NBR 5282 - Capacitores de Potencia em Derivacao Acima de 1kv _ TOAZ INFO

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Cópia não autorizada JUN 1998 NBR 5282 Capacitores de potência em derivação para sistema de tensão nominal acima ABNT-Associação de 1 000 V - Especificação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 28° andar CEP 20003-900 Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro RJ Tel.: PABX (021) 210-3122 Fax: (021) 240-8249/532-2143 Endereço Telegráfico: NORMATÉCNICA Origem: Projeto NBR 5282:1997 CB-03 Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:033.04 Comissão de Estudo de Capacitores de Potência em Derivação NBR 5282 Shunt power capacitors for a.c. power systems above 000 V nominal voltage Specification Descriptors: Capacitor. Power capacitor Copyright © 1998, Esta Norma substitui a NBR 5282:1988 ABNT-Associação Brasileira Válida a partir de 30.07.1998 de Normas Técnicas Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Palavras-chave: Capacitor. Capacitor de potência 22 páginas Todos direitos reservados Sumário 1 Objetivo Prefácio 1.1 Esta Norma fixa as condições relativas às caracterís- 1 Objetivo ticas técnicas e regras de segurança, bem como prescreve 2 Referências normativas os métodos de ensaio, das unidades capacitivas e bancos 3 Definições de capacitores. 4 Requisitos gerais 5 Requisitos específicos 1.2 Esta Norma aplica-se a unidades capacitivas e bancos 6 Ensaios de capacitores, destinados a sistemas de corrente ANEXOS alternada com tensão nominal acima de 1 V e fre- A Requisitos adicionais para capacitores de filtros de qüência de 15 Hz a 60 Hz. potência Forma de sobretensão para o ensaio de durabilidade NOTAS Requisitos relativos à equivalência de projetos de elementos e projetos de unidade de ensaio 1 Esta Norma também se aplica a capacitores destinados aos D Definição das dimensões do elemento e da caixa filtros utilizados em circuitos de potência. Definições adicionais, requisitos e ensaios para este tipo de capacitor são dados no Prefácio anexo A. A ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o 2 Requisitos adicionais para capacitores a serem protegidos por Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, fusíveis internos, bem como requisitos para fusíveis cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Bra- internos, são dados na NBR 8603. sileiros (CB) e dos Organismos de Normalização Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), 3 Requisitos relativos à instalação, operação e manutenção são formadas por representantes dos setores envolvidos, dados na NBR 10671. delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). 1.3 Esta Norma não se aplica a: a) capacitores de alta tensão constituídos de elemen- Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito tos dielétricos do tipo auto-regenerativo; dos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre associados da ABNT e demais interessados. b) capacitores de potência em derivação para sis- temas de corrente alternada com tensão nominal Os anexos A, B, e D têm caráter normativo. até V, inclusive;Cópia não autorizada 2 NBR 5282:1998 c) capacitores para instalações de aquecimento indu- 3 Definições tivo, operando à freqüência entre 40 Hz e 400 Hz; Os termos técnicos utilizados nesta Norma estão definidos d) capacitores série (ver NBR 8763); em 3.1 a 3.13 e na NBR 5469. e) capacitores para motores e similares; 3.1 fusível interno: Fusível ligado internamente à uni- dade capacitiva, em série com um elemento capacitivo f) capacitores de acoplamento e divisores capacitivos; ou grupo de elementos capacitivos. g) capacitores para circuitos eletrônicos de potência; 3.2 terminais de linha: Terminais destinados a serem ligados às fases do circuito externo. h) pequenos capacitores de corrente alternada para lâmpada de descarga e lâmpadas fluorescentes; NOTA Em capacitores polifásicos, o terminal destinado à ligação a um neutro eventualmente existente não é considerado terminal i) capacitores para supressão de radiointerferência; de linha. j) capacitores destinados aos vários tipos de equi- 3.3 tensão nominal (Un): Valor eficaz da tensão senoidal pamentos elétricos e, desse modo, considerados para a qual o capacitor é projetado. como componentes; NOTA No caso de capacitores construídos de um ou mais i) capacitores destinados ao uso com tensão em circuitos separados (por exemplo: unidades monofásicas corrente contínua sobreposta à tensão em corrente destinadas a serem utilizadas em montagem polifásica, ou uni- alternada. dades polifásicas com circuitos separados), Un se refere à tensão nominal de cada circuito. No caso de capacitores poli- 2 Referências normativas fásicos com ligações elétricas internas entre fases, Un se refere aos terminais de linha entre os quais aparece a tensão mais As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, elevada. ao serem citadas neste texto, constituem prescrições para esta As edições indicadas estavam em vigor no 3.4 freqüência nominal (fn): Freqüência para a qual o momento desta publicação. Como toda norma está sujeita capacitor é projetado. a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se 3.5 tensão máxima permissível: Valor máximo eficaz usarem as edições mais recentes das normas citadas a da tensão alternada que o capacitor pode suportar por seguir. A ABNT possui a informação das normas em vigor um determinado tempo, em condições específicas. em um dado momento. 3.6 corrente máxima permissível: Valor máximo eficaz NBR 5034:1989 Buchas para tensões alternadas da corrente alternada que o capacitor pode conduzir por superiores a 1 kV Especificação um determinado tempo, em condições específicas. NBR 5426:1985 Planos de amostragem e proce- 3.7 temperatura ambiente: Temperatura do ar, no local dimentos na inspeção por atributos Procedimento onde se pretende instalar o capacitor. NBR 5469:1986 Capacitores Terminologia 3.8 temperatura do ar de resfriamento: Temperatura do ar medida no ponto mais quente do banco de capaci- NBR 6936:1992 Técnicas de ensaios elétricos de tores, a meia distância entre duas unidades. alta tensão Procedimento NOTA - Se for caso de uma só unidade, a temperatura é NBR 6939:1987 Coordenação de isolamento Pro- medida em um ponto aproximadamente a 10 cm da caixa do cedimento capacitor e a 2/3 da sua altura a partir da base. NBR 8186:1983 Guia de aplicação de coordenação de isolamento Procedimento 3.9 condição térmica permanente: Equilíbrio térmico atingido pelo capacitor em regime permanente e a uma temperatura do ar de resfriamento constante. NBR 8603:1998 Fusíveis internos para capacitores de potência Especificação 3.10 tensão residual: Tensão nos terminais do capacitor, após um determinado tempo de desligamento. NBR 10671:1989 Guia para instalação, operação e manutenção de capacitores de potência em derivação Procedimento 3.11 potência nominal: Potência reativa sob tensão e freqüência nominal, para a qual o capacitor é projetado. NBR 12479:1992 Capacitores de potência em derivação para sistema de tensão acima de V 3.12 tensão máxima do equipamento (Um): Valor eficaz Características elétricas e construtivas Padroni- da maior tensão de linha, para o qual o equipamento é zação projetado.