Pará-raios 3EL2. uso e a revelação do seu conteúdo, são proibidos, salvo por autorização expressa. Os infratores

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1 Pará-raios 3EL2 Instrução de operação N.º de pedido: c A entrega a terceiros e a reprodução, difusão e/ou modificação deste documento, assim como o uso e a revelação do seu conteúdo, são proibidos, salvo por autorização expressa. Os infratores respondem por perdas e danos. Todos os direitos são reservados, especialmente os direitos de concessão de patentes e de realizar o registro como modelos de utilidade ou ornamentais. Siemens Aktiengesellschaft Todos os direitos reservados. Siemens AG 03/2010

2 Conteúdo Conteúdo 2 Dados técnicos Descrição 5 Estrutura 5 Funcionamento 5 Transporte e armazenamento 6 Uniões parafusadas 7 Montagem 8 Acessórios 8 Local de instalação 8 Montagem das peças individuais 8 Instalação do derivador de sobretensão 9 Aterramento 12 Ligação à alta tensão 13 Imagem descritiva 1 Manutenção 16 Eliminação de pára-raios e acessórios 16 2 Siemens AG 03/2010

3 O fabricante deste pára-raios Siemens AG Energy Sector Power Transmission High Voltage implantou e aplica uma Gestão da Qualidade conforme a DIN ISO 9001 / EN 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 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 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 E T HP AR Vendas: 030/ D Berlim Fax: 030/ 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. Siemens AG 03/2010 3

4 O pára-raios 3EL2 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 8 HZ e 62 Hz. Fig. 1. Pará-raios 3EL2 O derivador de sobretensão corresponde às seguintes prescrições: Prescrição VDE IEC IEEE Std C62.11 Classificação 10 ka 10 ka, Heavy duty Station valve arrester A etiqueta [Fig. 2.] está afixada na flange inferior (em parte em execução especial a pedido do cliente). Siemens AG 03/2010

5 1 Número de pedido 6 Classe de alívio de pressão 2 Tensão de dimensionamento 7 Ano de construção 3 Tensão contínua 8 Nº de fabrico Corrente nominal 9 Nº do componente superior do pára-raios 5 Classe de descarga de linha 10 Nº do componente inferior do pára-raios 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 do componente 3 Ano de construção 2 Tensão de dimensionamento Número de armazém Fig. 3. Etiqueta de componentes Descrição Estrutura Os componentes ativos do Pára-raios são resistores de óxido metálico. Eles estão dispostos em uma coluna paralela e hermeticamente fechados num encapsulamento de silicone. A estabilidade mecânica do Pára-raios é alcançada por barras de plástico reforçadas com fibra de vidro as quais pressionam e fecham o dispositivo de resistência. O encapsulamento de silicone mantém baixas as descargas elétricas na superfície do encapsulamento devido às suas propriedades hidrófobas, garantido assim propriedades operacionais especialmente favoráveis também sob condições de sujeira. As flanges são fabricadas de uma liga de metal leve resistente ao ar livre, e estão diretamente ligadas com o encapsulamento de silicone. Os resistores de OM do 3EL2 são fortemente cobertos por barras de plástico reforçadas com fibra de vidro. No caso de uma sobrecarga dos resistores (um evento muito raro mas que nunca pode ser excluído) não é formada uma sobretensão pelo arco voltaico em formação, porque os resistores não estão cobertor por uma cobertura mecânica rígida. O arco voltaico (elétrico) é imediatamente expelido pelo encapsulamento de silicone sem que para isso se verifique uma ruptura imediata da estrutura mecânica de suporte. Simultaneamente, os resistores de OM são mantidos nas suas posições por um elevado número de barras de plástico reforçadas por fibra de vidro. Deste modo, é minimizado o risco de peças expelidas.. Os derivadores de sobretensão são providos de painéis de comando e/ou blindagens, até onde for necessário. Funcionamento Resistores de óxido metálico são fortemente não lineares, isto é, eles possuem uma linha característica corrente-tensão fortemente curvada, de modo que na tensão contínua aplicada em caso normal, flui somente a corrente de fuga de poucos ma. No caso de sobretensões de raios ou de comutação, os resistores tornam-se condutores (faixa de Ohm), de modo que uma corrente de surto possa fluir para a terra e a sobretensão seja diminuída ao valor da queda de tensão no derivador ("tensão residual"). As correntes de surto apresentam até 2 ka com sobretensões de comutação e ka com sobretensões de raios. Siemens AG 03/2010 5

6 1 Encapsulamento plástico 2 Resistor de óxido metálico (não linear) 3 Barras de isolamento Flange Fig.. Imagem secional de um componente Transporte e armazenamento 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. 6 Siemens AG 03/2010

7 1 Encapsulamento plástico 2 Proteção de montagem e de transporte Fig. 5. Proteção de montagem e de 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 Siemens AG 03/2010 7

