ESPECIFICAÇÃO TÉCNICA

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1 SUMÁRIO CONTEÚDO PG. 1. OBJIVO ÂMBITO CONCEITOS NORMAS E LEGISLAÇÃO APLICÁVEIS INSTRUÇÕES GERAIS Condições de Serviço Projeto, Fabricação e Ensaios dos Pára-Raios Construção Condições Especificas Instruções Técnicas PROCEDIMENTOS Execução dos Ensaios Relação de Ensaios Aceitação Garantia ALTERAÇÕES ANEXOS 12 Elaboração: Anderson Muniz Data: 14/03/09 Aprovação: Ronaldo F. Muniz Data:

2 1. OBJIVO Esta Especificação estabelece os requisitos mínimos exigíveis para o fornecimento de pára-raios de invólucro polimérico, a óxidos metálicos, sem centelhador, providos de desligador automático, para uso em redes de distribuição aérea, com tensões até 13,8 kv da DME Distribuição S/A DMED Poços de Caldas MG. 2. AMBITO Aplicam-se a Gerência de distribuição e aos fornecedores interessados em venda do equipamento especificado. 3. CONCEITOS 3.1. Siglas: ANSI - American National Standars Institute; ASTM - American Society for Testing and Materials; IEC - International Eletrotechnical Commission; IEEE - Institute of Electrical and Eletronics Engineers; ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas; CEA - Canadian Electrical Association DMED - DME Distribuição S/A Poços de Caldas MG Terminologia: Pára-raios: pára-raios a óxidos metálicos, sem centelhador, com desligador automático e invólucro polimérico. Conforme as terminologias das normas e legislação do item 4 desta especificação. 4. NORMAS E LEGISLAÇÃO APLICÁVEIS E DOCUMENTOS COMPLEMENTARES Na aplicação desta norma, poderá ser necessário consultar as documentações abaixo descriminadas, em vigor na data da publicação NBR Elos fusíveis de distribuição especificação; 4.2. NBR Guia para inspeção por amostragem no controle e certificação da qualidade; 4.3. NBR Plásticos rígidos Determinação da resistência ao impacto IZOD; 4.4. NBR Rosca métrica ISO; 4.5. NBR Material isolante elétrico Avaliação de sua resistência ao trilhamento elétrico e erosão sob severas condições ambientais; Página 2 de 12

3 4.6. NBR Isoladores para linhas aéreas com tensões acima de 1000 V Isoladores de porcelana ou vidro para sistemas de corrente alternada; 4.7. NBR Produtos de aço ou ferro fundido - Revestimento de zinco por imersão a quente - Especificação; 4.8. NBR Conectores de cobre para condutores elétricos em sistemas de potência; 4.9. NBR Corpos cerâmicos de grandes dimensões destinados a instalação elétricas - Especificação; NBR Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas, urbanas e rurais de distribuição de energia elétrica - Especificação; NBR Guia de aplicação de pára-raios de resistor não linear em sistemas de potência - Procedimento; NBR Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos; NBR Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão - Procedimento; NBR Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão - Dispositivos de medição - Procedimento; NBR Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão - Guias de aplicação para dispositivos de medição - Procedimento; NBR Coordenação do isolamento - Procedimento; NBR Eletricidade geral - Terminologia; NBR Pára-raios de resistor não-linear a Carboneto de Silício (SiC) para sistemas de potência - Terminologia; NBR Sistema elétrico de potência - Terminologia; NBR Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão - Medição de descargas parciais - Procedimento; NBR Linhas e equipamentos de alta tensão Medição de radio interferência na faixa de 0,15 MHz a 30 MHz Método de ensaio; NBR Isoladores bastão compostos poliméricos para tensões acima de 1000 V; NBR Isolador pilar composto de polimérico para tensões acima de 1000 V: definição, método de ensaio e critério de aceitação; NBR Isoladores utilizados em sistemas de alta tensão em corrente alternada - Ensaios de poluição artificial; ABNT IEC/TR 60815:2005 Guia para seleção de isoladores sob condições de poluição; ANSI/IEEE C IEEE standard for metal-oxide surge arresters for ac power circuits; Página 3 de 12

