PGra-raios de resistor nZio-linear a carboneto de silicio ...ƒO... · NBR 5456, NBR 5470 e NBR...

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CDU: 621.316.98:620.1 Iraomg, 1 NBR 5309

PGra-raios de resistor nZio-linear a carboneto de silicio (Sic) para circuitos de pothcia de corrente alternada

M&do de ensaio

Origem: Projeto 03:037.01-002/88 GE-03 - Cornit& Brasileiro de Eletricidade CE-1X%037.01 - Comissao de Estudo de P&a-Raios de Resistor Nao-Linear para Sistemas de Potencia NBR 5309 - Non-linear resistor lightning rod of silicon carbonate (Sic) for A.C. rated circuits - Method of test Descriptors: Lightning rod. Silicon carbonate. Rated circuits. Alternative current Esta Norma substitui a NBR 5309/77

Palavras-chave: P&a-raios. Carboneto de silicio. Circuitos de potticia. Conente alternada 29 piginas

SUMhI 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definiqbes 4 Execugio dos ensaios (“dice

1 Objetivo

Esta Norma prescreve OS mbtcdos de ensaios para pk+ raios de resistor n&-linear a carboneto de silicio (SIC), pare circuitos de potCncia de corrente alternada.

2 Documentos complementares

Na aplica$Ho desta Norma 4 nec%ssArio consultar:

NBR 5287 - PAra-raios de resistor “tic-linear a carboneto de silicio (SC) para circuitos de pot&cia de conente alternada - Especifica@

NBR 5460 - Sistemas %lk!tricos de potGncia - Termi- nologia

NBR 5456 - Eletricidade geral - Terminologia

NBR 5470 _ P&a-raios - Terminologia

NBR 6936 - T&?nicas de ensaics %l&ricos de alta- tensHo Procedimento

NBR 6937 Tknicas de ensaios el&tricos de alta- tensHo - Dispositivos de medipgo Procedimento

NBR 6938 - Tknicas de ensaios el6tricos de alta- tensk Guia de aplica@a para dispositivos de me- diGso - Procedimento

NBR 7876 - Linhas e equipamentos de alta-tenszo - MedipHo de radiointerfer&cia na faixa de 0.15 a 30 MHz - M6todo de ensaio

NBR 10621 -Is&adores- Determinaplo das caracterlsticas de suportabilidade sob polui@ artificial MBtodo de ensaio

3 DefiniqBes

OS termos tknicos utilizados nesta Norma &Ho definidos em 3.1 e 3.2 e “as NBR 5287. NBR 5456, NBR 5470 e NBR 5460.

3.1 P.k+raios complete

P&a-raios de resistor nk-linear a SIC equipado corn desligador autom&tico, braGad%iras e an&s equalizadores. se houver.

3.2 Pka-raios now ou corpo-de-prova nova

Para fins desta Norma. 6 o p&a-raios que “80 foi submetido a ensaios de tip0 ou recebimento % que n&o tenha sido instalado em circuito de pot&cia.


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4 Exew@o dos enseios

Para fins de& Norma todas as tolerkIcias de forma e amplitude devem estar de acordo corn a NBR 6936.

4.1 Ensaio de tens% disruptiva de freqiZncia industrial, a seco 8 sob chuva

Este ensaio tern por objetivo determinar a tens80 disruptiva do p&a-raios quando submetido a tens&x de freqi%n- ciaindustrial.Osensaiossobchuvas~oaplic~veissomen- tea p&a-raios para us0 extemo.

4.1.1 Clrcuito de ensaio

Para a realizaGBo deste ensaio B sugerido o circuito da Figura 1.

4.12 Corpos-de-prow

4.1.21 Ensaios de tip0

OS corpos-de-prow devem ser em ntimero de b&s e constiiuidos de p&a-raios completes.

4.122 Ensaks de roana

OS corpcs-de-prova devem ser a totalidade dos p&a- raios fabficados e podem ser constituidos de elementos ou p&a-raios completes.

H.23 Ens&s de receblmento

OS corpos-de-prow devem ser constituidos por pAra- raios completes. em quantidade determinada na NBR 5267.

4.13 Pracedimento

4.1.3.1 Ensalo de tens%0 dkruptiva de ireqaancia industrial, a seco

4.1.3.1.1 A tens5o aplicada ao p&a-raios deve ser elevada unifonemente, desde urn valor suficientemente baixo, ate ooorrer a disrup@o do p&a-raios.

4.1.3.1.20 tempo durante o qua1 a tensgo ultrapassa a ten- sSo nominal do p&a-raios dew ficar compteendido entre 2 s e 5 s. Depois da disrupptio. a tensso deve set desligada o mais rapidamente possivel. dentro de 0.5 s. de prefe- rBncia automaticamente. A corrente pelt p&a-raios. ap6s a disrup@o, dew ser limitada a urn valor “Ho superior a 0,l A de crista, ou, case necess&rio, a urn valor especificado pelo fabricante.

4.1.3.1.3 Se for imposslvel medir a tensHo que aumenta ra- pidamentecomum instrumentoindicador,deveserutiliza- do urn registrador de alta velocidade ou urn oscil6grafo.

4.1.3.1.4 Atensso deve set aplicada pelo menos dez vezes, corn inteivalos entre aplica@es sucessivas n80 inferiores a 10 s.

Notas: a) A carga imposta a0 circuit0 de ensaio par urn para-raios corn resistores de equaliza@o n%-lineares, corn elevada condutividade, d6 Oiigem a harmbnicos. e o circuit0 de ensaio deve ter imp&W% suiicientemente baixa para mantet a forma de onda da tensHo aplicada ao corps- de-prova dentro dos limites prescritoe pela NBR 6936.

b)Nocasodepam-raioscom reeistoresdeequalizaCaoaapli- car+ de uma tens&o superior a nominal. pa urn tempo long% podeocasionar-lhesdanosporaquecimento. Caste mcdo, recomecda-se que as candiqdes permisslveis para a execu@o desk ensaio sejam objet0 de acordo entre fabricate e comprador.

Onde:

CA - fonte de tensgo de freqWncia industrial e forma senoidal

RT - regulador de tensHo

Dl - disjuntor de abertura corn rek de sobreconente

TE - transformador elevador

R-resistor limitador de corrente, se necessirio

DT - divisor de tensHo

V - voltlmetro de crista

PR corpo-de-prova

D - dispositivo para detectar a disrup$Ho do p&a-raios

Figura 1 - Esquema de urn Circuit0 tfpiC0 para 0 enSai0 de ten&o disruptiia de freqijCncia industrial

Equipe Auditora


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Deveseradotadoomesmo procedimentode4.1.3.1, se”- do o p&a-micas submetido as condi@es de precipitap& para ensaio sob chuva em tens& alternada, especificado pela NBR 6936.

4.~4.1 Para p&a-raios de 1.5 kA. 5 kA e 10 kA (setviQo leve). o menor valor da tensso disruptiva de heqi%ncia industrial a seco e sob chuva do pAra-raios nHo deve SW inferior 8 uma vez e meia sua tens& nominal.

4.1.4.2 Para p&wrains de 20 WC 15 kA e 10 kA (setvipo pesado). o menorvalor da tens% disruptiia de freqii8ncia industrial deve ser objeto de acordo entre fabricante e comprador.

4.1.4.3 Para fins de compara@o entre ensaios, ad&-se CJ valor m6dio dos resultados obtidos, respeltando-se 0s limltes de 4.1.4.1 e 4.1.4.2.

4.2 Ensaios de tens&s disruptivas de impulse atmosfhico

EstesensAost~mporobjetivoverificarowmportamentodo para-raios. quando submetido a impulses atmosfkiios. No enA0 de tipo, 6 levantada a curya caractwlstica ‘tens& disruptivade impulsoatmosf&iic-tempo paradisrup-k$o”. conforma a NBR 5287. No ensaio de recebimento, 6 verificado urn ponto da curva par.9 simplificaflo do ensaio, somente tendo significado depois do ens& de tips.

4.21 Clrculto de ensaio

Para a realiza@o deste ensaio. 6 sugerido o circuito da Figura 2.

4.22 colpos-de-prova

Devem ser submetidos a estes ensaios corpos-de-prow que j6 sofreram OS ens&s de tens&c disruptiva de freqijencia industrial.

4.221 E”saloS de tip0

OS corpos-de-prow devem ser em ntimero de tr& e constituidos de para-raios completes.

4.222 Ensaios de recebimento

OS corpos-de-prow devem ser constituidos par pB- ra-raios completes, em quantidade determinada na NBR 5287.

4.23 Pmcedimento

4.23.1 Generalidades

Corn o corpo-de-prova inserido no circuito, o gerador de impulse deve ser ajustado para impulses corn forma e valores de crista presumidos conforme especificados para OS ensaios de:

a) tenSo disruptiva de impulso atmosfBrico normalizado:

b) tensso disruptiva de imp&o atmosf6rico corn alta probabilidade de disrupv8o. conforme NBR 5207;

c) tensk disruptiva na hate do impulse.

OS procedimentos destes ens&s s80 descritos respectivamente em 4.2.3.2, 4.2.3.3 e4.2.3.4.

R2 R3 A2 R3 R2

R4

Onde:

CC - fonte de tens% em corrente continua

Rl - resistores de carga R2 - resistores em paralelo R3 - resistores em s4rie R4 e RS - resistores de ajuste da forma do impulse de tensPo

C - capacitores G - centelhadores PR - corpo-de-prova

DT - divisor de tens% V - oscilosc6pio e/w voltimetro de crista

Nota: 0 &visor de tens% deve ser adequado para 0s tempos de torte do impulse.

Figura 2 - Esquema de urn circuito ffpiC0 para 0 ensaio de ten&o disruptffa de impulso atmosfCrico


4 NBR 5309/1991

123.2 Ensaio de ten&o disruptiia de impuko atmosf4rioo corn forma normalizeda

Devem ser feitas em cada corpo-de-prow duas skies de cinco aplica+s de tens6es de impulse atmosfBrico corn forma normalizada. sendo uma ccm polaridade positiva % outra negativa. devendo cccrrer disrup@o em todas as aplica@es. Se em qualquer das skies deixar de cccrrer disrup@ em “ma rinica aplica@, deve s%r feita uma nave sbie de dez aplica@%s de impulse. corn a mesma pclaridade da aplica@o que deixou de provocar a disrup- +x Nesta ncva s&ie de dez aplica@%s. dew haver disrup$io em todas es aplic@es. 0 intervalo de tempo entre c inicio do impulse e c instant% exato de disrup@o r&o B importante nest% ensaic.

4.239 Ensalo de tens60 dlsruptiva de impulse atmosf&too corn alta probabllldade de disrupq?ao

Para ceda tentativa de determin@o do valor esperado d%v%m serfeitas dez aplice@%s de tens&x 0 ensaio deve comepr em urn nivel de tensk no qua1 cccrram oito ou mencs disrup@%s numa s&i% de dez aplicap6%s. e, a seguir. a cada ncva s&k? de aplica@%s. c valor de crista presumido da ten&o deve ser aumentado em degraus de 3%, ati, atingir c valor de crista no qua1 cccrram no mini- mc ncve disrup@%s numa s&i% de dez aplica@%s. corn tempos pare disrup@o no m&dmo de 3 ps. 0 valor da tens& disruptin corn alta probabilidade de disruppso deve s%r detemlinado pare ambas es polaridades. A fcr- me do impulse B a mesma de 4.2.3.2.

4.23.4 Eoeaio de tensao disruptlva na frente do lmpulso

Usando uma tens& de impulse corn taxa de crescimen- to virtual de frente igual a especificada na NBR 5287, %

corn valor de crista presumido suficientemente alto pera que a disrup$k do p&a-raios cccrra a mencs de 90% desse valor. devem s%r aplicados ac pAra-raios cinco impulses de cada polaridade. Devem ser oscilografadas todas es aplicapbes. % a tensHo disruptiva na frente do impulse do p8rwaios s%r& c m6ximo valor registrado.

Nota: t permitida user 0 ponto de int%ts%$&o da CUNB. determinada de acordo corn 4.2.3.5. corn e r%,a que representa a inclina@o virtual da frente. especificada na NBR 5287. pa- r% determiner o valor da t%n%Zao disruptiva na Vent% do impulse do p&a-raios. conforme a NBR 5287. Para que e~te proc%dim%nio pass-a ser adotadc, 6 necesskio que na de- t%rmina@o dacurva “t%rMo disruptiva de impulse atmoe- f&ico-tempo pare disru,,+o”. conform% a NBA 5287, tenham side registrados ciooo impulses de cada pOlaridede cujos pcntm estejam dentro da faixa determinada pw dues retas paralelas B r%ta dada ~1% inclinapk virtual da frente especificade % afeetades desia de 0.1 we de cada l&do.

4.2.3.5 Levantemento de curve ?ensSo disruptive de impulse atmosf&fco-tempo pare disrup+o”

Deve ser cbtido, do oscilograma de cada disrup@o. urn ponto que relaciona a tens& disruptiva e c tempo pare a disruppk em ambas as polaridades. OS pontos pod%m ser obtidcs dos ensaics de 4.2.3.2 a 4.2.3.4 % suple- mentados, se necesskio. pela aplica@ de uma s&i% de impulses normalizados corn amplitudes cada vez maio- r%s. cu reduzindo-se cs tempos de frente. Deve ser obtida uma quantidade suficiente de pontos pare que a curve posse s%r traqada claramente. OS pontos devem set r%- gistrados em pap% corn escalas lineares e a curve tra- Fada ccmc uma curve continua pelts pontos ccrres- pondentes acs maiores valores de tens6es disruptivas, independente da polaridade, conforme ilustrado na Fi- gure 3.

/

6 Inclinotio virtual do tweet%

de ocordc corn a NBR 5207

!kiL Valor ma’ximo da tans&

I’ox dieruptiva no trente

/ /‘ / /

o oplicacdes corn una das polaridodes

I/ / .aplicoc&w corn o polorldode oposfc

/

Tempo (ps)

Figure 3 - Caracteristica “tensdo disruptiva de imp&o atmosfbrico-tempo para disrupqio” (levantada conform% 4.2.3.5)

Equipe Auditora


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424 Resultadoe

~24.1 No ensaio de tipo, % curw “ten&o disruptiva de impulse abnosf&ico-tempo para disrup@a” dew s%r traGa- da, pm cada corps-de-prova. em pap%1 corn escalas Ii- near%?.. Dew tambern sertraqado urn grafico contend0 as trBscurvasobtidas,s%m n%cessariamentecolocarospon- tos. No ensaio de tens& disruptiva na frente do imp&o, devem ser fornecidos os valores das tensdes disruptivas obtidas pela leitura em oscilogramas. No ensaio de ten- sHo disruptiva de imp&o normalizado. devem ser apresentados as oscilogramas das cinco aplic%@es de cada palaridade comprovando que how% 0 torte do impulso %mtodasasaplica~6es,n&xendoimportant%ot%mpod% disrup@o. No ensaio de tens& disruptiva corn alta probabilidade, devem s%r apresentados OS oscilogramas das dez aplica@%s utilizadas para definir %ss% valor.

