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ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

NBR 5282JUN 1998

Capacitores de potência em derivaçãopara sistema de tensão nominal acimade 1 000 V - Especificação

Palavras-chave: Capacitor. Capacitor de potência 22 páginas

Origem: Projeto NBR 5282:1997CB-03 - Comitê Brasileiro de EletricidadeCE-03:033.04 - Comissão de Estudo de Capacitores de Potência emDerivaçãoNBR 5282 - Shunt power capacitors for a.c. power systems above 1 000 Vnominal voltage - SpecificationDescriptors: Capacitor. Power capacitorEsta Norma substitui a NBR 5282:1988Válida a partir de 30.07.1998

SumárioPrefácio1 Objetivo2 Referências normativas3 Definições4 Requisitos gerais5 Requisitos específicos6 EnsaiosANEXOSA Requisitos adicionais para capacitores de filtros de

potênciaB Forma de sobretensão para o ensaio de durabilidadeC Requisitos relativos à equivalência de projetos de

elementos e projetos de unidade de ensaioD Definição das dimensões do elemento e da caixa

Prefácio

A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é oFórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras,cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Bra-sileiros (CB) e dos Organismos de Normalização Setorial(ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE),formadas por representantes dos setores envolvidos,delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros(universidades, laboratórios e outros).

Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbitodos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre osassociados da ABNT e demais interessados.

Os anexos A, B, C e D têm caráter normativo.

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condições relativas às caracterís-ticas técnicas e regras de segurança, bem como prescreveos métodos de ensaio, das unidades capacitivas e bancosde capacitores.

1.2 Esta Norma aplica-se a unidades capacitivas e bancosde capacitores, destinados a sistemas de correntealternada com tensão nominal acima de 1 000 V e fre-qüência de 15 Hz a 60 Hz.

NOTAS

1 Esta Norma também se aplica a capacitores destinados aosfiltros utilizados em circuitos de potência. Definições adicionais,requisitos e ensaios para este tipo de capacitor são dados noanexo A.

2 Requisitos adicionais para capacitores a serem protegidos porfusíveis internos, bem como os requisitos para os fusíveisinternos, são dados na NBR 8603.

3 Requisitos relativos à instalação, operação e manutenção sãodados na NBR 10671.

1.3 Esta Norma não se aplica a:

a) capacitores de alta tensão constituídos de elemen-tos dielétricos do tipo auto-regenerativo;

b) capacitores de potência em derivação para sis-temas de corrente alternada com tensão nominalaté 1 000 V, inclusive;

2 NBR 5282:1998

c) capacitores para instalações de aquecimento indu-tivo, operando à freqüência entre 40 Hz e 2 400 Hz;

d) capacitores série (ver NBR 8763);

e) capacitores para motores e similares;

f) capacitores de acoplamento e divisores capacitivos;

g) capacitores para circuitos eletrônicos de potência;

h) pequenos capacitores de corrente alternada paralâmpada de descarga e lâmpadas fluorescentes;

i) capacitores para supressão de radiointerferência;

j) capacitores destinados aos vários tipos de equi-pamentos elétricos e, desse modo, consideradoscomo componentes;

i) capacitores destinados ao uso com tensão emcorrente contínua sobreposta à tensão em correntealternada.

2 Referências normativas

As normas relacionadas a seguir contêm disposições que,ao serem citadas neste texto, constituem prescrições paraesta Norma. As edições indicadas estavam em vigor nomomento desta publicação. Como toda norma está sujeitaa revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordoscom base nesta que verifiquem a conveniência de seusarem as edições mais recentes das normas citadas aseguir. A ABNT possui a informação das normas em vigorem um dado momento.

NBR 5034:1989 - Buchas para tensões alternadassuperiores a 1 kV - Especificação

NBR 5426:1985 - Planos de amostragem e proce-dimentos na inspeção por atributos - Procedimento

NBR 5469:1986 - Capacitores - Terminologia

NBR 6936:1992 - Técnicas de ensaios elétricos dealta tensão - Procedimento

NBR 6939:1987 - Coordenação de isolamento - Pro-cedimento

NBR 8186:1983 - Guia de aplicação de coordenaçãode isolamento - Procedimento

NBR 8603:1998 - Fusíveis internos para capacitoresde potência - Especificação

NBR 10671:1989 - Guia para instalação, operação emanutenção de capacitores de potência em derivação- Procedimento

NBR 12479:1992 - Capacitores de potência emderivação para sistema de tensão acima de 1 000 V -Características elétricas e construtivas - Padroni-zação

3 Definições

Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidosem 3.1 a 3.13 e na NBR 5469.

3.1 fusível interno: Fusível ligado internamente à uni-dade capacitiva, em série com um elemento capacitivoou grupo de elementos capacitivos.

3.2 terminais de linha: Terminais destinados a seremligados às fases do circuito externo.

NOTA - Em capacitores polifásicos, o terminal destinado à ligaçãoa um neutro eventualmente existente não é considerado terminalde linha.

3.3 tensão nominal (Un): Valor eficaz da tensão senoidalpara a qual o capacitor é projetado.

NOTA - No caso de capacitores construídos de um ou maiscircuitos separados (por exemplo: unidades monofásicasdestinadas a serem utilizadas em montagem polifásica, ou uni-dades polifásicas com circuitos separados), Un se refere àtensão nominal de cada circuito. No caso de capacitores poli-fásicos com ligações elétricas internas entre fases, Un se refereaos terminais de linha entre os quais aparece a tensão maiselevada.

3.4 freqüência nominal (fn): Freqüência para a qual ocapacitor é projetado.

3.5 tensão máxima permissível: Valor máximo eficazda tensão alternada que o capacitor pode suportar porum determinado tempo, em condições específicas.

3.6 corrente máxima permissível: Valor máximo eficazda corrente alternada que o capacitor pode conduzir porum determinado tempo, em condições específicas.

3.7 temperatura ambiente: Temperatura do ar, no localonde se pretende instalar o capacitor.

3.8 temperatura do ar de resfriamento: Temperaturado ar medida no ponto mais quente do banco de capaci-tores, a meia distância entre duas unidades.

NOTA - Se for o caso de uma só unidade, a temperatura émedida em um ponto aproximadamente a 10 cm da caixa docapacitor e a 2/3 da sua altura a partir da base.

3.9 condição térmica permanente: Equilíbrio térmicoatingido pelo capacitor em regime permanente e a umatemperatura do ar de resfriamento constante.

3.10 tensão residual: Tensão nos terminais do capacitor,após um determinado tempo de desligamento.

3.11 potência nominal: Potência reativa sob tensão efreqüência nominal, para a qual o capacitor é projetado.

3.12 tensão máxima do equipamento (Um): Valor eficazda maior tensão de linha, para o qual o equipamento éprojetado.

3NBR 5282:1998

3.13 isolação entre grupos de elementos em série:Isolação entre dois grupos de elementos ligados em série,internamente à unidade capacitiva.

NOTA - A isolação entre grupos de elementos em série consisteem:

a) voltas externas da camada isolante ao redor doeletrodo em um elemento;

b) camada isolante separada colocada entre dois gru-pos de elementos. Esta camada isolante pode exceder asdimensões no plano do elemento pressionado (ver ane-xo D ).

4 Requisitos gerais

4.1 Condições normais de funcionamento

4.1.1 Tensão residual na energização

O capacitor não deve ser energizado quando estiver comtensão residual superior a 10% da tensão nominal (verNBR 10671).

4.1.2 Altitude

Os capacitores devem ser adequados para funcionar emaltitudes até 1 000 m.

4.1.3 Categorias de temperatura do ar ambiente

4.1.3.1 Os capacitores são classificados em categoriasde temperatura, sendo cada categoria especificada porum número seguido de uma letra. O número representa amais baixa temperatura do ar ambiente na qual o capacitorpode operar. As letras representam os limites superioresdas faixas de variação da temperatura, estando os valoresmáximos especificados na tabela 1.

4.1.3.2 As categorias de temperatura cobrem uma faixade - 25°C a + 55°C. A mais baixa temperatura do ar am-biente na qual o capacitor pode operar deve ser escolhidaentre os seguintes valores: + 5°C, - 5°C e - 25°C. A tabe-la 1 é baseada nas condições de funcionamento onde ocapacitor não influencia a temperatura do ar ambiente(por exemplo, instalações expostas).

4.1.3.3 Se o capacitor influenciar a temperatura do arambiente, a ventilação e/ou a escolha do capacitor deveser tal que os limites da tabela 1 sejam mantidos. A tem-

peratura do ar de resfriamento em tal instalação não deveexceder os limites de temperatura da tabela 1 por maisdo que 5°C. Qualquer combinação de valores máximos emínimos pode ser escolhida para a categoria de tem-peratura padrão de um capacitor, por exemplo, - 25/A,- 5/C ou + 5/C.

