A concentração de gases livres em óleo vegetal isolante

Os equipamentos elétricos (transformadores e reatores) podem ser preenchidos com óleo vegetal isolante e isolados com papel ou papelão, ambos celulósicos.

A NBR 16788 de 09/2019 – Óleo vegetal isolante – Interpretação da análise dos gases dissolvidos de transformadores em operação, imersos em óleo vegetal isolante descreve como a concentração de gases livres e dissolvidos no óleo vegetal isolante pode ser interpretada para diagnosticar as condições de equipamentos elétricos (transformadores e reatores) em serviço. Os gases dissolvidos em amostras de óleo vegetal isolante podem ser extraídos e analisados de acordo com a NBR 7070 ou outra metodologia normatizada.

Esta norma é aplicável a equipamentos elétricos (transformadores e reatores) preenchidos com óleo vegetal isolante e isolados com papel ou papelão, ambos celulósicos. Não se aplica a ésteres sintéticos. Em todos os casos avaliados por esta norma, que indicam a possibilidade/tendência às falhas, as indicações obtidas são orientativas e as ações resultantes podem ser estabelecidas pelo usuário.

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Quais são as abreviaturas usadas nessa norma?

Como ocorre a produção de CO2, CO e C2H4?

Como deve ser feita a escolha das porcentagens de normalidade?

Como deve ser feita a aplicação para gases livres em relés de gases?

A análise de gases dissolvidos (AGD) é uma das ferramentas de diagnóstico utilizada para a detecção e avaliação de falhas em equipamentos elétricos (transformadores e reatores) imersos em óleo vegetal isolante. Os gases gerados no óleo vegetal isolante em condições de falha são os mesmos gerados no óleo mineral isolante. No entanto, as proporções e taxas de geração de gás, bem como a solubilidade dos gases formados no óleo vegetal isolante podem ser diferentes comparativamente ao óleo mineral isolante.

A NBR 7070, que é o método de ensaio utilizado para óleo mineral isolante, é aplicável aos óleos vegetais isolantes. Como os coeficientes de solubilidade dos gases no óleo vegetal são diferentes, bem como as quantidades de gases gerados, tanto o método de análise cromatográfica quanto o método de interpretação necessitam de ajustes para este tipo de óleo. No entanto, a infraestrutura laboratorial é a mesma utilizada para óleo mineral isolante. Para o método de amostragem de óleos vegetais isolantes, consultar a NBR 8840.

As diferenças na estrutura química do óleo vegetal isolante em relação ao óleo mineral isolante (ver Anexo A) interferem na quantidade e na forma como alguns gases são gerados, consequentemente, para obter um diagnóstico adequado da condição de operação de um transformador imerso em óleo vegetal isolante, as metodologias de interpretação dos resultados de AGD não serão necessariamente as mesmas aplicadas ao óleo mineral isolante.

Em algumas AGD em amostras de óleo vegetal isolante poli-insaturado (Anexo A) foi observado um pico “suspeito” (não identificado) com tempo de retenção próximo ao tempo do gás acetileno (C2H2). Às vezes esse pico não é mais do que uma elevação da linha de base que se estabiliza rapidamente, podendo facilmente ser distinguido do gás acetileno (figura abaixo). Em outros casos, o pico parece ser genuíno (mais que uma elevação da linha de base) e evolui tão próximo do gás acetileno que pode ser confundido com o acetileno (figura abaixo).

Como a presença de pequenas quantidades de acetileno sugere um exame mais minucioso do transformador, uma avaliação mais profunda deve ser realizada nestes casos, evitando que picos de acetileno sejam atribuídos erroneamente a “picos suspeitos”, principalmente em baixas concentrações ou no início de operação do transformador. Foi observado que esses “picos suspeitos” podem aparecer, desde que entre uma análise e outra não tenha sido feita uma limpeza correta da coluna. Devido à estrutura química do óleo vegetal isolante, é necessário realizar várias corridas em branco (corridas sem injeção de amostra), após uma amostra e outra, para eliminar toda a contaminação que fica retida na coluna.

Conforme literaturas específicas, como o documento do IEEE Std C57.155, 2014, as diferenças mais significativas na geração de gases em óleo vegetal isolante são as seguintes: gás etano é gerado em óleo vegetal isolante contendo ácido linolênico (poli-insaturado) sem que necessariamente exista uma condição de falha; gases metano, etano e etileno, gerados em condição de sobreaquecimento, são formados, comparativamente ao óleo mineral isolante, em volumes maiores, em temperaturas menores e, em proporções diferentes; gases dióxido de carbono e monóxido de carbono são gerados em condições de sobreaquecimento do óleo vegetal isolante, sem que necessariamente envolva falha/degradação térmica do papel isolante.

O óleo vegetal isolante (OVI), também denominado de éster natural isolante (ENI), é constituído por moléculas de triacilgliceróis (triglicerídeos) (ver Figuras A.1 e A.2 – disponíveis na norma), caracterizadas pela ligação de éster, sendo formulado a partir de óleo extraído de fontes renováveis, como sementes/grãos, e aditivos para melhoria de desempenho, atendendo à NBR 15422. Essa formulação, combinada à ausência de estruturas naftênicas e aromáticas presentes no óleo mineral isolante (ver Figura A.3 – disponível na norma), mostra claramente que o óleo vegetal isolante possui composição química notavelmente diferente quando comparado ao óleo mineral isolante.

O estresse térmico e elétrico são as duas principais causas da formação de gás dentro de um transformador em funcionamento. O aquecimento decorrente de condições como sobrecarga, resistência excessiva dos condutores e dispersão do fluxo magnético podem gerar gases a partir da decomposição térmica do líquido isolante e da isolação sólida. Os gases também são gerados a partir da decomposição do líquido e da isolação sólida exposta à descarga elétrica.

Eventos de baixa energia e descargas parciais geram pouco ou nenhum aquecimento, mas, com o aumento progressivo da energia das descargas há também um aumento progressivo na energia térmica liberada. Ainda que a formação de alguns gases seja favorecida, dependendo da temperatura e da energia liberada no defeito, na prática, misturas de gases são quase sempre obtidas. Qualquer formação de gases em serviço, mesmo mínima, resulta de alguma forma de estresse, mesmo que suave, como o envelhecimento devido à temperatura de operação.

De qualquer forma, enquanto a formação de gases estiver abaixo de certos valores típicos, isto não pode ser considerado como uma indicação de defeito, mas preferencialmente como uma “formação de gás típica”. A observação por comparação dos níveis de geração de gases de transformadores com mesmo projeto, fabricante e construído com materiais de mesma época de fabricação também fornece indicações de defeitos.

As etapas fundamentais da decomposição térmica do óleo vegetal isolante envolve a ruptura das ligações de carbono-hidrogênio (C-H) e carbono–carbono (C-C), formando “radicais livres”. Estes radicais livres podem se combinar para formar os gases hidrogênio (H2), metano (CH4), etano (C2H6) etc., ou se recombinar para formar novas moléculas condensáveis. Os processos adicionais de decomposição e rearranjo levam à formação de gases como etileno (C2H4) e acetileno (C2H2).

O stray gassing consiste da geração “espontânea” de gases a partir do líquido isolante em um transformador operando em condições normais e de sobrecarga, sem a ocorrência de uma falha ou defeito. O ensaio laboratorial para medir a formação de gás por stray gassing utilizando o método ASTM D 7150. Um stray gassing característico ocorre nos óleos vegetais isolantes que contêm ácido linolênico. Ácidos graxos insaturados podem formar hidroperóxidos como um dos subprodutos de sua oxidação (ver Figura B.1 na norma). Estes hidroperóxidos podem reagir com porções de clivagem de ácidos graxos da molécula do éster. Ácidos graxos linolênicos formam hidroperóxidos que podem reagir, com pouca energia térmica, para produzir etano.

