamente o valor da tensHo @sruptiva sob freqiiencia industrial a seco e
a tensgo residual sob corrente de descarga nominal dos
corpos-de-prow.
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0.5.2.4
4.5.3.2 corpos-de-prwa
Res”nados
as.2.4.1 Osvaloresde
tensgodisruptivasobfreqij~nciaindustrial a seco e de tensso residual sob corrente de descarga nominal n%o devem ser superiores a 1.10 vez nem
inferiores a 0,90 vez os valores obtidos antes do ensaio de
descarga de linha de transmiss$o.
OS oscilogramas
das
tens&x residuais devem apresenter curves sueves, podendo indicar quedas bruscas somente nos tempos correspondentes
Bs anula@es das correntes. Al&r disso. para cada corpo-de-prova,
OS oscilogramas
de tensso residual, antes e ap6s as aplica@es
de corrente de descarga de linhas de transmiss?io, nPo devem apresentar discrepencias significativas em sues formas.
4.w.4.2 OS componentes
dos corpos-de-prow
pare todas as classes devem ser examinados visualmente ap6s o
ensaio, nHo se podendo aceitar:
a) fwao
dos centelhadores;
b) evid&w% de descarga disruptiva externa aos centelhadores ou aas r&stores
nZo-lineares;
c) perfura~Bo
d) quebra
dos resistores
de qualquer
Go-lineares:
componente;
e) a opera@o do dispositivo
SSO, se houver.
de alivio de sobrepres-
Note: A capacidede de descarga de linha de trensmistio de urn
determi”edoprojeto,Bten~o”omi”al,de
p&a-raios,ate”de tambern aos requisites d&a Norma. quando o ensaio
tiver eido feito de ecordo corn esta Norma e as seguintas
condi$&es:
a) o cmprimento da linha de transmissti D,, usado no
c&lculo dasco”etantesdogeredor,obtidoem
4.5.2.1, B
superior ou igual ao comprimento da linhade transmits&o especificedo “a NBR 5287.
b) pare e mesma tentio do sistema, a tens&o nominal do
pare-r&s, eepecificado para eese sietema, B superior
ou iguel & te”s5o nominal do para-raios que Servi” de
ix%? paa a execu~ao do ens& ou a tenso especificada do sistema B menor que a tens% do sistema que
sti”
de base ,,ara a exec”@o do ensaio.
4.8~~2.1 OS corpos-de-prova
Go em n6mero de tr& e
constituidos
por resistores Go-lineares
novas, nos inv6lucros apropriados.
A tensHo nominal doe corpos-deprove dew ser no minima de 3 kV e MO precisa exceder
6 kV. Se o projeto do pAra-raios
incluir urn desligador
automatico,
o ensaio deve ser efetuado corn ele em condi@s
de operar corretamente.
4.5.3.2.2 OS resistores nso-linerares
do corpo-de-prova
podem ser ligados em paralelo ou em st%ie-par&lo
corn
outros resistores, lineares ou MO; de forma a obter o casamento de impedancias
e reproduzir
a corrente especificada em 4.5.3.1, devendo o conjunto
ser submetido ao
nlimero especificado
de descargas do gerador.
4.5.3.3 Procedimenlo
4.5.3.3.1 Antes do ensaio. deve ser determinado
tendo residual de cada amostra, sob corrente
ga nominal.
o valor da
de descar-
4.5.3.3.2 A SegUir, 0 en40
B realizado
corn 0 mesmo
procedimento
descrito em 452.3, quanta ao ntimero de
aplica@es
e ao intewalo
de tempo entre aplica@es
e
series de aplica@es, bem coma quanta aos registros que
devem ser efetuados.
4.5.3.4 Resultados
4.5.3.4.1 Em seguida ao ensaio de corrente de imp&o
retangular e ap6s es amostras terem retornado a uma temperatura prbximagdoambiente,
deveserexecutadonovo
ensaio de tens?io residual. 0 valor da tensso residual
obtido apb o ensaio de corrente de impulse retangular
nPo deve ser superior a 1 ,l 0 vez nem inferior a 0,90 vez o
valor correspondente
determinado
antes do ensaio. OS
oscilogramas
das tens&s
residuais devem apresenter
curves suaves, podendo indicar quedas bruscas somente nos tempos correspondentes
Bs anula~6es das correntes. Al&m disso, pare cada corpo-de-prova.
OS oscilogramas de tensGo residual, antes e ap6s es aplica@es
de
corrente de impulse retangular,
MO devem apresentar
discrep&cias
significativas
em was formas.
4.5.3.4.2 OS componentes
dos corpos-de-prova
das as classes devem set examinadosvisualmente
ensaio. nC+o se podendo aceitar:
Este ensaiotem porobjetivoverificar
a capacidade elbbica
et&mica dos resistores Go-lineares
utilizados nos phraraios de 5 kA (s8ries A e 6) e 10 kA (serviqo leve) quando
da descarga de correntes de longa dur@o.
4.5.3.1 Circuit0 de ensaio
IdCntico ao do ensaio de 4.5.2, porgm n&o 6 necessBrio
demonstraroajustedogeradorantesdoensaiodecorrente de impulse retangular. OS resistores a serem colocados
em paralelo ou em s&ie-paralelo
corn o corpo-de-prow.
conformeindicadoem4.5.3.2,
bemcomoa
tensiodecarga do gerador. devem ser tais que a corrente de impulse
atrav&
do corpo-de-prow
seje retengUler,
ConfOrme
NBR 6936, e can os valores especificados
na NBR 5267.
pare toapes o
a) evid&xzia de descarga disruptiva extema
ra@ no* resistores ngo-lineares;
b) quebra
c) opera@o
de qualquer
componente;
do desligador
d) opera~go do dispositivo
sHo. se houver.
4.6 Ensaio
ou perfu-
automitico,
de alivio
se houver;
de sobrepres-
de ciclo de opera@o
Este ensaio tern por objetivo simular as condi@es
v&o, submetendo-se
o p&a-raios
a determinado
de aplica@es de corrente de impulse, enquanto
de sernClmero
ele esth
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C6pia
impressa
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energizado
freqiiencia
pelo Sistema
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11
991
per uma fonte de alimenta@o
e imped&ncia
bem determinadas.
Se c prcjetc do p&a-raios
incluir urn desligador
automzjticc, c ensaio deve ser efetuado corn ele em condi@es
de
cperar corretamente.
corn tens%.
4.6.1 Circuito de enylo
Para a realizap&o
Figura 6.
deste ensaio.
C sugerido
c circuit0
462.3 No case de p&a-raios
corn tens&o nominal supericr a 12 kV, em face das limitaC6es das instala~bes de ensaic. torna-se geralmente necessM0
fazer este ensaio scbre uma se$Bo de p&a-raios.
6 importante
que a tensso
entre cs centelhadwes
do corpo-de-prova
e a ccrrente
atrav& dele representem,
da melhor maneira possivel, as
condi@es
existentes no p.%a-raios.
da
4.62 Corpos-de-pro”a
4.6.z1 Este ensaio deve ser feito sobre tr& corpos-deprcva ncvcs. de pta-raics
completes cu se@es de para-raios. que ainda n8o tenham sido submetidos
a nenhum outro ens&,
excetc cs realizados
para posterior
avalia~8o dos resultados.
4.6.2.4 No cast de p&+raios
corn distribui&
de ten&o
nHo-unifcrme.
para se manta c valor correto da corrente
subsequente,
B necess&rio que c quociente
do valor da
resist&&
n8o-linear do corpo-de-prow
pelo valor da resist&Ma nHo-linear total do phra-raios seja igual ac qucciente das respectivas
tens&s nominais. Para satisfazet
esta condi@o. pode ser necess&io
escolher uma combina~80 de centelhadores
e resistores diferente da ccmbinapHo normalmente
usada no p&a-raios.
4.6.2.2 No cast de pAra-raios de ten%% nominal inferior a
3 kV, o corpo-de-prova
(, constituido
pelt pr6prio pararaios. Quando a tensac nominal do fira-raios
for igual ou
superior a 3 kV, a tenstic nominal dos corpos-de-prow
dew ser no mlnimo de 3 kV, e nHo precisa exceder 12 kV.
DS
I
Onde:
CC - fonte de tens% de corrente continua
Rl - resistor de carga
C - capacitor
Ll - indutor para ajuste da forma do impulse de conente
R2 - resistor para ajuste da forma do impulse de ccrfente
Gi e G2 centelhadores
R3 - resistor para manter c ponto do centelhadar
ac pctencial
PR - corpo-de-prcva
DT - divisor de tens%
V - oscilosc6pio
e/cu voltlmetro de crista
L2 indutor para prote@o do transformador
de tens%
R4 - resistor para prote@o do bansfcfmador
de tens%
Rml - derivadot (medipHo da corrente subsequente)
Rm2 - derivador (medip&
da corrente de impulse)
lE - transfcrmador
elevador
Dl - disjuntor de abertura corn rely de sobrecorrente
CA - fonte de tensHo de freqiXncia
industrial e forma senoidal
DS dispcsitivo de sincroniza@o
e disparo
Figura
6 - Esquema
de urn circuito
tipico
de terra
para o ensaio
de ciclo de opera+30
não autorizada
C6piaCópia
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NBR 53090991
12
4.62.5 Se todos OS centelhadores
n80 fcrem de mesma
constr@o.
pode ser necesserio
ensaiar mais de uma
combinap&
usando-se
para cada combirwk
a maior
tens&z partial do pka-raios.
4.6.3 Profedimento
4.6.3.1 Antes deste ensaio. devem ser determinados
cs valores da tensk disruptiva a freqijencia industrial a sect e
datens%oresidualsobcorrentededescarganominal,ccnfcnne4.1 e4.4, respectivamente.
Neste ensaiodeciclode
opera~Po. dew ser utilizada corrente de impulse normalizadc defcrma W20, corn valorde crista igual B ccrrente de
descarga ncminal do p8ra-raios.
4.6.3.2 Em p&wraios
corn distribui@
uniforme de tens80, a tensac de ensaio & freqijencia industrial para qualquer se@o do p&a-raios
deve ser igual 2 tens& nominal
do pPra-raios dividida pelo nllmero total de se@es similares do pGra-raios complete.
4.6.3.3 Considera-se
que urn p&m-raics formado per se@yes similares tern distribui@o
uniforme de tens&a quando c produto da ten&o disruptiva sob freqijCncia industrialdaqualquerse~8opelon6merototaldese~8esn~cfor
superior a 1.2 vez a tt?nsZo disruptiva do p8ra-raios ccmpIeto.
