Regras para um projeto seguro IEC &2

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1 Regras para um projeto seguro IEC &2 Conjunto de Manobra e Controle de Baixa Tensão Roberto da Silva e Geraldo Biffi

2 Sumário Objetivo da Norma Conceitos TTA e PTTA ( IEC ) IEC "mundo" para a certificação e negócios Por que uma Norma IEC 61439? Sistema de Fabricação Verificação de Projeto Modelo de informação do usuário Ensaio de verificação Certificados de conformidade Verificações de Rotina a serem feitas pelo Montador do Painel Montadores de Painel

3 Objetivos da Norma Segurança Incêndios choques elétricos explosões Sobreaquecimento Disponibilidade de Energia. 1 incêndio em 5 origem elétrica/frança 55,000 dias de trabalho perdidos 627 mortes por choque elétrico / 2014 Br

4 Conceitos TTA e PTTA ( IEC ) Ensaios de Tipo ( verificações ) TTA Ensaios de Tipo ( verificações ) PTTA a limites de elevação da temperatura a limites de elevação da temperatura (extrapolação de arranjos de ensaios semelhantes) b verificação das propriedades dielétricas b verificação das propriedades dielétricas c d e f g corrente suportável de curto-circuito eficácia do circuito de proteção distâncias de escoamento e de isolação funcionamento mecânico grau de proteção TTA, conjunto de manobra e controle de baixa tensão com ensaios de tipo totalmente testados c d e f g corrente suportável de curto-circuito(extrapolação de arranjos de ensaios semelhantes) eficácia do circuito de proteção distâncias de escoamento e de isolação funcionamento mecânico grau de proteção PTTA, derivado de um conjunto totalmente testado ( por exemplo por calculo ). Guias para extrapolação Elevação de temperatura IEC Curto-circuito IEC 61117

5 IEC "mundo" para a certificação e negócios CSA UL IEC IEC JIS IEC IEC IEC 5

6 Normas IEC: referências internacionais Instalações de BT: IEC & Normas locais (NBR 5410) Blokset Conj. de Manobra: Ant.: NBR IEC Nova: IEC &2 Barramentos Blindados: IEC Nova : IEC Prisma Plus Distribution low voltage board Dispositivos de Manobra e Controle: IEC X

7 Por que uma Norma IEC 61439? A IEC não se atualizou ao longo dos anos, enquanto as necessidades e projetos no mercado evoluíram, deixando de abranger muitos arranjos comumente usados. Por exemplo, sistemas modulares não são efetivamente tratados, em relação a elevação de temperatura. Não é viável testar todas as configurações possíveis de montagens. Onde o teste de tipo não é praticável tem que existir formas alternativas de se garantir que uma montagem atenda a exigência mínima de segurança e seus critérios de desempenho. Os métodos para comprovar comparativamente um padrão de uma montagem (PTTA) conforme a IEC são frágeis dependentes da integridade do montador. Não há Norma para montagens que não se enquadram nas categorias de TTA ou PTTA. Optional caption goes here. Duis maximus venenatis laoreet. Aliquam et ipsum condimentum.

8 O objetivo deste Relatório Técnico é oferecer ao usuário diretrizes de especificação que convém ser fornecido para elaborar o projeto desejado de um Conjunto..

9 IEC Regras Gerais IEC IEC : IEC IEC IEC Conjuntos de manobra e comando de potência Quadros de distribuição CONJUNTOS para canteiro de obra CONJUNTOS para distribuição de energia elétrica Linhas elétricas préfabricadas Blokset Prisma 9

10 Sistema de Fabricação Fabricante Original organização que realizou o projeto original e a verificação de um CONJUNTO conforme a norma pertinente do CONJUNTO Sistema do Conjunto gama completa de componentes elétricos e mecânicos (invólucros, barramentos, unidades funcionais etc.), conforme definido pelo fabricante original, que podem ser montados de acordo com as instruções do fabricante original para produzir diferentes CONJUNTOS Verificação do Projeto verificação feita em uma amostra de um CONJUNTO ou em partes do CONJUNTO para mostrar que o projeto satisfaz aos requisitos da norma pertinente. ensaio de verificação verificação por comparação verificação por avaliação 10