4.~2 Deve s%r indicada a precisao da aparelhagem utilizada, pincipalmente no ensaio de tensSo disruptiva na bent% do impulse. onde B necess&ia a utilizagfio de divisor de tensSo especial. conforme a NBR 6937 e a NBR 6936.

4.2.4.3 A tens&o disfuptiva do pCa-raios de mesmo proje- to que o de urn dado corpo-de-prow. % cuja tens& nominal n8o difere da tens&o nominal do referido corpo-de- prova de f 25% cu f 6 kV, 0 que for maior, pode ser determinada proporcionalmente Bs tens&x nominais.

4.3EnsaiodetensBodisruptivad%impulsod%manobra a eeco

Este ensaio tern par objetivo demonstrar o comportamen- to do p&waios quando submetido a impulse de manobra, cu]a lnclina@o da frente B bem inferior & dos impulsos atmosf&icos, demonstrando que o p8ra-raios corta- rti OS impulses abaixo da cutva caracteristica da isola@o dos equipamentos protegidos. A curv% levantada neste %nsaio wmpleta a obtida no ens& de tens& disruptiva sob imp&o atmosf&ico. Este ensaio (! aplic&vel a p&a- raios de 10 kA corn ten&o nominal superior a 100 kV. e a p&a-t%ios de 15 kA e 20 kA.

4.3.1 Cfrcufto de %n%aio

ldentico ao da Figura 2, mudando-se OS parametros para o ajuste da forma do impulse.

4.3.2 corpos-de-prova

Devem ser submetidos a estes ens&s corpos-de-prova que ja soheram os ensaios de tenGo disruptiva de fre- qtibncia industrial, % tens& disruptiva de impulse atmos- f&co. OS corpos-de-prow devem ser em nljmero de t&s % constituidos de p&a-raios completes.

43.3 Pmcedinwnto

4.3.3.1 Generalidades

0 ensaio de tensso disruptiva de imp&o de manobra deve s%r realizado corn tr& diferentes formas, cujos tempos de frente virtuab devem estar entre:

C) 1000 ps e 2000 ps.

OS tempos virtuais atC o meio-valor devem ser superiores ou iguais a 2,2 vezes OS tempos virtuais de frente correspondentes, nHo sendo p&m importante o seu valor exato.

4.3.3.2Ensaiodeten~odisruptivade impulsodemanobraa seco

Come~andoporumadasformasmencionadas%m4.3.3.1. devem s%r executados 0s ensaios para determina@o da tens& disruptiva de alta pmbabilidade. e da tens& dis- ruptivanasobretensZod%1,3. Paraaformaescolhida,pro- cede-se da seguinte maneira:

a) dew-se iniciar o ensaio corn urn nlvel de tens& para o qua1 owrram oito, ou menos, disrup@es numa sBrie de dez aplica@es. Aseguir, a cada nova s&ie de dez aplicapbes, 0 valor de crista presu- midodatensHodeves%raumentadoemd%grausde 3%, at.4 atingir ovalor de crista no qua1 ccot~am no minima nov% disruw6es na s&ie de dez aplica- @es. OS tempos para disrup+o devem s%r iguais ou superiores a 30 ps. A tensgo de carga do gera- dorde impulse B a seguir aumentada para urn valor igual a 1.3 vez o valor que resultou na determi- nap80 da tens& disruptiva de alta probabilidade. sendo en& aplicados dez novas impulses ao car- po-de-prow. Omaiorvalwdatenseodisruptivaas- sociada can urn tempo de disrup@o igual ou superior a 30 ps, em qualquer desses dez impulses aplicados, B a tenGo disruptiva na sobretens5o de 1,3;

b) a seqGncia indicada em a 6 repetida para a polaridade oposta. A tens& disruptiva de impulse de manobra par% a forma utilizada (r a maior entre:

- tensSo disruptiva de alta probabilidade. par.% polaridade positiva:

- tetio disruptiva de alta probabilidade. par% polaridade negativa;

- tens& disruptiva na sobretensSo de 1.3. par% polaridade positiva:

- tensso disruptiva na sobr%tensHo de 1.3. pat% polaridade negativa;

c) repetir o procedimento par% as duas formas restantes citadas em 4.3.3.1:

d) 0 valor mais elevado de tensHo disruptiva obtido acima. par% qualquer das tr& formas mencionadas em 4.3.3.1, B a tensgo disruptiva de impulse de manobra do p&a-raios.

4.3.3.3 Ensaio de tens&~ disruptiva minima de lmpulso de menofxe a SBCO

Comecando par uma das formas mencionadas em 4.3.3.1. deve SB( executada a seguinte seqU&ncia de ensaios:

a) dew-se iniciar o ensaio corn urn nivel de tens&a para o qua1 duas ou mais disrup@es ocwram nu-


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ma s&ie de dez aplicay5es. A seguir. a cada nova s&ie de dez aplicaqbes. o valor dew ser reduzido em degraus de 3%. at6 atingir o valor de crista no qua1 ocwra apenas uma. ou nenhuma, disrup@o na s&ie de dez aplicacbes;

b) repetir a para a polaridade oposta:

c) a tens& disruptiva minima para a forma utilizada 6 a menor das tens&s disruptivas obtidas em a ou b;

d) repetir a. b e c para as duas formas restantes citadas em 433.1;

e) a menor das tensbes disruptivas, obtidas corn qualquer das tr6s formas utilizadas, 6 a tens&o disruptiva minima de imp&o de manobra.

Deve ser obtido. do oscilograma de cada disrup$8o, urn ponto que relaciona ovalor mais alto atingido pela tens?io antes da disrup$io e o tempo para a disrup@o, em ambas as polaridades. OS pontos SW obtidos dos ensaios de 4.3.3.2 e 4.3.3.3. Esses pontos devem set registrados em urn papel monolog, utilizando-se a escala logaritmica. na abscissa, para OS tempos. A curva dew SW tra$ada coma “ma curva continua atraves dos pontos correspon- dentesaosmaioresvalores detensaodisruptiva, independente da polaridade.

OS resultados dos ensaios nos trQ corpos-de-prova de- “em constar de:

a) valcfes das tensdes disruptivas de imp&o de manobra a seco;

b) valores das tensbes disruptivas minimas de impulso de manobra a sew;

c) curvas das “tensi5es disruptivas de imp&o de manobra a sea-tempo para disrup$Ho”.

4.4 Ensaio de tens& residual

Este ensaio tern por objetivo medir a tens& entre OS terminais do p&a-raios durante a passagem da corwnte de descarga corn forma normalizada.

4.4.1 Circuit0 de ens&o

Para a re?.lizaFBo deste ensaio. B sugerido o circuit0 da Figura 4.

4.4.2 Corpas-de-prow

0 ensaio pode ser executado sobre corpos-de-prova pre- viamente submetidos a ensaios de ten&o disruptiva de impulse, alem dos ens&s de tensso disruptiva de fre- qii6ncia industrial.

4.4.2.1 Ensaios de tips

OS corpos-de-prova devem ser em nirmero de tr.%s e constituidos de p&a-raios completes ou de seqdes de pira-raios. No case de pira-raios de tendo nominal inferior a 3 kV, os corpos-de-prova se&z constituidos pelos pr6- prios pira-raios. Quando a tensHo nominal do para-raios for igual ou superior a 3 kV. a ten&C nominal dos corpos- de-prova deve ser no minim0 de 3 kV e n&o precisa exceder 12 kV. Se o projeto do para-raios Muir urn desligador automMco, o ensaio deve ser efetuado corn ele em condi$&s de op%rar corretamente.

Onde:

cc - fonte de tens% de ccirente continua

Rl -resistor de carga R2 -resistor em s&ie para ajuste de forma do impulsa de corrente L - indutor para ajuste da forma do impulse de corrente

C - capacitores G - centelhador

PR - corpo-de-prow v oscilosc6pio e/w voltimetro de crista

Rm derivador (medi+ da corrente)

DT - divisor de tensHo

figura 4 - Esquema de urn circuit0 tipico para o ensaio de tens% residual

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4.422 Ensaloh d-3 recebimentc

OS corpos-de-prow devem ser constituidos de pira- raios completes cu de se@es de p&a-raios, sendo c nti- mew de corpos-de-prcva determinado na NBR 5287.

4.4.3 Pmcedlmento

Oensaiodeveserefetuadoccm aplica$Iiodeconentesde descarga corn forma 8120.

4.4.3.1 Ensaics de tipo

Em cada corpo-de-prcva, dew ser feita uma aplica@o de conente de descarga para cada urn dos seguintes valores: 0.25; 0,5; 1 e 2 vezes a corrente de descarga nominal do p&a-raics 0 intetvalo de tempo entre descargas deve ser suficiente para permitir 80 ccrpo-de-prow voltar aprcximadamente & temperatura ambiente. Em tcdas as aplica@es, devem ser oscilografadas as correntes de descarga e respectivas tensdes residuais.

4.4.3.2 Ens&x de recebimanto

4.4.3.2.1 Em p&a-raios corn correntes de descarga nominais de 1.5 kA e 5.0 kA, c ensaio de recebimento deve ser efetuado no para-raics complete corn In, at6 a tensgo de 15 kV, pcdendo ser efetuado em se@es, para p&a-raios de tens& nominal superior a 15 kV, mediante acordo en- he fabricante e comprador.

4.4.3.2.2 Em phra-raios corn conentes de descarga nominais de 10 kA, 15 kA e 20 kA, c ensaio de recebimento deve ser efetuado no p&a-raios complete corn In, at8 a ten- sb nominal de 15 kV. Em ph-raios corn ten&es superiores a 15 kV. c ensaio pode ser efetuado em elementcs ou no ph-raios complete corn uma corrente igual cu inferior a In, p&m nunca inferior a 1,5 kA, mediante acordo entre fabricante e comprador.

4.4A Resultados

4.4.4.1 Nos ensaios de tipo, deve ser apresentada a curva ‘tensso residual-corrente de descarga” em papal monc- log, mm OS valores da tensHo na escala linear (ordenada). 0 valor de tensHo residual cotrespondente h corrente de descarga nominal n80 deve ser superior ac indicado na NBR 5287. Nos ens&s de recebimento, c valor da ten- s80 residual nHo deve ser superior ac valor garantido pelo fabricante.

4.4.4.2 Quando c ensaio 6 realizado numa se@ do phra- raias,a tens~oresidualdop~ra-raioscompleto~cresulta- do do produto do valor medido sobre a amostra pela re- lap&o entre a tensgo nominal do p&m-raios complete e a tensHo nominal da amostra. 0 cscilcgrama de tens& residual deve apresentar uma curva suave, podendo indicar uma queda brusca somente no tempo correspondente B anula& da corrente.

4.5 Ensaios de correntes suportheis de impulse

45, Ens& de ccrrente elevada

Este ensaio tern per objetivo verificar a capacidade de c ph-raios suportar 0s esfcrccs el6tricos, thicos e me- chicos provenientes de correntes de surtos atmcsfhi- ccs de alta intensidade e curta duraGa

4.5.1.1 Circuit0 de ensaio

IdGntico ac do ensaio de tens~o residual.

4.5.1.2 Corpos-de-prow

4.5.1.2.1 Este ensaio deve ser executado sobre tr:&s ccr- pos-de-prow ncvcs, constituidos de p&a-raios comple- tos cu de sepdes de p&a-raios. Estes corpcs-de-prow Go devem ter sido submetidos a outros ensaios, salvo OS realizados para posterior avalia@o dos resultados.

4.5.1.2.2 No cast de p&a-raics de tens@ nominal inferior a 3 kV. cs corpcs-de-prow ser60 constituidos pelos pr6- prios p&a-raios. Quando a tet&o nominal do p&a-raios for igual cu superior a 3 kV, a tensHo nominal dos ccrpcs- de-prow deve ser no minima de 3 kV e Co precisa exceder 12 kV. Se c prcjeto do p&a-raios incluir urn dasliga- dor autom8tico. c ensalo dew ser efetuado corn ele em condiqks de cperar corretamente.

4.5.1.3 Prccedlmento

Antes da execu~Ho deste ensaio, devem ser determinadas a tensCio disruptiva de freqirhcia industrial a sect e a tens~oresiduaIsobcorrentededescarganominaldosccr- pos-de-prcva. Devemserfeitasduasaplica$6esdecorrente de impulse elevada a cada corpo-de-prcva, corn a forma e c valor indicados na NBR 5287. Owe-se deixar esfriar OS corpos-de-prova, aptrs cada aplica@a de ccrrente elevada, at8 aprcximadamente a temperatura ambiente. ApCIs a execu@ deste ensaio, devem ser determinadas para compara@o a tensGo disruptiva de freqiihcia industrial a sect e a tens8o residual sob corrente de descarga nominal dos corpos-de-prow.

451.4 Resultados

4.5.1.4.1 0 valor da tens&z disruptiva de freqijencia industrial e c valor da tansZo residual sob corrente de descarga nominal, ap6s c ensaio. n& devem ser superiores a 1 ,lO vez nem inferiores a 0.90 vez OS valores determinados antes do ensaic.

4.5.1.4.2 Para p&a-raios de classes secundhria e de distribui@o, se apenas urn dos corpus-de-prova nHo atender acs requisitos definidos em 4.5.1.4.1 s80 realizados ensaios suplementares ncs tr& corpos-de-prow, conforme descrito abaixo:

a) ensaio de tensHo disruptiva de impulse atmosf& rice. conforme 4.2.3.2, se a tens& disruptiva de freqWncia industrial estiver entre 1.10 e 1,15 vez c valor determinado antes do ensaio;

b) ensaio de ciclo de opera@& corn uma linica apli- caph, a 80% da tens& nominal, se a tens& disruptiva de freqO(mcia industrial cu a tensgo residual estiverem entre 0.85 e 0,90 vez cs respectivos valores determinados antes do ensaio;

c) se a tens% residual estiver entre 1,lO e 1,15 vez c valor detetminado antes do ensaic, deve-se verificar se ela n&o ultrapassa cs limites estabeleci- dos “a NBR 5287,

Cbia imwessa ~elo Sistema CENWIN

4.5.1.45 Se pelo menos “m dos corpos-de-prova n% atender &scondi@es de4.5.1.4.1 e4.5.1.4.2. CI projetodo p&a-raios esta reprovado.

