Ministério da Indústria e do Comércio -...

1

Ministério da Indústria e do ComércioInstituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial -INMETRO

Portaria no 149 de 24 de outubro de 1985

O Presidente do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial -INMETRO, no uso de suas atribuições que lhe confere o item 4.1, letra g, da RegulamentaçãoMetrológica aprovada pela Resolução no 1 do CONMETRO, em 27 de abril de 1982, resolve:

Art. 1o - Aprovar as Instruções que com esta baixa, relativas às condições a que devemsatisfazer, nas aprovações de modelos, os medidores de energia ativa de indução,polifásicos, classe 2.

Art. 2o - Esta Portaria entrará em vigor na data de sua publicação, revogadas as disposiçõesem contrário.

Juarez Távora Veado

Presidente do INMETRO

2

INSTRUÇÃO A QUE SE REFERE A PORTARIA INMETRO NO 149 DE 24 DE OUTUBRO DE1985.

1. OBJETIVO E CAMPO DE APLICAÇÃO

1.1 As presentes Instruções fixam as condições mínimas exigidas para a aprovação demodelo de medidores de energia ativa polifásicos, classe 2, baseados no princípio deindução. Para efeito das presentes Instruções a expressão “Medidor de Energia AtivaPolifásicos, classe 2”, será designada simplesmente por Medidor.

1.2 Os medidores de energia ativa polifásicos, classe 2, baseados no princípio de indução,objeto das presentes Instruções são os seguintes:

a) de dois elementos motores, três fios, ligação estrela ou triângulo;

b) de dois elementos motores, quatro fios, ligação triângulo;

c) de três elementos motores, quatro fios, ligação estrela.

1.3 As presentes Instruções não se aplicam a medidores especiais tais como:totalizadores, de demanda, de múltiplas tarifas, de encaixe, de fabricação específicapara painéis, medidores monofásicos e outros.

2. DEFINIÇÕES

2.1 Medidor.

2.1.1 Medidor de energia ativa polifásico - medidor de energia ativa de dois ou três elementosmotores.

2.1.2 Medidor de energia ativa polifásico classe 2 - medidor de energia ativa polifásico, cujoserros não excedem 2% para todos os valores de corrente entre 10% da corrente nominale a corrente máxima, com tensão e freqüência nominais e fator de potência unitário.

2.2 Medidor padrão

2.2.1 Medidor padrão - medidor projetado especialmente para serviço de calibração e aferição.

2.2.2 Medidor padrão de referência - medidor padrão destinado a aferir os demais padrões dolaboratório.

2.2.3 Medidor padrão de intercomparação - medidor padrão destinado a comparar osmedidores padrão de referência, de diferentes laboratórios.

2.2.4 Medidor padrão de serviço - medidor padrão destinado à aferição de medidores.

2.3 Partes do medidor

2.3.1 Base - parte do medidor destinada à sua instalação e sobre a qual são afixadas aestrutura, a tampa do medidor, o bloco de terminais e a tampa do bloco terminais.

2.3.2 Estrutura - armação destinada a fixar algumas partes do medidor à base.

2.3.3 Terminais - dispositivos destinados a ligar o medidor no circuito a ser medido.

2.3.4 Terminal de prova - dispositivo destinado a separar o circuito de potencial do circuito decorrente do mesmo elemento motor, para fins de ensaios.

2.3.5 Compartimento do bloco de terminais - parte onde fica localizado o bloco de terminais.

2.3.6 Bloco de terminais - suporte em material isolante agrupando os terminais do medidor.

2.3.7 Tampa do bloco de terminais - peça destinada a cobrir e proteger o bloco de terminais eo compartimento do bloco de terminais, quando existir.

2.3.8 Registrador - conjunto formado pelo mostrador, sistema de engrenagens e ponteiros oucilindros ciclométricos.

2.3.9 Mostrador - placa sobre a qual são marcados os círculos numerados ou que contém

3

abertura para leitura dos algarismos do ciclômetro.

2.3.10 Primeiro ponteiro - ponteiro que indica a menor quantidade de energia expressa emnúmeros inteiros de quilowatts-hora.

2.3.11 Ciclômetro - tipo de registrador dotado de cilindros com algarismos.

2.3.12 Primeiro cilindro ciclométrico - cilindro do ciclômetro que indica a menor quantidade deenergia expressa em números inteiros de quilowatts-hora.

2.3.13 Elemento motor - conjunto formado pela bobina de potencial e por uma ou mais bobinasde corrente com seu respectivo núcleo destinado a produzir um conjugado motor sobre oelemento móvel.

2.3.14 Núcleos - conjunto de lâminas de material magnético que forma os circuitos magnéticosdas bobinas de potencial e de corrente.

2.3.15 Bobina de corrente - bobina cujo campo magnético resultante é função da corrente quecircula no circuito cuja energia se pretende medir.

2.3.16 Bobina de potencial - bobina cujo campo magnético resultante é função da tensão docircuito cuja energia se pretende medir.

2.3.17 Dispositivos de calibração - dispositivos por meio dos quais se calibra o medidor paraque indique dentro dos erros admissíveis, a energia a ser medida.

2.3.18 Dispositivos de compensação - dispositivos destinados à compensação automática doserros introduzidos por variações de temperatura, sobrecarga, ou outras causas.

2.3.19 Elemento móvel - conjunto formado pelo disco, eixo e partes solidárias que gira comvelocidade proporcional à potência elétrica do circuito cuja energia se pretende medir.

2.3.20 Mancais - conjunto de peças destinadas a manter o elemento móvel em posiçãoadequada a permitir sua rotação.

2.3.21 Elementos frenador - parte do medidor, compreendendo um ou mais imãs, destinada aproduzir um conjugado frenador sobre o elemento móvel.

