NBR IEC 61643-1 Dispositivos de Proteção Contra Surto Em Baixa Tensão

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NORMA BRASILEIRA

ABNT NBR IEC 61643-1 Primeira edição 26.11.2007 Válida a partir de 26.12.2007

] 4 36 7

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Dispositivos de proteção contra surtos em baixa tensão Parte 1: Dispositivos de proteção conectados a sistemas de distribuição de energia de baixa tensão - Requisitos de desempenho e métodos de ensaio D

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Low-voltage surge protective devices Part 1: Surge protective devices connected to low-voltage power distribution systems – Requirements Requirements and test o

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Palavras-chave: Palavras-cha ve: Dispositivos de proteção contra surtos. DPS. A

Descriptors: Surge protective devices. SPD.

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ICS 29.240; 29.240.10 ISBN 978-85-07-00779-1

Número de referência ABNT NBR IEC 61643-1:2007 61643-1:2007 72 páginas


ABNT NBR IEC 61643-1:2007

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© ABNT 2007 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito pela ABNT. Sede da ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031901- Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 [email protected] www.abnt.org.br Impresso no Brasil



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© ABNT 2007 Todos os direitos reservados. A menos que especificado de outro modo, nenhuma parte desta publicação pode ser reproduzida ou por qualquer meio, eletrônico ou mecânico, incluindo fotocópia e microfilme, sem permissão por escrito pela ABNT. Sede da ABNT Av.Treze de Maio, 13 - 28º andar 20031901- Rio de Janeiro - RJ Tel.: + 55 21 3974-2300 Fax: + 55 21 2220-1762 [email protected] www.abnt.org.br Impresso no Brasil



Sumário

Página

Prefácio Nacional.......................................................................................................................................................v Nacional.......................................................................................................................................................vii Introdução ................................................................................ ....................................................................................................................................... ................................................................................. ..........................vii vii 1

Generalidades................................................................................................................................................1 1.1 Escopo ................................................................................. ................................................................................................................................................. ....................................................................11 1.2 Referências normativas ............................................................................. .......................................................................................................................1 ..........................................1

2

Condições de serviço............................................................ serviço.................................................................................................................................. ..........................................................................22 2.1 Normal....................................................................................................................................................2 2.2 Anormal..................................................................................................................................................2

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3

Definições.......................................................................................................................................................2

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4

Classificação..................................................................................................................................................8 4.1 Número de portas ............................................................................ .................................................................................................................................8 .....................................................8 4.2 Topologia de projeto do DPS.............................................................................................. DPS...............................................................................................................8 .................8 4.3 Ensaios de DPS classes I, II e III......................................................................................... III.......................................................................................................... .................88 4.4 Local de instalação instalação................................................................................... ...............................................................................................................................9 ............................................9 4.5 Acessibilidade.......................................................................................................................................9 4.6 Método de montagem......................................................................................................... montagem........................................................................................................................... ..................99 4.7 Desligador do DPS.................................................................................................. DPS................................................................................................................................9 ..............................9 4.8 Proteção de sobrecorrente ............................................................................. ................................................................................................................10 ...................................10 4.9 Grau de proteção provido provido pelos invólucros invólucros de acordo com códigos códigos IP da ABNT NBR IEC 60529 ........................................................................................ .........................................................................................................................10 .................................10 4.10 Faixa de temperatura..........................................................................................................................10 4.11 Sistema ............................................................................. ................................................................................................................................................10 ...................................................................10 4.12 DPS multipólo......................................................................................................................................10

5

Valores normalizados............... normalizados....................................................................................................... ...................................................................................................................10 ...........................10 5.1 Valores preferenciais de corrente de impulso I imp paraa ensaios classe I .....................................10 imp par 5.2 Valores preferenciais de corrente de descarga nominal I n para ensaios classe II ......................10 5.3 Valores preferenciais de tensão em circuito aberto U OC OC para ensaios classe III.........................10 5.4 Valores preferenciais de nível de proteção de tensão U p...............................................................10 5.5 Valores preferenciais preferenciais (eficaz ou c.c.) de tensão máxima de operação contínua U c ....................10

6

Requisitos .......................................................................... ............................................................................................................................................ .......................................................................... ........11 11 6.1 Requisitos gerais ............................................................................. ................................................................................................................................11 ...................................................11 6.2 Requisitos elétricos elétricos................................................................................. ............................................................................................................................12 ...........................................12 6.3 Requisitos mecânicos .............................................................................. ........................................................................................................................14 ..........................................14 6.4 Requisitos ambientais........................................................................................................................17 6.5 Requisitos de segurança ............................................................................................ ...................................................................................................................17 .......................17 6.6 Requisitos adicionais adicionais de ensaio para DPS de duas portas portas e DPS DPS de uma uma porta com com terminais de entrada/saída separados............................................................................................................... separados...............................................................................................................19 19

7

Ensaios de tipo ................................................................................. ............................................................................................................................................19 ...........................................................19 7.1 Procedimentos gerais de ensaio.......................................................................................................19 7.2 Identificação e marcação ............................................................................................. ...................................................................................................................25 ......................25 7.3 Terminais e conexões ....................................................................................... ........................................................................................................................25 .................................25 7.4 Ensaio de proteção contra contato direto................................................................................... direto........................................................................................ .....29 29 7.5 Determinação da tensão de limitação medida.................................................................................30 7.6 Ensaio de ciclo de operação...................................................... operação..............................................................................................................34 ........................................................34 7.7 Desligadores de DPS DPS e desempenho de segurança segurança de DPS em condições anormais ............... ...............39 39 7.8 Ensaio para para DPS de duas portas e DPS de de uma porta com terminais de entrada/saída separados.....................................................................................................................................................48 7.9 Ensaios adicionais...................................................................................................... adicionais..............................................................................................................................51 ........................51

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ABNT NBR IEC 61643-1:2007 8

Ensaios de rotina e recebimento .................................................................................... ...............................................................................................................68 ...........................68 8.1 Ensaios de rotina .......................................................................... ................................................................................................................................68 ......................................................68 8.2 Ensaios de recebimento.............................................................. recebimento.....................................................................................................................68 .......................................................68

Anexo A (informativo) A (informativo) Considerações para DPS quando ensaios classe I são aplicáveis...............................69 Anexo B (normativo) B (normativo) Valores de sobretensão temporária temporária (TOV).........................................................................71 (TOV).........................................................................71 Bibliografia .......................................................................... ............................................................................................................................................ ...................................................................................... ....................72 72 Figura 1 — Exemplo de uma rede de desacoplamento para rede monofásica..................................................24 Figura 2 — Exemplo de uma rede de desacoplamento para rede trifásica........................................................24 Figura 3 — Fluxograma de ensaio para determinação do nível de tensão de proteção U p .............................31 Figura 4 — Ensaio alternativo para a tensão de limitação medida ....................................................................34 6

3-

4

]

Figura 5 — Fluxograma do ensaio de ciclo de operação ....................................................................................35 7

3.

6

Figura 6 — Programa Programa de ensaio de precondicionamento precondicionamento e de ensaio de ciclo de operação operação ..........................37 0

2

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4

Figura 6a — Circuito de ensaio para DPS com I fi suportabilidade ao curto-circuito declarada 43 fi menor que a suportabilidade ZI

5[

Figura 13 — Exemplo de um circuito para utilização no ensaio de DPS sob TOV causadas por faltas no sistema de alta (média) tensão e diagrama de tempo correspondente para as tensões presumidas nos terminais do DPS.................................................................... DPS ......................................................................................................................................... ........................................................................... ......46 46 O

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Figura 7 — Exemplo de circuito de ensaio e correspondente diagrama de tempo para realizar o ensaio TOV causado por faltas no sistema de baixa tensão............................................................................47 A

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Figura 8 — Aparelho para ensaiar a retenção do cordão.....................................................................................52 d

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Figura 9 — Aparelho para ensaio de flexão...........................................................................................................54 s

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Figura 10a — Aparelho de ensaio.........................................................................................................................56 e

Figura 10b — Elemento de de impacto do martelo tipo pêndulo pêndulo ....................................................................... ............................................................................. ......57 57 u

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Figura 10 — Aparelho Aparelho para ensaio de impacto .................................................................................... ..................................................................................................... .................57 57 3:

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Figura 11 — Tambor rotativo...................................................................................................................................60 5:

1

Figura 12a — Dispositivo de ensaio de de esfera ................................................................................... ......................................................................................................62 ...................62 1

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2

Figura 12b — Haste de carregamento para o dispositivo de ensaio de de esfera .................................................62 2

2/

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Figura A.1 Distribuição Distribuição geral da corrente corrente de descarga atmosférica atmosférica ..................................................................70 1

5

/0

Tabela 1 — Ensaios classes I, II e III.........................................................................................................................9 o

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Tabela 2 — Requisitos de ensaio de tipo onde aplicáveis a DPS .......................................................................21 g

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Tabela 3 — Parâmetros para ensaio classe I.........................................................................................................22 s

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Tabela 4 — Tolerâncias nos parâmetros parâmetros da forma de onda para para ensaio classe III ...........................................24 p

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Tabela 5 — Diâmetros da rosca do parafuso e torques aplicados......................................................................26 d

Tabela 6 — Seções transversais conectáveis de condutores c ondutores de cobre para terminais com parafuso ou terminais sem parafuso parafuso .................................................................................... ...........................................................................................................................................27 .......................................................27 A

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Tabela 7 — Forças de tração (terminais com parafuso).......................................................................................27 Tabela 8 — Dimensões Dimensões do condutor condutor .............................................................................................. ......................................................................................................................28 ........................28 Tabela 9 — Forças de tração (terminais sem parafuso).......................................................................................29 Tabela 10 — Ensaios a serem efetuados para para determinar a tensão de limitação medida ...............................30 Tabela 11 — Corrente de curto-circuito presumida e fator de potência....................................................................................................................................................41 Tabela 11x – Fator k de de corrente para comportamento em sobrecarga............................................................50 Tabela 12 — Requisitos para aperto dos dos parafusos de fixação ..........................................................................52 Tabela 13 — Distância de queda para requisito de impacto................................................................................58

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ABNT NBR IEC 61643-1:2007 Tabela 14 — Distâncias de isolamento e de escoamento para DPS de categoria externa............................... 64 Tabela 15 —Distâncias de isolamento e de escoamento para DPS de categoria interna ...............................65 Tabela 16 — Suportabilidade dielétrica..................................................................................................................67 Tabela 17 — Tolerâncias para as correntes de surto proporcionais ..................................................................68

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Tabela B.1 — Valores de ensaio TOV.....................................................................................................................71



Prefácio Nacional A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais Temporárias (ABNT/CEET), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros). Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras da Diretivas ABNT, Parte 2. 6

6

3-

4

]

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identificação de quaisquer direitos de patentes. ZI

5[

0

2

4.

4

7

3.

A ABNT NBR IEC 61643-1 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão de Estudo de Pára-Raios de Distribuição – Padronização (CE-03:037.05). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 08, de 21.07.2007 a 20.08.2007, com o número de Projeto 03:037.05-001. R

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Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à IEC 61643-1:2005, que foi elaborada pelo Comitê 37 Surge arresters , Subcomitê 37A Low-voltage surge protective devices , conforme ISO/IEC Guide 21-1:2005. D

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Em 1.2, a IEC 61643-1 referencia as IEC 60529:1989 e IEC 60947-1:1996, cujas Normas Brasileiras equivalentes são as ABNT NBR IEC 60529:2005 e ABNT NBR IEC 60947-1:2006, respectivamente. Portanto, nesta e nas seções em que estas normas eram citadas, as referências foram alteradas. u

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Em 1.2, a IEC 61643-1 referencia a IEC 60884-1:2002, porém, para efeitos de utilização no Brasil, aplica-se a ABNT NBR NM 60884-1:2004 (Plugues e tomadas para uso doméstico e análogo - Parte 1: Requisitos gerais (IEC 60884-1:1994, MOD)).

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1

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Introdução Esta Norma descreve os ensaios de desempenho dos dispositivos de proteção contra surtos (DPS). ] 3-

4

Há três classificações de ensaios. 6

6 4

7

3.

O ensaio classe I é destinado a simular correntes impulsivas de descargas atmosféricas parcialmente conduzidas. Os DPS submetidos aos métodos de ensaio classe I são geralmente recomendados para locais de alta exposição, por exemplo, linhas de entrada de edifícios protegidos por sistemas de proteção contra descargas atmosféricas. ZI

5[

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4.

