Quando os ensaios nas condições diferentes ou mais severas são acordados entre o usuário e o fabricante original, este Relatório Técnico pode servir como um guia.

A ABNT IEC/TR 61641 de 12/2019 – Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão em invólucro — Guia para o ensaio em condição de arco devido a uma falha interna fornece as orientações sobre os métodos de ensaio dos conjuntos de manobra e comando em condições de arco desenvolvido no ar devido a uma falha interna. O objetivo deste ensaio é avaliar a aptidão do CONJUNTO de limitar o risco de lesões corporais e os danos aos CONJUNTOS, assim como sua capacidade ao serviço contínuo e posterior a um arco devido a uma falha interna. O procedimento de ensaio fornecido neste Relatório Técnico é aplicável somente: aos conjuntos de manobra e comando de baixa tensão fechados, montados sobre o solo ou fixados na parede, de acordo com a NBR IEC 61439-2 (Conjuntos de manobra e comando de potência – CONJUNTOS MCP). Este Relatório Técnico pode ser utilizado como referência para os ensaios de falha por arco de outros produtos, mas as adaptações dos procedimentos de ensaio e dos critérios de aceitação podem ser aplicadas levando em consideração as especificidades destes outros CONJUNTOS ou produtos. Aplica-se ainda se as portas e as tampas do CONJUNTO estiverem fechadas e bem fixadas.
Quando os ensaios nas condições diferentes ou mais severas são acordados entre o usuário e o fabricante original, este Relatório Técnico pode servir como um guia. O procedimento de ensaio indicado neste Relatório Técnico leva em consideração: os efeitos da sobrepressão interna nas tampas, portas, etc.; os efeitos térmicos do arco ou suas origens nos invólucros, assim como os gases quentes e as partículas incandescentes. O procedimento de ensaio fornecido neste Relatório Técnico não abrange: outros efeitos que possam constituir um risco, como os gases tóxicos e os ruídos altos; as condições durante um trabalho de manutenção, a abertura de portas ou outros; acesso à parte superior e inferior do CONJUNTO. Este é um ensaio voluntário feito a critério do fabricante original.
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A série ABNT NBR IEC 61439 indica as regras e os requisitos para as características da interface, condições de utilização, construção e desempenho e para a verificação dos conjuntos de manobra e comando de baixa tensão, daqui por diante chamados de CONJUNTOS. O principal objetivo destas normas é atingir uma operação segura dos conjuntos de manobra e comando de baixa tensão nas condições de operação normais e anormais, por exemplo, em caso de sobretensões, sobrecargas ou as correntes de curtos-circuitos. Nenhum requisito de característica, de projeto e de verificação é dado no caso de uma falha por arco no interior do CONJUNTO.
Um arco interno, entretanto, pode não ser completamente excluído. Nos raros casos em que eles ocorrem, as falhas por arco interno são geralmente causadas pelo seguinte: materiais condutores inadvertidamente deixados nos CONJUNTOS durante a fabricação, instalação ou manutenção; defeitos de material ou de qualificação do pessoal; entrada de pequenos animais, por exemplo, ratos, cobras, etc.; utilização de um CONJUNTO incorreto para a aplicação, que resulte em superaquecimento e, consequentemente, em falha por arco interno; condições inapropriadas de utilização; operação incorreta; ou alta de manutenção.
A ocorrência de um arco no interior dos CONJUNTOS está associada a vários fenômenos físicos. Por exemplo, a energia do arco resultante de um arco desenvolvido no ar à pressão atmosférica no interior do invólucro causará uma sobrepressão interna e um superaquecimento local, o que provocará os esforços mecânicos e térmicos no CONJUNTO. Além disso, os materiais envolvidos podem gerar produtos de decomposição quente, seja sob a forma de gases, seja sob a forma de vapores, que podem escapar ao exterior do invólucro.
Devido ao risco de lesões às pessoas, danos e perda da alimentação devido às falhas por arco, existe uma demanda para os CONJUNTOS submetidos aos ensaios contra as falhas por arco, embora se considere que uma falha por arco em um CONJUNTO seja improvável. O objetivo deste Relatório Técnico é fornecer orientações sobre os métodos de ensaio dos CONJUNTOS sob condições de arco desenvolvidas no ar, devido a uma falha interna.
A capacidade de um CONJUNTO de atender aos ensaios de acordo com este Relatório Técnico é somente um aspecto da avaliação do risco potencial associado a uma falha por arco em um CONJUNTO. As competências das pessoas que têm acesso ao CONJUNTO, os equipamentos de proteção individual (EPI) utilizados, os procedimentos de trabalho aplicados e as condições nas quais o CONJUNTO está instalado são outros aspectos a serem considerados.