2.3.22 Placa de identificação - placa colocada no medidor, pelo fabricante, para identificá-lo.

2.3.23 Tampa do medidor - peça sobreposta à base para cobrir e proteger a estrutura e todas aspeças nela montadas.

2.3.24 Catraca - dispositivo mecânico que impede o movimento do elemento móvel em sentidocontrário ao normal.

2.4 Constantes, erros e relações

2.4.1 Constante de disco (Kd) - número de watts-hora correspondentes a uma rotaçãocompleta do elemento móvel.

2.4.2 Constante do registrador (K) - número pelo qual se deve multiplicar a leitura domostrador para se obter a quantidade de energia elétrica a ser medida.

2.4.3 Constante primária (Kp) - constante do disco multiplicada pela relação de transformaçãodos transformadores para instrumentos associados ao medidor.

2.4.4 Erro absoluto - diferença entre a quantidade de energia elétrica determinada através daindicação do medidor e a determinada através da indicação do medidor padrão ou pelométodo da Potência x Tempo. Se a diferença é negativa, o medidor está atrasado; se épositiva o medidor está adiantado.

2.4.5 Erro relativo - quociente obtido da divisão do erro absoluto pela quantidade de energiaelétrica determinada através da indicação do medidor padrão ou pelo método dePotência x Tempo.

2.4.6 Erro percentual - erro relativo do medidor multiplicado por 100.

2.4.7 Erro percentual admissível - maior erro percentual do medidor admitido nestas

4

Instruções.

2.4.8 Exatidão percentual - quociente obtido da divisão da energia determinada através daindicação do medidor pela energia determinada através do medidor padrão (ou pelométodo da Potência x Tempo) multiplicada por 100.

2.4.9 Relação do registrador (Rr) - número de rotações da roda que engrena com o elementosmóvel, correspondente a uma rotação completa do primeiro ponteiro ou cilindrociclométrico.

2.4.10 Relação do acoplamento (Ra) - número de rotações do elemento móvel correspondente auma rotação completa da primeira roda do registrador.

2.4.11 Relação total das engrenagens (Re) - número de rotações do elemento móvel,correspondente a uma rotação completa do primeiro ponteiro ou cilindro ciclométrico.

2.5 Termos usados nos ensaios

2.5.1 Aferição - determinação dos erros do medidor.

2.5.2 Calibração - manejo dos dispositivos de calibração do medidor, de modo a fazê-loindicar, dentro dos erros admissíveis, a energia a ser medida.

2.5.3 Tensão de calibração - tensão com a qual é calibrado o medidor.

2.5.4 Tensão nominal - tensão para a qual o medidor é projetado e que serve de referênciapara a realização dos ensaios constantes das presentes Instruções.

2.5.5 Freqüência nominal - freqüência para a qual o medidor é projetado e que serve dereferência para a realização dos ensaios constantes das presentes Instruções.

2.5.6 Corrente nominal - intensidade de corrente para a qual o medidor é projetado e que servede referência para a realização dos ensaios constantes das presentes Instruções.

2.5.7 Corrente máxima (Imax) - maior intensidade de corrente estabelecida pelo fabricante quepode ser conduzida em regime permanente sem que o medidor deixe de satisfazer àscondições mínimas das presentes Instruções.

2.5.8 Carga pequena - Carga que corresponde a uma corrente no medidor igual a 1/10 dacorrente nominal, com tensão e freqüência nominais e com fator de potência unitário.

2.5.9 Carga nominal - carga que corresponde a uma corrente no medidor igual à correntenominal, com tensão e freqüência nominais e com fator de potência unitário.

2.5.10 Carga indutiva - carga que corresponde a uma corrente no medidor igual à correntenominal, com tensão e freqüência nominais e com fator de potência igual a 0,5 indutivo.

2.5.11 Fator de distorção de uma onda - relação entre o valor eficaz do resíduo (obtidosubtraindo-se da onda completa o seu termo senoidal) e o valor eficaz da ondacompleta, expressa em percentagem.

2.5.12 Velocidade nominal - velocidade angular do elemento móvel quando o medidor estácalibrado com erro zero e alimentado com tensão, freqüência e corrente nominais e ofator de potência é unitário.

3. CLASSIFICAÇÃO EM MODELOS E GRUPOS

3.1 Consideram-se de um mesmo modelo, os medidores feitos por um mesmo fabricante,com a mesma designação, mesmo projeto básico e que apresentam as seguintescaracterísticas comuns:

a) disposição, forma e montagem dos circuitos magnéticos;

b) disposição, forma e montagem dos circuitos elétricos;

c) velocidade nominal;

d) conjugado motor à carga nominal, por elemento;

e) compensações;

5

f) dispositivos de calibração;

g) sistemas de mancais;

h) relação entre a corrente máxima e a corrente nominal;

i) características elétricas e mecânicas dos discos;

j) dimensões externas;

l) número de elementos motores;

m) número de discos;

n) número de ímãs;

o) número de fios;

p) peso do elemento móvel;

3.2 Medidores feitos por fabricantes distintos, ainda que tenham o mesmo projeto básico eapresentem características comuns, devem ter designação de modelo diferente.

3.3 Medidores de um mesmo modelo são divididos em grupos segundo as característicasabaixo:

a) tensão nominal;

b) freqüência nominal;

c) corrente nominal.

4. CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS

4.1 Base - A base do medidor deve ser de construção rígida, fabricada em liga de alumíniosilício fundida sob pressão e não deve ter parafusos, rebites ou dispositivos de fixaçãodas partes internas do medidor que possam ser retiradas sem violação do selo da tampado medidor. A base deve ter dispositivos para sustentar o medidor e um ou mais furosna sua parte inferior ou no bloco de terminais para sua fixação, localizados de modo aimpedir a remoção do medidor sem violação dos selos da tampa do bloco de terminais.

