nbr 15121 - isolação para alta tensão

ABNT 2004

Isolador para alta-tenso Ensaio de medio da radiointerferncia Radio interference test on high-voltage insulators Palavras-chave: Isolador. Radiointerferncia. Descriptors: Insulator. Radio interference. ICS 29.080.10

Nmero de referncia ABNT NBR 15121:2004

8 pginas

NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR15121

Primeira edio30.07.2004

Vlida a partir de30.08.2004

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Sumrio Pgina

Prefcio............................................................................................................................................................... iv

Introduo .......................................................................................................................................................... iv

1 Objetivo ..................................................................................................................................................1 2 Referncias normativas........................................................................................................................1 3 Definies ..............................................................................................................................................2 4 Freqncia de medio.........................................................................................................................2 5 Valores-limite da radiointerferncia e tenso de ensaio...................................................................2 6 Instrumentos de medio.....................................................................................................................2 6.1 Equipamento de medio padro IEC/CISPR.....................................................................................2 6.2 Outros equipamentos de medio ......................................................................................................2 7 Circuito de medio ..............................................................................................................................2 8 Requisitos para a tenso de ensaio ....................................................................................................3 9 Condies atmosfricas.......................................................................................................................3 10 rea de ensaio .......................................................................................................................................3 11 Arranjo de isoladores para ensaio ......................................................................................................4 11.1 Montagem de isoladores ......................................................................................................................4 11.2 Condies dos isoladores antes do ensaio .......................................................................................5 12 Isoladores para o ensaio de tipo .........................................................................................................5 12.1 Nmero de isoladores...........................................................................................................................5 12.2 Unidades de isoladores para cadeias .................................................................................................5 13 Procedimento para os ensaios de tipo ...............................................................................................6 13.1 Verificao e calibrao do circuito de ensaio ..................................................................................6 13.2 Aplicao da tenso e caractersticas de radiointerferncia ...........................................................6 13.3 Critrio de aceitao .............................................................................................................................6 14 Procedimento para ensaios de recebimento......................................................................................6 14.1 Isoladores submetidos ao ensaio de recebimento............................................................................6 14.2 Amostragem...........................................................................................................................................6 14.3 Arranjo de montagem ...........................................................................................................................7 14.4 Procedimento de ensaio.......................................................................................................................7 14.5 Critrio de aceitao .............................................................................................................................7 15 Relatrio de ensaio ...............................................................................................................................7

Anexo A (informativo) Exemplo de ciclo de medio da radiointerferncia..................................................8

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Prefcio

A Associao Brasileira de Normas Tcnicas (ABNT) o Frum Nacional de Normalizao. As Normas Brasileiras, cujo contedo de responsabilidade dos Comits Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalizao Setorial (ABNT/ONS) e das Comisses de Estudo Especiais Temporrias (ABNT/CEET), so elaboradas por Comisses de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratrios e outros).

A ABNT NBR 15121 foi elaborada no Comit Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB03), pela Comisso de Estudo de Isoladores para Linhas Areas e Subestaes (CE03:036.01). Seu Projeto circulou em Consulta Pblica conforme Edital n 10, de 31.07.2003, com o nmero Projeto 03:036.01-053.

Esta Norma baseada na IEC 60437:1997.

Esta Norma contm o anexo A, de carter informativo.

Introduo

A primeira edio da IEC 60437 apresentava as informaes ento disponveis sobre ensaio de radiointerferncia em isoladores para alta tenso, sob a forma de um relatrio tcnico. Ela permitiu que se adquirisse mais experincia na realizao dos ensaios e na interpretao dos resultados.

Esta Norma incorpora essa experincia e apresenta os procedimentos recomendados para um ensaio de radiointerferncia em isoladores para alta tenso.

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Isolador para alta-tenso Ensaio de medio da radiointerferncia

1 Objetivo

Esta Norma especifica o procedimento para o ensaio de medio da radiointerferncia (RI) executado em laboratrio, em isoladores secos e limpos, em uma freqncia de 0,5 MHz ou 1 MHz ou, alternativamente, em outras freqncias entre 0,5 MHz e 2 MHz.