4.2 Condições especiais de funcionamento

Quando as unidades capacitivas forem destinadas aserem utilizadas, entre outras, nas condições especi-ficadas a seguir, estas devem ser levadas ao conheci-mento do fabricante:

a) altitudes superiores a 1 000 m;

b) temperatura ambiente fora dos limites estabele-cidos em 4.1.3, exposição a variações bruscas detemperatura ou a calor irradiado de superfície (quenão o sol), cuja temperatura seja superior à tempera-tura ambiente permissível;

NOTA - Podem ser encontradas temperaturas ambientesexcessivas em recintos sem ventilação adequada oudotadas de configuração ou divisões que causem bolsasde ar quente, ou em compartimentos contendo outros equi-pamentos produtores de calor.

c) atmosfera corrosiva, como, por exemplo, em áreasindustriais, em ambientes excessivamente salinosetc.;

d) umidade relativa elevada;

e) ambientes excessivamente poluídos;

f) exposição a severas condições atmosféricas;

g) vibrações;

h) limitações de espaço;

i) requisitos especiais de isolamento;

j) dificuldades de manutenção;

l) distorção anormal de forma de onda ou harmônicos,causando tensões ou cargas reativas anormais;

m) possibilidade de surgimento de mofo.

4.3 Buchas

Devem ser de material isolante resistente à intempérie,soldadas diretamente ao tanque e posicionadas sime-tricamente na superfície superior da caixa e devem estarde acordo com a NBR 5034.

Tabela 1 - Limites superiores das faixas da variação da temperatura

Temperatura do ar ambiente °C

Letra Máxima Média máxima sobre um período de:

24 h 1 ano

A 40 30 20

B 45 35 25

C 50 40 30

D 55 45 35

4 NBR 5282:1998

5 Requisitos específicos

5.1 Níveis de isolamento

5.1.1 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com acaixa aterrada

5.1.1.1 As unidades capacitivas instaladas com a caixaaterrada, seja através de um condutor de aterramento oupela fixação a uma estrutura aterrada, devem possuir umnível de isolamento pelo menos igual ao nível de isola-mento do sistema ao qual estão ligadas.

5.1.1.1.1 Para atender a esta prescrição, os níveis de iso-lamento das unidades capacitivas devem estar de acordocom a tabela 3, sendo que o valor da tensão máxima(primeira coluna) refere-se à tensão máxima do sistema,independentemente do tipo de ligação (estrela outriângulo) e do número de unidades em série (n).

5.1.2 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com acaixa isolada da terra

Esta subseção aplica-se às unidades capacitivas mon-tadas em plataformas isoladas da terra. Neste caso, aisolação para terra é garantida somente pela isolaçãodas plataformas.

5.1.2.1 Tensão suportável nominal á freqüência nominal

5.1.2.1.1 As unidades capacitivas devem possuir umaisolação que suporte as tensões de freqüência nominal,entre os terminais e a caixa (ou plataforma, já que as uni-dades capacitivas são fixadas diretamente nas plata-formas) provocadas pelas quedas de tensão entre os ter-minais das próprias unidades capacitivas (que em con-dições normais é a própria tensão nominal das unidades).

5.1.2.1.2 Para atender à prescrição de 5.1.2.1.1, a tensãosuportável nominal à freqüência nominal entre o terminale a caixa deve ser calculada de acordo com a equação:

Ue = 2,15 x Un x n

onde:

Ue é a tensão suportável nominal à freqüêncianominal;

Un é a tensão nominal do capacitor;

n é conforme a tabela 2.

5.1.2.2 Tensão suportável de ensaio de impulsoatmosférico

As unidades capacitivas devem possuir uma isolação,que suporte as tensões de impulso atmosférico entreterminais interligados e a caixa, de valor igual ao calcu-lado pela expressão abaixo. Caso o valor calculado nãoconste na tabela 3, adotar o valor imediatamente superior:

nS

UnLNIUe x

- )( =

onde:

Ue é a tensão suportável de impulso atmosféricodo capacitor;

(NI) L é a tensão suportável nominal de impulsoatmosférico da linha;

Un é a tensão de impulso atmosférico a que oneutro do banco está submetido;

S é o número de capacitores em série, por fase, dobanco;

n é conforme a tabela 2.

NOTAS

1 Para bancos ligados em estrela isolada, Un, deve ser de-terminado em estudo específico (ver NBR 10671). Para bancosligados em triângulo, considerar Un = 0, para cálculo de Ue.

2 Quando n for diferente para as diversas plataformas da mesmafase, considerar o maior valor.

3 Para grandes bancos de capacitores ligados em estrelaaterrada, o valor de crista da onda de surto atmosférico é reduzidopela capacitância do banco. Este efeito pode ser levado em con-sideração, adotando-se um valor menor que o nível de isolamentoda linha como valor de (NI)L e na equação anterior (verNBR 10671).

5.1.3 Níveis de isolamento de bancos de capacitorestrifásicos

5.1.3.1 Isolamento para terra

5.1.3.1.1 Devido ao fato de o banco de capacitores serpraticamente um curto-circuito no momento da energi-zação, os bancos ligados em triângulo ou em estrela comneutro isolado devem possuir isolamento pleno para aterra, à freqüência nominal, de toda isolação entre a plata-forma e a terra, o neutro do banco, bem como os demaiscomponentes, de acordo com as tabelas 3 e 4. Com rela-ção à tensão suportável de impulso atmosférico mínima,ver nota 1 de 5.1.2.2.

5.1.3.1.2 Os bancos ligados em estrela com neutro ater-rado podem possuir isolamento gradual para a terra, con-forme as equações de 5.1.2, onde n, neste caso, é o nú-mero de unidades em série entre o neutro aterrado e oponto considerado e Ue é o requisito mínimo a ser con-siderado como tensão suportável de isolação.

NOTAS

1 Se reatores forem ligados ao ponto neutro, o isolamento dobanco para a terra não pode ser gradual, a não ser que pára-raios apropriados sejam utilizados para a proteção dos reatorescontra surtos.

2 O fabricante deve ser informado sobre a instalação de reatoresno neutro e seu nível de isolamento.

5.1.3.2 Isolamento entre partes de uma mesma fase

O isolamento entre partes de uma mesma fase deve serdeterminado conforme as equações de 5.1.2, onde, nestecaso, n é o número de unidades capacitivas em sérieentre as partes consideradas.

NOTA - O nível de isolamento de reatores ligados em série como banco de capacitores, no lado da linha, deve ser igual ao dosistema. Para o caso de reatores ligados no ponto neutro, vernota 1 de 5.1.3.1.2.

5NBR 5282:1998

5.1.3.3 Isolamento entre fases

5.1.3.3.1 O isolamento entre as ligações das fases dobanco ao sistema deve estar de acordo com as tabe-las 3 e 4.

5.1.3.3.2 O isolamento entre plataformas de fases dife-rentes pode ser graduado para um valor proporcional daisolação total.

NOTAS

1 Se reatores forem ligados ao ponto neutro, o isolamento entrefases do banco não pode ser gradual, a não ser que pára-raiosadequados sejam utilizados para a proteção dos reatores contrasurtos.

2 O fabricante deve ser informado sobre a instalação de reatoresno neutro e seu nível de isolamento.

5.1.4 Níveis de isolamento de bancos de capacitoresmonofásicos

5.1.4.1 Ligação entre duas fases de um sistema trifásico

Os níveis de isolamento, tensões de ensaio, etc. devemser escolhidos da mesma forma que para um bancotrifásico completo.

5.1.4.2 Ligações a um sistema monofásico

Existem duas possibilidades:

a) se a ligação for entre fase e terra, os níveis de isolamento para o banco devem ser escolhidos comose fossem para ligação entre fase e terra de um sis-tema trifásico;

b) se a ligação for entre condutores isolados da terra,o banco deve ter os mesmos níveis de isolamentode um banco ligado em triângulo em um sistematrifásico.

5.2 Tensão máxima permissível

5.2.1 Tensão de longa duração

As unidades capacitivas devem ser capazes de operarnos níveis de tensões indicadas na tabela 5.

Tabela 2 - Valor de n para o cálculo das tensões suportáveis de unidades capacitivas instaladas em plataformas isoladas

Número de grupos de Esquema de ligação do ponto intermediário unidade em série em cada à plataforma n plataforma

11

2 1

32

4 2

5 3

NOTAS

1 A caixa do capacitor deve ser mantida no mesmo potencial da plataforma na qual está instalada.

2 Se o potencial da plataforma for flutuante, a tensão suportável entre o terminal e a caixa deve ser objeto deacordo entre fabricante e comprador.

6 NBR 5282:1998

Tabela 3 - Níveis de isolamento para tensões máximas de até 242 kV

Tensão máxima do Tensão suportável de impulso Tensão suportável nominal à equipamento atmosférico freqüência nominal

Um kV (valor de crista) kV (valor eficaz)

kV (valor eficaz)

1,2 30 10

40

7,2 20

60

95

15 34

110

125

24,2 50

150

36,2 170 70

200

72,5 350 140

380 150

92,4

450 185

145 550 230

650 275

750 325

242 850 360

950 395

NOTA - No caso particular de utilização de Um = 25,8 kV e Um = 38 kV, devem ser adotados os mesmos níveis de isolamento nor-malizados para as tensões Um = 24,2 kV e Um = 36,2 kV, respectivamente.

7NBR 5282:1998

Tabela 4 - Níveis de isolamento para tensões máximas iguais ou superiores a 362 kV

Tensão máxima do Tensão suportável de impulso Tensão suportável de impulso equipamento de manobra atmosférico

Um kV (valor de crista) kV (valor de crista)

kV (valor eficaz)

850 950

362 1 050

950 1 175

460 1050 1 300

1175 1 425

550 1 550

1300 1 675

1425 1 800

800 1 950

1550 2 100

NOTAS

1 As tabelas associam um ou mais níveis de isolamento recomendados com cada um dos valores padronizados de tensão máxima do equipamento (Um). Valores intermediários não devem ser usados.

