4 Classificação, tipos de isoladores e materiais isolantes................................................................54.1 Classes de isoladores......................................................................................................................54.1.1 Classe A............................................................................................................................................54.1.2 Classe B............................................................................................................................................54.2 Tipos de isoladores..........................................................................................................................54.3 Materiais isolantes empregados......................................................................................................6
5 Identificação dos isoladores e embalagem.....................................................................................7
6 Classificação dos ensaios ...............................................................................................................86.1 Ensaios de tipo.................................................................................................................................86.2 Ensaios de recebimento...................................................................................................................86.3 Ensaios de rotina..............................................................................................................................87 Garantia da qualidade ......................................................................................................................9
8 Amostragens para os ensaios de tipo e de recebimento ...............................................................98.1 Escolha dos isoladores para os ensaios de tipo ............................................................................98.2 Critérios de amostragem e aceitação para os ensaios de recebimento ........................................98.3 Procedimento da contraprova para ensaios de recebimento ......................................................10
9 Procedimentos para a execução dos ensaios elétricos ...............................................................119.1 Condições gerais para os ensaios de alta-tensão........................................................................119.2 Condições atmosféricas padronizadas e fatores de correção para os ensaios elétricos ..........129.2.1 Condições atmosféricas padronizadas.........................................................................................129.2.2 Fatores de correção para as condições atmosféricas..................................................................129.3 Parâmetros de chuva artificial para ensaios na condição sob chuva..........................................129.4 Montagem dos isoladores para ensaios elétricos ........................................................................129.5 Ensaio de tensão de impulso atmosférico, a seco (ensaio de tipo).............................................139.5.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................139.5.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................139.6 Ensaio de tensão suportável em freqüência industrial, sob chuva (ensaio de tipo)...................139.6.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................139.6.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................149.7 Ensaio de perfuração elétrica (somente para isoladores classe B).............................................149.7.1 Ensaio de perfuração elétrica sob impulso de tensão (ensaio de tipo e recebimento) ..............149.7.2 Ensaio de perfuração elétrica sob tensão de freqüência industrial (ensaio de
recebimento)...................................................................................................................................149.8 Ensaio de radiointerferência (ensaio de tipo) ...............................................................................159.8.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................159.8.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................159.9 Ensaio de poluição artificial (ensaio de tipo)................................................................................159.9.1 Aplicação ........................................................................................................................................159.9.2 Procedimento de ensaio ................................................................................................................159.9.3 Critério de aprovação.....................................................................................................................15
9.10 Ensaio elétrico de rotina (somente para isoladores classe B de porcelana ou vidrorecozido).........................................................................................................................................15
10 Procedimentos para ensaios mecânicos e outros ensaios .........................................................1610.1 Verificação dimensional (ensaios de tipo e de recebimento) ......................................................1610.2 Ruptura eletromecânica (ensaios de tipo e de recebimento).......................................................1710.2.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................1710.2.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................1710.3 Ruptura mecânica (ensaios de tipo e de recebimento) ................................................................1810.3.1 Procedimento de ensaio para isoladores de pino e pilar.............................................................1810.3.2 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia ............................................1810.3.3 Critério de aprovação para isoladores de pino.............................................................................1810.3.4 Critério de aprovação para unidades de isoladores de cadeia e isoladores-pilar ......................1810.4 Desempenho termomecânico (ensaio de tipo e/ou de recebimento) ..........................................1910.4.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................1910.4.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................2010.5 Ensaio de resistência mecânica residual (ensaio de tipo e/ou de recebimento) ........................2010.5.1 Amostragem...................................................................................................................................2010.5.2 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2010.5.3 Critério de aprovação.....................................................................................................................2010.6 Verificação dos deslocamentos axial, radial e angular (ensaio de recebimento) .......................2010.6.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2010.6.2 Para unidades de isoladores de disco..........................................................................................2010.6.3 Para Isoladores-bastão ..................................................................................................................2110.6.4 Critério de aprovação para isoladores de disco...........................................................................2110.6.5 Critério de aprovação para isoladores-bastão..............................................................................2110.7 Verificação do sistema de travamento (ensaio de recebimento) .................................................2110.7.1 Conformidade do dispositivo de travamento ...............................................................................2210.7.2 Verificação do travamento.............................................................................................................2210.7.3 Posição do dispositivo de travamento..........................................................................................2210.7.4 Procedimento para ensaio de operação .......................................................................................2210.7.5 Critério de aprovação para o ensaio de operação........................................................................2310.8 Ciclo térmico (ensaio de recebimento) .........................................................................................2310.8.1 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia, isoladores de pino e
isoladores-pilar de porcelana........................................................................................................2310.8.2 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia, isoladores de pino e
isoladores-pilar de vidro recozido.................................................................................................2410.8.3 Procedimento de ensaio especial para isoladores de seções espessas ou de grandes
dimensões......................................................................................................................................2510.8.4 Especificações complementares...................................................................................................2510.8.5 Critério de aprovação.....................................................................................................................2510.9 Choque térmico (ensaio de recebimento).....................................................................................2510.9.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2510.9.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................2610.10 Porosidade (ensaio de recebimento) ............................................................................................2610.10.1 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2610.10.2 Critério de aprovação.....................................................................................................................2610.11 Ensaio de zincagem (ensaio de recebimento) ..............................................................................2610.12 Ensaio de verificação da rosca (ensaio de recebimento).............................................................2710.12.1 Aplicação........................................................................................................................................2710.12.2 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2710.12.3 Critério de aprovação.....................................................................................................................2710.13 Ensaio de impacto (ensaio de recebimento).................................................................................2710.13.1 Aplicação........................................................................................................................................2710.13.2 Procedimento de ensaio ................................................................................................................2710.13.3 Critério de aprovação.....................................................................................................................2710.14 Inspeção visual (ensaio de recebimento e de rotina)...................................................................2710.14.1 Isoladores de porcelana ................................................................................................................2710.14.2 Isoladores de vidro ........................................................................................................................2910.15 Ensaio mecânico de rotina ............................................................................................................29
10.15.1 Isoladores-pilar...............................................................................................................................2910.15.2 Unidades de isoladores para cadeia .............................................................................................29
11 Isoladores de pino..........................................................................................................................2911.1 Montagens padronizadas para ensaios de isoladores de pino....................................................3111.1.1 Montagem padronizada para ensaios elétricos ............................................................................3111.1.2 Montagem para ensaios elétricos representando condições de serviço ....................................3111.1.3 Montagem para ensaio de ruptura mecânica................................................................................31
12 Isoladores-pilar...............................................................................................................................3212.1 Coeficientes para análise estatística dos resultados dos ensaios de isoladores-pilar ..............3212.1.1 Coeficiente para ensaio de tipo .....................................................................................................3212.1.2 Coeficientes para ensaios de recebimento ...................................................................................3212.2 Montagens padronizadas para os ensaios de isoladores-pilar....................................................3412.2.1 Montagem padronizada para ensaios elétricos ............................................................................3412.2.2 Montagem para ensaios elétricos representando condições de serviço ....................................34
12.2.3 Montagem para ensaios de ruptura mecânica..............................................................................3413 Unidades de isoladores para cadeia .............................................................................................3513.1 Prescrições referentes aos ensaios de tipo de isoladores para cadeia ......................................3513.1.1 Ensaios elétricos de tipo em isoladores para cadeia ...................................................................3513.1.2 Ensaios mecânicos de tipo em isoladores para cadeia................................................................3613.2 Coeficientes para análise estatística dos resultados dos ensaios de isoladores para
cadeia..............................................................................................................................................3613.2.1 Coeficientes para ensaios de tipo .................................................................................................3613.2.2 Coeficientes para ensaios de recebimento ...................................................................................3613.3 Montagem padronizada para os ensaios elétricos em unidades de isoladores para cadeia......39
14 Isoladores para sistemas de transporte à tração elétrica ............................................................4014.1 Montagens padronizadas para ensaios elétricos de isoladores para sistemas de
transporte à tração elétrica............................................................................................................4014.1.1 Montagem padronizada..................................................................................................................40
Anexo A (normativo) Figuras.......................................................................................................................41
Anexo B (normativo) Equipamento para ensaio de impacto......................................................................48B.1 Determinação do peso efetivo do pêndulo ...................................................................................50B.2 Posição do isolador para a prova..................................................................................................50B.3 Montagem do isolador ...................................................................................................................50
Anexo C (informativo) Método para comparação dos resultados dos ensaios de tipo e derecebimento de ruptura eletromecânica e mecânica....................................................................52
C.1 Para o caso sem contraprova........................................................................................................52C.2 Para o caso de contraprova...........................................................................................................53
Anexo D (informativo) Ilustração do procedimento para aceitação dos ensaios de tipo e derecebimento mecânicos e eletromecânicos para isoladores-pilar e para unidades deisoladores para cadeia ..................................................................................................................54
D.1 Fluxogramas...................................................................................................................................54D.2 Exemplos de cálculo de aceitação e de rejeição ..........................................................................57
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Fórum Nacional de Normalização.As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dosOrganismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias(ABNT/CEET), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setoresenvolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).
A ABNT NBR 5032 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão deEstudo de Isoladores para Linhas Aéreas e Subestações (CE 03:036.01). O Projeto circulou em ConsultaPública conforme Edital nº 01, de 31.01.2003, com o número Projeto NBR 5032.
Esta Norma é baseada na IEC 60383-1:1993.
Esta Norma cancela e substitui a ABNT NBR 5049:1985.
Esta Norma contém os anexos A e B, de caráter normativo, e os anexos C e D, de caráter informativo.
Esta segunda edição cancela e substitui a edição anterior (ABNT NBR 5032:1984), a qual foi tecnicamenterevisada.
Introdução
Esta Norma está dividida em 14 seções.
As seções 1 a 10 referem-se a cláusulas gerais, incluindo exigências gerais e os procedimentos de ensaioaplicáveis.
As seções 11 a 14 dizem respeito a quatro tipos diferentes de isoladores:
a) seção 11: isoladores de pino;
b) seção 12: isoladores-pilar
c) seção 13: unidades de isoladores para cadeia;
d) seção 14: isoladores para sistemas de tração elétrica.
As seções 11 a 13 são iniciadas com uma tabela que apresenta os ensaios aplicáveis aos isoladores e aquantidade de isoladores a ser ensaiada.
A seção 14, referente aos isoladores para sistemas de tração elétrica, não apresenta uma tabela, uma vezque tais isoladores correspondem aos três tipos citados em 11 a 13.
O usuário desta Norma necessita apenas referir-se às seções que tratam do tipo de isolador a ser ensaiado eàs exigências gerais e aos procedimentos de ensaio aplicáveis apresentados em 1 a 10.
Isoladores para linhas aéreas com tensões acima de 1 000 VIsoladores de porcelana ou vidro para sistemas de correntealternada
1 Objetivo
Esta Norma é aplicável a isoladores de porcelana ou de vidro para linhas aéreas de sistemas elétricos depotência, em corrente alternada, e para sistemas de transporte à tração elétrica, com tensões nominais acimade 1 000V e freqüência abaixo de 100 Hz.
Esta Norma também se aplica a isoladores para sistemas de tração elétrica, em corrente contínua.
Esta Norma se aplica a unidades de isoladores para cadeias, isoladores rígidos para linhas aéreas e aisoladores de projeto similar, quando utilizados em subestações.
Esta Norma não se aplica a isoladores que fazem parte integrante de equipamentos elétricos ou às partesutilizadas na construção deles, nem a isoladores-suporte, os quais são abrangidos pela ABNT NBR 11790.
Esta Norma pode ser aplicada, provisoriamente, a isoladores utilizados em sistemas elétricos de potência,em corrente contínua. A IEC 60438 fornece uma orientação geral a respeito desses isoladores.
Os ensaios aplicáveis a cadeias de isoladores e a conjuntos de isoladores (por exemplo, tensão de impulsode manobra sob chuva) são objeto da ABNT NBR 15123.
O objetivo desta Norma é:
a) definir os termos utilizados;
b) estabelecer as características dos isoladores e as condições sob as quais os valores especificados paratais características devem ser verificados;
c) estabelecer procedimentos de ensaio;
d) estabelecer critérios de aprovação.
Esta Norma não estabelece os requisitos referentes à escolha dos isoladores para uma condição específicade utilização.
Os valores das características padronizadas dos isoladores encontram-se especificados nasABNT NBR 7109, ABNT NBR 7110, ABNT NBR 10510 e ABNT NBR 12459.
NOTAS
1 A IEC 61325 contempla os ensaios aplicáveis aos isoladores para linhas aéreas em corrente contínua.
2 Esta Norma não inclui os detalhes da metodologia de ensaio e critério de aprovação dos ensaios deradiointerferência, poluição artificial, perfuração sob impulso e resistência mecânica residual. Esses ensaios são objetodas ABNT NBR 10511, ABNT NBR 10621, ABNT NBR 15121 e ABNT NBR 15124.
3 O termo material cerâmico usado nesta Norma refere-se ao material porcelana e, ao contrário da práticanorte-americana, não inclui vidro.
4 Um guia para a seleção de isoladores para utilização sob condições de poluição já encontra-se disponível atravésda IEC 60815.
2 Referências normativas
As normas relacionadas a seguir contêm disposições que, ao serem citadas neste texto, constituemprescrições para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação.Como toda norma está sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam acordos com base nesta queverifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas citadas a seguir.A ABNT possui a informação das normas em vigor em um dado momento.