4.2 Bobinas de corrente - As bobinas de corrente devem ser montadas de modo a nãoproduzirem vibrações audíveis e não sofrerem deslocamentos que possam afetar acalibração do medidor.

4.3 Bobinas de potencial - As bobinas de potencial devem ser montadas de modo a ficaremfixadas ao núcleo e não produzirem vibrações audíveis.

4.4 Compartimento do bloco de terminais - O compartimento do bloco de terminais, quandoexistir, deve formar com a base uma peça única.

4.5 Bloco de terminais - O bloco de terminais deve ser feito de material isolante capaz denão apresentar deformações visíveis após o medidor ter sido submetido ao ensaio deaquecimento com a corrente máxima.

4.6 Terminais de prova - Os medidores da amostra destinados a aprovação do modelodevem possuir terminais de prova, exceto no caso de haver terminais separados paracada bobina de potencial.

4.7 Discos - Os discos devem ter rigidez suficiente para evitar empeno. A borda, de pelomenos um disco, deve ter marca indelével de cor preta para referência na contagem dasrotações, marca e/ou ranhuras para aferição estroboscópica e 100 divisões ou riscos,numeradas de dez em dez, para aferição por comparação com o medidor padrão.

4.8 Dispositivos de calibração - os medidores devem ter dispositivos de calibração paracarga pequena, carga nominal e carga indutiva.

Os medidores devem possuir, além desses dispositivos, o do equilíbrio dos conjugados.

Estes dispositivos devem ser de fácil operação e não devem sofrer alterações, seja com

6

o decorrer do tempo, ou causadas por golpes ou vibrações a que os medidores estãosujeitos.

Ficam dispensados dos dispositivos de calibração para a carga indutiva, os medidoresque possuírem compensação para este fim.

4.9 Dispositivos de selagem - Todo medidor deve ter dispositivos independentes paraselagem da tampa do medidor e da tampa do bloco de terminais.

4.10 Estrutura - A estrutura deve ter rigidez suficiente para evitar deformações que possamafetar a exatidão da medição; a estrutura pode formar com a base uma peça única.

4.11 Ímãs - Os ímãs devem ter acabamento que evite ferrugem, corrosão, formação deescamas e devem ser fabricados com material que mantenha indução magnéticapraticamente inalterável com o tempo.

4.12 Mancais - Os mancais não devem produzir vibrações audíveis do elemento móvel edevem ser de fácil substituição.

4.13 Mostrador - O mostrador deve ser do tipo de ponteiros ou de ciclômetro. Os centros doscírculos numerados devem estar dispostos numa reta horizontal ou em um arco comcorda horizontal. Em ambos os tipos deve indicar pelo menos 9999 kWh para aconstante do registrador “K” igual a um. Quando “K” for diferente de um, seu valor deveser indicado no mostrador assim:

K = . . . . . . . . . . . . . . . .

ou Multiplicar por . . . . . . . . . . . . . . .

4.14 Registrador - O registrador não deve efetuar um ciclo completo quando o medidor ésubmetido a funcionamento contínuo durante 400 h com a corrente máxima, tensãonominal, freqüência nominal e fator de potência unitário.

O registrador deve ter disposição tal que permita sua fácil substituição e deve ter relaçãoRr gravada frontalmente em lugar visível.

4.15 Sentido de rotação do elemento móvel - O sentido de rotação do elemento móvel deveser da esquerda para a direita do medidor visto de frente e deve ser indicado por umaseta.

4.16 Sentido de rotação dos ponteiros e relação de engrenagens - O primeiro ponteiro devegirar no sentido horário; os demais ponteiros que se seguem ao primeiro devem giraralternadamente em sentidos contrários. A relação de engrenagens dos ponteiros deveser de 10:1.

4.17 Tampa do medidor - A tampa do medidor deve ser inteiriça, moldada em uma única peçaindeformável e totalmente transparente; deve ser adaptada à base de modo a impedir aentrada de insetos e de poeira, bem como impedir a fraude por introdução de corposestranhos sem deixar vestígios; não deve ter furos na face frontal; deve ser montadasobre uma gaxeta de material não higroscópico e resistente à deterioração nascondições normais de serviço.

4.18 Tampa do bloco de terminais - A tampa do bloco de terminais deve ter gravadas asindicações LINHA e CARGA e deve conter na face interior e esquema de ligaçõesinternas do medidor que deve estar de acordo com os esquemas das figuras 1 a 7.

4.19 Terminais - os terminais devem permitir ligações seguras e permanentes dos condutoresda LINHA e da CARGA, e devem ter capacidade para suportar a corrente máxima domedidor. A disposição dos terminais deve ser do tipo de ligação LINHA-CARGA, e deveestar de acordo com as figuras 1 a 7.

4.20 Placa de identificação - Todo medidor deve ser provido de placa de identificaçãocolocada de modo a ser visível com a tampa do medidor no lugar, contendo no mínimo,as seguintes informações marcadas de modo indelével:

a) nome ou marca do fabricante (. . . . . . . . . . . . . . . .)

7

b) número de série (. . . . . .) - ano de fabricação (. . . . . . .)

c) modelo (. . . . . . . . . . . . . .)

d) freqüência nominal, tensão nominal e corrente nominal (. . . .Hz. ... . .V. . . . .A)

e) número de fases (. . . . . . . . . . . . . . . . . FASES)

f) número de elementos motores (. . . . . . . . - ELEMENTOS) ou (. . . . . . . . .EL)

g) número de fios (. . . . . . . . . . . . . FIOS)

h) constante do disco (Kd . . . . . . . . . . . . . . .Wh/r)

i) corrente máxima (Imax . . . . . . . . . . . . . .)

j) classe (. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .)

l) relação de transformação ( )

m) Portaria de aprovação de modelo (Ap. Mod. INMETRO no. . . . . . . . . . . ./19. . . )

O nome ou marca do fabricante poderá estar indicado no mostrador em vez de na placade identificação.