2 Níveis de isolamento diferentes podem existir no mesmo sistema, apropriados a instalações em diferentes locais ou vários equipamentos localizados na mesma instalação. Para a escolha do nível de isolamento mais adequado às características particulares da instalação, ver NBR 6939.

3 Para escolha de tensão suportável de impulso de manobra, ver NBR 8186.

4 Para equipamento não protegido por pára-raios (ou não efetivamente protegido), somente o maior valor da tensão suportável a impulso atmosférico deve ser usado.

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Tabela 5 - Tensões de longa duração

Tipo Tensão Duração Observações (valor eficaz) máxima

Un é escolhido como valor médio mais elevado durante umperíodo qualquer de energização do capacitor, conside-

Freqüência 1,00 Un Contínua rando-se o aumento da tensão provocada pela ligação do nominal banco e o perfil de tensão no local da instalação (ver

NBR 10671)

Freqüência 1,10 Un 12 h nominal para período

de 24 h

Freqüência 1,15 Un 30 min nominal para período

de 24 h

Freqüência 1,20 Un 5 min Ver nota 3 nominal

Freqüência 1,30 Un 1 min Ver nota 3 nominal

Freqüência nominal Valor tal que a corrente não exceda o valor indicado em 5.3 (ver também NBR 10671) maisharmônicos

NOTAS

1 Para valores de tensão compreendidos entre 1,00 Un e 1,10 Un, a duração da sobretensão devida, por exemplo, à queima deunidades, deve ser limitada ao tempo necessário para a reposição das condições normais de funcionamento, conforme nota 2.

2 A amplitude da sobretensão que pode ser tolerada sem significativa deterioração do capacitor depende da sua duração, donúmero total de sobretensões e da temperatura do capacitor.

3 As sobretensões indicadas nesta tabela foram assumidas considerando que valores superiores a 1,15 Un não ocorrem mais que200 vezes durante a vida do capacitor.

4 Os capacitores projetados conforme esta Norma podem operar até 12 h por período de 24 h com até 110% da tensão nominal,desde que a tensão de crista, incluindo todos os harmônicos, não exceda 1,2 vezes a tensão nominal, e a potência máxima nãoexceda 144% da potência nominal.

5.2.2 Tensão de manobra

5.2.2.1 A tensão residual de um capacitor antes da ener-gização não deve exceder 10% da tensão nominal(ver 4.1.1). A energização de um banco de capacitorespor um disjuntor sem reignição geralmente causa umasobretensão transitória, onde a primeira crista não excede2 vezes a tensão aplicada (valor eficaz) com a du-ração máxima de 1/2 ciclo. Admite-se que os capacitorespossam ser operados 1 000 vezes por ano sob uma destascondições (a crista da sobrecorrente transitória associadapode alcançar 100 vezes o valor da In).

5.2.2.2 Nos casos em que os capacitores são operadosmais freqüentemente, os valores de amplitude e a duraçãoda sobretensão e da sobrecorrente transitórias devemser limitados a níveis menores. Estas limitações e/oureduções devem ser objeto de acordo entre fabricante ecomprador.

5.3 Corrente máxima permissível

As unidades capacitivas devem ser capazes de suportarcontinuamente (observadas as condições de tensão databela 5) uma corrente de valor eficaz igual a 1,31 vez acorrente nominal (In), excluindo os transitórios. Em funçãodo valor real da capacitância, a qual pode ser no máximo1,10 vez a capacitância nominal, a máxima corrente per-missível pode alcançar 1,44 In. Estes fatores de sobre-corrente são destinados a ter em conta efeitos combi-nados dos harmônicos e das sobretensões até 1,10 Un,inclusive, de acordo com 5.2.1.

5.4 Dispositivos de descarga

5.4.1 Cada unidade capacitiva deve ser provida dedispositivo para descarregar o capacitor a um valor detensão igual ou inferior a 50 V c.c., a partir de um valor decrista de Un.

2

2

2

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5.4.1.1 O tempo máximo de descarga é de 5 min.

5.4.1.2 Não deve existir nenhum dispositivo de manobraou proteção entre a unidade capacitiva e o dispositivo dedescarga.

5.4.1.3 O fato de existir um dispositivo de descarga nãoelimina a necessidade de se curto-circuitar os terminaisentre si e a terra, antes de qualquer manuseio.

NOTAS

1 Os capacitores ligados diretamente a outros equipamentoselétricos, providos de caminho para descarga, podem ser con-siderados como adequadamente descarregados, desde que ascaracterísticas do circuito atendam aos requisitos acima.

2 Para bancos com mais de uma unidade em série, a tensãoatravés dos terminais do banco pode ser maior que 50 V c.c.,após 5 min, devido ao efeito acumulativo da tensão residual decada unidade. O tempo de descarga, para bancos de capacitores,para atingir 50 V c.c., deve ser fornecido pelo fabricante no seumanual de instruções e na placa de identificação do banco.

3 Os circuitos do dispositivo de descarga devem ter uma ca-pacidade de condução de corrente suficiente para descarregaro capacitor, a partir de uma tensão de valor igual a1,3 x Un.

5.5 Placa de identificação da unidade

As seguintes informações devem constar na placa deidentificação de cada unidade capacitiva:

a) nome do fabricante;

b) a inscrição “capacitor de potência em derivação”;

c) tipo ou marca;

d) número de série;

e) ano de fabricação;

f) potência nominal em quilovolts ampères reativos;

g) tensão nominal em volts ou quilovolts;

h) freqüência nominal em hertz;

i) capacitância medida (C) em microfarads ou relaçãoC/Cn (onde Cn é a capacitância nominal);

j) categoria de temperatura (ver 4.1.3);

l) a inscrição “contém dispositivo interno de descarga”ou “não contém dispositivo interno de descarga”, aque for aplicável;

m) nível de isolamento (o nível de isolamento deveser indicado por dois números separados, por umabarra; o primeiro número indica o valor da tensãosuportável nominal à freqüência nominal em quilo-volts (eficaz) e o segundo indica o valor da tensãosuportável de impulso atmosférico em quilovolts (crista) (por exemplo: 34/110));

n) a inscrição “contém fusíveis internos”, quandoaplicável, seguida da informação sobre a configura-ção interna dos elementos, observando a seguinteindicação: nS/mP, onde n e m são os números deelementos série e paralelo, respectivamente;

o) nome químico ou comercial do impregnante, segui-do da palavra “BIODEGRADÁVEL”;

p) número desta Norma e o ano da edição;

q) ordem de compra;

r) massa em quilogramas.

5.6 Placa de identificação do banco

As seguintes informações mínimas devem constar naplaca de identificação do banco de capacitores:

a) nome do fabricante;

b) a inscrição “Banco de capacitores em derivação”;

c) potência nominal, em megavolts ampères reativos;

d) potência fornecida à tensão de operação, em me-gavolts ampères reativos;

e) tensão nominal, em quilovolts;

f) tensão de operação, em quilovolts;

g) nível de isolamento, em quilovolts;

- o nível de isolamento deve ser indicado por doisnúmeros separados por uma barra; o primeiro númeroindica a tensão suportável nominal à freqüêncianominal em quilovolts (eficaz) para Um < (300 kV),ou a tensão suportável nominal de impulso demanobra (para Um ≥ 300 kV), em quilovolts (crista),e o segundo número indica a tensão suportável deimpulso atmosférico em quilovolts (crista) (por exem-plo: 275/650);

h) tipo de ligação:

- o tipo de ligação deve ser indicado por letras ou porsímbolos padronizados (∆∆∆∆∆; Y; Y ; etc);

- o tipo de ligação pode ser indicado em um esquemade ligação simplificado, mostrando, por exemplo, aproteção por desbalanceamento, reatores de amor-tecimento, impedâncias de aterramento, etc.);

i) número de grupos série por fase;

j) número de unidades em paralelo por grupo série;

l) número total de unidades;

m) tempo mínimo necessário entre desligamento ereligamento;

n) tempo para tensão residual atingir 50 V c.c.

2

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6 Ensaios

6.1 Generalidades

Esta seção descreve os ensaios para as unidades capa-citivas. Os isoladores suportes, chaves, transformadorespara instrumentos, fusíveis externos, etc. devem estar deacordo com as normas brasileiras aplicáveis.

6.2 Condições de ensaio

6.2.1 A menos que especificado em contrário, a tem-peratura do dielétrico do capacitor deve estar na faixa de5°C a 35°C.

6.2.2 Quando uma correção tiver de ser aplicada, a tem-peratura de referência deve ser de 20°C, exceto quandofor estabelecido um valor diferente entre fabricante ecomprador.

6.2.2.1 Podemos considerar que a temperatura do dielé-trico da unidade capacitiva seja igual à temperatura am-biente, desde que o capacitor permaneça desenergizadodurante um período adequado de tempo, sem que hajavariação brusca de temperatura ambiente. A temperaturado dielétrico do capacitor sob ensaio pode ser con-siderada igual à temperatura do dielétrico de um capacitorauxiliar do mesmo tipo, medida com um termopar interno,desde que tenha permanecido durante um período ade-quado de tempo no mesmo ambiente.

