Pára-raios 3EP4

para redes até ≤ 362 kV Instruções de Operação Nº de encomenda: 928 00014 179 c

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Siemens Aktiengesellschaft Todos os direitos reservados. © Siemens AG • 01/2004

Conteúdo Dados técnicos 3 Descrição 4 Transporte e armazenamento 5 Uniões parafusadas 6 Instalação 6 Instalar o descarregador 7 Manutenção 11 Desenho de explosão 12 Eliminação de pára-raios e acessórios 12

O fabricante deste pára-raios

Siemens AG Power Transmission and Distribution

High Voltage

implantou e aplica uma Gestão da Qualidade conforme a

DIN ISO 9001 / EN 29 001

Sistemas de Gestão da Qualidade, modelo para a demonstração da garantia da qualidade em Design/Desenvolvimento, Produção, Montagem e Serviço a Clientes. A demonstração foi apresentada à DQS

(Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Qualitätsmanagement-Systemen) (associação alemã para certificação de sistemas de gestão da qualidade) pela primeira vez em 1989.

Os campos de teste elétricos e os laboratórios técnicos de materiais do fabricante são credenciados desde 1992 pelo Deutscher Akkreditierungsrat (conselho alemão de credenciamento) conforme a DIN EN 45 001.

Caso você necessite de mais exemplares desta instrução de operação, solicite-os através da representação

Siemens competente, indicando o número de pedido e o título constantes na página inicial.

Publicado por: Para consultas: Siemens AG Comutação Tel.: 030/386 1 PTD H 4 Vendas: 030/386 23403 D-13623 Berlim Fax: 030/386 26721 E-Mail: mailto:Arrester@Siemens.de Reservados os direitos de alterações técnicas.

Nota A instalação e a manutenção dos equipamentos descritos nestas intruções devem ser executadas apenas por pessoas especializadas e que estejam familiarizadas com procedimentos de segurança. Estas instruções foram escritas para tais pessoas e não devem ser consideradas como substituição a um devido treinamento em procedimentos e práticas de segurança.

A informação contida neste documento destina-se a assegurar a correta instalação deste produto. A Siemens não tem controle algum sobre a condição da rede, a qual pode ser bastante afetada pela instalação do produto. É de responsabilidade do usuário a escolha do método adequado de instalação. Sob nenhuma circunstância, a Siemens é responsável por quaisquer danos diretos ou indiretos oriundos do uso ou da má utilização deste produto.

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O pára-raios 3EP4 é um dispositivo de proteção que se destina ao isolamento de uma instalação ou de um dos componentes da mesma, contra cargas inadequadas provocadas por sobretensões.

Dados técnicos Na execução normal o pára-raios é adequado para uma altura de instalação até 1000 NN e para freqüências de operação entre os 48 HZ e 62 Hz. Este é composto por 1 ou 2 componentes.

Fig. 1. Pára-raios 3EP4

O pára-raios corresponde às seguintes prescrições: Prescrição Classificação VDE 0675, Teil 4/A2 : 2000-07

10 kA

IEC 60099-4, Ed. 1.2, 2001-12

10 kA, Heavy duty

ANSI C62.11-1999

Station valve arrester

A etiqueta de desempenho [Fig. 2.] está afixada na flange inferior (em parte, em execução especial a pedido do cliente).

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1 Número de pedido 6 Classe de alívio de pressão 2 Tensão de dimensionamento 7 Ano de construção 3 Tensão contínua 8 Fábrica nº 4 Corrente nominal 5 Classe de descarga de linha

9 Nº de componente do pára-raios e dados adicionais

Fig. 2. Etiqueta de desempenho

Nos pára-raios de várias partes, cada componente é provido adicionalmente de uma etiqueta de componentes [Fig. 3.]:

1 Número de pedido 3 Ano de construção 2 Tensão de dimensionamento 4 Nº de componente

Fig. 3. Etiqueta de componente

Descrição

Construção Os elementos construtivos ativos do protetor de sobrensão são resistências de óxido metálico. Estas estão dispostas numa coluna e encontram-se instaladas conjuntamente com blindagem de um alto poder de isolamento numa caixa de porcelana que está fechada hermeticamente Os flanges com os bocais de desvio integrados são fabricados de uma liga de metal leve, que é resistente ao ar livre, e estão unidos com a caixa de porcelana. A estanqueidade é garantida através de vedações resistentes às intempéries e ao ozono e através de membranas metálicas resistentes à corrosão. Cada componente está equipado em ambos os extremos com dispositivos de alívio da pressão e com bocais de desvio. Em caso duma sobrecarga, que se produz apenas raras vezes, estes dispositivos de alívio da pressão já se abrem a uma pressão que corresponde a uma fração da resistência à pressão da caixa de porcelana. Devido a forma dos bocais de desvio, os raios de gás são conduzidos de tal forma que se encontram. Por conseguinte, o arco voltaico é ignificado de novo fora da caixa de porcelana e centelha fora da caixa de porcelana até ao momento do desligamento. Os pára-raios estão munidos de armaduras de controlo, desde que necessário.