4.6.3.4 Em p&a-raios
corn distribui@o
Go-uniforme
de
tensHo, a tendo de ensaio deve conesponder
B tenGo
da se@
submetida
?a maicr tens&z partial do pkrains compkto. Nest8 casc, c procedimento
de ensaio deve ser objeto de acordo entre fabricante e comprador.
Nota: A experi@ncia mastra que a [email protected] da tens&o, a0 interrcmper-se a corrente subseqiiente. B geralmente mais
unifcrme que a distribui@o da tens& no instante da disN~CJ.
4.6.3.50 p&m-raios cu se~80 do pka-raics
deve ser ligado a uma fonte de alimenta@xJ corn freqijCncia industrial.
A imped&xia
da fcnte de alimentapHo deve ser tal que,
durante a passagem da corrente subseqiiente,
c valor de
crista da tens&c de freqiiCncia industrial, medida ncs terminaisdopka-raics,
nPocaiaabaixo
dovalor decristada
tensk
ncminal do corpo-de-prow
e que, ap6s a interrup@c da corrente subseqtiente.
c valor de crista da tensGo n50 ultrapasse
110% do valor de crista da tens&o
nominal.
4.6.3.3 Este acrfjscimo C permitido apenas para facilitar c
use de equipamento
de ensaio corn potfincia razo+~=l e
n&z dew ser considerado
ccmc justificativa para exceder
a tenstic nominal do p&a-raios
em servi$o. 0 gerador de
impulse deve ser ajustado para gerar uma corrente de impulse de 6120, corn valor de crista igual B corrente de
descarga nominal do p&ra-raios.
4.6.3.7 A primeira descarga do gerador deve SW ajustada
para cccrrer a 60 graus el&ricos antes da crista da tensHo
de freqU&ncia industrial. Se a corrente subseqiiente
6 estabelecida de msneira estivel, c ensaio deve serfeito corn
este ajuste. Se a ccrrente subseqtiente
n&~ B estabelecida de maneira esk’wel, c i&ante
de descarga deve ser
atrasado em degraus de aproximadamente
10 gnus ektriccs, em dire@o B crista da tens&. at6 a ccnente subseqOente estabelecer-se
de maneira estavel; c ensaio dew
ser entk
feito corn este ajuste. Caso n80 cccrra c
estabelecimento
da corrente subsequente
at8 a crista da
tens8o, censaiodeveserfeitcccm
esteajuste. Nocascde
p&a-raios
corn centelhadores
limitadores
de corrente
(centelhadores
de scprc magnktico
corn alta-task
de
arc@. c ajuste descrito MC representa,
necessariamente.
a condi@o mais servera, e dew& ser feita. portanto, urn3
modifica&
adequada no ajuste para obter c maior valor
da corrente subseqUente.
4.6.3.3 A polaridade
da corrente de impulse que iniciou a
ccrrente subsequente
deve sei a mesma da onda de
tensHo de freqMncia
industrial no semiperlodo
durante c
qual c impulse for aplicado. Devem ser feitas 20 aplica$des da corrente de impulse, divididas em quatro grupcs
de cincc. 0 interval0 entre impulses do mesmc grupc deve ser de 50 s a 60 s, e c interval0 entre grupcs deve ser
de 25 min a 30 min. NBC c! necesskio
manter c corpo-deprow energizado
entre impulses
cu entre grupcs de
impulsos.
4.6.3.8 Cada aplica@o
da corrente de impulse dew estabelecer “ma corrente subseqiiente.
A tensk
de freqtidncia industrial e a ccrrente devem ser registradas
cscilograficamente,
pelo mencs para uma descarga em cada grupc. 0 registro deve mostrar pelo mencs urn periodo
complete da tens& de freqWncia
industrial antes da aplicap~o da ccrrente de impulse e pelo menas urn period0
complete apbs,a interrup@
da corrente subseqiknte.
4.6.3.10 0 valor de crista e a forma da corrente de impulse
podem ser determinados
durante c ensaio de ciclo de
operapk,
cu durante urn ensaio preliminar no qual a tenGo de freqUCncia industrial pcssa ser desligada. Durante
a calibra@o,
a corrente de impulse IGO deve ser aplicada
ac corpo-de-prow
mais de tr& vezes.
4.6.3.11 Apcls o ensaio de ciclo de operap80, dew-se deixar c corpo-de-prow
esfriar at6 uma temperatura
prkma g da temperatura
ambient0 e, em seguida. devem set
repetidos cs ensaios de tensk
disruptiva de freqijBncia
industrial a sect e de tensac residual sob corrente de
descarga nominal.
46.4 Resunados
0 p&a-raios
B considerado
aprcvado
no ensaio se:
a) c corpo-de-prova
interromper
a corrente subseqiiente ap& cada aplica@o da ccrrente do impulso;
b) cs valores da ten&o disruptiva de freqij&xia
industrial e da tensk
residual, obtidos apbs c ensaio e determinados
em temperatura
ambiente,
n&z forem inferioras a 0,90 vez nem superiores
a
1 ,lO vez cs valores determinados
antes do ensaio.
Estes valcres para p&a-raios
de 5 kA e 10 kA
(setv@ leve) devem estar dentro dos limites es&
belecidos para OS p&a-raios
ncvcs e, no cast de
pka-raics
de 10 kA(serviGo pesadc), 15 kA e20 kA,
podem vir a SW objeto de acordo entre fabricante
e comprador.
OS oscilogramas
das ten&es
residuais devem apresentar curvas suaves, podendo
indicar quedas bruscas somente ncs tempos ccrrespondentes
2s anula$6es
das correntes.
AlBm
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disso, para cada corpo-de-prova,
OS oscilogramas de tenSo residual, antes e apes as aplicap5es do ciclo de opera@o, 1180 devem apresentar
discrep5ncias
significativas em was formas.
c) os compenentes
dos corpus-de-prow
para todas as classes devem ser examinados visualmente
ap6s o ensaio, MO se podendo aceitar:
a) ensaio de alivio de sobrepressso
elevada;
b) ensaio de alivio de sobrepressso
duzida.
corn corrente
corn corrente
re-
4.7.1 Circuito de ensafo
Para a realiza$Ho
Figura 7.
- fuse0 dos centelhadores;
deste ensaio.
6 sugerido
o circuit0
da
4.72 Corpos-de-prow
- evid&ncia de descarga disruptiva
extema aos
centelhadores
ou aos resistores nSo-lineares;
- perfurap50
- quebra
dos resistores
de qualquer
- opera$So
componente;
do desligadw
autom6tico.
_ operap&o do dispositivo
SZO. se houver.
4.7 Ensaio
Go-lineares;
se houver;
de alivio de sobrepres-
de alivio de sobrepress?io
Este ensaio B aplic&w
a pka-raios
equipados
corn o
dispositivo de alivio de sobrepresseo
e tern por objetivo
verifioar que, pela atua@o do dispositivo
de alivio de
sobrepres&o,
“ma falha do p&a-raios
Go cause a explos50 do inv6lucro e, no case d&a expfosHo ocorrer.
que OS fragmentos do invblucro e qualquer componente
do p&a-micas permane~am
dentro de limites estabelecidos. Este ensaio se divide em duas partes:
CA - fonte de ten&o
Dl - disjuntor
de abertura
TE - transformador
DT - divisor
de freqii6ncia
industrial
corn rel6 de tempo
4.7.2.1 Devem ser realizados dois ensaios em dois corposde-prova diferentes. Cada ensaio dew ser feito sobre urn
corpo-de-prow
corn urn inv6lucro now
Urn corpo-deprow dew& ser usado no ensaio de alivio de sobrepres~80 corn conente elevada (ver 4.7.3.2) e outro corpo-deprova no ensaio de alivio de sobrepressso
corn corrente
reduzida (ver 4.7.3.3).
4.7.2.2 No ensaio corn corrente elevada, o corpo-de-prova
deve ser constituido
de urn tinico elemento,
de urn
determinado
tipo e projeto. e de maior comprimento.
OS
pkwaios
de ten&o nominal menor de mesmo tipo e
projeto MO necessitam ser ensaiados,
a menos que no
p&a-raios
seja requerida
uma corrente
de ensaio de
maior amplitude.
Nos pka-raios
constituldos
de vdrios
elementos em s6rie. somente B necesserio ensaiar 0 elemento de maior tensgo nominal.
4.7.2.3 0 ensaio de cone&
reduzida pode ser feito em
qualquer tensZo nominal de p&a-raios
complete, constituldo de urn tinico element0 de urn determinado
tipo e
projeto.
e forma senoidal
e sobreconente
elevador
de tens80
V - oscilosc6pio
ou registrador
D2 - disjuntor de fechamento
R-resistor
L - indutor
de ajuste
de ajuste
PR - corpo-de-prow
Rm - derivador
Figura
(medi@o
da corrente)
7 - Esquema
de Urn CirCUitO tfpico para ensaio
de ativio
de sobrepress&
interna
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4.7.3.1.3 0 corpo-de-prow
deve ser montado de modo a
reproduzir as condiqdes de instal@o
recomendadas
pelo
fabricante. A extremidade
superior deve ser ligada B extremidade inferior de outro element0 ou B tampa terminal, o
que for mais desfavo&el
ao alivio da snbrepressk.
4.7.3 Pmcedimenio
4.7.3.1 Generalidades
~7.3.1.1 Para iniciar a corrente de ensaio dentro do corpode-prow,
todos OS centelhadores
em s&ie e todos OS resistores “So-lineares
devem ser curto-circuitados
par urn
fio que deve fundir-se dentro dos primeiros 30 graus el&
tricos depois do inicio da conente de ensaio.
4.7.3.1.4 A base dew ser montada dentro de urn recipiente cilindrico de superficie horizontal plana corn no minima
0.30 m de altura e conc&ntrico ao corpo-de-prow
A base do corpo-de-prow
deve estar nivelada corn o topo do
recipiente.
0 diametro do recipiente
deve ser igual ao
diametro do corpo-de-prow
mais duas vezes a altura do
corpo-de-prow
corn urn minim0 de 1,80 m, conforme a
Figura 8.
4.7.3.1.2 0 fio curto-circuitando
OS resistores n%-lineares
deve seguir o contomo destes resistores o mais pr6ximo
paslvel da superficie deles.