6.2.2.2 Os ensaios e medições em corrente alternada de-vem ser realizados com freqüência de 50 Hz ou 60 Hz, in-dependente da freqüência nominal do capacitor, a menosque haja acordo em contrário entre fabricante e com-prador. Nos ensaios de estabilidade e durabilidade, deveser mantida a potência de ensaio.

6.3 Ensaios de rotina

Os ensaios de rotina devem ser realizados pelo fabricanteem sua fábrica, cabendo ao comprador o direito dedesignar um inspetor para assisti-los. O fabricante devefornecer os relatórios dos ensaios. Os ensaios de rotina,executados em todas as unidades de produção, são osseguintes:

a) ensaio de estanqueidade (ver 6.3.1);

b) tensão suportável nominal entre terminais (ver6.3.2);

c) tensão suportável nominal entre terminais ecaixa (ver 6.3.3);

d) medição da capacitância (ver 6.3.4);

e) medição do fator de perdas (ver 6.3.5);

f) medição da resistência ôhmica do dispositivointerno de descarga (ver 6.3.6).

NOTAS

1 Após a realização dos ensaios dielétricos (alíneas b) e c)),deve ser feita a medição da capacitância, de modo a secomprovar seu valor.

2 Se acordado entre fabricante e comprador, o ensaio dedescarga de curto-circuito pode ser efetuado como ensaio derotina. A tensão de ensaio e o número de descargas devem serdefinidas neste acordo.

6.3.1 Ensaio de estanqueidade

As unidades capacitivas do tipo só-filme devem seraquecidas de modo que todas as partes atinjam umatemperatura média de 75°C com variação máximade ± 5°C.

Esta condição deve ser mantida por pelo menos 6 h.

NOTAS

1 Nenhum vazamento deve ocorrer.

2 Para capacitores com dielétrico misto (papel - filme), a tem-peratura de ensaio deve ser de 90°C.

6.3.2 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais

Os capacitores devem ser submetidos durante 10 s aoensaio prescrito em 6.3.2.1 ou 6.3.2.2. Quando não es-pecificado, fica a critério do fabricante a escolha do mé-todo. Durante o ensaio nenhuma perfuração nem des-carga deve ocorrer.

6.3.2.1 Ensaio em corrente alternada

O ensaio de corrente alternada deve ser executado comuma tensão senoidal de 2,15 Un.

NOTAS

1 No caso de repetição do ensaio após o fornecimento, é re-comendada a aplicação de uma tensão igual 75% da tensão doensaio.

2 Quando a impedância da unidade capacitiva ou do banco comneutro aterrado for muito alta para efetivamente modificar assobretensões do sistema e os bancos não forem protegidoscontra sobretensões, a tensão de ensaio para as unidades deveser igual à tensão de ensaio à freqüência nominal da tabela 3ou 4. Se as unidades do banco forem ligadas em série, a tensãode ensaio deve ser proporcional.

3 No caso de capacitores com fusíveis internos deve ser realizadaa medição da capacitância antes e após os ensaios dielétricos,a fim de verificar se houve a perfuração de um elemento ou aoperação de um fusível interno. Esta medição pode ser realizadacom tensão reduzida, e o seu método deve ser tal que um ele-mento perfurado ou um fusível interno operado possa ser detec-tado.

4 Unidades com fusíveis internos, tendo um ou mais fusíveisatuados e estando dentro da faixa de tolerância da capacitância,podem ser incluídas no fornecimento, mediante acordo entrefabricante e comprador.

6.3.2.2 Ensaio em corrente contínua

A tensão de ensaio deve ser igual a 4,3 Un.

NOTA - Aplicam-se as notas de 6.3.2.1, sendo que para a no-ta 2 o valor da tensão de ensaio deve ser de duas vezes o databela 3 ou 4, pois para o ensaio em corrente contínua adota-seo dobro da tensão de ensaio em corrente alternada.

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6.3.3 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminaise caixa

As unidades capacitivas que possuem todos os terminaisisolados devem suportar durante 10 s uma tensãoalternada aplicada entre os terminais de linha (ligadosentre si) e a caixa.

6.3.3.1 O valor da tensão de ensaio deve estar de acordocom 5.1.

6.3.3.2 Durante o ensaio nenhuma perfuração ou des-carga deve ocorrer.

6.3.3.3 O ensaio deve ser executado mesmo se um dosterminais for previsto para ser ligado à caixa.

6.3.3.4 As unidades contendo um terminal permanen-temente ligado à caixa não devem ser submetidas a esteensaio.

6.3.4 Medição da capacitância

6.3.4.1 Procedimento para medição

A capacitância deve ser medida estando o capacitorsubmetido a uma tensão entre 0,9 vez e 1,1 vez a tensãonominal, empregando-se um método que elimine os errosde medição devidos aos harmônicos. Esta medição dacapacitância deve ser executada após os ensaios detensão aplicada (6.3.2 e 6.3.3). A precisão do método demedição deve ser tal que permita a verificação doatendimento. Se acordado, uma precisão maior pode serrequerida e em tal caso a precisão do método de mediçãodeve ser estabelecida pelo fabricante. O fabricante deve,se solicitado, fornecer curvas ou tabelas, mostrando:

a) a capacitância sob condições normais de funciona-mento à potência nominal, em função da tempera-tura ambiente dentro da categoria de temperatura;

b) a capacitância em função da temperatura dodielétrico dentro da categoria de temperatura.

6.3.4.2 Tolerância das capacitâncias em relação àscapacitâncias nominais

A capacitância medida das unidades capacitivas deveestar entre os limites - 5% a + 10% .

A capacitância calculada do banco de capacitores, obtidaatravés das capacitâncias medidas das unidadescapacitivas, deve estar entre os limites abaixo:

a) - 5% a +10% para bancos até 3 Mvar de potên-cia nominal;

b) 0% a +10% para bancos entre 3 Mvar e 30 Mvarde potência nominal;

c) 0% a + 5% para bancos acima de 30 Mvar depotência nominal.

NOTA - Outras faixas de tolerâncias nas unidades capacitivaspodem ser acordadas entre fabricante e comprador.

6.3.4.3 Capacitâncias medidas das três fases do banco

A relação das capacitâncias (máxima/mínima) medidasentre dois quaisquer dos terminais de linha de unidadescapacitivas trifásicas ou calculadas entre dois quaisquerterminais de linhas de bancos de capacitores, atravésdas capacitâncias medidas das unidades capacitivas, nãodeve exceder 1,06.

NOTAS

1 Para bancos acima de 3 Mvar, relações menores de ca-pacitâncias podem ser acordadas entre fabricante e comprador.

2 Em bancos ligados em estrela com neutro isolado, podem sernecessários valores menores de relação das capacitâncias defase.

6.3.5 Medições do fator de perdas (ou tangente do ângulode perdas - tg δδδδδ)

O fator de perdas dielétricas deve ser medido estando ocapacitor com tensão entre 0,9 vez e 1,1 vez a tensãonominal, usando um método que elimine os erros de me-dição devidos aos harmônicos. A precisão do método demedição e a correlação com os valores medidos com ten-são e freqüência nominais devem ser fornecidas.

NOTAS

1 O fator de perdas dielétricas para certos tipos de dielétricosvaria com o tempo de energização antes da medição.

2 O fabricante deve, por acordo, fornecer as curvas ou tabelasmostrando as perdas do capacitor (ou tg δ) sob condições nor-mais em função da temperatura ambiente dentro da categoria detemperatura.

3 O valor medido do fator de perdas não deve exceder o valordeclarado pelo fabricante ou o valor acordado entre fabricante ecomprador.

6.3.6 Medição da resistência ôhmica do dispositivo internode descarga

O dispositivo interno de descarga, se houver, deve serverificado por medida de resistência ôhmica. O métodopode ser selecionado pelo fabricante. O ensaio deve serfeito após o ensaio de tensão suportável nominal.

O valor da resistência de descarga pode variar de acordocom cada projeto, porém o máximo valor pode serdeterminado a partir da seguinte equação:

=

Ur

Un C.In

R2.

t

onde:

R é o valor máximo da resistência de descarga emmegaohms;

t é o tempo decorrido após o desligamento da fontede alimentação do capacitor;

C é a capacitância medida em microfarads;

Un é a tensão nominal do capacitor, em volts;

Ur é a tensão residual máxima após decorrido otempo t, conforme 6.4.6, em volts.

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6.4 Ensaios de tipo

Os ensaios de tipo são efetuados com o objetivo de veri-ficar se o projeto dos capacitores atende às característicasespecificadas, bem como às exigências operacionaisdesta Norma. Salvo especificação em contrário, cadaamostra de capacitores a ser submetida aos ensaios detipo deve antes satisfazer a todos os ensaios de rotina.

Mediante acordo entre fabricante e comprador, podemser aceitos relatórios de ensaios realizados em capa-citores de projeto idêntico ou de projeto que não difira doencomendado sob nenhum aspecto que possa influenciaras propriedades a serem verificadas pelo ensaio de tipo.

Na maioria dos casos, não é essencial que todos osensaios sejam efetuados no mesmo capacitor, podendoser efetuados em diversas unidades com as mesmascaracterísticas.