As caractersticas de RI de um isolador em servio podem ser modificadas pelas condies ambientais, em particular pela chuva e outras condies de umidade e pela poluio. No considerado praticvel especificar condies de ensaio para reproduo em laboratrio, com a finalidade de simular uma gama de condies ambientais. Portanto, somente os ensaios em isoladores secos e limpos so especificados nesta Norma.

NOTA Os efeitos das condies da superfcie do isolador, incluindo poluio, so apresentados na IEC/CISPR 18-2 (Amendment n 1).

2 Referncias normativas

As normas relacionadas a seguir contm disposies que, ao serem citadas neste texto, constituem prescries para esta Norma. As edies indicadas estavam em vigor no momento desta publicao. Como toda norma est sujeita a reviso, recomenda-se queles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a convenincia de se usarem as edies mais recentes das normas citadas a seguir. A ABNT possui a informao das normas em vigor em um dado momento.

ABNT NBR 5032:1984 Isoladores de porcelana ou vidro para linhas areas e subestaes Especificao

ABNT NBR 5034:1989 Buchas para tenses alternadas superiores a 1 kV Especificao

ABNT NBR 5456:1987 Eletricidade geral Terminologia

ABNT NBR 5472:1986 Isoladores e buchas para eletrotcnica Terminologia

ABNT NBR 6936:1992 Tcnicas de ensaios eltricos de alta tenso Procedimento

ABNT NBR 11790:1990 Isolador suporte de porcelana ou vidro para tenses acima de 1 000 V Especificao

ABNT NBR 15123:2004 Isoladores para linhas areas com tenses acima de 1000 V Cadeias e arranjos de isoladores para sistemas de corrente alternada

IEC/CISPR 18-2:1986, Radio interference characteristics of overhead power lines and high voltage equipment - Part 2: Methods of measurement and procedure for determining limits (including Amendment 1)

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3 Definies

Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definies das ABNT NBR 5032, ABNT NBR 5456, ABNT 5472 e ABNT NBR 15123.

4 Freqncia de medio

As medies das caractersticas da radiointerferncia devem ser realizadas em uma freqncia de (0,5 0,05) MHz ou (1,0 0,1) MHz ou, alternativamente, mediante acordo prvio entre comprador e fabricante, podem ser utilizadas outras freqncias entre 0,5 MHz e 2 MHz.

NOTA Embora o documento IEC/CISPR 18-2 fornea a freqncia de 0,5 MHz como sendo a freqncia de referncia para a medio das caractersticas de radiointerferncia, as prticas existentes em alguns pases estabelecem 1 MHz ou 2 MHz para a medio das caractersticas de radiointerferncia de isoladores.

As freqncias de 0,5 MHz ou, alternativamente, 1 MHz so preferidas porque, usualmente, o nvel de rudo de radiointerferncia nesta parte do espectro representativo dos nveis mais elevados e tambm porque 0,5 MHz se situa entre as freqncias baixa e a mdia das transmisses por rdio.

As caractersticas de radiointerferncia de isoladores normalmente no afetam as transmisses televisivas.

5 Valores-limite da radiointerferncia e tenso de ensaio

Esta Norma no especifica um valor-limite para a caracterstica de radiointerferncia de isoladores ou para a tenso de ensaio. Quando so requeridos ensaios de radiointerferncia, os valores a serem utilizados dependem do produto, dos regulamentos ou especificaes nacionais, e devem ser estabelecidos mediante acordo prvio entre fabricante e comprador.

NOTA Diretrizes para estabelecer os valores limites so dadas na IEC/CISPR 18-2, Amendment 1.

6 Instrumentos de medio

6.1 Equipamento de medio padro IEC/CISPR

Salvo acordo prvio entre fabricante e comprador, devem ser utilizados os equipamentos de medio padro IEC/CISPR, conforme especificado na IEC/CISPR 16-1, em todas as medies das caractersticas de radiointerferncia dos isoladores.

6.2 Outros equipamentos de medio

Mediante acordo prvio entre fabricante e comprador, equipamentos de medio diferentes do padro IEC/CISPR podem ser usados, desde que a converso das medies para valores quase-pico seja possvel.

