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ABR 1992
NBR 11854
Bastão isolante ara trabalho em redes ener izadas de distribui ão ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Sed e: Rio de Jane iro iro Av. Trez Treze e d e M aio, 13 - 28 andar CEP20003 - Ca ixa Posta l 1680 Rio d e Ja neiro - RJ Tel.: PABX PABX (021) 210-3122 Tele x: (021) 34333 ABNT- BR Endere ç o Teleg rá fico: NORMATÉCNICA º
Especificação
Cop yright ght © 1990, 1990, ABNT–Ass –Assoc iaç ã o Bra Bra sileira de No rma sTéc nica s Printe Printe d in Bra Bra zil/ l/ Imp resso resso n o Brasil Tod os os direitos reserva reserva do s
Origem: Projeto 03:078.02-001/1987 CB-03 - Comitê Brasileiro de Eletricidade CE-03:078.02 - Comissão de Estudo de Critérios para Recepção de Equipamentos e Materiais Utilizados na Manutenção de Linhas Energizadas - Distribuição NBR 11854 - Insulated stick for distribution energized lines working - Specification Descriptor: Insulated stick Incorpora Errata, de FEV 1994 Palavra-chave: Bastão isolante
SUMÁRIO 1 Objetivo 2 Documentos complementares 3 Definições 4 Condições gerais 5 Condições específicas 6 Inspeção 7 Aceitação e rejeição
1 Objetivo 1.1 Esta Norma fixa as condições mínimas exigíveis no fornecimento de bastões isolantes, para uso em trabalhos com redes energizadas de distribuição.
2 Documentos complementares Na aplicação desta Norma é necessário consultar: NBR 5426 - Planos Pl anos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos - Procedimento Relatório do subcomitê de operação e manutenção SCOM 13.01 - Testes mecânicos e elétricos em equipamentos isolados para trabalhos em redes e linhas energizadas de distribuição, do Comitê de Distribuição de Energia Elétrica - CODI Relatório do subcomitê de operação e manutenção SCOM 02.05 - Manutenção em linhas energizadas de distribuição, do Comitê de Distribuição de Energia Elétrica - CODI
14 páginas
3 Definições Os termos técnicos utilizados nesta Norma são definidos no trabalho SCOM 02.05 do CODI.
4 Condições gerais 4.1 Material Isolante, de alta resistência mecânica e elétrica e, quando tubular, preenchido de material isolante e não-higroscópico.
4.1.1 Alternativa O comprador deve ser previamente consultado pelo fabricante que desejar fornecer bastões com materiais diferentes dos aprovados. Se o comprador concordar, o fabricante deve apresentar protótipos com o novo material para os ensaios de tipo previstos nesta Norma.
4.1.2 Alteração de tipo O comprador deve ser previamente consultado pelo fabricante sobre qualquer alteração planejada na fabricação de bastões, sendo necessária nova aprovação do tipo.
4.2 Acabamento As peças devem apresentar cor e acabamento uniformes,e superfícies isentas de ranhuras, rebarbas, empenamentos e bolhas, dando especial atenção às j unções entre o bastão e as partes metálicas bem como às condições de acoplamento.
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4.3 Formato Os bastões devem ser fornecidos com dimensões uniformes e peso conforme aprovados pelo comprador.
mente observados pelo inspetor e as unidades em desacordo com o especificado em 4.2, 4.3, 4.4 e 4.5 devem ser consideradas defeituosas e substituídas por outras peças perfeitas.
4.4 Identificação
5.2 Verificação funcional
Cada bastão deve ter estampado, de forma legível e indelével, o nome ou marca do fabricante, mês/ano de fabricação e a capacidade nominal de trabalho quando submetido a esforço de tração.
Deve-se verificar se suas partes móveis estão em perfeito funcionamento executando um ciclo completo de operações que permita ao inspetor detectar qualquer irregularidade funcional.
4.5 Embalagem
5.3 Dimensões e tolerâncias
O acondicionamento dos bastões deve ser efetuado de modo a garantir transporte seguro, protegendo-os de qualquer dano até seu destino. A embalagem fica sujeita à aprovação do comprador.
Os bastões devem ter as dimensões e tolerâncias indicadas pelo comprador. A verificação das dimensões deve ser feita de acordo com 6.2.1.1.
5.4 Ensaios mecânicos 4.6 Marcação Cada volume deve ter marcado na sua parte externa o tipo de bastão, quantidade e marca do fabricante.