4.5.1.4.4 OS componentes dos corpos-de-prova para todas as classes devem ser examinados visualmente. ap6s o ens&, n8o se podendo aceitar:

a) fusio dos centelhadores;

b) evidbncia de descarga disruptiva externa aos centelhadores w aos resistores nao-lineares;

c) perh.~ra~Bo dos resistores n%-lineares:

d) quebra de qualquer componente;

e) a operapk do desligador automitico, se houver;

tJ a opera@ do dispositivo de alivio de sobrepress%, se houver.

Notes a) T** as valores de tens% disruptiva de freqUncia industrial e de tens& residual. determina&s antes e a- p& o ensaio. devem e&r dentro dos limites estabe- kcidos em 4.1.3.3 e na NBR 5287.

8’ NBR 5309/1991

Este ensaio tern por objetivo verificar a capacidade t&mica e el6trica dos para-raios de 10 k4 (setvi~o pesado), 15 kA e 20 kA para escoar a corrente de descarga de linha de transmissk

4.5.2.1 Clrcuito de en*aio

Para a realizaF% deste ensaio, B sugerido o circuito da Figura 5.

4.5.2.1.1 0 clrcuito da Figura 5. conhecido tamb6m corno gerador de parimetros distribuidos. nada mais 6 que urn model0 em escala reduzida da linha de transmiss% na qual sera cone&do o para-raios. D&e mode, OS valores de was constantes (capacitores, indutores, etc.) S&I ba- seados nas seguintes caracteristicas das linhas de transmiss%:

D, - comprimento da linha de transmiss6o

VFF mexima tens% eficaz entre fases do sistema

VF - mkdma tensk de uista fase-terra do sistema (VFF fiti)

EC - tensso de carga da linha de transmissk

2, impedtincia de surto de linha

C - capacitkcia de linha par unidade de comprimento

CC - fonte de tens%o em corrente continua

Ll, L2. L3. ._. Ln indutores

Cl. C2, C3, ___ Cn capacitores’

Rl, R2. R3, __ Rn resistores

G - centelhador

PR - corpo-de-fxova

DT divisor de tens&x V - oscilosc6pio e/au voltimetro de crista

Rm - derivador

GIA - gerador de impulse auxiliar

RL - resist&ncia do?. condutores entre OS pcntos A e S

Figura 5 - Esquema de urn circuito tipico para o ensaio de descarga de linhas de transmissk

Equipe Auditora


NBR 5309/i 991 9

4.5.21.2 Na determina$Ho das constantes do gerador de p&metros distribuidos, s&o utilizados OS valores lista- dos na NBR 5207, devendo-se proceder conforme:

a) fator de escala (k)

k= tensgo nominal do para-raios, em kV

tensio nominal da se@o sob ensaio. em kV

b) tensao de oarga do gerador (Eg), em kVcc:

Eg 2 Et/k

c) imped&& de surto do gerador (Zg). em Ohms

Zg s Z/k

d) induMncia total do gerador (Lg), em microHenry

Lg = ‘iy Li

e) capacit3ncia total do gerador (Cg), em microFarad

CgT k D, C

f) deve-se obter ainda:

Lg Cg 2 (Z, C D,)2 e o ntimero de se@es (n) do gerador Z 10.

As constantes das se@es do gerador sHo desig- nadas pelo indice i.

Ri = resist&& da i-&sima se~80, valor medido, que depende da resist&n& dos elementos da seq50 e conex6es

Zi = impedhcla de sutto da i-&ima se@o. como primeira aproxim@o:

Zi=Zg

Li = indut&cia da i-&ima se@o, coma primeira aproxima@o:

Li = Ci Z?

4.6.2.1.3 OS valores de Ci, Li e Zi, determinados anteriormente,podemviraseralterados,casonecess8rio, segun- do crit&io a seguir, onde se procura fixar urn limite m&x- mo para 3 resist6ncia total do gerador. Assim. ao se de- tetminar OS valores exatos de Cj e Zj de uma se@0 j em particular, deve-se atender B seguinte equa@o:

iii Zj+Ra+~,Ri=ZgfO.O5Zg

Onde:

(1)

Ra=RL+Rm e Zj = L)/Cj lb”

- case (Ra + z,Ri) seja menor que 0.05 Zg. a primeira aproximagso para Ci e Zi, bem coma para Li. it coneta;

,I” - case (Ra + &Ri) seja maior que 0.05 Zg, Zi deve ser

ajustado. se$Ho por se@o, de modo 8 atender B equa$Bo (1) acima. ou exemplificando:

- para a terceira se~H0:

23 + Ra + Rl + R2 + R3 = Zg + 0,05 Zg,

onde:Z3=E

- para a quinta ~~50:

25+Ra+RL+R2+R3+R4+R5=Zg+O.O5Z.

onde:Z5=E

4.5.2.1.4 A imped&ncia de surto das se~des pode ser mo- dificada atuando-se nos valores de indutincia ou capacit&xia, mas atendendo-se a:

Cg>kD,C,onde: Cg= x Ci I=,

Lg Cg 2 Cz, C DL)’

4.5.2.1.5 A dura@o do surto initial do gerador, medido em microssegundos, corn auxilio de urn oscilosc6pio, pode ser verificada atraw& da f(lrmula a seguir:

Td=2Z,CD,

Notas: a) A impe&ncia do divisor de tenGo utillzado deve ser no mlnimo 10ovezesmaiorqueomenorvalordaimped~n. cia oferecida pelo p&a-r&x durante o ensaio.

b)Casosejanece5~rioutilizarumgeradorde impulsosu- xiliar para iniciar a descarga, a energia armazenada ne- k n%o deve exceder 0.5% da energia armzenada no gerador de par.Wetros distribuldoe.

Este ensaio deve ser executado sobre tr& corpos-de- prow novas. constituidos de pira-raios completes ou de se~ces de pira-raios. Estes corpos-de-prova Go devem ser submetidos a outros ensaios, salvo os realizados para posterior avalia@o dos resultados. A tensSo nominal dos corpos-de-prova deve ser no mhimo 3 kV e nSo precisa exceder 12 kV.

4.5.2.3 Procedimento

4.5.23.1 Antes da execupH0 deste ensaio, devem ser determinadas a tensHo disruptiva de freqSncia industrial a seco e a tensio residual sob corrente de descarga nominal dos corpos-de-prova.

4.5.2.3.2 0 ensaio consiste em 20 aplica$Bes de descarga divididas em quatro series de cinco aplica+es. OS in- tetvalos entre aplica@es consecutivas da mesma serie devem ser de 50 s a 60 s. JB OS intervalos entre a irltima aplica@o de uma s&ie e a primeira aplica$go da s&ie se- guintedevem serde25min a30min. Devem serfeitosdois registros oscilograficos da corrente que circula pelo car- po-de-prova e da tensso entre seus terminais, urn entre a primeira e a quinta e outro entre a 16% e a 20’ aplica@es.

4.5.2.3.3 Ap6s a 6ltima aplica@o. deve-se deixar os corpos-de-prow esfriarem &Cl aproximadamente a temperatura ambiente. A seguir, determina-se novamente o valor da tensHo @sruptiva sob freqiiencia industrial a seco e a tensgo residual sob corrente de descarga nominal dos corpos-de-prow.


NBR 5309/1991

0.5.2.4 Res”nados

as.2.4.1 Osvaloresde tensgodisruptivasobfreqij~nciain- dustrial a seco e de tensso residual sob corrente de descarga nominal n%o devem ser superiores a 1.10 vez nem inferiores a 0,90 vez os valores obtidos antes do ensaio de descarga de linha de transmiss$o. OS oscilogramas das tens&x residuais devem apresenter curves sueves, podendo indicar quedas bruscas somente nos tempos correspondentes Bs anula@es das correntes. Al&r disso. para cada corpo-de-prova, OS oscilogramas de tensso residual, antes e ap6s as aplica@es de corrente de descarga de linhas de transmiss?io, nPo devem apresentar dis- crepencias significativas em sues formas.

4.w.4.2 OS componentes dos corpos-de-prow pare todas as classes devem ser examinados visualmente ap6s o ensaio, nHo se podendo aceitar:

a) fwao dos centelhadores;

b) evid&w% de descarga disruptiva externa aos centelhadores ou aas r&stores nZo-lineares;

c) perfura~Bo dos resistores Go-lineares:

d) quebra de qualquer componente;

e) a opera@o do dispositivo de alivio de sobrepres- SSO, se houver.

Note: A capacidede de descarga de linha de trensmistio de urn determi”edoprojeto,Bten~o”omi”al,de p&a-raios,ate”- de tambern aos requisites d&a Norma. quando o ensaio tiver eido feito de ecordo corn esta Norma e as seguintas condi$&es:

a) o cmprimento da linha de transmissti D,, usado no c&lculo dasco”etantesdogeredor,obtidoem 4.5.2.1, B superior ou igual ao comprimento da linhade transmit- s&o especificedo “a NBR 5287.

b) pare e mesma tentio do sistema, a tens&o nominal do pare-r&s, eepecificado para eese sietema, B superior ou iguel & te”s5o nominal do para-raios que Servi” de ix%? paa a execu~ao do ens& ou a tenso especificada do sistema B menor que a tens% do sistema que sti” de base ,,ara a exec”@o do ensaio.

Este ensaiotem porobjetivoverificar a capacidade elbbica et&mica dos resistores Go-lineares utilizados nos phra- raios de 5 kA (s8ries A e 6) e 10 kA (serviqo leve) quando da descarga de correntes de longa dur@o.

4.5.3.1 Circuit0 de ensaio

IdCntico ao do ensaio de 4.5.2, porgm n&o 6 necessBrio demonstraroajustedogeradorantesdoensaiodecorren- te de impulse retangular. OS resistores a serem colocados em paralelo ou em s&ie-paralelo corn o corpo-de-prow. conformeindicadoem4.5.3.2, bemcomoa tensiodecar- ga do gerador. devem ser tais que a corrente de impulse atrav& do corpo-de-prow seje retengUler, ConfOrme NBR 6936, e can os valores especificados na NBR 5267.

4.5.3.2 corpos-de-prwa

4.8~~2.1 OS corpos-de-prova Go em n6mero de tr& e constituidos por resistores Go-lineares novas, nos in- v6lucros apropriados. A tensHo nominal doe corpos-de- prove dew ser no minima de 3 kV e MO precisa exceder 6 kV. Se o projeto do pAra-raios incluir urn desligador automatico, o ensaio deve ser efetuado corn ele em condi@s de operar corretamente.

4.5.3.2.2 OS resistores nso-linerares do corpo-de-prova podem ser ligados em paralelo ou em st%ie-par&lo corn outros resistores, lineares ou MO; de forma a obter o ca- samento de impedancias e reproduzir a corrente especificada em 4.5.3.1, devendo o conjunto ser submetido ao nlimero especificado de descargas do gerador.

4.5.3.3 Procedimenlo

4.5.3.3.1 Antes do ensaio. deve ser determinado o valor da tendo residual de cada amostra, sob corrente de descarga nominal.

4.5.3.3.2 A SegUir, 0 en40 B realizado corn 0 mesmo procedimento descrito em 452.3, quanta ao ntimero de aplica@es e ao intewalo de tempo entre aplica@es e series de aplica@es, bem coma quanta aos registros que devem ser efetuados.

4.5.3.4 Resultados

4.5.3.4.1 Em seguida ao ensaio de corrente de imp&o retangular e ap6s es amostras terem retornado a uma temperatura prbximagdoambiente, deveserexecutadonovo ensaio de tens?io residual. 0 valor da tensso residual obtido apb o ensaio de corrente de impulse retangular nPo deve ser superior a 1 ,l 0 vez nem inferior a 0,90 vez o valor correspondente determinado antes do ensaio. OS oscilogramas das tens&s residuais devem apresenter curves suaves, podendo indicar quedas bruscas somente nos tempos correspondentes Bs anula~6es das correntes. Al&m disso, pare cada corpo-de-prova. OS oscilogramas de tensGo residual, antes e ap6s es aplica@es de corrente de impulse retangular, MO devem apresentar discrep&cias significativas em was formas.

4.5.3.4.2 OS componentes dos corpos-de-prova pare todas as classes devem set examinadosvisualmente apes o ensaio. nC+o se podendo aceitar:

a) evid&xzia de descarga disruptiva extema ou perfura@ no* resistores ngo-lineares;

b) quebra de qualquer componente;

c) opera@o do desligador automitico, se houver;

d) opera~go do dispositivo de alivio de sobrepres- sHo. se houver.

4.6 Ensaio de ciclo de opera@o

Este ensaio tern por objetivo simular as condi@es de ser- v&o, submetendo-se o p&a-raios a determinado nClmero de aplica@es de corrente de impulse, enquanto ele esth


energizado per uma fonte de alimenta@o corn tens%. freqiiencia e imped&ncia bem determinadas.

4.6.1 Circuito de enylo

Para a realizap&o deste ensaio. C sugerido c circuit0 da Figura 6.

4.62 Corpos-de-pro”a

4.6.z1 Este ensaio deve ser feito sobre tr& corpos-de- prcva ncvcs. de pta-raics completes cu se@es de para-raios. que ainda n8o tenham sido submetidos a ne- nhum outro ens&, excetc cs realizados para posterior avalia~8o dos resultados.

4.6.2.2 No cast de pAra-raios de ten%% nominal inferior a 3 kV, o corpo-de-prova (, constituido pelt pr6prio para- raios. Quando a tensac nominal do fira-raios for igual ou superior a 3 kV, a tenstic nominal dos corpos-de-prow dew ser no mlnimo de 3 kV, e nHo precisa exceder 12 kV.

Onde:

Se c prcjetc do p&a-raios incluir urn desligador automzjti- cc, c ensaio deve ser efetuado corn ele em condi@es de cperar corretamente.

462.3 No case de p&a-raios corn tens&o nominal supericr a 12 kV, em face das limitaC6es das instala~bes de ensaic. torna-se geralmente necessM0 fazer este ensaio sc- bre uma se$Bo de p&a-raios. 6 importante que a tensso entre cs centelhadwes do corpo-de-prova e a ccrrente atrav& dele representem, da melhor maneira possivel, as condi@es existentes no p.%a-raios.