8 Montagem Observar antes da montagem os pontos seguintes: 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 O derivador de sobretensão de execução normal inclui no volume de fornecimento: Anel de comando e escoras, se for o caso Acessórios especiais para instalação isolada: Fixação de três furos num circulo de furo de Ø mm [Fig. 10.] Fixação de quatro furos isolada, em mm² com parafusos do tipo M16 x 130 [Fig. 11.] Fixação de quatro furos isolada, em mm² com parafusos do tipo M20 x 10 [Fig. 12.]. Acessórios especiais para ligação à alta tensão: Conexão de pino; aço e resistente à corrosão [Fig. 1.], Conexão plana DIN; aço com galvanização a fogo, [Fig. 15.], Conexão plana NEMA; aço com galvanização a fogo, [Fig. 16.]. Local de instalação A área de proteção dos pára-raios é limitada, por isto a instalação do pára-raios deve ser realizada o mais próximo possível da parte do equipamento a ser protegida. A distância de pára-raios vizinhos ou dos seus painéis de comando de peças aterradas ou condutoras deve ser medida de acordo com as prescrições. Nota Os pára-raios devem ser montados ou pendurados verticalmente. No caso de montagem não vertical, é necessária uma consulta prévia do fabricante. Montagem das peças individuais As peças individuais necessárias para a montagem podem ser verificadas no desenho descritivo [=> na página nº 15]. 8 Siemens AG 03/2010

9 Instalação do derivador de sobretensão Cuidado Perigo de danificação interior no derivador de sobretensão Os derivadores de sobretensão não podem estar em contato com escadas. As superfícies de contato das flanges dos derivadores de sobretensão têm que estar limpas e devem, se necessário, ser limpas. No que se refere aos derivadores de sobretensão de vários componentes, estes têm que ser montados, na seqüência indicada na etiqueta de desempenho, [Fig. 2., Fig. 3.] uns em cima dos outros [Fig. 6.]. Cuidado! Perigo de danificação interior no derivador de sobretensão. As superfícies de contato [/Fig. 6.] têm que ser limpas antes da montagem. 1 Componente inferior 2 Componente superior 3 Etiqueta do componente Superfícies de contato Fig. 6. Componentes do derivador de sobretensão Cuidado! As chapas de compensação podem ser aplicadas entre os componentes do derivador de sobretensão. Montar primeiro os respectivos painéis de comando exteriores [3/Fig. 17.], [/Fig. 17.] e a placa de conexão [10/Fig. 17.] na flange superior. Siemens AG 03/2010 9

10 Fig. 7. Dispositivo de elevação Fig. 8. Medida de fixação / instalação sem isolamento Instalação de pé sem isolamento O derivador de sobretensão deve ser posicionado e alinhado com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.), com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.], sobre um fundamento em concreto ou uma armação. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pernos farpados resp., quatro pinos do tipo M10 [Fig. 9.]. O componente inferior do derivador de sobretensão deve ser alinhado com um nível de bolha de ar e fixado posteriormente. Caso necessário pode utilizar chapas de compensação. Fig. 9. Instalação sem isolamento Instalação de pé isolada ø200 ø 276 mm 3 M12 Cuidado Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M12 x 10. Fixar os três isoladores [Fig. 10.] de acordo com o gabarito de furação, com pinos do tipo M12 de baixo na armação. Posicionar o derivador de sobretensão com um dispositivo de elevação adequado 10 Siemens AG 03/2010

11 (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] nos apoios e alinhar adequadamente. Fixar o derivador de sobretensão com três pinos M12 x 10 [Fig. 10.]. 1 Isolador 2 Placa 3 Derivador de sobretensão Fig. 10. Instalação isolada Ø mm 3 M12 Instalação de pé isolada mm² M16 Cuidado Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M16 x Armação 2 Bucha de isolamento inferior 3 Placa base Bucha de isolamento superior 5 Derivador de sobretensão Fig. 11. Instalação isolada mm² M16 Posicionar as quatro buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 11.], conforme o gabarito de furação, nos furos da armação [1]. Fixar a placa base [3] e as buchas superiores de isolamento [], com quatro pinos M16 x 110 nas buchas inferiores de isolamento [2]. Posicionar o derivador de sobretensão [5] com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] na placa de base [3] e alinhar posteriormente. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pinos do tipo M10 x60. Instalação de pé isolada mm² M20 Cuidado Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M Posicionar as quatro buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 11.], conforme o gabarito de furação, nos furos da armação [1]. Fixar a placa base [3] e as buchas superiores de isolamento [], com quatro pinos M20 x 110 nas buchas inferiores de isolamento [2]. Posicionar o derivador de sobretensão [5] Siemens AG 03/