Ensaios realizados com o objetivo de verificar se as características mecânicas dos bastões suportam os esforços nominais (ver SCOM-13.01 do CODI).
5 Condições específicas
5.4.1 Ensaios de tração
5.1 Verificação visual
Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.2. A capacidade máxima de trabalho dos bastões sob o esforço de tração está indicada na Tabela 1.
Todos os lotes submetidos à inspeção devem ser atenta-
Tabela 1 - Capacidades nominais dos bastões Tipo de bastão
Diâmetro (mm)
Capacidade nominal de trabalho (N)
Bastão pega-tudo
32
1330
Bastão garra
38
6800
Bastão garra
64
11340
Bastão de tração com espiral
32
15880
Bastão de tração com torniquete
32
15880
Bastão universal com dois cabeçotes
32/38
Tensor isolado para 34,5 kV
38
2000 18140
Nota: Para qualquer outro tipo de bastão com capacidade nominal de trabalho diferente das constantes na Tabela 1, deve ser considerada a capacidade estampada conforme 4.4.
5.4.2 Ensaios de flexão
5.5.1 Ensaio elétrico de tensão aplicada
Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.3.
Deve ser realizado a seco e após condicionamento em umidade, de acordo com 6.2.1.7.
5.4.3 Ensaios de torção
6 Inspeção
Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.4.
6.1 Condições gerais de inspeção
5.4.4 Ensaio de compressão
6.1.1 Os bastões fornecidos de acordo com esta Norma
Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.5.
5.4.5 Ensaios de fadiga Devem ser realizados de acordo com 6.2.1.6.
5.5 Ensaios elétricos
estão sujeitos à inspeção e ensaios antes da entrega.
6.1.2 Compete ao fabricante fornecer as amostras para os ensaios de tipo, recebimento ou conformidade, bem como os equipamentos, acessórios e o pessoal auxiliar para a realização da inspeção e dos ensaios exigidos nesta Norma.
6.1.3 Os lotes somente devem ser submetidos à inspeção São os ensaios realizados com o objetivo de verificar as características elétricas dos bastões.
de recebimento após a aprovação do protótipo do bastão pelo comprador.
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6.1.4 A inspeção e os ensaios devem ser realizados na fábrica, na presença de inspetor do comprador, salvo acordo em contrário.
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h) tensão aplicada a seco, conforme 6.2.1.7.3; i) tensão aplicada após condicionamento em umidade, conforme 6.2.1.7.4.
6.1.5 Para os ensaios que são realizados em l aboratórios oficiais reconhecidos pelo comprador, sem a presença do inspetor, o fabricante deve fornecer o relatório completo dos ensaios antes da entrega do material. Qualquer equipamento e detalhe de instalação não definidos devem ser descritos no relatório.
6.1.6 A simples aprovação do material pelo inspetor não isenta o fabricante de responsabilidade, se posteriormente for constatado que este não atende às exigências desta Norma.
6.2.1.1 Verificação dimensional 6.2.1.1.1 O diâmetro externo deve ser medido na parte central e em cada extremidade do bastão, utilizando um paquímetro centesimal, devendo ser feitas duas medidas em cada seção, perpendiculares entre si. A média aritmética dos dois valores lidos, em cada ponto, com a aproximação de décimos de milímetros , é o valor do diâmetro na seção.
6.2.1.1.2 Outras medidas devem ser feitas utilizando escala
6.2 Ensaios
de precisões milimétricas.
6.2.1 Ensaios de tipo
6.2.1.2 Ensaio de tração
São os seguintes:
6.2.1.2.1 O ensaio de tração consiste em engastar o bastão
a) verificação visual/funcional, conforme 5.1 e 5.2; b) verificação dimensional, conforme 6.2.1.1; c) ensaios de tração, conforme 6.2.1.2; d) ensaio de flexão, conforme 6.2.1.3; e) ensaio de torção, conforme 6.2.1.4;
e aplicar uma força F, conforme o indicado em seu respectivo esquema de ensaio. A força F é aplicada progressivamente, aumentando à razão de 200 N/s, até o valor correspondente a uma vez e meia a sua capacidade nominal de trabalho, e mantida durante 30 s.