A realização dos ensaios de tipo deve ser de respon-sabilidade do fabricante. Se solicitado, o fabricante devefornecer o relatório detalhado dos ensaios.

Os ensaios de tipo são os seguintes:

a) todos os ensaios de rotina relacionados em 6.3;

b) ensaio de estabilidade térmica (ver 6.4.1);

c) medição do fator de perdas à temperatura elevada(ver 6.4.2);

d) tensão suportável nominal entre terminais e caixa(ver 6.4.3);

e) ensaio de tensão suportável de impulso atmosféri-co entre terminais e caixa (ver 6.4.4);

f) ensaio de descarga de curto-circuito (ver 6.4.5);

g) ensaio de tensão residual (ver 6.4.6).

6.4.1 Ensaio de estabilidade térmica

6.4.1.1 Generalidades

Este ensaio tem por objetivo verificar se o capacitor étermicamente estável.

6.4.1.2 Procedimento de ensaio

Devem ser escolhidos os três capacitores que apre-sentaram os maiores fatores de perdas no ensaio de 6.3.5.

Dos três capacitores, o que tiver fator de perdas mais ele-vado deve ser designado como capacitor de ensaio, e osdois restantes serão as unidades de barreira.

As três unidades devem ser energizadas com a mesmatensão de ensaio.

Alternativamente, caixas idênticas à do capacitor, comresistor com as mesmas perdas da unidade a ser en-saiada, podem ser utilizadas para substituir as unidadesde barreira. Estas perdas devem ser calculadas conformea seguinte equação:

W = 2π. x x fe x C x tg δ

onde:

W significa as perdas, em watts;

Ue é a tensão de ensaio calculada a seguir, emvolts;

fe é a freqüência de ensaio, em hertz;

C é a capacitância em farads (medida conforme6.3.4);

tg δ é o fator de perdas (medido conforme 6.3.5).

O espaçamento entre as unidades deve ser igual ou me-nor do que o espaçamento mínimo recomendado pelofabricante para montagem no campo.

O conjunto deve ser montado em uma estufa sem circu-lação de ar, na posição vertical.

A temperatura do ar ambiente deve ser mantida, conformea tabela 6, com uma tolerância de 2°C. Ela deve ser veri-ficada por um termômetro ou termopar, com uma constantede tempo térmico de aproximadamente 1 h. Esta pres-crição pode ser conseguida pela colocação do bulbo dotermopar na superfície ou no dielétrico de um capacitortermicamente isolado e não energizado, posicionado detal modo que esteja sujeito a um mínimo de radiação pro-veniente das unidades de ensaio.

Tabela 6 - Temperatura do ar ambiente

Letra Temperatura do ar ambiente °C

A 40

B 45

C 50

D 55

O capacitor sob ensaio deve ser submetido por umperíodo de pelo menos 48 h a uma tensão alternada deforma aproximadamente senoidal. O valor da tensão deveser mantido constante durante o ensaio.

Este valor é calculado através da seguinte equação, queresulta em uma potência igual a 1,44 vez sua potêncianominal:

. 2.

1,2 C fe.

Qn Ue

π=

onde:

Ue é a tensão de ensaio, em volts;

Qn é a potência reativa nominal da unidade, emvar;

2 Ue

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fe é a freqüência de ensaio, em hertz;

C é o valor da capacitância medida em farads(ver 6.3.4).

A medição da temperatura do capacitor sob ensaio deveser feita no topo do capacitor e em cada uma das paredeslaterais maiores, a 2/3 da altura a partir da base, por inter-médio de termopar fixado à parede da caixa e protegidocontra radiação térmica. A precisão da medida da tem-peratura deve ser no mínimo 0,5°C. Outros pontos demedição poderão ser acordados entre fabricante e com-prador.

Durante as últimas 6 h, a temperatura do capacitor deveser medida no mínimo quatro vezes. Durante esse períodode 6 h, a diferença de temperatura entre o capacitor e oambiente não deve aumentar mais que 1°C. Se umagrande variação for observada, o ensaio deve prosseguiraté que o requisito acima seja atendido por quatro me-dições consecutivas durante o período subseqüente de6 h.

Antes e depois do ensaio, a capacitância deve ser medida(ver 6.3.4) dentro dos limites de temperatura (ver 6.2) eas duas medições devem ser corrigidas para a mesmatemperatura do dielétrico. A diferença entre as duas me-dições deve ser menor do que a variação de capacitânciadevido à ruptura de um elemento ou à operação de umfusível interno.

Na interpretação dos resultados das medições, dois fa-tores devem ser considerados:

a) precisão das medições;

b) a energização do capacitor pode causar umapequena mudança na capacitância, sem perfuraçãode qualquer elemento do capacitor ou sem que tenhaocorrido a operação de um fusível interno.

NOTAS

1 Em função da duração do ensaio, ação de agentes externos eestabilização térmica dos equipamentos do laboratório, algunsparâmetros do ensaio poderão ser alterados, tais como tensão,freqüência e temperatura. Por esta razão, é aconselhável queestas grandezas sejam registradas durante o ensaio de es-tabilidade térmica, para permitir uma adequada avaliação dosresultados.

2 As unidades destinadas para instalações de 60 Hz podem serensaiadas a 50 Hz e vice-versa, contanto que a potência deensaio seja mantida.

Para unidades com freqüência abaixo de 50 Hz, as con-dições de ensaio devem ser objeto de acordo entre com-prador e fabricante.

6.4.2 Medição do fator de perdas à temperatura elevada

O fator de perdas deve ser medido no final do ensaio deestabilidade térmica (ver 6.4.1). A tensão de ensaio deveser a do ensaio de estabilidade térmica.

O valor medido do fator de perdas não deve exceder ovalor declarado pelo fabricante ou o valor acordado entrefabricante e comprador.

6.4.3 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminaise caixa

As unidades com terminais isolados da caixa devem sersubmetidas, durante 1 min, às tensões de ensaio conforme5.1.

O ensaio não é aplicável a unidades com um dos terminaispermanentemente ligado à caixa.

O ensaio deve ser a seco, em unidades para uso interno,e sob chuva artificial, conforme a NBR 6936, em unidadespara uso externo.

A posição das buchas, quando submetidas ao ensaiosob chuva artificial, deve corresponder à sua posição deoperação.

Durante o ensaio não pode ocorrer perfuração da iso-lação ou descarga disruptiva externa.

6.4.4 Ensaio de tensão suportável de impulso atmosféricoentre terminais e caixa

Este ensaio deve ser realizado em unidades com todosos terminais isolados da caixa, conforme 6.4.4.1:

- este ensaio não é aplicável a:

- unidades com um dos terminais permanente-mente ligado à caixa;

- unidades com todos os terminais isolados da cai-xa, porém projetadas para operar em plataformasisoladas da terra (ver 5.1.2).

O ensaio de impulso deve ser realizado com impulso deforma de onda 1,2/50, de acordo com NBR 6936, comvalor de crista conforme 5.1.

A inexistência de falha total ou parcial durante o ensaiodeve ser verificada por meio da análise dos oscilogramasde todas as ondas de impulso aplicadas.

6.4.4.1 Ensaio em unidades com os terminais isolados dacaixa

Os ensaios de impulso nas unidades com os terminaisisolados da caixa devem ser realizados conforme a se-qüência descrita a seguir:

- devem ser aplicados, entre os terminais ligadosentre si e a caixa, 15 impulsos de cada polaridadesem a correção do valor de crista da tensão deensaio devido às condições ambientais, conforme aNBR 6936.

6.4.4.2 Critério de aceitação

A unidade será considerada aprovada se não ocorrernenhuma descarga interna e se ocorrerem até duasdescargas externas em cada polaridade.

6.4.4.3 Caso o critério de aceitação não seja satisfeito de-vido à ocorrência de descargas externas, o ensaio deveser repetido conforme a seqüência abaixo:

a) repetir o ensaio na polaridade em que ocorreu afalha, corrigindo o valor da tensão de crista, devidoàs condições ambientais, conforme a NBR 6936;

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b) repetir o ensaio na polaridade em que ocorreu afalha, sem corrigir o valor da tensão de crista, porémcom reforço na isolação externa ou, alternativamente,com utilização de bucha com nível de isolamentomais elevado.

O critério de aceitação é conforme indicado em 6.4.4.2.

6.4.4.4 Caso o ensaio já tenha sido executado em uni-dades similares (mesma classe de isolação e mesmotipo de isolação interna e externa), conforme indicadoem 6.4.4.1, este deve ser realizado submetendo a uni-dade a três impulsos de polaridade positiva.

A unidade será aprovada se não ocorrer nenhumadescarga interna ou externa. No caso de ocorrer descargaexterna, repetir o ensaio conforme indicado em 6.4.4.1. Ocritério de aceitação também é conforme indicado em6.4.4.2.

6.4.5 Ensaio de descarga de curto-circuito

A unidade deve ser carregada por meio de corrente con-tínua e depois curto-circuitada através de um dispositivode impedância desprezível. O número de descargas deveser cinco no intervalo de 10 min.

A tensão de ensaio deve ser igual a 2,5 Un.

Decorridos 5 min após este ensaio, as unidades devemser submetidas ao ensaio de tensão suportável entreterminais (ver 6.3.2).

