NBR 15121 - Isolação Para Alta Tensão

Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIROCópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15121 Primeira edição 30.07.2004 Válida a partir de 30.08.2004 Isolador para alta-tensão – Ensaio de medição da radiointerferência Radio interference test on high-voltage insulators Palavras-chave: Isolador. Radiointerferência. Descriptors: Insulator. Radio interference. ICS 29.080.10 Número de referência ABNT NBR 15121:2004 8 páginas © ABNT 2004 br www.org. eletrônico ou mecânico. Treze de Maio. nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou utilizada em qualquer forma ou por qualquer meio.org. incluindo fotocópia e microfilme. sem permissão por escrito pela ABNT.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 © ABNT 2004 Todos os direitos reservados. Sede da ABNT Av.abnt.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 abnt@abnt. 13 – 28º andar 20003-900 – Rio de Janeiro – RJ Tel. A menos que especificado de outro modo.br Impresso no Brasil ii © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados . ..................................................................................................................................................Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 Sumário Página Prefácio.......2 Isoladores para o ensaio de tipo ....................................................2 6 6.........................................................6 14 14..............................................................................................5 Unidades de isoladores para cadeias .....................................................................4 Montagem de isoladores .............................................................................................1 3 Definições ...............................................................................................................2 Arranjo de isoladores para ensaio .................3 11 11.............................................................................4 14......................................................7 Critério de aceitação .............................................................3 14......2 5 Valores-limite da radiointerferência e tensão de ensaio.........................................................................................................................................................................1 14.................................................................................................6 Critério de aceitação ......................................................................................................................................................................................................................2 14...............................................................................................................................................................................................................1 12........................8 © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados iii ..........................................5 13 13...............................................6 Verificação e calibração do circuito de ensaio ..................1 13...........................................................................................................................................................................................................................6 Isoladores submetidos ao ensaio de recebimento...................................................... iv 1 Objetivo ......4 Condições dos isoladores antes do ensaio ............1 6................2 7 Circuito de medição .....................................................2 Instrumentos de medição .....2 8 Requisitos para a tensão de ensaio ...........................................................................................................................................................................................................6 Aplicação da tensão e características de radiointerferência ..................................................2 Equipamento de medição padrão IEC/CISPR.............3 Procedimento para os ensaios de tipo .......................3 10 Área de ensaio .................................................................7 Procedimento de ensaio .................................................5 12 12....................................................................................................................................3 9 Condições atmosféricas .....................................................................................7 Anexo A (informativo) Exemplo de ciclo de medição da radiointerferência... iv Introdução .............5 Procedimento para ensaios de