02
4800
PR
Y-Furo
hid.:
Onde:
1 - parede cilindrica
2 - base
3 - suporte
PR
de tixa$&
para fixa@
do cotpo-de-prova
corpo-de-prova
H - altura do corpo-de-prova
S$- diEmetro do cwpo-de-prow
D - diametro do cilindro = 2 x H + $
Dmln. - di&netro
minima
do cilindro
= 1800 mm
h - altura mlnima da parede cilindrica = 300 mm
h altura para fixaqk do corpo-de-prow
= altura do cilindro
Figura
8 - Area circular
para ensaio
de alivio
de sobrepressh
mm
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4.7.3.2.1
circuito de ensaio. Desta maneira, a ccmpcnente
alternada e c valor de crista da corrente podem
resultar sensivelmente
inferiores acs valores que
seriam obtidos se c ensaio fcsse feito corn 7740
da tens?io nominal;
4.7.3.2.2
f&sico.
per esse motive. quando c ensaio i! feito corn
tensk inferior a 77% da tens& nominal do ccrpo-de-prow
a corrente atrav& dele dew ter. no
primeiro
semiciclo
maior. urn valor de wista
superior cu no minim0 igual a 1,7 vez c valor eficazdacorrente
presumida indicadona
NBR5287,
correspondente
B classe de alivio de sobrepressSo especificada.
Dew ter tambern urn valor
eficaz da componente
alternada que atravessa c
pka-raios
pelo mencs igual ac valor eficaz de&a
corrente presumida;
A pot&w&
de curto-circuit0
da fcnte de alimentaGso deve ser suficientemente
elevada, para que c valor
eficaz da corrente de ensaio Go caia abaixo de 75% do
valor especificado
dentrc de 0,2 s, corn c pka-raios
curto-circuitado
per urn condutor de impedancia
desprezivel. 0 circuito de ensaio deve ter urn fatoc de pot6ncia em
curto-circuito,
no maxim0 igual a 0,l (X/R > 10).
Este ensei0
deve
4.7.3.2.3
Quando a pCt&nCie
tir, este dew SW feito corn
ncminal do p&a-raios,
de
prescrito na alinea a deste
ser
feit0
num
do CirCUitC
tensHo
igual
acordo
ensaio.
CirCUitC
mcnc-
de enSai0 c p%rmia 77%
da tens%c
corn c prccedimento
- n60 B necessM0
fazer urn ensaio preliminar corn
urn condutor
de impeddncia
desprezivel
curtocircuitando
c corpo-de-prova.
mas durante c ajuste dos parfimetros do circuito de ensaio devese levar em considera@o
a influ&&
do arcc interno, a qua1 depende do comprimento
e da restri@o ao desenvolvimento
do arcc no interior do
invblucro isolante. lsto pode exigir uma corrente
presumida
maior, principalmente
quando a tens~odocircuitodeensaioBbastanteinferiora77%
da tens?ao nominal do corpo-de-prova.
4.7.3.2.4 Quando a pOt6nCia do circuit0 de ensaio n80 c
permitir, executar c ensaio corn 77% da tens& nominal do
p&a-raios,
de acordo corn c procedimento
prescrito na
alinea b deste ensaio.
4.7.x2.5 Durante c eneei0
do corpo-de-prow,
deve-se
deixar a cwrente circuitar pelo menas 0.2 s. Entretanto,
para medir a corrente presumida e ajustar c circuito, pode
ser ccnveniente
urn tempo mais curto. A toler&ncia na
tens& de ensaio 6 de -0% a +300/o.
a) ensaio corn 77% da tens&
nominal
- mede-se inicialmente a comente presumida, num
ensaio corn c pk-raios
curto-circuitado
per urn
condutor
rigido de impedancia
desprezivel.
OS
p&metros
do circuito de ensaio e c instantenc
qua1 6 estabelecido
c curto-circuito
devem ser
ajustados de maneira que c valor eficaz da ccmponente altemada da corrente presumida
seja
igual cu superior ac valor indicado na NBR 5287,
e c valor de crista da corrente no primeiro semiciclc maior seja pelo mencs 2,5 vezes c valor
eficaz da compcnente
altemada da corrente;
- retira-se enteo c condutor rigido e ens&-se
c
p&a-raios
no circuito ajustado. A resist6ncia do
arcc que se estabelece no interior do p&a-raios
reduz a componente
altemada e c valor da crista
da ccnente de falta. Este fendmeno n80 invalida
c ens&.
pois este 6 feito corn tens?io pelt me“OS igual &tens&
normal de opera&~
e c pkarains limita& igualmente a corrente durante uma
falta em serviqo. Admite-se, potianto, que c para-raics tenha sido submetido
a urn ensaio no
qual acorrentedefalta6
cvaloreficazda
ccmpcnente alternada da corrente presumida, medido
num ensaio em que c p&a-raios
foi curtocircuitado
per urn condutor de impedencia desprezive1;
b) ensaio corn tens&
nal
inferior a 77% da tenGo
nomi-
Nota: A tens&a de 77% conespcnde a tens?,0 a qua1 estard normalmente submetido err sewi?o urn p&a-r&s
cuja tens& nominal 4 75% da tenstic tiima
de cpera@o do
sistema (isto 8, urn p&a-raios aplicado num local onde o
fator de aterramento 6 75%). OS p&a-r&s
apkados em
locais onde 0 fator de aterramento 6 igual a 80% ou a
100% es&r& normalmate
submetidoa a “ma ten&o igual a 73% ou 58% da sua tens& nominal. respectivam”te.
0 p&a-raios
utilizado ccmc corpo-de-prova
neste ensaio
pode corresponder
a “ma tens&
nominal qualquer do
projetc considerado.
Este ensaio 6 considerado
suficiente para demonstrar
a conformidade
corn a NBR 5207 de
todas as tensaes ncminais de urn mesmc projeto. Corn
uma tensk do circuit0 deensaio igual a 77% (-0%. +30%)
da tens?zo nominal do corpo-de-prcva,
OS paremetros do
cirarito devem ser ajustados de forma a produzir a circuIagBo de uma corrente de 800 A eficaz simbtrica f 10%
atrav& do corpo-de-prow
medida aproximadamente
a
0,l s ap6s c inicio da circula@o.
A corrente dew circular
at6 cccrrer escapamento
de gas, e c decrCscimo de ccrrente durante c ensaio n& dew exceder 10% do valor
initial da corrente.
Nota: Se. durante 0 ens+
MO o~rrer escapamento de gas,
dew-se tomar provid&cias,
a0 aproximar-se do pararaios. para reduzir a press& dentro dele. vista que ela pa
de SW muito elevada, embora 0 pdra-raiw esteja frio.
4.7.4
Resultados
Considera-se
- quando c ensaio 6 feito corn uma tens& sensivelmente inferior a 77% da tens&z nominal do
corpo-de-prow,
a resistCncia do arcc intern0 6
normalmentealtasecomparadaBimped~nciado
c p&a-raios
aprcvado
no ensaio se:
a) houver evidencia de ter ocorrido alivio de sobrepress&o. sem explos~o do inv6lucrc
isolante do
pka-raios;
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b) ocorrendo explos~o do inv6lucro isolante, ela seja
tHo pouco violenta. que todos ce fragmentos da
exploska permane~am
dentro do recipiente cilindrico utilizado para c ensaio, desprezados
cs fragmentos corn volume inferior a 0.5 a+.
4.8 Ensaio
do desligador
automStico
Este ensaio tern por objetivo verificar se o desligador automdtico provoca a separa@o
do condutor de terra do
p&a-raics
quando ele mio ccnsegue executar c se” ciclo
de serviqo. Para avaliar o funcionamento
em vkias condi@es de operay.Bo quanta a corrente de curto-circuito
das linhas, 6 levantada a cuwa caracteristica
‘tempocotwnte”
para quatro valoree da ccrrente. 0 desligador
dew ter sido submetido
a ensaios que demonstrem
que
ele nao 6 afetado p&s solicita@?s
t&micas causadas
p&s correntes de impulse elevado e de longa dura@o,
bem come pelos ciclos de opera@es
sucessivas.
4.8.1 circuno
de *“Sal0
Para a realiza@o
Figura 9.
desk
ensaio,
6 sugerido
c circuito
da
4.3.2 corps-de-prova
Devem ser ensaiadcs no minimo cinco corpos-de-prova
ncvms para cada urn dos valores de corrente a seguir
mencionados.
48.3 Pmcedimento
4.X3.1 Ensaio da caracterlstica
eficazes: 20 A, 80 A, 200 Ae 800A(k 20%). que perccrrem
c desligador automatico
utilizado coma corpo-de-prova,
corn ou sem p&a-raios.
Em ensaios de desligadores
autcmaticos que possam set afetados pelo aquecimento
interno produzido pelo pAra-raics, ce resistores Go-lineares
e
OS centelhadores
em s&k devem ser curto-circuitados
por urn fio de cobte nu, de 0,08 mm a 0,125 mm de di?metro, a fim de iniciar o arcc interno.
4.8.3.1.2 Em ensaios de desligadores
automtiticcs
que nHo
sejam afetados pela presen~a do p&a-mice
e quando o
desligador
automatico
for montado
no p&a-raios,
OS
resistores
n&c-lineares
elou centelhadwes
devem ser
cutto-circuitados
cu substituidos
per urn condutor de se~Bo apropriada
para que Go venha a fundir-se durante o
pr6prio ensaio.
4.8.3.1.3 0 corpo-de-prow
deve ser montado de acordo
corn a especific@o
dofabricante.
A conexio do desligador autom&ico
ac terra dew ser feita atraw& de cordoaIha flexivel de aproximadamente
20 mm2 de s@o
e
300 mm de comprimento,
instalada
de tal modo que
permita urn movimento
livre do desligador
automstico
durante sua opera@o.
4.8.3.1.4 A tensso de ensaio dew ser suficiente
pare
manter, pelo tempo necessario, a plena corrente de arco
que curto-circuita
OS elementos do pk-raios
e pare dar
origem e man&r o arcc em qualquer centelhador
do qual
depende a opera@o do desligador. Al&n disso, a tensso
de ensaio deveri ser igual ou inferior & tensso nominal do
pka-raios
de menor tens&o nominal corn c qua1 o desligada podera ser acoplado.
YempQ-corrente”
4.3.3.1.1 Acaracterfstca
‘tempo-corrente”deveserobtida
considerando-se
no minima OS niveis de corrente em
regime simWco,
correspondentas
acs seguintes valores
m
TE
4.8.3.1.5 Se a tensso de ensaio for insuficiente para prcvocarccentelhamentododesligadorautom~tico,
poderaser
necessMo
utilizarum getadorde
impulse auxiliar para dat
inicio B condu@o
de corrente de ensaio.