Os óleos vegetais isolantes à base de soja e canola contêm quantidades maiores deste ácido comparativamente a outros óleos vegetais e podem apresentar, de forma rotineira, volumes mensuráveis de etano gerados a partir de transformadores em condições normais de operação. A exposição ao oxigênio, à luz e ao calor afeta os volumes de etano observados, demandando assim atenção especial na armazenagem e no manuseio do fluido, assim como das amostras em laboratório.

A geração de etano a partir do stray gassing pode ser considerável, mas, a partir de medições de transformadores em operação, foi observado que sua concentração se estabiliza ao longo do tempo de energização do equipamento. A concentração de etano pode atingir várias centenas de μL/L, sem que se observe um aumento considerável nos outros gases combustíveis. O fenômeno do stray gassing pode requerer monitoramento adicional até a estabilização do etano, possibilitando então o estabelecimento de uma linha de base de tendência para este gás. As proporções relativas ou relações dos gases gerados no óleo vegetal isolante pela descarga parcial são semelhantes àquelas geradas no óleo mineral isolante. Mas, em condições idênticas, a quantidade de gases de falha medida no óleo vegetal isolante é cerca de dez vezes menor que a obtida para óleo mineral isolante.

Quando suficientemente aquecido, o óleo vegetal isolante gera gases provenientes das seguintes situações: da decomposição da cadeia hidrocarbônica (ver Anexo C); da decomposição térmica dos grupos funcionais ésteres (ver Figura A.2 na norma) e dos grupos funcionais dos ácidos dissociados; do stray gassing. A quantidade total de gás gerado tende a ser duas ou mais vezes maior comparativamente ao óleo mineral isolante (IEEE Std C57.155, 2014. O aquecimento excessivo do isolamento celulósico de transformadores imersos em líquido isolante resulta na geração de monóxido de carbono (CO) e dióxido de carbono (CO2).

A relação CO2/CO é dependente da temperatura e para os óleos vegetais isolantes é tipicamente semelhante à do óleo mineral isolante. Hidrocarbonetos gasosos não são normalmente gerados em quantidades consideráveis pelo isolamento celulósico. Consequentemente, a inexistência destes gases pode ajudar a diferenciar o sobreaquecimento do óleo vegetal isolante do sobreaquecimento do isolamento celulósico, em temperaturas menores que 400 °C a 450 °C. Acima dessa faixa de temperatura, a geração de óxidos de carbono a partir do óleo vegetal isolante irá provavelmente mascarar aquela gerada a partir da celulose.

Como o papel começa a se degradar em temperaturas menores que os fluidos isolantes, transformadores operando em condições normais de temperatura apresentam CO2 e CO dissolvidos no óleo decorrentes do envelhecimento normal do papel. A relação CO2/CO é ocasionalmente usada como indicação da decomposição térmica da celulose, sendo essa relação normalmente maior que sete. Para aumentar o fator de certeza da relação CO2/CO, os valores absolutos de CO2 e CO devem exceder 5.000 μL/L (5 000 ppm) e 500 μL/L (500 ppm), respectivamente. À medida que aumenta a quantidade de CO, a relação CO2/CO diminui, podendo indicar uma anomalia que esteja causando a degradação do isolamento celulósico.

Um grande aumento na taxa de geração de CO2/CO deve ser investigado como possível sobreaquecimento da celulose ou sobreaquecimento de alta temperatura no óleo vegetal isolante. Para avaliar a hipótese de sobreaquecimento de alta temperatura no óleo vegetal isolante, recomenda-se a avaliação conjunta do índice de neutralização (ou acidez) e da concentração de etileno, como ferramentas complementares para interpretação da origem desses gases. Informações adicionais podem ser encontradas em 5.2.1 e 5.2.2.

Gases combustíveis e outros compostos são gerados como subprodutos das reações de pirólise e de decomposição térmica do óleo vegetal isolante. Os subprodutos dessas reações estão descritos nas seções 5.2.1 a 5.2.3. Uma das principais reações da pirólise do óleo vegetal isolante consiste da decomposição do triacilglicerol em ácidos graxos livres e outros compostos não gasosos (hidrocarbonetos). Embora esta reação não gere produtos gasosos, cada um dos produtos pode reagir posteriormente produzindo gases (CO2, CO, C2H4 e H2). Um aumento no índice de neutralização do óleo vegetal isolante pode ser observado a partir destas reações, indicando que os gases a seguir descritos podem ser oriundos da pirólise do fluido.

A fabricação dos cabos ópticos compactos

Na fabricação dos cabos ópticos compactos, devem ser observados processos de modo que os cabos prontos satisfaçam os requisitos técnicos estabelecidos nas normas técnicas.

A NBR 16791 de 10/2019 – Cabo óptico compacto para instalação interna — Especificação especifica os requisitos para a fabricação dos cabos ópticos compactos para instalação interna. Estes cabos são indicados para instalações internas em redes FTTx, interligando o ponto de transição entre rede interna e externa ao ponto de terminação óptico. A NBR 16792 de 10/2019 – Cabo óptico compacto de acesso ao assinante para vão até 80 m – Especificação especifica os requisitos para a fabricação dos cabos ópticos compactos de acesso ao assinante. Estes cabos são indicados para instalações externas ou internas, interligando o terminal de acesso de fibras.

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Como pode ser definido um cabo óptico compacto?

Como deve ser feita a identificação das fibras ópticas?

Quais os ensaios térmicos a serem executados?

Quais são a classificação e a discriminação dos ensaios?

Na fabricação dos cabos ópticos compactos, devem ser observados processos de modo que os cabos prontos satisfaçam os requisitos técnicos estabelecidos nesta norma. Os cabos devem ter características geométricas e mecânicas tais que permitam sua instalação sem uso de guia, sendo empurrados ao longo da tubulação. Estes cabos devem ter características geométricas e mecânicas tais que permitam a sua conectorização.

Os cabos ópticos compactos são designados pelo seguinte código: CFOI – X – W – Z – CA – K, onde CFOI é o cabo de fibra óptica para aplicação interna; X é o tipo de fibra óptica, conforme a tabela abaixo; W é o tipo de cabo e de elemento de tração, conforme a tabela abaixo; Z é o número de fibras ópticas, conforme a tabela abaixo; CA é a classe do coeficiente de atrito, conforme a tabela abaixo; K é o grau de proteção do cabo quanto ao comportamento frente à chama, conforme apresentado na tabela abaixo e estabelecido em 5.4.

Os materiais utilizados na fabricação dos cabos ópticos compactos internos devem ser compatíveis entre si. Os materiais utilizados na fabricação dos cabos ópticos compactos com função estrutural devem ter suas características contínuas ao longo de todo o seu comprimento.

As fibras ópticas tipo multimodo índice gradual utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13487. As fibras ópticas tipo monomodo de dispersão normal utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13488. As fibras ópticas tipo monomodo com dispersão deslocada e não nula utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 14604.

As fibras ópticas tipo monomodo de baixa sensibilidade à curvatura utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 16028. Não são permitidas emendas nas fibras ópticas durante o processo de fabricação do cabo. O núcleo do cabo óptico compacto para instalação interna deve ser constituído por uma unidade básica formada por fibras ópticas com revestimento primário. A unidade básica deve ser constituída por até 12 fibras identificadas conforme 4.6.