Na placa de identificação deve constar apenas um valor nominal para freqüência, umpara tensão e um para corrente.

A reserva de espaço para a relação de transformação destina-se, apenas, aos casos emque é necessária esta indicação.

4.21 Tensão nominal - as tensões nominais devem ser:

120V ou 240V ou 360V ou 480V.

4.22 Corrente nominal - as correntes nominais devem ser:

15A para medidores destinados à instalação sem transformadores de corrente;

2,5A para medidores destinados à instalação com transformadores de corrente;

4.23 Corrente máxima - as correntes máximas devem ser:

120A para medidores destinados à instalação sem transformadores de corrente;

10A para medidores destinados à instalação com transformadores de corrente;

4.24 Freqüência nominal - a freqüência nominal deve ser:

60 Hz.

4.25 Velocidade nominal - a velocidade nominal do elemento móvel deve ser:

8 1/3 rpm ou 16 2/3 rpm.

4.26 Dimensões máximas - as dimensões máximas dos medidores devem estar de acordocom a figura 11.

4.27 Todas as partes ou peças que constituem o medidor devem ser constituídas pormateriais que permitam desempenho praticamente inalterável do medidor durante suavida útil que, no mínimo, deve ser 15 anos, e que dificultem a possibilidade de fraude,deformações mecânicas, corrosão excessiva e desgaste prematuro.

5. AMOSTRAGEM

5.1 A amostra deve ser constituída de quatro medidores do mesmo modelo e grupo, dosquais três devem ser submetidos a todos os ensaios constantes das presentesInstruções e o outro deve ser desmontado para verificação das característicasconstrutivas.

5.2 Os medidores devem ser acompanhados das instruções em português relacionadas aseguir:

8

5.2.1 Procedimento para calibração em circuito monofásico, bem como para o equilíbrio dosconjugados.

5.2.2 Informação das características dos subitens c - d - i - m - n -p do item 3.1 das presentesinstruções.

5.2.3 Valores limites das tensões de calibração.

5.2.4 Desenho esquemático contendo o disposto nos subitens a - b - e - f - g - j do item 3.1destas Instruções, bem como do compartimento do bloco de terminais, se existir, dobloco de terminais, dos terminais e da tampa do bloco de terminais.

5.2.5 Informações dos materiais que constituem as partes e peças do medidor, tais como:tampa do medidor, base, estrutura, mancais, imã e bloco de terminais.

5.3 No recebimento da amostra os medidores devem ser inspecionados. Os medidoresencontrados com defeitos ocasionados pelo transporte deverão ser substituídos. Aamostra com falta de uniformidade nas placas de identificação ou com placa emdesacordo com o item 4.20 deverá ser substituída.

5.4 Após a conclusão dos exames e ensaios a amostra não será devolvida. Os medidoresque constituem a amostra serão arquivados no INMETRO.

6. CONDIÇÕES GERAIS PARA A REALIZAÇÃO DOS ENSAIOS

6.1 Antes de serem iniciados os ensaios, os medidores devem ser aferidos e, senecessário, calibrados conforme o estabelecido no item 5.2, de maneira a ajustar oserros percentuais de acordo com o item “a” das observações da tabela 4. Os medidoresdevem ser também ajustados quanto ao equilíbrio dos conjugados de acordo com asinstruções do fabricante (item 5.2).

6.2 Após o ensaio da verificação das margens de calibração, os medidores devem ser 5.2m,não sendo mais permitido atuar em sua calibração após essa operação.

6.3 A aferição dos medidores em todas as condições de todos os ensaios, em que éexigida a determinação de seus erros, deve ser feita pelo método da Potência x Tempoou pelo método do Medidor Padrão.

6.4 Durante os ensaios, os medidores devem estar na posição vertical com uma tolerânciade ± 0,5°.

6.5 Os ensaios devem ser feitos utilizando-se tensões e correntes com forma de ondasenoidal, cujo fator de distorção não exceda 5%.

6.6 Durante os ensaios as variações da freqüência não devem exceder a ± 0,5% e asvariações da tensão e da corrente não devem exceder ±2%.

6.7 Os ensaios devem ser realizados na ordem indicada no item 7.1.

6.8 Diariamente, antes de iniciar os ensaios, os medidores devem ficar durante uma horasob tensão e freqüência nominais.

6.9 As correntes de ensaio devem ser aplicadas em valores progressivos e na passagem deuma para a outra condição de cada ensaio, deve-se aguardar um intervalo de temposuficiente (cerca de 10 min) para que os medidores alcancem um regime estável, antesde iniciar a contagem do número de rotações para a determinação dos seus erros.

6.10 Em cada condição de qualquer ensaio, deve ser anotada a temperatura ambiente.

6.11 A temperatura ambiente média, determinada durante a calibração dos medidores, deveser considerada como a temperatura de referência e deve estar compreendida entre20°C e 30°C. Durante os ensaios (com exceção da verificação do aquecimento com acorrente máxima), a temperatura ambiente também deve estar compreendida entre 20°Ce 30°C, e não deve variar acima de ± 2°C.

6.12 Deve ser aplicado o coeficiente de temperatura Ct calculado de acordo com o item7.2.12, sempre que o erro percentual ultrapassar o erro admissível devido à influência da

9

elevação de temperatura.

