A operação correta dos detectores de tensão portáteis

Deve-se ter conhecimento sobre os detectores de tensão portáteis, com ou sem fontes de alimentação embutidas, para serem usados em sistemas elétricos para tensões de 1kV a 765 kV CA, e frequências de 50 Hz e/ou 60 Hz.

A NBR IEC 61243-1 de 09/2020 – Trabalhos em tensão — Detectores de tensão – Parte 1: Tipo capacitivo para ser usado para tensões superiores a 1 kV ca é aplicável a detectores de tensão portáteis, com ou sem fontes de alimentação embutidas, para serem usados em sistemas elétricos para tensões de 1kV a 765 kV CA, e frequências de 50 Hz e/ou 60 Hz. Aplica-se somente aos detectores de tensão de tipo capacitivo usados em contato com a parte a ser ensaiada, como um dispositivo completo incluindo seu elemento de isolamento ou como um dispositivo separado, adaptável a um bastão isolado que, como uma ferramenta separada, não é coberta por esta norma (ver 4.4.1 para projeto geral).

Outros tipos de detectores de tensão não são cobertos por esta parte da norma. Algumas restrições em seu uso são aplicáveis no caso de comutadores montados de fábrica e sobre sistemas aéreos de ferrovias eletrificadas (ver Anexo B, instruções de uso). Exceto onde especificado de forma diferente, todas as tensões definidas nesta norma se referem aos valores de tensões fase-fase ou sistemas trifásicos. Em outros sistemas, convêm que as tensões fase-fase ou fase-terra (aterramento) aplicáveis, sejam usadas para determinar a tensão de operação.

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Quais são as marcações a serem inseridas no aparelho?

Quais são os critérios de ensaios para os produtos?

Como devem ser executados os ensaios em condições úmidas?

Como deve ser feita a seleção do arranjo de ensaio para a influência de campo de interferência em fase?

O detector de tensão deve ser projetado e fabricado para ser seguro ao usuário, desde que seja utilizado de acordo com os métodos seguros de trabalho, e as instruções de uso. O detector de tensão deve dar uma indicação clara do estado de presença de tensão e/ou ausência de tensão, por meio da mudança do status do sinal. A indicação deve ser visual e/ou sonora.

O detector de tensão deve fornecer uma indicação clara da presença e/ou ausência da tensão de operação do sistema, de acordo com sua tensão nominal ou faixa de tensão nominal, e sua frequência nominal ou frequências nominais. A indicação pode não ser confiável na proximidade de grandes áreas condutivas, que podem criar zonas equipotenciais. Quando o detector de tensão for usado de acordo com as instruções de uso, a presença de uma tensão adjacente ou condutor aterrado não pode afetar sua indicação.

Quando usado de acordo com as instruções de uso, o detector de tensão não pode indicar presença de tensão para valores normais de tensões de interferência. O detector de tensão deve dar indicação contínua quando em contato direto com o condutor. O usuário não pode ter acesso ao ajuste de tensão limiar.

A indicação presença de tensão deve aparecer se a tensão para terra na parte a ser ensaiada for maior do que 45% da tensão nominal. 45% da tensão nominal correspondem a 0,78 Un 3. A indicação presença de tensão não pode aparecer se a tensão para terra na parte a ser ensaiada for igual ou menor do que 10% da tensão nominal. 10% da tensão nominal corresponde a 0,17 Un 3 e é a máxima tensão induzida fase-terra normalmente encontrada em campo.

Para preencher os requisitos anteriores, a tensão limiar Ut deve satisfazer a seguinte relação: 0,10 Un máx. < Ut ≤ 0,45 Un mín. Para detectores de tensão com somente uma tensão nominal, Un máx. é igual a Un mín. Há um limite teórico de 4,5 para a razão entre Un máx. e Un mín. para atingir uma clara indicação do detector de tensão. Este valor corresponde à divisão de 0,45 por 0,1. Pode acontecer que o nível de tensão induzida em uma rede específica seja maior do que 10% da tensão nominal ou da tensão nominal máxima da faixa de tensão.

Pode também acontecer que as variações da tensão nominal da rede sejam tais que 0,45 Un ou 0,45 Un máx. não sejam o menor valor possível. Além disso, quando é esperado que o detector de tensão seja utilizado na proximidade de grandes partes condutivas que gerem zonas equipotenciais (ver 4.2.1), o usuário pode especificar um valor inferior para a tensão limiar. Em todos esses casos, é necessário que o fabricante e o usuário definam um acordo para estabelecer o valor apropriado para a tensão limiar, enquanto a mantém na faixa especificada anteriormente.