A identificação das fibras ópticas deve ser feita utilizando código de cores, sendo recomendado que as cores da pintura apresentem tonalidade, luminosidade e saturação iguais ou mais elevadas que o valor do padrão Munsell. A marcação deve ser feita com algarismos de altura, forma, espaçamento e método de gravação ou impressão tais que se obtenha legibilidade perfeita e permanente. Não são permitidas marcações ilegíveis adjacentes.

Na medida da marcação do comprimento ao longo do eixo do cabo, é tolerada uma variação para menos de até 0,5%, não havendo restrição de tolerância para mais. A marcação inicial deve ser feita em contraste com a cor da capa do cabo, sendo preferencialmente azul ou preta para cabos de cores claras, e branca para cabos de cores escuras. Se a marcação não satisfizer os requisitos anteriores, é permitida a remarcação na cor amarela.

A remarcação deve ser feita de forma a não se sobrepor à marcação inicial defeituosa. Não é permitida qualquer outra remarcação além da citada. Cada lance de cabo deve ser fornecido acondicionado com diâmetro mínimo de 40 vezes a dimensão externa do cabo. Quando fornecido em carretel, as extremidades do cabo devem estar solidamente presas à sua estrutura, de modo a não permitir que o cabo se solte durante o transporte.

Cada lance de cabo óptico deve ter um comprimento nominal de 500 m, podendo, a pedido do comprador, ser fornecido em comprimento específico. A tolerância de cada lance deve ser de + 3%, não sendo admitidos comprimentos inferiores ao especificado. A embalagem deve conter uma marcação, com caracteres de tamanho conveniente, perfeitamente legíveis e indeléveis, com as seguintes informações: nome do comprador; nome do fabricante; designação do cabo; comprimento real do cabo, expresso em metros (m); massa bruta e massa líquida, expressas em quilogramas (kg); identificação de remarcação, quando aplicável.

As fibras ópticas tipo multimodo índice gradual utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13487. As fibras ópticas tipo monomodo de dispersão normal utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 13488. As fibras ópticas tipo monomodo com dispersão deslocada e não nula utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 14604.

As fibras ópticas tipo monomodo de baixa sensibilidade à curvatura utilizadas na fabricação dos cabos devem estar conforme a NBR 16028. Não são permitidas emendas nas fibras ópticas durante o processo de fabricação do cabo. O núcleo do cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ser constituído por uma unidade básica formada por fibras ópticas com revestimento primário ou elementos ópticos.

A unidade básica deve ser constituída por até 12 fibras identificadas conforme 4.6. Na medida da marcação do comprimento ao longo do eixo do cabo, é tolerada uma variação para menos de até 0,5%, não havendo restrição de tolerância para mais. A marcação inicial deve ser feita em contraste com a cor da capa do cabo, sendo preferencialmente azul ou preta para cabos de cores claras, e branca para cabos de cores escuras. Se a marcação não satisfizer os requisitos anteriores, é permitida a remarcação na cor amarela.

A remarcação deve ser feita de forma a não se sobrepor à marcação inicial defeituosa. Não é permitida qualquer outra remarcação além da citada. Cada lance de cabo pode ser fornecido acondicionado em um carretel com diâmetro mínimo do tambor de 40 vezes o diâmetro do cabo. Quando fornecido em carretel, as extremidades do cabo devem estar solidamente presas à estrutura, de modo a não permitir que o cabo se solte durante o transporte.

Cada lance de cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ter um comprimento nominal de 500 m, podendo, a pedido do comprador, ser fornecido em comprimento específico. A tolerância de cada lance deve ser de + 3%, não sendo admitidos comprimentos inferiores ao especificado. Quando fornecido em carretel, este deve conter uma marcação, com caracteres de tamanho conveniente, perfeitamente legíveis e indeléveis, com as seguintes informações: nome do comprador; nome do fabricante; designação do cabo; comprimento real do cabo no carretel, expresso em metros (m); massa bruta e massa líquida, expressas em quilogramas (kg); identificação de remarcação, quando aplicável.

Outros tipos de embalagem e identificação externa podem ser aplicados, devendo ser objeto de acordo entre comprador e fornecedor. O transporte, armazenamento e utilização das bobinas dos cabos ópticos compactos de acesso ao assinante devem ser feitos conforme a NBR 7310. O cabo óptico compacto de acesso ao assinante deve ser submetido ao intemperismo durante 720 h conforme a ASTM G 155, método A.

Após o ensaio, ao serem verificados a resistência à tração e o alongamento à ruptura do revestimento externo, conforme a NBR 9141, os valores obtidos não podem diferir em mais de 25% dos valores obtidos inicialmente. Para os cabos em que a remoção do revestimento externo seja inviável, deve ser realizado o ensaio de curvatura após o ensaio de intemperismo. Após o ensaio, a amostra não pode apresentar trincas ou fissuras no revestimento externo.

O cabo óptico compacto de acesso ao assinante, após ser submetido ao ensaio de penetração de umidade, conforme a NBR 9136, durante um período de 24 h, não pode apresentar vazamento de água pelas extremidades. O ensaio deve ser realizado nas partes do cabo que possuem proteção contra a penetração de umidade.

Os conjuntos de manobra para as redes de distribuição pública

A NBR IEC 61439-5 de 10/2019 – Conjuntos de manobra e comando de baixa tensão – Parte 5: Conjuntos para redes de distribuição pública devem ser segregadas. Devem ser mantidas adequadamente a sua identificação e a armazenagem, notificando-se de imediato o fabricante com evidências (por exemplo, amostras, fotografias, análises laboratoriais, etc.) para comprovação no estabelecimento do comprador, ao qual devem ser concedidas todas as informações necessárias. Os prazos para apresentação e atendimento de reclamação devem ser acordado previamente entre fabricante e comprador. Se constatada não conformidade com o pedido, este pode ser recusado, a critério do comprador.

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O que é a facilidade de funcionamento e manutenção?

Como deve ser feito o ensaio de calor seco?

Como executar a verificação de resistência à carga estática?

Qual deve ser o ensaio aplicável aos conjuntos para redes de distribuição pública (CRDP) projetados para funcionar em temperaturas ambiente?

As etiquetas de identificação podem ser colocadas no interior de um invólucro de um CONJUNTO, desde que sua posição prevista assegure boa legibilidade e visibilidade quando a (s) porta (s) estiver (em) aberta (s) ou a tampa for removida. No caso de porta-fusível removível específico para um fusível, uma etiqueta deve ser colocada no porta-fusível e na base para evitar a intercambialidade incorreta do porta-fusível. Deve ser possível identificar cada unidade funcional de maneira claramente visível.

A menos que o usuário especifique que um CRDP deve ser apropriado para ser utilizado em um clima ártico, o limite inferior da temperatura ambiente é de –25 °C. Para um clima ártico, o limite inferior da temperatura ambiente é de –50 °C. Uma exposição à vibração provocadas pela circulação e/ou pelo trabalho de escavação ocasional no solo é uma condição normal de serviço para os CRDP.

Os requisitos adicionais para a instalação de um CRDP-T, onde ocorrem fortes quedas de neve e em áreas adjacentes onde a neve é removida mecanicamente, estão sujeitos a acordo entre o fabricante e o usuário. Um CRDP-T deve ser adequado para fixação no solo, montagem no transformador, montagem no poste, montagem de sobrepor ou montagem de embutir em uma parede, conforme acordo entre o usuário e o fabricante.

Um CRDP pode ser acoplado diretamente a um transformador por meio de um flange ou pode ser conectado à sua alimentação por meio de cabo ou de barramentos, conforme acordado entre o usuário e o fabricante. Os circuitos de saída devem ser adequados para uma conexão por meio de cabos. Um dispositivo de travamento confiável deve ser fornecido com os invólucros para instalação ao tempo que impeçam o acesso de pessoas não autorizadas.