11 Sistema de Fabricação Montador do CONJUNTO organização que assume a responsabilidade pelo CONJUNTO completo. Seguindo as regras do fabricante Original Verificação de rotina Destinada para detectar falhas em materiais e na fabricação para assegurar o funcionamento correto do CONJUNTO fabricado. É realizada em todos os CONJUNTOS. Construção ( 9 verificações) Desempenho ( 2 verificações) Conjunto pronto para uso e Montagem Painel em conformidade com a Norma e com a especificação do Cliente. 11

12 Verificação de Projeto 12

13 verificação do projeto Verificação de Projeto ensaio de verificação ensaio feito em uma amostra de um CONJUNTO ou em partes do CONJUNTO para verificar que o projeto satisfaz aos requisitos da Norma CONJUNTO aplicável. verificação por comparação comparação estruturada de uma proposição de projeto de um CONJUNTO, ou de partes de um CONJUNTO, com um projeto de referência submetido a ensaio verificação por avaliação verificação do projeto pelas regras de projeto ou cálculos específicos aplicados a uma amostra de um CONJUNTO ou de partes do CONJUNTO para mostrar que o projeto satisfaz os requisitos da Norma de CONJUNTO aplicável 13

14 Modelo de informação do usuário Requisitos que são sujeitos a um acordo entre o montador do CONJUNTO e o usuário são enumerados no Anexo C (informativo). Esta lista também facilita o fornecimento das informações sobre as condições básicas e as especificações adicionais do usuário a fim de proporcionar o projeto, aplicação e utilização adequados de um CONJUNTO. 14

15 Desempenho Construção Ensaio de verificação 10.2 Resistência dos materiais e das partes 10.3 Grau de proteção dos invólucros; 10.4 Distâncias de isolamento e de escoamento; 10.5 Proteções contra choques elétricos e integridade dos circuitos de proteção; 10.6 Integrações dos dispositivos de manobra e componentes 10.7 Circuitos elétricos internos e conexões; 10.8 Terminais para condutores externos Propriedades dielétricas; Elevações de temperatura; Suportabilidade aos curtos-circuitos; Compatibilidade eletromagnética Funcionamentos mecânico. 15

16 10.2 Resistência dos materiais e das partes Resistência à corrosão: Propriedades de materiais isolantes Resistência à radiação ultravioleta (UV) Aprovado Reprovado Ensaio realizado para garantir que os materiais ou revestimentos de proteção usados contra a corrosão sobre superfícies expostas do conjunto Ensaio de severidade A-para instalação abrigada; Ensaio de severidade B- para instalação ao tempo; Avaliação Visual. Ensaio de fio incandescente de conformidade dos materiais isolantes utilizado contra o calor normal ( operacional), o calor anormal ou fogo devido aos efeitos elétricos internos Ensaio só se aplica aos invólucros e às partes externas dos CONJUNTOS destinados à instalação ao tempo. Ensaio UV de acordo com a ISO Método A, 16

17 10.2 Resistência dos materiais e das partes Içamento Impacto mecânico Este teste simula um içamento ou transporte que poderia ocorrer na instalação ou para o fabricante do Painel. Para garantir a segurança do operador durante o manuseio ou transporte Deve suportar a energia de impacto definida sem que isso afete sua segurança elétrica, sua segurança mecânica e sua função básica Deve ser efetuado de acordo com 9.6 da ABNT NBR IEC

18 10.3 Grau de proteção dos CONJUNTOS O grau de proteção fornecido por um CONJUNTO contra contato com partes vivas, penetração de corpos sólidos estranhos e água é indicado pelo código IP ABNT NBR IEC O código IP também é usado para especificar o nível de separação atribuída a partes do conjunto incluindo a proteção das pessoas contra o contato com partes vivas Chapas de separação devem considerar o grau de proteção IP XXB como minimo recomendado 18

19 10.4 Distâncias de isolamento e escoamento condutor Verificação da avaliação As distâncias de isolamento no ar devem ser pelo menos 1,5 vez os valores especificados na Tabela 1. As distâncias de isolamento no ar devem ser suficientes para permitir que a tensão nominal de impulso suportável (Uimp) de um circuito seja alcançada. As distâncias de isolamento no ar devem estar conforme especificado na Tabela 1, O código IP também é usado para especificar o nível de separação atribuída a partes do conjunto incluindo a proteção das pessoas contra o contato com partes vivas 19