4.6.2.4 No cast de p&+raios corn distribui& de ten&o nHo-unifcrme. para se manta c valor correto da corrente subsequente, B necess&rio que c quociente do valor da resist&& n8o-linear do corpo-de-prow pelo valor da resist&Ma nHo-linear total do phra-raios seja igual ac quc- ciente das respectivas tens&s nominais. Para satisfazet esta condi@o. pode ser necess&io escolher uma combi- na~80 de centelhadores e resistores diferente da ccm- binapHo normalmente usada no p&a-raios.

NBR 5309/i 991 11

I DS

CC - fonte de tens% de corrente continua

Rl - resistor de carga

C - capacitor Ll - indutor para ajuste da forma do impulse de conente

R2 - resistor para ajuste da forma do impulse de ccrfente Gi e G2 centelhadores

R3 - resistor para manter c ponto do centelhadar ac pctencial de terra PR - corpo-de-prcva DT - divisor de tens% V - oscilosc6pio e/cu voltlmetro de crista L2 indutor para prote@o do transformador de tens%

R4 - resistor para prote@o do bansfcfmador de tens%

Rml - derivadot (medipHo da corrente subsequente) Rm2 - derivador (medip& da corrente de impulse) lE - transfcrmador elevador

Dl - disjuntor de abertura corn rely de sobrecorrente CA - fonte de tensHo de freqiXncia industrial e forma senoidal

DS dispcsitivo de sincroniza@o e disparo

Figura 6 - Esquema de urn circuito tipico para o ensaio de ciclo de opera+30


12 NBR 53090991

4.62.5 Se todos OS centelhadores n80 fcrem de mesma constr@o. pode ser necesserio ensaiar mais de uma combinap& usando-se para cada combirwk a maior tens&z partial do pka-raios.

4.6.3 Profedimento

4.6.3.1 Antes deste ensaio. devem ser determinados cs valores da tensk disruptiva a freqijencia industrial a sect e datens%oresidualsobcorrentededescarganominal,ccn- fcnne4.1 e4.4, respectivamente. Neste ensaiodeciclode opera~Po. dew ser utilizada corrente de impulse normali- zadc defcrma W20, corn valorde crista igual B ccrrente de descarga ncminal do p8ra-raios.

4.6.3.2 Em p&wraios corn distribui@ uniforme de ten- s80, a tensac de ensaio & freqijencia industrial para qualquer se@o do p&a-raios deve ser igual 2 tens& nominal do pPra-raios dividida pelo nllmero total de se@es similares do pGra-raios complete.

4.6.3.3 Considera-se que urn p&m-raics formado per se- @yes similares tern distribui@o uniforme de tens&a quando c produto da ten&o disruptiva sob freqijCncia indus- trialdaqualquerse~8opelon6merototaldese~8esn~cfor superior a 1.2 vez a tt?nsZo disruptiva do p8ra-raios ccm- pIeto.

4.6.3.4 Em p&a-raios corn distribui@o Go-uniforme de tensHo, a tendo de ensaio deve conesponder B tenGo da se@ submetida ?a maicr tens&z partial do pk- rains compkto. Nest8 casc, c procedimento de ensaio deve ser objeto de acordo entre fabricante e comprador.

Nota: A experi@ncia mastra que a [email protected] da tens&o, a0 in- terrcmper-se a corrente subseqiiente. B geralmente mais unifcrme que a distribui@o da tens& no instante da dis- N~CJ.

4.6.3.50 p&m-raios cu se~80 do pka-raics deve ser ligado a uma fonte de alimenta@xJ corn freqijCncia industrial. A imped&xia da fcnte de alimentapHo deve ser tal que, durante a passagem da corrente subseqiiente, c valor de crista da tens&c de freqiiCncia industrial, medida ncs ter- minaisdopka-raics, nPocaiaabaixo dovalor decristada tensk ncminal do corpo-de-prow e que, ap6s a interrup@c da corrente subseqtiente. c valor de crista da ten- sGo n50 ultrapasse 110% do valor de crista da tens&o nominal.

4.6.3.3 Este acrfjscimo C permitido apenas para facilitar c use de equipamento de ensaio corn potfincia razo+~=l e n&z dew ser considerado ccmc justificativa para exceder a tenstic nominal do p&a-raios em servi$o. 0 gerador de impulse deve ser ajustado para gerar uma corrente de impulse de 6120, corn valor de crista igual B corrente de descarga nominal do p&ra-raios.

4.6.3.7 A primeira descarga do gerador deve SW ajustada para cccrrer a 60 graus el&ricos antes da crista da tensHo de freqU&ncia industrial. Se a corrente subseqiiente 6 estabelecida de msneira estivel, c ensaio deve serfeito corn este ajuste. Se a ccrrente subseqtiente n&~ B estabelecida de maneira esk’wel, c i&ante de descarga deve ser atrasado em degraus de aproximadamente 10 gnus ek- triccs, em dire@o B crista da tens&. at6 a ccnente subse- qOente estabelecer-se de maneira estavel; c ensaio dew

ser entk feito corn este ajuste. Caso n80 cccrra c estabelecimento da corrente subsequente at8 a crista da tens8o, censaiodeveserfeitcccm esteajuste. Nocascde p&a-raios corn centelhadores limitadores de corrente (centelhadores de scprc magnktico corn alta-task de arc@. c ajuste descrito MC representa, necessariamente. a condi@o mais servera, e dew& ser feita. portanto, urn3 modifica& adequada no ajuste para obter c maior valor da corrente subseqUente.

4.6.3.3 A polaridade da corrente de impulse que iniciou a ccrrente subsequente deve sei a mesma da onda de tensHo de freqMncia industrial no semiperlodo durante c qual c impulse for aplicado. Devem ser feitas 20 aplica- $des da corrente de impulse, divididas em quatro grupcs de cincc. 0 interval0 entre impulses do mesmc grupc deve ser de 50 s a 60 s, e c interval0 entre grupcs deve ser de 25 min a 30 min. NBC c! necesskio manter c corpo-de- prow energizado entre impulses cu entre grupcs de impulsos.

4.6.3.8 Cada aplica@o da corrente de impulse dew estabelecer “ma corrente subseqiiente. A tensk de fre- qtidncia industrial e a ccrrente devem ser registradas cs- cilograficamente, pelo mencs para uma descarga em cada grupc. 0 registro deve mostrar pelo mencs urn periodo complete da tens& de freqWncia industrial antes da a- plicap~o da ccrrente de impulse e pelo menas urn period0 complete apbs,a interrup@ da corrente subseqiknte.

4.6.3.10 0 valor de crista e a forma da corrente de impulse podem ser determinados durante c ensaio de ciclo de operapk, cu durante urn ensaio preliminar no qual a ten- Go de freqUCncia industrial pcssa ser desligada. Durante a calibra@o, a corrente de impulse IGO deve ser aplicada ac corpo-de-prow mais de tr& vezes.

4.6.3.11 Apcls o ensaio de ciclo de operap80, dew-se deixar c corpo-de-prow esfriar at6 uma temperatura prk- ma g da temperatura ambient0 e, em seguida. devem set repetidos cs ensaios de tensk disruptiva de freqijBncia industrial a sect e de tensac residual sob corrente de descarga nominal.

46.4 Resunados

0 p&a-raios B considerado aprcvado no ensaio se:

a) c corpo-de-prova interromper a corrente subseqiiente ap& cada aplica@o da ccrrente do impulso;

b) cs valores da ten&o disruptiva de freqij&xia industrial e da tensk residual, obtidos apbs c ensaio e determinados em temperatura ambiente, n&z forem inferioras a 0,90 vez nem superiores a 1 ,lO vez cs valores determinados antes do ensaio. Estes valcres para p&a-raios de 5 kA e 10 kA (setv@ leve) devem estar dentro dos limites es& belecidos para OS p&a-raios ncvcs e, no cast de pka-raics de 10 kA(serviGo pesadc), 15 kA e20 kA, podem vir a SW objeto de acordo entre fabricante e comprador. OS oscilogramas das ten&es residuais devem apresentar curvas suaves, podendo indicar quedas bruscas somente ncs tempos ccr- respondentes 2s anula$6es das correntes. AlBm

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disso, para cada corpo-de-prova, OS oscilogramas de tenSo residual, antes e apes as aplica- p5es do ciclo de opera@o, 1180 devem apresentar discrep5ncias significativas em was formas.

c) os compenentes dos corpus-de-prow para todas as classes devem ser examinados visualmente ap6s o ensaio, MO se podendo aceitar:

- fuse0 dos centelhadores;

- evid&ncia de descarga disruptiva extema aos centelhadores ou aos resistores nSo-lineares;

- perfurap50 dos resistores Go-lineares;

- quebra de qualquer componente;

- opera$So do desligadw autom6tico. se houver;

_ operap&o do dispositivo de alivio de sobrepres- SZO. se houver.

4.7 Ensaio de alivio de sobrepress?io

Este ensaio B aplic&w a pka-raios equipados corn o dispositivo de alivio de sobrepresseo e tern por objetivo verifioar que, pela atua@o do dispositivo de alivio de sobrepres&o, “ma falha do p&a-raios Go cause a ex- plos50 do inv6lucro e, no case d&a expfosHo ocorrer. que OS fragmentos do invblucro e qualquer componente do p&a-micas permane~am dentro de limites estabeleci- dos. Este ensaio se divide em duas partes:

a) ensaio de alivio de sobrepressso corn corrente elevada;

b) ensaio de alivio de sobrepressso corn corrente reduzida.

4.7.1 Circuito de ensafo

Para a realiza$Ho deste ensaio. 6 sugerido o circuit0 da Figura 7.

4.72 Corpos-de-prow

4.7.2.1 Devem ser realizados dois ensaios em dois corpos- de-prova diferentes. Cada ensaio dew ser feito sobre urn corpo-de-prow corn urn inv6lucro now Urn corpo-de- prow dew& ser usado no ensaio de alivio de sobrepres- ~80 corn conente elevada (ver 4.7.3.2) e outro corpo-de- prova no ensaio de alivio de sobrepressso corn corrente reduzida (ver 4.7.3.3).

4.7.2.2 No ensaio corn corrente elevada, o corpo-de-prova deve ser constituido de urn tinico elemento, de urn determinado tipo e projeto. e de maior comprimento. OS pkwaios de ten&o nominal menor de mesmo tipo e projeto MO necessitam ser ensaiados, a menos que no p&a-raios seja requerida uma corrente de ensaio de maior amplitude. Nos pka-raios constituldos de vdrios elementos em s6rie. somente B necesserio ensaiar 0 elemento de maior tensgo nominal.

4.7.2.3 0 ensaio de cone& reduzida pode ser feito em qualquer tensZo nominal de p&a-raios complete, cons- tituldo de urn tinico element0 de urn determinado tipo e projeto.

CA - fonte de ten&o de freqii6ncia industrial e forma senoidal

Dl - disjuntor de abertura corn rel6 de tempo e sobreconente

TE - transformador elevador

DT - divisor de tens80

V - oscilosc6pio ou registrador

D2 - disjuntor de fechamento

R-resistor de ajuste

L - indutor de ajuste

PR - corpo-de-prow

Rm - derivador (medi@o da corrente)

Figura 7 - Esquema de Urn CirCUitO tfpico para ensaio de ativio de sobrepress& interna


4.7.3 Pmcedimenio

4.7.3.1 Generalidades

~7.3.1.1 Para iniciar a corrente de ensaio dentro do corpo- de-prow, todos OS centelhadores em s&ie e todos OS resistores “So-lineares devem ser curto-circuitados par urn fio que deve fundir-se dentro dos primeiros 30 graus el& tricos depois do inicio da conente de ensaio.

4.7.3.1.2 0 fio curto-circuitando OS resistores n%-lineares deve seguir o contomo destes resistores o mais pr6ximo paslvel da superficie deles.

02 4800

4.7.3.1.3 0 corpo-de-prow deve ser montado de modo a reproduzir as condiqdes de instal@o recomendadas pelo fabricante. A extremidade superior deve ser ligada B extremidade inferior de outro element0 ou B tampa terminal, o que for mais desfavo&el ao alivio da snbrepressk.

4.7.3.1.4 A base dew ser montada dentro de urn recipiente cilindrico de superficie horizontal plana corn no minima 0.30 m de altura e conc&ntrico ao corpo-de-prow A base do corpo-de-prow deve estar nivelada corn o topo do recipiente. 0 diametro do recipiente deve ser igual ao diametro do corpo-de-prow mais duas vezes a altura do corpo-de-prow corn urn minim0 de 1,80 m, conforme a Figura 8.

Onde:

1 - parede cilindrica

2 - base

PR

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Y-Furo de tixa$&

hid.: mm

3 - suporte para fixa@ do cotpo-de-prova

PR corpo-de-prova

H - altura do corpo-de-prova

S$ - diEmetro do cwpo-de-prow

D - diametro do cilindro = 2 x H + $

Dmln. - di&netro minima do cilindro = 1800 mm

h - altura mlnima da parede cilindrica = 300 mm h altura para fixaqk do corpo-de-prow = altura do cilindro

Figura 8 - Area circular para ensaio de alivio de sobrepressh

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NBR 530911991 15

4.7.3.2.1 A pot&w& de curto-circuit0 da fcnte de alimen- taGso deve ser suficientemente elevada, para que c valor eficaz da corrente de ensaio Go caia abaixo de 75% do valor especificado dentrc de 0,2 s, corn c pka-raios cur- to-circuitado per urn condutor de impedancia desprezivel. 0 circuito de ensaio deve ter urn fatoc de pot6ncia em curto-circuito, no maxim0 igual a 0,l (X/R > 10).

4.7.3.2.2 Este ensei0 deve ser feit0 num CirCUitC mcnc-

f&sico.

4.7.3.2.3 Quando a pCt&nCie do CirCUitC de enSai0 c p%rmi- tir, este dew SW feito corn tensHo igual a 77% da tens%c

ncminal do p&a-raios, de acordo corn c prccedimento prescrito na alinea a deste ensaio.

4.7.3.2.4 Quando a pOt6nCia do circuit0 de ensaio n80 c permitir, executar c ensaio corn 77% da tens& nominal do p&a-raios, de acordo corn c procedimento prescrito na alinea b deste ensaio.