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 3 3.13 isolação entre grupos de elementos em série: peratura do ar de resfriamento em tal instalação não deve Isolação entre dois grupos de elementos ligados em série, exceder os limites de temperatura da tabela 1 por mais internamente à unidade capacitiva. do que 5°C. Qualquer combinação de valores máximos e mínimos pode ser escolhida para a categoria de tem- NOTA A isolação entre grupos de elementos em série consiste peratura padrão de um capacitor, por exemplo, 25/A, em: 5/C ou + 5/C. a) voltas externas da camada isolante ao redor do 4.2 Condições especiais de funcionamento eletrodo em um elemento; Quando as unidades capacitivas forem destinadas a serem utilizadas, entre outras, nas condições especi- b) camada isolante separada colocada entre dois gru- ficadas a seguir, estas devem ser levadas ao conheci- pos de elementos. Esta camada isolante pode exceder as mento do fabricante: dimensões no plano do elemento pressionado (ver ane- D). a) altitudes superiores a m; 4 Requisitos gerais b) temperatura ambiente fora dos limites estabele- cidos em 4.1.3, exposição a variações bruscas de 4.1 Condições normais de funcionamento temperatura ou a calor irradiado de superfície (que não o sol), cuja temperatura seja superior à tempera- 4.1.1 Tensão residual na energização tura ambiente permissível; capacitor não deve ser energizado quando estiver com NOTA Podem ser encontradas temperaturas ambientes tensão residual superior a 10% da tensão nominal (ver excessivas em recintos sem ventilação adequada ou NBR 10671). dotadas de configuração ou divisões que causem bolsas de ar quente, ou em compartimentos contendo outros equi- 4.1.2 Altitude pamentos produtores de calor. c) atmosfera corrosiva, como, por exemplo, em áreas Os capacitores devem ser adequados para funcionar em industriais, em ambientes excessivamente salinos altitudes até m. etc.; 4.1.3 Categorias de temperatura do ar ambiente d) umidade relativa elevada; 4.1.3.1 Os capacitores são classificados em categorias e) ambientes excessivamente poluídos; de temperatura, sendo cada categoria especificada por f) exposição a severas condições atmosféricas; um número seguido de uma letra. O número representa a mais baixa temperatura do ar ambiente na qual o capacitor g) vibrações; pode operar. As letras representam limites superiores h) limitações de espaço; das faixas de variação da temperatura, estando os valores máximos especificados na tabela 1. i) requisitos especiais de isolamento; 4.1.3.2 As categorias de temperatura cobrem uma faixa j) dificuldades de manutenção; de 25°C a + 55°C. A mais baixa temperatura do ar am- I) distorção anormal de forma de onda ou harmônicos, biente na qual o capacitor pode operar deve ser escolhida causando tensões ou cargas reativas anormais; entre seguintes valores: + e 25°C. A tabe- la 1 é baseada nas condições de funcionamento onde o m) possibilidade de surgimento de mofo. capacitor não influencia a temperatura do ar ambiente 4.3 Buchas (por exemplo, instalações expostas). Devem ser de material isolante resistente à intempérie, 4.1.3.3 Se o capacitor influenciar a temperatura do ar soldadas diretamente ao tanque e posicionadas sime- ambiente, a ventilação e/ou a escolha do capacitor deve tricamente na superfície superior da caixa e devem estar ser tal que limites da tabela 1 sejam mantidos. A tem- de acordo com a NBR 5034. Tabela 1 Limites superiores das faixas da variação da temperatura Temperatura do ar ambiente °C Letra Máxima Média máxima sobre um período de: 24h 1 ano A 40 30 20 45 35 25 50 40 30 D 55 45 35Cópia não autorizada 4 NBR 5282:1998 5 Requisitos específicos (NI) L é a tensão suportável nominal de impulso atmosférico da linha; 5.1 Níveis de isolamento Un é a tensão de impulso atmosférico a que o 5.1.1 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a neutro do banco está submetido; caixa aterrada 5.1.1.1 As unidades capacitivas instaladas com a caixa S é o número de capacitores em série, por fase, do aterrada, seja através de um condutor de aterramento ou banco; pela fixação a uma estrutura aterrada, devem possuir um n é conforme a tabela 2. nível de isolamento pelo menos igual ao nível de isola- mento do sistema ao qual estão ligadas. NOTAS 5.1.1.1.1 Para atender a esta prescrição, os níveis de iso- lamento das unidades capacitivas devem estar de acordo 1 Para bancos ligados em estrela isolada, Un, deve ser de- com a tabela 3, sendo que o valor da tensão máxima terminado em estudo específico (ver NBR 10671). Para bancos (primeira coluna) refere-se à tensão máxima do sistema, ligados em triângulo, considerar Un 0, para cálculo de independentemente do tipo de ligação (estrela ou triângulo) e do número de unidades em série (n). 2 Quando n for diferente para as diversas plataformas da mesma fase, considerar o maior valor. 5.1.2 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a caixa isolada da terra 3 Para grandes bancos de capacitores ligados em estrela aterrada, o valor de crista da onda de surto atmosférico é reduzido Esta subseção aplica-se às unidades capacitivas mon- pela capacitância do banco. Este efeito pode ser levado em con- tadas em plataformas isoladas da terra. Neste caso, a sideração, adotando-se um valor menor que o nível de isolamento isolação para terra é garantida somente pela isolação da linha como valor de (NI)L e na equação anterior (ver das plataformas. NBR 10671). 5.1.2.1 Tensão suportável nominal á freqüência nominal 5.1.3 Níveis de isolamento de bancos de capacitores trifásicos 5.1.2.1.1 As unidades capacitivas devem possuir uma isolação que suporte as tensões de freqüência nominal, 5.1.3.1 Isolamento para terra entre os terminais e a caixa (ou plataforma, já que as uni- dades capacitivas são fixadas diretamente nas plata- 5.1.3.1.1 Devido ao fato de o banco de capacitores ser formas) provocadas pelas quedas de tensão entre ter- praticamente um curto-circuito no momento da energi- minais das próprias unidades capacitivas (que em con- zação, bancos ligados em triângulo ou em estrela com dições normais é a própria tensão nominal das unidades). neutro isolado devem possuir isolamento pleno para a terra, à freqüência nominal, de toda isolação entre a plata- 5.1.2.1.2 Para atender à prescrição de 5.1.2.1.1, a tensão forma e a terra, o neutro do banco, bem como os demais suportável nominal à freqüência nominal entre o terminal componentes, de acordo com as tabelas 3 e 4. Com rela- e a caixa deve ser calculada de acordo com a equação: ção à tensão suportável de impulso atmosférico mínima, ver nota 1 de 5.1.2.2. Ue 2,15 Un onde: 5.1.3.1.2 Os bancos ligados em estrela com neutro ater- rado podem possuir isolamento gradual para a terra, con- Ue é a tensão suportável nominal à freqüência forme as equações de 5.1.2, onde n, neste caso, é o nú- nominal; mero de unidades em série entre 0 neutro aterrado e o ponto considerado e Ue é requisito mínimo a ser con- Un é a tensão nominal do capacitor; siderado como tensão suportável de isolação. n é conforme a tabela 2. NOTAS 1 Se reatores forem ligados ao ponto neutro, isolamento do 5.1.2.2 Tensão suportável de ensaio de impulso banco para a terra não pode ser gradual, a não ser que pára- atmosférico raios apropriados sejam utilizados para a proteção dos reatores contra surtos. As unidades capacitivas devem possuir uma isolação, que suporte as tensões de impulso atmosférico entre 2 fabricante deve ser informado sobre a instalação de reatores terminais interligados e a caixa, de valor igual ao calcu- no neutro e seu nível de isolamento. lado pela expressão abaixo. Caso o valor calculado não conste na tabela 3, adotar o valor imediatamente superior: 5.1.3.2 Isolamento entre partes de uma mesma fase O isolamento entre partes de uma mesma fase deve ser determinado conforme as equações de 5.1.2, onde, neste Ue S caso, n é o número de unidades capacitivas em série entre as partes consideradas. onde: NOTA - nível de isolamento de reatores ligados em série com banco de capacitores, no lado da linha, deve ser igual ao do Ue é a tensão suportável de impulso atmosférico sistema. Para caso de reatores ligados no ponto neutro, ver do capacitor; nota 1 de 5.1.3.1.2.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 5 5.1.3.3 Isolamento entre fases 5.1.4.2 Ligações a um sistema monofásico 5.1.3.3.1 isolamento entre as ligações das fases do banco ao sistema deve estar de acordo com as tabe- Existem duas possibilidades: las 3e4. a) se a ligação for entre fase e terra, os níveis de 5.1.3.3.2 isolamento entre plataformas de fases dife- isolamento para o banco devem ser escolhidos como rentes pode ser graduado para um valor proporcional da isolação total. se fossem para ligação entre fase e terra de um sis- tema trifásico; NOTAS b) se a ligação for entre condutores isolados da terra, 1 Se reatores forem ligados ao ponto neutro, o isolamento entre o banco deve ter mesmos níveis de isolamento fases do banco não pode ser gradual, a não ser que pára-raios adequados sejam utilizados para a proteção dos reatores contra de um banco ligado em triângulo em um sistema surtos. trifásico. 2 fabricante deve ser informado sobre a instalação de reatores 5.2 Tensão máxima permissível no neutro e seu nível de isolamento. 