4 4.27. ASTM D a - standard test method for determining the pendulum impact resistance of notched specimens of plastics; ASTM D Test method rubber property - Durometer hardness; ASTM D Standard test methods for liquid - Contaminant, Inclined-Plane Tracking and Erosion of Insulating Materials; ASTM G 26 - Recommended Practice for Operating Light Exposure Apparatus (Xenon-Arc Type) with and without Water for Exposure of Nonmetallic Materials ASTM G 53 - Recommended Practice for Operating Light-and Water-Exposure Apparatus (Fluorescent UV Condensation Type) for Exposure of Nommetallic Materials; ASTM B Standard Test Method for Measurement of Metal and Oxide Coating Thickness by Microscopical Examination of a Cross Section; ASTM B Standard Test Method for Measurement of Thickness of Metallic Coatings by the Coulometric Method; ASTM B Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Tin; ASTM B Standard Test Method for Measurement of Coating Thickness by the Beta Backscatter Method; ASTM B Standard Test Method for Measurement of Coating Thickness by XRay Spectrometry; CEA LWIWG-01(94) Draft - Dead-end / Suspension Composite Insulator for Overhead Distribution Lines; IEC Metal Oxide Surge Arresters Without Gaps for A.C. Systems; IEC Partial Discharge Measurements; IEC Composite Insulators for A. C. Overhead Lines With a Nominal Voltage Greater Than 1000 V Definitions, Test Methods and Acceptance Criteria. Nota: Sendo contempladas todas as normas citadas nas relacionadas acima e sempre com a ultima versão de todas. Em caso de duvidas ou omissão prevalecem: Esta especificação; Normas do DMED; As normas citadas no item 4; As normas propostas pelo fabricante e aprovadas pelo DMED. Página 4 de 12

5 5. INSTRUÇÕES GERAIS 5.1. Condições de serviço Os equipamentos abrangidos por esta especificação deverão ser adequados para operar com temperatura ambiente de 10 C até 45 C e umidade re lativa de 0% até 95% sem condensação. Ao ar livre, incluindo exposição direta aos raios solares, chuvas fortes, poluição industrial; 5.2. Projeto, fabricação e ensaio dos pára-raios Todos os pára-raios devem ser projetados, manufaturados e ensaiados de acordo com a Norma IEC 99-4/1991, prevalecendo, contudo, os requisitos estabelecidos nesta especificação e as normas citada no item Construção Identificação Os pára-raios devem ser identificados de maneira permanente e legível, com as seguintes indicações: a) Tensão nominal; b) Máxima tensão de operação contínua; (MCOV); c) Corrente de descarga nominal (10 ka); d) Nome ou marca do fabricante; e) Tipo ou modelo; f) Mês/ano de fabricação O Desligador Automático O Desligador automático deve ser projetado como parte integrante do pára-raios ou como componente acoplável ao pára-raios. Os desligadores automáticos, caso não sejam parte integrante do pára-raios, devem ser identificados com o nome ou marca do fabricante e ano de fabricação. Os desligadores automáticos devem coordenar com a curva característica mínima de fusão tempo x corrente dos elos fusíveis 10K Terminais e conectores dos pára-raios O pára-raios deve ser fornecido com conector terminal de linha para acomodar condutores com áreas da seção transversal entre 10 mm² e 16 mm² destinados a ligação elétrica à fase. Os terminais e conectores devem ser fabricados em liga de cobre, com acabamento estanhado, ou aço inoxidável, para ligação de condutores de alumínio ou cobre sem danificar a conexão por corrosão galvânica. Página 5 de 12

6 Invólucro O invólucro dos pára-raios deve ser de material polimérico, em borrachas à base de silicone, adequado para uso em zonas poluídas. O fabricante deve comprovar, através de ensaios, a resistência do material polimérico à proliferação de fungos, bem como o atendimento aos demais requisitos desta Norma Braço de montagem O suporte para fixação do pára - raio na cruzeta, deverá ser através do suporte para fixação de pára-raios em cruzeta (suporte "L" ). O braço de montagem destinado à fixação do pára-raios ao suporte tipo "L", deve ser de material isolante polimérico, adequado às condições de operação do pára-raios e compatível dieletricamente com o material do invólucro Estanqueidade Os pára-raios devem ser perfeitamente vedados de forma a evitar a penetração de umidade em seu interior Condições Específicas Tensões nominais normalizadas (Ur) Tensão nominal Ur (kv ef) Os valores normalizados de tensão nominal são apresentados na Tabela 1. Máxima Tensão de operação continua (MCOV) (kv ef) Sobretensão temporária mínima TOV/1000s (kv ef) Tensões residuais máximas Ures (kv pico) Impulso íngreme Impulso Atmosférico Impulso de manobra 12,0 10,2 12, , Frequência A frequência nominal normalizada é de 60 Hz Classe Distribuição - classe Corrente de descarga nominal A corrente de descarga nominal deve ser de 10 ka, com forma de onda 8/20 us Tensão de operação contínua (Uc) As máximas tensões de operação contínua devem estar de acordo com a Tabela 1 - subitem Página 6 de 12