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Os DPS ensaiados pelos métodos de ensaios para classes II ou III são submetidos a impulsos com menor duração. Estes DPS são geralmente recomendados para locais de menor exposição. M

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Todos os DPS são ensaiados como “caixa preta”. Ensaios são incluídos para identificar técnicas utilizadas pelos fabricantes, com a finalidade de aplicar o método de ensaio mais apropriado. A

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A parte 12 trata dos princípios de seleção e aplicação de DPS em situações práticas.

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4.

4

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3.

6

6

3-

4

]



NORMA BRASILEIRA


Dispositivos de proteção contra surtos em baixa tensão Parte 1: Dispositivos de proteção conectados a sistemas de distribuição de energia de baixa tensão - Requisitos de desempenho e métodos de ensaio ] 4 33.

6

6

1 Generalidades 4.

4

7 0

2

1.1 Escopo L

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5[

Esta parte da ABNT NBR IEC 61643 é aplicável aos dispositivos para proteção de surto contra efeitos diretos e indiretos de descargas atmosféricas ou outras sobretensões transitórias. Estes dispositivos são montados para serem conectados a circuitos de 50/60 Hz c.a. ou c.c., e equipamentos de tensão nominal eficaz (r.m.s.) até 1 000 V ou 1 500 V c.c. As características de desempenho, os métodos de ensaios e as características nominais são estabelecidos para estes dispositivos que contêm pelo menos um componente não linear destinado para limitar surtos de tensão e desviar surtos de corrente. e

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1.2 Referências normativas lu

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Os documentos relacionados a seguir são indispensáveis à aplicação deste documento. Para referências datadas, aplicam-se somente as edições citadas. Para referências não datadas, aplicam-se as edições mais recentes do referido documento (incluindo emendas). 5:

1

3:

5

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IEC 60060-1:1989, High-voltage test techniques – Part 1: General definitions and test requirements 1

2 0

1

7

IEC 60112:2003, Method for determining the comparative and the proof tracking indices of solid insulating 2

2/

materials under moist conditions 5

/0 m

1

IEC 60227 (all parts), Polyvinyl chloride insulated cables of rated voltages up to and including 450/750 V o

e ar

d

IEC 60245 (all parts), Rubber insulated cables – Rated voltages up to and including 450/750 V g

e s

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IEC 60364-5-53: 2001, Electrical installations of buldings – Part 5-53: Selection and erection of electrical equipment p

er

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– Isolation, switching and control d

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ABNT NBR IEC 60529:20051, Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (código IP) vi

o A

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IEC 60664-1:1992, Insulation coordination for equipment within low-voltage systems – Part 1: Principles, requirements and tests

IEC 60695-2-1/1:1994, Fire hazard testing – Part 2-1/1: Test methods – Sheet 1: Glow wire end-product test and guidance

1 Nota da

tradução: A IEC 61643-1 referencia a IEC 60529:1989, cuja Norma Brasileira equivalente é a ABNT NBR IEC 60529:2005.



IEC 60884-1:20022 , Plugs and socket outlets for household and similar purposes – Part 1: General requirements ABNT NBR IEC 60947-1:20063, Dispositivos de manobra e comando de baixa tensão – Parte 1: Regras gerais IEC 60947-5-1:2003, Low-voltage switchgear and controlgear – Part 5-1: Control circuit devices and switching elements - Electromechanical control circuit devices

IEC 60999 (all parts), Connecting devices – for electrical copper conductors – Safety requirements for screw-type ]

and screwless type clamping units

IEC 61180-1:1992, High-voltage test techniques for low voltage equipment – Part 1: Definitions, test and procedure 6

requirements 4

7

3.

6

3-

4

IEC 61643-12:2002, Low-voltage surge protective devices – Part 12: Surge protective devices connected to low0

voltage power distribution systems – Selection and application principles 5[

2

4. ZI U SI

L

2 Condições de serviço R

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2.1 Normal IE

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2.1.1 vi

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Freqüência: a freqüência da alimentação está entre 48 Hz e 62 Hz c.a.

2.1.2 Tensão: a tensão aplicada continuamente entre os terminais do dispositivo de proteção contra surtos (DPS) não deve exceder sua tensão máxima de operação contínua. e

u

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2.1.3

Altitude: a altitude não deve exceder 2 000 m.

1

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1

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2.1.4

Temperatura de operação e de armazenagem

d

 faixa normal: 1

7

− 5 °C a + 40 °C

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 faixa estendida: − 40 °C a + 70 °C /0

2 1

5

2.1.5 e

m

Umidade - umidade relativa: sob condições de ambiente interno, deve estar entre 30 % e 90 %.

o ar

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2.2 Anormal g

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Exposição do DPS a condições anormais de serviço pode requerer consideração especial no projeto ou na aplicação do DPS, sendo conveniente consulta ao fabricante. im

p

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Para os DPS de uso externo, expostos à radiação solar ou outra, requisitos adicionais podem ser necessários. vi

o u qr A

3 Definições Para os efeitos desta parte da ABNT NBR IEC 61643, aplicam-se as seguintes definições.

2 Nota da tradução: Para efeitos de utilização no Brasil, aplica-se a ABNT NBR NM 60884-1:2004 (Plugues e tomadas para uso

doméstico e análogo - Parte 1: Requisitos gerais (IEC 60884-1:1994, MOD)). 3 Nota da tradução: A IEC 61643-1 referencia a IEC 60947-1:1996, cuja Norma Brasileira equivalente

ABNT NBR IEC 60947-1:2006.

é a



3.1 dispositivo de proteção contra surtos (DPS) dispositivo destinado a limitar sobretensões transitórias e desviar correntes de surto. Ele contém pelo menos um componente não linear

]

3.2 DPS de uma porta DPS conectado em paralelo com o circuito a ser protegido. Um dispositivo de uma porta pode ter terminais de entrada e de saída separados, sem uma impedância específica em série entre estes terminais 3-

4

3.3 DPS de duas portas DPS com dois conjuntos de terminais, entrada e saída. Uma impedância específica em série é inserida entre estes terminais U

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4

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3.

6

6

3.4 DPS tipo comutador de tensão DPS que apresenta uma alta impedância quando nenhum surto está presente, mas que pode apresentar uma mudança brusca de impedância, a um valor baixo, em resposta a um surto de tensão. Exemplos comuns de componentes usados como dispositivos comutadores de tensão são centelhadores, tubos a gás, tiristores (retificadores controlados de silício) e triacs. Estes DPS, às vezes, são chamados tipo curto-circuitantes ("tipo crowbar ") d

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3.5 DPS tipo limitador de tensão DPS que apresenta alta impedância quando nenhum surto está presente, mas a reduz continuamente com o aumento do surto de corrente e tensão. Exemplos comuns de componentes usados como dispositivos não lineares são varistores e diodos supressores. Estes DPS às vezes são chamados tipo não curto-circuitantes ("tipo clamping ") 5:

1

3:

5

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1

2

3.6 DPS tipo combinado DPS que incorpora ambos os tipos de componentes comutadores e limitadores de tensão, podendo exibir limitação, comutação ou ambos os comportamentos de tensão, dependendo das características da tensão aplicada o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

ar

d

3.7 modos de proteção um componente de proteção do DPS pode ser conectado fase-fase, fase-terra, fase-neutro ou neutro-terra e outras combinações. Estes caminhos são chamados de modos de proteção im

p

er

s

s

ã

o

g

e

d

e

3.8 corrente de descarga nominal A

qr

u

vi

o

I n

o valor de crista da corrente pelo DPS, com uma forma de onda de corrente 8/20. Esta corrente é utilizada para a classificação do DPS para ensaio classe II e também para o pré-condicionamento do DPS para ensaios classes I e II 3.9 corrente de impulso I imp

definida por três parâmetros, um valor de pico de corrente I pico, uma carga Q e uma energia especifica W/R NOTA

Esta corrente é utilizada para classificação do DPS para ensaio classe I.



3.10 corrente de descarga máxima I max para ensaio classe II valor de crista de uma corrente através do DPS com uma forma de onda 8/20 e amplitude de acordo com a seqüência de ensaio de ciclo de operação de classe II. I max é maior que I n 3.11 tensão máxima de operação contínua U c ]

máxima tensão eficaz (r.m.s.) ou tensão c.c que pode ser aplicada continuamente ao modo de proteção do DPS 3.12 consumo de potência em prontidão ( standby ) 3.

6

6

3-

4

P c 4

7

potência consumida pelo DPS quando energizado à tensão máxima de operação contínua ( U c), com tensões e ângulos de fase equilibrados e sem carga. O DPS é conectado conforme as instruções do fabricante U

ZI

5[

0

2

4.

3.13 corrente subseqüente R

A

SI

L

I f O

corrente fornecida pelo sistema de energia elétrica fluindo através do DPS após uma descarga de corrente de impulso. A corrente subseqüente é significativamente diferente da corrente de operação contínua I c N

IE

L

M

D

A

3.14 corrente de carga nominal s

vi

o

d

e

I L c

lu

corrente máxima contínua nominal eficaz (r.m.s.) ou c.c. que pode ser fornecida a uma carga conectada a uma saída protegida de um DPS d

e

u

s

o

e

x

1

3.15 nível de proteção de tensão 2

U p 1

5:

3:

5

parâmetro que caracteriza o desempenho do DPS para limitação da tensão entre seus terminais, selecionado de uma lista de valores preferenciais. Este valor deve ser maior que o valor mais elevado das tensões de limitação medidas 5

/0

2

2/

0

1

7

m

1

3.16 tensão de limitação medida amplitude máxima da tensão que é medida entre os terminais do DPS durante a aplicação de impulsos com forma de onda e amplitude especificadas p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

e

e

3.17 tensão residual o

U res u

vi

d

im

valor de pico da tensão que aparece entre os terminais de um DPS devido à passagem de corrente de descarga qr A

3.18 valor para ensaio de sobretensão temporária UT tensão de ensaio aplicada, durante um período específico, para simular a solicitação sofrida pelo DPS sob as condições de TOV 3.19 capacidade de suportar surto do lado da carga por um DPS de duas portas capacidade de um DPS de duas portas de suportar surtos nos terminais de saída originados em cargas a jusante do DPS



3.20 queda de tensão (em porcentagem) U = ((U entrada – U saída) / U entrada) x 100 % onde U entrada é a tensão de entrada e U saída é a tensão de saída medidas simultaneamente com uma carga resistiva nominal plena conectada. Este parâmetro é usado somente para DPS de duas portas.

7

3.

6

6

3-

4

]

3.21 perda por inserção em uma determinada freqüência, a perda por inserção de um DPS conectado em um determinado sistema de potência é definida como a relação das tensões que aparecem imediatamente após o ponto de inserção, antes e depois da inserção do DPS sob ensaio. Este resultado é expresso em decibel 2

4.

4

NOTA ZI

5[

0

Os requisitos e os ensaios estão sob consideração.

3.22 impulso de tensão 1,2/50 impulso de tensão com tempo de frente virtual de 1,2 s e um tempo de meio valor de 50 s L

M

O

R

A

SI

L

U

NOTA 1 O tempo de frente é definido de acordo com a IEC 60060-1 como 1,67 x (t 90 – t 30), onde t 90 e t 30 são os pontos de 90 % e 30 % na borda de subida da forma de onda. A

N

IE

d

e

D

NOTA 2 O tempo de meio valor é definido como o tempo entre a origem virtual e o ponto de 50 % na cauda. A origem virtual é o ponto onde a linha, desenhada através dos pontos 30 % e 90 % na subida da forma de onda, intercepta a linha U = 0. lu

s

vi

o

e

x

c

3.23 impulso de corrente 8/20 impulso de corrente com tempo de frente virtual de 8 s e tempo de meio valor de 20 s 5

d

e

u

s

o

5:

1

3:

NOTA 1 O tempo de frente é definido de acordo com a IEC 60060-1 como 1,25 x (t 90 – t 10), onde t 90 e t 10 são os pontos de 90 % e 10 % na borda de subida da forma de onda. 1

7

1

2

2

2/

0

NOTA 2 O tempo de meio valor é definido como o tempo entre a origem virtual e o ponto de 50 % na cauda. A origem virtual é o ponto onde a linha, desenhada através dos pontos 10 % e 90 % na subida da forma de onda, intercepta a linha I = 0. 1

5

/0

o

e

m

3.24 onda combinada a onda combinada é fornecida por um gerador que aplica um impulso de tensão 1,2/50 em um circuito aberto e um impulso de corrente 8/20 em um curto-circuito. A tensão, a amplitude da corrente e a forma de onda que são fornecidas ao DPS são determinadas pelo gerador e a impedância do DPS para a qual a onda é aplicada. A relação entre a tensão de pico de circuito aberto e a corrente de pico em curto-circuito é de 2 ; isto é definido como impedância fictícia Z f . A corrente de curto-circuito é simbolizada por I sc. A tensão de circuito aberto é simbolizada por U oc A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

3.25 avalanche térmica condição de operação quando a dissipação contínua de potência de um DPS excede a capacidade de dissipação térmica do invólucro e das conexões, levando a um aumento cumulativo na temperatura dos elementos internos, culminando em falha 3.26 estabilidade térmica um DPS é termicamente estável se, após o ensaio de ciclo de operação que causa elevação de temperatura, a temperatura do DPS diminuir com o tempo, estando o DPS energizado na tensão máxima de operação contínua especificada e nas condições de temperatura ambiente especificadas



3.27 degradação variação de parâmetros de desempenho originais como resultado da exposição do DPS aos surtos, serviço ou ambiente desfavorável 3.28 suportabilidade ao curto-circuito corrente máxima de curto-circuito presumida que o DPS é capaz de suportar 3.29 desligador do DPS dispositivo (interno e/ou externo) requerido para desconectar um DPS do sistema de energia 4

7

3.