6.13 Na apreciação dos erros admite-se um afastamento de 0,3%.

6.14 Nos medidores com registradores do tipo ciclométrico, os ensaios devem ser efetuadosquando somente o cilindro mais rápido estiver girando.

6.15 Os medidores polifásicos devem ser ensaiados com todos os circuitos de potencialligados em paralelo e com todos os circuitos de corrente ligados em série, excetoquando o ensaio especificar em contrário.

6.16 O sistema de referência (medidor padrão ou equipamento do método da Potência xTempo) usado em qualquer ensaio deve estar aferido o mais próximo possível dacondição em que ele for utilizado.

6.17 Após a realização dos ensaios os medidores ensaiados não deverão apresentareventuais deformações, sinais de oxidação, volatização e condensação excessiva.

7. ENSAIOS

7.1 Os ensaios são os seguintes:

a) dielétrico (ensaio de tensão aplicada);

b) verificação das margens de calibração;

c) independência dos elementos motores;

d) comparação dos circuitos de corrente para medidores de dois elementos, quatro fios,ligação triângulo;

e) marcha em vazio;

f) determinação da corrente de partida;

g) influência da variação da corrente;

h) influência da variação do fator de potência para medidores de dois elementos, trêsfios, ligação triângulo;

i) influência da variação da tensão;

j) influência da variação da freqüência;

l) influência da variação da posição do medidor;

m) influência do campo magnético externo;

n) influência da elevação da temperatura;

o) influência da sobrecarga de curta duração;

p) influência do atrito do registrador;

q) verificação do aquecimento com a corrente máxima;

r) perdas (ativa e aparente) de cada circuito de potencial;

s) perdas (ativa e aparente) de cada circuito de corrente;

t) verificação da permanência à carga pequena;

u) dielétrico (ensaio de tensão aplicada reduzida).

Se no decorrer dos ensaios forem verificadas indicações de instabilidade, o medidordeverá ser submetido, imediatamente, ao ensaio de verificação da permanência à cargapequena, de acordo com o item 7.2.19.

7.2 Descrição dos ensaios

7.2.1 Dielétrico (ensaio de tensão aplicada) - o ensaio deve ser feito:

a) entre os terminais de linha (ou de carga), com os terminais de prova desligados;

10

b) entre os terminais de linha (ou de carga) e a base do medidor com os terminais deprova ligados.

Nos medidores com terminais separados para cada bobina de potencial, este ensaiotambém deverá ser feito entre os circuitos de corrente e potencial, e entre cada umdeles e a base

Aplica-se uma tensão eficaz de 100V à freqüência nominal, aumentando-se essa tensãoà razão de 100V, em cada 5s, até atingir-se 2500V.

A tensão é mantida nesse valor durante 60s, e é reduzida depois a zero, na mesmarazão.

Durante o ensaio não deverá ocorrer descarga disruptiva nem ruído característico deefeito corona.

7.2.2 Verificação das margens de calibração - as margens de calibração para a carganominal, carga indutiva e carga pequena, devem ser determinadas, partindo-se domedidor calibrado e atuando-se nos respectivos dispositivos de calibração.

As margens de calibração do equilíbrio dos conjugados, devem ser determinadas comtodos os circuitos de potencial ligados em paralelo e com cada circuito de correnteligado individualmente com carga nominal. Partindo-se do medidor calibrado,determinam-se as margens de equilíbrio dos conjugados atuando-se no dispositivoadequado do elemento considerado.

Nos medidores de dois elementos, quatro fios, ligação triângulo, as duas bobinas decorrente que constituem um dos elementos motores, devem ser ligadas em série.

As margens de calibração não poderão ser inferiores a:

± 2% na carga nominal;± 1% na carga indutiva;

± 3% na carga pequena;± 2% no equilíbrio dos conjugados.

7.2.3 Independência dos elementos motores - O ensaio deve ser feito sob tensão e freqüêncianominais, fator de potência unitário, variando-se as ligações e a corrente de acordo comas condições das tabelas 1 e 2.

A execução deste ensaio é feita usando-se duas fases e neutro de um sistema trifásico,ligação estrela, para os medidores de dois elementos, e três fases e neutro de umsistema trifásico, ligação estrela, para os medidores de três elementos. Os circuitos depotencial e de corrente do elemento “A” devem ser ligados entre a fase 1 e o neutro(ligação normal).

Nos medidores de dois elementos motores quatro fios, ligação triângulo, considera-seelemento A, o elemento motor constituído por uma bobina de potencial e as duasbobinas de corrente ligadas em série; considera-se elemento B o outro elemento motor(tabela 1).

Os medidores não poderão apresentar erros superiores aos erros percentuaisadmissíveis especificados nas tabelas 1 e 2.

7.2.4 Comparação dos circuitos de corrente para medidores de dois elementos motores,quatro fios, ligação triângulo.

O ensaio deve ser realizado com tensão nominal, freqüência nominal e fator de potênciaunitário.

A corrente e as ligações dos dois circuitos de corrente do elemento motor sob ensaiodevem ser variadas de acordo com a tabela 3.

Os medidores não poderão apresentar erros superiores aos erros percentuaisadmissíveis indicados na tabela 3.

7.2.5 Marcha em vazio - O ensaio deve ser feito com todos os circuitos de potencial ligadosem paralelo, com 110% da tensão nominal e freqüência nominal e com os circuitos de

11

corrente não alimentados. O elemento móvel não poderá completar uma rotação durante15 minutos.

7.2.6 Determinação da corrente de partida - O ensaio deve ser realizado aplicando-se tensão efreqüência nominais, intensidade de corrente variável e fator de potência unitário.

A intensidade da corrente aplicada deve ser elevada na razão de 5 mA por segundo atéque o elemento móvel dê uma rotação completa.