A possibilidade de uma falha por arco em um CONJUNTO pode ser reduzida pela adição de uma isolação sólida adequada para todos os condutores. Estes CONJUNTOS são classificados na classe de arco I. Este Relatório Técnico não fornece qualquer indicação de desempenho no caso da possibilidade de uma falha por arco em um CONJUNTO de classe de arco I.
As informações gerais sobre o comportamento da falha por arco e as medidas possíveis de proteção do ponto de vista do usuário de um CONJUNTO são fornecidas no ABNT IEC/TR 61439-0:2017, C.3, e também no Anexo A deste Relatório Técnico. De acordo com suas características em condições de arco, os CONJUNTOS podem ser classificados pelo fabricante original em: Classe de arco A – CONJUNTO que oferece uma proteção pessoal nas condições de arco por áreas ensaiadas por arco, conforme os critérios 1 a 5 nas condições de arco definidas em 8.7, e pelas áreas protegidas da formação de arco, se existirem; Classe de arco B – CONJUNTO que oferece uma proteção pessoal e do CONJUNTO nas condições de arco por áreas ensaiadas por arco, conforme os critérios 1 a 6 nas condições de arco definidas em 8.7, e pelas áreas protegidas da formação de arco, se existirem; Classe de arco C – CONJUNTO que oferece uma proteção pessoal e do CONJUNTO nas condições de arco por áreas ensaiadas por arco, conforme os critérios 1 a 7 nas condições de arco com funcionamento limitado definido em 8.7, e pelas áreas protegidas da formação de arco, se existirem; Classe de arco I – CONJUNTO que oferece um risco reduzido de falhas por arco, pois é constituído somente de áreas protegidas à formação de arco.
Adicionalmente, o CONJUNTO é classificado como a seguir, de acordo com o tipo de pessoas que têm acesso à área onde o CONJUNTO é instalado: acesso restrito (disposição-padrão); acesso não restrito (disposição especial). Ao considerar a proteção contra as falhas por arco interno em relação aos CONJUNTOS, convém que a primeira medida de proteção seja, sempre que possível, localizar o CONJUNTO em uma área onde o acesso seja reservado apenas às pessoas autorizadas. A menos que especificamente acordado entre o usuário e o fabricante original, o acesso restrito é aplicável.
O funcionamento dos CONJUNTOS de acordo com a NBR IEC 61439-2 por pessoas comuns não é previsto. No entanto, eles podem ser acessíveis por pessoas comuns, por exemplo, quando eles são instalados em um local de trabalho em geral, sem quaisquer medidas e/ou regras de segurança complementares.
Adicionalmente, os regulamentos de segurança locais devem ser levados em consideração e podem impor requisitos adicionais e/ou mais rigorosos em relação ao acesso, equipamentos de proteção individual (EPI) a serem utilizados e procedimentos de trabalho a serem aplicados.
Para os CONJUNTOS somente com áreas protegidas da formação de arco: Classificação do CONJUNTO – Classe de arco I. Convém que as seguintes características sejam declaradas pelo fabricante original, conforme apropriado, se o CONJUNTO tiver sido ensaiado por falha de arco de acordo com este Relatório Técnico: Tensão nominal de utilização (Ue); Classificação do CONJUNTO (classe de arco A, classe de arco B ou classe de arco C; Para os CONJUNTOS de classe de arco B e de classe de arco C, a identificação das áreas (por exemplo, seção, subseção) onde os efeitos de uma falha por arco interno são limitados.
Se a duração do arco for limitada por um dispositivo de limitação de corrente (instalado no interior ou a montante do CONJUNTO) e/ou um dispositivo de limitação de falha por arco que não limite a corrente de arco, convém indicar as seguintes características adicionais: corrente de curto-circuito admissível nas condições de arco (Ip arco); duração do arco admissível (tarco – valor da duração máxima do arco que não é autoextinguível e que não é limitado por nenhum dispositivo de limitação de corrente, como declarado pelo fabricante original, para uma corrente de curto-circuito presumida e uma tensão nominal de utilização Ue fornecida nos bornes de entrada do CONJUNTO e para a qual os requisitos deste Relatório Técnico sejam atendidos). A corrente admissível nas condições de arco pode ser inferior à corrente nominal de curta duração admissível (Icw).
Se a duração e a corrente do arco estiverem limitadas por um dispositivo de proteção de limitação de corrente (instalado no interior ou a montante do CONJUNTO) e/ou por um dispositivo de limitação de falha por arco com limitação da corrente de arco: corrente de curto-circuito condicional admissível nas condições de arco (Ipc arco). Convém indicar no relatório de ensaio as características e os ajustes dos dispositivos de limitação de corrente (por exemplo, corrente nominal, capacidade de interrupção, corrente de interrupção limitada, I2t dos fusíveis e dos disjuntores com limitação de corrente) ou do dispositivo de limitação de falha por arco necessário para a proteção do circuito.