6

6

3-

4

]

NOTA Não são exigidas deste desligador as propriedades de isolação. É utilizado para prevenir uma falta permanente no sistema e indicar falha do DPS. U

ZI

5[

0

2

4.

Pode haver mais de uma função de desligador, por exemplo uma função de proteção de sobrecorrente e uma função de proteção térmica. Estas funções podem ser integradas em uma unidade ou podem ser executadas em unidades separadas. A

SI

L

O

R

3.30 grau de proteção provido pelo invólucro (código IP) a extensão da proteção provida por um invólucro contra acesso às partes perigosas, contra penetração de objetos sólidos estranhos e/ou contra penetração de água (ver ABNT NBR IEC 60529) d

e

D

A

N

IE

L

M

s

vi

o

3.31 ensaios de tipo ensaios que são realizados na conclusão do desenvolvimento de um novo projeto de DPS. Eles são utilizados para estabelecer desempenho representativo e demonstrar conformidade com a norma pertinente. Uma vez realizados, estes ensaios não necessitam ser repetidos, a menos que o projeto seja alterado de forma a modificar seu desempenho. Em tal caso, somente os ensaios pertinentes precisam ser repetidos 5:

1

3:

5

d

e

u

s

o

e

x

c

lu

1

2

3.32 ensaios de rotina ensaios realizados em cada DPS ou em partes e materiais como exigido para assegurar que o produto atenda às especificações de projeto m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

o

e

3.33 ensaios de aceitação ensaios que são realizados mediante acordo entre o fabricante e o comprador, em que o DPS ou as amostras representativas de um pedido serão ensaiadas

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

3.34 rede de desacoplamento dispositivo destinado para prevenir a propagação de energia de surto para a rede de energia durante o ensaio energizado de DPS. Às vezes chamado de "filtro de retorno" ( back filter ) 3.35 classificação de ensaios de impulso 3.35.1 ensaios classe I ensaios realizados com corrente de descarga nominal I n definida em 3.8, impulso de tensão 1,2/50 definido em 3.22 e corrente de impulso I imp máxima para ensaio classe I definido em 3.9



3.35.2 ensaios classe II ensaios realizados com corrente de descarga nominal I n definida em 3.8, a tensão 1,2/50 definida em 3.22 e a corrente de descarga máxima I max para ensaio classe II definido em 3.10 3.35.3 ensaios classe III ensaios realizados com onda combinada (1,2/50, 8/20) definida em 3.24 3.36 proteção de sobrecorrente dispositivo de sobrecorrente (por exemplo, disjuntor ou dispositivo fusível) que pode ser parte da instalação elétrica localizado externamente, a montante do DPS 2

4.

4

7

3.

6

6

3-

4

]

3.37 dispositivo de corrente residual (DR) um dispositivo de manobra mecânica ou associação de dispositivos destinados à abertura dos contatos quando a corrente residual ou desequilibrada atingir um determinado valor sob condições especificadas A

SI

L

U

ZI

5[

0

O

R

3.38 tensão disruptiva de um DPS comutador de tensão valor da tensão máxima antes da descarga disruptiva entre os eletrodos do centelhador de um DPS D

A

N

IE

L

M

d

e

3.39 energia específica W/R para ensaio classe I energia dissipada pela corrente de impulso I imp em uma resistência de 1 . Ela é igual à integral de tempo do quadrado da corrente W/R =  i 2dt u

s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

d

e 1

3.40 corrente de curto-circuito presumida de uma fonte 2

I p 7

1

5:

3:

5

corrente que pode fluir em um determinado ponto do circuito se ele estiver curto-circuitado naquele ponto, por uma ligação de impedância desprezível 2

2/

0

1

1

5

/0

3.41 corrente subseqüente de interrupção nominal d

o

e

m

I fi e

ar

corrente de curto-circuito presumida que um DPS é capaz de interromper por si só o

g s

s

ã

3.42 corrente residual e

im

p

er

I PE A

qr

u

vi

o

d

corrente que flui através do terminal PE, quando o DPS é energizado com tensão máxima de operação contínua (U c) e conectado de acordo com as instruções do fabricante 3.43 indicador de estado dispositivo que indica o estado de operação de um DPS NOTA Tais indicadores podem ser locais com alarmes visuais e/ou sonoros e/ou podem ter sinalização remota e/ou capacidade de contato de saída.

3.44 contato de saída contato incluído em um circuito separado dos circuitos principais e ligado a um desligador do DPS ou um indicador de estado



3.45 tensão nominal c.a. do sistema U 0

tensão nominal entre fase e neutro (valor eficaz (r.m.s.) da tensão c.a.) do sistema

]

3.46 DPS multipólo tipo de DPS com mais de um modo de proteção, ou uma combinação de DPS eletricamente conectados, oferecidos como uma unidade 3.47 corrente de descarga total 3.

6

6

3-

4

I total 4

7

corrente conduzida através dos condutores PE ou PEN de um DPS multipólo durante o ensaio de corrente de descarga total U

ZI

5[

0

2

4.

NOTA 1 Este ensaio é utilizado para verificar os efeitos cumulativos que ocorrem quando os múltiplos modos de proteção de um DPS multipólo conduzem ao mesmo tempo. A

SI

L

M

O

R

I total é particularmente relevante para DPS ensaiado como classe I, utilizados com o objetivo de ligação NOTA 2 eqüipotencial com sistemas de proteção contra descargas atmosféricas de acordo com a série de normas IEC 61312. N

IE

L

D

A

3.48 tensão máxima de operação contínua do sistema de energia s

vi

o

d

e

U cs c

lu

a máxima tensão eficaz (r.m.s.) ou tensão c.c, à qual o DPS pode estar permanentemente submetido no ponto de sua instalação u

s

o

e

x

d

e

NOTA Isto leva em conta somente a regulação de tensão e/ou aumento ou queda de tensão. Ela é também chamada “tensão máxima real do sistema" e está diretamente ligada à U o. 5:

1

3:

5 2 1 0

1

7

4 Classificação 1

5

/0

2

2/

O fabricante deve classificar os DPS conforme os seguintes parâmetros. e

m ar

d

o

4.1 Número de portas g

e s

ã

o

4.1.1 Uma er

s im

p

4.1.2 Duas d

e

A

qr

u

vi

o

4.2 Topologia de projeto do DPS 4.2.1 Tipo comutador de tensão 4.2.2 Tipo limitador de tensão 4.2.3 Tipo combinado

4.3 Ensaios de DPS classes I, II e III As informações requeridas para ensaios classe I, classe II e classe III são indicadas na Tabela 1.



Tabela 1 — Ensaios classes I, II e III Ensaios

Informação requerida

Procedimentos de ensaio (ver subseções)

Classe I

I imp

7.1.1

Classe II

I max

7.1.2

Classe III

U OC

7.1.4

4.4 Local de instalação 6

3-

4

]

4.4.1 Interno 3.

6 7 4.

4

4.4.2 Externo ZI

5[

0

2

NOTA Para DPS que são construídos e classificados apenas para uso externo, e para montagem fora de alcance, não é em geral requerido preencher todas as exigências com respeito à proteção das influências externas. A

SI

L

U

O

R

4.5 Acessibilidade L

M N

IE

4.5.1 Acessível D

A e o

d

4.5.2 Inacessível (fora de alcance) s

vi x

c

lu

NOTA o

e

Fora de alcance significa não ter acesso às partes vivas sem o uso de ferramentas ou outro equipamento.

s e

u

4.6 Método de montagem 5

d 5:

1

3:

4.6.1 Fixo 1

2 0

1

7

4.6.2 Móvel 2

2/ 1

5

/0

4.7 Desligador do DPS e

m ar

d

o

4.7.1 Localização g

e

er

s

s

ã

o

4.7.1.1

Interna

d

e

im

4.7.1.2

Externa

4.7.1.3

Ambas (uma parte interna e uma parte externa)

p

A

qr

u

vi

o

4.7.2 Funções de proteção 4.7.2.1

Térmica

4.7.2.2

Corrente de fuga

4.7.2.3

Sobrecorrente

NOTA

O desligador pode não ser necessário.



4.8 Proteção de sobrecorrente 4.8.1 Especificada 4.8.2 Não especificada

]

4.9 Grau de proteção provido pelos invólucros de acordo com códigos IP da ABNT NBR IEC 60529 4.10 Faixa de temperatura 3-

4 6 3.

6

4.10.1 Normal 4.

4

7

5[

0

2

4.10.2 Estendida ZI L

U

4.11 Sistema A

SI O

R

4.11.1 c.a. entre 48 Hz e 62 Hz L

M

A

N

IE

4.11.2 c.c. D e o

d

4.11.3 c.a. e c.c. lu

s

vi e

x

c

4.12 DPS multipólo s

o u e 3:

5

d

5 Valores normalizados 5:

1 7

1

2

5.1 Valores preferenciais de corrente de impulso I imp para ensaios classe I /0

2

2/

0

1

Corrente de pico (kA) Carga Q (As) d

o

e

m

1

5

1,0 0,5

2 1

5 2,5

10 5

20 10

5.2 Valores preferenciais de corrente de descarga nominal I n para ensaios classe II e

ar o

g

0,05 er

s

s

ã

0,1

0,25

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

5,0

10

15 e 20 kA

5.3 Valores preferenciais de tensão em circuito aberto U OC para ensaios classe III d

e

im

p

0,1 A

qr

u

vi

o

0,2

0,5

1

2

3

4

5

6

10 e 20 kV

5.4 Valores preferenciais de nível de proteção de tensão U p 0,08 1,0

0,09 1,2

0,10 1,5

0,12 1,8

0,15 2,0

0,22 2,5

0,33 3,0

0,4 4,0

0,5 5,0

0,6 6,0

0,7 0,8 8,0 e 10 kV

0,09

5.5 Valores preferenciais (eficaz ou c.c.) de tensão máxima de operação contínua U c 52 275 1 000

63 280 e

75 95 320 420 1 500 V

110 440

130 460

150 510

175 530

220 600

230 630

240 690

250 800

260 900



6 Requisitos 6.1 Requisitos gerais 6.1.1 Identificação As seguintes informações mínimas devem ser fornecidas pelo fabricante. A conformidade é verificada segundo a Seção 7. a) Nome do fabricante ou marca comercial e número do modelo 6

6

3-

4

]

b) Categoria do local de instalação 7

3. 4.

4

c) ZI

5[

0

2

Número de portas

d) Método de montagem SI

L

U

e) Tensão máxima de operação contínua U c (um valor para cada modo de proteção) R

A M

O

f) IE

L N A D e

Classificação de ensaio e parâmetros de descarga para cada modo de proteção declarado pelo fabricante e impressos próximos um ao outro

 para ensaio classe I: “classe I “ e “I Imp” e o valor em kA, ou d o vi s lu

“ T1 “ (T1 em um quadrado) e I Imp e o valor em kA c x e o

 para ensaio classe II: “classe II “ e “I max” e o valor em kA, ou s u e d 5

“ T2 “ (T2 em um quadrado) e I max e o valor em kA 3: 1 5: 2

 para ensaio classe III: “classe III “ e “U oc” e o valor em kV, ou 1 7 1 0 2/

“ T3 “ (T3 em um quadrado) e U oc e o valor em kV. 2 /0 1

5

g) Corrente de descarga nominal I n para classes I e II (um valor para cada modo de proteção) e

m d

o

h) Nível de proteção de tensão U p (um valor para cada modo de proteção) s

s

ã

o

g

e

ar

i)

Corrente de carga nominal I L (se requerido)

e

im

p

j)

Grau de proteção provido pelo invólucro (código IP) (se IP > 20)

k)

Suportabilidade ao curto-circuito

l)

Valores nominais máximos recomendados para proteção de sobrecorrente (se aplicável)

er

A

qr

u

vi

o

d

m) Indicação de operação do desligador (se existir) n) Posição de utilização normal, se significativo o) Identificação dos terminais (se necessário) p) Instruções de instalação (exemplo: conexões com o sistema de baixa tensão, dimensões, comprimento dos condutores etc.) q) Tipo de corrente: c.a. ou c.c., ou ambos



r)

Energia específica W/R somente para ensaio classe I (ver 7.1.1)

s)

Faixa de temperatura

t)

Corrente subseqüente de interrupção nominal I fi (exceto no caso de DPS tipo limitador de tensão)

u) Os requisitos relativos ao desligador externo do DPS devem ser definidos pelo fabricante

]

v)

Corrente residual I PE (opcional)

w) Característica da sobretensão temporária (TOV) 3-

4 3.