ABNT NBR 5426:1985 Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos Procedimento
ABNT NBR 5472:1986 Isoladores e buchas para eletrotécnica Terminologia
ABNT NBR 6323:1990 Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente Especificação
ABNT NBR 6936:1992 Técnicas de ensaios elétricos de alta tensão Procedimento
ABNT NBR 7107:1988 Cupilha para concha de engate concha e bola Especificação
ABNT NBR 7108:1988 Vínculos de ferragens integrantes de isoladores de cadeia Dimensões epadronização
ABNT NBR 7109:1987 Isolador de disco Dimensões e características Padronização
ABNT NBR 7110:1998 Isolador de pino de porcelana ou vidro Padronização de dimensões ecaracterísticas
ABNT NBR 7398:1990 Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente Verificação da aderência do revestimento Método de ensaio
ABNT NBR 7399:1990 Produto de aço ou ferro fundido revestido de zinco por imersão a quente Verificação da espessura do revestimento por processo não-destrutivo Método de ensaio
ABNT NBR 7400:1990 Produto de aço ou ferro fundido Revestimento de zinco por imersão a quente Verificação da uniformidade do revestimento Método de ensaio
ABNT NBR 7876:1983 Linhas e equipamentos de alta tensão Medição de radiointerferência na faixa de0,15 a 30 MHz Método de ensaio
ABNT NBR 9333:1986 Embalagens de madeira para isoladores de disco Características dimensionais eestruturais Padronização
ABNT NBR 9335:1986 Embalagens de madeira e de papelão ondulado para isoladores de pino Características dimensionais e estruturais Padronização
ABNT NBR 10510:1998 Isolador-bastão de porcelana Padronização de dimensões e características
ABNT NBR 10511:2004 Ensaio de resistência mecânica residual para unidades de cadeia de isolador decerâmica ou vidro após dano mecânico do dielétrico
ABNT NBR 10621:1989 Isoladores Determinação das características de suportabilidade sob poluiçãoartificial Método de ensaio
ABNT NBR 11790:1990 Isolador suporte de porcelana ou vidro para tensões acima de 1 000 V Especificação
ABNT NBR 12459:1998 Isolador pilar de porcelana Padronização de dimensões e características
ABNT NBR 15121:2004 Isolador para alta-tensão Ensaio de medição da radiointerferência
ABNT NBR 15123:2004 Isoladores para linhas aéreas com tensões nominais de 1 000 V Cadeias earranjos de isoladores para sistemas de corrente alternada
ABNT NBR 15124:2004 Isolador de porcelana ou vidro para tensões acima de 1 000 V Ensaio deperfuração sob impulso
ABNT NBR ISO 9000:2000 Sistemas de gestão da qualidade Fundamentos e vocabulário
ABNT NBR ISO 9001:2000 Sistemas de gestão da qualidade Requisitos
IEC 60438:1973 Tests and dimensions for high-voltage d.c. insulators
IEC 60672-1:1980 Specification for ceramic and glass insulating materials Part 1: Definitions andclassification
IEC 60672-3:1984 Specification for ceramic and glass insulating materials Part 3: Individual materials
IEC 60815:1986 Guide for selection of insulators under polluted conditions
IEC 61325:1995 Insulators for overhead lines with a nominal voltage above 1000 V Ceramic or glassinsulator units for d.c. systems Definitions, test methods and acceptance criteria
3 Definições
Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições das ABNT NBR 5456, ABNT NBR 5472 eABNT NBR 6936, e as seguintes:
NOTA O termo isolador é utilizado nesta Norma para se referir ao objeto a ser ensaiado.
3.1 cadeia de isoladores: Um ou mais elementos conectados em cadeia, com a finalidade de suportar, demodo flexível, condutores de linhas aéreas e submetidos principalmente a esforços de tração.
3.2 isolador de pino: Isolador rígido que consiste em um componente isolante montado rigidamente auma estrutura- suporte, por meio de um pino fixado ao interior do isolador. O componente isolante podeconsistir em uma ou mais peças de material isolante conectadas juntas, permanentemente. A fixação docomponente isolante ao pino pode ser ou removível ou permanente (isolador com pino integrante). A menosque estabelecido em prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, o termo isolador de pino nãoinclui o pino quando este pode ser separado do isolador.
NOTA O pino pode ter duas concepções básicas. Na primeira, o componente isolante é fixado à extremidade dopino e não permite contato entre o componente isolante e a estrutura-suporte. Na segunda, o componente isolante éfixado por intermédio do pino em contato com a estrutura-suporte ou diretamente ou através de uma placa entre eles,sendo a placa ou uma arruela separada ou parte do pino.
3.3 isolador-pilar: Isolador rígido que consiste em uma ou mais peças de material isolantepermanentemente montados com uma base metálica e, às vezes, uma campânula, destinado a ser montadorigidamente numa estrutura-suporte através da base metálica, sendo a fixação feita por meio de um pino ouum ou mais parafusos.
3.4 isolador para sistemas de transporte à tração elétrica: Isolador ou cadeia de isoladores destinadosa suportar, de modo flexível ou rígido, linhas aéreas de sistemas de transporte à tração elétrica. Todos ostipos de isoladores para linhas aéreas podem ser utilizados para esta finalidade.
3.5 lote: Grupo de isoladores apresentados para aceitação, originários de um mesmo fabricante,possuindo todos o mesmo projeto e fabricados, presumivelmente, sob condições similares de produção. Umou mais lotes podem ser apresentados juntos para aceitação, sendo que o(s) lote(s) oferecido(s) pode(m)consistir no montante total ou parcial da quantidade adquirida.
3.6 descarga disruptiva: Descarga disruptiva externa ao isolador, conectando aquelas partes quenormalmente possuem a tensão de operação entre elas.
NOTA O termo descarga disruptiva compreende as descargas ao longo da superfície do isolador, bem como asocorridas no ar adjacente ao mesmo.
3.7 tensão suportável de impulso atmosférico, a seco: Valor da tensão de impulso atmosférico que oisolador suporta, a seco, nas condições de ensaio prescritas.
3.8 tensão de impulso atmosférico com 50% de probabilidade de descarga, a seco: Valor da tensãode impulso atmosférico que, sob as condições prescritas de ensaio, possui 50% de probabilidade de produziruma descarga disruptiva no isolador, a seco. É representada por U50.
3.9 tensão suportável de freqüência industrial, sob chuva: Valor da tensão de freqüência industrial queo isolador suporta, sob chuva, nas condições prescritas de ensaio.
3.10 carga de ruptura eletromecânica: Carga máxima atingida quando o elemento da cadeia é ensaiadonas condições de ensaio prescritas.
3.11 carga de ruptura mecânica: Carga máxima atingida quando o elemento da cadeia ou do isoladorrígido é ensaiado nas condições de ensaio prescritas.
3.12 tensão de perfuração: Valor de tensão que provoca a perfuração do elemento da cadeia ou doisolador rígido, nas condições de ensaio prescritas.
3.13 distância de escoamento: Menor distância, ou a soma das menores distâncias ao longo do contornoda superfície externa do corpo isolante do isolador, entre as partes que normalmente são submetidas àtensão de operação do sistema.
NOTA A superfície de cimento ou de outro material de ligação não isolante não é considerada como parte integranteda distância de escoamento. Se um revestimento de alta resistência elétrica for aplicado sobre as partes isolantes de umisolador, tais partes devem ser consideradas como superfícies isolantes efetivas e a distância sobre elas deve serincluída na distância de escoamento.
3.14 Deslocamentos
3.14.1 deslocamento axial ou radial: Variação máxima da posição de um determinado ponto do isoladorno decorrer de uma revolução completa sobre o seu próprio eixo.
3.14.2 deslocamento angular: Desvio, em torno do eixo do isolador, entre planos correspondentes deduas peças de acoplamento.
3.15 cadeia reduzida normalizada (CRN): Cadeia composta por número reduzido de isoladores, paraverificar as características de um elemento que são significativas somente para uma cadeia de isoladores.A cadeia reduzida normalizada de isoladores é constituída de:
a) isoladores de disco: uma cadeia constituída por dois elementos, para sistemas de tensão máxima deequipamento até 15 kV (inclusive), ou uma cadeia constituída por cinco elementos, para sistemas detensão máxima de equipamento maior que 15 kV;
b) isoladores-bastão: uma cadeia de comprimento entre 1 m e 2 m para o caso de isoladores utilizados emcadeia. No caso de isoladores-bastão com comprimento inferior a 1 m utilizados como uma cadeia, aprópria unidade é considerada como uma cadeia reduzida normalizada.
3.16 característica especificada: Uma característica especificada pode ser:
a) o valor numérico da tensão elétrica ou da carga mecânica ou qualquer outra característica especificadaem uma Norma Brasileira específica;
b) o valor numérico de qualquer outra característica definido mediante acordo entre comprador e fabricante.
As tensões suportáveis e disruptivas especificadas são referidas às condições atmosféricas padronizadas,conforme 9.2.
4 Classificação, tipos de isoladores e materiais isolantes
4.1 Classes de isoladores
Os isoladores integrantes de cadeias para linhas aéreas são divididos em duas classes, de acordo com seuprojeto.
4.1.1 Classe A
Isolador cuja menor distância de perfuração é igual ou maior que a metade da distância de descarga a seco.Um exemplo é o isolador-bastão com engates metálicos externos.
4.1.2 Classe B
Isolador cuja menor distância de perfuração é inferior à metade da distância de descarga a seco.Um exemplo é o isolador de disco.
4.2 Tipos de isoladores
Nesta Norma, os isoladores são divididos em quatro tipos, conforme apresentado a seguir:
a) isoladores de pino;
b) isoladores-pilar;
c) isoladores para cadeia, divididos em dois subgrupos:
isoladores de disco;
isoladores-bastão;
d) isoladores para sistemas de tração elétrica.
Os tipos de isoladores citados acima são individualizados pelas características apresentadas na tabela 1.
Ferragens eventuais (vínculos com cruzeta e cabos, outros) X
Tensão suportável nominal em freqüência industrial sob chuva, durante1 min
X X X
Tensão suportável nominal de impulso atmosférico a seco X X X
Tensão de perfuração sob tensão de freqüência industrial (exceto paraisoladores-bastão, classe A)
X X
NOTA Isoladores para sistemas de tração elétrica são, normalmente, isoladores de um dos três primeiros gruposcitados anteriormente, com ou sem adaptações especiais das ferragens, projetados para uso nesses sistemas.
4.3 Materiais isolantes empregados
Os materiais isolantes dos isoladores citados nesta Norma podem ser manufaturados em:
a) porcelana, que deve ser produzida pelos processos plástico ou líquido, impermeável, livre de trincas,rebarbas, bolhas ou inclusões de materiais estranhos, e que deve ser recoberta com uma camada deesmalte liso vitrificado, observadas as condições de 10.14.1, nas cores marrom ou cinza. Outras corespodem ser aceitas, mediante prévio acordo comercial entre o fabricante e o comprador;
b) vidro recozido, ou seja, o vidro cujas tensões mecânicas internas tenham sido aliviadas através detratamento térmico;
c) vidro temperado, ou seja, o vidro que tenha sido submetido a tratamento térmico para a indução detensões mecânicas internas controladas.
O vidro recozido ou temperado deve ser incolor ou esverdeado, homogêneo, livre de trincas, bolhas,inclusões de materiais estranhos ou rebarbas, observadas as condições de 10.14.2. Outras cores podem seraceitas, mediante prévio acordo comercial entre o fabricante e o comprador.
As ferragens dos isoladores devem ser de ferro fundido maleável ou nodular, aço, alumínio ou bronze.Devem ser adequadamente protegidas contra a corrosão através de zincagem por imersão a quente,conforme ABNT NBR 6323, exceto quando for utilizado aço inoxidável, alumínio ou bronze.
A montagem das ferragens no corpo isolante dos isoladores deve atender aos seguintes requisitos:
a) não apresentar falhas na cimentação, excesso de cimento, falta de paralelismo entre faces de montageme excentricidade das partes componentes que prejudiquem a performance satisfatória do isolador emserviço;
b) como precaução contra danos mecânicos na porcelana ou no vidro, provocados por esforços devidosaos diferentes coeficientes de dilatação térmica das partes componentes do isolador, bem como paraamortecer os esforços entre os corpos isolantes, deve ser colocado entre as mesmas, no ato dacimentação, um material adequado;
c) os vínculos devem permitir uma perfeita intercambiabilidade dos isoladores e devem estar de acordocom a ABNT NBR 7108.
NOTAS
1 Informações adicionais sobre a definição e a classificação de materiais isolantes em porcelana e em vidro podem serobtidas nas IEC 60672-1 e IEC 60672-3.
2 O termo material cerâmico usado nesta Norma refere-se ao material porcelana e, ao contrário da prática norte-americana, não inclui vidro.
3 As exigências anteriores podem ser dispensadas quando for comprovada a compatibilidade entre os coeficientes dedilatação térmica dos materiais utilizados na fabricação do corpo isolante e da ferragem.
5 Identificação dos isoladores e embalagem
Cada isolador deve ser marcado, sobre o corpo isolante, com o nome ou a marca comercial do fabricante e oano de fabricação. Além disso, cada isolador para cadeia deve ser marcado, no corpo isolante ou naferragem, com o valor da carga de ruptura eletromecânica ou mecânica, de acordo com o caso.As marcações devem ser legíveis e indeléveis.
Exige-se, ainda, que as marcações sobre o corpo isolante não produzam saliências ou rebarbas queprejudiquem o desempenho satisfatório dos isoladores em serviço, nem eliminem o esmalte da porcelana.Além disso, as marcações sobre a ferragem não devem prejudicar a qualidade da zincagem nem causarcorona ou radiointerferência, e os isoladores com pino grávido devem ser identificados, de maneira indelével,com a letra G.
Quanto à embalagem, são feitas as seguintes exigências:
a) os isoladores de disco e de pino devem ser acondicionados conforme as ABNT NBR 9333 eABNT NBR 9335, respectivamente, ou mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador;
b) os demais isoladores devem ser acondicionados em embalagens de até 40 kg para movimentaçãomanual. Acima desse valor, as embalagens devem ser projetadas para que sejam movimentadas pormeios mecanizados, de modo que cheguem ao seu destino em perfeitas condições;
c) as embalagens devem ser identificadas com no mínimo as seguintes informações:
nome ou marca do fabricante;
tipo do isolador;
quantidade de unidades;
massas bruta e líquida (esta última quando exigida pelo comprador);
número da ordem de compra informado pelo comprador (quando solicitado).
As exigências quanto à identificação dos isoladores contidas nas ABNT NBR 7109, ABNT NBR 10510 eABNT NBR 12459 podem ser utilizadas.
Os ensaios são divididos em três grupos, conforme apresentado em 6.1 a 6.3.
6.1 Ensaios de tipo
Os ensaios de tipo destinam-se a verificar as principais características de um isolador que dependem,principalmente, de seu projeto. Geralmente, quando se trata de um novo projeto ou um novo processo defabricação do isolador, os ensaios de tipo devem ser realizados uma única vez, num pequeno número deunidades. Devem ser repetidos somente se o projeto e/ou o processo de fabricação forem alterados.Nesse caso, quando a mudança afetar apenas determinadas características do isolador, somente os ensaiosreferentes a essas características devem ser repetidos. Além disso, é desnecessário realizar os ensaios detipo quer sejam elétricos, mecânicos e termomecânicos num isolador resultante de um novo projeto quandoencontram-se disponíveis relatórios de ensaios válidos, referentes a um isolador de projeto equivalente e demesmo processo de fabricação. O significado de projeto equivalente, quando aplicável, é indicado em 13.1.1e 13.1.2. Os resultados dos ensaios de tipo podem ser garantidos através de relatórios aceitos pelocomprador ou aprovados por organização qualificada.
