Os ensaios de rotina devem ser realizados periodicamente de acordo com algumas normas e com a especificação do fabricante. A ABNT NBR 16050:2012 especifica todos os ensaios de rotina de acordo com a classe do para-raios. Neste artigo iremos especificar todos os ensaios que precisão ser realizados em manutenção em para-raios.
Especificação dos para-raios
São utilizados no sistema elétrico brasileiro para-raios com tensão nominal (Vn) de:
1. 20 kA – com a faixa de utilização de 276 a 612 kV eficaz
2. 10 kA – com a faixa de utilização de 3 a 276 kV eficaz
3. 5 kA – com a faixa de utilização de 3 a 39 kV eficaz
A ABNT NBR 16050:2012 classifica os para-raios em 2 classes:
- Classe estação – Para-raios de 10kA e 20kA
- Classe distribuição – Para-raios de 5kA e 10kA
Ensaios em Para-raios de Média Tensão
Os ensaios realizados são o de perdas do dielétrico e resistência de isolamento, tendo em vista que só é preciso saber se o para-raios está com a isolação adequada. Caso ele não atenda a esses requisitos é solicitado sua troca por ser mais rentável do que sua manutenção.
1. Ensaio de resistência de isolamento
Utilizando um megohmetro iremos medir a resistência de isolamento. Conectando a alta tensão na parte que conecta a fase no para-raios e a baixa tensão na parte que aterra o mesmo. Os valores de referência são determinados pelo fabricante.
2. Ensaio de perdas do dielétrico
Podendo ser utilizado um fator de potência ou um tangente de delta. Conectando a alta tensão na parte que conecta a fase e a baixa tensão na parte que conecta a terra. Os valores de referência são determinados pelo fabricante.
3. Termografia em para raios
Este ensaio tem ganhado muito notoriedade pela praticidade e precisão da identificação de pontos quentes nos equipamentos de uma forma geral. Clique aqui e confira o artigo sobre Termografias em Subestações.
Estes ensaios não garantem a precisam do para-raios, sua aplicação está voltada mais a identificação de falhas graves nos para-raios.
Ensaios de Rotina em Para-Raios
Os próximos ensaios não são tão comuns de serem realizados em todos os casos, mas é importante ter conhecimento de como realizar.
4. Ensaio de medição de tensão de referência
Este ensaio deve ser realizado efetuado, sob tensão em frequência industrial, na temperatura ambiente de 5 °C a 40 °C que deve ser registrada. O valor da corrente de referência utilizada refere-se ao maior valor da crista, independente da polaridade
5. Ensaio de tensão residual a impulso atmosférico
A máxima tensão residual para um determinado projeto de para-raios para qualquer corrente e forma de onda é calculada com base nos resultados dos ensaios de tipo, realizados em seção proporcionais ou no para-raios completo, multiplicada por um fator de escala específico. O fator de escala é igual a relação entre o valor de tensão residual máximo garantido pelo fabricante e o valor de tensão residual medido na seção sob ensaio, para a mesma corrente e forma de onda.
Quando o ensaio for realizado no para-raios completo o fator de escala é igual a unidade.
O ensaio pode ser realizado em para-raios completos, em unidades ou em resistores. O fabricante deve especificar a corrente de impulso atmosférico apropriado, na faixa entre 0,01 e 2 vezes a corrente de descarga nominal, na qual a tensão residual deve ser medida. Se não for medida diretamente a tensão deve ser considerada a soma das tensões residuais dos resistores ou das unidades individuais de para-raios.
6. Medição de descargas parciais
O ensaio deve ser realizado em cada unidade de para-raios. O corpo de prova pode ser blindado contra descargas parciais externas. A tensão deve ser elevado até a tensão nominal do corpo de prova e mantida por um período compreendido entre 2S a 10S e, após isso, reduzida a 1,05 vez a sua tensão de operação contínua. Nessa tensão, o nível de descargas parciais deve ser medido e não podendo exceder 10pC.
7. Ensaio de medição da corrente de fuga total na tensão de operação contínua
A tensão a frequência industrial correspondente a máxima tensão de operação contínua do para-raios ou de seus módulos individuais deve aplicada a mantida sobre o corpo de prova por um período mínimo de 10s. Neste valor de tensão, o valor da crista da componente resistiva da corrente de fuga deve ser medido e registrado. A temperatura ambiente deve estar entre 5°C e 40°C, e deve ser registrada. O valor de crista da corrente de fuga total refere-se ao maior valor da crista, independente da polaridade.
8. Ensaio de estanqueidade
Em unidades de para-raios com atmosfera interna que incorporem um sistema de vedação convencional, a verificação de vazamento deve ser feita em cada unidade por qualquer método sensível adotado pelo fabricante.
9. Ensaio de distribuição de corrente em para-raios de colunas múltiplas
Este ensaio deve ser realizado em todos os grupos de resistores paralelos. Grupo de resistores paralelos significa uma parte da montagem onde nenhuma conexão intermediária entre as colunas é feita. O fabricante deve especificar uma corrente de impulso apropriado, na faixa de 0,01 a 1 vez a corrente de descarga nominal, na qual a corrente através de cada coluna deve ser medida. O maior valor de corrente deve ter um tempo de frente virtual entre 7µs e 9µs e qualquer valor para o tempo de cauda.
Conclusão:
Em para-raios de média tensão não é viável realizar ensaios para verificação se estão em bom funcionamento. Pois o preço dos equipamentos de ensaio e da realização dos ensaios é muito elevado, levando em consideração que o preço do para-raios é muito baixo sendo mais viável a substituição deste. O único ensaio que pode ser viável a realização é o de resistência de isolamento, porém este ensaio não é muito preciso, sendo utilizado apenas para verificar questões de isolamento.
Referências Bibliográficas:
ABNT NBR 16050:2012 – Para-raios não linear de óxido metálico sem centelhadores, para circuitos de potência de corrente alternada
Por: Mesh Engenharia
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