As portas, tampas e coberturas devem ser projetadas de maneira que, depois de travadas, não abram, devido à subsequente compactação moderada do solo, nem devido à exposição a vibrações provenientes do tráfego e/ou escavação e recuperação do solo. Os CONJUNTOS abertos (IP00) não são abrangidos por esta norma. Quando um CRDP-T é destinado a ser instalado em locais acessíveis ao público, seu invólucro deve, quando totalmente instalado de acordo com as instruções do fabricante, fornecer um grau de proteção de pelo menos IP34D, de acordo com a NBR IEC 60529. Em outros locais, o nível mínimo de proteção deve ser no mínimo IP33.

Os CRDP-T destinados a serem instalados em locais acessíveis ao público devem, salvo especificação contrária do usuário, ser projetados de maneira que, quando cabos temporários forem conectados, o invólucro proporcione um grau de proteção de pelo menos IP23C, de acordo com a NBR IEC 60529. A verificação de projeto deve ser realizada somente pela aplicação de ensaios, de acordo com a Seção 10 desta norma.

Os outros métodos de verificação por avaliação ou por comparação com um projeto de referência não podem ser utilizados. Os ensaios mais exigentes realizados nos CRDP são considerados para verificar o desempenho dos conjuntos similares e menos exigentes, de mesma construção geral e valores nominais.

Por exemplo, um ensaio de elevação de temperatura realizado em um CRDP-T de 800 A com cinco circuitos de saída é considerado para ser aplicável a um CRDP-T de mesma construção (mesmo projeto geral do invólucro, mesmo projeto dos barramentos e mesmas unidades de entrada), com oito circuitos de saída no caso de características nominais de entrada idênticas àquelas do CRDP-T com cinco circuitos, que foram objeto de ensaio de elevação de temperatura. A mesma abordagem é aplicável à verificação de curto-circuito.

IEC 60794-1-23: os ensaios em elementos do cabo de fibra óptica

Essa norma internacional, editada em 2019 pela International Electrotechnical Commission (IEC), descreve os procedimentos de ensaio a serem usados no estabelecimento dos requisitos uniformes para as propriedades geométricas, materiais, mecânicas e ambientais dos elementos do cabo de fibra óptica. Aplica-se aos cabos de fibra óptica para uso com equipamentos e dispositivos de telecomunicações que empregam técnicas semelhantes e a cabos com uma combinação de fibras ópticas e condutores elétricos.

A IEC 60794-1-23:2019 – Optical fibre cables – Part 1-23: Generic specification – Basic optical cable test procedures – Cable element test methods descreve os procedimentos de ensaio a serem usados no estabelecimento dos requisitos uniformes para as propriedades geométricas, materiais, mecânicas e ambientais dos elementos do cabo de fibra óptica. Esse documento se aplica aos cabos de fibra óptica para uso com equipamentos e dispositivos de telecomunicações que empregam técnicas semelhantes e a cabos com uma combinação de fibras ópticas e condutores elétricos.

Em todo o documento, a expressão cabo óptico também pode incluir unidades de fibra óptica, unidades de fibra de microduto, etc. Consulte a IEC 60794-1-2 para obter um guia de referência para ensaiar os métodos de todos os tipos e para requisitos e definições gerais.

Esta segunda edição cancela e substitui a primeira edição publicada em 2012. Constitui uma revisão técnica e inclui algumas alterações. Houve a adição de um novo método de teste G9: sangramento e evaporação (anteriormente conhecido como método E15 na IEC 60794-1-21: 2015). Adição de um novo método de teste G10A: estabilidade da força de decapagem das fibras ópticas cabeadas (anteriormente conhecido como método E5A na IEC 60794-1-21: 2015).

Houve a adição de um novo método de teste G10B: capacidade de remoção de fitas de fibra óptica (anteriormente conhecido como método E5B na IEC 60794-1-21: 2015) e de um novo método de teste G10C: capacidade de extração de fibras ópticas tamponadas (anteriormente conhecido como método E5C na IEC 60794-1-21: 2015).

Igualmente houve acréscimo de um novo método de teste G11: resistência à tração e alongamento dos tubos tampão (incluídos na IEC 60811-501), de um novo método de teste G12: alongamento de tubos tampão a baixa temperatura (incluído na IEC 60811-505) e a clarificação do procedimento de preparação de amostras no método G5: ruptura da fita (separabilidade).