6

6

x) 4

7

Corrente de descarga total I Total para DPS multipólo (se declarado pelo fabricante)

0

2

4.

6.1.2 Marcação 5[ U

ZI

As identificações a), e), f), g), h), j), l) o) e q) em 6.1.1 são obrigatórias no corpo ou permanentemente fixas ao corpo do DPS. M

O

R

A

SI

L

A marcação deve ser indelével e legível e não deve ser colocada sobre parafusos e arruelas removíveis. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.2. N

IE

L

e

D

A

NOTA Onde o espaço for limitado, o nome do fabricante ou marca comercial e número do modelo aparecerão no dispositivo; recomenda-se que as outras marcações apareçam na menor embalagem. s

vi

o

d

x

c

lu

6.2 Requisitos elétricos s

o

e e

u

6.2.1 Conexões elétricas 5:

1

3:

5

d

Os terminais devem ser projetados para conexão de cabos com seção transversal mínima e máxima de acordo com a declaração do fabricante. 1

7

1

2

2

2/

0

Cada um dos ensaios deve ser realizado utilizando a configuração mais severa (isto é, a seção transversal máxima ou mínima, dependendo do ensaio (ver Seção 7)). O DPS deve ser provido com terminais onde a conexão elétrica é possível por meio de parafusos, porcas, tomadas, soquetes ou outros meios equivalentes. Isto é verificado em 7.3. ar

d

o

e

m

1

5

/0

g

e

6.2.2 Nível de proteção de tensão U p s

ã

o er

s

A tensão de limitação medida do DPS não deve exceder o nível de proteção de tensão que é especificado pelo fabricante. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.5. d

e

im

p

A

qr

u

vi

o

6.2.3 Ensaio(s) classe I com corrente de impulso Um DPS deve ser ensaiado como classe I quando o fabricante declarar que o DPS satisfaz estes requisitos. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.6.5. 6.2.4 Ensaio(s) classe II com corrente de descarga nominal Um DPS deve ser ensaiado como classe II quando o fabricante declarar que o DPS satisfaz estes requisitos. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.6.5.



6.2.5

Ensaio(s) classe III com onda combinada

Um DPS deve ser ensaiado como classe III quando o fabricante declara que o DPS satisfaz estes requisitos. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.6.7. 6.2.6 Ensaio de ciclo de operação

]

O DPS deve ser capaz de suportar correntes de descarga especificadas durante a aplicação da tensão máxima de operação contínua U c sem alterações inaceitáveis em suas características. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.6. 6

3-

4

6.2.7 Desligador do DPS 3.

6 4.

4

7

O DPS pode apresentar desligadores (que podem ser internos, externos ou ambos) e sua operação deve ser indicada. L

U

ZI

5[

0

2

NOTA Requisitos de instalação não relacionados aos DPS podem requerer dispositivos de proteção contra sobrecorrente adicionais e/ou de corrente nominal inferior. R

A

SI

M

O

Os desligadores do DPS devem ser ensaiados com o DPS durante a seqüência de ensaios de tipo em 7.7 e 7.8.3, exceto para dispositivo DR, que não são ensaiados durante o ensaio de ciclo de operação de acordo com 7.7.1. A

N

IE

L

e

D

A conformidade é verificada pelos ensaios de 7.7 e 7.8.3. o

d lu

s

vi

6.2.8 Distâncias de isolação e de escoamento s

o

e

x

c

O DPS deve ter distâncias suficientes de isolação e de escoamento. O ensaio deve ser conforme 7.9.5. e

u 3:

5

d

6.2.9 Resistência ao trilhamento 1

2

5:

1

Os materiais isolantes necessários para sustentar partes vivas em suas posições devem ser compostos de materiais resistentes ao trilhamento ou eles devem ser suficientemente dimensionados. O ensaio deve ser conforme 7.9.6. 5

/0

2

2/

0

1

7

m

1

6.2.10 Suportabilidade dielétrica o

e e

ar

d

A suportabilidade dielétrica do invólucro do DPS deve ser suficiente com respeito à ruptura do isolamento e proteção contra contato direto. O ensaio deve ser conforme 7.9.8. p

er

s

s

ã

o

g

6.2.11 Suportabilidade ao curto-circuito im

A

qr

u

vi

o

d

e

Um DPS solicitado (curto-circuitado) deve suportar as correntes de curto-circuito que podem ocorrer em serviço. O ensaio deve ser conforme 7.7.3. 6.2.12 Operação do indicador de estado Requisitos gerais Ao longo do procedimento completo de ensaio de tipo, o(s) indicador(es) deve(m) fornecer um sinal claro do estado da parte à qual está associado. Para um DPS com uma indicação de estado intermediário, o estado intermediário não é considerado uma falha do indicador. Onde houver mais de um método de indicação de estado, por exemplo indicação local e remota, cada tipo de indicação deve ser verificado. O fabricante deve fornecer informação sobre a função do indicador e as ações a serem tomadas após a mudança da indicação de estado.



Um indicador de estado pode ser composto de duas partes, unidas por um mecanismo de acoplamento, que pode ser mecânico, óptico, acústico, eletromagnético, etc. Uma parte é substituída na troca do DPS e deve ser ensaiada como acima. A outra parte não é substituída na troca do DPS e deve ser adicionalmente capaz de operar pelo menos 50 vezes. NOTA A ação do mecanismo de acoplamento que opera a parte não substituída do indicador de estado pode ser simulada por meios diferentes que a operação da parte substituída do DPS, por exemplo, um eletroímã separado ou uma mola.

]

Quando houver uma norma apropriada para o tipo de indicação utilizada, esta deve ser satisfeita pela parte não substituída do indicador de estado, exceto que o indicador deve ser ensaiado somente para 50 operações. 6

3-

4

6.2.13 Isolação entre circuitos separados 3.

6 4.

4

7

Quando um DPS incluir um circuito que está eletricamente isolado do circuito principal, o fabricante deve fornecer informação sobre a isolação e as tensões de suportabilidade dielétrica entre os circuitos bem como as normas pertinentes às quais ele declara conformidade. U

ZI

5[

0

2

SI

L

Onde houver mais de dois circuitos, as informações devem ser dadas para cada combinação de circuitos. M

O

R

A

A isolação e a suportabilidade dielétrica dos circuitos separados devem ser ensaiadas de acordo com a declaração do fabricante. N

IE

L A e

D

6.3 Requisitos mecânicos o

d lu

s

vi

Os DPS devem ser fornecidos com meios apropriados para montagem que assegurem a estabilidade mecânica. O ensaio deve ser conforme 7.9.2. s

o

e

x

c

e

u

6.3.1 Generalidades 5:

1

3:

5

d

O DPS deve ser provido com terminais onde a conexão elétrica é possível por meio de: 1

7

1

2

 terminal com parafuso; 2/

0 5

/0

2

 porcas; 1 o

e

m

 plugues; ar

d g

e

 tomadas; s

ã

o er

s

 terminal sem parafuso; d

e

im

p

 conexões por perfuração de isolação; vi

o A

qr

u

 ou meios igualmente eficazes. 6.3.2 Conexões mecânicas a) Os terminais devem ser fixados ao DPS de tal modo que eles não se desprendam se os parafusos ou as porcas de aperto forem apertados ou desapertados. Deve ser necessária uma ferramenta para soltar os parafusos ou as porcas de aperto. b) Tomadas e plugues devem corresponder aos requisitos nacionais pertinentes e àquelas seções da IEC 60884-1 que podem ser aplicadas.



c)

Parafusos, partes condutoras de corrente e conexões 1) As conexões, elétricas ou mecânicas, devem resistir aos esforços mecânicos que ocorrem em uso normal. Os parafusos usados na montagem do DPS durante a instalação não devem ser do tipo auto-atarraxante. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.1.

3.

6

6

3-

4

]

2) As conexões elétricas devem ser projetadas de maneira que a pressão de contato não seja transmitida por um material isolante diferente de cerâmica, mica pura ou outro material com características não menos satisfatórias, a não ser que haja elasticidade suficiente nas partes metálicas para compensar qualquer possível contração ou deformação do material isolante. 7 4

A conformidade é verificada por inspeção. 4. 2 0 5[

A adequação do material é considerada tendo em conta a estabilidade das dimensões. ZI U SI

L

3) A R O

As partes condutoras de corrente e conexões, inclusive as partes destinadas para proteger os condutores, se houver, devem ser de:

M L

 cobre, ou IE N A D

 uma liga contendo pelo menos 58 % de cobre para partes trabalhadas a frio, ou pelo menos 50 % de cobre para outras partes, ou e d o vi s lu c

 outro metal ou metal adequadamente coberto, não menos resistente à corrosão que o cobre e tendo propriedades mecânicas não menos apropriadas. x e o s u e d

Novos requisitos e ensaios apropriados para determinar a resistência à corrosão estão sob consideração. Convém que estes requisitos permitam o uso de outros materiais, se adequadamente cobertos. 5 3: 1 5: 2 1 7

Os requisitos desta subseção não se aplicam a contatos, circuitos magnéticos, elementos de aquecimento, bimetais, materiais limitadores de corrente, derivações, partes de dispositivos eletrônicos, nem a parafusos, porcas, arruelas, placas de aperto e partes similares de terminais. 1 0 2/ 2 /0 5 m

1

d) Terminais com parafuso para condutores externos o

e e

ar

d

1) o

g ã s s er p

Os terminais para condutores externos devem ser tais que os condutores possam ser conectados de maneira a assegurar que a pressão de contato necessária seja mantida permanentemente. Tais arranjos podem ser do tipo encaixe ( plug-in) ou fixação por travas e parafusos ( bolt-on).

im e d

Os terminais devem ser facilmente acessíveis nas condições previstas de uso. o vi u qr A

A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.2.2. 2)

Os meios de fixação dos condutores nos terminais não devem servir para fixar nenhum outro componente, embora possam manter os terminais em posição ou impedi-los de girar. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.2.2.

3) Os terminais devem possuir resistência mecânica adequada. Os parafusos e porcas para fixação dos condutores devem possuir uma rosca métrica ISO ou uma rosca comparável em passo e resistência mecânica. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.1 e 7.3.2.2.



Provisoriamente, podem ser usadas roscas SI, BA e UN já que elas são equivalentes em passo e resistência mecânica às roscas métricas ISO. 4) Os terminais devem ser projetados de maneira que fixem o condutor sem dano a ele. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.2.2.

]

5) Os terminais devem ser projetados de maneira que fixem o condutor seguramente e entre superfícies metálicas. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.1 e 7.3.2.2.1. 3-

4 3.

6

6

6) Os terminais devem ser projetados ou posicionados de maneira que um condutor sólido rígido ou um fio de um condutor encordoado (cabo) não possam escapar enquanto os parafusos ou porcas de fixação são apertados. U

ZI

5[

0

2

4.