7 Circuito de medio

As medies de radiointerferncia, executadas em laboratrio, devem ser realizadas pela medio de valores conduzidos, sejam de corrente ou de tenso.

NOTA Valores conduzidos so aqueles cujos sinais de descarga provenientes do efeito corona so obtidos atravs de um capacitor de acoplamento e uma impedncia de medio.

Os circuitos de medio correspondentes so especificados na IEC/CISPR 18-2.

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O circuito de ensaio bsico mostrado na figura 4 da IEC/CISPR 18-2 e uma forma prtica do circuito-padro de ensaio mostrado na figura 5. Dependendo da distncia entre o sistema de medio e o circuito de ensaio, os arranjos mostrados nas figuras 6 e 7 da IEC/CISPR 18-2 podem ser incorporados no circuito de ensaio da figura 5.

8 Requisitos para a tenso de ensaio

As medies de radiointerferncia devem ser realizadas com uma tenso de freqncia industrial aplicada ao isolador sob ensaio. A tenso de ensaio e seu mtodo de medio devem estar de acordo com a ABNT NBR 6936. O nvel de rudo de radiointerferncia produzido pelas conexes entre o transformador e o isolador sob ensaio deve ser insignificante se comparado com os valores a serem medidos no objeto sob ensaio, na tenso de ensaio.

9 Condies atmosfricas

As condies atmosfricas de referncia, em conformidade com a ABNT NBR 6936, no so aplicveis aos ensaios de radiointerferncia.

Os ensaios realizados de acordo com esta Norma devem ser executados sob as seguintes condies atmosfricas:

a) temperatura entre 10C e 35C;

b) presso atmosfrica entre 87 kPa e 107 kPa (870 mbar e 1 070 mbar);

c) umidade relativa entre 45% e 75%.

NOTAS

1 A umidade absoluta e a presso atmosfrica podem influenciar os resultados do ensaio.

2 Mediante acordo prvio entre comprador e fabricante, os ensaios podem ser realizados sob outras condies atmosfricas, com o objetivo de simular as condies de servio. Como exemplo, podem ser consideradas:

a) temperatura entre 5C e 40C,

b) umidade relativa entre 20% e 80%.

No se efetua correo para as condies atmosfricas normalizadas tanto para a tenso de ensaio quanto para as medies de radiointerferncia.

As condies atmosfricas devem ser registradas.

10 rea de ensaio

Ensaios em isoladores unitrios ou em cadeias reduzidas normalizadas (CRN) devem ser realizados, de preferncia, em uma sala blindada com dimenses suficientes para garantir que tanto o piso quanto as paredes no tenham efeito significativo na distribuio do campo eltrico na superfcie do objeto sob ensaio. Por exemplo, os circuitos de alimentao e de iluminao que entram na rea blindada de ensaio devem preferencialmente possuir filtros, de modo a evitar a introduo de rudo de radiointerferncia geralmente presente no ambiente externo.

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Quando uma sala blindada adequada no estiver disponvel para se ensaiarem grandes isoladores ou cadeias de isoladores, os ensaios podem ser realizados em qualquer local onde o nvel de rudo de fundo seja suficientemente baixo, quando comparado com os nveis a serem medidos.

NOTAS

1 Para a definio de CRN, ver a ABNT NBR 5032.

2 Recomenda-se utilizar o critrio da IEC/CISPR 18-2 na avaliao do nvel do rudo de fundo aceitvel durante o ensaio.

11 Arranjo de isoladores para ensaio

11.1 Montagem de isoladores

Os isoladores, incluindo buchas, quando montados para os ensaios de radiointerferncia, devem estar completos com os equipamentos para controle de gradientes eltricos e acessrios especificados pelo fabricante ou pelo comprador. Eles devem ser montados ou na forma normalizada para os ensaios eltricos ou de modo a simular as condies de servio.

Os resultados do ensaio so influenciados no somente pelos isoladores, mas tambm pelo mtodo de montagem e pela presena de chifres de extino de arco, anis de guarda, feixes de condutores e pela sua posio em relao aos isoladores. A configurao de ensaio, montada com o objetivo de simular as condies de servio, deve ser a mais representativa possvel.

Isoladores de pino e pilar devem ser montados de acordo com o mtodo de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 5032.