CONTEÚDO

PREFÁCIO………………….. 5

1 Escopo…………………… 7

2 Referências normativas………… 7

3 Termos e definições……….. …… 7

4 Requisitos gerais…………….. ….. 8

5 Método G1: ensaio de curvatura para elementos do cabo óptico……………….. 8

5.1 Objeto…… ………………. 8

5.2 Amostra……….. …………….. 8

5.3 Aparelho……………. …………. 8

5.4 Procedimento…….. …………. 8

5.5 Requisitos…………………. ……. 8

5.6 Detalhes a serem especificados………………… 8

6 Método G2: dimensões e geometria da fita – Método visual…………………. 9

6.1 Objeto… ………………. 9

6.2 Amostra…………. …………….. 9

6.3 Aparelho…………….. …………. 9

6.4 Procedimento……….. …………. 9

6.4.1 Geral………………….. ……….. 9

6.4.2 Método 1…………… ………. 9

6.4.3 Método 2………….. ………. 9

6.5 Requisitos……………….. ……. 9

6.6 Detalhes a serem especificados…………………. 9

6.7 Definições de dimensões e geometria da fita…. ………. 10

6.7.1 Geral……………………….. ……… 10

6.7.2 Largura e altura………………………. 10

6.7.3 Linha de base………………… …….. 10

6.7.4 Alinhamento das fibras………………… 10

7 Método G3: dimensões da fita – Medidor de abertura…………. 11

7.1 Objeto……………………….. …………….. 11

7.2 Amostra……………………… …………… 11

7.3 Aparelho……………………… ……….. 11

7.4 Procedimento…………….. ……….. 11

7.5 Requisito……………………. ……. 11

7.6 Detalhes a serem especificados…………………… 11

8 Método G4: dimensões da faixa de opções – comparador (método obsoleto)………………………… 12

9 Método G5: rasgo da fita (separabilidade)………………………… 12

9.1 Objeto……. …………….. 12

9.2 Amostra……………………… …………… 12

9.3 Aparelho……………………. ……….. 13

9.4 Procedimento…………….. ……….. 13

9.5 Requisitos………………………. ….. 14

9.6 Detalhes a serem especificados……………… 14

10 Método G6: torção da fita………………….. 14

10.1 Objeto……………………… …………….. 14

10.2 Amostra…………………. …………… 14

10.3 Aparelho……………………. ……….. 14

10.4 Procedimento………………. ……….. 15

10.5 Requisitos……………………….. ….. 15

10.6 Detalhes a serem especificados………… 15

11 Método G7: torção do tubo………………… 16

11.1 Objeto…………………. …………….. 16

11.2 Amostra………………. …………… 16

11.3 Aparelho……………………. ……….. 16

11.4 Procedimento……………… ……….. 17

11.5 Requisitos………………….. ….. 17

11.6 Detalhes a serem especificados……………. 17

12 Método G8: ensaio de torção residual da fita……………………. 18

12.1 Objeto……………………… …………….. 18

12.2 Amostra………………………… …………… 18

12.3 Aparelho……………………….. ……….. 18

12.4 Procedimento………………….. ……….. 18

12.5 Requisitos……………………………… ….. 18

12.6 Detalhes a serem especificados………………….. 19

13 Método G9: sangramento e evaporação……….. 19

13.1 Objeto……………… …………….. 19

13.2 Amostra………………. …………… 19

13.3 Aparelho………………… ……….. 19

13.4 Procedimento……………. ……….. 20

13.5 Requisitos……………………….. ….. 20

13.6 Detalhes a serem especificados…………………. 21

14 Método G10A: estabilidade da força de decapagem de fibras ópticas cabeadas…………………… 21

14.1 Objeto……….. …………….. 21

14.2 Amostra…………………. …………… 21

14.2.1 Comprimento da amostra………….. 21

14.2.2 Preparação da amostra………………… 21

14.3 Aparelho……………………….. ……….. 21

14.4 Procedimento……………………. ……….. 21

14.5 Requisitos……………………………. ….. 21

14.6 Detalhes a serem especificados………………. 22

15 Método G10B: decapagem de fitas de fibra óptica……….. 22

15.1 Objeto…… …………….. 22

15.2 Amostra… …………… 22

15.3 Aparelho………. ……….. 22

15.3.1 Geral…………………. ……… 22

15.3.2 Ferramenta de decapagem…………………… 22

15.3.3 Motor e escorregador (se usado)………………. 23

15.4 Posicionando e segurando o equipamento………… 23

15.5 Limpeza com álcool…………………….. …….. 23

15.6 Procedimento………………………… ……….. 23

15.7 Requisitos………………………………… ….. 24

15.8 Detalhes a serem especificados…………………. 24

16 Método G10C: decapagem de fibras ópticas tamponadas……….. 24

16.1 Objeto…………………….. …………….. 24

16.2 Amostra………………….. …………… 24

16.3 Aparelho………………………….. ……….. 24

16.4 Procedimento…………………… ……….. 24

16.5 Requisitos………………………………. ….. 25

16.6 Detalhes a serem especificados……………………. 25

17 Método G11A: resistência à tração e alongamento de tubos tampão e microtubos em ruptura…………………….. 25

17.1 Objeto………………………… …………….. 25

17.2 Amostra……………………… …………… 25

17.2.1 Geral………………………… ……… 25

17.2.2 Preparação e condicionamento das peças para ensaios….. 25

17.2.3 Determinação da área de seção transversal……… 28

17.2.4 Tratamento do envelhecimento………………….. 29

17.3 Aparelho…………………………….. ……….. 29

17.4 Procedimento…………………… ……….. 30

17.5 Requisitos……………………………… ….. 31

18 Método G11B: alongamento de tubos-tampão e microtubos em baixa temperatura ……….. 31

18.1 Objeto……………. …………….. 31

18.2 Amostra………………. …………… 31

18.2.1 Geral………………………. ……… 31

18.2.2 Preparação das peças para ensaios…………. 31

18.3 Aparelho…………………………… ……….. 32

18.4 Procedimento…………………….. ……….. 32

18.5 Requisitos………………………….. ….. 33

18.6 Detalhes a serem especificados……………. 33

Bibliografia…………………… 34

As baterias estacionárias aplicadas em energia fotovoltaica

Deve-se conhecer os requisitos técnicos e métodos de ensaios aplicados às baterias estacionárias aplicadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) não conectadas à rede de energia elétrica (off-grid).

Pode-se definir o estado de carga (state of charge – SoC) como a quantidade de carga existente na bateria em um de dado instante, em função da capacidade total, a perda de água (dry-out) como a perda excessiva de água do eletrólito na bateria chumbo-ácida regulada por válvula e na bateria alcalina com recombinação parcial de gases e o SEFV é o sistema de energia fotovoltaica. A NBR 16767 de 09/2019 – Elementos e baterias estacionárias para aplicação em sistemas fotovoltaicos não conectados à rede elétrica de energia (off-grid) – Requisitos gerais e métodos de ensaio especifica os requisitos técnicos e métodos de ensaios aplicados às baterias estacionárias aplicadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) não conectadas à rede de energia elétrica (off-grid). Não inclui informações específicas relativas ao dimensionamento da bateria, ao método de carga ou ao projeto do SEFV.

Acesse algumas indagações relacionadas a essa norma GRATUITAMENTE no Target Genius Respostas Diretas:

Por que deve ser prevista uma proteção física da bateria?

Quais são as características técnicas funcionais da bateria?

Quais são os valores típicos de utilização de baterias em aplicações fotovoltaicas?

Quais são os ciclos com baixa profundidade de descarga em baixo estado de carga (fase A)?

Esta seção especifica as condições de operação às quais as baterias são submetidas durante sua utilização em aplicações fotovoltaicas em sistemas não conectados à rede de energia elétrica. O sistema de energia fotovoltaica com baterias referenciado nesta norma deve fornecer energia constante, variável ou intermitente ao equipamento conectado (bombas, geladeiras, sistemas de iluminação, sistemas de comunicação, etc.).

Os tipos de elementos e as baterias mais utilizadas em sistemas de energia fotovoltaica (SEFV) são: ventilada; regulada por válvula, incluindo aquelas com recombinação parcial de gás; selada sem emissão de gases em condições normais de operação (gastight sealed). Os elementos e as baterias normalmente são fornecidos nas seguintes condições: seco-descarregada (somente para baterias de níquel-cádmio ventiladas); carregada com eletrólito; seco-carregada (somente para baterias chumbo-ácido ventiladas); úmido-descarregada (somente baterias de níquel-cádmio).

A carga inicial da bateria deve ser realizada conforme instruções do fabricante, para otimizar sua vida útil. As baterias utilizadas em sistemas de energia fotovoltaica, operando sob condições climáticas normais, podem estar sujeitas às condições especificadas a seguir. Para o tempo de autonomia, a bateria é dimensionada para fornecer energia sob condições específicas durante um período de tempo, usualmente de três a cinco dias, sem irradiação solar. Ao selecionar a capacidade necessária da bateria, os seguintes itens devem ser considerados: ciclo diário/sazonal necessário (pode haver restrições na profundidade máxima de descarga); tempo necessário para acessar o local da instalação; envelhecimento; temperatura de operação; futura expansão da carga.

O dimensionamento das correntes de carga e descarga deve considerar a autonomia (profundidade de descarga), temperatura, potência de consumo, radiação solar, etc. As correntes de carga e descarga usuais são as seguintes: corrente máxima de carga: /10 (A); corrente média de descarga conforme determinado pela carga: /120 (A). Dependendo do dimensionamento do sistema, a corrente de carga e descarga pode variar dentro de uma faixa maior.

A bateria normalmente está exposta a um ciclo diário, como a seguir: carga durante as horas de sol; descarga durante a noite. Um uso diário típico resulta em uma descarga entre 2% e 20% da capacidade da bateria. O estado de carga da bateria pode variar quando submetido a um ciclo sazonal. Isso decorre de variações das condições da média de carga, como a seguir: períodos com baixa radiação solar, por exemplo, durante o inverno, causando baixa produção de energia. O estado da carga da bateria (capacidade disponível) pode diminuir para 20% da capacidade nominal ou menos.

Em períodos com alta radiação solar, por exemplo, no verão, podem trazer a bateria para a condição de totalmente carregada, com a possibilidade de que esta possa ser sobrecarregada. Durante o verão, por exemplo, a bateria opera com alto nível de estado de carga (SoC), normalmente entre 80% e 100% da capacidade nominal. O sistema regulador de tensão normalmente limita a tensão máxima da bateria durante o período de carga.