6.2.1.2.2 Em seguida, reduz-se progressivamente esta força até o retorno a zero.
6.2.1.2.3 Nenhum dano deve ser constatado no bastão.
f) ensaio de compressão, conforme 6.2.1.5;
6.2.1.2.4 Os esquemas dos ensaios de tração são mostrag) ensaio de fadiga, conforme 6.2.1.6;
dos nas Figuras de 1 a 6:
Figura 1 - Ensaio de tração do bastão pega-tudo (com gancho recolhido)
Figura 2 - Ensaio de tração do bastão garra
Figura 3 - Ensaio de tração do bastão com espiral
Figura 4 - Ensaio de tração do bastão de tração com torniquete
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Figura 5 - Ensaio de tração do bastão universal com dois cabeçotes (o engastamento deve ser feito através de engate universal)
Figura 6 - Ensaio de tração de tensor isolado 6.2.1.3 Ensaio de flexão
- em seguida, reduz-se progressivamente esta força e, um minuto após o retorno a zero, mede-se a flecha residual que não deve ultrapassar 6% da flecha medida quando da aplicação de Fd;
Devem ser realizados dois tipos de ensaios: a) tipo 1
- o bastão é em seguida girado de 90°, 180° e 270° e o ensaio é repetido para cada uma destas posições;
- um bastão de 2,5 m de comprimento deve ser colocado entre dois apoios constituídos de roldanas côncavas conforme Figura 7-(a), distanciadas entre eixos conforme Tabela 2;
- para as mesmas cargas, a flecha f não deve variar mais que 15%;
- exerce-se sobre o bastão, no ponto médio entre os apoios, força vertical F;
- a flecha medida para o valor Fd é comparada à obtida no primeiro ensaio;
- considera-se a força Fd como força para a qual o limite de elasticidade não é ultrapassado;
- o bastão é colocado na posição em que ocorreu a máxima flecha e aplica-se novamente uma força crescente, nas mesmas condições já citadas, até o valor Fr, que deve ser mantido durante 30 s. Não deve ser constatada nenhuma fissura;
- a força vertical F é aplicada progressivamente (aumentando à razão de 200 N/s) e a flecha F é registrada para as cargas de Fd/3, 2Fd/3 e Fd após as ter mantido por 30 s;
- os valores da distância entre apoios, Fd, f e Fr para o ensaio de flexão são indicados na Tabela 2;
- a diferença entre as flechas registradas para Fd/3 e 2Fd/3 e para 2Fd/3 e Fd deve ser inferior ao valor f indicado na Tabela 2;
- o esquema do ensaio de flexão é mostrado na Figura 7-(a).
Tabela 2 - Valores de Fd, f e Fr para o ensaio de flexão Diâmetro do tubo (mm)
Distância “d” entre apoios (mm)
Fd (N)
f (mm)
Fr (N)
32
1500
1100
35
2150
38
2000
1500
50
2950
51
2000
3250
45
6450
64
2000
5500
35
11000
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Tabela 3 - Tabela de flechas para ensaio
b) tipo 2 - o bastão com o comprimento igual ou superior a 2,6 m deve ser engastado de acordo com o esquema de ensaio da Figura 7-(b), aplicando uma carga transversal, conforme Tabela 3, na extremidade; - mede-se a flecha no ponto indicado no esquema de ensaio, que não pode ultrapassar os valores constantes na Tabela 3; - o esquema do ensaio de flexão é mostrado na Figura 7-(b).
Diâmetro do bastão (mm)
Flecha máxima admissível (mm)
Carga (N)
32
500
230
38
250
230
51
90
230
64
45
230
Figura 7-(a) - Ensaio de flexão de bastões
Figura 7-(b) - Ensaio de flexão de bastões
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6.2.1.4 Ensaio de torção
6.2.1.4.7 Os valores de Cd, αd e Cr para ensaios de torção são mostrados na Tabela 4.
6.2.1.4.1 Um bastão de 1,20 m de comprimento é submetido à torção ao longo de 1,00 m compreendido entre o ponto de flexão (engastamento) e o ponto de aplicação da torção, conforme Figura 8.
6.2.1.4.8 O esquema do ensaio de torção é mostrado na Figura 8.
6.2.1.5 Ensaio de compressão
6.2.1.4.2 Aplica-se um torque progressivo à razão de
6.2.1.5.1 As amostras utilizadas neste ensaio devem ter
5 Nm/s, até o valor Cd, para o qual não se deve constatar nenhum sinal de defeito audível ou visível.
comprimento igual a três vezes o diâmetro do bastão.
6.2.1.4.3 Para o valor Cd, a deformação angular medida, após 30 s de aplicação do torque, deve ser inferior ao ângulo αd correspondente.