5.1.4 Níveis de isolamento de bancos de capacitores 5.2.1 Tensão de longa duração monofásicos 5.1.4.1 Ligação entre duas fases de um sistema trifásico As unidades capacitivas devem ser capazes de operar nos níveis de tensões indicadas na tabela 5. Os níveis de isolamento, tensões de ensaio, etc. devem ser escolhidos da mesma forma que para um banco trifásico completo. Tabela 2 Valor de n para cálculo das tensões suportáveis de unidades capacitivas instaladas em plataformas isoladas Número de grupos de Esquema de ligação do ponto intermediário unidade em série em cada à plataforma n plataforma 1 1 2 1 3 2 4 2 5 3 NOTAS 1 A caixa do capacitor deve ser mantida no mesmo potencial da plataforma na qual está instalada. 2 Se o potencial da plataforma for flutuante, a tensão suportável entre o terminal e a caixa deve ser objeto de acordo entre fabricante e comprador.Cópia não autorizada 6 NBR 5282:1998 Tabela 3 Níveis de isolamento para tensões máximas de até 242 kV Tensão máxima do Tensão suportável de impulso Tensão suportável nominal à equipamento atmosférico freqüência nominal Um kV (valor de crista) kV (valor eficaz) kV (valor eficaz) 1,2 30 10 40 7,2 20 60 95 15 34 110 125 24,2 50 150 36,2 170 70 200 72,5 350 140 380 150 92,4 450 185 145 550 230 650 275 750 325 242 850 360 950 395 NOTA No caso particular de utilização de Um = 25,8 kV e Um = 38 kV, devem ser adotados os mesmos níveis de isolamento nor- malizados para as tensões Um = 24,2 kV e Um = 36,2 kV, respectivamente.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 7 Tabela 4 Níveis de isolamento para tensões máximas iguais ou superiores a 362 kV Tensão máxima do Tensão suportável de impulso Tensão suportável de impulso equipamento de manobra atmosférico Um kV (valor de crista) kV (valor de crista) kV (valor eficaz) 850 950 362 950 460 1050 1 300 1175 550 1300 1425 1 800 800 1550 NOTAS 1 As tabelas associam um ou mais níveis de isolamento recomendados com cada um dos valores padronizados de tensão máxima do equipamento (Um). Valores intermediários não devem ser usados. 2 Níveis de isolamento diferentes podem existir no mesmo sistema, apropriados a instalações em diferentes locais ou vários equipamentos localizados na mesma instalação. Para a escolha do nível de isolamento mais adequado às características particulares da instalação, ver NBR 6939. 3 Para escolha de tensão suportável de impulso de manobra, ver NBR 8186. 4 Para equipamento não protegido por pára-raios (ou não efetivamente protegido), somente maior valor da tensão suportável a impulso atmosférico deve ser usado.Cópia não autorizada 8 NBR 5282:1998 Tabela 5 Tensões de longa duração Tipo Tensão Duração Observações (valor eficaz) máxima Un é escolhido como valor médio mais elevado durante um período qualquer de energização do capacitor, conside- Freqüência 1,00 Un Contínua rando-se o aumento da tensão provocada pela ligação do nominal banco e o perfil de tensão no local da instalação (ver NBR 10671) Freqüência 1,10 Un 12h nominal para período de 24 Freqüência 1,15 Un 30 min nominal para período de 24h Freqüência 1,20 Un 5 min Ver nota 3 nominal Freqüência 1,30 Un 1 min Ver nota 3 nominal Freqüência nominal Valor tal que a corrente não exceda valor indicado em 5.3 (ver também NBR 10671) mais harmônicos NOTAS 1 Para valores de tensão compreendidos entre 1,00 Un e 1,10 Un, a duração da sobretensão devida, por exemplo, à queima de unidades, deve ser limitada ao tempo necessário para a reposição das condições normais de funcionamento, conforme nota 2. 2 A amplitude da sobretensão que pode ser tolerada sem significativa deterioração do capacitor depende da sua duração, do número total de sobretensões e da temperatura do capacitor. 3 As sobretensões indicadas nesta tabela foram assumidas considerando que valores superiores a 1,15 Un não ocorrem mais que 200 vezes durante a vida do capacitor. 4 Os capacitores projetados conforme esta Norma podem operar até 12 h por período de 24 h com até 110% da tensão nominal, desde que a tensão de crista, incluindo todos OS harmônicos, não exceda 1,2 vezes a tensão nominal, e a potência máxima não exceda 144% da potência nominal. 5.2.2 Tensão de manobra 5.3 Corrente máxima permissível 5.2.2.1 A tensão residual de um capacitor antes da ener- As unidades capacitivas devem ser capazes de suportar gização não deve exceder 10% da tensão nominal continuamente (observadas as condições de tensão da (ver 4.1.1). A energização de um banco de capacitores tabela 5) uma corrente de valor eficaz igual a 1,31 vez a por um disjuntor sem reignição geralmente causa uma corrente nominal (In), excluindo os transitórios. Em função sobretensão transitória, onde a primeira crista não excede do valor real da capacitância, a qual pode ser no máximo 2 vezes a tensão aplicada (valor eficaz) com a du- 1,10 vez a capacitância nominal, a máxima corrente per- ração máxima de 1/2 ciclo. Admite-se que capacitores missível pode alcançar 1,44 In. Estes fatores de sobre- possam ser operados vezes por ano sob uma destas corrente são destinados a ter em conta efeitos combi- condições (a crista da sobrecorrente transitória associada nados dos harmônicos e das sobretensões até 1,10 Un, pode alcançar 100 vezes o valor da In). inclusive, de acordo com 5.2.1. 5.2.2.2 Nos casos em que capacitores são operados 5.4 Dispositivos de descarga mais freqüentemente, os valores de amplitude e a duração da sobretensão e da sobrecorrente transitórias devem 5.4.1 Cada unidade capacitiva deve ser provida de ser limitados a níveis menores. Estas limitações e/ou dispositivo para descarregar o capacitor a um valor de reduções devem ser objeto de acordo entre fabricante e tensão igual ou inferior a 50 V C.C., a partir de um valor de comprador. crista de Un.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 9 5.4.1.1 O tempo máximo de descarga é de 5 min. n) a inscrição "contém fusíveis internos", quando aplicável, seguida da informação sobre a configura- 5.4.1.2 Não deve existir nenhum dispositivo de manobra ção interna dos elementos, observando a seguinte ou proteção entre a unidade capacitiva e o dispositivo de indicação: nS/mP, onde n e m são os números de descarga. elementos série e paralelo, respectivamente; 5.4.1.3 fato de existir um dispositivo de descarga não o) nome químico ou comercial do impregnante, segui- elimina a necessidade de se curto-circuitar terminais do da palavra "BIODEGRADÁVEL"; entre si e a terra, antes de qualquer manuseio. p) número desta Norma e o ano da edição; NOTAS q) ordem de compra; 1 Os capacitores ligados diretamente a outros equipamentos elétricos, providos de caminho para descarga, podem ser con- r) massa em quilogramas. siderados como adequadamente descarregados, desde que as características do circuito atendam aos requisitos acima. 5.6 Placa de identificação do banco 2 Para bancos com mais de uma unidade em série, a tensão As seguintes informações mínimas devem constar na através dos terminais do banco pode ser maior que 50 V C.C., placa de identificação do banco de capacitores: após 5 min, devido ao efeito acumulativo da tensão residual de cada unidade. tempo de descarga, para bancos de capacitores, a) nome do fabricante; para atingir 50 V C.C., deve ser fornecido pelo fabricante no seu manual de instruções e na placa de identificação do banco. b) a inscrição "Banco de capacitores em 3 Os circuitos do dispositivo de descarga devem ter uma ca- c) potência nominal, em megavolts ampères reativos; pacidade de condução de corrente suficiente para descarregar o capacitor, a partir de uma tensão de valor igual a d) potência fornecida à tensão de operação, em me- Un. gavolts ampères reativos; 5.5 Placa de identificação da unidade e) tensão nominal, em quilovolts; As seguintes informações devem constar na placa de identificação de cada unidade capacitiva: f) tensão de operação, em quilovolts; a) nome do fabricante; g) nível de isolamento, em quilovolts; b) a inscrição "capacitor de potência em derivação"; - o nível de isolamento deve ser indicado por dois números separados por uma barra; o primeiro número indica a tensão suportável nominal à freqüência c) tipo ou marca; nominal em quilovolts (eficaz) para UmCópia não autorizada 10 NBR 5282:1998 6 Ensaios 6.3.1 Ensaio de estanqueidade 6.1 Generalidades As unidades capacitivas do tipo só-filme devem ser Esta seção descreve os ensaios para as unidades capa- aquecidas de modo que todas as partes atinjam uma citivas. Os isoladores suportes, chaves, transformadores temperatura média de 75°C com variação máxima para instrumentos, fusíveis externos, etc. devem estar de de ± 5°C. acordo com as normas brasileiras aplicáveis. Esta condição deve ser mantida por pelo menos 6 h. 6.2 Condições de ensaio 6.2.1 A menos que especificado em contrário, a tem- NOTAS peratura do dielétrico do capacitor deve estar na faixa de 5°C a 1 Nenhum vazamento deve ocorrer. 