O medidor não poderá ter corrente de partida superior a:

0,8% da corrente nominal para medidores sem catraca.

1,5% da corrente nominal para medidores com catraca.

7.2.7 Influência da variação da corrente - O ensaio deve ser realizado sob tensão e freqüêncianominais, variando-se a corrente e o fator de potência de acordo com as condições databela 4.

Os medidores não poderão apresentar erros superiores aos erros percentuaisadmissíveis especificados na tabela 4.

7.2.8 Influência da variação do fator de potência para medidores de dois elementos três fios.

O ensaio deve ser realizado com tensão nominal e freqüência nominal.

Devem ser aplicados a cada circuito de corrente, separadamente, intensidades decorrente e fator de potência de acordo com a tabela 5.


7.2.9 Influência da variação da tensão - O ensaio deve ser feito com freqüência nominal e fatorde potência unitário, variando-se a tensão e a corrente de acordo com as condições databela 6.


7.2.10 Influência da variação da freqüência - O ensaio deve ser feito com tensão nominal e fatorde potência unitário, variando-se a corrente e a freqüência de acordo com as condiçõesda tabela 7.


7.2.11 Influência da variação da posição do medidor - O ensaio deve ser realizado com tensão efreqüência nominais, fator de potência unitário, variando-se a corrente e a posição domedidor de acordo com as condições da tabela 8.


7.2.12 Influência do campo magnético externo - O ensaio deve ser realizado com tensão efreqüência nominais, fator de potência unitário e intensidade de corrente igual a 10% dacorrente nominal, variando-se a posição de um campo magnético externo em relação aomedidor, conforme condições 2, 3 e 4 especificadas na tabela 9.

O campo magnético externo deve ser produzido por uma corrente de 100A, defreqüência igual à freqüência nominal e aproximadamente em fase com a tensão aplicadaao medidor, circulando em um condutor disposto de modo a formar uma espira com aforma de um quadrado de 2 m de lado. Os fios de retorno deste condutor devem sair dolado CD, o mais afastado possível do medidor. Os lados AD e BC são opostos e o ladoAB fica próximo ao medidor.

As figuras 8, 9 e 10 correspondem às posições que a espira deve assumir em relação aomedidor para a execução das condições 2, 3 e 4, respectivamente.

12

Na condição 2, coloca-se a espira em plano horizontal, atrás do medidor, ficando o ladoAB paralelo ao plano de fixação do medidor e na altura do centro do elemento móvel. Adistância entre o centro do elemento móvel e o centro do lado AB, deve ser 35 cm (figura8).

Na condição 3, coloca-se a espira em plano vertical, atrás do medidor, ficando o lado ABparalelo ao eixo do elemento móvel. A distância entre o centro do elemento móvel e ocentro do lado AB deve ser 35 cm e o plano da espira deve ser perpendicular ao planode fixação do medidor (figura 9).

Na condição 4, coloca-se a espira em plano vertical, ao lado do medidor, ficando o ladoAB à esquerda ou à direita do medidor e paralelo ao eixo do elemento móvel. O plano daespira deve ser paralelo ao plano de fixação do medidor e deve passar pelo eixo doelemento móvel; o centro do lado AB deve ficar na altura do centro do elemento móvel ea 35 cm do seu eixo (figura 10).


7.2.13 Influência da elevação da temperatura - O ensaio deve ser realizado com tensão efreqüência nominais, variando-se a corrente, o fator de potência e a temperatura deacordo com as condições da tabela 10 e com o medidor mantido e alimentado nointerior de uma estufa cuja temperatura deve ser controlada.

Antes de se submeter o medidor às condições estabelecidas na tabela 10, o medidordeve ficar com o circuito de potencial alimentado com a tensão e freqüência nominaisdurante 1 hora.

Para executar as três primeiras condições a temperatura da estufa deve ser mantidaentre 20°C e 30°C.

A tomada das leituras para determinação dos erros deve ser precedida da aplicaçãodurante 15 minutos da corrente e do fator de potência, correspondente a cada condiçãoespecificada na tabela 10.

Para executar as demais condições (4, 5 e 6) a temperatura da estufa deve ser elevadae mantida 20°C acima da temperatura das condições anteriores (1, 2 e 3).

Duas horas após a temperatura da estufa ter sido elevada em 20°C, inicia-se a tomadadas leituras, para determinar os erros correspondentes às condições 4, 5 e 6.

Admite-se uma correção na determinação dos erros para variações na elevação datemperatura da estufa não superiores a 2°C empregando-se os coeficientes detemperatura calculados pela expressão:

Ce e

t tt

f i

f i

=−

−

Sendo:

Ct = coeficiente de temperatura.

ei = erro percentual do medidor nas condições de referência (1, 2 e 3).

ef = erro percentual do medidor nas condições correspondentes às respectivascondições de referência, após a elevação da temperatura (4, 5 e 6).

ti = temperatura da estufa nas condições de referência (1, 2 e 3).

tf = temperatura da estufa nas condições correspondentes às respectivas condições dereferência, após a elevação da temperatura (4, 5 e 6).


13

7.2.14 Influência da sobrecarga de curta duração - O ensaio deve ser realizado com tensão efreqüência nominais. A corrente de ensaio deve ser aplicada durante 0,5 segundo a serigual a 2000A para medidores com corrente nominal de 15A e igual a 100A paramedidores com corrente nominal de 2,5A. O fator de potência deve seraproximadamente unitário.

Os medidores devem ser aferidos antes e 2 horas depois da sobrecarga para as cargasnominal, pequena e indutiva.

A duração do ensaio deve ser convenientemente verificada com um condutor de ciclosou instrumento equivalente.

O medidor não poderá apresentar afastamentos dos erros percentuais superiores a1,5%, entre as aferições correspondentes efetuadas antes e após a sobrecarga.