4

7

Este requisito não se aplica aos terminais para abraçadeiras e barras. R

A

SI

L

A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.2.2.3. O L

M

7) Os terminais devem ser fixados ou dispostos de maneira que, quando os parafusos ou porcas de fixação são apertados ou soltos, os terminais não devem se soltar de suas fixações aos DPS. D

A

N

IE

d

e

Estes requisitos não implicam que os terminais devam ser projetados de maneira que sua rotação ou deslocamento sejam impedidos, mas todo movimento deve ser limitado suficientemente para prevenir não conformidade com os requisitos desta Norma. e

x

c

lu

s

vi

o

u

s

o

O uso de composto de vedação ou de resina é considerado suficiente para impedir afrouxamento de um terminal, contanto que 3:

5

d

e

5:

1

 o composto de vedação ou a resina não seja submetido a esforço durante uso normal, e 1

2 0

1

7

 a eficácia do composto de vedação ou da resina não seja prejudicada por temperaturas atingidas pelo terminal sob as condições mais desfavoráveis especificadas nesta Norma. 5

/0

2

2/

m

1

A conformidade é verificada por inspeção, por medição e ensaio conforme 7.3.2.1. o

e e

ar

d

8) Os parafusos ou porcas de fixação de terminais destinados para a conexão de condutores de proteção devem ser adequadamente seguros contra desaperto acidental. p

er

s

s

ã

o

g

A conformidade é verificada por ensaio manual. im d

e

e) Terminais sem parafuso para condutores externos A

qr

u

vi

o

1) Os terminais devem ser projetados e construídos de maneira que

 cada condutor seja fixado individualmente. Durante a conexão ou desconexão os condutores podem ser conectados ou desconectados ao mesmo tempo ou separadamente;  seja possível fixar seguramente qualquer número de condutores até o máximo previsto. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.3. 2) Os terminais devem ser projetados e construídos de maneira que fixem o condutor sem dano. A conformidade é verificada por inspeção.



f)

Conexões por perfuração de isolação para condutores externos 1) As conexões por perfuração de isolação devem realizar uma conexão mecânica segura. A conformidade é verificada por inspeção e ensaio conforme 7.3.4. 2) Os parafusos com função de pressão de contato não devem servir para fixar nenhum outro componente, embora possam manter o DPS em posição ou impedi-lo de girar. A conformidade é verificada por inspeção.

] 3-

4

3) Os parafusos não devem ser de metal macio ou sujeito à deformação. 3.

6

6 7 4

A conformidade é verificada por inspeção. 4. 2 5[

0

6.3.3 Metais resistentes à corrosão U

ZI SI

L

Conexões, exceto parafusos de fixação, porcas de travamento, grampos de ligação, arruelas de pressão, fio e semelhantes, devem ser de metal resistente à corrosão como cobre, latão etc. (ver IEC 60999). M

O

R

A

IE

L

6.4 Requisitos ambientais A

N e

D

Os DPS devem ser projetados de tal maneira que operem satisfatoriamente sob as condições ambientais dadas pelas condições normais de serviço. A conformidade é verificada pelo ensaio conforme 7.9.9. Os DPS externos devem ser acondicionados em uma proteção contra o tempo, de vidro, cerâmica vitrificada ou outro material aceitável que seja resistente à radiação ultravioleta, à corrosão, à erosão e ao trilhamento. s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

d

e

u

Eles devem ter distância de escoamento suficiente entre quaisquer duas partes com diferentes potenciais. 5

d 5:

1

3:

6.5 Requisitos de segurança 1

2 0

1

7

Os DPS devem ser seguros quando operados sob condições normais de serviço, conforme a recomendação. 2

2/ 5

/0

6.5.1 Proteção contra contato direto m

1 o

e

Estes requisitos são válidos para DPS acessíveis onde a tensão máxima de operação contínua U c é superior a 50 V eficaz (r.m.s.) c.a. ou c.c. o

g

e

ar

d

s

s

ã

Para proteção contra contato direto (inacessibilidade às partes vivas), os DPS devem ser projetados de tal maneira que as partes vivas não possam ser tocadas quando o DPS for instalado para o uso pretendido. A conformidade é verificada por métodos de ensaio normalizados pela ABNT NBR IEC 60529 e por 7.4. d

e

im

p

er

A

qr

u

vi

o

Os DPS, salvo os classificados como inacessíveis, devem ser projetados de tal maneira que, quando ligados e montados para uso normal, as partes vivas não sejam acessíveis, mesmo após a retirada das partes que podem ser removidas sem o uso de uma ferramenta. A conformidade é verificada por inspeção e, se necessário, pelos ensaios de 7.4.1. A conexão entre os terminais de terra e todas as partes acessíveis conectadas a este deve ser de baixa resistência. A conformidade é verificada por ensaio conforme 7.4.2 6.5.1.1

Resistência mecânica

Todas as partes do DPS relativas à proteção contra contato direto devem ter resistência mecânica suficiente. A conformidade é verificada conforme 7.9.2.



6.5.1.2 Resistência ao calor Todas as partes relativas à proteção contra contato direto devem ser suficientemente resistentes ao calor. A conformidade é verificada conforme 7.9.3. 6.5.1.3 Resistência de isolamento A resistência de isolamento do DPS deve ser suficiente. A conformidade é verificada conforme 7.9.7. 6.5.2 Resistência ao fogo 6

3-

4

]

As partes isolantes do invólucro devem ser não-inflamáveis ou auto-extinguíveis. A conformidade é verificada conforme 7.9.4. 0

2

4.

4

7

3.

6

6.5.3 Consumo de potência em prontidão P c L

U

ZI

5[

Para todo os DPS, P c deve ser medido à tensão máxima de operação contínua ( U c) quando conectado de acordo com as instruções do fabricante, sem carga. O valor de corrente residual medida deve ser menor ou igual ao valor declarado pelo fabricante. M

O

R

A

SI

IE

L

6.5.4 Corrente residual I PE A

N e

D

Para todos os DPS com um terminal de condutor de proteção (PE), a corrente residual deve ser medida à tensão máxima de operação contínua ( U c), quando conectado de acordo com as instruções do fabricante, sem carga. lu

s

vi

o

d

e

x

c

6.5.5 Comportamento sob sobretensões temporárias (TOV) s

o d

e

u

Um DPS deve ou suportar as TOV sem sofrer alterações na sua funcionalidade ou entrar em modo de falha de uma maneira como descrito em 7.7.4 e 7.7.6. 5:

1

3:

5

1

2

NOTA Os ensaios descritos em 7.7.4 e 7.7.6 não levam em conta a possibilidade de ocorrer um surto simultaneamente a um evento de TOV. 2

2/

0

1

7

5

/0

6.5.5.1 TOV causadas por faltas no sistema de alta (média) tensão m

1 o

e

DPS conectados ao PE para uso nos sistemas de distribuição de energia devem ser ensaiados com U T de acordo com 7.7.4 e a Tabela B.1. o

g

e

ar

d

s

s

ã

6.5.5.2 TOV causadas por faltas ou perturbações no sistema de baixa tensão e

im

p

er

Se U c for maior ou igual a U T, não há necessidade de realizar este ensaio. A

qr

u

vi

o

d

Todos os outros DPS devem ser ensaiados utilizando a tensão U T dada na Tabela B.1 ou a tensão TOV declarada pelo fabricante de acordo com 6.1.1 w), qual for o maior valor. O ensaio deve ser conforme 7.7.6. 6.5.6

Corrente de descarga total I Total

Este ensaio é realizado apenas se o fabricante declarar uma corrente de descarga total de acordo com 7.9.10.



6.6 Requisitos adicionais de ensaio para DPS de duas portas e DPS de uma porta com terminais de entrada/saída separados 6.6.1

Porcentagem de regulação da tensão

A porcentagem de regulação da tensão deve ser declarada pelo fabricante e ensaiada conforme 7.8.1. 6.6.2

Corrente de carga nominal I L

A corrente de carga nominal deve ser declarada pelo fabricante e ensaiada conforme 7.8.2. 4

] 6

6

3-

6.6.3 7

3.

Capacidade de suportar surto do lado da carga

4.

4

Quando o valor da capacidade de suportar surto do lado da carga é declarado pelo fabricante, deve ser ensaiado conforme 7.8.4. ZI

5[

0

2

L

U

6.6.4 A

SI

Comportamento em sobrecarga

O

R

O DPS não deve ser danificado ou alterado por sobrecargas que podem ocorrer em uso normal. A conformidade é verificada pelo ensaio de 7.8.5. N

IE

L

M

e

D

A

7 Ensaios de tipo lu

s

vi

o

d

Os ensaios de tipo são realizados como indicado na Tabela 2, em três amostras por série de ensaios. Em cada série de ensaios, os ensaios devem ser realizados na seqüência indicada na Tabela 2. A seqüência de séries na qual os ensaios são realizados pode ser variada. e

u

s

o

e

x

c

5

d

Se todas as amostras forem aprovadas em uma série de ensaios, então o projeto do DPS é aceitável para aquela série. Se duas ou mais amostras não atenderem a série de ensaios, o DPS não atenderá a esta Norma. 1

7

1

2

5:

1

3:

Na eventualidade de uma única amostra não atender a um único ensaio, este ensaio e os anteriores na mesma série, que possam ter influenciado seu resultado, devem ser repetidos com três novas amostras, mas desta vez não é permitida nenhuma falha em quaisquer das três amostras. 1

5

/0

2

2/

0

e

m

Um conjunto de três amostras pode ser utilizado para mais que uma série de ensaios, se aceito pelo fabricante. g

e

ar

d

o

Se o DPS for parte integrante de um produto coberto por outra norma, as exigências da outra norma, que se relaciona com as outras partes do produto que não o DPS, devem ser aplicadas para aquelas outras partes que não o DPS. d

e

im

p

er

s

s

ã

o

7.1 Procedimentos gerais de ensaio vi

o A

qr

u

Salvo especificação em contrário, a norma de referência para procedimento de ensaio é a IEC 61180-1. Salvo especificação em contrário, os valores em c.a. fornecidos nesta Norma são valores eficazes (r.m.s.). O DPS deve ser montado e eletricamente conectado conforme os procedimentos de instalação do fabricante. Não deve ser empregado resfriador externo nem aquecedor. Salvo especificação em contrário, o ensaio deve ser executado ao ar livre e a temperatura ambiente deve ser de 20 °C ± 15 °C. Salvo especificação em contrário, para todos os ensaios onde a tensão de alimentação a U c é requerida, a tolerância para a tensão de ensaio deve ser U c 05 %.



Quando da realização do ensaio do DPS em que o fabricante fornece o mesmo com cabos incorporados, o comprimento total destes cabos deve fazer parte do DPS sob ensaio.

]

Durante o ensaio, nenhuma manutenção ou desmontagem do DPS é permitida. Todos os desligadores do DPS devem ser selecionados e conectados como requerido pelo fabricante, onde aplicável. Para os DPS com mais de um modo de proteção (ver 3.7) para qual o fabricante declara um nível de proteção de tensão, os ensaios devem ser executados em cada modo, com os valores escolhidos de acordo com a declaração do fabricante, usando cada vez novas amostras. Para dispositivos trifásicos nos quais os componentes do circuito de proteção para determinado modo são idênticos, o ensaio de cada uma das três fases satisfará o requisito das três amostras. Recomenda-se observar que as boas técnicas de ensaio são requeridas para ensaios de impulso e medições. Isto é necessário para assegurar que os valores corretos de ensaio são registrados. 4

7

3.

6

6

3-

4

Se o fabricante fixar requisitos diferentes para o(s) desligador(es) externo(s) de DPS, dependendo da corrente de curto-circuito presumida do sistema de alimentação, toda seqüência de ensaios pertinente deve ser executada para todas as combinações de desligador(es) de DPS exigido(s) e correspondentes correntes de curto-circuito presumidas. R

A

SI

L

U

ZI

5[

0

2

4.