D2
DT
Onde:
CA
Dl
TE
D2
DT
PR
DA
V Rm
- fcnte de tensso de freqii&ncia industrial e forma senoidal
disjuntor de abertura corn rek de tempo
transfcrmador
elevador
dispositivo de fechamento corn sincroniza@o
- divisor de tens80
- pk-raios,
quando previsto
- desligador autom&tico
oscilosc6pio
- derivador (medi@o da corrente)
Figura
9 - Esquema
de urn circuit0
tipiC0 para o ensaio
do desligador
automBtico
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991
4.~3.1.8A corrente de imp&o
fomecida pelo gerador auxiliar n&x deverh ser superior B corrente de descarga nominal (8/20) do pka-raios
ao qua1 o desligador automMco podera ser acoplado.
4.8.3.1.7 OS par&netros
do circuito de ensaio devem set
ajustados antes do ensaio. corn o corpo-de-prow
curtocircuitado por meio de urn condutor de imped%cia
desprezivel, a fim de produzir o valor de corrente desejado. 0
dispositivo de fechamento do circuito dew ser ajustado
de tal forma que se possa fecha-lo corn urns diferenga de
pouoos graus elltricos do ponto em que se verifica a crista da tens&. de mode a produzir conente aproximadamente sim&rica.
4.8.3.,.8 0 tempo de passagem da corrente atrav& do
corpo-de-prova
pode ser ajustado por meio de uma chave de abertura. Esta chave pode ser omitida quando n&o
for necesserio o controle muito precise na dura@o da corrente. Depois de ajustados os p&metros
do circuito, deve serremovido
o condutor que curto-circuita
0 corpo-deprow. A corrente deve ser mantida no valor desejado ate
owner
operap50 do desligador autom8tico.
4.8.3.1.9 Se ocofrer falha em ape”% urn dos corpos-deprow num determinado
nivel de corrente. repete-se o ensaio neste nivel de corrente, corn o mesmo nljmero de
corpos-de-prova
“ovos. devendo ocorrer opera@%
efetins em todos OS corpos-de-prova.
OS valores da s&ie
suplementardevem
entsoser utilizados pars o tra@do da
caracteristica
tempo-corrente.
4.8.4 Res”ltado.5
4.8.4.1 Deve ser registrado em grifico. pars todos os COTpos-de-prow
o valor eficsz da corrente atrav& do desligador sob ens&.
em fun@0 da durarjHo desta corrente,
at8 o instante de inicio da opera~k
do desligador.
4.8.4.1.1 A caracteristica
tempo-corrente
do desligador
automstico
deve ser traCada pelos pontos de mkima
dura@o coma urns curva continua.
4.8.4.1.2 Para 0 traqado da caracteristica
tempo-corrente, devem ser utilizados
os valores conespondentes
as
opera~6es
efetivas dos corpus-de-prow
considerados
no ensaio.
4.8.4.2 Deve &stir prow evidente da efetiva e permanente separa@o
entre o cabo de aterramento
e o pkwaios
atrav& do desligador
autom&tico.
4.8.4.3 0 desligador
ens&s de corrente
ciclo de opera@o.
autometico
nHo deve ter atuado nos
elevada, corrente de longa dura$Ho e
4.9 Ensaio de tensso
ionira@o
interna
de radiointerferhcia
Este ensaio tern por objetivo a medi@o
radiointerferCncia
e do nivel de ioniza$Bo
ra-raios.
e do nivel de
da tens% de
intema do pg.
4.9.1 Circuit0 de ensslo
4.8.3.2 Enssios adicionais
0 circuit0
Se o desligador
n~%o fizer parte integrante do pka-raios
ou se MO tiver sido submetido
aos ensaios de corrente
elevada, corrente de longa dura@o e ciclo de opera$%,
estes deverAo ser executados
no desligadof autom&tico,
conforme segue:
a) ensaio de corrente
ga dura@o
de impulso
retangular
NBR 7676.
4.9.2 Corpos-de-prow
0 ensaio dew ser feito em tr& corpos-de-prow
constituidos de p&a-raios
novas e completes.
inclusive corn
conexGes externas recomendadas.
de lon4.9.3 Procedimento
- este ensaio deve set efetuado de acordo corn
4.53, devendo o valor de crista da corrente e a
dura$$o corresponder
so pka-raios
de maior
conente de descarga
nominal pars o qua1 o
desligador autom&tico foi projetado;
b) ensaio de corrente
de ensaio deve ser conforme
elevada
- este ensaio deve ser exe&ado
de acordo corn
4.51, devendo o valor de crista da corrente carresponder
ao p&a-raios
de maior corrente de
descarga nominal pars o qua1 o desligador automitico foi projetado;
c) ensaio de ciclo de opera@o
- este ensaio dew ser executado de acordo corn
4.6.0 desligador automatico sob ensaio deve ser
ligado em s&ie corn o pk-raios
complete ou a
se@0 de p%+mios
que, p&s caracterlsticas
do
projeto em considera~8o.
possua a maior corrente subseqiiente
de todos os p&a-raios
CM os
quais o desligador
automitico
em ensaio pode
ser utilizado.
4.9.3.1 0 procedimento
de ensaio B o descrito
na
NBR 7676, corn o p&a-raios
energizado
a “ma tens&
igual a 0,8 vez a sua tens20 nominal.
4.9.3.2 Para a mediCGo da ioniza$k
interna, B permitido
acrescentar-se
uma blindagem
adicional Bs partes externas do pera-raios, corn a condi@o de que a equaliza@o
interna da tensk
n% seja afetada por esta blindagem
externa. Quando n5o for utilizada blindagem
extema, os
ensaio de mediG% da tens&o de radiointerfer&cia
e o de
ionizaqk
interna podem ser combinados.
4.9.4 Resultados
0 p&a-raios B considerado
aprovado no ensaio se o nivel
de tens& de radiointerferkxia
e o nivel de ioniza@o intema a tensHo de ensaio n8o excederem
OS limites especificados pars o p&a-raios
na NBR 5287.
4.10 Ensaiosde
8 parte interna
ten&es
euportheisno
invdlucro
sem
Este ensaio tern por objetivo estabelecer
os mbtodos de
ensaios e os nlveis de isolamento dos inv6lucros. sem a
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valor eficaz, aplicada durante 1 min. sob chuva,
deve ser o valor maxima, garantido
pelo fabricante, da tensfio disruptiva de impulse de manobra do p++raios.
parte interna, de modo que estes sejam superiores
Bs
tens&es residuais do p&-raios
e Zis tensBes disruptivas
na frente do impulse. para que Go ccorram descargas exterms quando da sua opera@o.
4.,0., corpos-de-prow
4.1032
4.10.1.1 OS ensaios de tens6es suporteveis
devem ser
efetuados sobre tr& inv6lucros de p&a-raios
completes
cu nos seus respectivos elementos. OS inv6lucros devem
ser novcs e es superficies cuidadosamente
limpas.
0 circuit0
AVJ.%? Devem canter todas os acess&ios
que faGam
pwte integrante do p&w-raios,
corn exce~go dos compcnentes Memos, que podem ser retirados cu substituidos
por componentes
(resistores ou capacitores)
que representem eletricamente
a pate intema, a fim de prover distribuip& de tens& equivalente ac longo do p&w-raios.
4.~0.1.30s invblucros devem ser preenchidos
normalmente
usado, na press60 do prcjeto.
Clrculto
de *n*aio
de ensaio dew
ser o mesmo
4.10.~ OS inv6lucros dos pAra-raios devem ser montados para os ensaios na mesma configura@o
prevista pa.ra opera+,
respeitando as distencias minimas livres, especificadas pelo fabricante. A altura acima do nivel do solo dew ser a mesma prevista para a instalapSo do pararaios em servipo. Admite-se que c equipamento
ensaiado
a uma determinada
altura funciona de maneira satisfatbria quando instalado em serv@o a uma altura maior.
em 4.1.1.
4.10.3.3 Resultados
NHo deve ocorrer descarga disruptiva
aplica$Ho da tens?& de ensaio.
durante
Ensaio de tensSo suportAvel de impulro
4.10.4
c tempo de
atmosf&ico
Procedimento
4.10.4.1
4.10.4.1.1 Corn o corpo-de-prow
gerador de impulse de ten&o
impulses de forma 1,2/50.
corn o g&
citado
inserido no circuito, o
deve SW ajustado para
4.10.4.1.2 As medipdes
e tolerhcias
“em atender & NBR 6936.
dos impulses
de-
4.10.4.1.3 Devem ser aplicados quinze impulses de tensio
de cada polaridade.
OS vatores das tensdes suporteveis
de impulse atmosf&ico
devem estar de acordo corn o seguinte:
a) classe estapH0 corn tensso nominal
inferior a
60 kV, classe distribui@o
5 kA(s~riesAe
B) eclasse secundiria
1.5 kA (conforme a NBR 5287);
4.w.z1
dip&s
As tensdes de ensaio devem ser referidas is conambientais conforms a NBR 6936.
b) classe esta@o corn tens& nominal igual cu superior a 60 kV; a ten&o suport&el
de impulse atmosf&ico deve ser o maior valor entre:
4.10.2.2 OS fatores de corregHo da densidade e da umidade tie aplicados se o fator de corre$50 total KdIKh estiver compreendido
entre 0,95 e 1.05. Caso contrtio,
a
aplica&
deste fator KdlKh dew ser objeto de acordo
entre fabricate
e comprador.
4.t0.3 Ensaio de tens50 suporiavel
se.x B sob chuva
3 freqii*ncia
industrial,
-valor mhximo, garantido pelo fabricante. da tens&odisruptivade
impulsoatmosfbriconormalizado do p,ira-raios. multiplicado
pelo fator 1.34 (ver
Nota b); ou
a
-valor m&ximo. garantido pelo fabricante. da tensHo residual para 20 kA, multiplicado
pelo fator
1.34 (ver Nota b).
4.10.3.1 Precedimento
4.1o.a.1.1 OS procedimentos
para execu@o
destes ensaios e para es condi@es
de pecipitapgo
da chuva &o
aqueles descritos na NBR 6936.