20 10.4 Distâncias de isolamento e escoamento Salvo especificação em contrário, os CONJUNTOS para aplicações industriais são geralmente para uso em um ambiente de grau de poluição 3. poluição qualquer presença de material externo sólido, líquido ou gasoso, que possa reduzir a rigidez dielétrica ou resistividade superficial da isolação O montador original deve selecionar uma ou mais tensões nominais de isolamento (Ui) para os circuitos do CONJUNTO para os quais a(s) distância(s) de escoamento deve(m) ser determinada(s). A tensão nominal de isolamento não pode ser inferior à tensão nominal de utilização (Ue). grau de poluição (de condições ambientais) número convencional baseado na quantidade de poeira condutiva ou higroscópica, gás ionizado ou sal e também na umidade relativa e sua frequência de ocorrência, que resulta em absorção higroscópica ou condensação de umidade, que conduz à redução da rigidez dielétrica e/ou resistividade superficial 20

21 10.5 Proteção contra choque elétrico e integridade dos circuitos de proteção Todas as partes condutoras expostas interligadas, devem ser capaz de proteger contra as consequências de falhas dentro do conjunto ou falhas em circuitos externos. Suportabilidade aos curtos-circuitos do circuito de proteção. A corrente nominal suportável de curtocircuito deve ser verificada o valor da corrente de ensaio no condutor de proteção deve ser pelo menos 60 % da corrente de fase durante o ensaio trifásico do CONJUNTO. As diferentes partes condutivas expostas do CONJUNTO estão conectadas eficazmente ao condutor de proteção externo e a resistência do circuito não exceda 0,1 Ω. Schneider Electric - Division - Name Date 21

22 10.6 Integração dos dispositivos de manobra e dos componentes Os dispositivos de manobra e componentes incorporados em CONJUNTOS devem cumprir os requisitos das IEC pertinentes.. Os dispositivos de manobra e os componentes devem ser instalados e conectados no CONJUNTO conforme instruções fornecidas pelo fabricante Guias de instalação do fabricante Original com os detalhes de montagem devem ser seguidos Schneider Electric - Division - Name Date 22

23 10.7 Circuitos elétricos internos e conexões; Circuitos principais : Dimensionados à corrente suportável de curto-circuito Secão nominal Identificação A seleção de condutores e as seções deles utilizados no interior do CONJUNTO devem ser de responsabilidade do fabricante original. Schneider Electric - Division - Name Date 23

24 10.8 Bornes para condutores externos O montador do CONJUNTO deve indicar se os bornes são apropriados para conexão de condutores de cobre ou de alumínio, ou ambos. Os bornes devem ser tais que os condutores externos possam ser conectados por meios (parafusos, conectores etc.) O espaço disponível para ligações elétricas deve permitir conexão adequada dos condutores externos do material indicado Schneider Electric - Division - Name Date 24

25 10.9 Propriedades dielétricas Tensão suportável à frequência industrial Cada circuito do CONJUNTO deve ser capaz de suportar: as sobretensões temporárias; as sobretensões transitórias. Schneider Electric - Division - Name Date 25

26 10.9 Propriedades dielétricas Tensão de impulso suportável Cada circuito do CONJUNTO deve ser capaz de suportar: as sobretensões temporárias; as sobretensões transitórias. Schneider Electric - Division - Name Date 26

27 10.10 Verificação da elevação de temperatura O CONJUNTO e seus circuitos devem ser capazes de conduzir suas correntes nominais nas condições especificadas (ver 5.3.1, e 5.3.3), levando em conta as características dos componentes, a sua disposição e aplicação, sem exceder os limites indicados na Tabela 6, Os limites de elevação de temperatura indicados na Tabela 6 se aplicam à temperatura média do ar ambiente inferior ou igual a 35 C. Schneider Electric - Division - Name Date 27

28 10.10 Verificação da elevação de temperatura 1600A NW A NW A Linergy H A Linergy H16 In: 630A In: 630A As unidades funcionais devem ser ensaiadas individualmente. A unidade funcional deve ser montada no invólucro como em uso normal com todos os fechamentos e todas as divisórias internas no local. Se ela puder ser montada em locais diferentes, o local mais desfavorável deve ser utilizado. NSX630 NSX630 I assigné: 570A I assigné: 570A 0A 0A NSX250 NSX250 0A 0A 0A 0A 0A 0A NSX400 Polypact 1000 NSX400 Polypact 1000 NSX160 NSX160 0A 0A Multiclip 200 Multiclip 200 Charge: 1030A Charge: 1030A Linergy V16 Linergy V16 Linergy V10 Linergy V10 Schneider Electric - Division - Name Date 28