Para os ensaios mecânicos, o relatório é considerado válido durante dez anos a partir da data de emissão.
Os relatórios referentes aos ensaios de tipo elétricos não têm prazo de validade determinado.
Dentro das condições citadas anteriormente, os relatórios de ensaios de tipo permanecem válidos enquantonão houver significativa disparidade entre os resultados dos ensaios de tipo e os dos ensaios de recebimentocorrespondentes executados posteriormente. No anexo A é apresentado um método para comparação dosresultados dos ensaios de tipo e de recebimento.
Os ensaios de tipo devem ser realizados somente em isoladores de um lote que atenda às exigências detodos os ensaios de recebimento e de rotina não incluídos nos ensaios de tipo.
6.2 Ensaios de recebimento
Os ensaios de recebimento destinam-se a verificar as características de um isolador sujeitas a variar com oprocesso de fabricação e com a qualidade dos materiais empregados. Os ensaios de recebimento sãoutilizados como ensaios de aceitação de uma amostra de isoladores retirados aleatoriamente de um lote quetenha atendido as exigências dos ensaios de rotina desta Norma. Aceita-se a possibilidade de o compradordispensar um ou a totalidade dos ensaios de recebimento mediante a verificação de relatórios de ensaiospreviamente realizados pelo fabricante em isoladores equivalentes.
NOTA Os coeficientes de aceitação e os tamanhos de amostra usados nesta Norma para avaliação estatística dosresultados através de variáveis foram escolhidos para reproduzir, com a maior fidelidade possível, as curvascaracterísticas de operação (CCO) do método de inspeção por atributos, normalmente empregados para tamanhosusuais de lote. Para outros tamanhos de lote, as CCO serão diferentes. Informações adicionais referentes à avaliaçãoestatística dos resultados dos ensaios e determinação das CCO podem ser obtidas na ABNT NBR 5426. A IEC 60591apresenta métodos para a avaliação estatística de resultados de ensaios em unidades de isoladores.
6.3 Ensaios de rotina
Os ensaios de rotina destinam-se a eliminar isoladores defeituosos e devem ser realizados durante afabricação, sobre cada um dos isoladores produzidos. Admite-se que os ensaios de rotina sejamacompanhados por inspetor credenciado pelo comprador, mediante prévio acordo comercial. No caso dosensaios de rotina serem realizados pelo inspetor durante o recebimento, a amostragem máxima a serensaiada é de 10% do lote, mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, sendo o númeromáximo de falhas admitidas de 3% em cada ensaio. Caso o número de falhas seja maior, o lote deve serconsiderado em desacordo com esta Norma e ser reprovado.
1 Quando, em alguns casos, os ensaios de tipo, de recebimento e de rotina são realizados em conjunto, em umisolador de concepção nova, são designados como ensaios de protótipo .
2 Somente os ensaios de rotina aplicados em isoladores completos são considerados nesta Norma.A escolha de ensaios de rotina aplicáveis a componentes de isoladores é de responsabilidade do fabricante, pois essesensaios são normalmente executados durante o processo de fabricação.
7 Garantia da qualidade
Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode ser utilizado um programa de garantiada qualidade que leve em consideração as exigências desta Norma, para verificar a qualidade dos isoladoresdurante o processo de fabricação.
NOTA Informações detalhadas sobre a utilização de um programa de garantia da qualidade são fornecidas nasseguintes normas:
ABNT NBR ISO 9000:2000 Sistemas gestão da qualidade Fundamentos e vocabulário;
ABNT NBR ISO 9001:2000 Sistemas de gestão da qualidade Requisitos.
8 Amostragens para os ensaios de tipo e de recebimento
8.1 Escolha dos isoladores para os ensaios de tipo
A quantidade de isoladores a ser submetida a cada um dos ensaio de tipo, conforme as tabelas 4, 6 e 9, deveser retirada de um lote de isoladores que tenha atendido às exigências de todos os ensaios de recebimento ede rotina. Se o isolador falhar em qualquer um dos ensaios de tipo, seu projeto é considerado em desacordocom esta Norma.
NOTA A escolha dos isoladores é feita normalmente pelo fabricante.
8.2 Critérios de amostragem e aceitação para os ensaios de recebimento
Devem ser usadas duas amostragens para os ensaios de recebimento, designadas como E1 e E2.O tamanho dessas amostragens é apresentado na tabela 2. Se o lote a ser fornecido for constituído por maisde 10 000 isoladores, essa quantidade deve ser dividida em número ótimo de lotes, cada um deles contendoentre 2 000 e 10 000 isoladores. Os resultados dos ensaios devem ser avaliados separadamente paracada lote.
Tabela 2 Amostragem para os ensaios de recebimento(exceto inspeção visual)
O ensaio de inspeção visual realizado por ocasião do recebimento dos isoladores deve atender às condiçõesde amostragem e critérios de aceitação e rejeição definidos na tabela 3, elaborada com base naABNT NBR 5426, considerando-se amostragem dupla, nível de inspeção I e nível de qualidade aceitável(NQA) de 2,5%.
As amostras a serem ensaiadas devem ser escolhidas aleatoriamente do lote. O comprador tem o direito defazer esta escolha.
As amostras devem ser submetidas aos ensaios de recebimento conforme indicado nas tabelas 4, 6 e 9.
No caso de falha da amostra em algum ensaio, o procedimento da contraprova deve ser aplicado conformeestabelecido em 8.3.
Os isoladores que tenham sido submetidos a ensaios de recebimento que possam ter afetado suascaracterísticas elétricas e/ou mecânicas não devem ser utilizados em serviço.
8.3 Procedimento da contraprova para ensaios de recebimento
Quando especificado nos critérios de aprovação, o procedimento da contraprova, apresentado a seguir, deveser aplicado para os ensaios de recebimento.
Se somente um isolador ou uma ferragem falhar num ensaio de recebimento, uma nova amostragem, igual aduas vezes a quantidade original, deve ser ensaiada. A contraprova deve compreender o ensaio no qualocorreu a falha, precedido por aqueles ensaios que podem ter influenciado os resultados do ensaio original.
Se dois ou mais isoladores ou ferragens falharem em qualquer um dos ensaios de recebimento, ou sequalquer falha ocorrer durante a contraprova, o lote deve ser considerado em desacordo com esta Norma edeve ser retirado pelo fabricante.
Se for possível a clara identificação da causa da falha, o fabricante pode examinar o lote para eliminar todosos isoladores com tal defeito.
No caso de um lote que tenha sido dividido em lotes menores, se um desses lotes falhar, a investigação podeser estendida aos demais lotes. O(s) lote(s) examinado(s) pode(m) então ser submetido(s) novamente aosensaios. A quantidade de isoladores então selecionada deve ser igual a três vezes a quantidade tomadainicialmente para os ensaios. A contraprova deve compreender o ensaio no qual ocorreu a falha, precedidopor aqueles ensaios que podem ter influenciado os resultados do ensaio original. Se qualquer isolador falhardurante a contraprova, o lote completo deve ser considerado em desacordo com esta Norma e deve serconsiderado reprovado.
Tabela 3 Amostragem para o ensaio de inspeção visual
AmostraTamanho do lote
Seqüência TamanhoAc Re
Até 150 - 5 0 1
1ª 13 0 2151 a 500
2ª 13 1 2
1ª 20 0 3501 a 1 200
2ª 20 3 4
1ª 32 1 41 201 a 3 200
2ª 32 4 5
1ª 50 2 53 201 a 10 000
2ª 50 6 7
1ª 125 3 710 001 a 35 000
2ª 200 8 9
NOTAS
1 Ac é o número de isoladores defeituosos que ainda permite aceitar o lote e Re é o número deisoladores defeituosos que implica a rejeição do lote.
2 Se a amostra requerida for igual ou maior que o número de isoladores constituintes do lote, efetuarinspeção em 100% do lote.
3 Procedimento para amostragem dupla: ensaiar, inicialmente, um número de unidades igual ao daprimeira amostra obtida na tabela. Se o número de unidades defeituosas encontrado estivercompreendido entre Ac e Re (excluídos esses valores), deve ser ensaiada a segunda amostra. O total deunidades encontradas, após ensaiadas as duas amostras, deve ser igual ou inferior ao maior valor deAc especificado, para permitir a aceitação do lote.
9 Procedimentos para a execução dos ensaios elétricos
Esta seção apresenta os procedimentos e as exigências para a execução dos ensaios elétricos aplicáveisaos diferentes tipos de isoladores abrangidos por esta Norma. A relação de ensaios, os arranjos demontagem e as condições para aprovação são apresentados em 11 a 13 para cada tipo de isolador.
9.1 Condições gerais para os ensaios de alta-tensão
Os ensaios de tensão suportável de impulso atmosférico, a seco, e de tensão suportável em freqüênciaindustrial devem ser executados de acordo com a ABNT NBR 6936.
Os valores de tensão obtidos no ensaio de impulso atmosférico devem ser expressos pelos seus valores depico e aqueles relativos ao ensaio de tensão suportável em freqüência industrial devem ser expressos pelosseus valores de pico divididos por 2 .
Quando as condições atmosféricas verificadas no momento do ensaio diferirem dos valores padronizadosconforme 9.2.1, é necessário aplicar os fatores de correção estipulados em 9.2.2.
Os isoladores devem estar limpos e secos antes do início dos ensaios de alta-tensão.
Cuidados especiais devem ser tomados para se evitar a condensação de água sobre a superfície dosisoladores, especialmente quando a umidade relativa do ar estiver elevada. Por exemplo, o isolador deve sermantido na temperatura ambiente do local do ensaio pelo tempo necessário para que se alcance o equilíbriotérmico, antes do início dos ensaios. Os ensaios na condição a seco não devem ser realizados se aumidade relativa do ar for superior a 85%, exceto mediante prévio acordo comercial entre fabricante ecomprador.
Os intervalos de tempo entre aplicações consecutivas da tensão devem ser suficientes para evitar efeitosdecorrentes das aplicações prévias da tensão, tanto em ensaios disruptivos quanto nos suportáveis.
9.2 Condições atmosféricas padronizadas e fatores de correção para os ensaios elétricos
9.2.1 Condições atmosféricas padronizadas
As tensões de ensaio dos isoladores devem ser sempre referidas às condições atmosféricas padronizadasconforme a ABNT NBR 6936. Os ensaios elétricos de tensão de perfuração e de medição da tensão deradiointerferência são realizados sem correção para as condições atmosféricas padronizadas.
9.2.2 Fatores de correção para as condições atmosféricas
Os fatores de correção devem ser determinados de acordo com a ABNT NBR 6936. Se as condiçõesatmosféricas no local de ensaio forem diferentes das condições padronizadas, devem ser calculados, então,os fatores de correção para a densidade do ar (k1) e umidade do ar (k2), e determinado o produto K = k1 x k2.As tensões de ensaio devem ser, então, corrigidas como segue:
a) tensões suportáveis (em impulso atmosférico e em freqüência industrial):
tensão de ensaio aplicada = K x tensão suportável especificada;
b) tensões disruptivas (em impulso atmosférico e em freqüência industrial):
tensão disruptiva registrada =K
medidadisruptivatensão
NOTA Para os ensaios de tensão em freqüência industrial sob chuva, não devem ser aplicados fatores de correçãopara a umidade, ou seja, k2 = 1 e K = k1 .
9.3 Parâmetros de chuva artificial para ensaios na condição sob chuva
Devem ser utilizados os procedimentos padronizados para o ensaio sob chuva descritos na ABNT NBR 6936.Os parâmetros de chuva artificial devem estar em conformidade com as exigências da ABNT NBR 6936.
NOTA Quando os ensaios forem executados em isoladores utilizados nas posições horizontal ou inclinada, a direçãoda precipitação da chuva artificial sobre os isoladores deve ser definida mediante prévio acordo comercial entre fabricantee comprador.
9.4 Montagem dos isoladores para ensaios elétricos
Os isoladores devem ser montados de maneira a simular suas condições normais de uso, seguindo asinstruções para montagem indicadas em 11 a 13, específicas para cada tipo de isolador.
NOTA Outras montagens dos isoladores para os ensaios elétricos são permitidas, mediante prévio acordo comercialentre fabricante e comprador.
9.5 Ensaio de tensão de impulso atmosférico, a seco (ensaio de tipo)
O procedimento normal para a determinação do valor da tensão suportável de impulso atmosférico a seco,em unidades de isoladores e em cadeias reduzidas normalizadas, deve ser através do cálculo da tensãodisruptiva a 50% (U50) determinado por um dos métodos estatísticos descritos na ABNT NBR 6936.
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, a tensão suportável pode ser verificadaatravés do método de 15 impulsos, conforme descrito na ABNT NBR 6936.
9.5.1 Procedimento de ensaio
Deve ser utilizado o impulso atmosférico normalizado de 1,2/50 ms, conforme a ABNT NBR 6936, devendo oisolador ser ensaiado de acordo com as condições estabelecidas em 9.1 e 9.2.
Devem ser aplicados impulsos de polaridades positiva e negativa. Entretanto, quando for evidente qualpolaridade resulta na tensão suportável de menor valor, é suficiente realizar o ensaio com essa polaridade.
O número de isoladores a ser ensaiado deve ser conforme apresentado em 8.1.
9.5.2 Critério de aprovação
A tensão disruptiva de impulso atmosférico a 50%, determinada através do procedimento citadoanteriormente, deve ser corrigida em conformidade com 9.2.2.
Quando o ensaio for executado sobre uma unidade de isolador ou sobre uma cadeia reduzida normalizada, oisolador deve ser considerado aprovado no ensaio se o valor da tensão disruptiva de impulso atmosférico a50% não for inferior a [1/ (1 - 1,3 s)] = 1,04 vez o valor especificado da tensão suportável de impulsoatmosférico, onde s é o desvio-padrão (considerado igual a 3%).
Se o ensaio for efetuado em três unidades de isoladores, deve-se calcular o valor médio das três tensõesdisruptivas de impulso atmosférico a 50%. Os isoladores devem ser considerados aprovados no ensaio se ovalor médio da tensão disruptiva de impulso atmosférico a 50% atender à mesma condição citada acima.