6.2.2 Quando uma correção tiver de ser aplicada, a tem- 2 Para capacitores com dielétrico misto (papel filme), a tem- peratura de referência deve ser de 20°C, exceto quando for estabelecido um valor diferente entre fabricante e peratura de ensaio deve ser de 90°C. comprador. 6.3.2 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais 6.2.2.1 Podemos considerar que a temperatura do dielé- trico da unidade capacitiva seja igual à temperatura am- Os capacitores devem ser submetidos durante 10 S ao biente, desde que o capacitor permaneça desenergizado ensaio prescrito em 6.3.2.1 ou 6.3.2.2. Quando não es- durante um período adequado de tempo, sem que haja pecificado, fica a critério do fabricante a escolha do mé- variação brusca de temperatura ambiente. A temperatura todo. Durante o ensaio nenhuma perfuração nem des- do dielétrico do capacitor sob ensaio pode ser con- carga deve ocorrer. siderada igual à temperatura do dielétrico de um capacitor auxiliar do mesmo tipo, medida com um termopar interno, 6.3.2.1 Ensaio em corrente alternada desde que tenha permanecido durante um período ade- quado de tempo no mesmo ambiente. ensaio de corrente alternada deve ser executado com 6.2.2.2 Os ensaios e medições em corrente alternada de- uma tensão senoidal de 2,15 Un. vem ser realizados com freqüência de 50 Hz ou 60 Hz, in- dependente da freqüência nominal do capacitor, a menos NOTAS que haja acordo em contrário entre fabricante e com- prador. Nos ensaios de estabilidade e durabilidade, deve 1 No caso de repetição do ensaio após fornecimento, é re- ser mantida a potência de ensaio. comendada a aplicação de uma tensão igual 75% da tensão do 6.3 Ensaios de rotina ensaio. Os ensaios de rotina devem ser realizados pelo fabricante 2 Quando a impedância da unidade capacitiva ou do banco com em sua fábrica, cabendo ao comprador o direito de neutro aterrado for muito alta para efetivamente modificar as designar um inspetor para assisti-los. fabricante deve sobretensões do sistema e os bancos não forem protegidos fornecer os relatórios dos ensaios. Os ensaios de rotina, contra sobretensões, a tensão de ensaio para as unidades deve executados em todas as unidades de produção, são os ser igual à tensão de ensaio à freqüência nominal da tabela 3 seguintes: ou 4. Se as unidades do banco forem ligadas em série, a tensão de ensaio deve ser proporcional. a) ensaio de estanqueidade (ver 6.3.1); b) tensão suportável nominal entre terminais (ver 3 No caso de capacitores com fusíveis internos deve ser realizada 6.3.2); a medição da capacitância antes e após os ensaios dielétricos, a fim de verificar se houve a perfuração de um elemento ou a c) tensão suportável nominal entre terminais e operação de um fusível interno. Esta medição pode ser realizada caixa (ver 6.3.3); com tensão reduzida, e o seu método deve ser tal que um ele- d) medição da capacitância (ver 6.3.4); mento perfurado ou um fusível interno operado possa ser detec- tado. e) medição do fator de perdas (ver 6.3.5); 4 Unidades com fusíveis internos, tendo um ou mais fusíveis f) medição da resistência ôhmica do dispositivo atuados e estando dentro da faixa de tolerância da capacitância, interno de descarga (ver 6.3.6). podem ser incluídas no fornecimento, mediante acordo entre fabricante e comprador. NOTAS 1 Após a realização dos ensaios dielétricos (alíneas b) e c)), 6.3.2.2 Ensaio em corrente contínua deve ser feita a medição da capacitância, de modo a se comprovar seu valor. A tensão de ensaio deve ser igual a 4,3 Un. 2 Se acordado entre fabricante e comprador, o ensaio de NOTA Aplicam-se as notas de 6.3.2.1, sendo que para a no- descarga de curto-circuito pode ser efetuado como ensaio de ta 2 o valor da tensão de ensaio deve ser de duas vezes o da rotina. A tensão de ensaio e o número de descargas devem ser tabela 3 ou 4, pois para o ensaio em corrente contínua adota-se definidas neste acordo. dobro da tensão de ensaio em corrente alternada.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 11 6.3.3 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais 6.3.4.3 Capacitâncias medidas das três fases do banco e caixa A relação das capacitâncias (máxima/mínima) medidas As unidades capacitivas que possuem todos os terminais entre dois quaisquer dos terminais de linha de unidades capacitivas trifásicas ou calculadas entre dois quaisquer isolados devem suportar durante 10 S uma tensão terminais de linhas de bancos de capacitores, através alternada aplicada entre os terminais de linha (ligados das capacitâncias medidas das unidades capacitivas, não entre si) e a caixa. deve exceder 1,06. 6.3.3.1 O valor da tensão de ensaio deve estar de acordo NOTAS com 5.1. 1 Para bancos acima de 3 Mvar, relações menores de ca- 6.3.3.2 Durante o ensaio nenhuma perfuração ou des- pacitâncias podem ser acordadas entre fabricante e comprador. carga deve ocorrer. 2 Em bancos ligados em estrela com neutro isolado, podem ser necessários valores menores de relação das capacitâncias de 6.3.3.3 ensaio deve ser executado mesmo se um dos fase. terminais for previsto para ser ligado à caixa. 6.3.5 Medições do fator de perdas (ou tangente do ângulo 6.3.3.4 As unidades contendo um terminal permanen- de perdas tg temente ligado à caixa não devem ser submetidas a este ensaio. fator de perdas dielétricas deve ser medido estando o capacitor com tensão entre 0,9 vez e 1,1 vez a tensão nominal, usando um método que elimine os erros de me- 6.3.4 Medição da capacitância dição devidos aos harmônicos. A precisão do método de medição e a correlação com os valores medidos com ten- 6.3.4.1 Procedimento para medição são e freqüência nominais devem ser fornecidas. A capacitância deve ser medida estando o capacitor NOTAS submetido a uma tensão entre 0,9 vez e 1,1 vez a tensão 1 fator de perdas dielétricas para certos tipos de dielétricos nominal, empregando-se um método que elimine erros varia com tempo de energização antes da medição. de medição devidos aos harmônicos. Esta medição da capacitância deve ser executada após os ensaios de 2 fabricante deve, por acordo, fornecer as curvas ou tabelas tensão aplicada (6.3.2 e 6.3.3). A precisão do método de mostrando as perdas do capacitor (ou tg δ) sob condições nor- medição deve ser tal que permita a verificação do mais em função da temperatura ambiente dentro da categoria de atendimento. Se acordado, uma precisão maior pode ser temperatura. requerida e em tal caso a precisão do método de medição deve ser estabelecida pelo fabricante. fabricante deve, 3 valor medido do fator de perdas não deve exceder valor se solicitado, fornecer curvas ou tabelas, mostrando: declarado pelo fabricante ou valor acordado entre fabricante e comprador. a) a capacitância sob condições normais de funciona- 6.3.6 Medição da resistência ôhmica do dispositivo interno mento à potência nominal, em função da tempera- de descarga tura ambiente dentro da categoria de temperatura; dispositivo interno de descarga, se houver, deve ser b) a capacitância em função da temperatura do verificado por medida de resistência ôhmica. método dielétrico dentro da categoria de temperatura. pode ser selecionado pelo fabricante. ensaio deve ser feito após o ensaio de tensão suportável nominal. 