A capacitância deve ser medida antes do ensaio dedescarga de curto-circuito e após o ensaio de tensãosuportável. A diferença entre as duas medições deve sermenor do que a variação da capacitância devido à rupturade um elemento ou à operação de um fusível interno. Nainterpretação dos resultados das medições, dois fatoresdevem ser considerados:

a) precisão de medições;

b) a energização do capacitor pode causar umapequena mudança na capacitância, sem perfuraçãode qualquer elemento do capacitor ou sem que tenhaocorrido a operação de um fusível interno.

NOTAS

1 O propósito deste ensaio é revelar deficiências nas ligaçõesinternas.

2 A ligação do circuito externo de descarga ao capacitor sobensaio pode se constituir de um condutor de cobre de no máximo2,5 m de comprimento e seção mínima de 35 mm2. A indutânciatotal do circuito deve ser no máximo 4 µH.

6.4.6 Ensaio de tensão residual

Os capacitores que possuem dispositivo interno dedescarga devem ser energizados até vezes Un emcorrente contínua e em seguida desligados da fonte. Atensão residual medida 5 min após o desligamento nãodeve ser superior a 50 V c.c.

6.5 Ensaio especial - Ensaio de durabilidade

Este ensaio objetiva verificar o projeto e a fabricação dedeterminado tipo de capacitor, e que devido a pouca ex-periência na sua execução e seu alto custo, não é consi-derado como ensaio normal.

O ensaio de durabilidade é um ensaio especial realizadode forma a assegurar que repetidas sobretensões nãocausem a ruptura do dielétrico.

Este ensaio aplica-se a capacitores de freqüência no-minal igual a 60 Hz.

Se for executado em capacitores de freqüência nominalinferior a 60 Hz, as condições de ensaio devem ser objetode acordo entre fabricante e comprador.

Para capacitores sujeitos a altas tensões, transitórios, etc.(ver 6.3.2.1, nota 2), a amplitude da tensão de ensaio (ver6.5.2.1, 6.5.2.2, 6.5.2.4, 6.5.2.5 e anexo B) deve ser au-mentada proporcionalmente.

6.5.1 Unidade de ensaio

A unidade de ensaio pode ser uma unidade de mesmoprojeto a ser fornecido, ou uma unidade especial equi-valente à unidade, no que se refere às propriedades aserem verificadas no ensaio.

NOTAS

1 A razão para o uso de uma unidade especial para ensaio éadequar a unidade com a fonte disponível de ensaio.

2 Para limites do tamanho da unidade de ensaio e sua fabricação,ver anexo C.

3 Se o projeto do capacitor a ser ensaiado incluir resistor dedescarga e/ou fusíveis internos, devem ser incluídos na unidadeespecial componentes representativos similares.

6.5.2 Descrição do ensaio

Ensaio de durabilidade deve ter uma freqüência de 0,8 fna 1,2 fn, exceto para o ensaio de acordo com 6.5.2.1,onde uma tensão contínua pode ser usada.

6.5.2.1 Ensaio de rotina

A unidade de ensaio deve ser submetida ao ensaio derotina de tensão aplicada entre terminais (ver 6.3.2), comuma amplitude tal que a correta tensão de ensaio é obtidaatravés de cada elemento.

6.5.2.2 Condicionamento das unidades antes do ensaio

A unidade de ensaio deve ser submetida a não menosque 1,1 Un, para uma temperatura ambiente não inferiora 10°C durante 16 h a 24 h.

NOTA - O condicionamento é realizado para estabilizar as pro-priedades dielétricas da unidade de ensaio.

2

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6.5.2.3 Medição inicial da capacitância e perda

A unidade de ensaio deve ficar pelo menos 12 h de-senergizada em uma câmara com circulação forçada dear a uma temperatura selecionada entre 60°C e 75°C,com uma variação permissível de ± 2°C.

A unidade, nessa temperatura, deve ser submetida a Un.A capacitância e as perdas devem ser medidas de4,5 min a 5,5 min após a aplicação de tensão.

NOTAS

1 A repetibilidade da medição deve ser tal que um desvio de5 x 10-5 (0,05 W/kvar) possa ser detectado quando a unidade forsubmetida ao mesmo ensaio mais tarde (ver 6.5.2.6).

2 Os procedimentos de medição de acordo com 6.3.4 e 6.3.5devem ser seguidos, exceto para os requisitos de temperaturae tempo de medição, os quais devem satisfazer a esta subseção.

3 Em vez da execução da medição com a unidade à temperaturaselecionada dentro da câmara, esta pode ser efetuadaremovendo-se a unidade da câmara, desde que seja equipadacom isolamento térmico, de forma a evitar a diminuição datemperatura na unidade de ensaio, antes da medição ter sidocompletada.

6.5.2.4 Ensaio de sobretensão

A unidade deve ser colocada durante pelo menos 12 hdesenergizada em uma câmara com circulação forçadade ar, com a temperatura não excedendo o limite inferiorda categoria de temperatura (ver 4.1.3).

A unidade de ensaio deve então ser retirada da câmaracom circulação forçada de ar e ser colocada a umatemperatura ambiente de 15°C a 35°C, sem circulaçãode ar e dentro de 5 min neste ambiente ser submetida a1,1 Un durante 0,5 min. Sem interrupção da tensão, umasobretensão de 2,25 Un é aplicada durante 15 ciclos.Novamente, sem interrupção da tensão, 1,1 Un deve sermantida durante 1,5 min a 2 min.

A unidade deve ser submetida diariamente a um total de130 a 170 ensaios de sobretensão composto de 2,25 Un(15 ciclos) e 1,1 Un (1,5 min a 2 min), conforme a se-qüência acima.

Imediatamente em seguida, a unidade deve ser colocadana câmara refrigerada, ficando outra vez pelo menos12 h desenergizada e o ensaio deve continuar no próximodia, como descrito acima, e assim por diante até que aunidade tenha sido submetida a um total de1 700 sobretensões de períodos de 15 ciclos de duração(25 500 ciclos de ensaios de sobretensão).

NOTAS

1 Requisitos detalhados com respeito à forma de onda dasobretensão e as tolerâncias são dados no anexo B.

2 O número diário de períodos de ensaio de sobretensão deveser realizado em dias consecutivos. Interrupções de até doisdias, por exemplo durante fins de semana, são permitidas,contanto que essa unidade de ensaio permaneça desenergizadaem câmara refrigerada, durante todo período de interrupção, eque os períodos de sobretensão sejam aplicados outra vezsobre a unidade de ensaio no terceiro dia.

3 Se o limite de 5 min não puder ser mantido antes da aplicaçãode tensão, a unidade de ensaio deve ser termicamente isoladade forma a evitar aquecimento indevido.

6.5.2.5 Período de sobrecarga

Dentro de 1 h após o fim do ensaio de sobretensão, deacordo com 6.5.2.4, a unidade de ensaio deve ser sub-metida a não menos que 1,4 Un por pelo menos 500 h.A unidade de ensaio em seguida deve ser colocada auma temperatura ambiente de 15°C a 35°C, sem circu-lação de ar.

Durante o período de 500 h não mais que 10 interrupçõesde tensão são permitidas. Nenhuma dessas interrupçõesdeve exceder 8 h.

NOTAS

1 Deve ser observado que a sobrecarga não é propriamenteconsiderada como um ensaio separado, mas, em vez disso,como um meio de verificar se a deterioração que pode ter sidodesenvolvida durante o ensaio de sobretensão não causou danopermanente na unidade.

2 Circulação forçada de ar ou banho de líquido refrigerante podeser usado se a temperatura da caixa exceder 45°C.

3 A temperatura da caixa é determinada como o valor médio deduas medições. Os pontos de medição devem ser localizadosdiretamente sobre a superfície da caixa, no centro dos ladosmaiores.

6.5.2.6 Medições finais de capacitância e perdas

As medições, de acordo com 6.5.2.3, devem ser repetidasdentro de dois dias após completado o período de sobre-carga conforme 6.5.2.5, para as mesmas temperatura,tensão e freqüência.

6.5.2.7 Critério de aceitação

A unidade ensaiada é considerada aprovada no ensaiode durabilidade se não ocorrer nenhuma ruptura em umlote de duas unidades ou apenas uma ruptura em um lotede três unidades.

A diferença entre os valores obtidos nas medições dascapacitâncias, em 6.5.2.3 e 6.5.2.6, deve ser menor doque o valor correspondente à ruptura de um elemento ouoperação de um fusível interno.

NOTA - As perdas medidas nos ensaios, de acordo com 6.5.2.3e 6.5.2.6, devem ser relatadas de forma a poder verificar aconsistência da produção do capacitor sobre longos períodos.

6.5.3 Validade do ensaio

O ensaio de durabilidade é um ensaio realizado nos ele-mentos (no projeto e composição do seu dielétrico) e noprocesso de fabricação destes elementos, quando mon-tados em uma unidade capacitiva.