7.2.15 Influência do atrito do registrador - O ensaio deve ser realizado com tensão e freqüêncianominais, com 10% da corrente nominal e fator de potência unitário.

Determina-se o erro percentual do medidor primeiramente com o registrador eposteriormente sem o registrador.

O afastamento dos erros percentuais do medidor determinados com o registrador e semo registrador, não poderá ser superior a 0,5%, nos registradores de ponteiros, e 0,5% xN para os registradores ciclométricos até um máximo de 2,0%, sendo N o número decilindros girando simultaneamente.

7.2.16 Verificação do aquecimento com a corrente máxima - O ensaio deve ser realizadocolocando-se o medidor no interior de uma estufa onde a temperatura deve ser mantidaentre 35°C e 38°C.

O medidor deve ser colocado em posição de serviço com as tampas (do medidor e dobloco de terminais) colocadas, com todos os terminais dos circuitos de corrente ligadoscom o condutor de maior seção que o terminal permitir, sendo estes condutores decobre, isolados e com comprimento de 3 m para a entrada e saída e de 6 m para asligações intermediárias.

O medidor deve ser alimentado continuamente com a tensão nominal, freqüêncianominal, corrente máxima e fator de potência unitário.

As temperaturas das bobinas de corrente devem ser medidas com pares termoelétricosaplicados entre as espiras em suas porções médias, e as temperaturas dos terminaisde corrente devem ser também medidas com pares termoelétricos.

Devem ser anotadas periodicamente as indicações das temperaturas até ser verificada aestabilização térmica.

As diferenças entre as temperaturas obtidas após a estabilização térmica e ascorrespondentes temperaturas da estufa, não poderão ser superiores a 60°C nasbobinas de corrente e 45°C nos terminais, e não poderão haver deformações mecânicasvisíveis no isolamento, após a realização do ensaio.

7.2.17 Perdas (ativa e aparente) do circuito de potencial - As perdas (ativa e aparente) devemser determinadas com tensão e freqüência nominais.

As perdas, excluída à proporcionada pela eventual lâmpada indicadora, não poderãoexceder a 2W e 8VA.

7.2.18 Perdas (ativa e aparente) de cada circuito de corrente - As perdas (ativa e aparente)devem ser determinadas com corrente e freqüência nominais.

As perdas não poderão exceder a 2W e 2,5VA.

7.2.19 Verificação da permanência à carga pequena - O ensaio deverá ser realizado com tensãoe freqüência nominais, com 10% da corrente nominal e fator de potência unitário, emfuncionamento contínuo de pelo menos 8 h.

14

Deverão ser tomadas cinco leituras consecutivas com intervalos regulares durante operíodo de funcionamento.

O afastamento do erro percentual do medidor entre duas quaisquer leituras não poderáultrapassar 1,0%.

7.2.20 Dielétrico (ensaio de tensão aplicada reduzida) - O ensaio deverá ser realizado conformeindicado no item 7.2.1, com exceção da tensão máxima aplicada, que é de 1500V.

Durante a realização do ensaio não poderá ocorrer descarga disruptiva nem ruídocaracterístico do efeito corona.

7.3 Uma vez feito os ensaios, os medidores não poderão apresentar eventuais deformações,sinais de oxidação, volatização e condensação excessiva.

8. SOLICITAÇÃO PARA APROVAÇÃO

8.1 O fabricante ou seu representante legal encaminha ao INMETRO requerimentosolicitando aprovação do modelo, obedecidas as exigências constantes do item 5 daspresentes Instruções e contendo as seguintes informações:

- no do CGC no Ministério da Fazenda;

- no da Inscrição Estadual e no caso de instrumentos importados, as mesmasinformações relativas a seu representante no Brasil.

9. APROVAÇÃO

9.1 O modelo é considerado aprovado quando todos os medidores da amostra atenderem àspresentes Instruções.

10. DISPOSIÇÕES GERAIS

10.1 Os exames e ensaios serão realizados no INMETRO.

10.2 Informações alusivas aos resultados de exame e ensaios só poderão ser fornecidos aorepresentante legal do fabricante do medidor.

Tabela 1 - Independência dos elementos motores dos medidores de dois elementos

Ligações do elemento “B” Erro percentual admissível

Condições Circuito Circuito de Percentagem da corrente nominal nos elementos “A” e“B”

de tensão corrente 20 40 100 200

1 (*) Fase 1normal

Desligado - e1 - e1’

2 Fase 1invertida

Desligado - e1 ± 1,0 - e1’ ± 1,0

3 Fase 2normal

Desligado - e1 ± 1,0 - e1’ ± 1,0

4 Fase 2invertida

Desligado - e1 ± 1,0 - e1’ ± 1,0

5 (*) Fase 1normal

Fase 1normal

e5 - e5’ -

6 Fase 1invertida

Fase 1invertida

e5 ± 1,0 - e5’ ± 1,0 -

7 Fase 2 Fase 2 e5 ± 1,0 - e5’ ± 1,0 -

15

normal normal

8 Fase 2invertida

Fase 2invertida

e5 ± 1,0 - e5’ ± 1,0 -

(*) Condições de referência.