A corrente de curto-circuito condicional admissível nas condições de arco pode ser inferior à corrente nominal de curto-circuito condicional (Icc). Se a duração do arco for limitada porque o projeto do CONJUNTO é de maneira que o arco seja autoextinguível sem funcionamento de qualquer dispositivo de proteção (ver 8.6.3): corrente de curto-circuito admissível em condições de arco autoextinguível (Ips arco). Diferentes combinações de características podem ser indicadas para diferentes partes do CONJUNTO.
Uma parte de um circuito com uma área protegida à formação de arco é considerada área, se as seguintes condições forem atendidas: todas as partes vivas de cada circuito principal são protegidas separadamente por uma isolação sólida ou por barreiras isolantes; a isolação é conforme os requisitos elétricos, térmicos e mecânicos, como definidos na NBR IEC 61439-2; os materiais isolantes e os meios de construção da área protegida isolada atendem aos requisitos de ensaio dielétrico descrito em 6.2; a isolação sólida fornece uma proteção do invólucro, de maneira que corpos estranhos não possam fazer contato com os condutores sob tensão, de acordo com IP4X da NBR IEC 60529; as barreiras isolantes fornecem uma proteção contra qualquer contato com os condutores sob tensão, de acordo com IP3XD da NBR IEC 60529.
Para o ensaio dielétrico das áreas protegidas da formação de arco, convém que as amostras representativas das áreas protegidas da formação de arco sejam submetidas aos ensaios dielétricos suportáveis à frequência industrial pelo fabricante original, aplicando uma folha metálica colocada na superfície externa da isolação, cobrindo os condutores sob tensão e sobre as juntas e aberturas na isolação. Para este ensaio, convém que a tensão de ensaio seja igual a 1,5 vez os valores indicados na NBR IEC 61439-1:2016, Tabela 8.
Convém que a tensão de ensaio seja de acordo com a NBR IEC 61439-1:2016, 10.9.2.2. Convém que a tensão à frequência industrial no momento da aplicação não exceda 50 % do valor total do ensaio. Convém então ser progressivamente aumentado até o valor total, durante 25 0 + s. Os critérios de aceitação são de acordo com a NBR IEC 61439-1:2016, 10.9.2.4.
Para o ensaio IP das áreas protegidas à formação de arco, convém verificar se a isolação sólida satisfaz o grau de proteção IP4X e se as barreiras isolantes satisfazem o nível de proteção IP3XD, de acordo com a NBR IEC 60529. Para a seleção das amostras de ensaio e validade dos ensaios para outros projetos similares (possibilidades de derivação), convém realizar os ensaios de arco em CONJUNTOS representativos.
Devido à variedade de tipos, de valores nominais e de combinações possíveis de unidades funcionais e de componentes, não é possível, na prática, fazer os ensaios de arco em todas as disposições dos CONJUNTOS. O desempenho de uma disposição particular pode ser justificado pelos resultados dos ensaios de um projeto comparável. Convém que o ensaio seja realizado em todas as unidades funcionais representativas na disposição considerada mais desfavorável do CONJUNTO.
Convém que os CONJUNTOS ou unidades funcionais protegidas por dispositivos de limitação de corrente sejam ensaiados com dispositivo que tenham os valores de características de limitação (I2t, Ipk) mais elevados para a corrente de curto-circuito presumida e na tensão nominal de utilização. A validade dos resultados de um ensaio realizado em uma unidade funcional de um projeto específico de um CONJUNTO pode ser estendida para um projeto similar, desde que o ensaio original seja idêntico ou mais estressante, e que esta outra unidade funcional possa ser considerada idêntica àquela ensaiada nos seguintes aspectos: dimensões; estrutura e rigidez do invólucro; arquitetura das divisórias; desempenho do dispositivo de alívio de pressão, se existir; sistema de isolação; tratamento de superfície do interior do invólucro e das divisórias internas, por exemplo, um tratamento de uma superfície não condutora ou de uma superfície metálica.
Um ensaio realizado em uma corrente de curto-circuito, tensão nominal de utilização e duração específicas abrange: as correntes de curto-circuito iguais ou inferiores; uma tensão nominal de utilização igual ou inferior, e; uma duração igual ou inferior. Convém que um CONJUNTO destinado a ser utilizado em corrente contínua seja ensaiado em corrente contínua. Não é recomendada uma substituição por um ensaio em corrente alternada, porque o comportamento do arco e dos dispositivos de proteção associados difere consideravelmente.
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