O ajuste da tensão limiar é adicionalmente limitado pelos requisitos para clara indicação que reduzam a faixa de valores possíveis, e os ensaios necessários (indicação clara) têm que ser aprovados. Caso específico de detectores de tensão a serem utilizados em sistemas com baixos valores de tensão de interferência. Em algumas situações, caso o usuário tenha uma rede com baixos valores de tensão de interferência, pode solicitar ajuste no limiar de tensão abaixo de 0,10 Un máx. Este caso específico pode facilitar na operação do detector de tensão na proximidade de grandes partes condutivas.

Apesar dessa mudança de tensão limiar para um valor mais baixo, o limite teórico de 4,5 para a razão entre Un máx. e Un mín. ainda permanece válido, e os ensaios pertinentes (clara indicação) têm que ser aprovados. Nesse caso, o detector de tensão deve ter uma marcação especial e uma advertência deve ser incluída nas instruções de uso para informar aos usuários sobre a modificação na tensão limiar. Convém que a marcação especial seja o resultado de um acordo entre o fabricante e o usuário.

O detector de tensão deve proporcionar uma clara indicação sob condições normais de iluminação e ruído. Os tipos de indicações de detector de tensão são divididos em três grupos: grupo I: Indicação com no mínimo dois sinais ativos distintos, que fornecem uma indicação da condição de presença de tensão e ausência de tensão. A condição de standby não é necessária; grupo II: Indicação com no mínimo um sinal ativo, que fornece uma indicação da condição de ausência de tensão e é ativado ligando manualmente e suprimido quando o eletrodo de contato é posicionado em contato com a parte sob tensão; grupo III: Indicação com no mínimo um sinal ativo, que dá uma indicação da condição de presença de tensão e deve possuir a condição de standby.

A indicação visual deve ser claramente visível ao usuário na posição de operação e em condições normais de iluminação. Quando dois sinais visuais são utilizados, a indicação não pode depender somente das luzes de diferentes cores para a percepção. Características adicionais devem ser utilizadas, como separação física das fontes de luz, forma distinta de sinais luminosos ou luz piscando.

A indicação sonora deve ser claramente audível ao usuário quando na situação de operação e em condições de ruídos normais. Quando dois sinais sonoros forem utilizados, a indicação não pode depender somente dos sons de diferentes níveis de pressão sonora para a percepção. Características adicionais devem ser utilizadas, como tom ou intermitência dos sinais sonoros.

Existem três categorias de detectores de tensão de acordo com as condições climáticas de operação: frio (C), normal (N), e quente (W). O detector de tensão deve operar corretamente na faixa de temperatura de sua categoria climática, de acordo com a tabela abaixo. O detector de tensão deve operar corretamente em caso de mudança repentina de temperatura na faixa de temperatura de sua categoria climática.

Um detector de tensão deve operar entre 97% a 103% de sua frequência nominal ou de cada uma de suas frequências nominais. O tempo de resposta deve ser menor do que 1 s. O detector de tensão com uma fonte de alimentação embutida deve fornecer uma indicação clara até que a fonte esteja esgotada, a menos que sua utilização seja limitada a uma indicação de não prontidão ou desligamento automático como mencionado nas instruções de uso. O elemento de ensaio, item embutido ou separado, deve ser capaz de ensaiar todos os circuitos elétricos, incluindo a fonte de energia e o funcionamento da indicação.

Quando todos os circuitos não puderem ser testados, qualquer limitação deve ser claramente informada nas instruções de uso. Esses circuitos devem ser construídos com alta confiabilidade. Quando houver um elemento de ensaio embutido, o detector de tensão deve dar uma indicação de pronto ou não pronto. O detector de tensão não pode detectar a tensão V cc. O detector de tensão deve ser capaz de funcionar sem falha quando sujeito à tensão de operação por 5 min. Os materiais de isolamento devem ser adequadamente classificados (natureza do material e dimensões) para tensão nominal (ou a máxima tensão nominal da faixa de tensão) do detector de tensão.