7.1.1 Ensaio de corrente de impulso classe I IE

L

M

O

A corrente de ensaio de impulso I imp é definida pelo valor de pico de corrente I pico, a carga Q e a energia específica W/R. A corrente de impulso unipolar deve alcançar I pico em até 50 s, a transferência de carga Q deve ocorrer em até 10 ms e a energia específica W/R deve ser dissipada em até 10 ms. s

vi

o

d

e

D

A

N

A Tabela 3 fornece valores de Q (As) e W/R (kJ/) para exemplo de valores de I pico (kA). x

c

lu o

e

A relação entre I pico (kA), Q (As) e W/R (J/) na Tabela 3 é a seguinte: u

s 5

d

e

Q = I pico x a 5:

W/R = I pico ² x b

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

1

3:

onde onde

a= 5 x 10−4 s b= 2,5 x 10−4 s



Tabela 2 — Requisitos de ensaio de tipo onde aplicáveis a DPS Série de ensaio 1

2 3-

4

] 6 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI

Tipo de ensaio

Subseção

Identifica ão e marca ão Terminais e conexões Ensaio de prote ão contra contato direto Consumo de potência em prontidão e corrente residual Nível de proteção

6.1.1 / 6.1.2 / 7.2 6.2.1 / 6.3 / 7.3 6.5.1 / 7.4 6.5.3 / 6.5.4 / 7.7.5

Determinação da presença de um componente comutador Tensão residual Tensão de descarga disruptiva na frente da onda Tensão de limitação com onda combinada A

SI

L

U

Determinação do valor da corrente subseqüente

ACESSÍVEL INACESSÍVEL FIXO MÓVEL FIXO Classe de ensaio I II III I II III I II III S S S S

S S S S

S S S S

S S S S

S S S S

S S S S

S S S

S S S

S S S

7.5.1

N

N

N

N

N

N

N

N

N

7.5.2

S

S

-

S

S

-

S

S

-

7.5.3

S

S

-

S

S

-

S

S

-

7.5.4 / 7.5.5

-

-

S

-

-

S

-

-

S

7.6.2

N

N

N

N

N

N

N

N

N

7.6.4 / 7.7.1

S

S

-

S

S

-

S

S

-

6.2.2 / 7.5

O

R

3 M L

Ensaio de ciclo de operação

6.2.6 / 7.6

IE

Pré-condicionamento A

Ensaio de ciclo de operação classe I e II

6.2.3 / 6.2.4 / 7.6.5 7.6.6 / 7.7.1

S

S

-

S

S

-

S

S

-

Ensaio de ciclo de operação classe III

6.2.5 / 7.6.7 / 7.7.1

-

-

S

-

-

S

-

-

S

6.5.6 / 7.9.10

N

N

-

N

N

-

N

N

-

6.2.7 / 7.7.2

S

S

S

S

S

S

S

S

S

6.2.7 / 6.2.11 / 7.7.3

S

S

S

S

S

S

S

S

S

N D e d o s

vi

4

Corrente de descarga total classes I e II

e

5

Ensaio de estabilidade térmica

6*

Ensaio de capacidade de suportar curto-circuito

7 *

Ensaio TOV

6.2.7 / 6.5.5 / 7.7.6

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Ensaio TOV

6.2.7 / 6.5.5 / 7.7.4

S

S

S

S

S

S

S

S

S

7.9.1

-

-

-

S

S

S

-

-

-

3:

5

d

e

u

s

o

x

c

lu

1 2

5:

8 7

1 1

Cordões e cabos flexíveis e suas conexões

0


6.3 / 6.5.1.1 / 7.9.2.1

S

S

S

S

S

S

S

S

S

2


6.3 / 6.5.1.1 / 7.9.2.2

-

-

-

S

S

S

-

-

-

Resistência de isolamento

6.5.1.3 / 7.9.7

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Suportabilidade dielétrica

6.2.10 / 7.9.8

S

S

S

S

S

S

S

S

S

6.4 / 6.5.1 / 7.9.9

S

S

S

S

S

S

S

S

S

2/ /0 5 1 m e o d ar

Código IP - Ambiental g

Resistência ao calor

6.5.1.2 / 7.9.3

S

S

S

S

S

S

S

S

S

s

Distâncias de isolamento e de escoamento

6.2.8 / 7.9.5.1

S

S

S

S

S

S

S

S

S

p

Resistência ao calor anormal e ao fogo

6.5.2 / 7.9.4

S

S

S

S

S

S

S

S

S

e

Resistência ao trilhamento

6.2.9 / 7.9.6

S

S

S

S

S

S

S

S

S

e o ã s er im o

d

9 u

vi qr A

10

Ensaios adicionais para DPS de duas portas e dispositivos de uma porta com terminais de entrada/saída separados Porcentagem de regulação de tensão

6.6.1 / 7.8.1

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Corrente de carga nominal

6.6.2 / 7.8.2

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Capacidade de suportar surto no lado da carga

6.6.3 / 7.8.4

N

N

N

N

N

N

N

N

N

Comportamento em sobrecarga

6.6.4 / 7.8.5

N

N

N

N

N

N

N

N

N

Teste de capacidade de suportar curto-circuito do lado da carga Verificações e ensaios adicionais

6.2.7 / 7.8.3

S

S

S

S

S

S

N

N

N

Operação do indicador de estado

6.2.12

S

S

S

S

S

S

S

S

S

Isolação entre circuitos separados

6.2.13

S

S

S

S

S

S

S

S

S

S: aplicável

N: não obrigatório (opcional)

-: não aplicável

* Para esta série de ensaios, mais de um conjunto de amostras pode ser necessário.



Tabela 3 — Parâmetros para ensaio classe I Q

em até 50 s

em até 10 ms

W/R em até 10 ms

kA

As

kJ/

20

10

100

10

5

25

5

2,5

6,25

2

1

1

1

0,5

0,25

I pico

] 4 36 6 3. 7 4 4.

NOTA Um dos possíveis impulsos que atendem aos requisitos acima é a forma de onda 10/350 proposta na IEC 61312-1. 2 0 5[ L

U

ZI

As seguintes tolerâncias são aplicadas: SI R

A

 I pico ± 10 %; M

O IE

L

 Q A

N

± 20 %;

e

D

 W/R ± 35 %. vi

o

d lu

s

7.1.2 Ensaio sob corrente de descarga nominal classe I e classe II s

o

e

x

c

A forma de onda padronizada é 8/20. As tolerâncias na forma de onda da corrente são as seguintes: 3:

5

d

e

u

 valor de pico 1

2

5:

1

 tempo de frente 1

7

± 10 % ± 10 %

2

2/

0

 tempo até o meio valor 5

/0

± 10 %

m

1

Pequena sobreelevação ou oscilação é tolerada, desde que a amplitude de qualquer oscilação não seja superior a 5 % do valor de pico. Qualquer inversão de polaridade após a passagem da corrente pelo zero não deve ser superior a 20 % do valor de pico. g

e

ar

d

o

e

s

ã

o

No caso de dispositivos de duas portas, a amplitude da inversão deve ser inferior a 5 %, de forma que não afete a tensão de limitação medida. d

e

im

p

er

s

A medição da corrente que circula pelo DPS deve ser realizada com precisão de  3 %. vi

o A

qr

u

7.1.3 Ensaio de impulso de tensão classe I e classe II A forma de onda padronizada é 1,2/50. As tolerâncias na forma de onda de tensão são as seguintes:

 valor de pico  tempo de frente

±3% ± 30 %

 tempo até o meio valor

± 20 %



Oscilações ou sobrelevações podem acontecer na crista do impulso. Se a freqüência de tais oscilações for superior a 500 kHz ou a duração da sobreelevação for inferior a 1 s, uma curva média deve ser traçada e, para os propósitos da medição, a máxima amplitude desta curva define o valor de pico da tensão de ensaio. Oscilações que excedam 3 % do valor de pico não são permitidas na frente da onda de tensão. A medição da tensão nos terminais do DPS deve ser realizada com precisão de ± 3 %. Os dispositivos de medição devem ter uma banda de passagem de pelo menos 25 MHz e a sobreelevação deve ser inferior a 3 %. A corrente de curto-circuito do gerador de ensaio deve ser menor que 20 % da corrente nominal de descarga I n, mas suficiente para assegurar que o(s) componente(s) comutador(es) de tensão do DPS conduza(m) durante o ensaio. 3.

6

6

3-

4

]

4.

4

7

7.1.4 Ensaio de onda combinada classe III ZI

5[

0

2

O impulso padronizado de um gerador de onda combinada é caracterizado pela tensão de saída nas condições dede circuito aberto e a corrente de saída nas condições de curto-circuito. A tensão de circuito aberto deve apresentar tempo de frente de 1,2 s e tempo até o meio valor de 50 s. A corrente de curto-circuito deve ter deum tempo de frente de 8 s e um tempo até o meio valor de 20 s. M

O

R

A

SI

L

U

IE

L

NOTA e

D

A

N

Para mais informações sobre este assunto, ver a IEEE C62.45.

Os seguintes valores são medidos no gerador sem rede de desacoplamento. s

vi

o

d

As tolerâncias na tensão de circuito aberto U oc devem ser as seguintes: x

c

lu o

e

 valor de pico u

s

±3%

5

d

e

 tempo de frente 2

5:

1

3:

± 30 %

 tempo até o meio valor 7

1

± 20 %

2/

0

1

Sobreelevação de tensão ou oscilações próximas à crista são aceitáveis desde que a amplitude de um único pico seja inferior a 5 % do valor de pico. Em circuitos de gerador de impulso comumente utilizados, as oscilações naquela parte da frente da onda durante a qual a tensão não excede 90 % do valor de pico, geralmente, têm influência desprezível sobre os resultados do ensaio e, assim, podem ser desconsideradas. A forma de onda da tensão deve ser essencialmente unidirecional. e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

ã

o

g

As tolerâncias na corrente de curto-circuito devem ser as seguintes: s

s p

er

 valor de pico e

im

± 10 %

o

d

 tempo de frente u

vi

± 10 %

A

qr

 tempo até o meio valor

± 10 %

Uma sobreelevação de corrente ou oscilações são toleradas desde que a amplitude de um único pico na crista da forma de onda seja inferior a 5 % do valor de pico. Qualquer inversão de polaridade após a corrente ter cruzado o valor zero deve ser inferior a 20 % do valor de pico. No caso de dispositivos de duas portas, a amplitude da inversão de corrente deve ser inferior a 5 %, de forma que não afete a tensão de limitação medida. A impedância fictícia do gerador deve ser nominalmente 2 Ω. Por definição, a impedância fictícia é a relação do valor de pico da tensão em circuito aberto U oc e do valor de pico da corrente de curto-circuito I sc.



Os valores máximos para tensão de pico de circuito aberto U oc e corrente de pico de curto-circuito I sc são respectivamente 20 kV e 10 kA. Acima destes valores (20 kV /10 kA), devem ser efetuados ensaios classe II. Inserir uma rede de desacoplamento (filtro de retorno) conforme as Figuras 1 ou 2. Esta configuração de circuito será utilizada somente para determinação da tensão de limitação medida do DPS. Tabela 4 — Tolerâncias nos parâmetros da forma de onda para ensaio classe III Tensão de circuito aberto U oc

Corrente de curto circuito I sc

Valores de pico

 3 %

U oc / 2   10%

Tempo de frente

1,2 s  30 %

8 s  10%

] 4 3-

ZI

5[

0

2

4.

4

7

3.

6

6

Tempo até o meio valor 50 s  20 % A

SI

L

U

NOTA retorno). M

O

R

20 s  10%

Esta tabela inclui os efeitos da rede de desacoplamento (filtro de

L N

IE

As tolerâncias nos parâmetros da forma de onda, como mostrado na Tabela 4, devem ser satisfeitas na porta onde o DPS será conectado, com os circuitos mostrados nas Figuras 1 e 2. Durante a verificação da forma de onda, a impedância de entrada é simulada conectando os condutores fase (L), neutro (N) e de proteção (PE) conjuntamente. c

lu

s

vi

o

d

e

D

A

x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 e

m

Figura 1 — Exemplo de uma rede de desacoplamento para rede monofásica ar

d

o e g o ã s s er p

Rede de desacoplamento im

Gerador de onda combinada

e d o A

qr

u

vi

Rede de fonte de energia c.a. (c.c.)

DPS

Terra de referência

Figura 2 — Exemplo de uma rede de desacoplamento para rede trifásica



7.1.5 Ensaio de DPS classificado apenas como localização externa e montagem inacessível (fora de alcance) Para DPS classificado somente como localização externa e para montagem fora de alcance, o uso de uma caixa cúbica de madeira, coberta com papel de seda ou tecido equivalente é somente necessário para os ensaios de 7.7 e 7.8, se o fabricante declarar atender aos requisitos destas subseções. As informações relevantes devem ser apresentadas no relatório de ensaio.

7.2 Identificação e marcação 6

3-

4

]

7.2.1 Verificação da identificação e das marcações 3.

6 4.