7 Sobretensões temporárias de 60 Hz (TOV) O fabricante deve apresentar as curvas características de "Sobretensão temporária de 60 Hz versus Tempo" do pára-raios, com e sem pré-condicionamento, até uma duração mínima de 1000 s. A característica de "Sobretensão de 60 Hz versus Tempo", com pré-condicionamento, deve ser comprovada através de ensaio, conforme Norma IEC 99-4/1991. A característica de "Sobretensão de 60 Hz versus Tempo", sem pré-condicionamento, deve ser comprovada através do ensaio referido na Norma IEC 99-4/1991, para os mesmos tempos, porém, sem a aplicação do impulso de corrente elevada de curta duração (forma de onda 4/10 µs). Os valores assim obtidos, para 1000s, devem ser superiores àqueles indicados na Tabela 1- subitem Tensões residuais máximas Os pára-raios não devem ter valores garantidos pelo fabricante de tensões residuais maiores que os valores indicados na Tabela 1 - subitem 6.1., para as três formas de corrente de impulso ali indicadas. As características de tensão residual do pára-raios devem ser determinadas de acordo com a Norma IEC A tensão residual máxima de impulso de manobra do pára-raios será a maior tensão medida com correntes de 125 A e 500 A pico Corrente de impulso elevada de curta duração O valor de pico da corrente de impulso elevada de curta duração (forma de onda 4/10 µs) é de 100 ka Instruções técnicas O fabricante deve fornecer instruções técnicas e outros dados necessários para instalação, ensaios, operação e manutenção dos pára-raios, bem como, as informações completas dos materiais usados na construção dos mesmos Embalagem Os pára-raios deverão ser embalados individualmente ( com o desligador automático conectado ao terminal do pára - raios ) em caixas de papelão ou similar em volume adequado, de modo a ficarem protegidos durante o manuseio, transporte e armazenagem. Na embalagem individual devem ser marcadas, com caracteres indeléveis, as seguintes indicações: Nome do fabricante; Pára-raios de distribuição; Página 7 de 12

8 Tensão nominal; Tipo ou modelo do fabricante; 6. PROCEDIMENTOS Ensaios, Inspeção e Aprovação 6.1. Execução dos Ensaios Em qualquer fase de fabricação, o inspetor deve ter acesso, durante as horas de serviço, a todas as partes da fábrica onde os pára-raios estejam sendo fabricados O fabricante deve propiciar, às suas expensas, todos os meios necessários, inclusive pessoal auxiliar, para que o inspetor possa certificar-se de que o pára-raios está de acordo com a presente norma. O inspetor deve ter acesso a todos os equipamentos, instrumentos e desenhos associados aos ensaios e deve verificar a calibração dos aparelhos Ficam às expensas do fabricante todas as despesas decorrentes das amostras, dos equipamentos, dos acessórios, bem como da realização dos ensaios previstos nesta Norma, independente do local de realização dos mesmos Para realização dos ensaios e aprovação do para raio prevalece esta especificação, para casos omissos não contemplados nesta ou norma pertinente serão acordados entre fornecedor e inspetor da DMED, devendo ser registrado O fabricante deve comunicar a DMED da realização da inspeção com antecedência e a inspeção não deve interferir na data prevista para entrega dos para raios previstos no contrato de compra Instrumentos utilizados durante os ensaios devem estar calibrados em laboratórios rastreados pela Rede Brasileira de Calibração (RBC) reconhecida pelo INMRO Para realização de inspeção será de acordo a norma da DMED Inspeção de materiais e equipamentos e ao final emitido o CIM Certificado de Inspeção de Materiais caso aprovado Serão aceitos para inspeção somente quantidades previstas no respectivo item da Ordem de Compra, prontos para entrega, e que atendam todas as condições especificadas e contratuais Se a DMED optar pela não inspeção será emitida uma comunicação liberando a inspeção e a aprovação fica sujeita aprovação nos ensaios fornecidos pelo fabricante do equipamento em questão. Página 8 de 12