4.7.x2.5 Durante c eneei0 do corpo-de-prow, deve-se deixar a cwrente circuitar pelo menas 0.2 s. Entretanto, para medir a corrente presumida e ajustar c circuito, pode ser ccnveniente urn tempo mais curto. A toler&ncia na tens& de ensaio 6 de -0% a +300/o.

a) ensaio corn 77% da tens& nominal

- mede-se inicialmente a comente presumida, num ensaio corn c pk-raios curto-circuitado per urn condutor rigido de impedancia desprezivel. OS p&metros do circuito de ensaio e c instantenc qua1 6 estabelecido c curto-circuito devem ser ajustados de maneira que c valor eficaz da ccm- ponente altemada da corrente presumida seja igual cu superior ac valor indicado na NBR 5287, e c valor de crista da corrente no primeiro semi- ciclc maior seja pelo mencs 2,5 vezes c valor eficaz da compcnente altemada da corrente;

- retira-se enteo c condutor rigido e ens&-se c p&a-raios no circuito ajustado. A resist6ncia do arcc que se estabelece no interior do p&a-raios reduz a componente altemada e c valor da crista da ccnente de falta. Este fendmeno n80 invalida c ens&. pois este 6 feito corn tens?io pelt me- “OS igual &tens& normal de opera&~ e c pka- rains limita& igualmente a corrente durante uma falta em serviqo. Admite-se, potianto, que c para-raics tenha sido submetido a urn ensaio no qual acorrentedefalta6 cvaloreficazda ccmpcnente alternada da corrente presumida, medido num ensaio em que c p&a-raios foi curto- circuitado per urn condutor de impedencia des- prezive1;

b) ensaio corn tens& inferior a 77% da tenGo nominal

- quando c ensaio 6 feito corn uma tens& sensivelmente inferior a 77% da tens&z nominal do corpo-de-prow, a resistCncia do arcc intern0 6 normalmentealtasecomparadaBimped~nciado

circuito de ensaio. Desta maneira, a ccmpcnente alternada e c valor de crista da corrente podem resultar sensivelmente inferiores acs valores que seriam obtidos se c ensaio fcsse feito corn 7740 da tens?io nominal;

per esse motive. quando c ensaio i! feito corn tensk inferior a 77% da tens& nominal do ccrpo-de-prow a corrente atrav& dele dew ter. no primeiro semiciclo maior. urn valor de wista superior cu no minim0 igual a 1,7 vez c valor efi- cazdacorrente presumida indicadona NBR5287, correspondente B classe de alivio de sobrepres- sSo especificada. Dew ter tambern urn valor eficaz da componente alternada que atravessa c pka-raios pelo mencs igual ac valor eficaz de&a corrente presumida;

- n60 B necessM0 fazer urn ensaio preliminar corn urn condutor de impeddncia desprezivel curto- circuitando c corpo-de-prova. mas durante c a- juste dos parfimetros do circuito de ensaio deve- se levar em considera@o a influ&& do arcc interno, a qua1 depende do comprimento e da res- tri@o ao desenvolvimento do arcc no interior do invblucro isolante. lsto pode exigir uma corrente presumida maior, principalmente quando a ten- s~odocircuitodeensaioBbastanteinferiora77% da tens?ao nominal do corpo-de-prova.

Nota: A tens&a de 77% conespcnde a tens?,0 a qua1 estard normalmente submetido err sewi?o urn p&a-r&s cuja ten- s& nominal 4 75% da tenstic tiima de cpera@o do sistema (isto 8, urn p&a-raios aplicado num local onde o fator de aterramento 6 75%). OS p&a-r&s apkados em locais onde 0 fator de aterramento 6 igual a 80% ou a 100% es&r& normalmate submetidoa a “ma ten&o i- gual a 73% ou 58% da sua tens& nominal. respectiva- m”te.

0 p&a-raios utilizado ccmc corpo-de-prova neste ensaio pode corresponder a “ma tens& nominal qualquer do projetc considerado. Este ensaio 6 considerado suficiente para demonstrar a conformidade corn a NBR 5207 de todas as tensaes ncminais de urn mesmc projeto. Corn uma tensk do circuit0 deensaio igual a 77% (-0%. +30%) da tens?zo nominal do corpo-de-prcva, OS paremetros do cirarito devem ser ajustados de forma a produzir a circu- IagBo de uma corrente de 800 A eficaz simbtrica f 10% atrav& do corpo-de-prow medida aproximadamente a 0,l s ap6s c inicio da circula@o. A corrente dew circular at6 cccrrer escapamento de gas, e c decrCscimo de ccrrente durante c ensaio n& dew exceder 10% do valor initial da corrente.

Nota: Se. durante 0 ens+ MO o~rrer escapamento de gas, dew-se tomar provid&cias, a0 aproximar-se do para- raios. para reduzir a press& dentro dele. vista que ela pa de SW muito elevada, embora 0 pdra-raiw esteja frio.

4.7.4 Resultados

Considera-se c p&a-raios aprcvado no ensaio se:

a) houver evidencia de ter ocorrido alivio de sobrepress&o. sem explos~o do inv6lucrc isolante do pka-raios;

Equipe Auditora


b) ocorrendo explos~o do inv6lucro isolante, ela seja tHo pouco violenta. que todos ce fragmentos da exploska permane~am dentro do recipiente cilindrico utilizado para c ensaio, desprezados cs fragmentos corn volume inferior a 0.5 a+.

4.8 Ensaio do desligador automStico

Este ensaio tern por objetivo verificar se o desligador au- tomdtico provoca a separa@o do condutor de terra do p&a-raics quando ele mio ccnsegue executar c se” ciclo de serviqo. Para avaliar o funcionamento em vkias condi@es de operay.Bo quanta a corrente de curto-circuito das linhas, 6 levantada a cuwa caracteristica ‘tempo- cotwnte” para quatro valoree da ccrrente. 0 desligador dew ter sido submetido a ensaios que demonstrem que ele nao 6 afetado p&s solicita@?s t&micas causadas p&s correntes de impulse elevado e de longa dura@o, bem come pelos ciclos de opera@es sucessivas.

4.8.1 circuno de *“Sal0

Para a realiza@o desk ensaio, 6 sugerido c circuito da Figura 9.

4.3.2 corps-de-prova

Devem ser ensaiadcs no minimo cinco corpos-de-prova ncvms para cada urn dos valores de corrente a seguir mencionados.

48.3 Pmcedimento

4.X3.1 Ensaio da caracterlstica YempQ-corrente”

4.3.3.1.1 Acaracterfstca ‘tempo-corrente”deveserobtida considerando-se no minima OS niveis de corrente em regime simWco, correspondentas acs seguintes valores

m TE

16 NBR 5309/1991

Onde:

CA - fcnte de tensso de freqii&ncia industrial e forma senoidal

Dl disjuntor de abertura corn rek de tempo TE transfcrmador elevador D2 dispositivo de fechamento corn sincroniza@o

DT - divisor de tens80 PR - pk-raios, quando previsto DA - desligador autom&tico

V - oscilosc6pio Rm - derivador (medi@o da corrente)

Figura 9 - Esquema de urn circuit0 tipiC0 para o ensaio do desligador automBtico

eficazes: 20 A, 80 A, 200 Ae 800A(k 20%). que perccrrem c desligador automatico utilizado coma corpo-de-prova, corn ou sem p&a-raios. Em ensaios de desligadores autc- maticos que possam set afetados pelo aquecimento interno produzido pelo pAra-raics, ce resistores Go-lineares e OS centelhadores em s&k devem ser curto-circuitados por urn fio de cobte nu, de 0,08 mm a 0,125 mm de di?- metro, a fim de iniciar o arcc interno.

4.8.3.1.2 Em ensaios de desligadores automtiticcs que nHo sejam afetados pela presen~a do p&a-mice e quando o desligador automatico for montado no p&a-raios, OS resistores n&c-lineares elou centelhadwes devem ser cutto-circuitados cu substituidos per urn condutor de se- ~Bo apropriada para que Go venha a fundir-se durante o pr6prio ensaio.

4.8.3.1.3 0 corpo-de-prow deve ser montado de acordo corn a especific@o dofabricante. A conexio do desligador autom&ico ac terra dew ser feita atraw& de cordoa- Iha flexivel de aproximadamente 20 mm2 de s@o e 300 mm de comprimento, instalada de tal modo que permita urn movimento livre do desligador automstico durante sua opera@o.

4.8.3.1.4 A tensso de ensaio dew ser suficiente pare manter, pelo tempo necessario, a plena corrente de arco que curto-circuita OS elementos do pk-raios e pare dar origem e man&r o arcc em qualquer centelhador do qual depende a opera@o do desligador. Al&n disso, a tensso de ensaio deveri ser igual ou inferior & tensso nominal do pka-raios de menor tens&o nominal corn c qua1 o desligada podera ser acoplado.

4.8.3.1.5 Se a tensso de ensaio for insuficiente para prcvo- carccentelhamentododesligadorautom~tico, poderaser necessMo utilizarum getadorde impulse auxiliar para dat inicio B condu@o de corrente de ensaio.

D2 DT

Equipe Auditora


NBR 5309/I 991 17

4.~3.1.8A corrente de imp&o fomecida pelo gerador auxiliar n&x deverh ser superior B corrente de descarga nominal (8/20) do pka-raios ao qua1 o desligador automM- co podera ser acoplado.

4.8.3.1.7 OS par&netros do circuito de ensaio devem set ajustados antes do ensaio. corn o corpo-de-prow curto- circuitado por meio de urn condutor de imped%cia desprezivel, a fim de produzir o valor de corrente desejado. 0 dispositivo de fechamento do circuito dew ser ajustado de tal forma que se possa fecha-lo corn urns diferenga de pouoos graus elltricos do ponto em que se verifica a crista da tens&. de mode a produzir conente aproximadamente sim&rica.

4.8.3.,.8 0 tempo de passagem da corrente atrav& do corpo-de-prova pode ser ajustado por meio de uma chave de abertura. Esta chave pode ser omitida quando n&o for necesserio o controle muito precise na dura@o da corrente. Depois de ajustados os p&metros do circuito, deve serremovido o condutor que curto-circuita 0 corpo-de- prow. A corrente deve ser mantida no valor desejado ate owner operap50 do desligador autom8tico.

4.8.3.1.9 Se ocofrer falha em ape”% urn dos corpos-de- prow num determinado nivel de corrente. repete-se o ensaio neste nivel de corrente, corn o mesmo nljmero de corpos-de-prova “ovos. devendo ocorrer opera@% efe- tins em todos OS corpos-de-prova. OS valores da s&ie suplementardevem entsoser utilizados pars o tra@do da caracteristica tempo-corrente.

4.8.3.2 Enssios adicionais

Se o desligador n~%o fizer parte integrante do pka-raios ou se MO tiver sido submetido aos ensaios de corrente elevada, corrente de longa dura@o e ciclo de opera$%, estes deverAo ser executados no desligadof autom&tico, conforme segue:

a) ensaio de corrente de impulso retangular de longa dura@o

- este ensaio deve set efetuado de acordo corn 4.53, devendo o valor de crista da corrente e a dura$$o corresponder so pka-raios de maior conente de descarga nominal pars o qua1 o desligador autom&tico foi projetado;

b) ensaio de corrente elevada

- este ensaio deve ser exe&ado de acordo corn 4.51, devendo o valor de crista da corrente car- responder ao p&a-raios de maior corrente de descarga nominal pars o qua1 o desligador automitico foi projetado;

c) ensaio de ciclo de opera@o

- este ensaio dew ser executado de acordo corn 4.6.0 desligador automatico sob ensaio deve ser ligado em s&ie corn o pk-raios complete ou a se@0 de p%+mios que, p&s caracterlsticas do projeto em considera~8o. possua a maior corrente subseqiiente de todos os p&a-raios CM os quais o desligador automitico em ensaio pode ser utilizado.

4.8.4 Res”ltado.5

4.8.4.1 Deve ser registrado em grifico. pars todos os COT- pos-de-prow o valor eficsz da corrente atrav& do desligador sob ens&. em fun@0 da durarjHo desta corrente, at8 o instante de inicio da opera~k do desligador.

4.8.4.1.1 A caracteristica tempo-corrente do desligador automstico deve ser traCada pelos pontos de mkima dura@o coma urns curva continua.

4.8.4.1.2 Para 0 traqado da caracteristica tempo-corrente, devem ser utilizados os valores conespondentes as opera~6es efetivas dos corpus-de-prow considerados no ensaio.

4.8.4.2 Deve &stir prow evidente da efetiva e permanen- te separa@o entre o cabo de aterramento e o pkwaios atrav& do desligador autom&tico.

4.8.4.3 0 desligador autometico nHo deve ter atuado nos ens&s de corrente elevada, corrente de longa dura$Ho e ciclo de opera@o.

4.9 Ensaio de tensso de radiointerferhcia e do nivel de ionira@o interna

Este ensaio tern por objetivo a medi@o da tens% de radiointerferCncia e do nivel de ioniza$Bo intema do pg. ra-raios.

4.9.1 Circuit0 de ensslo

0 circuit0 de ensaio deve ser conforme NBR 7676.

4.9.2 Corpos-de-prow

0 ensaio dew ser feito em tr& corpos-de-prow constituidos de p&a-raios novas e completes. inclusive corn conexGes externas recomendadas.

4.9.3 Procedimento

4.9.3.1 0 procedimento de ensaio B o descrito na NBR 7676, corn o p&a-raios energizado a “ma tens& igual a 0,8 vez a sua tens20 nominal.

4.9.3.2 Para a mediCGo da ioniza$k interna, B permitido acrescentar-se uma blindagem adicional Bs partes externas do pera-raios, corn a condi@o de que a equaliza@o interna da tensk n% seja afetada por esta blindagem externa. Quando n5o for utilizada blindagem extema, os ensaio de mediG% da tens&o de radiointerfer&cia e o de ionizaqk interna podem ser combinados.

4.9.4 Resultados

0 p&a-raios B considerado aprovado no ensaio se o nivel de tens& de radiointerferkxia e o nivel de ioniza@o intema a tensHo de ensaio n8o excederem OS limites especificados pars o p&a-raios na NBR 5287.

4.10 Ensaiosde ten&es euportheisno invdlucro sem 8 parte interna

Este ensaio tern por objetivo estabelecer os mbtodos de ensaios e os nlveis de isolamento dos inv6lucros. sem a


18 NBR 5309/1991

parte interna, de modo que estes sejam superiores Bs tens&es residuais do p&-raios e Zis tensBes disruptivas na frente do impulse. para que Go ccorram descargas ex- terms quando da sua opera@o.