Os isoladores não devem apresentar danos devido a esses ensaios, sendo admissíveis, entretanto, aocorrência de leves marcas na superfície das partes isolantes ou de lascas na cimentação (ou outro materialusado na montagem do isolador).
9.6 Ensaio de tensão suportável em freqüência industrial, sob chuva (ensaio de tipo)
9.6.1 Procedimento de ensaio
O circuito de ensaio deve estar em conformidade com a ABNT NBR 6936.
O isolador deve ser ensaiado de acordo com as condições estabelecidas em 9.1 e 9.2.
As características da chuva artificial devem estar em conformidade com as exigências da ABNT NBR 6936.
A tensão de ensaio a ser aplicada no isolador deve ser o valor especificado da tensão suportável emfreqüência industrial, corrigido para as condições atmosféricas verificadas por ocasião do ensaio (ver 9.2),devendo ser mantida nesse valor durante 1 min.
O número de isoladores a ser ensaiado deve estar em conformidade com 8.1.
NOTA Quando este ensaio for aplicado em isoladores para sistemas de tração elétrica, deve-se usar a freqüênciapadronizada da tensão de ensaio, mesmo para isoladores destinados a utilização em freqüências de 0 a 100 Hz.
Quando o ensaio for executado em uma unidade de isolador ou em uma cadeia reduzida normalizada, oresultado obtido deve ser considerado satisfatório se não ocorrer qualquer disrupção ou perfuração durante oensaio.
Se o ensaio for executado sobre três unidades de isoladores, o resultado deve ser considerado satisfatório,se não ocorrer qualquer disrupção ou perfuração em qualquer unidade.
À título de informação, quando solicitado pelo comprador, o valor da tensão de descarga disruptiva doisolador pode ser determinado através da elevação gradual da tensão de ensaio, a partir de um valorequivalente a cerca de 75% da tensão suportável nominal em freqüência industrial, com uma taxa deelevação de cerca de 2% dessa tensão por segundo. O valor da tensão disruptiva deve ser consideradocomo sendo a média aritmética de cinco leituras consecutivas, devendo o valor ser corrigido para ascondições atmosféricas padronizadas (ver 9.2.2) e ser registrado.
NOTAS
1 Caso ocorra disrupção em qualquer um dos isoladores ensaiados, pode ser executado um segundo ensaio namesma unidade, após terem sido verificadas as condições da chuva.
2 Deve ser observado um intervalo de 1 min entre cada uma das cinco aplicações consecutivas de tensão.
9.7 Ensaio de perfuração elétrica (somente para isoladores classe B)
O ensaio de perfuração, quando de tipo, deve ser um ensaio de perfuração elétrica sob impulso de tensão e,quando de recebimento, pode ser ou um ensaio de perfuração elétrica sob impulso de tensão ou, medianteprévio acordo comercial entre fabricante e comprador, um ensaio de perfuração elétrica sob tensão defreqüência industrial.
9.7.1 Ensaio de perfuração elétrica sob impulso de tensão (ensaio de tipo e recebimento)
9.7.1.1 Procedimento de ensaio
Deve ser executado de acordo com a ABNT NBR 15124.
9.7.1.2 Critério de aprovação
De acordo com a ABNT NBR 15124.
9.7.2 Ensaio de perfuração elétrica sob tensão de freqüência industrial (ensaio de recebimento)
Os isoladores, depois de limpos e secos, devem ser completamente imersos em um tanque contendo ummeio isolante adequado, que evite descargas superficiais. Se o tanque for de metal, suas dimensões devemser tais que a menor distância entre qualquer parte do isolador e do tanque não seja menor que 1,5 vez odiâmetro da maior saia do isolador. A temperatura do meio isolante deve estar próxima da temperatura doambiente do laboratório.
Não é possível definir exatamente as propriedades do meio isolante de imersão, mas é desejável que tenhauma pequena condutividade elétrica (resistividade de 106 W.m a 108 W.m).
A tensão elétrica deve ser aplicada entre as partes que normalmente ficam submetidas à tensão deoperação. Durante a imersão no meio isolante, devem ser tomadas precauções, a fim de evitar bolhas de arsob as saias do isolador. Os isoladores devem, de preferência, ser instalados em posição invertida, com assaias para cima.
A tensão elétrica deve ser elevada, tão rapidamente quanto possível, até o valor de tensão de perfuraçãoespecificado, e ser indicada através de um instrumento de medição adequado. Nenhuma perfuração deveocorrer abaixo do valor de tensão de perfuração especificado.
A título de informação, quando solicitado pelo comprador, a tensão pode ser elevada até que ocorra aperfuração, devendo ser registrado o valor obtido.
O procedimento da contraprova aplica-se a este ensaio, conforme estipulado em 8.3.
9.8 Ensaio de radiointerferência (ensaio de tipo)
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode-se realizar este ensaio como derecebimento.
9.8.1 Procedimento de ensaio
Conforme a ABNT NBR 15121.
9.8.2 Critério de aprovação
Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador.
9.9 Ensaio de poluição artificial (ensaio de tipo)
9.9.1 Aplicação
Este ensaio aplica-se a todos os isoladores para uso externo, devendo ser executado mediante prévio acordocomercial, indicando-se o procedimento de ensaio e o nível de poluição a serem utilizados.
9.9.2 Procedimento de ensaio
Conforme ABNT NBR 10621.
9.9.3 Critério de aprovação
Conforme ABNT NBR 10621.
9.10 Ensaio elétrico de rotina (somente para isoladores classe B de porcelana ou vidrorecozido)
Os elementos da cadeia de isoladores e os isoladores rígidos de porcelana ou vidro recozido devem sersubmetidos a uma tensão alternada aplicada de modo ininterrupto.
Os isoladores de pino devem ser mergulhados, com a parte superior virada para baixo, dentro de um tanquecontendo água numa altura suficiente para cobrir a parte do isolador onde se localiza o entalhe (ranhura)para alojamento do cabo. A tensão elétrica deve ser aplicada entre o tanque e a água que preenche o furo dopino (ver figura A.9). Alternativamente, eletrodos metálicos podem ser utilizados, desde que não haja reduçãoda solicitação elétrica sobre o isolador.
A tensão elétrica alternada a ser utilizada pode ser em freqüência industrial e em alta freqüência.
Quando for utilizada somente freqüência industrial, a tensão de ensaio deve ser aplicada durante 5 min, seminterrupção, e deve ser suficientemente alta, de modo a produzir descargas intermitentes (a cada poucossegundos).
Quando for utilizada alta freqüência, deve ser aplicada uma tensão de ensaio com uma freqüênciacompreendida entre 100 kHz e 300 kHz, pelo menos durante 5 s consecutivamente, que deve sersuficientemente alta para causar descargas contínuas na superfície do isolador. Uma tensão em freqüênciaindustrial aplicada no isolador, ou outro meio adequado, deve ser utilizada para detectar perfuração noisolador durante ou após o ensaio de alta freqüência.
Os isoladores que apresentarem perfuração durante o ensaio devem ser rejeitados.
Exceto quando especificado em contrário, esse ensaio deve ser executado após o ensaio mecânico de rotina,com o objetivo de eliminar os isoladores que possam ter sido parcialmente danificados no ensaio mecânico.
NOTAS
1 Para facilitar a execução do ensaio, a tensão de ensaio pode ser aplicada entre as ferragens do isolador, ou entre oslocais eletricamente solicitados quando o isolador estiver em uso.
2 Não é permitido o uso de qualquer dispositivo ou disposição que reduza a tensão de descarga externa.
3 Os ensaios de tensão aplicada em freqüência industrial e em alta freqüência são pouco significativos para osisoladores classe A e, por isso, é conveniente substituí-los por outro capaz de detectar as deficiências do seu corpoisolante. Para esses casos, é sugerido o ensaio de ultra-som.
4 Para determinados projetos de isoladores rígidos da classe B, pode não ser possível aplicar o ensaio descritoanteriormente. Mediante acordo comercial entre o fabricante e o comprador, o ensaio em isoladores montados pode ser,então, substituído por um ensaio realizado nos componentes isolantes, antes da montagem.
10 Procedimentos para ensaios mecânicos e outros ensaios
Esta seção apresenta os procedimentos e as exigências para a execução dos ensaios mecânicos aplicáveisaos isoladores abrangidos por esta Norma. A relação de ensaios, os arranjos de montagem e as condiçõespara aprovação são apresentados em 11 a 13, para cada tipo de isolador. Para os ensaios mecânicos eoutros ensaios, alguns procedimentos de ensaio aplicam-se tanto para os ensaios de tipo como para os derecebimento, mas os critérios de aprovação podem ser diferentes.
10.1 Verificação dimensional (ensaios de tipo e de recebimento)
As dimensões dos isoladores sob ensaio devem ser verificadas de acordo com os desenhos de referência,particularmente quanto a quaisquer dimensões para as quais tolerâncias especiais se aplicam (por exemplo,as dimensões especificadas nas ABNT NBR 7109 e ABNT NBR 10510) e quanto a detalhes que afetam aintercambiabilidade (por exemplo, as dimensões dos engates especificadas na ABNT NBR 7108).
A verificação por calibre das dimensões dos engates concha e bola de isoladores para cadeia deve serefetuada de acordo com as amostragens E1 e E2. Para outras dimensões e outros tipos de isoladores, deveser usada somente a amostragem E2.
Salvo prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, permite-se, para todas as dimensões para asquais as tolerâncias especiais não se aplicam, uma tolerância de:
± (0,04 d + 1,5) mm, para d < 300 mm e para todos os comprimentos de distância de escoamento;
1 A indicação da medição da distância de escoamento, da distância de descarga a seco e da distância de descargasob chuva para os tipos de isoladores abrangidos por esta Norma pode ser vista nas figuras A.1 a A.4.
2 Adota-se a tolerância ± (0,03 p + 0,3) mm para o passo p do isolador e exige-se que os engates que assegurama intercambiabilidade, ou seja, as dimensões da concha e bola ou garfo e olhal, estejam de acordo com aABNT NBR 7108.
As tolerâncias apresentadas acima se aplicam à distância de escoamento, mesmo se ela for especificadacomo valor nominal mínimo.
O procedimento da contraprova aplica-se a este ensaio, conforme definido em 8.3.
10.2 Ruptura eletromecânica (ensaios de tipo e de recebimento)
10.2.1 Procedimento de ensaio
Este ensaio aplica-se aos isoladores para cadeia para os quais uma perfuração elétrica interna permitirádeterminar um defeito mecânico da parte isolante.
As unidades de isoladores para cadeia devem ser submetidas, individualmente, a uma tensão de freqüênciaindustrial e a uma carga de tração mecânica aplicadas simultaneamente entre as partes metálicas. A tensãodeve ser mantida durante todo o ensaio. A tensão a ser aplicada deve ser igual ao valor da tensão suportávelem freqüência industrial sob chuva de uma cadeia reduzida normalizada, dividida pelo número de isoladoresexistentes na referida cadeia.
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, a tensão a ser aplicada pode ser igual a 60%do valor da tensão de descarga de freqüência industrial, a seco.
Com relação às dimensões essenciais, as peças de acoplamento do equipamento de ensaio devem estar deacordo com a ABNT NBR 7108. Para isoladores de sistemas de tração elétrica ou outros isoladores especiaiscobertos por esta Norma, engates especiais podem ser necessários. Peças de engate de mesma resistência(padrão ou reforçada) devem ser usadas nos ensaios de tipo e de recebimento.
A carga de tração mecânica deve ser aumentada, de forma contínua e rápida, de zero até 75% da carga deruptura eletromecânica especificada e, a partir daí, deve ser aumentada gradualmente, num tempo entre 15 se 45 s, até a ruptura eletromecânica do isolador. O valor obtido da carga de ruptura do isolador deve seranotado.
10.2.2 Critério de aprovação
Deve ser de acordo com 10.3.4.
NOTA Considera-se que o procedimento da contraprova é aplicável, conforme estabelecido em 8.3, quando oensaio de ruptura eletromecânica for efetuado como ensaio de recebimento.
10.3 Ruptura mecânica (ensaios de tipo e de recebimento)
10.3.1 Procedimento de ensaio para isoladores de pino e pilar
O isolador de pino ou pilar sob ensaio deve ser montado como especificado em 11 e 12, respectivamente,devendo ser aplicada, então, uma carga mecânica de flexão.
A carga de tração mecânica deve ser aumentada, de forma contínua e rápida, de zero até 75% da carga deruptura mecânica de flexão especificada, no caso de isolador de pino, ou da carga de ruptura mecânicaespecificada, no caso de isolador-pilar; a partir daí, deve ser aumentada gradualmente, num tempo entre 15 se 45 s, até a ruptura mecânica do isolador. O valor obtido da carga de ruptura do isolador deve ser anotado.
10.3.2 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia
Os isoladores devem ser submetidos, individualmente, a uma carga de tração aplicada entre suas partesmetálicas.
Com relação às dimensões essenciais, as peças de acoplamento do equipamento de ensaio devem estar deacordo com a ABNT NBR 7108. Para isoladores de sistemas elétricos de tração ou outros isoladoresespeciais, para os quais esta Norma se aplica, engates especiais podem ser necessários. Peças de engatede mesma resistência (padrão ou reforçada) devem ser usadas nos ensaios de tipo e de recebimento.
A carga de tração mecânica deve ser aumentada, de forma contínua e rápida, de zero até 75% da carga deruptura mecânica especificada e, a partir daí, deve ser aumentada gradualmente, num tempo entre 15 s e 45s, até a ruptura mecânica do isolador. O valor obtido da carga de ruptura do isolador deve ser anotado.
10.3.3 Critério de aprovação para isoladores de pino
O isolador deve ser considerado aprovado no ensaio se a carga de ruptura mecânica especificada foralcançada sem a ocorrência de falha mecânica da parte isolante. Adicionalmente, para os isoladores de pinoacoplado, o deslocamento residual do corpo isolante no ponto de aplicação da carga de ensaio não deve sersuperior a 20% da altura deste ponto ao plano do suporte.
O procedimento da contraprova aplica-se a este ensaio, conforme definido em 8.3.