9 Deverá ser fornecida cópia dos resultados dos ensaios de tipos não contemplados na relação de ensaios de para raio semelhante ao do fornecimento Os ensaios serão realizados no laboratório do fornecedor/fabricante ou laboratório indicado pelo fornecedor desde que com aprovação prévia da DMED Relação de Ensaios Verificação visual e dimensional; Ensaio de tensão residual: Os pára-raios não devem ter valores garantidos pelo fabricante de tensões residuais maiores que os valores indicados na Tabela 1 subitem 5.4.1, para as três formas de corrente de impulso ali indicadas. Os valores garantidos pelo fabricante serão utilizados como parâmetro para aprovação nos outros ensaios desta. As características de tensão residual do pára-raios devem ser determinadas de acordo com os itens 5.3 e 7.3 da Norma IEC A tensão residual máxima de impulso de manobra do pára-raios será a maior tensão medida com correntes de 125 A e 500 A pico. Em pára-raios de corrente de descarga nominal de 10 ka, o ensaio de tensão residual deve ser efetuado no pára-raios completo, em unidades ou seções do pára-raios. Devido a limitações laboratoriais, e mediante acordo prévio entre fabricante e a DMED, a corrente utilizada para execução do ensaio pode estar compreendida entre 0,01 In a In. Neste caso, o fabricante deverá informar previamente ao comprador o valor da máxima tensão residual do pára-raios completo ou de sua unidade para a corrente ensaiada. Se não for medida diretamente, a tensão residual do pára-raios completo será tomada como a soma das tensões residuais das unidades individuais do pára-raios. A tensão residual do pára-raios completo não deverá ser maior que o valor especificado pelo fabricante nos dados utilizados para o ensaio de tipo. Os impulsos de corrente devem ter a forma 8/20, sendo que o tempo virtual de frente deve estar entre 7 µs a 9 µs. O tempo de cauda, por não ser crítico para este ensaio pode assumir qualquer valor, porém, para evitar a aplicação excessiva de energia ao pára-raios, é aconselhável que o tempo de cauda não seja superior a 25µs. NOTA: Mediante acordo entre fabricante e a DMED e mesmo considerando-se a utilização de correntes reduzidas, em caso de impossibilidade de realização desse ensaio em pára-raios completos ou suas unidades, o ensaio poderá ser realizado diretamente sobre os blocos resistores e o valor obtido extrapolado para o pára-raios completo. Página 9 de 12

10 Ensaio de medição de tensão de referência; Medição da tensão de referência, de 60 Hz, associada à corrente de referência do páraraios, conforme alínea a - do item da Norma IEC 99-4; Ensaio de medição de descargas parciais; O ensaio deve ser realizado conforme o item 8.2.1, alínea c, da Norma IEC 99-4, sendo que o valor limite de descargas parciais, medido a 1,05 vezes a tensão de operação contínua do pára-raios, aplicada durante 60s, não deve ser superior a 50 pc Ensaio de estanqueidade, quando aplicável fica a critério da DMED; Aplica-se a pára-raios com invólucro polimérico que possuam vedações e componentes associados, que são essenciais para a manutenção de atmosfera controlada dentro do invólucro (pára-raios polimérico com volume de gás encapsulado e sistema independente de vedação). O fabricante pode usar qualquer método capaz de detectar baixas taxas de vazamento e adequado para a medição da taxa de vazamento especificada. Nota: Alguns procedimentos de ensaio são especificados na IEC Ensaio de verificação do torque de instalação nos terminais dos pára-raios, quando aplicável fica a critério da DMED; O conector terminal de linha e o sistema de vedação, deverá suportar o esforço resultante da aplicação do torque mínimo de ensaio de 2,5 dan.m Ensaio de verificação da espessura da camada de Zinco, De acordo com a NBR 8158; Ensaio de verificação da espessura da camada de Estanho A espessura local mínima da camada de estanho deve ser de 8 micrômetros, quando medida conforme um dos seguintes métodos: ASTM B 487, B 504, B 567 ou B 568. No caso de peças pequenas, onde se tornar impraticável a medição da espessura local, deve-se medir a espessura média da camada de estanho, que não deve ser inferior a 12 micrômetros, quando medida conforme a Norma ASTM B Appendix X Corrente suportável de impulso de longa duração; Verificar a capacidade dos pára-raios de escoar as correntes de descarga de longa duração. Para os pára-raios de 10 ka aplica-se o ensaio de descarga de linhas de transmissão conforme IEC O valor de pico da corrente de impulso elevada de curta duração (forma de onda 4/10 µs) é de 100 ka. Página 10 de 12