Modo de funcionamento Resistências de óxido metálico são extremamente nãolinear, ou seja, têm uma característica de correntetensão que está muito curvada de forma a que, abaixo de uma determinada tensão, passa apenas uma corrente fraca pela resistência. Os protetores de sobrensão devem ser dimensionados de tal forma que, com a tensão permanente, que normalmente existe, seja conduzida apenas uma pequena corrente de fuga (< 0,1 mA). Em caso de surtos de raio ou de manobra, as resistências tornam-se altamente condutivas (condutância óhmica). Desta forma, uma corrente de sobretensão pode ser conduzida à terra e a sobretensão pode ser reduzida ao valor da queda de tensão no protetor de sobrensão (“tensão residual”). As correntes de sobretensão podem ter um valor de até 1 kA em caso de surtos de manobra, e de 1 ... 10...20 kA em caso de surtos de raio.

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1 corpo isolante 4 diafragma de sobre-pressão 2 flange com bocal de deviso 5 mola de pressão 3 vedação 6 resistência de óxido metálico (não-linear)

Fig. 4. Corte por um módulo

Transporte e armazenamento

! Atenção É indispensavel transportar e armazenar os componentes de pára-raios exclusivamente em posição vertical, postos sobre o flange inferior.

Os componentes do pára-raios são embalados em caixas ou grades no fabricante, de acordo com os esforços e condições climáticas no trajeto de transporte, bem como conforme as especificações do cliente. A embalagem é provida de sinalizações para transporte e armazenamento, bem como instruções para o manuseio correto. A remessa deve ser inspecionada quanto a danos imediatamente após o recebimento. No caso de danos, notificar imediatamente a transportadora. Peças avulsas devem ser inspecionadas quanto à completitude com base na nota de entrega. Para isto é necessário abrir todos os contentores de transporte. No caso de um período de armazenamento mais prolongado, recomenda-se manter os componentes e os acessórios na embalagem de transporte. Os parafusos, terminais e equipamentos adicionais etc. (centelhador de controle, contador de acionamento), necessários para a montagem, são fornecidos juntos.

Observação Para evitar danos no isolador, a proteção de montagem e de transporte somente pode ser removida após a montagem.

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1 corpo isolante 2 embalagem para transporte (capa protetora)

Fig. 5. Embalagem para transporte

Uniões parafusadas Para a montagem do pára-raios devem ser usados somente os parafusos e porcas fornecidos. As roscas de parafuso devem ser lubrificadas com Molykote Longterm 2 plus.

Cuidado No caso de aperto não controlado, risco de danos ou afrouxamento das uniões parafusadas. Utilizar chave de torque para a montagem.

Torques de aperto necessários para uniões parafusadas:

M 8: 18 ± 2 Nm M 10: 35 ± 5 Nm M 12: 60 ± 5 Nm M 16: 90 ± 10 Nm M 20: 105 ± 10 Nm

Instalação Antes de iniciar a instalação, atentar ao seguinte:

Aviso Antes de iniciar os trabalhos:

desligar proteger contra novo ligamento certificar-se da ausência de tensão aterrar e curto-circuitar cobrir ou isolar peças vizinha sob tensão

A não observância das instruções de segurança pode ter como conseqüência morte, graves lesões corporais, bem como consideráveis danos materiais.

Deixar confirmar a realização destas medidas de segurança!

Acessórios No modelo padrão do descarregador, os acessórios fornecidos abrangem:

anel de equalização e fixadores desde necessários isolada placa de base 200 × 200 mm² com parafusos M16 x 130 [Fig. 8.]

Acessórios para uma instalação isolada: placa de base 310 × 310 mm² com parafusos M20 x 140 [Fig. 9.].

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Acessórios para ligações à alta tensão: Conexão de cavilha 3EX6 116 (aço A2 [Fig. 11.]), e Conexão chata (DIN, aço galvanizado a fogo, [Fig. 12.]).

. 12.]).

área de proteção dos pára-raios é limitada, por isto a instalação do pára-raios deve ser realizada o a parte do equipamento a ser protegida.. A distância de pára-raios vizinhos

Conexão chata (NEMA, aço galvanizado , [Fig

a fogo

Local de instalação Amais próximo possível dou dos seus painéis de comando de peças aterradas ou condutoras deve ser medida de acordo com as prescrições.