NOTAS

1 Embora as medies das caractersticas de radiointerferncia de um isolador estejam relacionadas com sua tenso de operao, os mtodos normalizados de montagem so referenciados aos requisitos ou seno aos ensaios de impulso de manobra, tendo em vista que as medies de radiointerferncia so usualmente realizadas em isoladores ou cadeias de isoladores montados para outros ensaios eltricos, e a tenso de operao no , normalmente, uma caracterstica especificada de um isolador.

2 Convm tomar cuidado para garantir que a conexo da alta tenso com isoladores de pino ou pilar seja suficientemente segura para garantir um bom contato com a porcelana ou vidro, de modo a assegurar a ausncia de descargas localizadas.

As cadeias de isoladores para as quais o ensaio de impulso de manobra no for solicitado devem ser montadas de acordo com o mtodo de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 15123.

Os isoladores-suporte para os quais o ensaio de impulso de manobra no for solicitado devem ser montados de acordo com o mtodo de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 11790.

As buchas para as quais o ensaio de impulso de manobra no for solicitado devem ser montadas de acordo com o mtodo de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 5034.

As cadeias de isoladores, isoladores-suporte e buchas para os quais o ensaio de impulso de manobra for solicitado devem ser:

a) montados de acordo com o arranjo de ensaio normalizado nas ABNT NBR 15123, ABNT NBR 11790 e ABNT NBR 5034, ou

b) montados de modo a simular as condies de servio. Neste caso, aplicam-se ou a ABNT NBR 15123 ou a ABNT NBR 11790, conforme apropriado.

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Para ambos os mtodos de montagem acima, devem ser tomados cuidados para evitar descargas provenientes do conjunto condutor de alta tenso.

As extremidades do conjunto condutor de alta tenso devem ser protegidas por terminaes isentas de corona.

11.2 Condies dos isoladores antes do ensaio

Antes de se iniciarem os ensaios de radiointerferncia, os isoladores devem estar em equilbrio trmico com o ambiente da rea de ensaio, de modo a evitar qualquer condensao na sua superfcie. Quando os isoladores forem ensaiados no estado limpo e seco, eles podem ser limpos com um pano seco, com o objetivo de remover poeira ou fibras que possam afetar a superfcie.

12 Isoladores para o ensaio de tipo

12.1 Nmero de isoladores

Salvo acordo contrrio entre comprador e fabricante, a quantidade de isoladores, exceto as unidades de cadeia de isoladores, que deve ser submetida ao ensaio de radiointerferncia deve ser idntica quantidade para o ensaio de tipo requerida na respectiva especificao. Um resumo apresentado abaixo:

a) buchas 1

b) isoladores compostos polimricos 1

c) isoladores-pilar com H 600 mm 3 d) isoladores-pilar com H > 600 mm 1

e) isolador de pino 3

f) cadeia de isoladores 1

g) arranjo de isoladores 1

h) isoladores-suporte com H 600 mm - 3 i) isoladores-suporte com H > 600 mm - 1

onde

H a altura do isolador.

NOTA Quando trs isoladores de mesmo projeto so ensaiados, conveniente que a caracterstica de radiointerferncia seja dada atravs do valor mdio dos trs resultados na tenso de ensaio especificada.

12.2 Unidades de isoladores para cadeias

Ensaios em unidades de isoladores para cadeias tanto como unidades individuais quanto como cadeias reduzidas normalizadas no so requeridos como ensaio de tipo por esta Norma. O objetivo desta Norma especificar um mtodo de avaliar o desempenho quanto radiointerferncia de conjuntos completos de isoladores com suas ferragens, de modo a se obterem as mais representativas medies possveis.

Entretanto, pode ser estabelecido acordo entre fabricante e comprador para a realizao de ensaios de radiointerferncia em amostras de unidades de isoladores para cadeia, principalmente em isoladores de disco, de modo a se obterem informaes sobre as caractersticas de uma nica unidade.

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13 Procedimento para os ensaios de tipo

13.1 Verificao e calibrao do circuito de ensaio

Antes de se iniciarem os ensaios de radiointerferncia, se necessrio, o circuito de ensaio deve ser verificado e calibrado conforme a IEC/CISPR 18-2.