6.2.1.5.2 A amostra deve ser colocada entre duas placas rígidas, planas e paralelas, cujas dimensões devem ser iguais ao comprimento da amostra mais 20 mm, conforme Figura 9.
6.2.1.5.3 As placas são em seguida aproximadas à ve6.2.1.4.4 Anula-se em seguida o torque Cd e após 1 min, mede-se o ângulo de deformação residual que deve ser inferior a 1°.
6.2.1.4.5 Reaplica-se novamente um torque progressivo crescente até o valor Cr, mantendo-o por 30 s.
locidade constante de 5 mm/min e o valor no qual houve o rompimento da amostra é registrado.
6.2.1.5.4 Todos os bastões devem ser capazes de suportar os esforços mínimos de compressão listados na Tabela 5, sem apresentar deformação permanente.
6.2.1.5.5 O esquema do ensaio de compressão é mostra6.2.1.4.6 Não deve ocorrer nenhuma fissura.
do na Figura 9.
Figura 8 - Ensaio de torção de bastões Tabela 4 - Valores para ensaio de torção Tabela 5 - Valores para ensaio de compressão Diâmetro do tubo (mm)
Cd (Nm)
32
40
38
αd (graus)
Cr (Nm)
Diâmetro (mm)
Resistência mínima de compressão (N)
40
80
32
3350
80
35
160
38
3350
51
120
12
240
51
4000
64
320
12
640
64
6000
Figura 9 - Ensaio de compressão de bastões
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6.2.1.6 Ensaio de fadiga
7
a) a temperatura ambiente por ocasião da realização do ensaio não deve ser inferior a 20°C;
6.2.1.6.1 O ensaio de fadiga consiste em submeter amostras de bastões a 1000 ciclos de flexão em cada quadrante, nas mesmas condições descritas em 6.2.1.3 alínea a), aplicando no ponto médio dos bastões a força Fd indicada na Tabela 2.
6.2.1.6.2 A freqüência de aplicação do esforço situase entre 1 a 5 ciclos por minuto. Após cada série de 1000 flexões, o tubo deve ser girado de 90°, até completar 4000 ciclos.
6.2.1.6.3 O tubo não deve apresentar deteriorações visíveis, mesmo localizadas, nem deformações permanentes.
6.2.1.7 Ensaio elétrico de tensão aplicada Recomenda-se que a mesma amostra, para aprovação do tipo, seja submetida a ensaios de tensão aplicada antes e após o condicionamento em umidade.
6.2.1.7.1 Preparar a amostra como descrito a seguir: a) os ensaios devem ser efetuados sobre amostras de 300 mm de comprimento; b) antes dos ensaios elétricos, limpar a amostra com um solvente apropriado, conforme indicação do fabricante; c) as extremidades das amostras devem ser recobertas com fitas adesivas condutoras, antes de cada ensaio; d) no momento do condicionamento em umidade, a fita condutora deve ser retirada.
6.2.1.7.2 As condições gerais do ensaio são as seguintes:
b) a aparelhagem de medição deve estar afastada pelo menos 1,80 m da alta tensão; c) o conjunto de conexão para o equipamento de medição deve ser blindado e devidamente aterrado; d) a amostra deve ser posicionada verticalmente a cerca de 1,00 m acima do solo, através de suportes isolantes. e) em ambos os ensaios, a extremidade da amostra colocada ao potencial deve ser a mesma; f) durante a realização dos ensaios, nenhum sinal de furo ou descarga deve ser observado nas amostras.
6.2.1.7.3 O ensaio elétrico a seco é realizado como descrito a seguir: a) após a limpeza inicial, a amostra deve permanecer em ambiente de atmosfera conforme 6.2.1.7.2, por um mínimo de 24 h; b) uma tensão de 100 kV, 60 Hz deve ser aplicada entre os eletrodos durante 60 s, com variação máxima de 3 kV/s, conforme Figura 10 para tipo e Figura 11 para recebimento. Apenas para ensaio de recebimento, desde que acordado entre fabricante e comprador, pode ser aplicada opcionalmente uma tensão de 50 kV, 60 Hz entre eletrodos, durante 60 s, com variação máxima de 3 kV/s, conforme Figura 12. A máxima corrente I 1, observada neste período, deve ser registrada, não devendo ser maior do que os constantes da Tabela 6.