6.3.4.2 Tolerância das capacitâncias em relação às valor da resistência de descarga pode variar de acordo capacitâncias nominais com cada projeto, porém o máximo valor pode ser determinado a partir da seguinte equação: A capacitância medida das unidades capacitivas deve estar entre os limites 5% a + 10% R A capacitância calculada do banco de capacitores, obtida C.In Ur através das capacitâncias medidas das unidades capacitivas, deve estar entre limites abaixo: onde: a) 5% a +10% para bancos até 3 Mvar de potên- cia nominal; R é o valor máximo da resistência de descarga em megaohms; b) 0% a +10% para bancos entre 3 Mvar e 30 Mvar t é o tempo decorrido após o desligamento da fonte de potência nominal; de alimentação do capacitor; c) 0% a + 5% para bancos acima de 30 Mvar de é a capacitância medida em microfarads; potência nominal. Un é a tensão nominal do capacitor, em volts; NOTA Outras faixas de tolerâncias nas unidades capacitivas Ur é a tensão residual máxima após decorrido o podem ser acordadas entre fabricante e comprador. tempo t, conforme 6.4.6, em volts.Cópia não autorizada 12 NBR 5282:1998 6.4 Ensaios de tipo Alternativamente, caixas idênticas à do capacitor, com resistor com as mesmas perdas da unidade a ser en- Os ensaios de tipo são efetuados com o objetivo de veri- saiada, podem ser utilizadas para substituir as unidades ficar se o projeto dos capacitores atende às características de barreira. Estas perdas devem ser calculadas conforme especificadas, bem como às exigências operacionais a seguinte equação: desta Norma. Salvo especificação em contrário, cada 2 amostra de capacitores a ser submetida aos ensaios de tipo deve antes satisfazer a todos os ensaios de rotina. onde: W significa as perdas, em watts; Mediante acordo entre fabricante e comprador, podem ser aceitos relatórios de ensaios realizados em capa- Ue é a tensão de ensaio calculada a seguir, em citores de projeto idêntico ou de projeto que não difira do volts; encomendado sob nenhum aspecto que possa influenciar as propriedades a serem verificadas pelo ensaio de tipo. fe é a freqüência de ensaio, em hertz; é a capacitância em farads (medida conforme Na maioria dos casos, não é essencial que todos os 6.3.4); ensaios sejam efetuados no mesmo capacitor, podendo ser efetuados em diversas unidades com as mesmas tg δ é o fator de perdas (medido conforme 6.3.5). características. espaçamento entre as unidades deve ser igual ou me- nor do que o espaçamento mínimo recomendado pelo A realização dos ensaios de tipo deve ser de respon- fabricante para montagem no campo. sabilidade do fabricante. Se solicitado, o fabricante deve fornecer o relatório detalhado dos ensaios. conjunto deve ser montado em uma estufa sem circu- lação de ar, na posição vertical. Os ensaios de tipo são os seguintes: A temperatura do ar ambiente deve ser mantida, conforme a tabela 6, com uma tolerância de 2°C. Ela deve ser veri- a) todos os ensaios de rotina relacionados em 6.3; ficada por um termômetro ou termopar, com uma constante de tempo térmico de aproximadamente 1 h. Esta pres- crição pode ser conseguida pela colocação do bulbo do b) ensaio de estabilidade térmica (ver 6.4.1); termopar na superfície ou no dielétrico de um capacitor termicamente isolado e não energizado, posicionado de c) medição do fator de perdas à temperatura elevada tal modo que esteja sujeito a um mínimo de radiação pro- (ver 6.4.2); veniente das unidades de ensaio. Tabela 6 Temperatura do ar ambiente d) tensão suportável nominal entre terminais e caixa (ver 6.4.3); Letra Temperatura do ar ambiente e) ensaio de tensão suportável de impulso atmosféri- °C CO entre terminais e caixa (ver 6.4.4); A 40 f) ensaio de descarga de curto-circuito (ver 6.4.5); 45 g) ensaio de tensão residual (ver 6.4.6). 50 6.4.1 Ensaio de estabilidade térmica D 55 6.4.1.1 Generalidades capacitor sob ensaio deve ser submetido por um período de pelo menos 48 h a uma tensão alternada de Este ensaio tem por objetivo verificar se o capacitor é forma aproximadamente senoidal. valor da tensão deve termicamente estável. ser mantido constante durante o ensaio. Este valor é calculado através da seguinte equação, que 6.4.1.2 Procedimento de ensaio resulta em uma potência igual a 1,44 vez sua potência nominal: Devem ser escolhidos os três capacitores que apre- sentaram maiores fatores de perdas no ensaio de 6.3.5. Qn Ue=1,2 Dos três capacitores, o que tiver fator de perdas mais ele- vado deve ser designado como capacitor de ensaio, e onde: dois restantes serão as unidades de barreira. Ue é a tensão de ensaio, em volts; As três unidades devem ser energizadas com a mesma tensão de ensaio. Qn é a potência reativa nominal da unidade, em var;Cópia não autorizada NBR 5282:1998 13 fe é a freqüência de ensaio, em hertz; 6.4.3 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais e caixa é o valor da capacitância medida em farads (ver 6.3.4). As unidades com terminais isolados da caixa devem ser submetidas, durante 1 min, às tensões de ensaio conforme A medição da temperatura do capacitor sob ensaio deve 5.1. ser feita no topo do capacitor e em cada uma das paredes laterais maiores, a 2/3 da altura a partir da base, por inter- ensaio não é aplicável a unidades com um dos terminais médio de termopar fixado à parede da caixa e protegido permanentemente ligado à caixa. contra radiação térmica. A precisão da medida da tem- peratura deve ser no mínimo 0,5°C. Outros pontos de O ensaio deve ser a seco, em unidades para uso interno, e sob chuva artificial, conforme a NBR 6936, em unidades medição poderão ser acordados entre fabricante e com- prador. para uso externo. A posição das buchas, quando submetidas ao ensaio Durante as últimas 6 h, a temperatura do capacitor deve sob chuva artificial, deve corresponder à sua posição de ser medida no mínimo quatro vezes. Durante esse período operação. de 6 h, a diferença de temperatura entre o capacitor e o ambiente não deve aumentar mais que 1°C. Se uma Durante o ensaio não pode ocorrer perfuração da iso- grande variação for observada, o ensaio deve prosseguir lação ou descarga disruptiva externa. até que o requisito acima seja atendido por quatro me- dições consecutivas durante o período subseqüente de 6.4.4 Ensaio de tensão suportável de impulso atmosférico entre terminais e caixa Antes e depois do ensaio, a capacitância deve ser medida Este ensaio deve ser realizado em unidades com todos (ver 6.3.4) dentro dos limites de temperatura (ver 6.2) e terminais isolados da caixa, conforme 6.4.4.1: as duas medições devem ser corrigidas para a mesma temperatura do dielétrico. A diferença entre as duas me- este ensaio não é aplicável a: dições deve ser menor do que a variação de capacitância devido à ruptura de um elemento ou à operação de um unidades com um dos terminais permanente- fusível interno. mente ligado à caixa; Na interpretação dos resultados das medições, dois fa- unidades com todos os terminais isolados da cai- tores devem ser considerados: xa, porém projetadas para operar em plataformas isoladas da terra (ver 5.1.2). a) precisão das medições; O ensaio de impulso deve ser realizado com impulso de b) a energização do capacitor pode causar uma forma de onda 1,2/50, de acordo com NBR 6936, com pequena mudança na capacitância, sem perfuração valor de crista conforme 5.1. de qualquer elemento do capacitor ou sem que tenha ocorrido a operação de um fusível interno. A inexistência de falha total ou parcial durante o ensaio deve ser verificada por meio da análise dos oscilogramas NOTAS de todas as ondas de impulso aplicadas. 6.4.4.1 Ensaio em unidades com os terminais isolados da 1 Em função da duração do ensaio, ação de agentes externos e caixa estabilização térmica dos equipamentos do laboratório, alguns parâmetros do ensaio poderão ser alterados, tais como tensão, Os ensaios de impulso nas unidades com terminais freqüência e temperatura. Por esta razão, é aconselhável que isolados da caixa devem ser realizados conforme a se- estas grandezas sejam registradas durante ensaio de es- qüência descrita a seguir: tabilidade térmica, para permitir uma adequada avaliação dos resultados. devem ser aplicados, entre os terminais ligados entre si e a caixa, 15 impulsos de cada polaridade 2 As unidades destinadas para instalações de 60 Hz podem ser sem a correção do valor de crista da tensão de ensaiadas a 50 Hz e vice-versa, contanto que a potência de ensaio devido às condições ambientais, conforme a ensaio seja mantida. NBR 6936. Para unidades com freqüência abaixo de 50 Hz, as con- 6.4.4.2 Critério de aceitação dições de ensaio devem ser objeto de acordo entre com- prador e fabricante. A unidade será considerada aprovada se não ocorrer nenhuma descarga interna e se ocorrerem até duas 6.4.2 Medição do fator de perdas à temperatura elevada descargas externas em cada polaridade. fator de perdas deve ser medido no final do ensaio de 6.4.4.3 Caso o critério de aceitação não seja satisfeito de- estabilidade térmica (ver 6.4.1). A