10.3.4 Critério de aprovação para unidades de isoladores de cadeia e isoladores-pilar
A partir das cargas de ruptura individuais (X) obtidas durante os ensaios de ruptura eletromecânica oumecânica, devem ser calculados o valor médio ( X ) e o desvio-padrão (sn-1). São utilizados os seguintessímbolos:
a) CRE - carga de ruptura eletromecânica ou mecânica especificada;
b) X T - valor médio dos resultados do ensaio de tipo;
c) X 1 - valor médio dos resultados do ensaio de recebimento;
d) X 2 - valor médio dos resultados da contraprova;
e) sT - desvio-padrão dos resultados dos ensaios de tipo;
f) s1 - desvio-padrão dos resultados do ensaio de recebimento;
g) s2 - desvio-padrão dos resultados da contraprova;
Os resultados de um ensaio de tipo devem ser aceitos se:
X T ³ CRE + C0sT .
Os resultados de um ensaio de recebimento devem ser aceitos se:
1X ³ CRE + C1s1 .
É permitido o procedimento da contraprova para os ensaios de recebimento, aplicado numa amostragem comuma quantidade de isoladores em dobro, se ocorrer a seguinte condição:
CRE + C2s1 £ 1X < CRE + C1s1 .
A contraprova deve ser aceita se:
2X ³ CRE + C3s2
Na expressão anterior, o valor médio X 2 e o desvio-padrão s2 são obtidos a partir somente dos resultadosda contraprova.
Se a contraprova apresentar resultado insatisfatório, o lote deve ser considerado em desacordo com estaNorma e deve ser efetuada uma investigação das causas da falha (no caso de um lote que tenha sidodividido em lotes menores e um desses lotes menores não atenda às exigências desta Norma, a investigaçãodeve ser estendida aos demais lotes).
Os valores dos coeficientes de aceitação C0, C1, C2 e C3 a serem aplicados são especificadosem 12.1 e 13.2.
O anexo A apresenta um método de comparação dos resultados dos ensaios de tipo e de recebimento deruptura eletromecânica ou mecânica. Um esquema completo de aceitação para os ensaios de tipo e derecebimento, assim como alguns exemplos de cálculo, são apresentados no anexo B.
NOTA Quando do cálculo do desvio-padrão s, cabe destacar que se refere ao desvio-padrão de uma amostra ondeo denominador é igual a n-1.
10.4 Desempenho termomecânico (ensaio de tipo e/ou de recebimento)
10.4.1 Procedimento de ensaio
As unidades de isoladores devem ser submetidas a quatro ciclos de 24 h de resfriamento e aquecimento,com aplicação simultânea de uma carga de tração mecânica com valor entre 60% e 65% da carga de rupturaeletromecânica ou mecânica especificada. Cada ciclo de 24 h deve começar com um período de resfriamentoà temperatura de (- 30 ± 5)ºC, seguido de um período de aquecimento à temperatura de (40 ± 5)ºC.As tolerâncias dos valores das temperaturas dos ciclos quente e frio devem ser obedecidas de forma agarantir uma diferença mínima de 70ºC entre os valores medidos para essas temperaturas. As temperaturasmáxima e mínima devem ser mantidas por pelo menos 4 h consecutivas para o ciclo de temperatura. A taxade alteração de temperatura não possui importância prática e dependerá dos recursos disponíveis para aexecução do ensaio. Todas as temperaturas devem ser medidas sobre ou próximo de uma parte metálica deum dos isoladores.
A carga de tração mecânica deve ser aplicada à unidade do isolador, na temperatura ambiente, antes de seiniciar o primeiro ciclo térmico. Ela deve ser completamente removida e reaplicada no final de cada períodode aquecimento, com exceção do último. Após o quarto ciclo de 24 h, e após o resfriamento até atemperatura ambiente, a carga de tração deve ser removida. O procedimento de ensaio é representadoesquematicamente na figura A.5.
O ensaio de ruptura eletromecânica (ver 10.2) ou o ensaio de ruptura mecânica (ver 10.3) devem serexecutados no mesmo dia em que a carga de tração tenha sido removida da unidade de isolador sob ensaio.
NOTAS
1 Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode-se adotar outros valores de temperatura deciclos de resfriamento e de aquecimento, desde que a diferença mínima de 70ºC entre as temperaturas desses ciclosseja mantida.
2 As unidades de isolador podem ser acopladas juntas, em série e/ou paralelo, quando submetidas aos ciclos térmicose à carga mecânica. Quando acopladas em paralelo, as unidades de isolador devem ser igualmente tensionadas.
3 Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode-se realizar este ensaio como de recebimento.
4 Pinos de acoplamento livres, tais como os utilizados em isoladores-bastão, não devem ser incluídos nos ensaiosmecânicos, desde que não sejam parte integrante do projeto do isolador.
10.4.2 Critério de aprovação
Deve ser utilizado o mesmo critério de aprovação considerado para os ensaios de ruptura eletromecânica eruptura mecânica, conforme 10.3.4. Se qualquer isolador falhar durante os ciclos de aquecimento e deresfriamento, os isoladores devem ser considerados em desacordo com esta Norma e devem ser reprovados.
10.5 Ensaio de resistência mecânica residual (ensaio de tipo e/ou de recebimento)
10.5.1 Amostragem
Conforme a ABNT NBR 10511.
10.5.2 Procedimento de ensaio
Conforme a ABNT NBR 10511.
10.5.3 Critério de aprovação
Conforme a ABNT NBR 10511.
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode-se realizar este ensaio como derecebimento.
10.6 Verificação dos deslocamentos axial, radial e angular (ensaio de recebimento)
10.6.1 Procedimento de ensaio
A unidade de isolador para cadeia deve ser colocada, sob pequena tração mecânica, entre peças deacoplamento adequadamente montadas e que estejam em conformidade com a ABNT NBR 7108. No casode engates garfo - olhal, pode ser necessário o uso de calços para centrar os engates. Os dois engatesmetálicos devem estar no mesmo eixo vertical e livres para girar.
10.6.2 Para unidades de isoladores de disco
O engate superior deve ser uma concha ou um garfo, de modo que o isolador sob ensaio fique suspenso porsua bola ou olhal, com a campânula direcionada para a peça de montagem inferior. Dois instrumentos demedição A e B devem ser posicionados conforme mostrado na figura A.6-a, de modo a fazer contato com ocorpo isolante no ponto de máximo diâmetro e na extremidade da nervura mais externa, respectivamente.
O isolador deve ser girado em 360° e a variação máxima nas leituras dos instrumentos de medição deve seranotada.
NOTA A variação na leitura do instrumento A incluirá qualquer variação no nível da superfície do corpo isolante.Variações normalmente aceitáveis estarão dentro dos valores máximos especificados. Variações excessivas de nívelresultarão em variações nas leituras do instrumento A acima dos valores máximos especificados.
10.6.3 Para Isoladores-bastão
O instrumento de medição B deve ser posicionado como mostrado na figura A.6-b, de forma a fazer contatocom o núcleo do corpo isolante, tão próximo quanto possível do centro do isolador.
O isolador deve ser girado em 360° e a variação máxima nas leituras do instrumento de medição deve seranotada.
Além disso, o deslocamento angular µ entre engates metálicos deve ser medido por um método adequado,conforme exemplificado na figura A.7.
10.6.4 Critério de aprovação para isoladores de disco
As seguintes variações máximas nas leituras dos instrumentos de medição são apresentadas somente atítulo orientativo, uma vez que valores normativos ainda não encontram-se disponíveis:
a) variação em A: 4% do diâmetro nominal do isolador;
b) variação em B: 3% do diâmetro nominal do isolador.
O procedimento da contraprova aplica-se a este ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
10.6.5 Critério de aprovação para isoladores-bastão
As seguintes variações máximas nas leituras do instrumento de medição são apresentadas somente a títuloorientativo, uma vez que valores normativos ainda não encontram-se disponíveis:
10.6.5.1 Variação em B
a) 1,4% do comprimento do isolador, quando o comprimento for menor ou igual a 750 mm;
b) 1,2% do comprimento do isolador, quando o comprimento for maior que 750 mm.
10.6.5.2 Limites a serem atendidos pelo valor do deslocamento angular a entre os engates metálicos
a) engates garfo - olhal: a £ 4º;
b) engates concha - bola: a £ 15º;
c) outros engates: a £ 15º, exceto se acordado de outra forma entre fabricante e comprador.
O procedimento da contraprova aplica-se a este ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
10.7 Verificação do sistema de travamento (ensaio de recebimento)
Este ensaio é aplicável aos isoladores para cadeia com engates concha - bola e compreende quatro partes:
c) posição do dispositivo de travamento (aplica-se somente à cupilha);
d) ensaio de operação.
O procedimento da contraprova aplica-se aos ensaios anteriores, conforme estabelecido em 8.3.
10.7.1 Conformidade do dispositivo de travamento
O fabricante do isolador ou dos acessórios metálicos deve verificar se o dispositivo de travamento está deacordo com a ABNT NBR 7107. Essa verificação deve ser confirmada pelo certificado de ensaio a serfornecido pelo fabricante do isolador.
NOTA Se não houver evidência de que os dispositivos de travamento dos isoladores apresentados para aceitaçãopertencem ao mesmo lote para os quais o certificado foi emitido, poderão ser executados ensaios conforme aABNT NBR 7107, numa quantidade de dispositivos de travamento não superior ao tamanho da amostra E2 indicadaem 8.2.
10.7.2 Verificação do travamento
Os isoladores devem ser conectados em cadeias de duas unidades de isoladores de disco. No caso deisoladores-bastão, a unidade do isolador deve ser montada com o correspondente elo - bola. O dispositivo detravamento deve ser colocado na posição de travamento. Então, através da aplicação de movimentosequivalentes àqueles que ocorrem na condição de serviço, deve-se verificar a possibilidade de ocorrer umdesacoplamento da cadeia ou do engate elo - bola.
10.7.3 Posição do dispositivo de travamento
Para verificar a posição do dispositivo de travamento tipo cupilha, deve-se observar se, na posição detravamento, as pernas não se projetam além da entrada do soquete e se é possível introduzir umaferramenta pontuda, com diâmetro igual à metade do diâmetro do olhal, dentro do mesmo, de modo a permitirpuxar a cupilha da posição de travamento para a posição de acoplamento.
NOTAS
1 A ABNT NBR 7107 apresenta figuras que indicam as posições de acoplamento e de travamento.
2 No caso de dispositivo de travamento tipo cupilha, atenção deve ser dada ao fato de que um impacto excessivo nacabeça do pino, durante a colocação na posição de travamento, pode causar deformação e afetar a capacidade detravamento. Cuidados devem ser tomados também para garantir que o funcionamento da cupilha não seja afetado peladeformação causada ao entortar as pontas para fora.
3 Para acoplamento padrão 11, é permitido que as pernas da cupilha se estendam além da entrada do soquete, maslimitado a 5 mm.
10.7.4 Procedimento para ensaio de operação
O dispositivo de travamento deve ser colocado na posição de travamento.
a) para dispositivo de travamento tipo cupilha:
Por meio de um equipamento adequado, um esforço F deve ser aplicado ao olhal da cupilha, ao longo doseu eixo;
Por meio de uma barra de aço com seção retangular de F5 x T (ver ABNT NBR 7107 para a definição dessasdimensões), deve ser aplicada uma carga F às duas extremidades arredondadas do clipe, ao longo de seueixo.
A carga deve ser gradualmente aumentada até que o dispositivo de travamento se mova para a posição deacoplamento. A operação que resulta no deslocamento da posição de travamento para a posição deacoplamento deve ser executada três vezes, sucessivamente, devendo ser anotado, em cada operação, ovalor da carga F que causa o deslocamento. Após isso, uma carga Fmáx. , conforme apresentada no critériode aprovação a seguir, deve ser aplicada sem causar a remoção completa do dispositivo de travamento doseu alojamento.
10.7.5 Critério de aprovação para o ensaio de operação
Os valores da carga F para as três operações de deslocamento dos dispositivos de travamento devem estarcompreendidos entre os valores de Fmín e Fmáx , como especificado a seguir:
Cupilha Clipe tipo Wa) para o engate normalizado nº 11 Fmín = 30 N
Fmáx = 300 N
Fmín = 25 N
Fmáx = 250 N
Cupilha Clipe tipo W
b) para os engates normalizados nos 16A, 16B, 18, 20 e 24 Fmín = 50 N
Fmáx = 500 N
Fmín = 25 N
Fmáx = 250 N
NOTAS
1 No caso de se utilizar cupilhas fabricadas com aço inoxidável de grande dureza, as cargas de 300 Ne 500 N podem ser insuficientes para obter-se a passagem da posição de travamento para a posição de acoplamento.Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, valores mais elevados de Fmáx (até 650 N para asmontagens normalizadas 16 a 24) podem ser especificados, desde que os métodos utilizados no trabalho com circuitoenergizado permitam tais cargas mais elevadas.
2 Para as montagens normalizadas 28 e 32, os valores Fmin e Fmáx devem ser fixados mediante prévio acordocomercial entre fabricante e comprador. A título informativo, são apresentados os seguintes valores:Fmin = 100 N e Fmáx = 650 N.
10.8 Ciclo térmico (ensaio de recebimento)
Considera-se que o ensaio de ciclo térmico aplica-se a todos os tipos de isoladores, com exceção daquelesfabricados em vidro temperado. O procedimento de ensaio a ser adotado para as unidades de isoladorespara cadeia, isoladores de pino e isoladores-pilar depende do tipo do material isolante e das característicasdimensionais do isolador.
10.8.1 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia, isoladores de pino eisoladores-pilar de porcelana
Os isoladores de porcelana, com suas partes metálicas montadas, se existentes, devem ser rápida ecompletamente imersos, sem que estejam contidos em qualquer recipiente intermediário, num banho de águaquente mantido a uma temperatura de 70°C mais elevada que a temperatura do banho frio empregado naetapa seguinte, devendo ser mantidos submersos por um período de tempo T, em minutos, definido conformea seguir:
a) T = (15 + 0,7 m) min, com um máximo de 30 min para isoladores classe A (onde m é a massa do isolador,em kg);
Os isoladores devem ser retirados do banho de água quente e ser rápida e completamente imersos, sem queestejam contidos em qualquer recipiente intermediário, num banho de água fria, onde devem permanecersubmersos pelo mesmo período de tempo. Esse ciclo de aquecimento e resfriamento deve ser executadotrês vezes, sucessivamente. O tempo consumido para transferir os isoladores de um banho para outro deveser o mais curto possível e não deve exceder 30 s.