Cuidado A abertura de saída deve, na medida do possível, não indicar na

a outra peça de equipamento, para evitar na saída direção de umdanos devido a saída dos gases quentes.

Os pára-raios deva

r montados ou pendurados verticalmente. N

em se o caso de montagem não vertical, necessária um consulta prévia do fabricante. Numa colocação não-vertical, deverá ser evitada

omposição dos componentes elativamente às peças necessárias para a montagem, veja o desenho de explosão [=> Desenho de

stalar o descarregador

éeventual descarga d’água nos flanges inferiores.

CRexplosão].

In

As setas

apontar para cima. É estritamente inadmissível colocar escadas contra o

protetor de sobrensão.

flan es das unidades do protetor de sobretensão tem que esta, devem ser limpas com u

! Atenção Perigo de avaria aos componentes internos do pára-raios

da flange superior do pára-raios devem sempre

As faces de contato das g r com o metal

em polido e, caso necessário ma escova de aço. bProtetores de sobrensão consistindo de diversos módulos deverão ser instalados colocando os mesmos sobrepostos conforme a sua numeração gravada, sendo que o módulo com o algarismo maior esteja em posição superior [Fig. 6.].

! Atenção

As chapas [Fig. 6./4] não devem ser retiradas durante a montagem.

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1 módulo inferior 2 módulo superior 3 placa do módulo 4 chapa (2x)

Fig. 6. Módulos do Pára-raios

! Atenção Não é admissivel empregar tais chapas de compensação entre os módulos de um protetores de sobrensão.

Recomenda-se antes da colocação do último módulo superior montar as externas armaduras de equalização pertencentes [3/Fig. 13.], [4/Fig. 13.] e a placa de ligação no flange superior[2/Fig. 13.].

Fig. 7. Dispositivo de levantamento

montagem tipo pedestal

! Atenção O tubo flexível isolante que faz parte do fornecimento deve permanecer montado nos pinos de fixação M16 x 110.

O pára-raios é colocado através de um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] sobre um fundamento de concreto ou uma armadura. Fixar o pára-raios com três pernos farpados resp., com três pernos M10 [Fig. 6.]. O módulo inferior do pára-raios deve ser alinhado com um nível de bolha de ar e fixado posteriormente. Se necessário é possível utilizar placas de compensação.

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1 Armadura 2 Bucha isolante inferior 3 Flange 4 Bucha isolante superior 5 Pára-raios

Fig. 8. Montagem de pé 200 x 200 mm²

Colocar as quatro buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 8.] segunda a imagem de furação nos furos da armadura [1]. Posicionar e alinhar o pára-raios [5] com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] sobre as buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 8.]. Fixar o flange [3] e as buchas de isolamento superiores [4] com quatro pernos M16 × 110 nas buchas inferiores de isolamento [2].

Montagem de pé com placa base intermédia 310 × 310 mm²

! Atenção O tubo flexível isolante que faz parte do fornecimento deve permanecer montado nos pinos de fixação M20 x 110.

O pára-raios [5/Fig. 9.] está previamente montado com uma placa base intermédia 310 × 310 mm² [3]. Posicionar o pára-raios com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 6.] sobre a armadura [1] e fixá-lo com parafusos do tipo M20×110.

1 Armadural 2 Bucha isolante inferior 3 Placa base intermédia 4 Bucha isolante superior 5 Pára-raios

Fig. 9. Placa base 310 × 310 mm²

Montagem suspensa A montagem do pára-raios deve ser executada consoante as características do local de montagem.

Cuidado Não é possível converter o tipo de montagem fixa (de pé) para a montagem suspensa.

Aterramento O efeito de proteção do pára-raios será afetado negativamente com o aumento do comprimento do cabo de aterramento, desde que uma queda de tensão ocorre neste cabo durante uma descarga.

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Portanto, o cabo de aterramento deve conectar o terminal de aterramento do pára-raios ao sistema de aterramento da subestação utilizando o caminho/percurso mais reto e curto. O comprimento do cabo de aterramento, se possível, não deve exceder 1 m para pára-raios de média tensão e 3 m para pára-raios de alta tensão. Mesmo se o pára-raios for monitorado através de dispositivos conectados em série com o cabo de aterramento, por exemplo, dispositivos de controle tipo spark gaps 3EX6 040 ou contadores de descarga 3EX5 030/050, o cabo de aterramento deve ser o mais curto possível e curvas/loops devem ser evitados. Caso dispositivos de monitoramento devam ser instalados a uma distância maior do pára-raios, é recomendado usar dispositivos os quais possuem unidades de medição (sensor) e indicação (display) separadas, tais como o monitor de descargas com sensor tipo 3EX5 060 e display 3EX5 062. Se dispositivos de monitoramento são conectados ao cabo de aterramento, o condutor entre o terminal de aterramento do dispositivo de monitoramento e o sistema de aterramento da subestação deve ser protegidos contra eventuais contatos. Para instalação do cabo de aterramento e dos dispositivos de monitoramento, as exigências dos correspondentes padrões nacionais e internacionais devem ser seguidas.