Quando tubos de material isolante, com corte transversal circular, são utilizados no projeto dos detectores de tensão, convém que atendam aos requisitos da IEC 60855 ou IEC 61235. Para um detector de tensão, como um dispositivo completo, deve ser fornecido ao usuário um isolamento adequado, por meio de elementos isolantes incorporados. Para um detector de tensão, como um dispositivo separado, convém que seja fornecido ao usuário um isolamento adequado, por meio de um bastão isolante adaptável.

A proteção contra ponte deve ser tal que o detector de tensão não possa causar descarga elétrica ou avaria entre as peças sob tensão de uma instalação ou entre uma peça sob tensão de uma instalação e o terra. O detector de tensão deve ser construído para que o indicador não possa ser danificado ou desligado como resultado de um arco elétrico de baixa energia.

Quanto aos requisitos mecânicos, para um detector de tensão como um dispositivo completo, deve ser fornecido ao usuário uma distância adequada por meio de um elemento isolante. Para um detector de tensão como um dispositivo separado, convém que o usuário receba uma distância adequada por meio de um bastão isolante adaptável.

O detector de tensão como um dispositivo completo deve incluir pelo menos os seguintes elementos: punho, proteção de mão, elemento isolante, marca-limite, indicador e eletrodo de contato. O detector de tensão como um dispositivo separado deve incluir pelo menos: adaptador, indicador e eletrodo de contato. Convém que o bastão isolante utilizado em conjunto com o detector de tensão como um dispositivo separado atenda aos requisitos descritos, mesmo se não for fornecido com o detector de tensão. O detector de tensão não pode ter uma conexão condutiva externa, ou qualquer outro dispositivo para fazer esta conexão, exceto para o eletrodo de contato.

O detector de tensão sem extensão do eletrodo de contato deve ter a marcação de categoria L. Ele é utilizado principalmente em linhas aéreas. O detector de tensão com extensão do eletrodo de contato deve ter marcação de categoria S. Ele é principalmente utilizado em subestações internas. O comprimento mínimo de um elemento isolante de um detector de tensão como um dispositivo completo deve estar de acordo com a tabela abaixo.

A tensão nominal Un é usada quando os parâmetros a serem especificados são relacionados ao dimensionamento ou ao desempenho funcional do detector de tensão, enquanto que a tensão projetada Ur é usada quando o desempenho isolante do detector de tensão é apresentado. Os valores Li da tabela acima correspondem à distância mínima no ar (obtida da IEC 61931, Tabelas 1 e 2) mais uma distância de segurança adicional. Os valores Li da tabela acima podem ser usados como orientação para determinar o comprimento do bastão isolante usado com o detector de tensão como um dispositivo separado.

Entretanto, o comprimento do bastão isolante para trabalho sob tensão pode ser encurtado para detectores de tensão como um dispositivo separado considerando as distâncias de aproximação mínimas ou de acordo com as regulamentações nacionais ou regionais. Para Li igual ou maior do que 520 mm, as partes condutivas não excedendo 200 mm (no total), medidas a partir da marca-limite em direção ao punho, são permitidas dentro do comprimento mínimo do elemento isolante se elas estiverem completamente isoladas externamente.

A marca-limite deve ser de cerca de 20 mm de largura, permanente, e claramente reconhecível pelo usuário. Se não houver uma marca-limite em um detector de tensão como um dispositivo separado, a extremidade do adaptador deve agir como marca-limite. Para um detector de tensão como um dispositivo completo, o punho deve ser de no mínimo 115 mm de comprimento. O punho pode ser feito mais comprido para operação com as duas mãos.

Para um detector de tensão como um dispositivo completo, o protetor de mão deve estar permanentemente fixo e ter uma altura mínima de (hHG) de 20 mm. A fim de adaptar o detector de tensão a usos diferentes o eletrodo de contato prontamente pode ser intercambiável ou completado com outros tipos de eletrodos de contato dependendo do tipo de instalação e instruções de uso. O detector de tensão deve ser projetado para facilitar operação confiável com esforço físico razoável pelo usuário.

O detector de tensão deve ser projetado para permitir uma aproximação segura em direção da instalação a ser ensaiada. A deflexão sobre seu próprio peso deve ser tão baixa quanto possível. O peso do indicador deve ser mínimo e compatível com os requisitos de desempenho. No caso de um detector de tensão como um dispositivo separado, convém que o usuário esteja ciente que sua escolha de um bastão isolante pode influenciar muito na força de aperto e deflexão.

 

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