Ao término do ensaio, após ser completado o terceiro ciclo, os isoladores devem ser cuidadosamenteexaminados para verificar a existência de trincas e devem ser submetidos, então, aos ensaios de 10.8.1.1 oude 10.8.1.2.
10.8.1.1 Isoladores classe A, para os quais os ensaios mecânicos de rotina são especificados
Devem ser submetidos, por 1 min, a uma carga mecânica igual a 80% da carga mecânica de rupturaespecificada.
10.8.1.2 Isoladores classe B
Devem ser submetidos ao ensaio de tensão aplicada de freqüência industrial, por 1 min, conforme oprocedimento de ensaio de 9.10.
10.8.2 Procedimento de ensaio para unidades de isoladores para cadeia, isoladores de pino eisoladores-pilar de vidro recozido
Os isoladores de vidro recozido, com suas partes metálicas montadas, se existentes, devem ser rápida ecompletamente imersos, sem que estejam contidos em qualquer recipiente intermediário, num banho de águaquente mantido a uma temperatura qºC mais elevada que a temperatura da chuva artificial que é utilizada aseguir. Os isoladores devem ser mantidos submersos neste banho quente por um período de 15 min.Os isoladores devem ser, então, retirados do banho quente e ser rapidamente expostos a uma chuva artificialcom precipitação de 3 mm/min, sem outras características especificadas, por um período de 15 min.
Este ciclo de aquecimento e resfriamento deve ser executado três vezes, sucessivamente. O tempoconsumido para transferir os isoladores do banho quente para a chuva e vice-versa deve ser o mais curtopossível e não deve exceder 30 s.
A capacidade do vidro recozido de suportar variações de temperatura depende de vários fatores, sendo umdos mais importantes a sua composição. Dessa forma, a temperatura q deve ser determinada medianteprévio acordo comercial entre o comprador e o fabricante.
Ao término do ensaio, após ser completado o terceiro ciclo, os isoladores devem ser cuidadosamenteexaminados para verificar a existência de trincas e devem ser submetidos, então, aos ensaios de 10.8.2.1 e10.8.2.2.
10.8.2.1 Isoladores classe A, para os quais os ensaios mecânicos de rotina são especificados
Devem ser submetidos, por 1 min, a uma carga mecânica igual a 80% da carga mecânica de rupturaespecificada.
10.8.2.2 Isoladores classe B
Devem ser submetidos ao ensaio de tensão aplicada de freqüência industrial, por 1 min, conforme oprocedimento de ensaio de 9.8.
10.8.3 Procedimento de ensaio especial para isoladores de seções espessas ou de grandesdimensões
Para isoladores ou unidades de isoladores de seções espessas ou de grandes dimensões, os ensaiosdescritos em 10.8.1 e 10.8.2 podem ser muito severos e um ensaio de severidade reduzida pode, então, seraplicado mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador. Para esses casos, uma variação detemperatura de 50ºC é geralmente considerada adequada. Para efeitos práticos, isoladores rígidos ouunidades de isoladores para cadeias devem ser considerados como tendo seções espessas ou grandesdimensões, caso se enquadrem em uma das seguintes condições:
a) L > 1 200 mm;
b) D2L > 80 x 106 mm3;
c) d > 90 mm;
d) f > 25 mm.
onde:
L é o comprimento do isolador;
D é o maior diâmetro externo do isolador;
d é o diâmetro do núcleo para isoladores de núcleo sólido (ver figura A.8-a);
f é a maior espessura definida pelo diâmetro do maior círculo que pode ser inscrito dentro dos limitesda área de uma seção transversal tomada perpendicularmente ao eixo do isolador (ver figura A.8-b).
10.8.4 Especificações complementares
Para os ensaios anteriores, a quantidade de água nos tanques de ensaio deve ser suficiente para garantirque a imersão do isolador não provoque uma variação superior a ± 5ºC na temperatura da água.
As restrições ao uso de recipientes intermediários não excluem o uso de uma cesta de malha metálica, compequena massa térmica, que permita a livre circulação da água.
10.8.5 Critério de aprovação
Os isoladores devem ser considerados aprovados no ensaio se não apresentarem trincas ou perfuração ouruptura mecânica.
O procedimento da contraprova aplica-se a esse ensaio, conforme definido em 8.3.
10.9 Choque térmico (ensaio de recebimento)
Considera-se que o ensaio de choque térmico é aplicável aos isoladores de vidro temperado tipos pino, pilare disco.
10.9.1 Procedimento de ensaio
Os isoladores devem ser rápida e completamente imersos em água a uma temperatura inferior a 50°C, apósterem sido previamente aquecidos por ar quente ou outro método adequado, até atingirem uma temperaturauniforme que seja pelo menos 100°C mais elevada que a da água.
Os isoladores devem permanecer na água por pelo menos 2 min.
Os isoladores devem ser considerados aprovados no ensaio se não apresentarem quebra do componenteisolante.
O procedimento da contraprova aplica-se a esse ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
10.10 Porosidade (ensaio de recebimento)
10.10.1 Procedimento de ensaio
Fragmentos de porcelana de isoladores ou, mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador,de peças de porcelana representativas e queimadas adjacentes aos isoladores, devem ser imersos numasolução alcoólica de fucsina em 1% (1 g de fucsina em 100 g de álcool), sob uma pressão superior a 15 MPae por um período de tempo tal que o produto da pressão, em megapascal, pela duração do ensaio, em horas,não seja inferior a 180.
Os fragmentos devem ser retirados da solução, lavados e secos, e ser, então, novamente quebrados.
10.10.2 Critério de aprovação
O isolador deve ser considerado aprovado nesse ensaio se o exame a olho nu dos fragmentos recentementequebrados não revelar qualquer indício de penetração do corante. A penetração em pequenas trincassurgidas durante a preparação inicial dos fragmentos deve ser desconsiderada.
O procedimento da contraprova aplica-se a esse ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
10.11 Ensaio de zincagem (ensaio de recebimento)
As características da camada de zinco obtida, por imersão a quente, conforme exigido em 4.3, devem serverificadas através dos seguintes ensaios:
a) aderência, conforme a ABNT NBR 7398;
b) espessura, conforme a ABNT NBR 7399;
c) uniformidade, conforme a ABNT NBR 7400.
O procedimento da contraprova aplica-se a esse ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
NOTAS
1 Embora seja difícil fornecer uma recomendação geral, é possível reparar satisfatoriamente a cobertura de zinco depequenas áreas danificadas, usando, por exemplo, um método grosseiro: o reparo deve ser realizado por meio devaretas de liga de zinco com baixo ponto de fusão feitas para este propósito. A espessura da cobertura renovada deveser pelo menos igual à espessura da camada de zinco original. O tamanho máximo das áreas para as quais tal reparodeve ser considerado como aceitável dependerá do tipo de ferro e das dimensões da área a ser reparada, mas, comoguia geral, uma área com 40 mm2 é sugerida como aceitável, sendo 100 mm2 o máximo para ferragens de grandesdimensões. Contudo, o reparo da cobertura danificada deve ser permitido somente em casos excepcionais de pequenasfalhas, após acordo comercial entre fabricante e comprador. Deve-se observar que o reparo por meio de varetasmetálicas somente é possível nas partes metálicas ferrosas, pois a temperatura da parte ferrosa durante este tratamentoserá tão elevada que permitirá o uso deste método em isoladores montados.
2 O método de recuperação de áreas danificadas por zincagem a frio também é adotado.
10.12 Ensaio de verificação da rosca (ensaio de recebimento)
10.12.1 Aplicação
Este ensaio aplica-se a todos os isoladores de pino com furo roscado.
10.12.2 Procedimento de ensaio
A parte roscada (figura A.11) deve ser tal que, quando experimentada com o gabarito (ver figura A.10),apresenta uma folga de 3 mm a 19 mm entre a extremidade deste e o fundo do isolador.
10.12.3 Critério de aprovação
O número de voltas para desenroscar o gabarito deve ser pelo menos duas voltas completas para isoladorescom profundidade de rosca especificada menor do que 45 mm e pelo menos três voltas completas quando aprofundidade de rosca especificada for maior do que 45 mm.
Pequeno jogo lateral no gabarito é admissível, quando totalmente roscado, desde que cumpridas as demaisexigências desta seção.
O procedimento de contraprova aplica-se a este ensaio, conforme estabelecido em 8.3.
10.13 Ensaio de impacto (ensaio de recebimento)
10.13.1 Aplicação
Este ensaio aplica-se a isoladores de disco de porcelana ou vidro.
10.13.2 Procedimento de ensaio
Este ensaio deve ser executado somente em isoladores para cadeia. O isolador deve ser instalado noequipamento para ensaio de impacto (conforme descrito no anexo B), com suas ferragens integrantes ligadasaos conectores do equipamento e tracionadas com um esforço de 900 kgf, por meio da mola calibrada.A altura do eixo de rotação do pêndulo deve ser ajustada para que a ponta de cobre da massa de choqueatinja o ponto mais saliente da borda externa do isolador, numa direção paralela ao eixo do isolador.O sentido do impacto deve ser do pino do isolador para a campânula. A energia de impacto é obtidaerguendo-se a massa até que o ponteiro ligado à haste aponte o valor desejado na escala graduada,soltando-se, então, a massa sem lhe alterar a livre queda. Caso se deseje conhecer o valor de ruptura, aenergia de impacto pode ser elevada em degraus de 10%, com impactos sucessivos até que se produza afratura.
10.13.3 Critério de aprovação
O ensaio é considerado satisfatório quando o corpo isolante do isolador não rompe, com energia de impactoinferior à especificada.
10.14 Inspeção visual (ensaio de recebimento e de rotina)
Cada isolador deve ser examinado. A montagem das partes metálicas nas partes isolantes deve estar deacordo com o respectivo desenho de referência.
10.14.1 Isoladores de porcelana
A cor do isolador deve corresponder, aproximadamente, à cor especificada no desenho. Alguma variação nobrilho do vidrado é permitida e não deve justificar a rejeição do isolador. Isto é válido também para regiõesonde o vidrado é mais fino e, portanto, mais leve, como, por exemplo, nas bordas de pequenos raios.
As áreas especificadas como vidrado no desenho devem ser cobertas por um esmalte liso e brilhante e estarisentas de fissuras e outros defeitos prejudiciais ao desempenho do isolador em serviço.
São considerados defeitos no vidrado as áreas sem esmalte, inclusões no esmalte e pequenos orifícios.
NOTAS
1 Termo furadinho é usualmente utilizado como equivalente à expressão pequenos orifícios .
2 As áreas destinadas ao apoio do isolador para queima não devem ser consideradas como defeitos.
As tolerâncias para defeitos visuais apresentadas a seguir aplicam-se a cada unidade de isolador.
A área total de defeitos no vidrado em cada isolador, não deve ser superior a:
2mm0002
100 FD´+
onde:
D é o maior diâmetro do isolador, em milímetros;
F é a distância de escoamento do isolador, em milímetros.
A área de cada defeito no vidrado não deve ser superior a:
2mm00020
x50 FD+
onde:
D é o maior diâmetro do isolador, em milímetros;
F é a distância de escoamento do isolador, em milímetros.
Não são admitidos defeitos no vidrado do núcleo de isoladores tipo bastão de núcleo sólido.
No núcleo de outros isoladores de núcleo sólido, as áreas sem vidrado não devem exceder 25 mm2.Inclusões no vidrado da saia (devido a sujeiras de forno, na parte superior da saia, por exemplo) não devemexceder uma área total de 25 mm2 e qualquer inclusão não deve projetar-se a uma altura superior a 2 mm, apartir da superfície do isolador.
O acúmulo de inclusões (grãos de areia, por exemplo) deve ser considerado como defeito do vidrado.A área de cada um destes defeitos deve ser incluída na área total de defeitos do vidrado.
Pequenos orifícios no esmalte, de diâmetro inferior a 1,0 mm (tais como aqueles causados por partículas depó durante o processo de aplicação do vidrado) não devem ser incluídos na área total de defeitos do vidrado.Entretanto, numa área de 50 mm x 10 mm o número de pequenos orifícios no isolador não deve exceder 15.Além disso, o número total de pequenos orifícios em cada isolador não deve exceder:
500150 FD´+
onde:
D é o maior diâmetro do isolador, em milímetros;
F é a distância de escoamento do isolador, em milímetros.
A parte isolante de vidro não deve possuir defeitos na sua superfície, tais como dobras, rebarbas e cavidadesprejudiciais ao desempenho do isolador em operação, nem devem existir bolhas de ar no vidro com diâmetrosuperior a 5 mm.
NOTA As bolhas de ar não devem se situar na zona dieletricamente mais solicitada do isolador de vidro, além denão serem admitidas incrustações que possam vir a afetar a uniformidade da têmpera dos isoladores de vidro temperado.
10.15 Ensaio mecânico de rotina
10.15.1 Isoladores-pilar
O isolador a ser ensaiado deve ser fixado de forma adequada e ser submetido a uma carga mecânica deflexão igual a 50% da carga de ruptura mecânica especificada, aplicada no topo do isolador em quatrodireções mutuamente perpendiculares, com duração de 3 s pelo menos cada uma.
Os isoladores que se quebrarem ou cujas partes metálicas apresentarem rompimento ou se soltarem duranteo ensaio devem ser rejeitados.
NOTA Para certos tipos de isoladores fabricados em material cerâmico, a execução de um ensaio de ultra-som, logoapós o ensaio mecânico, pode ser útil para detectar defeitos internos ocultos no corpo isolante.
10.15.2 Unidades de isoladores para cadeia
Unidades de isoladores para cadeia classe A devem ser submetidos, durante 1 min pelo menos a uma cargade tração mecânica de valor igual a 80% da carga de ruptura mecânica especificada.
Unidades de isoladores para cadeia classe B devem ser submetidos, durante 3 s pelo menos a uma carga detração mecânica de valor igual a 50% da carga de ruptura eletromecânica especificada.
Os isoladores que se quebrarem ou cujas partes metálicas apresentarem rompimento ou se soltarem duranteo ensaio devem ser rejeitados.
NOTA Para certos tipos de isoladores fabricados em material cerâmico, a execução de um ensaio de ultra-som, logoapós o ensaio mecânico, pode ser útil para detectar defeitos internos ocultos no corpo isolante.
11 Isoladores de pino
Os ensaios apresentados na tabela 4 são aplicáveis aos isoladores de pino. Determinados ensaios sãoaplicáveis somente a determinadas classes de isoladores ou materiais.