4.,0., corpos-de-prow

4.10.1.1 OS ensaios de tens6es suporteveis devem ser efetuados sobre tr& inv6lucros de p&a-raios completes cu nos seus respectivos elementos. OS inv6lucros devem ser novcs e es superficies cuidadosamente limpas.

AVJ.%? Devem canter todas os acess&ios que faGam pwte integrante do p&w-raios, corn exce~go dos compc- nentes Memos, que podem ser retirados cu substituidos por componentes (resistores ou capacitores) que representem eletricamente a pate intema, a fim de prover dis- tribuip& de tens& equivalente ac longo do p&w-raios.

4.~0.1.30s invblucros devem ser preenchidos corn o g& normalmente usado, na press60 do prcjeto.

4.10.~ OS inv6lucros dos pAra-raios devem ser monta- dos para os ensaios na mesma configura@o prevista pa.- ra opera+, respeitando as distencias minimas livres, es- pecificadas pelo fabricante. A altura acima do nivel do so- lo dew ser a mesma prevista para a instalapSo do para- raios em servipo. Admite-se que c equipamento ensaiado a uma determinada altura funciona de maneira satisfatb- ria quando instalado em serv@o a uma altura maior.

4.w.z1 As tensdes de ensaio devem ser referidas is con- dip&s ambientais conforms a NBR 6936.

4.10.2.2 OS fatores de corregHo da densidade e da umidade tie aplicados se o fator de corre$50 total KdIKh estiver compreendido entre 0,95 e 1.05. Caso contrtio, a aplica& deste fator KdlKh dew ser objeto de acordo entre fabricate e comprador.

4.t0.3 Ensaio de tens50 suporiavel 3 freqii*ncia industrial, a se.x B sob chuva

4.10.3.1 Precedimento

4.1o.a.1.1 OS procedimentos para execu@o destes ensaios e para es condi@es de pecipitapgo da chuva &o aqueles descritos na NBR 6936.

4.10.3.1.2 OS valores de tensaes supott~veis a serem aplicados devem estar de acordo corn a seguinte classifica- gm do pta-raios (ver Nota a. de 4.10.4.1):

a) classe es@& corn tensSi0 nominal inferior a 60 kV. classe distribuiC&o de 5 kA (s&ies A e 8) e classe secundiria 1.5 k4 (conforme a NBR 5287);

b) classe &a@ corn tens& nominal igual ou superior a 60 kV

- o ensaio de tensSo suport&~el Q freqii&ncia in- dustria.1 a seco. MO B requerido para esta faixa de tensso nominal de pira-raios;

- a tensSo suport&?l de freqi&ncia industrial, em

valor eficaz, aplicada durante 1 min. sob chuva, deve ser o valor maxima, garantido pelo fabricante, da tensfio disruptiva de impulse de manobra do p++raios.

4.1032 Clrculto de *n*aio

0 circuit0 de ensaio dew ser o mesmo citado em 4.1.1.

4.10.3.3 Resultados

NHo deve ocorrer descarga disruptiva durante c tempo de aplica$Ho da tens?& de ensaio.

4.10.4 Ensaio de tensSo suportAvel de impulro atmosf&ico

4.10.4.1 Procedimento

4.10.4.1.1 Corn o corpo-de-prow inserido no circuito, o gerador de impulse de ten&o deve SW ajustado para impulses de forma 1,2/50.

4.10.4.1.2 As medipdes e tolerhcias dos impulses de- “em atender & NBR 6936.

4.10.4.1.3 Devem ser aplicados quinze impulses de tensio de cada polaridade. OS vatores das tensdes suporteveis de impulse atmosf&ico devem estar de acordo corn o seguinte:

a) classe estapH0 corn tensso nominal inferior a 60 kV, classe distribui@o 5 kA(s~riesAe B) eclas- se secundiria 1.5 kA (conforme a NBR 5287);

b) classe esta@o corn tens& nominal igual cu superior a 60 kV; a ten&o suport&el de impulse atmos- f&ico deve ser o maior valor entre:

-valor mhximo, garantido pelo fabricante. da ten- s&odisruptivade impulsoatmosfbriconormaliza- do do p,ira-raios. multiplicado pelo fator 1.34 (ver Nota b); ou

-valor m&ximo. garantido pelo fabricante. da ten- sHo residual para 20 kA, multiplicado pelo fator 1.34 (ver Nota b).

Notas: a) A obediencia &S wndi@es acima pare as tens&s suport&Me “So assegura a coordena$So do isolamento.

b) 0 fator de multiplica+ para a tens&o suportdvel de impulse atmosferico inclui uma tolerS.ncia de 20% corn0 margem de prote@o e +12%, corn0 oorre@o, para 1000 m de altitude.

410.42 Circuito de ellsaio

Conforme 4.2.1.

4.10.4.3 Resuftados

NHo devem ocorrer mais que duas descargas disruptivas quando da aplicasBo dos quinze impulses de tensAo em cada polaridade.

At1 Ensaio de corrente de fuga

Esteensaiotem pcrobjetivomedircvalordecristadacor-

Equipe Auditora


NBR 5309/i 991

rente de fuga total de pka-raios classe esta#io (cu ele- mentc de pta-raios), quando este 6 submetido g tens% de ens&, visando detectarsua possivel deteriora@o em servipo.

4.11.1 Circuit0 de ensaio

Para a realizap&o desta ensaio, C sugerido c circuit0 da Figura 10.

4.11.2.1 Para ensaios de tipo, OS cwpos-de-prow devem ser em ntimero de trCs e constituldos de pka-raios corn- pletos. Para os ensaios de retina e recebimento, o ntimero dos corpos-de-prow 6 c determinado na NBR 5287.

4.11.22 Para cs ensaios de retina, os corpos-de-prova pc- dem ser constituidos de pAra-raios completes ou elementos de p&a-raios. Para os ensaios de recebimento, cs oor- pas-de-prow devem ser constituidos de pka-raios ccm- pletos. Nos casts acima. a superflcie externa da porcelana deve ser cuidadosamente limpa antes de se efetuar a med@o.

411.3 Procedimento

4.11.3.1 A tens% aplicada ao p&a-raios deve set elevada. desde urn valor suficientemente baixo. at6 atingir a ten- s% de ensaio. 0 valor de crista da corrente de fuga deve ser medido pela queda de tens% no derivador resistive Rm que deve estar em &de corn c pkwaios. Esta queda de tens% e a tens% aplicada devem ser lidas em urn oscilosc6pio.

19

MCF

Onde:

CA fonte de tens& corn freq06ncia industrial e forma senoidal

RT - regulador de tens50 Df disjuntor de abertura corn rel6 de sobrecorrente

TE - transfcrmador elevador R - resistor limitador

DT - divisor de tens&o V osciloscbpio e/c” voltimetro de crista

PR - cwpo-de-prova Rrn - derivador (medip% da corrente) MCF - medidor da corrente de fuga, quando previsto

Figura 10 - Esquema de urn Circuit0 tipico para 0 ensaio da corrente de fuga

4.11.3.2 Para ensaios de tipo, cs valcres de crista da conente de fuga devem ser medidos nas tensdes iguais a 0.8 e 1 .O vez a tens% nominal do p&a-raios.

4.11.3.3 Estes valores (tensdes e correntes) devem ser os- cilcgrafados e anexados ao certificado de ensaio de tipo bem ccmc as condi@es ambientais durante a medi@o.

4.11.3.4Caso seja prevista a utiliza?Zo do medidor de ccrrente de fuga no projeto do pkwaios enccmendado, as medip6es devem ser realizadas corn este aparelho em s&ie corn c p&a-raios conforme a Figura 10.

4.11.3.5 Para ensaios de retina e de recebimento, o valor da corrente de fuga deve ser medido na tens% de 0,8 vez a tens% nominal do p&a-raios. No case de c ensaio ser realizado em elementos de p&a-raios, c fabricante deve inform% atens% nominal de cada element0 para o calculo da tens&o de ensaio.

4.11.4 Resultados

4.11.4.1 Para ensaios de tipo. OS valores encontrados e registrados no certificado de ensaios devem ser ccnsidera- dos ccmo orientativos do p&m-raios complete.

4.11.4.2Paraensaiosderotina. cvalorencontradodeveser registrado no relat6rio de ensaio e comparado corn c valor encontrado para c ensaio de tipo.

4.11.4.3 0 objetivo desta compara~~c C verificar a rela@o do valor de crista da corrente de fuga do p&a-raios com- pleto, corn 0 valor de crista da corrente de fuga nos ele-


20 NEW 5309/l 991

mentos do p&a-r&s. OS resultados obtidos nos ensaios derotinas80 importantes paraoacompanhamentodode- sempenho do p&ra-raios. apbs algum tempo de opera@0 ou quando existir suspeita quanta &s was condiqBes de funcionamento. Neste ljltimo case. o pk-raios deve ser retirado de operagio e submetido ao ensaio de mediCSo de corrente de fuga ap6s a porcelana ser limpa. OS valores obtidos devem ser comparados corn aqueles encontrados no ensaio de retina. e em oaso de dlivida recomen- da-se a realiza@o dos demais ensaios de recebimento previstos nesta Norma.

4.11.4.4 Para ensaios de recebimento, os valores obtidos e reglstrados devem ser considerados coma orientativos do p&a-raios e comparados corn OS Mores encontrados no ensaio de tipo.

informados pelo fabricante.

4.12 Eneeio de estanqueidade

Este ensaio tern por objetivo verificar a estanqueidade dos para-raios.

4.12.1 Procedimanto

OS ensaios de estanqueidade previstos coma de tipo em 4.12.1.1 e de recebimento em 4.12.1.2 devem ser realizados por m&odos diferentes. de acordo corn a sua fi- nalidade. como segue.

4.121.1 Ensaio de tlpo

4.12.1.1.1 Esteensaiodeveserefetuado em tr&s pk-raios ou elementos de p&a-raios novas sem as ferramentas e, quando possivel, sem OS desligadores.

4.12.1.1.2 OS p&a-raios sHo colocados em uma estufa durante 1 h. & temperatura estabelecida tl, e a seguir retirados e mergulhados em urn recipiente corn Bgua B temperatura ambiente, t2. durante 1 h. A diferewa entre 11 e 12 durante 03 ens&s deve estar entre 55°C e 65°C. Repe- ten-se as opera@ies, e ao final do quarto ciclo o p&r@ raiosBmantidoimersoem 6guaporum periodominimode 12 h. ap6s o qua1 8 reiniciado o ensaio pa mais quatro ciclos. Para este ensaio. o recipiente deve ser colocado pr6ximo & estufa para que o tempo de transporte seja o menor possivel.

4.12.1.1.3Concluldo o ensaio, OS para-raios devem ser to- talmente secos, ap6s o que eles So abertos para verificar a presen~a de 6gua ou umidade no seu interior.

4.12.1.2 Ensah de recebhento

4.12.1.21 0 nljmero de corpos-de-prova a sewn ensaiados deve ser conforme o descrito na NBR 5287.

4.12.1.22 OS pta-raios SW imersos em 6gua contida em “ma c&mara estanque, de material transparente. t feito vkuo na c&maw at6 que a pressSo atinja (260 * 10%) mmHg, produzindo desta forma uma difereya de pres- SO entre as partes intema e extema de aproximadamente 500 mmHg.

4121.23 0 ensaio consiste em verificar se hB desprendi- mento de bolhas do corpo ou das tampas de vedapao dos para-raios. par urn tempo de 2 min.

Nota: OS m&to&s doe entios de estanqueidade descritos anteriormente. de tipo e de recetimento, tie apenas orientativos, podendo-se utilizer, mediate ecordo pr&io entre fabricante e comprador. outrw m6todos. teis coma:

b) detec@o de vezamento de gases par meio de espec- trbmeiro de massa:

c) relative a0 m&do desaito em 4.12.1.1. podera se, wbsttnul& a eslufa par urn tanque cm egua A tsmperat”rs 11.

4.13 Ensaio de polui@o artificial em pka-raios

4.13.1 Princlpios basic05

4.13.1.1 c conhecido o fato de que urn para-raios pode fa- lhar sob cetias condi@es de polui@o, devido a urn gran- de desequilibrio da distribuiqtio de tensF.o na superficie isolante externa ou devido a varia$Ho muito rapida dessa distribui@o de tensgo.

4.13.1.2 Estes dois fenBmenos s60 causados pela forma- ~80 de “ma camada superficial condutora, inicialmente quase continua, constituida essencialmente de solu~go aquosa de urn eletklito formado, sob umidade elevada. pela $gua absorvida por particulas s6lidas higrosc6picas. w pelo dep6sito de goticulas llquidas na superficie.

4.13.1.3 A presenqa eventual de poeira modifica as condi$bes de lavagem e de secagem da supetficie. c fato conhecido tambern que o aquecimento devido g oorrente de fuga. atrav& da camada superficial. quando a sua oon- dutividade 6 suficientemente elevada, causa a form@o de “faixas secas”. entre as quais ocorre a maior patie da queda de tens&o. Quando estas faixas So momentanea- mente curto-circuitadas por urn arco. ocorrem surios de corrente de fuga.

4.13.1.4 Devido a estes fenemenos, a tensGo aplicada a urn p&a-raios pode provocar a descarga disruptiva de maneira continua ou transitMa, durante a ocorr6ncia de surtos de conente de fuga, em conseqiidncia de acopla- mentos capacitivos entre os eletrodos e as faixas timidas. que perturbam a distribuiofio de potencial dos centelha- dares.

4.13.1.5Conseqiientemente, o p&a-raios podefalhar tan- to internamente coma extemamente. Iid evid&wias de que as condi@es de polui~~o que resultam na descarga disruptiva interna (disruppgo) Go diferentes das condi- @es de polui$Ho que resultam na descarga disruptiva externa, ou seja. pela superficie externa do inv6lucro do p&a-raios.

4.13.1.6 No case de descarga disruptiva externa, as condi@es de polui@o s50 caracterizadas por urn grau de poluip6o relativamente elevado corn freqijentes surtos de corrente de fuga de alta amplitude.

4.13.1.7 No case de descarga disruptiva interna, as condi- @es de polui@o criticas sHo caracterizadas pelo periodo de fomla@o da camada poluente na supetiicie externa do inv6lucro do p&a-raios ou pela secagem dela, corn surtos de corrente de fuga de baixa amplitude.

Equipe Auditora


~13.1.8As condi@es crlticas de pclui@o para a descarga disruptiva interna MO caracterizadas pela tran?&Ho do estado da superficie externa do inv6lucro do p&a-raios contaminado de eeoo para ljmido ou vice-versa. J6 a descarga disruptiva externa ooorre quando a superficie externa do inv6lucro do p&a-raios contaminado atinge o seu es&do critico devido L+ umidade.