tensão de ensaio deve vido à ocorrência de descargas externas, o ensaio deve ser a do ensaio de estabilidade térmica. ser repetido conforme a seqüência abaixo: valor medido do fator de perdas não deve exceder o a) repetir o ensaio na polaridade em que ocorreu a valor declarado pelo fabricante ou o valor acordado entre falha, corrigindo o valor da tensão de crista, devido fabricante e comprador. às condições ambientais, conforme a NBR 6936;Cópia não autorizada 14 NBR 5282:1998 b) repetir o ensaio na polaridade em que ocorreu a 6.5 Ensaio especial Ensaio de durabilidade falha, sem corrigir o valor da tensão de crista, porém com reforço na isolação externa ou, alternativamente, Este ensaio objetiva verificar o projeto e a fabricação de com utilização de bucha com nível de isolamento determinado tipo de capacitor, e que devido a pouca ex- mais elevado. periência na sua execução e seu alto custo, não é consi- derado como ensaio normal. critério de aceitação é conforme indicado em 6.4.4.2. ensaio de durabilidade é um ensaio especial realizado 6.4.4.4 Caso o ensaio já tenha sido executado em uni- de forma a assegurar que repetidas sobretensões não dades similares (mesma classe de isolação e mesmo causem a ruptura do dielétrico. tipo de isolação interna e externa), conforme indicado em 6.4.4.1, este deve ser realizado submetendo a uni- Este ensaio aplica-se a capacitores de freqüência no- dade a três impulsos de polaridade positiva. minal igual a 60 Hz. A unidade será aprovada se não ocorrer nenhuma Se for executado em capacitores de freqüência nominal descarga interna ou externa. No caso de ocorrer descarga inferior a 60 Hz, as condições de ensaio devem ser objeto externa, repetir o ensaio conforme indicado em 6.4.4.1. de acordo entre fabricante e comprador. critério de aceitação também é conforme indicado em 6.4.4.2. Para capacitores sujeitos a altas tensões, transitórios, etc. (ver 6.3.2.1, nota 2), a amplitude da tensão de ensaio (ver 6.4.5 Ensaio de descarga de curto-circuito 6.5.2.1, 6.5.2.2, 6.5.2.4, 6.5.2.5 e anexo B) deve ser au- mentada proporcionalmente. A unidade deve ser carregada por meio de corrente con- tínua e depois curto-circuitada através de um dispositivo 6.5.1 Unidade de ensaio de impedância desprezível. número de descargas deve ser cinco no intervalo de 10 min. A unidade de pode ser uma unidade de mesmo A tensão de ensaio deve ser igual a 2,5 Un. projeto a ser fornecido, ou uma unidade especial equi- valente à unidade, no que se refere às propriedades a Decorridos 5 min após este ensaio, as unidades devem serem verificadas no ensaio. ser submetidas ao ensaio de tensão suportável entre terminais (ver 6.3.2). NOTAS A capacitância deve ser medida antes do ensaio de 1 A razão para o uso de uma unidade especial para ensaio é descarga de curto-circuito e após o ensaio de tensão adequar a unidade com a fonte disponível de ensaio. suportável. A diferença entre as duas medições deve ser menor do que a variação da capacitância devido à ruptura 2 Para limites do tamanho da unidade de ensaio e sua fabricação, de um elemento ou à operação de um fusível interno. Na ver anexo C. interpretação dos resultados das medições, dois fatores devem ser considerados: 3 Se projeto do capacitor a ser ensaiado incluir resistor de descarga e/ou fusíveis internos, devem ser incluídos na unidade a) precisão de medições; especial componentes representativos similares. b) a energização do capacitor pode causar uma 6.5.2 Descrição do ensaio pequena mudança na capacitância, sem perfuração de qualquer elemento do capacitor ou sem que tenha Ensaio de durabilidade deve ter uma freqüência de 0,8 fn ocorrido a operação de um fusível interno. a 1,2 fn, exceto para ensaio de acordo com 6.5.2.1, onde uma tensão contínua pode ser usada. NOTAS 6.5.2.1 Ensaio de rotina 1 propósito deste ensaio é revelar deficiências nas ligações internas. A unidade de ensaio deve ser submetida ao ensaio de rotina de tensão aplicada entre terminais (ver 6.3.2), com 2 A ligação do circuito externo de descarga ao capacitor sob uma amplitude tal que a correta tensão de ensaio é obtida ensaio pode se constituir de um condutor de cobre de no máximo através de cada elemento. 2,5 m de comprimento e seção mínima de 35 mm². A indutância total do circuito deve ser no máximo 4 6.5.2.2 Condicionamento das unidades antes do ensaio 6.4.6 Ensaio de tensão residual A unidade de ensaio deve ser submetida a não menos Os capacitores que possuem dispositivo interno de que 1,1 Un, para uma temperatura ambiente não inferior descarga devem ser energizados até vezes Un em a 10°C durante 16 h a 24 h. corrente contínua e em seguida desligados da fonte. A tensão residual medida 5 min após o desligamento não NOTA condicionamento é realizado para estabilizar as pro- deve ser superior a 50 V C.C. priedades dielétricas da unidade de ensaio.Cópia não autorizada NBR 5282:1998 15 6.5.2.3 Medição inicial da capacitância e perda 6.5.2.5 Período de sobrecarga A unidade de ensaio deve ficar pelo menos 12 h de- Dentro de 1 h após o fim do ensaio de sobretensão, de senergizada em uma câmara com circulação forçada de acordo com 6.5.2.4, a unidade de ensaio deve ser sub- ar a uma temperatura selecionada entre 60°C e 75°C, metida a não menos que 1,4 Un por pelo menos 500 h. com uma variação permissível de ± 2°C. A unidade de ensaio em seguida deve ser colocada a uma temperatura ambiente de 15°C a 35°C, sem circu- A unidade, nessa temperatura, deve ser submetida a Un. lação de ar. A capacitância e as perdas devem ser medidas de 4,5 min a 5,5 min após a aplicação de tensão. Durante o período de 500 h não mais que 10 interrupções NOTAS de tensão são permitidas. Nenhuma dessas interrupções deve exceder 8 h. 1 A repetibilidade da medição deve ser tal que um desvio de NOTAS 5 X 10⁻⁵ (0,05 W/kvar) possa ser detectado quando a unidade for submetida ao mesmo ensaio mais tarde (ver 6.5.2.6). 1 Deve ser observado que a sobrecarga não é propriamente 2 Os procedimentos de medição de acordo com 6.3.4 e 6.3.5 considerada como um ensaio separado, mas, em vez disso, devem ser seguidos, exceto para os requisitos de temperatura como um meio de verificar se a deterioração que pode ter sido e tempo de medição, os quais devem satisfazer a esta subseção. desenvolvida durante o ensaio de sobretensão não causou dano permanente na unidade. 3 Em vez da execução da medição com a unidade à temperatura selecionada dentro da câmara, esta pode ser efetuada 2 Circulação forçada de ar ou banho de líquido refrigerante pode removendo-se a unidade da câmara, desde que seja equipada ser usado se a temperatura da caixa exceder 45°C. com isolamento térmico, de forma a evitar a diminuição da temperatura na unidade de ensaio, antes da medição ter sido 3 A temperatura da caixa é determinada como valor médio de completada. duas medições. Os pontos de medição devem ser localizados diretamente sobre a superfície da caixa, no centro dos lados 6.5.2.4 Ensaio de sobretensão maiores. A unidade deve ser colocada durante pelo menos 12 h 6.5.2.6 Medições finais de capacitância e perdas desenergizada em uma câmara com circulação forçada de ar, com a temperatura não excedendo o limite inferior As medições, de acordo com 6.5.2.3, devem ser repetidas da categoria de temperatura (ver 4.1.3). dentro de dois dias após completado o período de sobre- carga conforme 6.5.2.5, para as mesmas temperatura, A unidade de ensaio deve então ser retirada da câmara tensão e freqüência. com circulação forçada de ar e ser colocada a uma temperatura ambiente de 15°C a 35°C, sem circulação 6.5.2.7 Critério de aceitação de ar e dentro de 5 min neste ambiente ser submetida a 1,1 Un durante 0,5 min. Sem interrupção da tensão, uma A unidade ensaiada é considerada aprovada no ensaio sobretensão de 2,25 Un é aplicada durante 15 ciclos. de durabilidade se não ocorrer nenhuma ruptura em um Novamente, sem interrupção da tensão, 1,1 Un deve ser lote de duas unidades ou apenas uma ruptura em um lote mantida durante 1,5 min a 2 min. de três unidades. A unidade deve ser submetida diariamente a um total de A diferença entre os valores obtidos nas medições das 130 a 170 ensaios de sobretensão composto de 2,25 Un capacitâncias, em 6.5.2.3 e 6.5.2.6, deve ser menor do (15 ciclos) e 1,1 Un (1,5 min a 2 min), conforme a se- que o valor correspondente à ruptura de um elemento ou qüência acima. operação de um fusível interno. Imediatamente em seguida, a unidade deve ser colocada NOTA As perdas medidas nos ensaios, de acordo com 6.5.2.3 na câmara refrigerada, ficando outra vez pelo menos e 6.5.2.6, devem ser relatadas de forma a poder verificar a 12 h desenergizada e ensaio deve continuar no próximo consistência da produção do capacitor sobre longos períodos. dia, como descrito acima, e assim por diante até que a unidade tenha sido submetida a um total de 6.5.3 Validade do ensaio 700 sobretensões de períodos de 15 ciclos de duração ciclos de ensaios de sobretensão). ensaio de durabilidade é um ensaio realizado nos ele- mentos (no projeto e composição do seu dielétrico) e no NOTAS processo de fabricação destes elementos, quando mon- tados em uma unidade capacitiva. 