Os números em cada quadro da primeira linha representam as quantidades de isoladores a seremsubmetidos a cada ensaio. Os códigos E1 e E2 correspondem às referências apresentadas em 8.2.A segunda linha em cada quadro indica a seção aplicável ao isolador e ao ensaio em questão.
Os ensaios de tipo aplicáveis devem ser realizados uma única vez para um determinado isolador (ver 6.1para maiores detalhes). Não é possível fazer uma comparação satisfatória entre os resultados obtidos nosensaios de tipo e de recebimento de carga mecânica de ruptura executados em isoladores de pino.
Os ensaios de recebimento aplicáveis devem ser realizados nas amostragens E1 e E2, conforme indicado natabela 4. Os tamanhos dessas amostragens devem ser determinados de acordo com 8.2. Os ensaios derecebimento devem ser realizados na seqüência indicada na tabela 4. Entretanto, é possível realizar osensaios aplicáveis somente à amostra E1 (ou E2) antes daqueles aplicáveis à outra amostragem, após teremsido realizados aqueles ensaios aplicáveis a ambas as amostragens.
Os ensaios de rotina aplicáveis devem ser realizados em todos os isoladores.
Recebimento Choque térmico N/A N/A N/A N/A E2 E2Seção ® - - - - ¬¾ 10.9 ¾¾®Perfuração sob impulso 1) E2 E2 E2 E2 E2 E2Seção ® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾9.7.1¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®Verificação da rosca E2 E2 E2 E2 E2 E2Seção ® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.12 ¾¾¾-¾¾¾¾®Porosidade E1 E1 N/A N/A N/A N/ASeção ® ¬¾ 10.10 ¾¾® - - - -Zincagem E2 E2 E2 E2 E2 E2Seção ® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.11 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾¾®Inspeção visual Todos Todos Todos Todos Todos Todos
Rotina Seção ® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.14 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾®Ensaio elétrico N/A Todos N/A Todos N/A N/ASeção ® - 9.10 - 9.10
NOTA N/A - Não aplicável.1) Opcionalmente, mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, o ensaio de perfuração pode serexecutado sob freqüência industrial (ver 9.7.2).
11.1 Montagens padronizadas para ensaios de isoladores de pino
11.1.1 Montagem padronizada para ensaios elétricos
Dependendo do tipo de isolador de pino, duas montagens de ensaio sobre a cruzeta suporte podem serusadas.
11.1.1.1 Para isoladores de pino cujo componente isolante não tem contato com a estrutura suporte,quando em operação
O objeto sob ensaio deve ser montado verticalmente sobre um pino metálico com diâmetro não inferior a16 mm e comprimento tal que a menor distância de arco a seco entre o eletrodo superior e a cruzeta suporteseja 25% a 50% maior que a distância de arco a seco do isolador. O pino deve ser coaxial com o objeto sobensaio. Se o isolador dispuser de um pino integral (cimentado), este deve ser usado.
11.1.1.2 Para isoladores de pino cujo componente isolante está em contato com a estrutura suporte,quando em operação
O objeto sob ensaio deve ser fixado diretamente na cruzeta suporte, conforme sua condição de uso.
A menos que especificado em contrário, a cruzeta suporte deve ser horizontal, reta, com superfície lisa,aterrada, constituída por uma estrutura metálica de perfil U invertido, com uma largura horizontal não menorque 76 mm e não maior que 152 mm. A cruzeta deve ser colocada a 1 m do solo pelo menos e deveapresentar comprimento não inferior a 1 m.
Um condutor com diâmetro não inferior a 13 mm deve ser colocado ortogonalmente com a cruzeta suporte ese estender além da saia superior por pelo menos duas vezes a altura do isolador, em ambas as direções.O condutor deve ser encaixado horizontalmente no entalhe existente no lado do isolador. Um fio metálico,com diâmetro mínimo de 2,5 mm, deve dar no mínimo uma volta no pescoço do isolador e ser enrolado sobreo condutor por uma distância aproximadamente igual a duas vezes o diâmetro da saia superior, estendendo-se igualmente dos dois lados do isolador, com a finalidade de fixar o condutor no isolador. O comprimentodeste fio deve ser escolhido de modo a evitar que suas extremidades atuem como fonte de centelhamentos.Para ensaios sob chuva, o condutor deve ser colocado em posição perpendicular à direção da chuva e nolado do isolador mais próximo do dispositivo de chuva artificial.
Nenhum outro objeto deve ficar a uma distância inferior a 1 m ou a 1,5 vez a altura do isolador, prevalecendoa que for maior. Se o isolador dispuser de um grampo de fixação, o condutor deve ser alojado no grampo.A tensão de ensaio deve ser aplicada entre o condutor e a terra.
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode ser utilizado um fio ou amarração não-metálicos.
11.1.2 Montagem para ensaios elétricos representando condições de serviço
Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, os ensaios elétricos em isoladores de pinopodem ser executados sob condições que reproduzam as de operação, da forma mais fiel possível. O nívelde similaridade deve ser obtido mediante prévio acordo entre fabricante e comprador, levando emconsideração todos os fatores que podem afetar o comportamento do isolador e os resultados obtidos.
NOTA Sob estas condições não padronizadas, as características obtidas podem diferir dos valores medidos quandosão empregados os métodos de montagem padronizados.
11.1.3 Montagem para ensaio de ruptura mecânica
Se o pino e o componente isolante puderem ser separados, o isolador deve, então, ser montado sobre umpino fixado rigidamente, capaz de suportar a carga mecânica de ruptura especificada sem sofrerdeformações apreciáveis.
Para isoladores com pino cimentado, o ensaio deve ser executado no isolador completo.
A carga mecânica deve ser aplicada perpendicularmente ao eixo do isolador, no plano do condutor, por meiode um laço feito com fio envolvendo o pescoço do isolador. O laço deve ser posicionado de modo queesforços localizados no pescoço do isolador sejam evitados. Se o isolador for fornecido com grampo defixação, a carga mecânica deve ser aplicada de modo a reproduzir, da forma mais fiel possível, assolicitações da condição em operação.
12 Isoladores-pilar
Os ensaios apresentados na tabela 6 são aplicáveis aos isoladores-pilar. Determinados ensaios sãoaplicáveis somente a determinadas classes de isoladores ou materiais.
NOTA Isoladores-pilar classe B devem ser submetidos aos ensaios aplicáveis aos isoladores de pino classe B.
Os números em cada quadro da primeira linha representam as quantidades de isoladores a seremsubmetidos a cada ensaio. Os códigos E1 e E2 correspondem às referências apresentadas em 8.2.A segunda linha em cada quadro indica a seção aplicável ao isolador e ao ensaio em questão.
Os ensaios de tipo aplicáveis, conforme indicado na tabela 6, devem ser realizados uma única vez para umdeterminado isolador (ver 6.1 para mais detalhes).
Os ensaios de recebimento aplicáveis devem ser realizados nas amostragens E1 e E2 conforme indicado natabela 5. Os tamanhos dessas amostragens devem ser determinados de acordo com 8.2. Os ensaios derecebimento devem ser realizados na seqüência indicada na tabela 6. Entretanto, é possível realizar osensaios aplicáveis somente à amostragem E1 (ou E2) antes daqueles aplicáveis à outra amostragem, apósterem sido realizados aqueles ensaios aplicáveis a ambas as amostragens.
Os ensaios de rotina aplicáveis devem ser realizados em todos os isoladores.
As montagens específicas aplicáveis aos isoladores pilar são apresentadas em 12.2.
12.1 Coeficientes para análise estatística dos resultados dos ensaios de isoladores-pilar
12.1.1 Coeficiente para ensaio de tipo
Para análise dos resultados do ensaio de tipo de ruptura mecânica em isoladores-pilar, deve ser usado oseguinte coeficiente: C0 = 1,2.
12.1.2 Coeficientes para ensaios de recebimento
Para análise dos resultados dos ensaios de recebimento de ruptura mecânica em isoladores-pilar, devem serusados os coeficientes apresentados na tabela 5.
Tabela 5 Coeficientes para ensaio de ruptura mecânica
Tabela 6 Isoladores-pilar - Ensaios aplicáveis e respectivas amostragens
Material Þ Porcelana Vidro recozido Vidro temperadoAltura1) Þ H £ 600 H > 600 H £ 600 H > 600 H £ 600 H > 600Classe Þ A A A A A AEnsaios aplicáveis Amostragem
Verificação das dimensões 5 5 5 5 5 5Seção® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.1 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾¾®Tensão suportável deimpulso atmosférico , a seco
Seções® ¬¾¾¾¾ 10.3.1 10.3.4 12.1.2 12.2.3 ¾¾¾¾¾®Choque térmico N/A N/A N/A N/A E2 E2Seção® - - - - ¬¾ 10.9 ¾¾®Porosidade E1 E1 N/A N/A N/A N/ASeção® ¬¾ 10.10 ¾¾® - - - -Perfuração sob impulso 2, 3) N/A N/A N/A N/A N/A N/ASeção® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 9.7.1 ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾®Zincagem E2 E2 E2 E2 E2 E2Seção® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.11 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾¾®Inspeção visual Todos Todos Todos Todos Todos Todos
Rotina Seção® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.14 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾¾®Ensaio mecânico Todos Todos Todos Todos Todos TodosSeção® ¬¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ 10.15 ¾¾¾¾¾¾¾-¾¾¾¾®
NOTA N/A: Não aplicável.1) H é a altura total nominal do isolador-pilar, em milímetros (ver ABNT NBR 12459).2) Opcionalmente, mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, o ensaio de perfuração pode serexecutado sob freqüência industrial (ver 9.7.2).3) Este ensaio somente se aplica a isoladores-pilar classe B.
12.2 Montagens padronizadas para os ensaios de isoladores-pilar
12.2.1 Montagem padronizada para ensaios elétricos
O isolador deve ser montado verticalmente no centro de uma estrutura metálica horizontal, aterrada,constituída por uma viga de ferro em U com as abas viradas para baixo. Essa estrutura deve ter uma larguraaproximadamente igual ao diâmetro da base do isolador sob ensaio e um comprimento pelo menos igual aduas vezes a altura do isolador. Deve ser instalada a pelo menos 1 m do solo.
Nenhum outro objeto deve ficar a uma distância inferior a 1 m ou a 1,5 vez a altura do isolador, prevalecendoa que for maior.
Um condutor com diâmetro não inferior a 13 mm deve ser colocado ortogonalmente com a cruzeta suporte ese estender além da saia superior por pelo menos duas vezes a altura do isolador, em ambas as direções.O condutor deve ser encaixado horizontalmente no entalhe existente no lado do isolador. Um fio metálico,com diâmetro mínimo de 2,5 mm, deve dar no mínimo uma volta no pescoço do isolador e ser enrolado sobreo condutor por uma distância aproximadamente igual a duas vezes o diâmetro da saia superior, estendendo-se igualmente dos dois lados do isolador, com a finalidade de fixar o condutor no isolador. O comprimentodeste fio deve ser escolhido de modo a evitar que suas extremidades atuem como fonte de centelhamentos.Para ensaios sob chuva, o condutor deve ser colocado em posição perpendicular à direção da chuva e nolado do isolador mais próximo do dispositivo de chuva artificial.
NOTA Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, pode ser utilizado um fio ou amarraçãonão-metálicos.
Se o isolador dispuser de um grampo de fixação, o condutor deve ser alojado no grampo.
A tensão de ensaio deve ser aplicada entre o condutor e a terra.
12.2.2 Montagem para ensaios elétricos representando condições de serviço
Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, os ensaios elétricos em isoladores-pilarpodem ser executados sob condições que reproduzam as de operação, da forma mais fiel possível. O nívelde similaridade deve ser obtido mediante prévio acordo entre fabricante e comprador, levando emconsideração todos os fatores que podem afetar o comportamento do isolador e os resultados obtidos.
NOTA Sob estas condições não padronizadas, as características obtidas podem diferir dos valores medidos quandosão empregados os métodos de montagem padronizados.
12.2.3 Montagem para ensaios de ruptura mecânica
Os isoladores-pilar devem ser montados numa estrutura rigidamente fixada, capaz de suportar, semdeformações apreciáveis, as cargas às quais os isoladores serão submetidos durante os ensaios.O(s) mesmo(s) pino(s) ou parafuso(s) de fixação deve(m) ser empregado(s) tanto no ensaio de tipo quantono de recebimento. Se o(s) pino(s) ou parafuso(s) for(em) separável(is), a resistência dessas partes pode seraumentada para a execução do ensaio de ruptura mecânica do isolador.
A carga mecânica deve ser aplicada perpendicularmente ao eixo do isolador e ao eixo do condutor.Para isoladores sem engates metálicos no topo, a carga deve ser aplicada por meio de um laço feito com fioenvolvendo o pescoço do isolador. Esse laço deve ser posicionado de modo a se evitar esforços localizadosno pescoço do isolador. Para isoladores com engates metálicos no topo, a carga deve ser aplicada nessesengates. Se o isolador for provido de grampo metálico, a carga mecânica deve ser aplicada, mediante prévioacordo comercial entre fabricante e comprador, de tal modo que reproduza, da forma mais fiel possível, assolicitações da condição em operação.
Os ensaios apresentados na tabela 9 são aplicáveis às unidades de isoladores para cadeia. Determinadosensaios são aplicáveis somente a determinadas classes de isoladores ou materiais. Os números em cadaquadro da primeira linha representam as quantidades de isoladores a serem submetidos a cada ensaio.Os códigos E1 e E2 correspondem às referências apresentadas em 8.2. A segunda linha em cada quadroindica a seção aplicável ao isolador e ao ensaio em questão.
Os ensaios de tipo aplicáveis devem ser realizados uma única vez para um determinado isolador ou isoladorde projeto equivalente (ver 6.1 e 13.1 para maiores detalhes).
Os ensaios de recebimento aplicáveis devem ser realizados nas amostragens E1 e E2 conforme indicado natabela 9. Os tamanhos dessas amostras devem ser determinados de acordo com 8.2. Os ensaios derecebimento devem ser realizados na seqüência indicada na tabela 7. Entretanto, é possível realizar osensaios aplicáveis somente à amostragem E1 (ou E2) antes daqueles aplicáveis à outra amostragem, apósterem sido realizados aqueles ensaios aplicáveis a ambas as amostragens.
Os ensaios de rotina aplicáveis devem ser realizados em todos os isoladores.
As montagens específicas aplicáveis às unidades de isoladores para cadeia são apresentadas em 8.2.