11 Ciclo de operação, O ensaio deve ser realizado conforme IEC-99-4, em pára-raios completo A tensão nominal dos corpos-de-prova deve ser de no mínimo 3 kv, não necessitando ultrapassar os 12 kv Ensaio do desligador automático; Os desligadores automáticos devem ser submetidos aos seguintes ensaios previstos na Norma IEC Corrente suportável de impulso de longa duração conforme subitem Ciclo de operação conforme subitem ; Levantamento da curva característica de operação Tempo x Corrente. A curva característica de operação tempo x corrente do desligador automático deve coordenar com a curva característica mínima de fusão tempo x corrente dos elos fusíveis 10K da NBR 5359/89, de forma a assegurar a operação do desligador apenas ou simultaneamente com o elo 10K Resistência ao trilhamento elétrico (Plano inclinado); A resistência ao trilhamento elétrico deve ser medida conforme as Normas NBR ou ASTM D , pelo método 2, critério A, e deve ser igual ou superior a 2,75 kv Aceitação A aceitação do equipamento pela DMED, seja pela comprovação dos valores, seja por eventual dispensa de inspeção, não eximirá o fornecedor de sua responsabilidade em fornecer o equipamento em plena concordância com o pedido e com esta especificação, nem invalidará ou comprometerá qualquer reclamação que a DMED venha a fazer baseada na exigência de materiais inadequados ou defeituosos Por outro lado, a rejeição do equipamento em virtude de falhas constatadas através da inspeção, durante os ensaios ou em virtude da discordância com pedido ou com esta especificação, não eximirá o fornecedor de sua responsabilidade em fornecer o equipamento na data de entrega prometida. Se, na opinião da DMED, a rejeição tornar impraticável a entrega na data prometida ou se tudo indicar que o fornecedor será incapaz de satisfazer os requisitos exigidos, a DMED reserva-se o direito de rescindir todas as suas obrigações e adquirir o equipamento em outra fonte, sendo o fornecedor considerado infrator do pedido, estando sujeito às penalidades aplicáveis ao caso. Página 11 de 12

12 6.4. Garantia O equipamento devera ser garantido pelo fornecedor contra falhas ou defeitos de funcionamento que venham a ocorrer no período mínimo de 24 (vinte e quatro) meses a contar da data da entrega A inspeção não exime o fornecedor dos prazos de garantia No decurso do prazo de garantia o fornecedor se compromete a reparar todos os defeitos de fabricação que venham a ocorrer e, se necessário, a substituir o equipamento defeituoso, às suas expensas, responsabilizando-se por todos os custos decorrentes, sejam de material, de mão-de-obra ou de transporte Se a falha constatada for oriunda de erro de projeto ou de produção, tal que comprometa a unidade adquirida, o fornecedor deverá substituí-la a qualquer tempo, independentemente da ocorrência de defeito e independentemente dos prazos de garantia Se a falha constatada for oriunda de erro de projeto ou de produção, tal que comprometa todas as unidades do lote, o fornecedor deve substituí-las a qualquer tempo, independentemente da ocorrência de defeito em cada uma delas e independentemente dos prazos de garantia. 7. ALTERAÇÕES Alterado razão social de DME-PC Departamento Municipal de Eletricidade de Poços de Caldas MG para DME Distribuição S/A DMED Poços de Caldas MG. 8. ANEXOS Não aplicável. Página 12 de 12