Ligação à alta tensão

Cuidado! As conexões de alta tensão com tubos condutores devem ser executados de um modo flexível para evitar elevadas e inadequadas cargas sobre o pára-raios.

Além disso, se deve ter em atenção à compatibilidade eletroquímica dos materiais utilizados.

Ligação de alta tensão com terminal de cabos No modelo standard a ligação de alta tensão deve ser estabelecida com um terminal de cabos [Fig. 10.].

Fig. 10. Ligação de alta tensão com terminal de cabos

Ligação à alta tensão com terminal pino 3EX6 116 / 3EX6 120, terminal chato DIN 3EX6 117 ou terminal chato NEMA 3EX6 115 Na utilização de um terminal pino [Fig. 11.] ou terminal chato [Fig. 12.] ou [Fig. 12.] os acessórios especiais (necessários para a montagem) já estão montados no equipamento.

Fig. 11. Terminal pino 3EX6 116 / 3EX6 120

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Fig. 12. Terminal chato (DIN) Fig. 12. Terminal chato (NEMA)

Manutenção

Aviso Antes de iniciar os trabalhos:

desligar proteger contra novo ligamento certificar-se da ausência de tensão aterrar e curto-circuitar cobrir ou isolar peças vizinha sob tensão

A não observância das instruções de segurança pode ter como conseqüência morte, graves lesões corporais, bem como consideráveis danos materiais.

Deixar confirmar a realização destas medidas de segurança! Não é necessária uma manutenção regular dos pára-raios. A supervisão restringe-se à: – leitura do contador de acionamento – verificação do centelhador de controle – verificação do pára-raios quanto a uma eventual sobrecarga (enegrecimento ou pontos de

queima na abertura de saída da flange). Neste caso, deve ser feita a substituição do pára-raios.

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Desenho de explosão item. quant. designação 1 3

5/6 2/3

Parafuso M10 x 45 Arruela lisa 10,5 Porca M10

2 0/3 Chapa de metal 3 0/3 fixador 4 0/1 anel de equalização 5 0/3

0/6 0/3

Parafuso M8 x 25 Arruela lisa 8,4 Porca M8

6 1/2 carcaça de porcelana 7 0/3

0/6 0/3

Parafuso M10 x 60 Arruela lisa 10,5 Porca M10

8 1 chapa característica 9 0/2 chapa indicadora de

módulo 10a 1 Terminal pino 3EX6 116 10b 1 Terminal chato 3EX6 117

(DIN) / 3EX6 115 (NEMA)

11 8 Bucha isolante 12 4

8 4 4 4

Parafuso M16 x 110 Arruela lisa 17 Tubo isolante B16 x 1 Arruela de mola B16 Porca M16

13 1 Placa base 310 x 310 mm²

14 1 1 1

Parafuso M12 x 30 arruela de mola B12 Arruela lisa 13

Fig. 13. Pará-raios 3EP4

Eliminação de pára-raios e acessórios Os equipamentos são produtos compatíveis com o meio ambiente. Na eliminação deve ser dada preferência para a reutilização. A eliminação dos equipamentos é possível com base nas prescrições legais compatíveis com o meio ambiente. São partes integrantes os seguintes materiais: aço, ligas de cobre, alumínio, poliuretano, resina de fundição ou partes de tecido embebidos em resina de fundição, plásticos reforçados com fibra de vidro, materiais emborrachados como materiais de vedação, componentes elétrônicos e borracha siliconada (VMQ), cerâmica (porcelana, óxido metálico). A reciclagem pode ser realizada como refugo misto ou, através da mais ampla desmontagem correta quanto ao meio ambiente, como refugo classificado com parcela residual de refugo misto. Os resistores de fuga de óxido metálico devem ser eliminados como lixo industrial similar ao doméstico (não como caliça). Na condição de fornecimento pela Siemens não existem substâncias nocivas no sentido do decreto de substâncias nocivas válido para a área da República Federal da Alemanha. Para a operação fora da Alemanha devem ser observadas a respectiva legislação e prescrições locais. As assistências técnicas locais estão à sua disposição para responder perguntas sobre eliminação.

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