1 Requisitos detalhados com respeito à forma de onda da sobretensão e as tolerâncias são dados no anexo B. 6.5.3.1 Variações no projeto da unidade 2 número diário de períodos de ensaio de sobretensão deve Cada ensaio de durabilidade deve também cobrir outros ser realizado em dias consecutivos. Interrupções de até dois projetos de capacitores, quais podem diferir do projeto dias, por exemplo durante fins de semana, são permitidas, ensaiado dentro dos seguintes limites: contanto que essa unidade de ensaio permaneça desenergizada em câmara refrigerada, durante todo período de interrupção, e a) projeto do elemento, conforme anexo C; que os períodos de sobretensão sejam aplicados outra vez sobre a unidade de ensaio no terceiro dia. b) qualquer combinação de ligação série/paralelo dos elementos com uma espessura do dielétrico 3 Se limite de 5 min não puder ser mantido antes da aplicação proporcionalmente mais fina, mas equivalente ao de tensão, a unidade de ensaio deve ser termicamente isolada dielétrico do projeto ensaiado (ver anexo C, seção de forma a evitar aquecimento indevido. C.1), e tendo em vista a sua aplicação em tensãoCópia não autorizada 16 NBR 5282:1998 nominal inferior, de modo que a solicitação dielétrica 6.5.3.2 Variações nas condições de operação não exceda aquela obtida no ensaio. Quando for utilizado dielétrico misto, o valor da solicitação a ser Cada ensaio de durabilidade deve também cobrir outras usado nesta comparação deve ser aquele através condições de operação, conforme a seguinte lista, desde de cada um dos materiais sólidos e calculado somente que os requisitos de 6.5.3.1 sejam também satisfeitos: para a espessura nominal dos materiais sólidos; c) qualquer combinação de ligações série/paralelo a) unidades com categoria inferior de temperatura de elementos equivalentes que estejam dentro dos maior do que a unidade ensaiada; limites do anexo C; b) unidades tendo elementos idênticos para serem d) sistema idêntico de montagem dos elementos; usados em tensão nominal inferior; e) isolação entre elementos idêntica ou mais espessa c) o ensaio realizado na freqüência de 60 Hz também (ver 3.13); é válido para 50 Hz e vice-versa. f) processo de fabricação idêntico; 6.6 Ensaios de recebimento g) unidades tendo a isolação para a caixa mais fina, porém para um nível de isolamento inferior, desde O número de unidades de amostra para ensaios de que se mantenha o mesmo critério de projeto da recebimento, bem como os critérios de aceitação e re- isolação; jeição, devem estar de acordo com a tabela 7, a menos h) um outro tamanho de caixa padronizada do se especificado diferente. fabricante dentro dos seguintes limites, quando com- parado com a caixa da unidade ensaiada: Os ensaios de recebimento são os ensaios de rotina rela- cionados com 6.3. Eventualmente pode-se incluir algum profundidade: 50% a 120%; ensaio de tipo relacionado em 6.4, mediante acordo entre altura: 25% a 105%; fabricante e comprador. largura: 50% a 200%; Para os ensaios de medição da capacitância e medição da tangente do ângulo de perdas, os valores medidos no i) nem o espaçamento entre a caixa e o pacote ensaio e recebimento devem ser comparáveis àqueles isolado de elementos nem a isolação para a caixa medidos pelo fabricante nos ensaios de rotina. pode ser aumentada. Devem ser levadas em consideração, entretanto, as NOTAS diferenças devidas aos erros de medição e às condições 1 As dimensões da caixa estão ilustradas no anexo D ambientes. 2 fabricante deverá fornecer no relatório de ensaios as Caso sejam constatadas diferenças significativas, o características de projeto do capacitor ensaiado. fabricante deve repetir esses ensaios de rotina. Tabela 7 Plano de amostragem dupla Nível de inspeção NQA = 1,5% da NBR 5426 Tamanho Tamanho da Ac Re Tamanho da Ac Re do lote primeira amostra segunda amostra Até 90 8 0 1 91 a 280 20 0 2 20 1 2 281 a 500 32 0 3 32 3 4 501 a 1 200 50 1 4 50 4 5 1201 a 3 200 80 2 5 80 6 7 3201 a 10 000 125 3 7 125 8 9 /ANEXOSCópia não autorizada NBR 5282:1998 17 Anexo (normativo) Requisitos adicionais para capacitores de filtros de potência Para capacitores de filtros de potência, os seguintes A.3.2 Ensaio em corrente contínua requisitos adicionais devem ser considerados. valor da tensão de ensaio deve ser calculado conforme A.1 Definições a seguinte equação: A.1.1 capacitor de filtro passa-alta (amortecido) e Ue 4,3 U1 + 3 Uh passa-faixa (sintonizado): Capacitor que, ligado junto com outros componentes, isto é, reatores e resistores, onde: constitui um caminho de baixa impedância para deter- minadas correntes harmônicas. Ue é a tensão de ensaio; A.1.2 potência nominal: Soma aritmética das potências U1 e Uh são conforme A.3.1. geradas pela freqüência fundamental e pelas harmô- A.4 Ensaio de estabilidade térmica nicas. A.1.3 tensão nominal: Soma aritmética dos valores efi- Se 1,44 Qn (sendo Qn a potência nominal do capacitor cazes da tensão fundamental e harmônicas, ou como a conforme A.1.2) for menor que a potência calculada a tensão calculada da potência nominal e reatância ca- 1,1 Un (sendo Un a freqüência fundamental), este último pacitiva na freqüência nominal, o que for maior. valor de tensão deve ser utilizado na realização do ensaio. A.1.4 corrente nominal: Raiz quadrada dos valores A.5 Níveis de isolamento quadráticos eficazes das correntes na freqüência fun- damental ou harmônicas, ou aquela calculada através A tensão suportável nominal à freqüência nominal da potência nominal e tensão nominal acima definida, o Ue, entre terminais e caixa da unidade capacitiva, é obtida conforme abaixo: que for maior. A.2 Tolerância de capacitância a) unidades capacitivas com a caixa aterrada. A.2.1 São recomendadas as seguintes tolerâncias para Após calculado pela equação a seguir, deve ser as unidades: escolhido o valor igual ou imediatamente superior a este na tabela 3: a) para unidades em filtros passa-faixa: ± 5% b) para unidades em filtros passa-alta: 7,5% onde: A.2.2 Para bancos de filtros deve haver acordo entre fa- bricante e comprador, devendo ainda ser considerados S é o número de unidades em série, por fase; seguintes fatores: Um é a tensão máxima do equipamento (ban- a) tolerâncias dos equipamentos associados, espe- CO de capacitores) a ser referido na tabela 3; cialmente os reatores; U1 é conforme A.3.1; b) variações na freqüência fundamental da rede onde o filtro é ligado; Uh é conforme A.3.1; c) variação na capacitância devido à temperatura; b) unidades com caixa isolada da terra; d) variação da capacitância antes e após a atuação Proceder conforme a equação a seguir: dos fusíveis devido à falha de elementos internos. A.3 Ensaios de tensão suportável nominal entre terminais onde: A.3.1 Ensaio em corrente alternada Ue é a tensão de ensaio; valor da tensão de ensaio deve ser calculado conforme U1 é conforme A.3.1; a seguinte equação: Ue U1 Uh Uh é conforme A.3.1; onde: n é de acordo com a tabela 2. Ue é a tensão de ensaio, em valor eficaz; A.5.2 A tensão suportável de impulso atmosférico deve ser obtida conforme prescrito em 5.1.1 ou 5.1.2.2. U1 é valor eficaz da tensão na freqüência funda- mental nos terminais de unidade a ser obtido no local NOTA As tensões harmônicas não modificam requisitos da instalação, considerando-se o efeito da elevação para o ensaio de impulso atmosférico. de tensão provocado pelo próprio banco; A.6 Corrente máxima permissível Uh é a soma aritmética dos valores eficazes das ten- sões harmônicas nos terminais de