4

7

A conformidade da identificação e das marcações deve ser verificada de acordo com os requisitos de 6.1.1 e 6.1.2, por inspeção. ZI

5[

0

2

L

U

7.2.2 Ensaio de indelebilidade das marcações O

R

A

SI

Este ensaio deve ser aplicado sobre marcações de todos os tipos, exceto naquelas feitas por impressão por pressão, moldagem e gravação. IE

L

M

A

N

O ensaio é realizado friccionando-se manualmente a marcação por 15 s com um pedaço de algodão embebido em água e novamente por 15 s com um pedaço de algodão embebido em solvente hexano alifático (com um conteúdo de aromático máximo de 0,1 % em volume, um valor de kauributanol de 29, ponto inicial de ebulição de aproximadamente 65 °C e peso específico de 0,68 g/cm 3). s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

d

e

D

Após este ensaio, a marcação deve estar facilmente legível. e

u 3:

5

d

7.3 Terminais e conexões 5:

1 1

2

A verificação dos terminais incorporados e sua conformidade é satisfeita pelos requisitos de 7.3.1. 0

1

7

/0

2

2/

7.3.1 Procedimento geral de ensaio e

m

1

5

O DPS é montado de acordo com a recomendação do fabricante e é protegido contra aquecimento ou resfriamento externo impróprio. e

ar

d

o

o

g

Salvo especificação em contrário, os terminais do DPS (três amostras de cada construção utilizada) devem ser ligados com condutores de acordo com im

p

er

s

s

ã

 a Tabela 6, para dispositivos de duas portas e dispositivos de uma porta com terminais de entrada/saída separados, A

qr

u

vi

o

d

e

 a instrução do fabricante para outros dispositivos de uma porta, e fixados em uma placa de madeira pintada de preto fosco, de cerca de 20 mm de espessura. O método de fixação deve estar conforme os requisitos relativos aos meios de montagem recomendados pelo fabricante. Além disso, os DPS ensaiados de acordo com a classe I e DPS de uma porta com uma corrente de descarga nominal igual ou superior a 5 kA, ensaiados de acordo com a classe II, devem ser capazes de fixar condutores com seção transversal mínima de 4 mm2. Durante o ensaio, nenhuma manutenção ou desmontagem da amostra é permitida.



7.3.2 Terminais com parafusos 7.3.2.1

Ensaio de confiabilidade dos parafusos, das partes condutoras de corrente e das conexões

A conformidade é verificada por inspeção e, para parafusos que são utilizados para conectar o DPS, pelo seguinte ensaio. Os parafusos são apertados e desapertados

 dez vezes para parafusos fixados a um filete de material isolante, ] 6

3-

4

 cinco vezes em todos os outros casos. 3.

6 4.

4

7

Os parafusos ou as porcas fixados a um filete de material isolante são completamente removidos e reinseridos cada vez, a menos que a construção do parafuso previna isto. 5[

0

2

U

ZI

O ensaio é realizado por meio de uma chave de fenda ou ferramenta apropriada aplicando um torque como indicado na Tabela 5. M

O

R

A

SI

L

Os parafusos não devem ser apertados aos solavancos. A

N

IE

L

O condutor é movido a cada vez que o parafuso é desapertado. D e vi

o

d

Tabela 5 — Diâmetros da rosca do parafuso e torques aplicados x

c

lu

s

Diâmetro nominal da rosca mm u

s

o

e e 3:

5

d

Até 2,8 inclusive Acima de 2,8 até 3,0 inclusive Acima de 3,0 até 3,2 inclusive Acima de 3,2 até 3,6 inclusive Acima de 3,6 até 4,1 inclusive Acima de 4,1 até 4,7 inclusive Acima de 4,7 até 5,3 inclusive Acima de 5,3 até 6,0 inclusive Acima de 6,0 até 8,0 inclusive Acima de 8,0 até 10,0 inclusive e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

5:

1

I 0,2 0,25 0,3 0,4 0,7 0,8 0,8 1,2 2,5 -

Torque Nm II 0,4 0,5 0,6 0,8 1,2 1,8 2,0 2,5 3,5 4,0

III 0,4 0,5 0,6 0,8 1,2 1,8 2,0 3,0 6,0 10,0

A

qr

u

vi

o

d

A coluna I aplica-se a parafusos sem cabeça, se o parafuso, quando apertado, não se projeta do furo; também, aplica-se a outros parafusos que não podem ser apertados por meio de uma chave de fenda com uma lâmina mais larga que o diâmetro do parafuso. A coluna II aplica-se a outros parafusos que são apertados por meio de uma chave de fenda. A coluna III aplica-se a parafusos e porcas que são apertados por outros meios que não uma chave de fenda. Quando um parafuso possuir uma cabeça hexagonal com uma fenda para aperto por chave de fenda e os valores das colunas II e III são diferentes, o ensaio é realizado duas vezes, aplicando-se o torque especificado na coluna III para a cabeça hexagonal e, em outra amostra, aplicando-se o torque especificado na coluna II por meio de uma chave de fenda. Se os valores das colunas II e III forem os mesmos, somente o ensaio com a chave de fenda é realizado.



Durante o ensaio, as conexões aparafusadas não devem soltar-se e não deve haver qualquer dano, tais como quebra ou dano às fendas da cabeça de parafusos, roscas, arruelas ou alojamentos que prejudiquem o uso posterior do DPS. Além disso, os invólucros e coberturas não devem ser danificados; a verificação é realizada por inspeção visual. 7.3.2.2

Ensaio de confiabilidade de terminais para condutores externos

]

A conformidade é verificada por inspeção e ensaios de acordo com 7.3.2.2.1, 7.3.2.2.2 e 7.3.2.2.3. Estes ensaios são realizados por meio de uma chave de fenda ou ferramenta apropriada (ou chave de boca), aplicando um torque como indicado na Tabela 5. 4

7

3.

6

6

3-

4

7.3.2.2.1 Os terminais são equipados com condutores de cobre de menor ou maior seção transversal, especificados em 7.3.1, sólido ou encordoado, o que for mais desfavorável. ZI

5[

0

2

4.

O condutor é inserido no terminal com a distância mínima prescrita ou, onde nenhuma distância é prescrita, até que ele apareça no outro lado e na posição mais provável que permita o fio escapar. R

A

SI

L

U

Os parafusos de fixação são, então, apertados com um torque igual a dois terços daquele indicado na coluna apropriada da Tabela 5. A

N

IE

L

M

O

Cada condutor é submetido a uma tração de valor, em Newton, indicado na Tabela 7. A tração é aplicada sem solavancos, por 1 min, na direção dos eixos do condutor. s

vi

o

d

e

D

Durante este ensaio, o condutor não deve mover-se de forma perceptível no terminal. c

lu x e o s

Tabela 6 — Seções transversais conectáveis de condutores de cobre para terminais com parafuso ou terminais sem parafuso u e d 3:

5

Corrente máxima de carga contínua para DPS de duas portas ou DPS de uma porta com terminais de entrada/saída separados 1) A Até 13 inclusive Acima de 13 até 16 inclusive Acima de 16 até 25 inclusive Acima de 25 até 32 inclusive Acima de 32 até 50 inclusive Acima de 50 até 80 inclusive Acima de 80 até 100 inclusive Acima de 100 até 125 inclusive u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

5:

1

Faixa das seções transversais nominais a ser fixada (condutor singelo) ISO - mm2

AWG - Terminal

1 a 2,5 1a4 1,5 a 6 2,5 a 10 4 a 16 10 a 25 16 a 35 25 a 50

18 a 14 18 a 12 16 a 10 14 a 8 12 a 6 8a3 6a2 4a1

1)

A

qr

É requerido que, para correntes nominais menores ou iguais a 50 A, os terminais sejam projetados para fixar condutores sólidos, assim como condutores encordoados rígidos; o us o de condutores flexíveis é permitido. Além disso, é permitido que terminais para condutores com seções transversais de 1 mm2 até 6 mm2 sejam projetados para fixar somente condutores sólidos.

Tabela 7 — Forças de tração (terminais com parafuso) Seção transversal do condutor aceito pelo terminal mm2 Tração N

Até 4

Até 6

Até 10

Até 16

Até 50

50

60

80

90

100



7.3.2.2.2 Os terminais são equipados com condutores de cobre, sólidos ou encordoados, de menor ou maior seção transversal especificada em 7.3.1, o que for mais desfavorável e os parafusos do terminal são apertados com um torque igual a dois terços daquele indicado na coluna apropriada da Tabela 5. Os parafusos dos terminais são, então, desapertados e a parte do condutor que tenha sido afetada pelo terminal é inspecionada. Os condutores não devem apresentar dano inaceitável nem fios cortados.

]

Os condutores são considerados danificados de forma inaceitável se eles apresentarem entalhes profundos ou pontudos. Durante o ensaio, os terminais não devem soltar-se e não devem apresentar qualquer dano, tais como quebra ou dano às fendas da cabeça de parafusos, roscas, arruelas ou ganchos ou alojamentos que prejudiquem o uso posterior do terminal. 2

4.

4

7

3.

6

6

3-

4

7.3.2.2.3 U

ZI

5[

0

Os terminais são equipados com um condutor de cobre encordoado rígido de acordo com a Tabela 8.

Antes da inserção no terminal, os fios dos condutores são reperfilados adequadamente. R

A

SI

L

O condutor é inserido no terminal até o condutor atingir o fundo do terminal ou até que ele se projete no outro lado e na posição mais provável que permita o fio escapar. O parafuso de fixação ou a porca é apertada, então, com um torque igual a dois terços daquele indicado na coluna apropriada da Tabela 5. N

IE

L

M

O

D

A

Após o ensaio, nenhum fio do condutor deve ter escapado do terminal do DPS. d

e o vi s lu

Tabela 8 — Dimensões do condutor c x e

Faixa das seções transversais nominais a serem fixadas mm2 1 a 2,5* 1 a 4* 1,5 a 6* 2,5 a 10 4 a 16 10 a 25 16 a 35 25 a 50 o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o s

s

ã

Condutor encordoado Número de fios

Diâmetro dos fios mm

7 7 7 7 7 7 19 Sob consideração

0,67 0,85 1,04 1,35 1,70 2,14 1,53 Sob consideração

* er

Se o terminal for destinado para fixar somente condutores sólidos (ver nota da Tabela 6), o ensaio não é realizado. im

p

o

d

e

7.3.3 Terminais sem parafuso A

qr

u

vi

Ensaio de tração A conformidade é verificada pelos seguintes ensaios. Os terminais são equipados com condutores novos do tipo e de seção transversal mínima e máxima, como especificado em 7.3.1, sólidos ou encordoados, o que for mais desfavorável. Cada condutor é submetido a uma tração de valor indicado na Tabela 9. A tração é aplicada sem solavancos, por 1 min, na direção do eixo do condutor. Durante o ensaio não deve haver movimento do condutor no terminal ou qualquer indicação de dano.



Tabela 9 — Forças de tração (terminais sem parafuso) Seção transversal mm2 Força de tração N

0,5

0,75

1,0

1,5

2,5

4

6

10

16

25

35

30

30

35

40

50

60

80

90

100

135

190

]

7.3.4 Conexões por perfuração de isolação 7.3.4.1 Ensaio de tração em terminais do DPS projetados para condutores singelos 3-

4 3.

6

6

A conformidade é verificada pelos seguintes ensaios. 2

4.

4

7

Os terminais são equipados com condutores novos de cobre de menor ou maior seção transversal especificados em 7.3.1, sólidos ou encordoados, o que for mais desfavorável. SI

L

U

ZI

5[

0

Os parafusos, se existirem, são apertados de acordo com a Tabela 5. A O

R

Os condutores são conectados e desconectados cinco vezes, sendo utilizados condutores novos a cada vez. Após cada conexão os condutores são submetidos a uma tração, sem solavancos, por 1 min, no eixo do condutor, de acordo com o valor indicado na Tabela 9. D

A

N

IE

L

M

d

e

Durante o ensaio não deve haver movimento do condutor no terminal ou qualquer indicação de dano. vi

o

x

c

lu

s

7.3.4.2 Ensaio de tração em terminais do DPS projetados para cabos multipolares ou cordões o

e u

s

O ensaio de tração em terminais do DPS projetados para cabos multipolares ou cordões é realizado de acordo com 7.3.4.1, exceto que a força de tração é aplicada ao cabo multipolar ou cordão inteiro ao invés de cada condutor. 7

1

2

5:

1

3:

5

d

e

A força de tração é calculada de acordo com a seguinte fórmula: 0

1 2/ 2 /0

F  F  x  n 1

5

onde: e

m

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

F

é a força total a ser aplicada;

n

é o número de condutores;

F(x) é a força sobre um condutor de acordo com sua seção transversal (ver Tabela 9). e

im vi

o

d

Durante o ensaio, o cabo ou o cordão não deve escapar dos terminais. A

qr

u

7.3.5 Porcas, plugues e tomadas A conformidade é verificada por inspeção e simulação de montagem.

7.4 Ensaio de proteção contra contato direto 7.4.1 Partes isoladas A amostra é montada como para uso normal e o ensaio é realizado utilizando condutores de menor seção transversal, e então realizado novamente utilizando-se condutores de maior seção transversal, como especificado em 7.3.1. O ensaio é realizado como especificado em 7.3.1.