4.13.2 Objetlvo do e”saiO

4.13.2.1 0 objetivo do ensaio 6 a determina@o ou a verifica@o da classifica@ de suportabilidade do pita-raios sob certos graus de poluig8o. em uma tens60 especificada. Estes ensaios sHo aplic&veis a p&ra-raios constituidos de inv6lucros isolantes para instala@o em ambientes “80 abrigados e expostos a ambientes poluidos.

4.13.2.2 Estes eneaios nHo podem ser diretamente aplicados em inv6lucros “engraxados” e em tipos especiais de inv6lucros corn superficie condutora ou cobertos durante o processo de manuten@o corn algum material organico isolante.

4.13.3 Clrcuito de ens&

Para a realiza$Ho deste ensaio, 8 sugerido 0 circuito da Figura 11.

4.13.4 oorpos-de-prove

0 ensaio deve ser realizado em urn p&a-raios complete, corn desligador autom&tico, se houver.

m TE

NBR 5309/i 991 21

4.13.4.1 Umpera do corpo-de-prove

413.4.1.1 A limpeza da superiicie externa dew ser feita usando uma solu~Ho corn detergente de fosfato triss6dL co. ou outro. e depois enxaguar corn agua pot&vel.

4.13.4.1.2 A superficie externa do inv6lucro 6 considerada suficientemente limpa e livre de graxa se forem obsetva- dasgrandes&?ascontinuasmolhadas.Antesdetodosos ensaios subseqoentes, o isolador deve ser completamen- te enxaguado, somente corn agua pot&al, para remover todos OS r&duos de polui+o. Ap6s a limpeza, as partes isolantes “Ho devem ser tocadas con- a m8o.

4.13.4.2 Instela~?va do corpo-de-prove

4.13.4.21 0 pba-taios preparado para o ensaio deve ser montado na posi$Bo vertical, de maneira tal que a distan- cia dele a qualquer objeto aterrado (que “50 sejam os bicos vaporizadores e a estrutura que suporta o p&a-raios) “80 seja inferior a 0,5 m por 100 kV da tens?ao de ensaio. respeitando o limite minima de 1.5 m.

4.13.4.22 0 para-raios deve estar em equilibria t&mico corn o ambiente no inicio do ensaio, e a temperatura deve ser anotada, devendo estar entre 5°C e 40%.

4.13.4.3 Arrsnjoe para mo”itore~Bo das correntes do p&e- raros

4.13.4.3.1 A tensso aplicada, a corrente que passa internamente e a corrente de fuga superficial do p&a-mice po-

J CA 4 I

-4 -V D2

Onde:

CA - fonte de tensso de freqi%ncia industrial e fona senoidal

RT - regulador de tensSo

IJ disjuntor de abertura corn relC de sobrecorrente

lE - transformador elevador

DT divisor de tens?io

V - oscilosc6pio e/au registrador

PI? corpo-de-prow

Dt - dispositiio pare detect% a descarga disruptiva interna (disrup@o) do p&ra-raios

D2 dispositivo para detect% a descarga disruptiva extema do ptira-raios (pela superficie extema do inwilucro)

Nota: A fonte de tensSo vistado corwde-prova parao en&o de poMpSo deve ter as mesmae careoterletices descritas “a NBR 10621.

Figura 11 - Eequema de urn circuito tipico para OS ensaios de polui@o


22 NBR 5309/1991

d%m ser monitoradas separadamente. Por exemplo. corn urn CScilrjgrafo a fim de poder distinguir as descargas dis- NptivSs internas das ocorridas pela superficie externa. Par%v%rificSraocorr~nciadedescargasdisruptivasexter- “as, de”% ser colocada urn% fita condutora acima do flange, c mais prbximo possivel dele, corn c prop6sito de cc- letar % corrente de fuga superficial. A regiao entre a fita e cflangedeve ser isolada. pcrexemplc, corn graxa. Em PA- rS-r%ics de vhrios elementos, a fita deve ser colocada ape- n%s no elemento inferior. Em p&a-raios corn brawdeira, el% d%v% SH conectada corn a fita par% S coleta da ccrrente de fuga superficial.

4.1&4.x2 Para a v%rifica$Bo das descargas disruptivas internas, c flange inferior deve ser isolado da terra, e Seruti- lizado par% a coleta da corrente de fuga interna, conforme mostrado na Figura 12.

4.13.5 Procedimento

~ens%iodeveserrealizadoem duasetapas distintas,uma Ccnsiderando gmus de polui~Bo baixos % outra, logo a- @s, considerando graus de polui$io altos, de acotdo corn urn dcs m6todos adiante. Para graus de polui~~o baixos, Cc~fcrmeaallnead,de4.13.5.1,cuaalineaf,de4.13.5.2. BS tensdes de ensaio sk:

a) sistemas de neutro isolado

uma tensac estabilizada igual g tensHo nominal do para-raios 6 aplicada per todo c period0 de ensaio;

quando. per acordo entre fabricante e ccmpra- dor, a tensso nominal do ph.-raios exceder a maxima tense0 fase-fase de cp%ra@c do sistema. a tensio de ensaio pode ser esta tiltha;

b) sistema de neutrc aterrado

- urn% tensk estabilizada corn c valor igual & maxima tensW fase-terra de op%ra@o do sistema 6 aplicada continuamente per tcdc c pericdc de ensaio, sendo que, de 5 min em 5 mtn. ela C elevada em urn tempo compreendido entre 2 s % 10 s, atea tenskcitada naalineaa. anteriormente, mantida per 1 s a 2 s % baixada par% ovalor initial;

Cast cccrra descarga disruptiva extema em uma tens& SUperiCr & mhima tens& fase-terra de opera@0 do sistema, deve-se baixar a tens&%- t6 aproximadamente c valor initial e tentar reini- CiSr c ensaio num period0 de 1 min, do pcntc onde se parcu c ensaio. Esta tentativa deve ser feita no mtiimo tr6s vezes. Caso c~crr%m m%iS de trCs descargas disruptivas extemas, de”%-se PrCSsegUir c ensac a partir do m%Smc grau de polui$?h, porhm utilizando-se a tens&a indicada par% graus de pcluic~c altos e c respectivo metodo de ensaio.

Para graus de polui$Zo altos, conforme a alinea e, de 4.13.5.1,cuaalineag,de4.13.5.2,atens~odeensaic~ uma tens&a estabilizada igual a mhima tensso f%s%-terra de opera@0 do sistema, aplicada per todo c periodo de ensaio.

1) flanges meklicos

2) superficie extema do inv6lucro poluido

3) fit% condutcra par% coleta da corrente de fuga superficial

4) graxa par% isclar a fita condutora do flange

Derivador 01 - para registrar a ccrrente de fuga superficial.

Derivador 02 - par% registrar a corrente de fuga intema.

Figura 12 - Esquema par% monitora@c da% correntes de fug%

Equipe Auditora


NBR5309/1991 23

4.x3.5.1 M**o* da n&ma salina

a) solu~H0 salina

- a solupHo salina dew ser constituida de clore- to de s6dio (NaCI) e &gua pot&W at6 atingir a salinidade exigida:

- a concentra$go de solu@o de sal a ser empre- gada nos ensaios deve ser escolhida entre as seguintes recomendadas: 2.5; 5: 10; 14; 20; 26; 40; 56; 80; 112; 160 e 224 kg/m3.

- a variapHo maima permitida na concentra@o de sal8 de f 5% do valor nominal;

b) sistema de vaporiza@o

- a n&oa B produzida na cSmara de ensaio por meio de urn nOrnero especificado de vaporizadores que atomizam a solu@o por urn jato de ar comprimido fluindo em Bngulo reto aos bicos da SOl”~5.0;

-OS bicos consistem em tubas resistentes & corro- Go, corn diimetros Memos de 1.2 mm e 2 mm para os bicos do ar e da solu~~o. respectivamente. Ambos OS bicos devem ter urn di&netro extemo de 3 mm, e OS terminais dos bicos devem ser coitados perpendicularmente ao eixo do tu- bo e sem rebarbas;

- as toler?+ncias dos diimetros dos bicos de ar e da solu@o Go as seguintes:

intemo: + 0,02 mm;

externo: * 0,05 mm;

o terminal do bico da solu@o deve situar-se sobre o eixo do bico do ar corn tole&xia de

f 0,05 mm;

a dist&wia entre os teninais dos bicos de ar comprimido e a linha central do bico da solu- @o ser$ de (3 f 0.05) mm;

o fluxo da solu@o para cada vaporizador sera de (0,5 f 10%) dm3/min, para o pericdo de ensaio, e a tolerencia do fluxo total para todos OS vaporizadores dew serf 5% do valor nominal;

adist&ciaentreos bicosdasolu~~oeoeixodo isolador B de (300 f 5) cm;

- a Figura 13 mostra a constru@io tipica do vepo- rizador;

- os vaporizadores servo dispostos em duas colunas paralelas e “os lados opostos do p&m- raios. OS vaporizadores serIio espapados em intervalos de 0.6 m. e cada vaporizador ser& dire- cionado em angulo reto corn o eixo da coluna e para o se” oposto sobre a outra coluna, e dentro de urn angulo de 1” para o piano dos vaporiza- dares. Esta alinhamento pode ser verificado pa-

ra vaporizadores verticais. abaixando o bico da solu@o, passando ggua atravCs do bico de ar e direcionando-o para o vaporizador oposto, depois levantando o bico da solu@o para a pos- @o de opera@o;

- o ponto mbdio do p&a-raios deve estar preferi- velmente alinhado corn os pontos mbdios das colunas dos vaporizadores. Ambas as colunas se estendergo al&m do p&a-raios, em ambos OS terminais. por no minimo 0.6 m;

o nljmero minima de vaporizadores por coluna (N). para urn comprimento L do p&a-raios se&

N = (L/0,6) + 3 (L em metros)

OS vaporizadores sertio supridos corn ar filtrado sem 6leo. “a pressZo de (7,0 f 5%) lo5 Pa;

c) inicio de ensaio

o ensaio deve iniciar corn o p&a-raios limpo, como recomendado em 4.13.4.1, e ainda molhado;

- o pAra-raios B energizado, a bomba da solu@o salina e o compressor de ar Go ligados. e o ensaio b considerado iniciado Go logo o ar comprimido tenha atingido a press80 normal de opera- $20 dos bicos;

d) concentra@es baixas de salinidade

- a tensgo a ser utilizada neste ensaio 4 a citada na alinea a ou b, de 4.13.5, a mais adequada;

- a dura@o do ensaio B de 30 min, ou at& a ocor- r&Ma da descarga disruptiva. A produpHo de nbvoa dew parar ap6s 15 min do inicio de cada ensaio. 0 processo B realizado quatro vezes para cada nivel de salinidade de 2.5; 5 e 10 kg/ma;

e) concentra@es altas de salinidade

- a tensHo a ser utilizada neste ensaio ser& a citada em 4.13.5;

-a dura@o do ens& B de 60 min. ou at& a ocor- rS.ncia da descarga disruptiva. Neste ensaio, a n&oa permanece at4 o Srmino do ensaio;

- o processo B realizado quatro vezes em cada nivel de salinidade acima de 10 kg/&.

Nota: Mediate word0 entre fabricante e comprador. 0 ens& pode ser iniciado a partir de urn nlvel de salinidade maie ekvado, M ens& de determina@o de classifica@o de supoflabilidade de polui@o do ptia-raios ou no nkel de sainidada garantido palo fabricante no ensaio de verifica@o da suponabilidade.

4.X3.5.2 MBtodo da camada sdlida

a) solu@o do poluente s6lido

- 40 g de caulim:

C6pia impressa pelo Sistema CENWIN NBR 5309/1991

- 1000 g de Bgua desmineralizada.

Nota: As oaraCterlsticas da caulim est3.0 descritas na NEW 10621. ~omo alternative. pode-se usar a seguinte solu@x

100 g de @~a pot@@

- 20 g de aerosil380;

2 g de agente umedecedor.

b) Weis de polui$Bo

utilizam-se os nlveis de densidade de dep6sito de sal de refer&ncia (DOS) oomo niveis de po- luiq8o oujos valores recomendados sac 0,006; 0,0125;0.025;0.05;0.10;0,20e0,40mg/cmz,com toler&ncia de f 15%;

- a condutividade volumetrica da solup~o dew ser ajustada pela adi@o de uma quantidade adequada de cloreto de s6dio para obter-se a densidade de dep6sito de sal de referencia (LIDS) desejada. conforme a NBR 10621;

c) aplica@o da camada de polui@o

- deve ser preparada “ma suspens~30 usando-se a composi@o acima, que ser& aplicada sobre o isolador limpo e seco, para obter-se uma camada razoavelmente uniform?. A uniformidade da camada Go 8 critica. Uma inspeGF3o visual 6 geralmente suticiente para verificar a unifonidade:

a camada superficial pode ser aplicada na superficie do isolador. vaporizando a solu@o preparada por urn ou dois bicos de uma pistola de tipo comercial de vaporizy8o. A direp&o dos bicos de vaporiza$Bo devera ser ajustada para assegurar uma camada razoavelmente uniforme em toda a superficie do isolador. Uma distGncia aproximada de 20 cm a 40 cm entre a salda do bico de vaporizapao e a borda da saia do isolador (, considerada satisfatbia;

- a camada pode ser aplicada de maneira inter- mitente. Bicos de di&m?tros entre 0.5 mm e 2 mm sic considerados satisfat6rios. Pode ser conveniente ter meios para medir a quantidade da solup~o aplicada. c desej&vel agitar a solu@o durante a aplica@o. para evitar a decantapfio:

a camada adequada pode ser obtida por repeti- das aplica@es. As t&cnicas sugeridas para aplica@es da camada de poluip8o podem ser adotadas corn a composi$8o descrita. 0 tempo de aplica@o pode ser reduzido utilizando pre- aquecimento do objeto sob ensaio ou pela secagem da camada entre aplica@es sucessivas. Outras t&nicas podem ser usadas. coma por exemplo flow-on ou o metodo de imers?to;

d) umidifica@o da camada de polui~3o

o objeto sob ensaio deve ser umedecido por meio de urn gerador de nCvoa limpa. que produ-

za uma distribui@o de n&oa uniforme ao longo de todo o comprimento e ao seu redor. Durante o tempodeumidificaF&o(t) dacamadadepolui@o. Go pod& haver gotejamento pelas extremida- des das saias do inwilucro. A temperatura da n&oa “as vizinhanws do objeto sob ensaio nHo devere exceder 40°C. Pode se, usada n&~oa de vapor para o umedecimento da camada. Uma tenda de plbtico pode ser usada para sewir coma csmara de ens&;