Figura 10 - Circuito de ensaio elétrico de tipo antes e após condicionamento em umidade (esquema de montagem, Figura 11)
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Figura 11 - Esquema de montagem
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Figura 11-(a) - Detalhe para construção dos dois eletrodos de guarda
Unid.: mm
Figura 11-(b) - Eletrodo em latão: duas peças
Diâmetro do bastão
φA
φB
32
32
22
38
38
29
51
51
37
64
64
37
10
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NBR 11854/1992 Unid.: mm Diâmetro do bastão
φC
φD
φE
32
42
32,2
22,2
38
49
38,2
29,2
51
61
51,2
37,2
64
74
64,2
37,2
Figura 11-(c) - Suporte do eletrodo em náilon: duas peças
Figura 11-(d) - Latão-B
Figura 11-(e) - Material isolante (A)
Figura 11-(f) - Dois parafusos M8-10 em latão com furo de 4 mm para os tubos
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Tensão (T)
Distância (mm)
100 kV
300
50 kV
150
1 1
Figura 12
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Unid.: mm Diâmetro do bastão
Raio(A)
32
28
38
28
51
34,5
64
34,5
Figura 12-(a) - Eletrodo de guarda
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Unid.: mm Bastão φ
A
B
C
D
E
32
32,5
70,0
10,0
2,5
55,5
38
38,5
70,0
10,0
2,5
55,5
51
51,5
97,0
12,0
2,5
68,5
68
64,5
97,0
12,0
2,5
68,5
Figura 12-(b) - Elemento isolante
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Tabela 6 - Valores de corrente para ensaio elétrico a seco Diâmetro (mm)
32
38
51
64
Tensão 100 kV
Corrente I 1 (µA)
10
12
15
20
Tensão 50 kV
Corrente I1 (µA)
5
6
8
10
6.2.1.7.4 O ensaio elétrico após condicionamento em umi-
6.3 Formação da amostra
dade é realizado como descrito a seguir:
6.3.1 Amostragem para os ensaios de tipo a) a amostra deve ser colocada em uma câmara e ficar exposta durante 168 h às condições de umidade relativa a 23ºC; b) decorrido o período da alínea a), a amostra após retornar à temperatura ambiente do local do ensaio, deve ser limpa com um pano e a corrente I 2 é medida nas condições de I 1; c) a diferença entre I1 e I2 deve ser menor que 20 µA.
Para a aprovação do tipo de bastão deve ser ensaiada uma amostra para cada ensaio de tipo exigido nesta Norma.
6.3.2 Amostragem para os ensaios de recebimento 6.3.2.1 Os ensaios visual/funcional e de tensão aplicada a seco devem ser feitos em 100% do lote.
6.3.2.2 A amostragem para o ensaio dimensional deve ser feita de acordo com o plano de amostragem simples normal, nível de inspeção I e NQA 2,5 da NBR 5426 (ver Tabela 7).
6.2.2 Ensaios de recebimento São os seguintes: a) Verificação visual/funcional, conforme 5.1, 5.2 e 5.3; b) dimensional, conforme 6.2.1.1;
7 Aceitação e rejeição 7.1 Aprovação do tipo O tipo deve ser aprovado se as amostras (modelo) retidas para os ensaios apresentarem resultados satisfatórios.
c) tensão aplicada a seco, conforme 6.2.1.7.3.
7.2 Condições de aceitação e rejeição no recebimento 6.2.3 Ensaio de conformidade Considera-se o lote em inspeção aprovado se: Quando houver suspeita quanto à qualidade preestabelecida para o material, o comprador se reserva o direito de exigir a repetição dos ensaios de tipo.
a) na verificação visual/funcional e no ensaio elétrico atingir-se 100% do lote de peças perfeitas;
Nota: Para ensaio elétrico de recebimento, a tensão deve ser aplicada em um único trecho da amostra, escolhido pelo inspetor do comprador.
b) na verificação dimensional, o número de peças defeituosas não ultrapassar o número de aceitação da Tabela 7.
Tabela 7 - Amostragem para ensaio dimensional
(A)
Tamanho do lote (Un)
Tamanho da amostra
1a
5
100 (%)
0
1 UN
6 a 150
5 UN
0
1 UN
151 a 500
20 UN
1 UN
2 UN
Número de unidades defeituosas que permite a aceitação do lote.
(B) Número de unidades defeituosas que obriga à re jeição do lote.
Número de aceitação (A)
Número de rejeição
(B)