Tabela 2 - Independência dos elementos motores dos medidores de três elementos

Ligações do elemento “B” Ligações do elemento “C” Erro percentual admissível

Condições Circuito Circuito de Circuito Circuito de Percentagem da corrente nominal noselementos “A”, “B” e “C”

de tensão corrente de tensão corrente 20 60 100 300

1 (*) Fase 1normal

Desligado Fase 1normal

Desligado - e1 - e1’

2 Fase 2normal


Desligado - e1 ± 1,0 - e1’ ± 1,0

3 Fase 3normal


Desligado - e1 ± 1,0 - e1’ ± 1,0

4 (*) Fase 1normal

Fase 1normal

Fase 1normal

Fase 1normal

e4 - e4’ -

5 Fase 2normal

Fase 2normal

Fase 3normal

Fase 3normal

e4 ± 1,0 - e4’ ± 1,0 -

6 Fase 3normal

Fase 3normal

Fase 2normal

Fase 2normal

e4 ± 1,0 - e4’ ± 1,0 -

(*) Condições de referência

Tabela 3 - Comparação dos circuitos de corrente em medidores polifásicos de dois elementos,quatro fios, ligação triângulo

Condições Ligações dos circuitosde corrente

Percentagens dacorrente nominal

Erro percentualadmissível do medidor

1 (*) ambos ligados 20 e1

2 só o circuito A ligado 40 e1 ± 1,0

3 só o circuito B ligado 40 e1 ± 1,0

4 (*) ambos ligados 200 e4

5 só o circuito A ligado 400 e4 ± 1,0

6 só o circuito B ligado 400 e4 ± 1,0


Tabela 4 - Influência da variação da corrente

16

Condições Percentagem daCorrente nominal

Erro percentual admissível

Fator de potênciaunitário

Fator de potência 0,5indutivo

1 5 ± 2,5 -

2 10 - ± 2,5

3 (**) e3 -

4 20 - ± 2,0

5 ± 2,0 -

6 50 - ± 2,0

7 ± 2,0 -

8 (**) 100 - e8

9 (**) e9 -

10 150 - ± 2,0

11 ± 2,0 -

12 200 - ± 2,0

13 ± 2,0 -

14 300 - ± 2,0

15 ± 2,0 -

16 400 - ± 2,0

17 ± 2,0 -

18 acima de 400 - ± 2,0

19 e seguintes ± 2,0 -

(**) condições de calibração

Observações:

a) os erros percentuais admissíveis para e3, e8 e e9 são de ± 0,5%;

b) os medidores destinados a instalação com transformadores para instrumentos devemsatisfazer às condições de 1 a 17 inclusive;

c) as condições 18, 19 e seguintes só devem ser exigidas para os medidores cujacorrente máxima seja 120 A. Nestas condições, a corrente deve ser elevada de 100% em100% da corrente nominal, de acordo com item 6.9, até atingir-se a corrente máxima;

d) se nos ensaios do medidor, certos pontos ultrapassarem os limites indicados na tabela4, é permissível deslocar o eixo das abcissas, paralelamente a ele mesmo de modo que e3,e8 e e9 não ultrapassem os erros percentuais admissíveis especificados na observação a.

Tabela 5 - Influência da variação do fator de potência para os medidores de dois elementos, trêsfios, ligação triângulo

Condições Percentagem dacorrente nominal

Fator de potência Erro percentualadmissível

1 (*) 20 1,0 e1

17

2 20 0,866 capacitivo e1 ± 2,0

3 (*) 100 1,0 e3

4 100 0,866 capacitivo e3 ± 1,0

5 (*) 200 (***) 1,0 e5

6 200 (***) 0,866 capacitivo e5 ± 1,0

7 (*) 400 (***) 1,0 e7

8 400 (***) 0,866 capacitivo e7 ± 1,5


(***) Para medidores com Imax maior que 400% da corrente nominal as condições 5 e 6 devem serfeitas com 50% de Imax e as condições 7 e 8 com 100% de Imax.

Tabela 6 - Influência da variação da tensão


Percentagem datensão nominal

Erro percentualadmissível

1 (*) 10 100 e1

2 10 90 e1 ± 1,5

3 10 110 e1 ± 1,5

4 (*) 100 100 e4

5 100 90 e4 ± 1,0

6 100 110 e4 ± 1,0


Tabela 7 - Influência da variação da freqüência


Percentagem dafreqüência nominal


1 (*) 10 100 e1

2 10 95 e1 ± 1,5

3 10 105 e1 ± 1,5

4 (*) 100 100 e4

5 100 95 e4 ± 1,0

6 100 105 e4 ± 1,0


Tabela 8 - Influência da variação da posição do medidor


Posição do eixo doelemento móvel


1 (*) 10 Vertical e1

2 10 inclinado 3° à direita e1 ± 1,5

3 10 inclinado 3° à esquerda e1 ± 1,5

18

4 10 inclinado 3° para frente e1 ± 1,5

5 10 inclinado 3° para trás e1 ± 1,5

6 (*) 100 Vertical e6

7 100 inclinado 3° à direita e6 ± 1,0

8 100 inclinado 3° à esquerda e6 ± 1,0

9 100 inclinado 3° para frente e6 ± 1,0

10 100 inclinado 3° para trás e6 ± 1,0


Tabela 9 - Influência do campo magnético externo

Condições Intensidade de correntena espira (ampères)


1 (*) 0 e1

2 100 e1 ± 1,0

3 100 e1 ± 1,0

4 100 e1 ± 1,0


Nota: As condições 2, 3 e 4 referem-se às posições da espira externa (figuras 9, 10 e 11).

Tabela 10 - Influência da elevação da temperatura

Condições Temperatura °C Percentagem dacorrente nominal

Fator de potência Erro percentualadmissível

1 (*) Ambiente (t1 ) 10 1 e1

2 (*) Ambiente (t2 ) 100 1 e2

3 (*) Ambiente (t3 ) 100 0,5 indutivo e3

4 t1 + 20 10 1 e1 ± 2,0

5 t2 + 20 100 1 e2 ± 2,0

6 t3 + 20 100 0,5 indutivo e3 ± 2,0


Ministério da Indústria e do Comércio -...

Documents

Transcript of Ministério da Indústria e do Comércio -...