4.10.3.1.2 OS valores de tensaes supott~veis a serem aplicados devem estar de acordo corn a seguinte classificagm do pta-raios
(ver Nota a. de 4.10.4.1):
a) classe es@&
corn tensSi0 nominal
inferior a
60 kV. classe distribuiC&o de 5 kA (s&ies A e 8) e
classe secundiria
1.5 k4 (conforme a NBR 5287);
Notas: a) A obediencia &S wndi@es acima pare as tens&s suport&Me “So assegura a coordena$So do isolamento.
b) 0 fator de multiplica+
para a tens&o suportdvel de impulse atmosferico inclui uma tolerS.ncia de 20% corn0
margem de prote@o e +12%, corn0 oorre@o, para
1000 m de altitude.
410.42
Conforme
4.10.4.3
b) classe &a@
rior a 60 kV
corn tens&
nominal
de freqi&ncia
4.2.1.
Resuftados
igual ou supe-
- o ensaio de tensSo suport&~el Q freqii&ncia industria.1 a seco. MO B requerido para esta faixa
de tensso nominal de pira-raios;
- a tensSo suport&?l
Circuito de ellsaio
industrial,
em
NHo devem ocorrer mais que duas descargas disruptivas
quando da aplicasBo dos quinze impulses de tensAo em
cada polaridade.
At1 Ensaio de corrente
Esteensaiotem
de fuga
pcrobjetivomedircvalordecristadacor-
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19
991
4.11.3.2 Para ensaios de tipo, cs valcres de crista da
conente de fuga devem ser medidos nas tensdes iguais a
0.8 e 1 .O vez a tens% nominal do p&a-raios.
rente de fuga total de pka-raios
classe esta#io (cu elementc de pta-raios),
quando este 6 submetido g tens%
de ens&, visando detectarsua
possivel deteriora@o
em
servipo.
4.11.3.3 Estes valores (tensdes e correntes) devem ser oscilcgrafados
e anexados ao certificado
de ensaio de tipo
bem ccmc as condi@es
ambientais
durante a medi@o.
4.11.1 Circuit0 de ensaio
Para a realizap&o
Figura 10.
desta ensaio,
C sugerido
c circuit0
da
4.11.3.4Caso seja prevista a utiliza?Zo do medidor de ccrrente de fuga no projeto do pkwaios
enccmendado,
as
medip6es devem ser realizadas
corn este aparelho em
s&ie corn c p&a-raios
conforme a Figura 10.
4.11.2.1 Para ensaios de tipo, OS cwpos-de-prow
devem
ser em ntimero de trCs e constituldos
de pka-raios
cornpletos. Para os ensaios de retina e recebimento,
o ntimero
dos corpos-de-prow
6 c determinado
na NBR 5287.
4.11.3.5 Para ensaios de retina e de recebimento,
o valor
da corrente de fuga deve ser medido na tens% de 0,8 vez
a tens% nominal do p&a-raios.
No case de c ensaio ser
realizado em elementos de p&a-raios,
c fabricante deve
inform% atens% nominal de cada element0 para o calculo
da tens&o de ensaio.
4.11.22 Para cs ensaios de retina, os corpos-de-prova
pcdem ser constituidos
de pAra-raios completes ou elementos de p&a-raios.
Para os ensaios de recebimento, cs oorpas-de-prow
devem ser constituidos de pka-raios
ccmpletos. Nos casts acima. a superflcie externa da porcelana deve ser cuidadosamente
limpa antes de se efetuar a
med@o.
4.11.4 Resultados
4.11.4.1 Para ensaios de tipo. OS valores encontrados
e registrados no certificado de ensaios devem ser ccnsiderados ccmo orientativos
do p&m-raios complete.
411.3 Procedimento
4.11.4.2Paraensaiosderotina.
cvalorencontradodeveser
registrado no relat6rio de ensaio e comparado
corn c valor encontrado
para c ensaio de tipo.
4.11.3.1 A tens% aplicada ao p&a-raios
deve set elevada.
desde urn valor suficientemente
baixo. at6 atingir a tens% de ensaio. 0 valor de crista da corrente de fuga deve
ser medido pela queda de tens% no derivador resistive
Rm que deve estar em &de corn c pkwaios.
Esta queda de tens% e a tens% aplicada devem ser lidas em urn
oscilosc6pio.
4.11.4.3 0 objetivo desta compara~~c
C verificar a rela@o
do valor de crista da corrente de fuga do p&a-raios
completo, corn 0 valor de crista da corrente de fuga nos ele-
MCF
Onde:
CA fonte de tens& corn freq06ncia industrial e forma senoidal
RT - regulador de tens50
Df disjuntor de abertura corn rel6 de sobrecorrente
TE - transfcrmador
elevador
R - resistor limitador
DT - divisor de tens&o
V osciloscbpio
e/c” voltimetro de crista
PR - cwpo-de-prova
Rrn - derivador (medip% da corrente)
MCF - medidor da corrente de fuga, quando previsto
Figura
10 - Esquema
de urn Circuit0
tipico
para 0 ensaio
da corrente
de fuga
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C6piaCópia
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NEW 5309/l 991
20
mentos do p&a-r&s.
OS resultados obtidos nos ensaios
derotinas80
importantes paraoacompanhamentododesempenho do p&ra-raios. apbs algum tempo de opera@0
ou quando existir suspeita quanta &s was condiqBes de
funcionamento.
Neste ljltimo case. o pk-raios
deve ser
retirado de operagio
e submetido
ao ensaio de mediCSo
de corrente de fuga ap6s a porcelana ser limpa. OS valores obtidos devem ser comparados
corn aqueles encontrados no ensaio de retina. e em oaso de dlivida recomenda-se a realiza@o
dos demais ensaios de recebimento
previstos nesta Norma.
4.11.4.4 Para ensaios de recebimento,
os valores obtidos e
reglstrados devem ser considerados
coma orientativos do
p&a-raios e comparados
corn OS Mores encontrados
no
ensaio de tipo.
Nota: OS m&to&s doe entios de estanqueidade descritos anteriormente. de tipo e de recetimento, tie apenas orientativos, podendo-se utilizer, mediate ecordo pr&io entre
fabricante e comprador. outrw m6todos. teis coma:
b) detec@o de vezamento de gases par meio de espectrbmeiro de massa:
c) relative a0 m&do
desaito em 4.12.1.1.
se, wbsttnul& a eslufa par urn tanque cm
tsmperat”rs 11.
4.13 Ensaio
de polui@o
4.13.1 Princlpios
informados pelo fabricante.
4.12 Eneeio
de estanqueidade
Este ensaio tern por objetivo verificar a estanqueidade
para-raios.
dos
4.12.1 Procedimanto
OS ensaios de estanqueidade
previstos coma de tipo em
4.12.1.1 e de recebimento
em 4.12.1.2 devem ser realizados por m&odos diferentes. de acordo corn a sua finalidade. como segue.
4.121.1 Ensaio de tlpo
4.12.1.1.1 Esteensaiodeveserefetuado
em tr&s pk-raios
ou elementos de p&a-raios
novas sem as ferramentas e,
quando possivel, sem OS desligadores.
4.12.1.1.2 OS p&a-raios sHo colocados em uma estufa durante 1 h. & temperatura
estabelecida
tl, e a seguir retirados e mergulhados
em urn recipiente corn Bgua B temperatura ambiente, t2. durante 1 h. A diferewa entre 11 e 12
durante 03 ens&s
deve estar entre 55°C e 65°C. Repeten-se as opera@ies, e ao final do quarto ciclo o p&r@
raiosBmantidoimersoem
6guaporum
periodominimode
12 h. ap6s o qua1 8 reiniciado o ensaio pa mais quatro
ciclos. Para este ensaio. o recipiente
deve ser colocado
pr6ximo & estufa para que o tempo de transporte seja o
menor possivel.
4.12.1.1.3Concluldo
o ensaio, OS para-raios devem ser totalmente secos, ap6s o que eles So abertos para verificar
a presen~a de 6gua ou umidade no seu interior.
4.12.1.2 Ensah de recebhento
4.12.1.21 0 nljmero de corpos-de-prova
a sewn
dos deve ser conforme o descrito na NBR 5287.
ensaia-
4.12.1.22 OS pta-raios
SW imersos em 6gua contida em
“ma c&mara estanque, de material transparente.
t feito
vkuo na c&maw at6 que a pressSo atinja (260 * 10%)
mmHg, produzindo
desta forma uma difereya
de presSO entre as partes intema e extema de aproximadamente 500 mmHg.
4121.23 0 ensaio consiste em verificar se hB desprendimento de bolhas do corpo ou das tampas de vedapao dos
para-raios. par urn tempo de 2 min.
artificial
podera
egua A
em pka-raios
basic05
4.13.1.1 c conhecido o fato de que urn para-raios pode falhar sob cetias condi@es de polui@o, devido a urn grande desequilibrio
da distribuiqtio
de tensF.o na superficie
isolante externa ou devido a varia$Ho muito rapida dessa
distribui@o
de tensgo.
4.13.1.2 Estes dois fenBmenos s60 causados pela forma~80 de “ma camada superficial condutora,
inicialmente
quase continua, constituida
essencialmente
de solu~go
aquosa de urn eletklito
formado, sob umidade elevada.
pela $gua absorvida por particulas s6lidas higrosc6picas.
w pelo dep6sito de goticulas llquidas na superficie.
4.13.1.3 A presenqa eventual de poeira modifica as condi$bes de lavagem e de secagem da supetficie. c fato conhecido tambern que o aquecimento
devido g oorrente de
fuga. atrav& da camada superficial.
quando a sua oondutividade 6 suficientemente
elevada, causa a form@o
de “faixas secas”. entre as quais ocorre a maior patie da
queda de tens&o. Quando estas faixas So momentaneamente curto-circuitadas
por urn arco. ocorrem surios de
corrente de fuga.
4.13.1.4 Devido a estes fenemenos,
a tensGo aplicada a
urn p&a-raios
pode provocar a descarga disruptiva de
maneira continua ou transitMa,
durante a ocorr6ncia
de
surtos de conente de fuga, em conseqiidncia
de acoplamentos capacitivos entre os eletrodos e as faixas timidas.
que perturbam a distribuiofio
de potencial dos centelhadares.
4.13.1.5Conseqiientemente,
o p&a-raios
podefalhar
tanto internamente
coma extemamente.
Iid evid&wias
de
que as condi@es
de polui~~o que resultam na descarga
disruptiva interna (disruppgo)
Go diferentes das condi@es de polui$Ho que resultam na descarga
disruptiva
externa, ou seja. pela superficie externa do inv6lucro do
p&a-raios.
4.13.1.6 No case de descarga disruptiva externa, as condi@es de polui@o s50 caracterizadas
por urn grau de
poluip6o relativamente elevado corn freqijentes surtos de
corrente de fuga de alta amplitude.