Em um sistema de energia fotovoltaica sem regulador de tensão, a tensão da bateria não está limitada por um controlador de carga, mas pelas características do gerador fotovoltaico. O projetista do sistema deve utilizar a tensão máxima de carga da bateria indicada pelo fabricante, a fim de permitir que no verão esta recupere o mais breve possível o seu máximo estado de carga (SoC). A sobrecarga reduz a vida útil projetada da bateria.

Normalmente, a tensão máxima de carga é de 2,4 V por elemento para baterias de chumbo-ácidos e 1,55 V por elemento para baterias de níquel-cádmio ventiladas, na temperatura de referência especificada pelo fabricante. Alguns reguladores permitem que a tensão da bateria exceda estes valores por um curto período para uma carga de equalização. Para as outras baterias, os fabricantes devem fornecer os valores de tensão de carga recomendados. Caso a temperatura de operação da bateria se desvie significativamente da temperatura de referência, a compensação da tensão de carga deve ser usada de acordo com as instruções do fabricante da bateria.

A vida útil projetada de uma bateria utilizada em um sistema de energia fotovoltaica, mesmo quando mantida regularmente em um alto estado de carga, pode ser consideravelmente menor do que quando utilizada permanentemente em estado de flutuação (sistemas de backup). Durante períodos de baixa irradiação solar, a energia produzida pelo sistema de energia fotovoltaica pode não ser suficiente para carregar completamente a bateria. O estado da carga diminui e os ciclos ocorrem em baixo estado de carga. Os níveis baixos de irradiação solar podem ser resultado da localização geográfica combinada com os períodos de inverno, nublados, chuvas ou acumulação de poeira nos painéis fotovoltaicos.

A estratificação do eletrólito pode ocorrer em baterias chumbo-ácido. Em baterias chumbo-ácido ventiladas, a estratificação do eletrólito pode ser evitada por agitação ou recirculação eletrolítica, ou por carga de equalização periódica durante sua operação. Nas baterias chumbo-ácido reguladas por válvula, a estratificação do eletrólito pode ser evitada em seus projetos ou com a instalação e operação de acordo com as instruções do fabricante.

As baterias devem ser armazenadas conforme as recomendações do fabricante. As baterias do tipo chumbo-ácido e níquel-cádmio com eletrólito devem ser armazenadas totalmente carregadas. A exposição de uma bateria a altas temperaturas e umidade durante o armazenamento pode resultar em perda de capacidade dela, com consequente redução de sua vida útil projetada. A temperatura de uma bateria pode atingir valores iguais ou superiores a 60 °C durante o dia, quando armazenada em um contêiner em contato direto com a luz solar.

A seleção de um local sem incidência de luz solar ou com controle de temperatura pode evitar este risco. A temperatura da bateria durante a operação no local de instalação é um fator importante para a sua seleção e expectativa de vida. As recomendações de temperaturas e umidade de operação devem ser seguidas conforme o indicado pelo fabricante. A vida útil projetada das baterias diminui com o aumento da temperatura de operação.

Baixas temperaturas reduzem o desempenho de descarga e a capacidade das baterias. Para mais detalhes, o fabricante deve ser consultado. A sobrecarga não aumenta a energia armazenada na bateria, mas sim o consumo de água em baterias ventiladas e, consequentemente, incrementa a frequência de manutenção. Além disso, as baterias do tipo chumbo-ácido reguladas por válvula podem sofrer o processo de dry-out (perda de água) resultando em perda de capacidade e/ou superaquecimento.

A sobrecarga pode ser controlada com o uso de controladores de carga apropriados. A maioria dos sistemas não aquosos, como baterias do tipo lítio-íon e similares, não pode ser submetido a qualquer sobrecarga sem que ocorram danos ou problemas de segurança. Assim, estas baterias são usualmente fornecidas com um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que impede, independentemente do controlador de carga, que a sobrecarga ocorra.

A configuração do regulador deve levar em consideração o gerador fotovoltaico, a carga, a temperatura e as especificações da bateria, conforme recomendado pelo fabricante. A rotina de manutenção das baterias dos tipos chumbo-ácido ou de níquel-cádmio ventiladas, incluindo aquelas com recombinação parcial de gás, devem ser planejadas de modo que não seja permitido que as baterias operem com nível de eletrólito abaixo do mínimo.

A sobrecarga em baterias do tipo chumbo-ácido reguladas por válvula deve ser cuidadosamente controlada a fim de otimizar sua vida útil projetada. O consumo de água para efeito de estimativa dos intervalos de manutenção deve ser fornecido pelo fabricante. As baterias para aplicação fotovoltaica são projetadas para suportar estresse mecânico durante o transporte e manuseio, tendo em vista que estas instalações podem ter acesso pelas estradas sem pavimentação.

Entretanto, as baterias não podem ser submetidas a impactos ou derramamento de eletrólito. Recomenda-se utilizar uma embalagem ou proteção adicional para transporte em estradas sem pavimentação. Deve-se ter cuidado especial ao manusear as baterias fora da embalagem. As instruções do fabricante devem ser seguidas. A eficiência de carga é a relação entre a quantidade de energia elétrica fornecida durante a descarga de um elemento ou bateria e a quantidade de energia elétrica necessária para restaurar o estado inicial da carga nas condições especificadas (IEC 60050-482:2004, 482-05-39). Na ausência de dados do fabricante da bateria, as eficiências indicadas na tabela abaixo podem ser consideradas.

As baterias do tipo chumbo-ácido devem ser protegidas contra descargas profundas, de modo que seja evitada a perda de capacidade devido ao efeito de sulfatação ou passivação irreversível. Isto pode ser realizado por meio de um sistema que monitore a tensão da bateria e a desconecte automaticamente antes de atingir sua profundidade máxima de descarga de projeto (ver recomendações do fabricante). As baterias de níquel-cádmio ventiladas ou com recombinação parcial de gases normalmente não requerem tal proteção.

Para os outros tipos de baterias, as recomendações do fabricante devem ser seguidas. A identificação de elementos ou monoblocos deve obedecer às normas aplicáveis listadas nessa norma. As regulamentações locais aplicáveis e as instruções do fabricante devem ser seguidas durante o transporte, instalação, comissionamento, operação, manutenção, descomissionamento e disposição das baterias.

O fabricante deve fornecer a documentação para transporte, instalação, comissionamento, operação, manutenção, descomissionamento e disposição de tais elementos e baterias para aplicações fotovoltaicas. O fabricante deve informar se há considerações especiais a serem observadas para a carga inicial das baterias, quando estas forem utilizadas apenas em sistemas fotovoltaicos.

IEC 61400-12-1: as medições do desempenho energético de turbinas eólicas

Essa norma internacional, editada pela International Electrotechnical Commission (IEC) em 2017, especifica um procedimento para medir as características de desempenho de energia de uma única turbina eólica e se aplica ao ensaio de turbinas eólicas de todos os tipos e tamanhos conectados à rede de energia elétrica.

A IEC 61400-12-1:2017 – Wind energy generation systems – Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines especifica um procedimento para medir as características de desempenho de energia de uma única turbina eólica e se aplica ao ensaio de turbinas eólicas de todos os tipos e tamanhos conectados à rede de energia elétrica. Além disso, esta norma descreve um procedimento a ser usado para determinar as características de desempenho de energia de pequenas turbinas eólicas (conforme definido na IEC 61400-2) quando conectado à rede de energia elétrica ou a um banco de baterias.