- para obter a necesshria umidific@o dentro de urn tempo razoZwel(2O min a 40 min). uma quantidade de n&oa de vapor suficiente dew ser introduzida na c&nara de ensaio. Uma taxa de fluxo, deaproximadamente0,7 kq/h devapor. por metro ctibico da camara de ensaio. i! suficiente para temperaturas entre 5°C e 40°C;

- a distribui@o de n&oa ao long0 de todo o comprimento e ao redor do objeto sob ensaio deve ser controlada. medindo-se a temperatura em diferentes pontos na vizinhaya dele. Urn gra- diente de temperatura inferior a 1°Cfm de com- prim&o 6 considerado suficiente para assegurar uma distribui@o uniforme de n&oa. Para obter a condi@o de umedecimento uniforme especificada. case necessirio. pode ser injetado vaporna camara de ensaio. usando uma tubula- $60 de distribui@o vertical corn bicos igualmente espa$ados. Tambern 6 possivel war vapor proveniente de outra fonte disponivel;

- 4 posslvel usar outro metodo de umidifica@o (is- to C, por meio de gerador de n&oa corn bicos, no lugar do metodo de n&oa de vapor), desde que talm~todoproduzaumidifica~8ouniforme.Quan- do este metodo B usado, pode ser conveniente esfriar o p&ra-raios antes de umidifici-lo, para obter uma diferenqa de temper&m entre a nB- voa e o objeto de ensaio:

e) medi@o da condutancia da camada

- durante a umidifica@o da superficie do pAra- raios. a condut&cia da camada pode ser obtida por meio da medi@o da corrente de escoamen- to, sendo a ten&o aplicada somente durante o tempo necesstio para a leitura no aparelho;

- a tens~o alternada a ser aplicada deve ser de cerca de 2 kV eficaz, por metro da distincia de escoamento do isolador. Essa med@o serve para determinar o tempo de umidificaqHo (t) do objeto sob ensaio, bem coma verificar se a umidifica@o C uniforme;

- o tempo de umidifica@o (t) B definido oomo sendo o tempo em que 8 atingida a maxima condutividade superficial. A condutividade de refer&- cia da camada dew ser calculada conforme descrito na NBR 10621;

tJ baixa densidade de depClsito de sal de referGn- cia (DDS)

-o p&a-raios poluido e seco deve ser colocado na cHmara de n&oa na posipgo de ensaio. A tendo


IR 5309/i 991 25

especificada nas alineasa cu b, de 4.13.5, a mais adequada, deve ser aplicada a partir do inicio do ens&, juntamente corn a prcdu@o de n&w

- a dura$Ho do ensaic B de 30 min cu at6 a cccr- rfincia de descarga disruptiva, se c tempo de umidifica@c (t) determinado anteriormente for mencr que 30 min. Se c tempo de umidifica@ (t) estiver entre 30 mine 40 min. a dura$Ho do ensaic dew ser igual a esse tempo de umidifica& (t). cu ate a ocorr&?cia de descarga disruptiva. 0 processo 6 realizado quatro vezes para cada DDS de 0,006; 0.0125; 0,025 mg/cm2. Apbs cada ensaio. c p&a-raias deve ser lavado e preparado novamente;

g) alta densidade de depbito de sal de refer&& (D’JS)

o p&a-raios poluido e sect deve ser colocado na sua posing% de ensaio na c&man de n&oa a- tB atingir a sua condutividade m&xima, atrav& da n&oa. A tens& de ensaic, citada em 4.13.5, B entao aplicada instantaneamente cu em tempo MC superior a 5 s, e mantida at8 a descarga disruptiva cu per 15 min, se nk cccl~er a descarga disruptiva.

ap6s cada ens&, c @a-raios deve ser lavado e preparado novamente. 0 prccesso B realizado quatro vezes pm cada DDS acima de 0,025 mg/cm2.

Nota: Mediante acordo entre fabricante e compador, c enSai0 pode ser iniciado a paftir de uma DDS mais eievada. no enssio para determinap% da cksifica@o da suportabilidade de pclui@c do p&a-rajos ou no nivel de DDS garantido pelo fabricante no ensaio de verifica+ par suportabilidade.

4.13.6 Resultados

4.13.6.1 0 resultado do ensaio B c grau de polui& su-

port&vel, definidc ccmc c valor de salinidade cu de DDS (de acordo corn cm&do de ensaio), no qual c corpo-de- prcva n5o apresenta mais de uma descarga disruptiva externa cu nenhuma descarga disruptiva interna (disrup- $50) nas quatro aplica@es de ensaic.

4.13.6.2As descargas disruptivas extemas, ocorridas acima da mtiima tens.% fax-terra de opera@o do sistema, n8o devem ser consideradas para cs ensaios que utilizam as tens&s da alinea a, de 4.13.5.

4.13.6.3 Al&n daqueles contidos na NBR 5287, c relat&io de ensaios dew con&r cs seguintes dad%:

a) m&do de ensaio utilizado:

b) tensGes utilizadas;

c) fator de forma do inv6lucro;

d) distkcia de escoamento do inv6lucro:

e) condi@es ambientes: umidade relativa do ar e pres- s& atmcsf&ica.

4.13.6.4 Caso seja utilizado c mCtodo de camada s6lida, devem constar ainda:

a) o poluente utilizado:

b) c tempo de umidifica@a (t);

c) as condutividades superficiais de refer&x% (referidas a 20°C);

d) as condutividades volumCtricas das sclu@es utilizadas (referidas a 20°C);

e) as DDS obtidas.

/FlGURA 13


26.

60

E

Furo ds--‘-- tixo~60

8’

NBR 5309/1991

Ar comprimido

hid.: mm

Onde:

A - corpo 6 - in~&cro retilineo de ape inoxid&vel para o acoplamento corn urn tuba de 8 mm de diametro nominal intemo

c _ par&so de a$o inoxid&‘el de 6 mm de di&metro nominal, corn ro~ca SI e tuba de 1,6 mm de diemetro interno

D-parafusoden~ilon,decabe~aredondachata, deroscaSlde6 mmdedi~metronominale 16mm decomprimento, contend0 urn tuba central de aya inoxid&el

E bujeo de cabeqa redonda chata

Figura 13 - Esquema tipico do vaporirador


indice

Se@0 Titulo PAgina

1 Objetivo ....................................................... 1

2 Dccumentcs complementares ._._._._._.___._._._ 1

3 Definicdes ................................................... 1

3.1 Pk.raios complete .................................... 1

3.2 P&a-raios ncvc cu corpo-de-prow ncvo 1

4 Execugm dos ensaios ................................ 2

4.1 Ensaio de ten& disruptiva de freqikcia industrial, a sex e sob chuva ....................... .2

4.1.1 Circuito de ensaio ....................................... 2

4.1.2 Corpos-de-prow ........................................ 2

4.1.2.1 Ensaics de tip0 ............................................ 2

4.1.2.2 Ensaios de retina ........................................ 2

4.1 .2.3 Ensaics de recebimento.. ............................ 2

4.1.3 Procedimento .............................................. 2

4.1.3.1 Ensaio de tens% disruptiva de freqi%ncia industrial, a sect ............................................ 2

4.1.3.2 Ensaio de tensSo disruptiva B k!qiihCiS

industrial. sob chuva ...................................... 3

4.1.4 Resultados .................................................. 3

4.2 Ensaios de tens&s disruptivas a impulse atmosfeficc ..................................................... 3


4.2.2 Corpos-de-prow ........................................ 3

4.2.2.1 Ens&s de tip0 ............................................ 3

4.2.2.2 Ens&s de recebimento.. ........................... .3

4.2.3 Procedimento.. ........................................... .3

4.2.3.1 Generalidades ............................................. 3

4.2.3.2 Ensaio de tens% disruptiva de impUlS0

atmcsfkco corn forma nwmalizada .......... 4

4.2.3.3 Ensaio de tensZc disruptiva de impulse atmosfkico corn alta probabilidade de disruppfio .................................................... 4

4.2.3.4 Ensaio de tens& disruptiva na frente do imp&o ................................................. .4

4.2.3.5 Levantamentc da curva “tens80 disruptiva de impulse atmcsf&riCO- tempo para disrup@o” ............................... 4

S+kl Titulo Pagina

4.2.4 Resultados .................................................. 5

4.3 Ensaio de tensac disruptiva a impulse de manobra a sax ..................................... 5


4.3.2 Corpos-de-prova ........................................ 5

4.3.3 Procedimento .............................................. 5

4.3.3.1 Generalidades ............................................ .5

4.3.3.2 Ensaio de tens% disruptiva de impulso de manobra a sect ..................................... 5

4.3.3.3 Ensaio de tens% disruptiva minima de impulse de manobra a sect.. ................. 5

4.3.3.4 Levantamentc da curva “tens% disruptiva de imp&o de manobra a seco-tempo para disrup@o” ................... 6

4.3.4 Resultados .................................................. 6

4.4 Ensaio de tens% residual ........................... 6


4.4.2 Corpos-de-prow ........................................ 6

4.4.2.1 Ensaios de tipc ........................................... 6

4.4.2.2 Ensaios de recebimento ............................ .7

4.4.3 Procedimento .............................................. 7

4.4.3.1 Ens&s de tipo ........................................... 7

4.4.3.2 Ensaios de recebimento ............................. 7

4.4.4 Resultados .................................................. 7

4.5 Ensaios de correntes SuportBveis de impulso ........................................................ 7

4.5.1 Ensaio de ccrrente elevada ......................... 7

4.5.1.1 Circuit0 de ensaio ....................................... 7

4.5.1.2 Corpos-de-prow ........................................ 7

4.5.1.3 Procedimento .............................................. 7

4.5.1.4 Resultados .................................................. 7

4.5.2 Ensaio de descarga de linha de transmissZo. para p&a-raios de 10 kA (servipo pesadc), 15 kA e 20 kA.. ................ 6

4.521 Circuito de ensaio ....................................... 8


28 NBR 5309/1991

Se@0 Titulo Pagina

4.5.2.2 Corpos-de-prova ........................................ 9

4.5.2.3 Procedimento.. ............................................ 9

4.5.2.4 Resultados .................................................. 10

4.53 Ensaio de corrente de impulse retangular de longa dur@o para p&r-raios de 5 kA (s&ies A e B) e 10 kA (servi$o leve) ........... .I0

4.5.3.1 Circuito de ensaio ....................................... 10

4.5.3.2 Corpos-de-prow ........................................ 10

4.5.3.3 Procedimento .............................................. 10

4.5.3.4 Resultados .................................................. 10

4.6 Ensaio de ciclo de opera+~ ....................... 10


4.6.2 Corpos-de-prova ........................................ 1 1

4.6.3 Procedimento .............................................. 12

4.6.4 Resultados .................................................. 12

4.7 Ensaio de alivio de sobrepressZo ............... 13


4.7.2 Corpos-de-prow ........................................ 13

4.7.3 Procedimento .............................................. 14

4.7.3.1 Generalidades ............................................. 14

4.7.3.2 Ensaio de alivio de sobrepressk con- con&e elevada ................................. 15

4.7.3.3 Ensaio de alivio de sobrepress corn corrente reduzida ........................................ 15

4.7.4 Resultados .................................................. 15

4.8 Ensaio do desligador automatico .............. .16


4.8.2 Corpos-de-prova ........................................ 16

4.8.3 Procedimento .............................................. 16

4.8.3.1 Ensaio da caracteristica ‘tempo-con&e’ ........................................ 16

4.8.3.2 Ensaios adaona!s ......................................... 17

4.8.3.2 a) Ensaio de corrente de impulse retangular de longa durapao ..................... 17

4.8.3.2 b) Ensaio de corrente elevada ....................... 17

%$%O Titulo Pdgina

4.8.3.2 c) Ensaio de ciclo de opera@0 ..................... 17

4.8.4 Resultados .................................................. 17

4.9 Ensaio de ten&o de radiointerfer&ncia e do nivel de ioniz@o intema .................... 17


4.9.2 Corpos-de-prova ........................................ 17

4.9.3 Procedimento.. ........................................... ,17

4.9.4 Resultados .................................................. 17

4.10 Ens&s de tensdes suporttiveis no lnVOlUCrO sem a pare Interna.. .................... 17

4.10.1 Corpos-de-prow ....................................... .I6

4.10.2 Fatores de cotre@o para as condi@es atmosfhricas, durante OS ensaios ............... 16

4.10.3 Ens& de tensao supolt&el & freqiiencia industrial. a seco e sob chuva ..................... 18

4.10.3.1 Procadimento .............................................. 18

4.10.3.2 Circuito de ensaio ...................................... ,18

4.10.3.3 Resultados .................................................. 18

4.10.4 Ensaio de tens% suport?wel de impulse atmosferico ................................................. 18

4.10.4.1 Procedimento.. ............................................ 18

4.10.4.2 Circuit0 de ensaio ....................................... 18

4.10.4.3 Resultados .................................................. 18

4.11 Ensaio de corrente de fuga ......................... 18

4.11 .l Circuito de ensaio ....................................... 19

4.1 1 .2 Corpos-de-prova ........................................ 19

4.1 1 .3 Procedimento .............................................. 19

4.11.4 Resultados .................................................. 19

4.12 Ensaio de estanqueidade ............................ 20

4.12.1 Procedimento .............................................. 20

4.12.1.1 Ensaio de tipo ............................................. 20

4.12.1 .2 Ensaio de recebimento ............................... 20

4.13 Ensaio de polui$go artificial em pk-raios ................................................... .20

4.13.1 Principios bdsicos ....................................... 20


NBR 5309/i 991 29

Se@0 Titulo Pagina Sl3@lO Titulo PAgina

4.13.* Objetivo do ensaio ...................................... 21 4.13.4.3 Arranjos para monitora@o das conentes do p&a-raios ............................... 21

4.13.3 Circuito de ensaio ....................................... 21 4.13.5 Procedimento .............................................. 22

4.13.4 Corpos-de-prova ........................................ 21 4.13.5.1 M&do da n&oa salina.. ............................ 23

>eza do corpo-de-prow ....................... 21 4.1352 M&do da camada sblida .......................... 23

4.13.4.2 Instala@o do corpo-de-prow ................... .21 4.13.6 Resultados .................................................. 25

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