4.13.1.7 No case de descarga disruptiva interna, as condi@es de polui@o criticas sHo caracterizadas
pelo periodo de fomla@o da camada poluente na supetiicie externa do inv6lucro do p&a-raios
ou pela secagem dela, corn
surtos de corrente de fuga de baixa amplitude.
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21
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4.13.4.1 Umpera
~13.1.8As
condi@es
crlticas de pclui@o para a descarga disruptiva interna MO caracterizadas
pela tran?&Ho do
estado da superficie externa do inv6lucro do p&a-raios
contaminado
de eeoo para ljmido ou vice-versa. J6 a descarga disruptiva externa ooorre quando a superficie externa do inv6lucro do p&a-raios
contaminado
atinge o seu
es&do critico devido L+umidade.
413.4.1.1 A limpeza da superiicie
externa dew ser feita
usando uma solu~Ho corn detergente
de fosfato triss6dL
co. ou outro. e depois enxaguar corn agua pot&vel.
4.13.4.1.2 A superficie externa do inv6lucro 6 considerada
suficientemente
limpa e livre de graxa se forem obsetvadasgrandes&?ascontinuasmolhadas.Antesdetodosos
ensaios subseqoentes,
o isolador deve ser completamente enxaguado,
somente corn agua pot&al,
para remover
todos OS r&duos
de polui+o.
Ap6s a limpeza, as partes
isolantes “Ho devem ser tocadas con- a m8o.
4.13.2 Objetlvo do e”saiO
4.13.2.1 0 objetivo do ensaio 6 a determina@o
ou a verifica@o da classifica@
de suportabilidade
do pita-raios
sob certos graus de poluig8o. em uma tens60 especificada. Estes ensaios sHo aplic&veis a p&ra-raios constituidos
de inv6lucros isolantes para instala@o em ambientes “80
abrigados e expostos a ambientes poluidos.
4.13.4.2 Instela~?va do corpo-de-prove
4.13.4.21 0 pba-taios
preparado
para o ensaio deve ser
montado na posi$Bo vertical, de maneira tal que a distancia dele a qualquer objeto aterrado (que “50 sejam os bicos vaporizadores
e a estrutura que suporta o p&a-raios)
“80 seja inferior a 0,5 m por 100 kV da tens?ao de ensaio.
respeitando
o limite minima de 1.5 m.
4.13.2.2 Estes eneaios nHo podem ser diretamente aplicados em inv6lucros “engraxados”
e em tipos especiais de
inv6lucros corn superficie condutora ou cobertos durante
o processo de manuten@o
corn algum material organico
isolante.
4.13.4.22 0 para-raios
deve estar em equilibria
t&mico
corn o ambiente no inicio do ensaio, e a temperatura
deve
ser anotada, devendo estar entre 5°C e 40%.
4.13.3 Clrcuito de ens&
Para a realiza$Ho
Figura 11.
deste ensaio,
8 sugerido
0 circuito
do corpo-de-prove
da
4.13.4.3 Arrsnjoe
raros
4.13.4 oorpos-de-prove
0 ensaio deve ser realizado
corn desligador autom&tico,
em urn p&a-raios
se houver.
das correntes
4.13.4.3.1 A tensso aplicada, a corrente
namente e a corrente de fuga superficial
complete,
m
para mo”itore~Bo
do p&e-
que passa interdo p&a-mice
po-
TE
J
CA I
4 -4
-V
D2
Onde:
CA - fonte de tensso
RT - regulador
IJ
disjuntor
de freqi%ncia
industrial
e fona
senoidal
de tensSo
de abertura
lE - transformador
corn relC de sobrecorrente
elevador
DT divisor de tens?io
V - oscilosc6pio
e/au registrador
PI? corpo-de-prow
Dt - dispositiio
pare detect%
a descarga
disruptiva
interna (disrup@o)
D2
a descarga
disruptiva
extema
dispositivo
para detect%
Nota: A fonte de tensSo vistado corwde-prova
Figura
11 - Eequema
parao en&o
do ptira-raios
do p&ra-raios
(pela superficie
extema
de poMpSo deve ter as mesmae careoterletices
de urn circuito
tipico
para OS ensaios
de polui@o
do inwilucro)
descritas “a NBR 10621.
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22
quando. per acordo entre fabricante e ccmprador, a tensso nominal do ph.-raios
exceder a
maxima tense0 fase-fase de cp%ra@c do sistema. a tensio de ensaio pode ser esta tiltha;
d%m ser monitoradas
separadamente.
Por exemplo. corn
urn CScilrjgrafo a fim de poder distinguir as descargas disNptivSs internas das ocorridas
pela superficie externa.
Par%v%rificSraocorr~nciadedescargasdisruptivasexter“as, de”% ser colocada urn% fita condutora acima do flange, c mais prbximo possivel dele, corn c prop6sito de ccletar % corrente de fuga superficial. A regiao entre a fita e
cflangedeve
ser isolada. pcrexemplc,
corn graxa. Em PArS-r%ics de vhrios elementos, a fita deve ser colocada apen%s no elemento inferior. Em p&a-raios
corn brawdeira,
el% d%v% SH conectada corn a fita par% S coleta da ccrrente de fuga superficial.
b) sistema
Cast cccrra descarga disruptiva extema em uma
tens& SUperiCr & mhima
tens&
fase-terra de
opera@0 do sistema, deve-se baixar a tens&%t6 aproximadamente
c valor initial e tentar reiniCiSr c ensaio num period0 de 1 min, do pcntc
onde se parcu c ensaio. Esta tentativa deve ser
feita no mtiimo
tr6s vezes. Caso c~crr%m m%iS
de trCs descargas disruptivas
extemas, de”%-se
PrCSsegUir c ensac a partir do m%Smc grau de
polui$?h, porhm utilizando-se
a tens&a indicada
par% graus de pcluic~c altos e c respectivo metodo de ensaio.
4.13.5 Procedimento
~ens%iodeveserrealizadoem
duasetapas
distintas,uma
Ccnsiderando
gmus de polui~Bo baixos % outra, logo a@s, considerando
graus de polui$io altos, de acotdo corn
urn dcs m6todos adiante. Para graus de polui~~o baixos,
Cc~fcrmeaallnead,de4.13.5.1,cuaalineaf,de4.13.5.2.
BS tensdes de ensaio sk:
de neutro
isolado
uma tensac estabilizada
do para-raios 6 aplicada
ensaio;
igual g tensHo nominal
per todo c period0 de
aterrado
- urn% tensk
estabilizada
corn c valor igual &
maxima tensW fase-terra de op%ra@o do sistema 6 aplicada continuamente
per tcdc c pericdc
de ensaio, sendo que, de 5 min em 5 mtn. ela C
elevada em urn tempo compreendido
entre 2 s %
10 s, atea tenskcitada
naalineaa. anteriormente,
mantida per 1 s a 2 s % baixada par% ovalor initial;
4.1&4.x2 Para a v%rifica$Bo das descargas disruptivas internas, c flange inferior deve ser isolado da terra, e Serutilizado par% a coleta da corrente de fuga interna, conforme
mostrado na Figura 12.
a) sistemas
de neutrc
Para graus de polui$Zo altos, conforme a alinea e, de
4.13.5.1,cuaalineag,de4.13.5.2,atens~odeensaic~
uma tens&a estabilizada
igual a mhima tensso f%s%-terra
de opera@0 do sistema, aplicada per todo c periodo de
ensaio.
1) flanges meklicos
2) superficie
extema
3) fit% condutcra
do inv6lucro
par% coleta da corrente
4) graxa par% isclar a fita condutora
Derivador
01 - para registrar
a ccrrente
de fuga superficial.
Derivador
02 - par% registrar
a corrente
de fuga intema.
Figura
12 - Esquema
par% monitora@c
poluido
da% correntes
de fug%
de fuga superficial
do flange
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23
NBR5309/1991
4.x3.5.1 M**o*
da n&ma salina
a) solu~H0 salina
- a solupHo salina dew ser constituida
de cloreto de s6dio (NaCI) e &gua pot&W
at6 atingir a
salinidade exigida:
- a concentra$go
de solu@o de sal a ser empregada nos ensaios deve ser escolhida entre as
seguintes recomendadas:
2.5; 5: 10; 14; 20; 26;
40; 56; 80; 112; 160 e 224 kg/m3.
- a variapHo maima
permitida na concentra@o
de sal8 de f 5% do valor nominal;
ra vaporizadores
verticais.
abaixando
o bico
da solu@o, passando ggua atravCs do bico de ar
e direcionando-o
para o vaporizador
oposto, depois levantando o bico da solu@o para a pos@o de opera@o;
- o ponto mbdio do p&a-raios
deve estar preferivelmente alinhado corn os pontos mbdios das
colunas dos vaporizadores.
Ambas as colunas se
estendergo al&m do p&a-raios,
em ambos OS terminais. por no minimo 0.6 m;
o nljmero minima de vaporizadores
por coluna
(N). para urn comprimento
L do p&a-raios
se&
N = (L/0,6) + 3 (L em metros)
b) sistema
de vaporiza@o
- a n&oa B produzida
na cSmara de ensaio por
meio de urn nOrnero especificado de vaporizadores que atomizam a solu@o por urn jato de ar
comprimido
fluindo em Bngulo reto aos bicos da
OS vaporizadores
sertio supridos corn ar filtrado
sem 6leo. “a pressZo de (7,0 f 5%) lo5 Pa;
c) inicio de ensaio
o ensaio deve iniciar corn o p&a-raios
limpo, como recomendado
em 4.13.4.1, e ainda molhado;
SOl”~5.0;
-OS bicos consistem em tubas resistentes & corroGo, corn diimetros
Memos de 1.2 mm e 2 mm
para os bicos do ar e da solu~~o. respectivamente. Ambos OS bicos devem ter urn di&netro extemo de 3 mm, e OS terminais dos bicos devem
ser coitados perpendicularmente
ao eixo do tubo e sem rebarbas;
- o pAra-raios B energizado,
a bomba da solu@o
salina e o compressor
de ar Go ligados. e o ensaio b considerado
iniciado Go logo o ar comprimido tenha atingido a press80 normal de opera$20 dos bicos;
d) concentra@es
- as toler?+ncias dos diimetros
da solu@o Go as seguintes:
baixas de salinidade
dos bicos de ar e
- a tensgo a ser utilizada neste ensaio 4 a citada
na alinea a ou b, de 4.13.5, a mais adequada;
intemo: + 0,02 mm;
externo:
* 0,05 mm;
o terminal do bico da solu@o deve situar-se
sobre o eixo do bico do ar corn tole&xia
de
f 0,05 mm;
- a dura@o do ensaio B de 30 min, ou at& a ocorr&Ma
da descarga
disruptiva.