12 com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] na placa de base [3] e alinhar posteriormente. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pinos do tipo M10 x 5. 1 Armação 2 Bucha de isolamento inferior 3 Placa base Bucha de isolamento superior 5 Derivador de sobretensão Fig. 12. Instalação isolada mm² M20 Montagem suspensa Para a ordem suspensa é eventualmente necessário trocar a placa de pé e de cabeça com os respectivos parafusos e peças de isolamento [Fig. 1.] e [Fig. 17.]. De resto, a montagem do derivador de sobretensão deve ser efetuada de acordo com as características do local de montagem. 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. 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 2 m para pára-raios de alta tensão. Recomenda-se uma secção reta do cabo de aterramento de 35 mm², contudo no mínimo 16 mm². 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 00 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 páraraios, 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 3EX 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 (por ex. VDE 0101, HD 637 S1). No conteúdo de fornecimento dos pára-raios e dos dispositivos de monitoramento não está incluído o cabo de aterramento. Numa montagem de pé ou suspensa: Fixar o cabo de aterramento num dos quatro parafusos da flange do pé M10, conforme [13a. Fig. 17.]. Numa montagem isolada Fixar o cabo de aterramento no parafuso de ligação à terra M12, conforme [1, Fig. 17.]. 12 Siemens AG 03/2010

13 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 derivador de sobretensão. Além disso, se deve ter em atenção à compatibilidade eletroquímica dos materiais utilizados. Ligação à alta tensão com terminal de cabos Efetuar no modelo padrão a ligação à alta tensão com um terminal de cabos, conforme [Fig. 13.]. Fig. 13. Ligação à alta tensão com terminal de cabos Ligação à alta tensão com conexão de pino, conexão plana DIN ou NEMA Na utilização de uma conexão de pino [Fig. 1.] ou de uma conexão plana [Fig. 15.] ou [Fig. 16.] os acessórios especiais necessários já vêm montados de fábrica. Fig. 1. Conexão de pinos Fig. 15. Conexão plana DIN Fig. 16. Conexão plana NEMA Siemens AG 03/

14 Imagem descritiva Pos. Unid. Descrição 1a, 1b 8 Parafuso M10 35 Anilha 10,5 Porca M10 1c 7 3 Parafuso M10 35 Anilha 10,5 Porca M10 3 0/ Escora 0/1 Anel de comando 5 0/ 0/ 0/ Parafuso M10 25 Anilha 10,5 Porca M10 6 1/2 Encapsulamento plástico 7 0/ 0/8 0/ Parafuso M10 50 Anilha 10,5 Porca M Etiqueta de desempenho 9 0/2 Etiqueta de componentes 10a 1 Placa 10b 1 Conexão plana DIN / NEMA 10c 1 Conexão de pinos com placa 11a 1 Placa 11b 1 Placa base, isolada 3 ø mm 11c 1 Placa base, isolada mm 11d 1 Placa base, isolada mm 12b 12c, 12d 8 13a 8 13b c d 8 8 1b c, 1d Parafuso M10 50 Anilha 10,5 Porca M10 Parafuso M10 5 Anilha 10,5 Porca M10 Parafuso M10 55 Anilha 10,5 Arruela de pressão B10 Porca M10 Parafuso M12 10 Anilha 15 Tubo isolador B12 0,8 Bucha de isolamento Arruela de pressão B12 Porca M12 Parafuso M Anilha 17 Tubo isolador B16 1 Bucha de isolamento Arruela de pressão B16 Porca M16 Parafuso M Anilha 21 Tubo isolador B20 1,2 Bucha de isolamento Arruela de pressão B20 Porca M20 Parafuso M12 30 Arruela de pressão B12 Anilha 13 Porca M12 Parafuso M12 30 Arruela de pressão B12 Anilha 13 1 Siemens AG 03/2010

15 Fig. 17. Derivador de sobretensão 3EL2 Siemens AG 03/

16 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 a morte, graves lesões corporais, bem como consideráveis danos materiais. Deixar confirmar a realização destas medidas de segurança! Por motivos técnicos não é necessária uma limpeza das blindagens siliconadas. Se, mesmo assim, dever ser realizada uma limpeza, deve-se utilizar exclusivamente água limpa ou água com sabão, bem como panos ou esponjas macios. Cuidado Não utilizar solventes e meios auxiliares abrasivos ou que causem riscos. Não é necessária uma manutenção regular dos pára-raios. A supervisão restringe-se à: verificação do pára-raios quanto a uma eventual sobrecarga (enegrecimento ou pontos de queima nas flanges, encapsulamentos de plástico danificados). Neste caso, deve ser feita a substituição do pára-raios leitura do contador de acionamento (se existente) verificação do centelhador de controle (se existente). Eliminação de pára-raios e acessórios Os equipamentos são produtos compatíveis com o meio ambiente. A eliminação dos equipamentos é possível com base nas prescrições legais compatíveis com o meio ambiente. São partes integrante os seguintes materiais: aço, alumínio, plásticos reforçados com fibra de vidro e borracha siliconada (VMQ), cerâmica (óxido metálico). Com base no estado atual da tecnologia de eliminação os pára-raios do tipo 3EL2 não são reutilizáveis em termos materiais nem térmicos. Uma vez que os pára-raios não são compostos por materiais nocivos, o destino final destes será o lixo doméstico. 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 deve se observada a respectiva legislação e prescrições locais. As assistências técnicas locais estão à sua disposição para responder a perguntas sobre eliminação. 16 Siemens AG 03/2010