unidade após a Para capacitores de filtros, a corrente máxima permissível instalação do banco. deve ser de acordo entre fabricante e comprador. /ANEXOCópia não autorizada 18 NBR 5282:1998 Anexo (normativo) Forma de sobretensão para ensaio de durabilidade Os limites de tempo e amplitude da tensão permanente e sobretensão são dados na figura T1 15±2 ≤ T1 ≤6 Un un ≥2 0,95 un NOTAS 1A tensão de ensaio deve ter freqüência de 0,8 fn a 1,2 fn. 20 período de sobretensão deve ser aplicado sem qualquer interrupção da tensão permanente de 1,05 Un a 1,15 Un. 3 Os tempos, exceto T1, são dados em ciclos da freqüência de ensaio. T1 é o intervalo de 1,5 min a 2 min entre dois períodos de sobretensão consecutivos. Figura B.1 /ANEXO CCópia não autorizada NBR 5282:1998 19 Anexo c (normativo) Requisitos relativos à equivalência de projetos de elementos e projetos de unidade de ensaio C.1 Critérios de equivalência de projetos de C.2.1 Os elementos estiverem dentro dos limites dados elementos em C.1. Os projetos de elementos são considerados equivalentes, C.2.2 Elementos forem igualmente montados, possuírem com respeito às condições e critérios do ensaio de isolação entre elementos iguais ou mais fina e forem durabilidade, se os seguintes requisitos forem satisfeitos. pressionados igualmente dentro das tolerâncias de fabricação, etc., quando comparados com a unidade de produção. C.1.1 Eles devem ter o mesmo número de camadas do material sólido do dielétrico a serem impregnados com o NOTAS mesmo líquido. 1 Os elementos devem ser montados conforme procedimentos C.1.2 A composição dos materiais sólidos do dielétrico padrões do fabricante. deve ser a mesma, isto é, "só filme", "só papel", "filme- papel-filme", etc. 2 Para a variação das dimensões da unidade, ver 6.5.3.1-h). C.2.3 Pelo menos quatro destes elementos devem ser li- C.1.3 Os materiais sólidos do dielétrico e o líquido dos gados para fornecer pelo menos 30 kvar de potência a projetos considerados devem satisfazer às mesmas tensão nominal. Todos elementos ligados devem ser especificações. colocados adjacentes um ao outro. C.1.4 O projeto das folhas de alumínio deve ser o mesmo, Os elementos podem ser ligados em série e paralelo, de ou seja: modo a compatibilizar com a potência do equipamento de ensaio. a) mesma especificação do material; Pelo menos três isolações entre elementos devem ser montadas, de modo que no ensaio elas fiquem subme- b) espessura dentro de 20%; tidas à diferença de tensão existente entre dois elementos ligados em série. c) bordas das folhas expostas ou não; C.2.4 Os condutores de ligação dos elementos podem d) bordas e/ou extremidades dobradas ou não; ser aumentados de modo a considerar o aumento da cor- rente causado pelo número de elementos em paralelo. e) margem livre entre 100%-150% comparada com C.2.5 A isolação para a caixa deve ser idêntica àquela os elementos ensaiados. das unidades a serem fabricadas. C.1.5 processo de ligação dos elementos deve ser o C.2.6 Uma caixa com projeto padrão do fabricante e com mesmo, isto é, tabs, soldas, etc. dimensões compatíveis com as do pacote de elementos deve ser usada. C.1.6 Quando comparada com elemento ensaiado, a largura do elemento (largura efetiva da folha de alumínio) material da caixa deve ser idêntico ao das unidades a pode ser igual ou menor e o comprimento (comprimento serem fabricadas. efetivo da folha de alumínio) pode variar entre 50% a 300% (ver anexo D). projeto e a quantidade de buchas podem ser ajustados para compatibilizar com a tensão e corrente de ensaio. C.2 Projeto da unidade de ensaio C.2.7 O processo de secagem e impregnação deve ser idêntico ao processo normal de produção. Uma unidade de ensaio é considerada equivalente às unidades a serem fabricadas, quando da realização do C.2.8 A unidade de ensaio deve também, em todos os ensaio de durabilidade, se seguintes requisitos forem outros aspectos, seguir todos procedimentos de fabri- satisfeitos. cação das unidades a serem produzidas. /ANEXO DCópia não autorizada 20 NBR 5282:1998 Anexo D (normativo) Definição da dimensão do elemento e da caixa D.1 Elemento pressionado D.2.2 Normalmente a direção do comprimento de ele- mento pressionado corresponde à direção da profundi- D.1.1 elemento foi pressionado no sentido da altura dade da caixa. (ver figura D.1). D.1.2 comprimento efetivo da folha de alumínio é obtido D.2.3 Dependendo do projeto, a direção da largura do desenrolando-se o elemento na direção do comprimento. elemento pode corresponder tanto à direção da altura da D.2 Caixa caixa quanto à direção da largura. D.2.1 A altura é sempre determinada do lado no qual as buchas são fixadas para o lado oposto (ver figura D.2). Largura Altura Comprimento Figura D.1 Altura Profundidade Largura Figura D.2 /Índice alfabéticoCópia não autorizada NBR 5282:1998 21 Índice alfabético Altitude 4.1.2 Buchas 4.3 Capacitâncias medidas das três fases do banco 6.3.4.3 Categorias e temperatura do ar ambiente 4.1.3 Condição térmica permanente 3.9 Condicionamento das unidades antes do ensaio 6.5.2.2 Condições de ensaio. 6.2 Condições especiais de funcionamento 4.2 Condições normais de funcionamento 4.1 Corrente máxima permissível 3.6 5.3 Critério de aceitação (ensaio de 6.5.2.7 Critério de aceitação (ensaio de tensão suportável impulso 6.4.4.2 Critérios de equivalência de projetos de elementos. C.1 Definição das dimensões do elemento e da caixa Anexo D Definições 3 Descrição de ensaio 6.5.2 Dispositivos de 5.4 Ensaio de descarga em curto-circuito 6.4.5 Ensaio de estabilidade térmica 6.4.1 Ensaio de tensão suportável de impulso atmosférico entre terminais e caixa 6.4.4 Ensaio de rotina. 6.5.2.1 Ensaio de sobretensão 6.5.2.4 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais 6.3.2 Ensaio de tensão suportável nominal entre terminais e caixa 6.3.3 6.4.3 Ensaio de tensão residual 6.4.6 Ensaio de corrente alternada 6.3.2.1 Ensaio em corrente contínua 6.3.2.2 Ensaio de unidades com terminais isolados da caixa. 6.4.4.1 Ensaio em unidades com um dos terminais permanentemente ligado à caixa. 6.4.4.2 Ensaio especial Ensaio de durabilidade 6.5 Ensaios 6 Ensaios de estanqueidade 6.3.1 Ensaios de recebimento 6.6 Ensaios de rotina 6.3 Ensaios de tipo 6.4 Forma de sobretensão para o ensaio de durabilidade Anexo Freqüência nominal (fn) 3.4 Fusível interno 3.1 Generalidades 6.1 6.4.1.1 Isolação entre grupos de elementos em série 3.1.3 Isolamento entre fases. 5.1.3.3 Isolamento para partes de uma mesma fase 5.1.3.2 Isolamento para terra 5.1.3.1 Ligação a um sistema monofásico 5.1.4.2 Ligação entre duas fases de um sistema trifásico 5.1.4.1 Medição da capacitância 6.3.4 Medição da resistência ôhmica do dispositivo interno de descarga 6.3.6 Medição do fator de perdas à temperatura elevada. 6.4.2 Medição inicial da capacitância e perda 6.5.2.3 Medições do fator de perdas. 6.3.5 Medições finais de capacitância e perda 6.5.2.6 Níveis de isolamento 5.1 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a caixa aterrada 5.1.1 Níveis de isolamento das unidades capacitivas com a caixa isolada da terra 5.1.2 Níveis de isolamento de bancos de capacitores monofásicos 5.1.4 Níveis de isolamento de bancos de capacitores trifásicos 5.1.3 Objetivo 1 Período de sobrecarga 6.5.2.5 Placa de identificação da unidade 5.5 Placa de identificação do banco 5.6 Potência nominal 3.1.1 Procedimento de ensaio 6.4.1.2 Procedimento para medição 6.3.4.1Cópia não autorizada 22 NBR 5282:1998 Projeto da unidade de ensaio C.2 Referências normativas 2 Requisitos adicionais para capacitores de filtros de potência Anexo A Requisitos específicos 5 Requisitos gerais 4 Requisitos relativos à equivalência de projetos de elementos e projetos de unidade de ensaio. Anexo C Temperatura ambiente 3.7 Temperatura do ar de resfriamento. 3.8 Tensão de longa duração 5.2.1 Tensão de manobra 5.2.2 Tensão máxima do equipamento (Um) 3.1.2 Tensão máxima permissível 3.5 5.2 Tensão nominal (Un) 3.3 Tensão residual 3.10 Tensão residual na energização 1.1 Tensão suportável nominal à freqüência nominal 5.1.2.1 Tensão suportável de impulso atmosférico 5.1.2.2 Terminais de linha. 3.2 Tolerâncias das capacitâncias em relação às capacitâncias nominais 6.3.4.2 Unidade de ensaio 6.5.1 Validade do ensaio 6.5.3 Variações nas condições de operação. 6.5.3.2 Variações no projeto da unidade 6.5.3.1