6.5.3.1 Variações no projeto da unidade

Cada ensaio de durabilidade deve também cobrir outrosprojetos de capacitores, os quais podem diferir do projetoensaiado dentro dos seguintes limites:

a) projeto do elemento, conforme anexo C;

b) qualquer combinação de ligação série/paralelodos elementos com uma espessura do dielétricoproporcionalmente mais fina, mas equivalente aodielétrico do projeto ensaiado (ver anexo C, seçãoC.1), e tendo em vista a sua aplicação em tensão

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nominal inferior, de modo que a solicitação dielétricanão exceda aquela obtida no ensaio. Quando forutilizado dielétrico misto, o valor da solicitação a serusado nesta comparação deve ser aquele atravésde cada um dos materiais sólidos e calculado somentepara a espessura nominal dos materiais sólidos;

c) qualquer combinação de ligações série/paralelode elementos equivalentes que estejam dentro doslimites do anexo C;

d) sistema idêntico de montagem dos elementos;

e) isolação entre elementos idêntica ou mais espessa(ver 3.13);

f) processo de fabricação idêntico;

g) unidades tendo a isolação para a caixa mais fina,porém para um nível de isolamento inferior, desdeque se mantenha o mesmo critério de projeto daisolação;

h) um outro tamanho de caixa padronizada dofabricante dentro dos seguintes limites, quando com-parado com a caixa da unidade ensaiada:

- profundidade: 50% a 120%;

- altura: 25% a 105%;

- largura: 50% a 200%;

i) nem o espaçamento entre a caixa e o pacoteisolado de elementos nem a isolação para a caixapode ser aumentada.

NOTAS

1 As dimensões da caixa estão ilustradas no anexo D.

2 O fabricante deverá fornecer no relatório de ensaios ascaracterísticas de projeto do capacitor ensaiado.

6.5.3.2 Variações nas condições de operação

Cada ensaio de durabilidade deve também cobrir outrascondições de operação, conforme a seguinte lista, desdeque os requisitos de 6.5.3.1 sejam também satisfeitos:

a) unidades com categoria inferior de temperaturamaior do que a unidade ensaiada;

b) unidades tendo elementos idênticos para seremusados em tensão nominal inferior;

c) o ensaio realizado na freqüência de 60 Hz tambémé válido para 50 Hz e vice-versa.

6.6 Ensaios de recebimento

O número de unidades de amostra para os ensaios derecebimento, bem como os critérios de aceitação e re-jeição, devem estar de acordo com a tabela 7, a menosse especificado diferente.

Os ensaios de recebimento são os ensaios de rotina rela-cionados com 6.3. Eventualmente pode-se incluir algumensaio de tipo relacionado em 6.4, mediante acordo entrefabricante e comprador.

Para os ensaios de medição da capacitância e mediçãoda tangente do ângulo de perdas, os valores medidos noensaio e recebimento devem ser comparáveis àquelesmedidos pelo fabricante nos ensaios de rotina.

Devem ser levadas em consideração, entretanto, asdiferenças devidas aos erros de medição e às condiçõesambientes.

Caso sejam constatadas diferenças significativas, ofabricante deve repetir esses ensaios de rotina.

Tabela 7 - Plano de amostragem dupla - Nível de inspeção II NQA = 1,5% da NBR 5426

Tamanho Tamanho da Ac Re Tamanho da Ac Re do lote primeira amostra segunda amostra

Até 90 8 0 1 - - -

91 a 280 20 0 2 20 1 2

281 a 500 32 0 3 32 3 4

501 a 1 200 50 1 4 50 4 5

1201 a 3 200 80 2 5 80 6 7

3201 a 10 000 125 3 7 125 8 9

/ANEXOS

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Anexo A (normativo)Requisitos adicionais para capacitores de filtros de potência

Para capacitores de filtros de potência, os seguintesrequisitos adicionais devem ser considerados.

A.1 Definições

A.1.1 capacitor de filtro passa-alta (amortecido) epassa-faixa (sintonizado): Capacitor que, ligado juntocom outros componentes, isto é, reatores e resistores,constitui um caminho de baixa impedância para deter-minadas correntes harmônicas.

A.1.2 potência nominal: Soma aritmética das potênciasgeradas pela freqüência fundamental e pelas harmô-nicas.

A.1.3 tensão nominal: Soma aritmética dos valores efi-cazes da tensão fundamental e harmônicas, ou como atensão calculada da potência nominal e reatância ca-pacitiva na freqüência nominal, o que for maior.

A.1.4 corrente nominal: Raiz quadrada dos valoresquadráticos eficazes das correntes na freqüência fun-damental ou harmônicas, ou aquela calculada atravésda potência nominal e tensão nominal acima definida, oque for maior.

A.2 Tolerância de capacitância

A.2.1 São recomendadas as seguintes tolerâncias paraas unidades:

a) para unidades em filtros passa-faixa: ± 5%

b) para unidades em filtros passa-alta: ± 7,5%

A.2.2 Para bancos de filtros deve haver acordo entre fa-bricante e comprador, devendo ainda ser consideradosos seguintes fatores:

a) tolerâncias dos equipamentos associados, espe-cialmente os reatores;

b) variações na freqüência fundamental da rede ondeo filtro é ligado;

c) variação na capacitância devido à temperatura;

d) variação da capacitância antes e após a atuaçãodos fusíveis devido à falha de elementos internos.

A.3 Ensaios de tensão suportável nominal entreterminais

A.3.1 Ensaio em corrente alternada

O valor da tensão de ensaio deve ser calculado conformea seguinte equação:

Ue = 2,15 U1 + 1,5 Uh

onde:

Ue é a tensão de ensaio, em valor eficaz;

U1 é o valor eficaz da tensão na freqüência funda-mental nos terminais de unidade a ser obtido no localda instalação, considerando-se o efeito da elevaçãode tensão provocado pelo próprio banco;

Uh é a soma aritmética dos valores eficazes das ten-sões harmônicas nos terminais de unidade após ainstalação do banco.

A.3.2 Ensaio em corrente contínua

O valor da tensão de ensaio deve ser calculado conformea seguinte equação:

Ue = 4,3 U1 + 3 Uh

onde:

Ue é a tensão de ensaio;

U1 e Uh são conforme A.3.1.

A.4 Ensaio de estabilidade térmica

Se 1,44 Qn (sendo Qn a potência nominal do capacitorconforme A.1.2) for menor que a potência calculada a1,1 Un (sendo Un a freqüência fundamental), este últimovalor de tensão deve ser utilizado na realização do ensaio.

A.5 Níveis de isolamento

A.5.1 A tensão suportável nominal à freqüência nominalUe, entre terminais e caixa da unidade capacitiva, é obtidaconforme abaixo:

a) unidades capacitivas com a caixa aterrada.

Após calculado pela equação a seguir, deve serescolhido o valor igual ou imediatamente superior aeste na tabela 3:

Um = S (U1 + Uh)

onde:

S é o número de unidades em série, por fase;

Um é a tensão máxima do equipamento (ban-co de capacitores) a ser referido na tabela 3;

U1 é conforme A.3.1;

Uh é conforme A.3.1;

b) unidades com caixa isolada da terra;

Proceder conforme a equação a seguir:

Ue = (2,15 U1 + 1,5 Uh) n

onde:

Ue é a tensão de ensaio;

U1 é conforme A.3.1;

Uh é conforme A.3.1;

n é de acordo com a tabela 2.

A.5.2 A tensão suportável de impulso atmosférico deveser obtida conforme prescrito em 5.1.1 ou 5.1.2.2.

NOTA - As tensões harmônicas não modificam os requisitospara o ensaio de impulso atmosférico.

A.6 Corrente máxima permissível

Para capacitores de filtros, a corrente máxima permissíveldeve ser de acordo entre fabricante e comprador.

/ANEXO B

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NOTAS

1 A tensão de ensaio deve ter freqüência de 0,8 fn a 1,2 fn.

2 O período de sobretensão deve ser aplicado sem qualquer interrupção da tensão permanente de 1,05 Un a 1,15 Un.

3 Os tempos, exceto T1, são dados em ciclos da freqüência de ensaio. T1 é o intervalo de 1,5 min a 2 min entre dois períodos desobretensão consecutivos.

Figura B.1

/ANEXO C

n n n n

Anexo B (normativo)Forma de sobretensão para o ensaio de durabilidade

Os limites de tempo e amplitude da tensão permanente esobretensão são dados na figura B.1.

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Anexo C (normativo)Requisitos relativos à equivalência de projetos de elementos e projetos de unidade de ensaio

C.1 Critérios de equivalência de projetos deelementos

Os projetos de elementos são considerados equivalentes,com respeito às condições e critérios do ensaio dedurabilidade, se os seguintes requisitos forem satisfeitos.

C.1.1 Eles devem ter o mesmo número de camadas domaterial sólido do dielétrico a serem impregnados com omesmo líquido.

C.1.2 A composição dos materiais sólidos do dielétricodeve ser a mesma, isto é, “só filme”, “só papel”, “filme-papel-filme”, etc.

C.1.3 Os materiais sólidos do dielétrico e o líquido dosprojetos considerados devem satisfazer às mesmasespecificações.

C.1.4 O projeto das folhas de alumínio deve ser o mesmo,ou seja:

a) mesma especificação do material;

b) espessura dentro de ± 20%;

c) bordas das folhas expostas ou não;

d) bordas e/ou extremidades dobradas ou não;

e) margem livre entre 100%-150% comparada comos elementos ensaiados.

C.1.5 O processo de ligação dos elementos deve ser omesmo, isto é, tabs, soldas, etc.