recebimento.......................................................................................................................................................................................................................................2 Outros equipamentos de medição ..........................................................................................................5 Número de isoladores.................................................................................................................1 11..............................................................................................1 2 Referências normativas .........2 4 Freqüência de medição...............................................................................................6 Arranjo de montagem ......................................................................................7 15 Relatório de ensaio .6 Amostragem........................................................2 13............................................................................................ Esta Norma contém o anexo A. cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB). delas fazendo parte: produtores. consumidores e neutros (universidades. de caráter informativo. A ABNT NBR 15121 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB–03). As Normas Brasileiras. Ela permitiu que se adquirisse mais experiência na realização dos ensaios e na interpretação dos resultados. com o número Projeto 03:036.2003.07. dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias (ABNT/CEET). Esta Norma é baseada na IEC 60437:1997. formadas por representantes dos setores envolvidos. são elaboradas por Comissões de Estudo (CE).01-053.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 Prefácio A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Fórum Nacional de Normalização. sob a forma de um relatório técnico. laboratórios e outros).01). de 31. Introdução A primeira edição da IEC 60437 apresentava as informações então disponíveis sobre ensaio de radiointerferência em isoladores para alta tensão. Seu Projeto circulou em Consulta Pública conforme Edital nº 10. iv © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados . Esta Norma incorpora essa experiência e apresenta os procedimentos recomendados para um ensaio de radiointerferência em isoladores para alta tensão. pela Comissão de Estudo de Isoladores para Linhas Aéreas e Subestações (CE–03:036. Radio interference characteristics of overhead power lines and high voltage equipment . NOTA Os efeitos das condições da superfície do isolador.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 NORMA BRASILEIRA ABNT NBR 15121:2004 Isolador para alta-tensão – Ensaio de medição da radiointerferência 1 Objetivo Esta Norma especifica o procedimento para o ensaio de medição da radiointerferência (RI) executado em laboratório. em isoladores secos e limpos. ABNT NBR 5032:1984 – Isoladores de porcelana ou vidro para linhas aéreas e subestações – Especificação ABNT NBR 5034:1989 – Buchas para tensões alternadas superiores a 1 kV – Especificação ABNT NBR 5456:1987 – Eletricidade geral – Terminologia ABNT NBR 5472:1986 – Isoladores e buchas para eletrotécnica – Terminologia ABNT NBR 6936:1992 – Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão – Procedimento ABNT NBR 11790:1990 – Isolador suporte de porcelana ou vidro para tensões acima de 1 000 V – Especificação ABNT NBR 15123:2004 – Isoladores para linhas aéreas com tensões acima de 1000 V – Cadeias e arranjos de isoladores para sistemas de corrente alternada IEC/CISPR 18-2:1986. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Portanto. ao serem citadas neste texto. As características de RI de um isolador em serviço podem ser modificadas pelas condições ambientais. constituem prescrições para esta Norma.5 MHz ou 1 MHz ou. alternativamente. são apresentados na IEC/CISPR 18-2 (Amendment n° 1). somente os ensaios em isoladores secos e limpos são especificados nesta Norma.5 MHz e 2 MHz. Como toda norma está sujeita a revisão. em uma freqüência de 0. em outras freqüências entre 0. com a finalidade de simular uma gama de condições ambientais. Não é considerado praticável especificar condições de ensaio para reprodução em laboratório. incluindo poluição.Part 2: Methods of measurement and procedure for determining limits (including Amendment 1) © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados 1 . 2 Referências normativas As normas relacionadas a seguir contêm disposições que. A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento. recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir. em particular pela chuva e outras condições de umidade e pela poluição. 6. As freqüências de 0. NOTA 6 6.5 ± 0.1) MHz ou. o nível de ruído de radiointerferência nesta parte do espectro é representativo dos níveis mais elevados e também porque 0. Os circuitos de medição correspondentes são especificados na IEC/CISPR 18-2. sejam de corrente ou de tensão. 