O procedimento pode ser usado para avaliar o desempenho de turbinas eólicas específicas em locais específicos, mas igualmente a metodologia pode ser usada para fazer comparações genéricas entre diferentes modelos de turbinas eólicas ou diferentes configurações de turbinas eólicas quando as condições específicas do local e as influências da filtragem de dados são levadas em consideração. As características de desempenho da potência da turbina eólica são determinadas pela potência medida curva e produção anual estimada de energia (annual energy production – AEP). A curva de potência medida, definida como a relação entre a velocidade do vento e a potência da turbina eólica, é determinada coletando medições simultâneas de variáveis meteorológicas (incluindo a velocidade do vento), bem como sinais de turbinas eólicas (incluindo potência) no local de ensaio por um período longo suficiente para estabelecer um banco de dados estatisticamente significativo em uma variedade de velocidades do vento e sob vento e condições atmosféricas variáveis.

A AEP é calculada aplicando os valores medidos na curva de potência para referenciar as distribuições de frequência da velocidade do vento, assumindo 100% de disponibilidade. Este documento descreve uma metodologia de medição que requer a potência medida curva e os valores da produção de energia derivada a serem complementados por uma avaliação fontes de incerteza e seus efeitos combinados.

Conteúdo da norma

PREFÁCIO………………….. 13

INTRODUÇÃO…………….. 15

1 Escopo…………………….. 16

2 Referências normativas…… … 16

3 Termos e definições……………. …. 17

4 Símbolos e unidades…………. ……… 20

5 Visão geral do método de desempenho de energia………… 23

6 Preparação para o ensaio de desempenho…………….. 27

6.1 Geral…………………. …………… 27

6.2 Turbina eólica e conexão elétrica……………… 27

6.3 Local do ensaio…………….. …………… 27

6.3.1 Geral…………….. ……… 27

6.3.2 Localização do equipamento de medição de vento… …… 27

6.3.3 Setor de medição……………………………….. 28

6.3.4 Fatores de correção e incerteza devido à distorção do fluxo proveniente da topografia………………………….. .28

7 Equipamento de ensaio…………….. …………. 29

7.1 Energia elétrica…………………………. …… 29

7.2 Velocidade do vento……………….. ………. 29

7.2.1 Geral………………………… ……… 29

7.2.2 Requisitos gerais para anemômetros meteorológicos montados em mastro………. 30

7.2.3 Anemômetros montados na parte superior………… 31

7.2.4 Anemômetros montados na lateral…………………. 31

7.2.5 Dispositivo de sensoriamento remoto (remote sensing device – RSD)………………… 31

7.2.6 Medição da velocidade do vento equivalente ao rotor………. 32

7.2.7 Medição da velocidade do vento na altura do cubo…………… 32

7.2.8 Medições de cisalhamento do vento…………………… 32

7.3 Direção do vento…………………………….. …… 34

7.4 Densidade do ar………………………….. ………… 34

7.5 Velocidade de rotação e ângulo de inclinação……………………. 35

7.6 Condição da lâmina……………………………………. …. 35

7.7 Sistema de controle de turbinas eólicas……………………. 35

7.8 Sistema de aquisição de dados…………………………… 35

8 Procedimento de medição……………………………….. 35

8.1 Geral………………………….. …………… 35

8.2 Operação da turbina eólica………………….. 35

8.3 Coleta de dados…………………… ….. 36

8.4 Rejeição de dados………….. …… 36

8.5 Banco de dados………….. ………… 37

9 Resultados derivados……….. …………. 37

9.1 Normalização de dados………………….. 37

9.1.1 Geral……………………….. ……… 37

9.1.2 Correção da distorção meteorológica do fluxo do mastro do anemômetro…………………….. 38

9.1.3 Correção de cisalhamento do vento (quando as medidas do Rotor Equivalent Wind Speed – REWS estão disponíveis)………………. 38

9.1.4 Correção de ventos………………………. 41

9.1.5 Normalização da densidade do ar…………. 41

9.1.6 Normalização de turbulência…………………….. 42

9.2 Determinação da curva de potência medida……….. 42

9.3 Produção anual de energia (AEP)…………………………… 43

9.4 Coeficiente de potência……………………… .45

10 Formato do relatório…………….. ……….. 45

O objetivo desta parte da IEC 61400 é fornecer uma metodologia uniforme que garanta a consistência, precisão e reprodutibilidade na medição e análise de potência e do desempenho de turbinas eólicas. A norma foi preparada com a antecipação de que seria aplicado por: um fabricante de turbina eólica que se esforça para atingir o desempenho de potência bem definido por requisitos e/ou um possível sistema de declaração; um comprador de turbina eólica na especificação de tais requisitos de desempenho; um operador de turbina eólica que possa ser obrigado a verificar se a energia declarada ou necessária das especificações de desempenho são atendidas para unidades novas ou recondicionadas; um planejador ou regulador de turbina eólica capaz de definir com precisão e justiça a potência e as características de desempenho de turbinas eólicas em resposta a regulamentos ou licenças por requisitos para instalações novas ou modificadas.

Este documento fornece orientação na medição, análise e relatório de potência e ensaios de desempenho de turbinas eólicas. O documento beneficiará as partes envolvidas na fabricação, planejamento de instalação e permissão, operação, utilização e regulação de turbinas eólicas. As técnicas de medição e análises precisas recomendadas nessa norma devem ser aplicadas por todas as partes para garantir que o desenvolvimento contínuo e a operação de turbinas eólicas são realizadas em uma atmosfera consistente e precisa com comunicação relativa ao desempenho das turbinas eólicas.

Este documento apresenta medidas e procedimentos de elaboração de relatórios que devem fornecer resultados precisos que podem ser replicados por outras partes. Enquanto isso, um usuário da norma deve estar ciente das diferenças que surgem de grandes variações de cisalhamento e turbulência. Portanto, um usuário deve considerar a influência dessas diferenças e os critérios de seleção dos dados em relação à finalidade do ensaio antes da contratação das medições de desempenho de potência.

Um elemento chave dos ensaios de desempenho de potência é a medição da velocidade do vento. Esse documento prescreve o uso de copo ou anemômetros sônicos ou dispositivos de sensoriamento remoto (RSD) em conjunto com anemômetros para medir o vento. Embora procedimentos adequados para calibração/validação e classificação devem ser respeitados, a natureza da medição e o princípio desses dispositivos pode causar um desempenho diferente.

Esses instrumentos são robustos e foram considerados adequados para esse tipo de ensaio com a limitação de alguns deles a certas classes de terreno. Reconhecendo que, à medida que as turbinas eólicas se tornam cada vez maiores, uma velocidade do vento medida em um único local torna-se cada vez mais improvável que a altura represente com precisão a velocidade do vento em toda o rotor de turbina.

Essa norma padrão introduz uma definição adicional de velocidade do vento. Enquanto anteriormente a velocidade do vento era definida como a medida apenas na altura do cubo, isso agora pode ser complementado com a chamada velocidade do vento equivalente ao rotor (REWS), definida por uma aritmética em combinação de medições simultâneas da velocidade do vento em várias alturas e do diâmetro completo do rotor entre a ponta inferior e a ponta superior.

As curvas de potência definidas pela velocidade do vento na altura do cubo e o REWS não são os mesmos e, portanto, a potência da velocidade do vento na altura do cubo tem a curva sempre apresentada para comparação a uma curva de potência do REWS quando é medida. Como consequência dessa diferença na definição da velocidade do vento, a produção anual de energia (AEP) é derivada da combinação de uma curva de potência medida com uma distribuição de velocidade do vento. Isso é uma definição idêntica da velocidade do vento na curva de potência e na distribuição da velocidade do vento.