C.1.6 Quando comparada com o elemento ensaiado, alargura do elemento (largura efetiva da folha de alumínio)pode ser igual ou menor e o comprimento (comprimentoefetivo da folha de alumínio) pode variar entre 50% a300% (ver anexo D).

C.2 Projeto da unidade de ensaio

Uma unidade de ensaio é considerada equivalente àsunidades a serem fabricadas, quando da realização doensaio de durabilidade, se os seguintes requisitos foremsatisfeitos.

C.2.1 Os elementos estiverem dentro dos limites dadosem C.1.

C.2.2 Elementos forem igualmente montados, possuíremisolação entre elementos iguais ou mais fina e forempressionados igualmente dentro das tolerâncias defabricação, etc., quando comparados com a unidade deprodução.

NOTAS

1 Os elementos devem ser montados conforme os procedimentospadrões do fabricante.

2 Para a variação das dimensões da unidade, ver 6.5.3.1-h).

C.2.3 Pelo menos quatro destes elementos devem ser li-gados para fornecer pelo menos 30 kvar de potência atensão nominal. Todos os elementos ligados devem sercolocados adjacentes um ao outro.

Os elementos podem ser ligados em série e paralelo, demodo a compatibilizar com a potência do equipamentode ensaio.

Pelo menos três isolações entre elementos devem sermontadas, de modo que no ensaio elas fiquem subme-tidas à diferença de tensão existente entre dois elementosligados em série.

C.2.4 Os condutores de ligação dos elementos podemser aumentados de modo a considerar o aumento da cor-rente causado pelo número de elementos em paralelo.

C.2.5 A isolação para a caixa deve ser idêntica àqueladas unidades a serem fabricadas.

C.2.6 Uma caixa com projeto padrão do fabricante e comdimensões compatíveis com as do pacote de elementosdeve ser usada.

O material da caixa deve ser idêntico ao das unidades aserem fabricadas.

O projeto e a quantidade de buchas podem ser ajustadospara compatibilizar com a tensão e corrente de ensaio.

C.2.7 O processo de secagem e impregnação deve seridêntico ao processo normal de produção.

C.2.8 A unidade de ensaio deve também, em todos osoutros aspectos, seguir todos os procedimentos de fabri-cação das unidades a serem produzidas.

/ANEXO D

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Anexo D (normativo)Definição da dimensão do elemento e da caixa

/Índice alfabético

D.1 Elemento pressionado

D.1.1 O elemento foi pressionado no sentido da altura(ver figura D.1).

D.1.2 O comprimento efetivo da folha de alumínio é obtidodesenrolando-se o elemento na direção do comprimento.

D.2 Caixa

D.2.1 A altura é sempre determinada do lado no qual asbuchas são fixadas para o lado oposto (ver figura D.2).

D.2.2 Normalmente a direção do comprimento de ele-mento pressionado corresponde à direção da profundi-dade da caixa.

D.2.3 Dependendo do projeto, a direção da largura doelemento pode corresponder tanto à direção da altura dacaixa quanto à direção da largura.

Figura D.1

Figura D.2

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Índice alfabético

Altitude .......................................................................................................................................................................... 4.1.2Buchas... ......................................................................................................................................................................... 4.3Capacitâncias medidas das três fases do banco ...................................................................................................... 6.3.4.3Categorias e temperatura do ar ambiente .................................................................................................................... 4.1.3Condição térmica permanente ........................................................................................................................................ 3.9Condicionamento das unidades antes do ensaio .................................................................................................... 6.5.2.2Condições de ensaio. ..................................................................................................................................................... 6.2Condições especiais de funcionamento ......................................................................................................................... 4.2Condições normais de funcionamento ............................................................................................................................ 4.1Corrente máxima permissível ................................................................................................................................. 3.6 - 5.3Critério de aceitação (ensaio de durabilidade). ........................................................................................................ 6.5.2.7Critério de aceitação (ensaio de tensão suportável impulso atmosférico). ............................................................... 6.4.4.2Critérios de equivalência de projetos de elementos. ...................................................................................................... C.1Definição das dimensões do elemento e da caixa ................................................................................................... Anexo DDefinições ........................................................................................................................................................................... 3Descrição de ensaio ..................................................................................................................................................... 6.5.2Dispositivos de descarga. ................................................................................................................................................ 5.4Ensaio de descarga em curto-circuito ........................................................................................................................... 6.4.5Ensaio de estabilidade térmica ..................................................................................................................................... 6.4.1Ensaio de tensão suportável de impulso atmosférico entre terminais e caixa .............................................................. 6.4.4Ensaio de rotina. ........................................................................................................................................................ 6.5.2.1Ensaio de sobretensão .............................................................................................................................................. 6.5.2.4Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais .................................................................................................. 6.3.2Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais e caixa ........................................................................... 6.3.3 - 6.4.3Ensaio de tensão residual ............................................................................................................................................ 6.4.6Ensaio de corrente alternada ..................................................................................................................................... 6.3.2.1Ensaio em corrente contínua ..................................................................................................................................... 6.3.2.2Ensaio de unidades com os terminais isolados da caixa. .......................................................................................... 6.4.4.1Ensaio em unidades com um dos terminais permanentemente ligado à caixa. ........................................................ 6.4.4.2Ensaio especial - Ensaio de durabilidade ...................................................................................................................... 6.5Ensaios ............................................................................................................................................................................... 6Ensaios de estanqueidade ........................................................................................................................................... 6.3.1Ensaios de recebimento ................................................................................................................................................. 6.6Ensaios de rotina ............................................................................................................................................................ 6.3Ensaios de tipo. ............................................................................................................................................................... 6.4Forma de sobretensão para o ensaio de durabilidade.. .......................................................................................... Anexo BFreqüência nominal (fn) .................................................................................................................................................. 3.4Fusível interno ................................................................................................................................................................ 3.1Generalidades .................................................................................................................................................... 6.1 - 6.4.1.1Isolação entre grupos de elementos em série .............................................................................................................. 3.1.3Isolamento entre fases. .............................................................................................................................................. 5.1.3.3Isolamento para partes de uma mesma fase ............................................................................................................. 5.1.3.2Isolamento para terra ................................................................................................................................................. 5.1.3.1Ligação a um sistema monofásico ............................................................................................................................. 5.1.4.2Ligação entre duas fases de um sistema trifásico ...................................................................................................... 5.1.4.1Medição da capacitância .............................................................................................................................................. 6.3.4Medição da resistência ôhmica do dispositivo interno de descarga ............................................................................. 6.3.6Medição do fator de perdas à temperatura elevada. ..................................................................................................... 6.4.2Medição inicial da capacitância e perda .................................................................................................................... 6.5.2.3Medições do fator de perdas. ....................................................................................................................................... 6.3.5Medições finais de capacitância e perda ................................................................................................................... 6.5.2.6Níveis de isolamento ....................................................................................................................................................... 5.1Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a caixa aterrada ......................................................................... 5.1.1Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a caixa isolada da terra .............................................................. 5.1.2Níveis de isolamento de bancos de capacitores monofásicos ..................................................................................... 5.1.4Níveis de isolamento de bancos de capacitores trifásicos ............................................................................................ 5.1.3Objetivo ............................................................................................................................................................................... 1Período de sobrecarga ............................................................................................................................................. 6.5.2.5Placa de identificação da unidade ................................................................................................................................... 5.5Placa de identificação do banco ..................................................................................................................................... 5.6Potência nominal .......................................................................................................................................................... 3.1.1Procedimento de ensaio ............................................................................................................................................ 6.4.1.2Procedimento para medição ..................................................................................................................................... 6.3.4.1

22 NBR 5282:1998

Projeto da unidade de ensaio ......................................................................................................................................... C.2Referências normativas ...................................................................................................................................................... 2Requisitos adicionais para capacitores de filtros de potência ................................................................................ . Anexo ARequisitos específicos ........................................................................................................................................................ 5Requisitos gerais ................................................................................................................................................................ 4Requisitos relativos à equivalência de projetos de elementos e projetos de unidade de ensaio. .......................... Anexo CTemperatura ambiente .................................................................................................................................................... 3.7Temperatura do ar de resfriamento. ................................................................................................................................. 3.8Tensão de longa duração ............................................................................................................................................. 5.2.1Tensão de manobra ...................................................................................................................................................... 5.2.2Tensão máxima do equipamento (Um) ......................................................................................................................... 3.1.2Tensão máxima permissível ................................................................................................................................... 3.5 - 5.2Tensão nominal (Un) ....................................................................................................................................................... 3.3Tensão residual ............................................................................................................................................................. 3.10Tensão residual na energização ..................................................................................................................................... 1.1Tensão suportável nominal à freqüência nominal ..................................................................................................... 5.1.2.1Tensão suportável de impulso atmosférico ............................................................................................................... 5.1.2.2Terminais de linha. .......................................................................................................................................................... 3.2Tolerâncias das capacitâncias em relação às capacitâncias nominais .................................................................... 6.3.4.2Unidade de ensaio ....................................................................................................................................................... 6.5.1Validade do ensaio ....................................................................................................................................................... 6.5.3Variações nas condições de operação. ..................................................................................................................... 6.5.3.2Variações no projeto da unidade ............................................................................................................................... 6.5.3.1