7 Circuito de medição As medições de radiointerferência. 2 © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados . e devem ser estabelecidos mediante acordo prévio entre fabricante e comprador. Amendment 1. 1 MHz são preferidas porque. mediante acordo prévio entre comprador e fabricante. devem ser realizadas pela medição de valores conduzidos.05) MHz ou (1. executadas em laboratório. equipamentos de medição diferentes do padrão IEC/CISPR podem ser usados. ABNT 5472 e ABNT NBR 15123.5 MHz e 2 MHz. Quando são requeridos ensaios de radiointerferência. podem ser utilizadas outras freqüências entre 0. as práticas existentes em alguns países estabelecem 1 MHz ou 2 MHz para a medição das características de radiointerferência de isoladores. As características de radiointerferência de isoladores normalmente não afetam as transmissões televisivas.0 ± 0. alternativamente. em todas as medições das características de radiointerferência dos isoladores. alternativamente. NOTA Embora o documento IEC/CISPR 18-2 forneça a freqüência de 0.5 MHz ou. desde que a conversão das medições para valores quase-pico seja possível. dos regulamentos ou especificações nacionais. conforme especificado na IEC/CISPR 16-1. usualmente.5 MHz como sendo a freqüência de referência para a medição das características de radiointerferência.2 Outros equipamentos de medição Mediante acordo prévio entre fabricante e comprador. devem ser utilizados os equipamentos de medição padrão IEC/CISPR.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 3 Definições Para os efeitos desta Norma. 4 Freqüência de medição As medições das características da radiointerferência devem ser realizadas em uma freqüência de (0.1 Diretrizes para estabelecer os valores limites são dadas na IEC/CISPR 18-2. NOTA Valores conduzidos são aqueles cujos sinais de descarga provenientes do efeito corona são obtidos através de um capacitor de acoplamento e uma impedância de medição.5 MHz se situa entre as freqüências baixa e a média das transmissões por rádio. Instrumentos de medição Equipamento de medição padrão IEC/CISPR Salvo acordo prévio entre fabricante e comprador. os valores a serem utilizados dependem do produto. 5 Valores-limite da radiointerferência e tensão de ensaio Esta Norma não especifica um valor-limite para a característica de radiointerferência de isoladores ou para a tensão de ensaio. aplicam-se as definições das ABNT NBR 5032. ABNT NBR 5456. O nível de ruído de radiointerferência produzido pelas conexões entre o transformador e o isolador sob ensaio deve ser insignificante se comparado com os valores a serem medidos no objeto sob ensaio. não são aplicáveis aos ensaios de radiointerferência. NOTAS 1 A umidade absoluta e a pressão atmosférica podem influenciar os resultados do ensaio. os ensaios podem ser realizados sob outras condições atmosféricas. de modo a evitar a introdução de ruído de radiointerferência geralmente presente no ambiente externo. de preferência. As condições atmosféricas devem ser registradas. em uma sala blindada com dimensões suficientes para garantir que tanto o piso quanto as paredes não tenham efeito significativo na distribuição do campo elétrico na superfície do objeto sob ensaio. os circuitos de alimentação e de iluminação que entram na área blindada de ensaio devem preferencialmente possuir filtros. b) umidade relativa entre 20% e 80%. 2 Mediante acordo prévio entre comprador e fabricante. Dependendo da distância entre o sistema de medição e o circuito de ensaio. A tensão de ensaio e seu método de medição devem estar de acordo com a ABNT NBR 6936.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 O circuito de ensaio básico é mostrado na figura 4 da IEC/CISPR 18-2 e uma forma prática do circuito-padrão de ensaio é mostrado na figura 5. Como exemplo. 8 Requisitos para a tensão de ensaio As medições de radiointerferência devem ser realizadas com uma tensão de freqüência industrial aplicada ao isolador sob ensaio. podem ser consideradas: a) temperatura entre 5°C e 40°C. 9 Condições atmosféricas As condições atmosféricas de referência. em conformidade com a ABNT NBR 6936. com o objetivo de simular as condições de serviço. Não se efetua correção para as condições atmosféricas normalizadas tanto para a tensão de ensaio quanto para as medições de radiointerferência. na tensão 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. 10 Área de ensaio Ensaios em isoladores unitários ou em cadeias reduzidas normalizadas (CRN) devem ser realizados. © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados 3 . Os ensaios realizados de acordo com esta Norma devem ser executados sob as seguintes condições atmosféricas: a) temperatura entre 10°C e 35°C. Por exemplo. c) umidade relativa entre 45% e 75%. b) pressão atmosférica entre 87 kPa e 107 kPa (870 mbar e 1 070 mbar). ver a ABNT NBR 5032. e a tensão de operação não é. uma característica especificada de um isolador.1 Montagem de isoladores Os isoladores. montada com o objetivo de simular as condições de serviço. 