Os procedimentos para classificar anemômetros de copo e anemômetros ultrassônicos são apresentados nos anexos I e J. Os procedimentos para classificar os dispositivos de sensoriamento remoto são apresentados no Anexo L. Cuidados especiais devem ser tomados na seleção dos instrumentos escolhidos para medir a velocidade do vento porque pode influenciar o resultado do ensaio.

IEC 60917-1: o desenvolvimento de estruturas mecânicas de equipamentos elétricos e eletrônicos

Essa norma internacional, editada em 2019 pela International Electrotechnical Commission (IEC), especifica as relações entre as práticas de equipamentos e a ordem modular aplicáveis às principais dimensões estruturais de equipamentos eletrônicos e elétricos montados em várias instalações nas quais as interfaces dimensionais devem ser consideradas para compatibilidade mecânica.

A IEC 60917-1:2019 – Modular order for the development of mechanical structures for electrical and electronic equipment practices – Part 1: Generic standard especifica as relações entre as práticas de equipamentos e a ordem modular aplicáveis às principais dimensões estruturais de equipamentos eletrônicos e elétricos montados em várias instalações nas quais as interfaces dimensionais devem ser consideradas para compatibilidade mecânica. Este documento também estabelece os termos para peças e montagens de estruturas mecânicas de equipamentos elétricos e eletrônicos, para esclarecer as relações específicas entre práticas de equipamentos e ordem modular.

Esta segunda edição cancela e substitui a primeira edição publicada em 1998 e sua Emenda 1: 2000. Esta edição constitui uma revisão técnica e inclui as algumas alterações técnicas significativas em relação à edição anterior.

Foram acrescentadas informações adicionais sobre as normas de especificação detalhada recentemente desenvolvidas de estruturas mecânicas para as práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos. Incluiu-se informações adicionais sobre as normas de ensaio de desempenho recém-desenvolvidos para a verificação do desempenho ambiental e aspectos de segurança e questões do desempenho térmico e gerenciamento térmico para as práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos. Foram introduzidas as relações entre a estrutura mecânica do sistema elétrico e eletrônico, a verificação do desempenho ambiental e dos aspectos de segurança e questões do desempenho térmico e do gerenciamento térmico para as práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos.

PREFÁCIO………. …………………… 4

INTRODUÇÃO……… ……………… 6

1 Escopo…………… ………………………. 7

2 Referências normativas………….. ….. 7

3 Termos e definições……………… …… 9

4 Fundamentos e informações básicas………… 19

4.1 Geral…………………….. …………… 19

4.2 Estruturas e práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos…. 20

4.3 Coordenação dimensional com campos técnicos adjacentes……. 20

4.4 Preparação de padrões para novas práticas de equipamentos….. 21

5 Detalhes modulares do pedido………………………….. ….. 24

5.1 Grade modular……………………………………. ……… 24

5.2 Lances…………………………………. …………… 24

5.2.1 Lotes básicos e múltiplos para a prática do equipamento…… ..24

5.2.2 Exemplo de passos de montagem…………………. 25

5.3 Dimensões da coordenação………………………….. 26

5.4 Ilustração da ordem modular……………………. 27

Figura 1 – Passo………………. ……………….. 10

Figura 2 – Grade……………. …………………. 11

Figura 3 – Rack………….. ……………….. 12

Figura 4 – Gabinete……………. …………… 12

Figura 5 – Caso………….. ……………….. 13

Figura 6 – Estrutura oscilante ……………………………………… ………………………………………….. ………. 13

Figura 7 – Sub-bastidor…….. …………… 14

Figura 8 – Chassi…………. ……………. 14

Figura 9 – Unidade plug-in……. ………….. 15

Figura 10 – Console…………… ………….. 15

Figura 11 – Guia da unidade de encaixe…….. … 15

Figura 12 – Slides………………… …………….. 16

Figura 13 – Lâminas telescópicas……………….. .16

Figura 14 – Estrutura de montagem………………… … 17

Figura 15 – Placa de montagem…………………. …. 17

Figura 16 – Painel frontal……………….. ………. 17

Figura 17 – Painel traseiro………………. ………. 18

Figura 18 – Painel do gabinete………….. …… 18

Figura 19 – Porta……………. ………………. 19

Figura 20 – Seção de montagem……………… .19

Figura 21 – Estruturas de práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos………. 20

Figura 22 – Estrutura dos padrões de prática de equipamentos…… 23

Figura 23 – Grade modular………………………………. …….. 24

Figura 24 – Particionamento das dimensões de coordenação C0 com o mesmo passo de montagem mp….. 26

Figura 25 – Exemplos de aplicação da ordem modular…….. 28

Tabela 1 – Publicações contendo dimensões modulares padronizadas e/ou relacionadas a documentos……………….. ……………………. 21

Tabela 2 – Dimensões de coordenação Ci………………….. 26

Há uma tendência contínua em direção a maior integração funcional e menor número de dispositivos eletrônicos, componentes e circuitos integrados. Ao mesmo tempo, novos métodos de fabricação, automáticos, para os equipamentos de fabricação e ensaio e os sistemas de Engenharia Assistida por Computador (CAE) criaram vantagens comerciais para seus usuários.

Para que os usuários tirem vantagem técnica e econômica desses novos componentes e tecnologias durante o planejamento, projeto, fabricação e teste, é necessário que as práticas do equipamento atendam aos requisitos (consulte o Guia 103 da IEC): arranjo de produtos com um mínimo perda de área e espaço; permutabilidade dimensional de produtos,  em relação às dimensões gerais, montagem dimensões (furos de fixação, recorte, etc.); compatibilidade dimensional e determinação das dimensões da interface dos produtos que: são combinados com outros produtos, por exemplo instrumentos, racks, painéis e armários, etc.; são usados em edifícios que foram construídos de acordo com um sistema modular, por exemplo espaçamento entre colunas, altura da sala, altura da porta, etc.

Um obstáculo surge do uso de dois sistemas de dimensionamento (polegada – metro) que não são compatíveis entre si. O uso de uma interface entre os dois sistemas de dimensionamento representa uma maneira de contornar esse obstáculo. A recomendação é: – usar apenas um sistema de dimensionamento e usar unidades SI. As dimensões indicadas em 5.3 deste documento foram retiradas do Sistema l do Guia IEC 103 em consideração com outros documentos sobre coordenação dimensional.

De acordo com as considerações acima, a IEC 60917-1 Ed.1 foi publicada em 1998. Esta norma genérica para estruturas mecânicas para práticas de equipamentos eletrônicos para atender a requisitos avançados para várias aplicações industriais de tecnologia microeletrônica. Após a publicação desta norma genérica, o desenvolvimento de cortes dimensionais e detalhes especificações que consistem nos padrões modulares métricos de 25 mm, IEC 60917-2-X e 19 polegadas (in) padrões convencionais, IEC 60297-3-XXX, foi realizada.

Paralelamente, as normas para abordar aspectos de desempenho ambiental e segurança das estruturas mecânicas, desenvolvidas como a série IEC 61587. Todas essas normas são baseadas nos formulários do sistema interno. O próximo passo para a estrutura mecânica foi o desenvolvimento da série de normas IEC 61969 para aplicações externas.

Na primeira década do século XXI, as séries IEC 62194 e IEC 62610 foram desenvolvidas para definir a verificação do desempenho térmico dos gabinetes e abordar as questões de gerenciamento das práticas de equipamentos elétricos e eletrônicos. Este documento descreve as relações entre a estrutura mecânica dos equipamentos elétricos e sistemas eletrônicos, a verificação do desempenho ambiental e dos aspectos de segurança e as questões do desempenho térmico e do gerenciamento térmico das instalações elétricas e práticas de equipamentos eletrônicos.