13.1 Prescrições referentes aos ensaios de tipo de isoladores para cadeia
13.1.1 Ensaios elétricos de tipo em isoladores para cadeia
Os ensaios elétricos de tipo executados sobre cadeias reduzidas normalizadas têm por objetivo fornecer umacomparação de desempenho, numa mesma base, de diferentes unidades de isoladores para cadeia, levandoem consideração o efeito da presença de unidades adjacentes. O desempenho especificado e os resultadosdos ensaios em cadeias reduzidas normalizadas devem ser expressos em quilovolts por metro.
NOTA O desempenho especificado e os resultados dos ensaios obtidos em cadeias reduzidas normalizadas nãopodem ser estendidos linearmente para cadeias de comprimentos maiores. No entanto, se o ensaio de tensão suportávelfor executado em duas cadeias de diferentes tamanhos (por exemplo, 1 m e 2 m), então, os resultados podem ser usadospara interpolação linear de modo a obter-se informações sobre o desempenho de cadeias cujos comprimentos estejamentre os dois comprimentos ensaiados.
Uma unidade de isolador para cadeia eletricamente equivalente, conforme indicado em 6.1, é um isoladorfeito na mesma fábrica, com os mesmos materiais e com o mesmo processo e que tenha, ainda, ascaracterísticas apresentadas em 13.1.1.1 e 13.1.1.2.
13.1.1.1 Para isoladores-bastão
a) o diâmetro nominal do núcleo é igual ou menor;
b) a distância nominal entre saias é igual, com tolerância de ± 5%;
c) a projeção da saia é igual, com tolerância de ± 5%;
d) o perfil da saia é o mesmo.
13.1.1.2 Para isoladores de disco
a) o corpo isolante é o mesmo;
b) o passo nominal é igual com tolerância de ± 5%.
13.1.2 Ensaios mecânicos de tipo em isoladores para cadeia
Uma unidade de isolador para cadeia mecanicamente equivalente, conforme indicado em 6.1, é um isoladorfeito na mesma fábrica, com os mesmos materiais e com o mesmo processo, pertencente à mesma classemecânica, e que tenha o mesmo tipo de acoplamento e o mesmo projeto de conexão entre o corpo isolante eas ferragens. Deve ter, ainda, as características apresentadas em 13.1.2.1 e 13.1.2.2.
13.1.2.1 Para isoladores-bastão
a) o diâmetro nominal do núcleo é o mesmo;
b) a distância nominal entre saias é igual ou maior;
c) a projeção nominal da saia é igual ou menor;
d) a distância de escoamento nominal é igual ou menor;
e) a distância de arco a seco nominal é igual ou menor.
13.1.2.2 Para isoladores de disco
a) o diâmetro nominal é igual ou menor;
b) a distância de escoamento nominal é igual ou menor.
13.2 Coeficientes para análise estatística dos resultados dos ensaios de isoladores paracadeia
13.2.1 Coeficientes para ensaios de tipo
O coeficiente C0 apresentado na tabela 7 deve ser usado para a análise dos resultados dos ensaios de tipode ruptura mecânica, de ruptura eletromecânica e de desempenho termomecânico em isoladores paracadeia.
Tabela 7 Coeficiente para ensaios deruptura mecânica de tipo
Tamanho da amostraCoeficiente
5 10
C0 1,2 0,72
13.2.2 Coeficientes para ensaios de recebimento
Os coeficientes da tabela 8 devem ser usados para a análise dos resultados dos ensaios de recebimento deruptura mecânica e de ruptura eletromecânica em isoladores para cadeia.
Tabela 8 Coeficiente para ensaios de ruptura mecânicade recebimento
1) 1 CRN: ensaio a ser aplicado em uma cadeia reduzida normalizada.2) 1 ou CRN: ensaio a ser aplicado ou em um isolador ou em uma cadeia reduzida normalizada.3) As amostragens E1 e E2 devem ser utilizadas para a verificação das dimensões do sistema de acoplamento. Para asdemais dimensões, deve ser utilizada somente a amostragem E2 (ver seção 10.1).4) Quando aplicável.5) Opcionalmente, mediante prévio acordo comercial, o ensaio de perfuração pode ser executado sob freqüênciaindustrial.6) Pode ser executado como ensaio de recebimento mediante prévio acordo comercial.
13.3 Montagem padronizada para os ensaios elétricos em unidades de isoladores paracadeia
Os detalhes de montagem para ensaios elétricos são aplicáveis a:
a) cadeias reduzidas normalizadas, consistindo em unidades de isoladores de disco ou unidades deisoladores bastão;
b) cadeia de isoladores bastão com comprimento maior que 1 m ou unidades de isoladores bastão para usocomo únicos componentes de cadeias.
A unidade de isolador para cadeia ou a cadeia de isoladores sob ensaio deve ser suspensa verticalmente pormeio de um laço feito com um fio aterrado ou outro condutor adequado, a partir de uma estrutura suporte.A distância entre o topo do engate metálico e a estrutura suporte não deve ser inferior a 1 m. Nenhum outroobjeto deve ficar a uma distância inferior a 1,5 vez o comprimento do objeto sob ensaio.
Um condutor de comprimento adequado, com a forma de uma haste metálica, lisa e reta, ou um tubo, devemser fixados no engate metálico localizado na parte inferior do objeto sob ensaio, de modo que repouse numplano horizontal. A distância entre a última saia do objeto sob ensaio e a face superior do condutor deve sertão curta quanto possível, porém maior que 0,5 vez o diâmetro do isolador posicionado mais abaixo.
O diâmetro do condutor deve ser no mínimo de 25 mm e seu comprimento igual a aproximadamente 3 m.
Deve-se tomar precauções de modo a evitar que ocorram descargas disruptivas nas extremidades docondutor.
A tensão de ensaio deve ser aplicada entre o condutor e a terra.
14 Isoladores para sistemas de transporte à tração elétrica
Conforme apresentado na introdução, não há uma tabela específica para os isoladores para sistemas detransporte à tração elétrica uma vez que tais isoladores são, normalmente, quaisquer um dos outros três tipostratados por esta Norma. Os ensaios aplicáveis ao tipo de isolador correspondente devem ser realizadosjuntamente com o ensaio combinado de flexão/tração, quando aplicável.
Os arranjos de montagem específicos para os isoladores para sistemas de transporte à tração elétrica sãoapresentados em 14.1. As demais exigências são aquelas aplicáveis ao tipo do isolador utilizado, conformeseções 11, 12 e 13.
Adicionalmente aos ensaios normalmente requeridos, a execução de ensaios de flexão ou de tração pode sernecessária para isoladores sujeitos a tais esforços quando em serviço. A realização desses ensaios, bemcomo os respectivos procedimentos de ensaio, arranjos de montagem e critérios de aprovação, devem serobjeto de prévio acordo comercial entre fabricante e comprador.
14.1 Montagens padronizadas para ensaios elétricos de isoladores para sistemas detransporte à tração elétrica
14.1.1 Montagem padronizada
14.1.1.1 Isoladores instalados na posição vertical
O isolador deve ser suspenso verticalmente por meio de um laço metálico ou uma haste metálica, a partir deum suporte aterrado. A distância entre o topo da campânula do isolador e o ponto de fixação no suporte nãodeve ser inferior a 1 m. Na extremidade inferior do isolador, uma haste metálica com 1 m de comprimentodeve ser fixada ao isolador e mantida na posição vertical.
Nenhum outro objeto deve ficar a uma distância inferior a 1 m ou a 1,5 vez a altura do isolador, prevalecendoa que for maior, em relação ao eixo do isolador ou à extremidade da haste metálica.
A tensão elétrica de ensaio deve ser aplicada entre a haste metálica na porção inferior do isolador e o pontode fixação aterrado.
14.1.1.2 Isoladores instalados na posição horizontal
O isolador deve ser ancorado por meio de um cabo ou uma haste metálica, conectados com a terra.A distância entre a extremidade externa da ferragem do isolador e o ponto de ancoragem não deve serinferior a 1 m. A outra extremidade do isolador deve ser provida de uma haste metálica comaproximadamente 1 m de comprimento, devendo todo o arranjo ser mantido, por meios adequados, numaposição a mais horizontal possível.
Nenhum outro objeto deve ficar a uma distância inferior a 1 m ou a 1,5 vez a altura do isolador, prevalecendoa que for maior, em relação ao eixo do isolador ou à extremidade da haste metálica.
A tensão elétrica de ensaio deve ser aplicada entre a extremidade da haste metálica e o ponto de ancoragematerrado.
14.1.2 Montagem representando condições de serviço
Mediante prévio acordo comercial entre fabricante e comprador, os ensaios em isoladores para sistemas detransporte à tração elétrica podem ser realizados sob condições que reproduzam, da forma mais fiel possível,as condições de serviço. A extensão em que as condições de serviço devem ser reproduzidas devem serpreviamente acordadas entre fabricante e comprador, levando em conta os fatores que podem influenciar odesempenho do isolador.
NOTA Sob tais condições não - padronizadas, as características podem diferir daqueles valores obtidos através dautilização do método padronizado de montagem.
a - Rosca do Isolador b - Detalhe da rosca do isolador
c - Rosca de chumbo ou madeira para isolador depino D, L e conicidade conforme tabela A.2
d - Detalhe da rosca do pino
Tabela A.2 Dados da rosca de chumbo ou madeira
D - Nominal 25 mm 35 mmD - Real 25,4 mm 34,9 mmL - Mínimo 40 mm 45 mmNúmero mínimo de voltas 2 3Conicidade nominal 1:16 1:16Passo de rosca 6,4 mm 6,4 mm
a - Acessório para tipo bola b -Acessório para tipo olhal
Figura B.3 Acessório de fixação do isolador de disco no aparelho de impacto
Figura B.4 Detalhes da massa de choque
B.1 Determinação do peso efetivo do pêndulo
a) levantar o pêndulo até que o indicador esteja na marca de 90 kgf-cm;
b) colocar a ponta de cobre da massa de choque na balança e adicionar chumbo até que a balança indique0,166 kg.
B.2 Posição do isolador para a prova
A posição correta do isolador deve ser tal que o choque se dê com o centro da ponta de cobre da massa dechoque e que o movimento do pêndulo se faça no plano vertical passando pelo eixo do isolador.
B.3 Montagem do isolador
O olhal A deve ser ajustado pelas porcas 1 e 2 , a fim de levar a borda do disco do isolador a umadistância de, aproximadamente 2 mm da ponta de cobre da massa de choque, quando esta estiver navertical.
As porcas 1 e 2 também são ajustadas para levar o copo B a uma distância de 6 mm da estrutura C .O isolador deve então ser colocado apertando-se a porca D até que o copo B apenas toque aestrutura C . O isolador está então na devida posição, sob a ação de uma carga de 900 N e o efeito da molaestá eliminado.
O pêndulo e a escala são movidos para baixo ou para cima até se obter a posição correta.
Método para comparação dos resultados dos ensaios de tipo e derecebimento de ruptura eletromecânica e mecânica
Com a finalidade de verificar se os isoladores ensaiados em um ensaio de tipo de ruptura eletromecânica oumecânica são representativos daqueles submetidos a um ensaio de recebimento, devem ser comparados osvalores das médias (Distribuição de Student) e dos desvios-padrão (distribuição c2) obtidos a partir dosresultados dos ensaios. Assim, tem-se:
1X = Valor médio de ruptura do ensaio de recebimento;
2X = Valor médio de ruptura da contraprova;
s1 = Desvio-padrão do ensaio de recebimento;
s2 = Desvio-padrão do ensaio de contraprova;
TX = Valor médio de ruptura do ensaio de tipo;
sT = Desvio-padrão do ensaio de tipo.
NOTA Quando do cálculo do desvio-padrão s, deve-se destacar que este é o desvio-padrão da amostra cujodenominador é igual a n - 1.
Se os limites apresentados a seguir forem respeitados, existe uma grande probabilidade (95%) dosisoladores pertencerem ao mesmo tipo. Os limites são baseados na amostragem de cinco ou dez unidadespara o ensaio de tipo. A não-conformidade com estes limites não acarreta a rejeição do lote.
C.1 Para o caso sem contraprova
| TX - 1X | < a . 22
2T b ´+ e c
T
1 <
Tabela C.1 Valores das constantes
Ensaio de tipo em cinco unidadesTamanho da amostra: E1
Ensaio de tipo em dez unidadesTamanho da amostra: E1Constantes
Ilustração do procedimento para aceitação dos ensaios de tipo e derecebimento mecânicos e eletromecânicos para isoladores-pilar e para
unidades de isoladores para cadeia
D.1 Fluxogramas
Os fluxogramas ilustram o procedimento de aceitação dos ensaios de tipo (figura D.1) e dos ensaios derecebimento (figura D.2), quando é utilizada a avaliação estatística por variáveis. A figura D.3 apresenta ofluxograma da comparação dos resultados dos ensaios de tipo e de recebimento.
Carga mecânicaespecificada
CRE
Ensaio de ruptura mecânicaou eletromecânica
cinco ou dezelementos
Avaliação de :
X T = ..............sT = .............
X T ³ CRE + C1 sT ?
Sim
Não
Aceita-se Não conforme
Figura D.1 Fluxograma para aceitação dos ensaios de tipo mecânicos ou eletromecânicos
D.2 Exemplos de cálculo de aceitação e de rejeição
A avaliação estatística dos resultados de ensaio por variáveis provoca uma certa dúvida das idéiasassociadas aos ensaios analisados por atributos. Para facilitar a compreensão, a tabela D.1 apresenta quatroexemplos que ilustram o cálculo do valor médio e do desvio-padrão de diversos resultados de ensaio.
O exemplo no 1 mostra que um lote pode ser aceito mesmo que o valor mínimo seja inferior à carga deruptura especificada.
No exemplo no 2 o valor mínimo é superior em todos os casos, mas a aceitação somente é obtida após aaplicação do critério da contraprova.
O exemplo no 3 é semelhante, porém o lote é rejeitado sem possibilidade de contraprova.
O exemplo no 4 mostra a aceitação, mas os resultados dos ensaios de tipo e de recebimento não sãohomogêneos. Pode ser necessária a realização de uma investigação.
A tabela D.2 é um formulário em branco que pode ser utilizado para a avaliação dos resultados reais dosensaios.
NOTA Quando do cálculo do desvio-padrão s, deve-se destacar que este é o desvio-padrão da amostragem cujodenominador é igual a n - 1.