2 Convém tomar cuidado para garantir que a conexão da alta tensão com isoladores de pino ou pilar seja suficientemente segura para garantir um bom contato com a porcelana ou vidro. Os resultados do ensaio são influenciados não somente pelos isoladores. deve ser a mais representativa possível. 11 Arranjo de isoladores para ensaio 11. Neste caso. de modo a assegurar a ausência de descargas localizadas.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 Quando uma sala blindada adequada não estiver disponível para se ensaiarem grandes isoladores ou cadeias de isoladores. anéis de guarda. mas também pelo método de montagem e pela presença de chifres de extinção de arco. quando comparado com os níveis a serem medidos. conforme apropriado. aplicam-se ou a ABNT NBR 15123 ou a ABNT NBR 11790. As cadeias de isoladores para as quais o ensaio de impulso de manobra não for solicitado devem ser montadas de acordo com o método de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 15123. Os isoladores-suporte para os quais o ensaio de impulso de manobra não for solicitado devem ser montados de acordo com o método de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 11790. 4 © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados . incluindo buchas. ABNT NBR 11790 e ABNT NBR 5034. ou b) montados de modo a simular as condições de serviço. quando montados para os ensaios de radiointerferência. devem estar completos com os equipamentos para controle de gradientes elétricos e acessórios especificados pelo fabricante ou pelo comprador. os ensaios podem ser realizados em qualquer local onde o nível de ruído de fundo seja suficientemente baixo. feixes de condutores e pela sua posição em relação aos isoladores. As cadeias de isoladores. Isoladores de pino e pilar devem ser montados de acordo com o método de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 5032. NOTAS 1 Embora as medições das características de radiointerferência de um isolador estejam relacionadas com sua tensão de operação. os métodos normalizados de montagem são referenciados aos requisitos ou senão aos ensaios de impulso de manobra. 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. tendo em vista que as medições de radiointerferência são usualmente realizadas em isoladores ou cadeias de isoladores montados para outros ensaios elétricos. NOTAS 1 Para a definição de CRN. Eles devem ser montados ou na forma normalizada para os ensaios elétricos ou de modo a simular as condições de serviço. 2 Recomenda-se utilizar o critério da IEC/CISPR 18-2 na avaliação do nível do ruído de fundo aceitável durante o ensaio. A configuração de ensaio. As buchas para as quais o ensaio de impulso de manobra não for solicitado devem ser montadas de acordo com o método de montagem normalizado apresentado na ABNT NBR 5034. normalmente. Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 Para ambos os métodos de montagem acima. que deve ser submetida ao ensaio de radiointerferência deve ser idêntica à quantidade para o ensaio de tipo requerida na respectiva especificação. 12. a quantidade de isoladores. principalmente em isoladores de disco. eles podem ser limpos com um pano seco.1 isoladores-suporte com H > 600 mm onde H é a altura do isolador. 12 Isoladores para o ensaio de tipo 12.2 Condições dos isoladores antes do ensaio Antes de se iniciarem os ensaios de radiointerferência. O objetivo desta Norma é especificar um método de avaliar o desempenho quanto à radiointerferência de conjuntos completos de isoladores com suas ferragens. As extremidades do conjunto condutor de alta tensão devem ser protegidas por terminações isentas de corona.3 i) . devem ser tomados cuidados para evitar descargas provenientes do conjunto condutor de alta tensão. de modo a evitar qualquer condensação na sua superfície. com o objetivo de remover poeira ou fibras que possam afetar a superfície. NOTA Quando três isoladores de mesmo projeto são ensaiados. Um resumo é apresentado abaixo: a) buchas 1 b) isoladores compostos poliméricos 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 . 