A produpHo de
nbvoa dew parar ap6s 15 min do inicio de cada
ensaio. 0 processo B realizado quatro vezes para cada nivel de salinidade
de 2.5; 5 e 10 kg/ma;
e) concentra@es
a dist&wia
entre os teninais
comprimido
e a linha central
@o ser$ de (3 f 0.05) mm;
dos bicos de ar
do bico da solu-
o fluxo da solu@o para cada vaporizador
sera
de (0,5 f 10%) dm3/min, para o pericdo de ensaio, e a tolerencia do fluxo total para todos OS
vaporizadores
dew serf 5% do valor nominal;
adist&ciaentreos
bicosdasolu~~oeoeixodo
isolador B de (300 f 5) cm;
- a Figura 13 mostra a constru@io
rizador;
tipica do vepo-
- os vaporizadores
servo dispostos em duas colunas paralelas e “os lados opostos do p&mraios. OS vaporizadores
serIio espapados em intervalos de 0.6 m. e cada vaporizador
ser& direcionado em angulo reto corn o eixo da coluna e
para o se” oposto sobre a outra coluna, e dentro
de urn angulo de 1” para o piano dos vaporizadares. Esta alinhamento
pode ser verificado pa-
altas de salinidade
- a tensHo a ser utilizada
da em 4.13.5;
neste ensaio
ser& a cita-
-a dura@o do ens& B de 60 min. ou at& a ocorrS.ncia da descarga
disruptiva.
Neste ensaio, a
n&oa permanece
at4 o Srmino do ensaio;
- o processo B realizado quatro vezes em cada nivel de salinidade acima de 10 kg/&.
Nota: Mediate word0 entre fabricante e comprador. 0 ens&
pode ser iniciado a partir de urn nlvel de salinidade maie
ekvado, M ens& de determina@o de classifica@o de
supoflabilidade de polui@o do ptia-raios ou no nkel de
sainidada garantido palo fabricante no ensaio de verifica@o da suponabilidade.
4.X3.5.2 MBtodo da camada sdlida
a) solu@o
do poluente
- 40 g de caulim:
s6lido
Cópia não autorizada
C6pia
impressa
pelo Sistema
CENWIN
NBR 5309/1991
- 1000 g de Bgua desmineralizada.
Nota: As oaraCterlsticas da caulim est3.0 descritas na
NEW 10621. ~omo alternative. pode-se usar a
seguinte solu@x
100 g de @~a pot@@
- 20 g de aerosil380;
2 g de agente umedecedor.
b) Weis
de polui$Bo
utilizam-se
os nlveis de densidade
de dep6sito
de sal de refer&ncia (DOS) oomo niveis de poluiq8o oujos valores recomendados
sac 0,006;
0,0125;0.025;0.05;0.10;0,20e0,40mg/cmz,com
toler&ncia de f 15%;
- a condutividade
volumetrica
da solup~o dew
ser ajustada pela adi@o de uma quantidade
adequada
de cloreto de s6dio para obter-se a
densidade
de dep6sito
de sal de referencia
(LIDS) desejada. conforme a NBR 10621;
c) aplica@o
da camada
de polui@o
- deve ser preparada
“ma suspens~30 usando-se
a composi@o
acima, que ser& aplicada sobre o
isolador limpo e seco, para obter-se uma camada
razoavelmente
uniform?. A uniformidade
da camada Go 8 critica. Uma inspeGF3o visual 6 geralmente suticiente para verificar a unifonidade:
a camada superficial pode ser aplicada na superficie do isolador. vaporizando
a solu@o preparada por urn ou dois bicos de uma pistola de
tipo comercial
de vaporizy8o.
A direp&o dos
bicos de vaporiza$Bo
devera ser ajustada para
assegurar uma camada razoavelmente
uniforme
em toda a superficie do isolador. Uma distGncia
aproximada
de 20 cm a 40 cm entre a salda do
bico de vaporizapao e a borda da saia do isolador
(, considerada
satisfatbia;
- a camada pode ser aplicada de maneira intermitente. Bicos de di&m?tros entre 0.5 mm e 2 mm
sic considerados
satisfat6rios.
Pode ser conveniente ter meios para medir a quantidade
da
solup~o aplicada. c desej&vel agitar a solu@o
durante a aplica@o. para evitar a decantapfio:
a camada adequada pode ser obtida por repetidas aplica@es.
As t&cnicas sugeridas para aplica@es
da camada
de poluip8o
podem ser
adotadas corn a composi$8o
descrita. 0 tempo
de aplica@o
pode ser reduzido utilizando preaquecimento
do objeto sob ensaio ou pela secagem da camada entre aplica@es
sucessivas.
Outras t&nicas
podem ser usadas. coma por
exemplo flow-on ou o metodo de imers?to;
d) umidifica@o
da camada
de polui~3o
o objeto sob ensaio deve ser umedecido
por
meio de urn gerador de nCvoa limpa. que produ-
za uma distribui@o
de n&oa uniforme ao longo
de todo o comprimento
e ao seu redor. Durante o
tempodeumidificaF&o(t)
dacamadadepolui@o.
Go pod&
haver gotejamento
pelas extremidades das saias do inwilucro.
A temperatura
da
n&oa “as vizinhanws
do objeto sob ensaio nHo
devere exceder 40°C. Pode se, usada n&~oa de
vapor para o umedecimento
da camada. Uma
tenda de plbtico
pode ser usada para sewir
coma csmara de ens&;
- para obter a necesshria umidific@o
dentro de
urn tempo razoZwel(2O min a 40 min). uma quantidade de n&oa de vapor suficiente
dew ser
introduzida
na c&nara de ensaio. Uma taxa de
fluxo, deaproximadamente0,7
kq/h devapor. por
metro ctibico da camara de ensaio. i! suficiente
para temperaturas
entre 5°C e 40°C;
- a distribui@o
de n&oa ao long0 de todo o comprimento e ao redor do objeto sob ensaio deve
ser controlada.
medindo-se
a temperatura
em
diferentes pontos na vizinhaya
dele. Urn gradiente de temperatura
inferior a 1°Cfm de comprim&o
6 considerado
suficiente para assegurar uma distribui@o
uniforme
de n&oa.
Para
obter a condi@o de umedecimento
uniforme especificada.
case necessirio.
pode ser injetado
vaporna camara de ensaio. usando uma tubula$60 de distribui@o
vertical corn bicos igualmente espa$ados.
Tambern
6 possivel war vapor
proveniente de outra fonte disponivel;
- 4 posslvel usar outro metodo de umidifica@o
(isto C, por meio de gerador de n&oa corn bicos, no
lugar do metodo de n&oa de vapor), desde que
talm~todoproduzaumidifica~8ouniforme.Quando este metodo B usado, pode ser conveniente
esfriar o p&ra-raios
antes de umidifici-lo,
para
obter uma diferenqa de temper&m
entre a nBvoa e o objeto de ensaio:
e) medi@o
da condutancia
da camada
- durante a umidifica@o
da superficie
do pAraraios. a condut&cia
da camada pode ser obtida
por meio da medi@o da corrente de escoamento, sendo a ten&o aplicada somente durante o
tempo necesstio
para a leitura no aparelho;
- a tens~o alternada a ser aplicada deve ser de
cerca de 2 kV eficaz, por metro da distincia
de
escoamento
do isolador.
Essa med@o
serve
para determinar
o tempo de umidificaqHo
(t) do
objeto sob ensaio, bem coma verificar se a
umidifica@o
C uniforme;
- o tempo de umidifica@o (t) B definido oomo sendo o tempo em que 8 atingida a maxima condutividade superficial. A condutividade
de refer&cia da camada dew ser calculada conforme descrito na NBR 10621;
tJ baixa densidade
cia (DDS)
de depClsito
de sal de referGn-
-o p&a-raios
poluido e seco deve ser colocado na
cHmara de n&oa na posipgo de ensaio. A tendo
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pelo Sistema
CENWIN
25
991
especificada nas alineasa cu b, de 4.13.5, a mais
adequada, deve ser aplicada a partir do inicio do
ens&, juntamente
corn a prcdu@o de n&w
- a dura$Ho do ensaic B de 30 min cu at6 a cccrrfincia de descarga disruptiva,
se c tempo de
umidifica@c
(t) determinado
anteriormente
for
mencr que 30 min. Se c tempo de umidifica@
(t) estiver entre 30 mine 40 min. a dura$Ho do ensaic dew ser igual a esse tempo de umidifica&
(t). cu ate a ocorr&?cia de descarga disruptiva. 0
processo 6 realizado quatro vezes para cada DDS
de 0,006; 0.0125; 0,025 mg/cm2. Apbs cada ensaio. c p&a-raias
deve ser lavado e preparado
novamente;
g) alta densidade
(D’JS)
de depbito
de sal de refer&&
ap6s cada ens&, c @a-raios
deve ser lavado e
preparado novamente. 0 prccesso B realizado quatro vezes pm cada DDS acima de 0,025 mg/cm2.
Nota: Mediante
acordo
entre fabricante e compador,
c enSai0
pode ser iniciado a paftir de uma DDS mais eievada. no
enssio para determinap% da cksifica@o
da suportabilidade
de pclui@c do p&a-rajos ou no nivel de DDS
garantido pelo fabricante no ensaio de verifica+
par
suportabilidade.
4.13.6 Resultados
do ensaio
B c grau de polui&
4.13.6.2As descargas disruptivas
extemas, ocorridas acima da mtiima tens.% fax-terra
de opera@o do sistema,
n8o devem ser consideradas
para cs ensaios que utilizam
as tens&s da alinea a, de 4.13.5.
4.13.6.3 Al&n daqueles contidos na NBR 5287, c relat&io
de ensaios dew con&r cs seguintes dad%:
a) m&do
de ensaio utilizado:
b) tensGes utilizadas;
o p&a-raios
poluido e sect deve ser colocado
na sua posing% de ensaio na c&man de n&oa atB atingir a sua condutividade
m&xima, atrav& da
n&oa. A tens& de ensaic, citada em 4.13.5, B
entao aplicada instantaneamente
cu em tempo
MC superior a 5 s, e mantida at8 a descarga disruptiva cu per 15 min, se nk cccl~er a descarga
disruptiva.