29 10.10 Verificação da elevação de temperatura 0A 0A 1600A NW A NW16 NSX400 Polypact 1000 NSX400 Polypact A 1600A Linergy H16 Linergy H16 NSX630 NSX630 NSX250 NSX250 NSX160 NSX160 Multiclip 200 In: 630A I assigné: 570A 0A 0A 0A o circuito de entrada é carregado com a sua corrente nominal e cada unidade funcional de saída com a sua corrente nominal multiplicada pelo fator de diversidade nominal. Se a corrente nominal do circuito de entrada ou do barramento de distribuição for inferior à soma das correntes de ensaio de todos os circuitos de saída (por exemplo, as correntes nominais multiplicadas pelo fator de diversidade), então os circuitos de saída devem ser divididos em grupos correspondendo à corrente nominal do circuito de entrada ou do barramento de distribuição. Charge: 1030A Linergy V16 Multiclip 200 Linergy V10 Schneider Electric - Division - Name Date 29

30 10.10 Verificação da elevação de temperatura O ensaio deve ser realizado em uma ou mais montagens representativas, carregadas com uma ou mais combinações de cargas representativas, escolhidas para obter com precisão razoável a mais alta elevação de temperatura possível. Quando as variantes dos CONJUNTOS ensaiados forem as variantes mais desfavoráveis de um sistema de CONJUNTOS, então, os resultados do ensaio podem ser utilizados para estabelecer as características nominais de variantes similares sem realizar outros ensaios. A seleção das montagens representativas a serem ensaiadas é dada em e , e é da responsabilidade do fabricante original. O fabricante original deve levar em consideração na sua seleção para ensaio, as configurações a serem derivadas das montagens ensaiadas de acordo com Termopares ou termômetros devem ser utilizados para medições de temperatura.. A temperatura do ar ambiente deve ser medida Para evitar o grande número de ensaios que pode ser necessário, descreve um método de verificação no qual um só ensaio é realizado com as cargas aplicadas simultaneamente em todos os circuitos. Schneider Electric - Division - Name Date 30

31 10.10 Verificação da elevação de temperatura Derivação das características nominais para as variantes similares a) as unidades funcionais devem pertencer ao mesmo grupo que a unidade funcional selecionada b) o mesmo tipo de construção que aquele utilizado para o ensaio; c) as mesmas dimensões globais ou superiores àquelas utilizadas para o ensaio; d) as mesmas condições de resfriamento ou superiores àquelas utilizadas para o ensaio (convecção forçada ou natural, mesmas aberturas de ventilação ou maiores); e) compartimentação interna idêntica ou menor que aquela utilizada para o ensaio (se existir); f) potências dissipadas idênticas ou menores na mesma coluna que aquelas utilizadas para o ensaio. Um dispositivo pode ser substituído por um dispositivo similar de outra série (de mesmo fabricante) que aquele utilizado na verificação original, contanto que a potência dissipada e a elevação de temperatura sejam iguais ou inferiores. Etc por cálculo,, para os CONJUNTOS com um só compartimento não excedendo 630 A a) os valores de potência dissipada para todos os componentes incorporados são disponibilizados pelos fabricantes; b) as potências dissipadas são distribuídas de forma aproximadamente regular no interior do invólucro; c) a corrente nominal dos circuitos do CONJUNTO a verificar (ver ) não pode exceder 80 % da corrente térmica convencional nominal ao ar livre, para os. Etc CONJUNTOS não excedendo A. conforme o método da IEC a) os dados de potência dissipada para todos os componentes incorporados são disponibilizados pelo fabricante desses componentes; b) há uma distribuição aproximadamente regular de potência dissipada no interior do invólucro; c) a corrente nominal dos circuitos do CONJUNTO a ser verificada (ver ) não pode exceder 80 % da corrente térmica convencional nominal ao ar livre Schneider Electric - Division - Name Date 31

32 10.11 Suportabilidade aos curtos-circuitos O CONJUNTO ou suas partes necessárias para completar o ensaio devem ser montadas como em uso normal. É suficiente ensaiar uma única unidade funcional se as unidades funcionais restantes forem construídas da mesma maneira. Semelhantemente, é suficiente ensaiar uma única configuração de barramento se as configurações de barramento restantes forem construídas da mesma maneira. Verificação por comparação com um projeto de referência A Tabela 13 apresenta esclarecimento referente aos itens que não requerem ensaios adicionais. Schneider Electric - Division - Name Date 32