11. de modo a se obterem informações sobre as características de uma única unidade. pode ser estabelecido acordo entre fabricante e comprador para a realização de ensaios de radiointerferência em amostras de unidades de isoladores para cadeia. © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados 5 . exceto as unidades de cadeia de isoladores. de modo a se obterem as mais representativas medições possíveis. Entretanto. é conveniente que a característica de radiointerferência seja dada através do valor médio dos três resultados na tensão de ensaio especificada.2 Unidades de isoladores para cadeias Ensaios em unidades de isoladores para cadeias tanto como unidades individuais quanto como cadeias reduzidas normalizadas não são requeridos como ensaio de tipo por esta Norma.1 Número de isoladores Salvo acordo contrário entre comprador e fabricante. Quando os isoladores forem ensaiados no estado limpo e seco. os isoladores devem estar em equilíbrio térmico com o ambiente da área de ensaio. não exceder o valor especificado ou o valor previamente acordado entre fabricante e comprador. a tensão deve ser elevada em degraus até atingir o valor inicial. quando lido a partir da característica de radiointerferência. O seguinte procedimento padrão deve ser adotado: Uma tensão 10% superior à tensão de ensaio especificada deve ser aplicada ao isolador sob ensaio e mantida por pelo menos 5 min. pode ser acordado entre o comprador e o fabricante que os ensaios de radiointerferência devem ser realizados em amostras retiradas aleatoriamente de cada lote de isoladores apresentados para aceitação. se necessário. pela aplicação de uma tensão de valor igual ou maior que a tensão de ensaio especificada. durante um determinado intervalo de tempo. o circuito de ensaio deve ser verificado e calibrado conforme a IEC/CISPR 18-2. a tensão deve ser reduzida em degraus até 30% da tensão de ensaio especificada. O pré-condicionamento do isolador sob ensaio. conforme definido na ABNT NBR 5032. Cada degrau de tensão deve ser aproximadamente igual a 10% da tensão de ensaio especificada. tendo em vista que isto depende de ter sido este valor de tensão atingido durante a elevação ou a redução da tensão de ensaio. 6 © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados .1 Verificação e calibração do circuito de ensaio Antes de se iniciarem os ensaios de radiointerferência.2 Aplicação da tensão e características de radiointerferência O nível de ruído de radiointerferência gerado por um isolador sob ensaio não é inteiramente determinado por um valor particular da tensão de ensaio. 14 Procedimento para ensaios de recebimento 14. a tensão de ensaio e o nível de radiointerferência para aceitação devem ser acordados e o procedimento a seguir deve ser aplicado. A seguir. Um efeito de histerese freqüentemente ocorre. resultando que o ruído de radiointerferência pode ou não estar presente em uma dada tensão.3 Critério de aceitação O isolador deve ser considerado aprovado no ensaio se o nível de radiointerferência na tensão de ensaio especificada. A tensão deve então ser reduzida em degraus até um valor igual a 30% da tensão de ensaio especificada. Neste caso. 13. sendo mantida neste patamar por 1 min.1 Isoladores submetidos ao ensaio de recebimento Para alguns projetos de isoladores. 14. Em cada degrau de tensão deve-se realizar a medição da radiointerferência e os resultados obtidos durante o último ciclo de redução da tensão devem ser colocados em gráfico em função da tensão aplicada.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 13 Procedimento para os ensaios de tipo 13. pode ter um efeito no nível de ruído de radiointerferência. particularmente unidades de isoladores para cadeias do tipo disco. 13. A curva obtida é a característica de radiointerferência do isolador. Finalmente.2 Amostragem O número de amostras usadas para o ensaio deve ser igual a E1 mais E2. ensaiadas na tensão de ensaio especificada. um arranjo de ensaio adequado consiste em suspendêlos abaixo de um condutor rígido de alta tensão por meio de uma boa conexão elétrica e aterrá-los pela campânula. c) detalhes dos arranjos de ensaio.Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 14. Se uma ou mais amostras de isoladores ensaiados apresentarem um nível de radiointerferência acima do valor especificado. © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados 7 . não exceder o valor previamente acordado entre o fabricante e o comprador.4 Procedimento de ensaio O procedimento de ensaio deve estar em conformidade com 13.5 Critério de aceitação O isolador deve ser considerado aprovado no ensaio se o nível de radiointerferência em todas as amostras. d) condições atmosféricas existentes durante o ensaio (temperatura. pressão e umidade relativa). 15 Relatório de ensaio O relatório de ensaio deve conter os seguintes detalhes: a) nome do fabricante. incluindo dimensões.1 e 13. 14. 14. b) designação do tipo de isolador(es) ensaiado(s) ou sua descrição. NOTA Para unidades de isoladores para cadeia tipo disco. e) características de radiointerferência do isolador ensaiado. então uma contraprova em conformidade com a ABNT NBR 5032 deve ser realizada.3 Arranjo de montagem O arranjo de montagem deve ser estabelecido mediante acordo entre o comprador e o fabricante.2. Licença de uso exclusivo para CIA DISTRIBUIDORA DE GÁS DO RIO DE JANEIRO Cópia impressa pelo sistema CENWEB em 27/07/2004 ABNT NBR 15121:2004 Anexo A (informativo) Exemplo de ciclo de medição da radiointerferência 8 © ABNT 2004 ─ Todos os direitos reservados .