13.2 Aplicao da tenso e caractersticas de radiointerferncia

O nvel de rudo de radiointerferncia gerado por um isolador sob ensaio no inteiramente determinado por um valor particular da tenso de ensaio. Um efeito de histerese freqentemente ocorre, resultando que o rudo de radiointerferncia pode ou no estar presente em uma dada tenso, tendo em vista que isto depende de ter sido este valor de tenso atingido durante a elevao ou a reduo da tenso de ensaio.

O pr-condicionamento do isolador sob ensaio, pela aplicao de uma tenso de valor igual ou maior que a tenso de ensaio especificada, durante um determinado intervalo de tempo, pode ter um efeito no nvel de rudo de radiointerferncia.

O seguinte procedimento padro deve ser adotado:

Uma tenso 10% superior tenso de ensaio especificada deve ser aplicada ao isolador sob ensaio e mantida por pelo menos 5 min. A tenso deve ento ser reduzida em degraus at um valor igual a 30% da tenso de ensaio especificada. A seguir, a tenso deve ser elevada em degraus at atingir o valor inicial, sendo mantida neste patamar por 1 min. Finalmente, a tenso deve ser reduzida em degraus at 30% da tenso de ensaio especificada. Cada degrau de tenso deve ser aproximadamente igual a 10% da tenso de ensaio especificada.

Em cada degrau de tenso deve-se realizar a medio da radiointerferncia e os resultados obtidos durante o ltimo ciclo de reduo da tenso devem ser colocados em grfico em funo da tenso aplicada. A curva obtida a caracterstica de radiointerferncia do isolador.

13.3 Critrio de aceitao

O isolador deve ser considerado aprovado no ensaio se o nvel de radiointerferncia na tenso de ensaio especificada, quando lido a partir da caracterstica de radiointerferncia, no exceder o valor especificado ou o valor previamente acordado entre fabricante e comprador.

14 Procedimento para ensaios de recebimento

14.1 Isoladores submetidos ao ensaio de recebimento

Para alguns projetos de isoladores, particularmente unidades de isoladores para cadeias do tipo disco, pode ser acordado entre o comprador e o fabricante que os ensaios de radiointerferncia devem ser realizados em amostras retiradas aleatoriamente de cada lote de isoladores apresentados para aceitao.

Neste caso, a tenso de ensaio e o nvel de radiointerferncia para aceitao devem ser acordados e o procedimento a seguir deve ser aplicado.

14.2 Amostragem

O nmero de amostras usadas para o ensaio deve ser igual a E1 mais E2, conforme definido na ABNT NBR 5032.

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14.3 Arranjo de montagem

O arranjo de montagem deve ser estabelecido mediante acordo entre o comprador e o fabricante.

NOTA Para unidades de isoladores para cadeia tipo disco, um arranjo de ensaio adequado consiste em suspend-los abaixo de um condutor rgido de alta tenso por meio de uma boa conexo eltrica e aterr-los pela campnula.

14.4 Procedimento de ensaio

O procedimento de ensaio deve estar em conformidade com 13.1 e 13.2.

14.5 Critrio de aceitao

O isolador deve ser considerado aprovado no ensaio se o nvel de radiointerferncia em todas as amostras, ensaiadas na tenso de ensaio especificada, no exceder o valor previamente acordado entre o fabricante e o comprador. Se uma ou mais amostras de isoladores ensaiados apresentarem um nvel de radiointerferncia acima do valor especificado, ento uma contraprova em conformidade com a ABNT NBR 5032 deve ser realizada.

15 Relatrio de ensaio

O relatrio de ensaio deve conter os seguintes detalhes:

a) nome do fabricante;

b) designao do tipo de isolador(es) ensaiado(s) ou sua descrio;

c) detalhes dos arranjos de ensaio, incluindo dimenses;

d) condies atmosfricas existentes durante o ensaio (temperatura, presso e umidade relativa);

e) caractersticas de radiointerferncia do isolador ensaiado.

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Anexo A (informativo)

Exemplo de ciclo de medio da radiointerferncia

licenca: Licena de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GS DO RIO DE JANEIROCpia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004

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