33 10.11 Suportabilidade aos curtos-circuitos Verificação por comparação com um projeto de referência Utilização de cálculos. A avaliação por cálculo da corrente nominal de curta duração admissível de um CONJUNTO e seus circuitos é realizada por uma comparação do CONJUNTO a ser avaliado com um CONJUNTO á verificado por ensaio. Se ao menos um dos requisitos enumerados no Anexo P não for atendido, então, o CONJUNTO e seus circuitos devem ser verificados por ensaio conforme Schneider Electric - Division - Name Date 33

34 10.11 Suportabilidade aos curtos-circuitos Ensaio dos circuitos principais Os CONJUNTOS que contêm barramentos principais devem ser ensaiados para verificar a corrente suportável de curto-circuito dos barramentos principais e do circuito de entrada, incluindo pelo menos uma conexão onde é pretendido que os barramentos sejam extensíveis. HBB 1 CONJUNTOS isentos da verificação 1. corrente nominal de curta duração admissível (nominal de curto-circuito condicional não exced1 10 ka eficaz; 2. protegidos por limitadores de corrente corrente interrompida limitada não excedendo 17 ka com a corrente presumida de entrada do CONJUNTO; os CONJUNTOS que tenham sido submetidos a um curto-circuito podem não ser apropriados para serviço futuro sem uma inspeção e/ou manutenção por pessoa s qualificadas. VBB3 VBB 2 Schneider Electric - Division - Name Date 34

35 10.11 Suportabilidade aos curtos-circuitos Circuitos de saída Os bornes de saída de circuitos de saída devem ser providos com uma conexão de curto-circuito aparafusada. Condutor neutro existir um condutor neutro em um circuito, ele deve ser submetido a um ensaio para comprovar sua corrente suportável de curtocircuito em relação ao condutor de fase mais próximo do circuito em ensaio e incluindo qualquer junção. Schneider Electric - Division - Name Date 35

36 10.12 Compatibilidade eletromagnética (EMC) Inspeção Visual comprovando que : a) os dispositivos e componentes incorporados estão conforme os requisitos para EMC para o ambiente especificado (ver J.9.4.1) como exigido pela norma de produto pertinente ou norma genérica de EMC. b) a instalação interna e a fiação são efetuadas conforme as instruções de fabricantes de componentes e dos dispositivos (disposição com respeito às influências mútuas, cabo, blindagem, aterramento etc.) Schneider Electric - Division - Name Date 36

37 10.13 Funcionamento mecânico Este ensaio de verificação não pode ser realizado em dispositivos (exemplo: disjuntor extraível) do CONJUNTO que já foram submetidos aos ensaios de tipo de acordo com a sua norma de produto pertinente, desde que o seu funcionamento mecânico não tenha sido modificado por sua montagem. Ao mesmo tempo, o funcionamento dos mecanismos de intertravamento associados com estes movimentos deve ser verificado. O número de ciclos de manobra deve ser 200. Schneider Electric - Division - Name Date 37

38 Certificados de conformidade Schneider Electric - Division - Name Date 38

39 Verificações de Rotina a serem feitas pelo Montador do Painel Verificações de Rotina realizada pelo montador do conjunto Construção 11.2 Graus de proteção definidos para os invólucros; 11.3 Distâncias de escoamento e de isolamento; 11.4 Proteções contra choques elétricos e integridade dos circuitos de proteção; 11.5 Integrações de componentes incorporados; 11.6 Circuitos elétricos internos e conexões; 11.7 Terminais para condutores externos; 11.8 Funcionamentos mecânico. Desempenho 11.9 Propriedades dielétricas; Cabeamentos, desempenho de funcionamento e função

40 Montadores de Painel Verificações de Rotina realizada pelo montador do conjunto Construção 11.2 Graus de proteção definidos para os invólucros; 11.3 Distâncias de escoamento e de isolamento; 11.4 Proteções contra choques elétricos e integridade dos circuitos de proteção; 11.5 Integrações de componentes incorporados; 11.6 Circuitos elétricos internos e conexões; 11.7 Terminais para condutores externos; 11.8 Funcionamentos mecânico. Desempenho 11.9 Propriedades dielétricas; Cabeamentos, desempenho de funcionamento e função

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