4.13.6.1 0 resultado
port&vel, definidc ccmc c valor de salinidade cu de DDS
(de acordo corn cm&do
de ensaio), no qual c corpo-deprcva n5o apresenta
mais de uma descarga disruptiva
externa cu nenhuma descarga disruptiva interna (disrup$50) nas quatro aplica@es
de ensaic.
su-
c) fator de forma do inv6lucro;
d) distkcia
de escoamento
e) condi@es ambientes:
s& atmcsf&ica.
4.13.6.4 Caso seja utilizado
devem constar ainda:
a) o poluente
do inv6lucro:
umidade
c mCtodo
relativa do ar e pres-
de camada
s6lida,
utilizado:
b) c tempo de umidifica@a
c) as condutividades
ridas a 20°C);
(t);
superficiais
d) as condutividades
volumCtricas
zadas (referidas a 20°C);
de refer&x%
das sclu@es
(refe-
utili-
e) as DDS obtidas.
/FlGURA
13
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NBR 5309/1991
26.
Ar
comprimido
60
E
Furo ds--‘-tixo~60
8’
hid.:
mm
Onde:
A - corpo
6 - in~&cro
c _ par&so
retilineo de ape inoxid&vel para o acoplamento
corn urn tuba de 8 mm de diametro nominal intemo
de a$o inoxid&‘el
de 6 mm de di&metro nominal, corn ro~ca SI e tuba de 1,6 mm de diemetro interno
D-parafusoden~ilon,decabe~aredondachata,
contend0 urn tuba central de aya inoxid&el
E bujeo de cabeqa
redonda
deroscaSlde6
mmdedi~metronominale
chata
Figura
13 - Esquema
tipico
do vaporirador
16mm
decomprimento,
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indice
PAgina
Titulo
Se@0
.......................................................
1
Objetivo
2
Dccumentcs
3
Definicdes
...................................................
3.1
Pk.raios
complete
3.2
P&a-raios
ncvc cu corpo-de-prow
4
Execugm
dos ensaios
4.1
Ensaio de ten&
industrial, a sex
complementares
1
._._._._._.___._._._
1
....................................
ncvo
................................
1
2
disruptiva de freqikcia
e sob chuva ....................... .2
........................................
2
Ensaics
de tip0 ............................................
2
4.1.2.2
Ensaios
de retina
2
4.1 .2.3
Ensaics
de recebimento..
4.1.3
Procedimento
4.1.3.1
Ensaio de tens% disruptiva de freqi%ncia
industrial, a sect ............................................ 2
de ensaio
4.1.2
Corpos-de-prow
4.1.2.1
........................................
Ensaio de tensac disruptiva a impulse
de manobra a sax .....................................
5
4.3.1
Circuito
.......................................
5
4.3.2
Corpos-de-prova
........................................
5
4.3.3
Procedimento ..............................................
5
4.3.3.1
Generalidades
4.3.3.2
Ensaio de tens% disruptiva de impulso
de manobra a sect .....................................
de ensaio
............................................
.5
5
4.3.3.3
Ensaio de tens% disruptiva minima
de impulse de manobra a sect.. ................. 5
4.3.3.4
Levantamentc
da curva “tens%
disruptiva de imp&o
de manobra
................... 6
a seco-tempo
para disrup@o”
4.3.4
Resultados
4.4
Ensaio de tens%
4.4.1
Circuito
4.4.2
Corpos-de-prow
4.4.2.1
..................................................
6
residual
...........................
de ensaio .......................................
6
6
Ensaios
de tipc ...........................................
6
4.4.2.2
Ensaios
de recebimento
3
4.4.3
Procedimento
.......................................
3
4.4.3.1
........................................
3
Resultados
4.2
Ensaios de tens&s disruptivas a impulse
atmosfeficc .....................................................
..................................................
3
4.2.1
Circuito
4.2.2
Corpos-de-prow
4.2.2.1
Ens&s
de
4.2.2.2
Ens&s
de recebimento..
4.2.3
Procedimento..
...........................................
.3
4.2.3.1
Generalidades
.............................................
3
4.2.3.2
Ensaio de tens% disruptiva de impUlS0
.......... 4
atmcsfkco
corn forma nwmalizada
4.2.3.5
4.3
6
4.1.4
4.2.3.4
5
........................................
Ensaio de tensSo disruptiva B k!qiihCiS
industrial. sob chuva ...................................... 3
4.2.3.3
..................................................
2
4.1.3.2
tip0
Resultados
............................ 2
..............................................
de ensaio
4.2.4
1
2
Circuito
Pagina
1
.......................................
4.1.1
Titulo
S+kl
............................................
3
........................... .3
............................
.7
..............................................
7
Ens&s
de tipo ...........................................
7
4.4.3.2
Ensaios
de recebimento
7
4.4.4
Resultados
..................................................
7
4.5
Ensaios de correntes SuportBveis de
impulso ........................................................
7
4.5.1
Ensaio de ccrrente
4.5.1.1
Circuit0
4.5.1.2
Corpos-de-prow
4.5.1.3
Procedimento
4.5.1.4
Resultados
.............................
elevada .........................
de ensaio .......................................
7
7
........................................
7
..............................................
7
..................................................
7
Ensaio de tensZc disruptiva de impulse
atmosfkico
corn alta probabilidade
de
disruppfio ....................................................
4
Ensaio de tens& disruptiva na frente
.................................................
do imp&o
.4
4.5.2
Ensaio de descarga de linha de
transmissZo.
para p&a-raios
de 10 kA
(servipo pesadc), 15 kA e 20 kA.. ................ 6
4
4.521
Circuito
Levantamentc
da curva “tens80
disruptiva de impulse atmcsf&riCO...............................
tempo para disrup@o”
de ensaio .......................................
8
Cópia não autorizada
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28
Pagina
Titulo
Se@0
Titulo
%$%O
........................................
9
4.8.3.2 c) Ensaio de ciclo de opera@0
............................................
9
4.8.4
Resultados
10
4.9
Ensaio de ten&o de radiointerfer&ncia
e do nivel de ioniz@o
intema .................... 17
4.9.1
Circuito
4.9.2
Corpos-de-prova
4.9.3
Procedimento..
4.9.4
Resultados
4.10
Ens&s de tensdes suporttiveis no
lnVOlUCrO sem a pare Interna.. .................... 17
4.10.1
Corpos-de-prow
4.10.2
Fatores de cotre@o para as condi@es
atmosfhricas,
durante OS ensaios ............... 16
4.10.3
Ens& de tensao supolt&el
& freqiiencia
industrial. a seco e sob chuva ..................... 18
4.5.2.2
Corpos-de-prova
4.5.2.3
Procedimento..
4.5.2.4
Resultados
4.53
Ensaio de corrente de impulse retangular
de longa dur@o
para p&r-raios
de 5 kA
(s&ies A e B) e 10 kA (servi$o leve) ........... .I0
..................................................
de ensaio .......................................
10
........................................
10
..............................................
10
..................................................
10
4.5.3.1
Circuito
4.5.3.2
Corpos-de-prow
4.5.3.3
Procedimento
4.5.3.4
Resultados
4.6
Ensaio de ciclo de opera+~
4.6.1
Circuito
4.6.2
Corpos-de-prova
4.6.3
Procedimento
4.6.4
Resultados
4.7
Ensaio de alivio de sobrepressZo
4.7.1
Circuito
4.7.2
Corpos-de-prow
4.7.3
....................... 10
de ensaio .......................................
11
de ensaio .......................................
11
..............................................
12
..................................................
12
4.10.3.1
Procadimento
............... 13
4.10.3.2
Circuito
13
4.10.4
Procedimento
..............................................
14
4.7.3.1
Generalidades
.............................................
14
4.7.3.2
Ensaio de alivio de sobrepressk
con- con&e
elevada .................................
,17
..................................................
17
.......................................
18
Ensaio de tens% suport?wel de impulse
atmosferico
.................................................
18
4.10.4.1
Procedimento..
18
4.10.4.2
Circuit0
4.10.4.3
Resultados
4.11
Ensaio de corrente
de fuga .........................
18
4.11 .l
Circuito
.......................................
19
4.1 1 .2
Corpos-de-prova
........................................
19
4.1 1 .3
Procedimento
..............................................
19
4.11.4
Resultados
..................................................
19
4.12
Ensaio de estanqueidade............................
20
4.12.1
Procedimento
..............................................
20
Ensaio de tipo .............................................
20
............................................
de ensaio
.......................................
..................................................
de ensaio
4.8
Ensaio do desligador
4.8.1
Circuito
4.8.2
Corpos-de-prova
4.8.3
Procedimento
4.8.3.1
Ensaio da caracteristica
‘tempo-con&e’
........................................
16
4.12.1.1
.........................................
Ensaios adaona!s
17
4.12.1 .2 Ensaio de recebimento
de ensaio
18
18
15
Resultados
automatico
.I6
..................................................
4.7.4
4.8.3.2
..................................................
...........................................
,18
........................................
corn
........................................
17
de ensaio ......................................
4.10.3.3 Resultados
reduzida
17
18
13
4.7.3.3 Ensaio de alivio de sobrepress
........................................
17
..............................................
.......................................
15
..................... 17
..................................................
........................................
de ensaio
corrente
Pdgina
15
.............. .16
.......................................
16
........................................
16
..............................................
16
4.8.3.2 a) Ensaio de corrente de impulse
retangular de longa durapao ..................... 17
4.13
4.8.3.2 b) Ensaio de corrente
4.13.1
elevada ....................... 17
...............................
20
Ensaio de polui$go artificial em
pk-raios
...................................................
.20
Principios
20
bdsicos
.......................................
Cópia não autorizada
C6pia
NBR
impressa
5309/i
pelo Sistema
CENWIN
29
991
Pagina
Titulo
Se@0
4.13.*
Objetivo
do ensaio
......................................
21
4.13.3
Circuito
de ensaio
.......................................
21
4.13.4
Corpos-de-prova
........................................
21
>eza do corpo-de-prow
4.13.4.2
Instala@o
do corpo-de-prow
Sl3@lO
4.13.4.3
Titulo
PAgina
Arranjos para monitora@o
das
conentes do p&a-raios
...............................
21
4.13.5
Procedimento
22
4.13.5.1
M&do
da n&oa
4.1352
M&do
da camada
4.13.6
Resultados
..............................................
salina.. ............................
23
....................... 21
sblida
..........................
23
................... .21
..................................................
25