O dedo-padrão de ensaio (conforme a ABNT NBR IEC 60529) é aplicado em todas as posições possíveis. Para DPS tipo encaixe (que pode ser trocado sem auxílio de ferramenta), o ensaio do dedo é aplicado em todas as posições possíveis, quando o plugue é parcial ou completamente inserido na tomada. Um indicador elétrico com uma tensão não inferior a 40 V e não superior a 50 V é utilizado para mostrar contato com a parte pertinente. 7.4.2 Partes metálicas As partes metálicas que são acessíveis quando o DPS é ligado e montado como para uso normal devem ser conectadas à terra por uma conexão de baixa resistência, exceto os parafusos pequenos e análogos, isolados das partes vivas, para fixação de bases e coberturas ou placas de cobertura de tomadas. 7

3.

6

6

3-

4

]

4.

4

Uma corrente (fornecida por uma fonte c.a. com tensão em vazio que não exceda 12 V) igual a 1,5 vez a corrente de carga nominal ou 25 A, o que for maior, é circulada entre o terminal terra e cada uma das partes metálicas acessíveis por vez. SI

L

U

ZI

5[

0

2

A queda de tensão entre o terminal terra e a parte metálica acessível é medida e a resistência é calculada pela corrente e queda de tensão. A resistência não deve exceder 0,05 Ω. IE

L

M

O

R

A

NOTA Convém que sejam tomadas precauções para que a resistência de contato entre a ponta de prova do medidor e a parte metálica sob ensaio não i nfluencie os resultados do ensaio. D

A

N

o

d

e

7.5 Determinação da tensão de limitação medida x

c

lu

s

vi

Os ensaios realizados nos diferentes tipos de DPS para determinar suas tensões de limitação medidas devem estar de acordo com a Tabela 10 e o fluxograma da Figura 3. u

s

o

e e d 5

Tabela 10 — Ensaios a serem efetuados para determinar a tensão de limitação medida 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/

Ensaio de 7.5.2 Ensaio de 7.5.3 Ensaio de 7.5.4 2 /0 5 1 m e o d ar

Classe I X X*

Classe II X X*

Classe III

X

* A realizar somente em DPS tipo comutador de tensão de acordo com 7.5.1. e ã

o

g

As seguintes condições específicas de ensaio são aplicadas.

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

a) Todos os DPS de uma porta devem ser ensaiados desenergizados. Todos os DPS de duas portas devem ser ensaiados energizados por meio de uma fonte de tensão com corrente nominal de pelo menos 5 A em U C, a menos que o fabricante possa mostrar que não há diferença no valor da tensão de limitação medida quando o dispositivo está energizado ou desenergizado. b) Para um DPS de uma porta com terminais, o ensaio é realizado sem desligadores externos e a tensão de limitação medida é medida nos terminais. Para um DPS de uma porta com cabos de conexão, a tensão de limitação é medida com um comprimento de cabo externo de 150 mm. Para um DPS de duas portas e um DPS de uma porta com terminais de carga separados, a tensão de limitação medida é medida na porta da carga ou terminais de carga do DPS. O ensaio deve incluir todas as partes auxiliares em série com o DPS e paralelas com a carga, tais como desligadores, luzes, indicadores, fusíveis e outras partes declaradas pelo fabricante do DPS. c)

A tensão de limitação medida é o valor de tensão mais elevado dos ensaios efetuados de acordo com a Tabela 10 e Figura 3, pertinente à classe de ensaio do DPS.



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o ã s s er p im e d o vi u qr A

Figura 3 — Fluxograma de ensaio para determinação do nível de tensão de proteção U p



7.5.1 Procedimento de ensaio para determinação da presença de um componente comutador (“tipo crowbar ”) em um DPS Este ensaio deve ser realizado somente se o projeto interno do DPS não for conhecido. Uma nova amostra deve ser utilizada somente para este ensaio.

]

O impulso de corrente normalizado 8/20 é utilizado para ensaios classe I e classe II de DPS com uma amplitude de I max ou I pico, conforme declarado pelo fabricante. Para ensaio classe III de um DPS, um gerador de onda combinada deve ser utilizado com uma tensão de circuito aberto igual a U oc declarado pelo fabricante. Deve ser aplicado um impulso ao DPS (no caso de um DPS de duas portas, o impulso deve ser aplicado nos terminais de entrada e de saída). 4

7

3.

6

6

3-

4

Um registro oscilográfico da tensão através do DPS deve ser realizado (no caso de um DPS de duas portas, a tensão medida deve ser efetuada pelo terminal de entrada do DPS). U

ZI

5[

0

2

4.

Se a forma de onda da tensão registrada mostrar uma queda abrupta, o DPS é considerado como contendo um componente comutador (“tipo crowbar”). A

SI

L

O

R

7.5.2 Procedimento de ensaio para medição da tensão residual com impulso de corrente 8/20 N

IE

L

M

a) A corrente de impulso 8/20 deve ser utilizada em uma seqüência de valores de pico de aproximadamente 0,1; 0,2; 0,5 e 1,0 vezes In. d

e

D

A o vi

Se o DPS contiver somente componentes limitadores de tensão, é necessário que este ensaio seja realizado apenas com In. s lu c x e o s u

NOTA Para ensaios de DPS contendo um componente comutador de tensão, é conveniente que a taxa de crescimento da tensão de saída do gerador seja limitada a um valor de 10 kV/s. e d 5 3: 5:

1

b) Uma seqüência de polaridade positiva e uma seqüência de polaridade negativa são aplicadas ao DPS. 1

2 0

1

7

c) 2

2/ /0 5

Finalmente, pelo menos um impulso de I max ou I pico, contanto que I max ou I pico seja superior a I n, é aplicado ao DPS na polaridade que apresentou tensões residuais mais elevadas nos ensaios anteriores.

m

1

d) O intervalo entre impulsos individuais deve ser suficientemente longo para que a amostra se resfrie até a temperatura ambiente. ar

d

o

e

g

e

e) Um oscilograma de corrente e tensão deve ser registrado para cada impulso. Os valores de pico (absolutos) devem ser mostrados em um diagrama de corrente de descarga versus tensão residual. Uma curva que melhor se ajuste aos pontos deve ser traçada. Deve haver pontos suficientes na curva para assegurar que não há desvios significativos na curva até I max ou I pico. d

e

im

p

er

s

s

ã

o

vi

o

f) A

qr

u

A tensão residual utilizada para determinar a tensão de limitação medida é dada por definição como a tensão mais elevada nesta curva que corresponde à faixa de correntes para:

 classe I: até Ipico ou I n, o que for superior;  classe II: até I n. 7.5.3 Procedimento de ensaio para medição da tensão de descarga disruptiva na frente da onda O impulso de tensão 1,2/50 normalizado é utilizado. O gerador de tensão é ajustado para uma tensão de saída de circuito aberto de 6 kV. a) 10 impulsos são aplicados para o DPS, cinco de polaridade positiva e cinco de polaridade negativa.



b) O intervalo entre impulsos individuais deve ser suficientemente longo para permitir que a amostra se resfrie até a temperatura ambiente. c)

Se uma descarga disruptiva não for observada durante qualquer um dos 10 impulsos na frente de onda, então a) e b) acima são repetidos com uma tensão de saída do gerador em circuito aberto de 10 kV.

d) A tensão no DPS deve ser registrada com um osciloscópio.

]

e) A tensão de limitação medida é o valor máximo da tensão disruptiva registrada durante toda a seqüência de ensaios. 3-

4

7.5.4 Procedimento de ensaio para medição da tensão de limitação com onda combinada 4

7

3.

6

6

Para efetuar este ensaio, uma onda combinada é utilizada. 2

4. 5[

0

a) A onda combinada será aplicada a um DPS energizado, com tensão de alimentação com valor U c. U

ZI SI

L

b) Para os DPS declarados para uso somente em sistemas de energia c.a., são aplicados impulsos positivos no ponto 90° ± 10° e impulsos negativos no ponto 270° ± 10° da onda de tensão senoidal. O

R

A

L

M

c) N

IE A D

Para os DPS declarados para uso em sistemas de energia c.c., ambos os surtos de impulso positivo e negativo são aplicados. O DPS deve ser energizado em c.c. com valor U c.

d

e

d) O intervalo entre impulsos individuais deve ser longo suficiente para que a amostra se resfrie até a temperatura ambiente. c

lu

s

vi

o

e

x

e) A tensão do gerador de onda combinada é ajustada para fornecer uma tensão em circuito aberto de 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 vez a U OC, como declarado pelo fabricante. d

e

u

s

o

5 3:

Se o DPS contiver somente componentes limitadores de tensão, é necessário que este ensaio seja realizado apenas com o valor de U oc . 1 5: 2 1 0

1

7

f) 5

/0

2

2/

Com o gerador ajustado nestas condições, quatro surtos serão aplicados ao DPS em cada amplitude: dois de polaridade positiva e dois de polaridade negativa.

m

1

g) Deve ser feito um registro oscilográfico da corrente fornecida pelo gerador ao DPS e da tensão na porta de saída do DPS para cada impulso. ar

d

o

e

o

g

e

h) A tensão de limitação medida é a amplitude máxima da tensão de pico registrada durante toda seqüência de ensaio. e

im

p

er

s

s

ã

7.5.5 Alternativa para o ensaio de onda combinada (7.5.4), sem uma rede de desacoplamento A

qr

u

vi

o

d

Os DPS de duas portas com componentes reativos criam interação com os componentes reativos de um filtro de retorno. Isto pode produzir, artificialmente, baixos valores de tensão de limitação medida. Neste caso deve ser utilizado o método de ensaio alternativo da Figura 4. Para os DPS de duas portas com componentes reativos, o seguinte procedimento de ensaio deve ser adotado em complemento àquele de 7.5.4. a) O gerador de ensaio deve ser configurado como na Figura 4. b) Para DPS c.a., uma tensão c.c. com valor U c 2 e, para os DPS c.c., uma tensão c.c. com valor U c devem ser aplicadas ao DPS por meio de um diodo. O impulso deve ser aplicado por meio de um diodo, centelhador a gás ou varistor de acordo com Figura 4.



c)

Convém que a aplicação do impulso ocorra pelo menos 100 ms após o fechamento de S1. Convém que a tensão c.c. seja desconectada dentro de 10 ms após a aplicação do impulso.

d) Os ensaios de polaridade inversa podem ser realizados invertendo a conexão do DPS ao gerador. e) O intervalo entre impulsos individuais deve ser longo suficiente para que a amostra se resfrie até a temperatura ambiente. f) ]

A tensão do gerador de onda combinada é ajustada para fornecer uma tensão de circuito aberto de 0,1; 0,2; 0,5; 1,0 vez a U c, como declarado pelo fabricante.

3-

4

g) Com o gerador ajustado nestas condições, quatro surtos serão aplicados ao DPS em cada amplitude: dois de polaridade positiva e dois de polaridade inversa. 2

4.

4

7

3.

6

6

h) Deve ser feito um registro oscilográfico da corrente fornecida pelo gerador ao DPS e da tensão na porta de saída para cada impulso. U

ZI

5[

0

SI

L

i) O

R

A

A tensão de limitação medida é a amplitude máxima da tensão registrada na saída do DPS para toda seqüência de ensaio.

M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 7

1

Figura 4 — Ensaio alternativo para a tensão de limitação medida 2/

0

1 /0

2

7.6 Ensaio de ciclo de operação 1

5 e

m

Estes ensaios são aplicáveis somente para DPS utilizados em c.a. (os DPS utilizados em c.c. estão sob consideração). ã

o

g

e

ar

d

o

Ver fluxograma de ensaio de ciclo de operação (Figura 5). er

s

s im

p

7.6.1 Generalidades A

qr

u

vi

o

d

e

Este é um ensaio no qual as condições de serviço são simuladas pela aplicação de um número estipulado de impulsos especificados para o DPS, enquanto é energizado na tensão máxima de operação contínua U c por meio de uma fonte c.a., de acordo com 7.6.3. O ensaio deve ser realizado em três novas amostras que não tenham sido submetidas previamente a quaisquer ensaios. Inicialmente, a tensão de limitação medida deve ser determinada utilizando os ensaios descritos em 7.5. Para evitar sobrecarga das amostras, o ensaio de 7.5.2 é realizado somente em I n e os ensaios de 7.5.4 e 7.5.5 somente em U oc .



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o ã s s er p im e d o vi u qr A

Figura 5 — Fluxograma do ensaio de ciclo de operação



7.6.2 Ensaio preliminar para determinação da amplitude da corrente subseqüente Este ensaio preliminar é destinado para determinar se o valor de pico da corrente subseqüente está acima ou abaixo de 500 A. Se o projeto interno e o valor de pico da corrente subseqüente do DPS forem conhecidos, este ensaio preliminar não é requerido.

]

a) O ensaio deve ser efetuado com uma amostra de ensaio adicional. b) A corrente de curto-circuito presumida deve ser I p  1,5 kA, com um fator de potência cos φ = 0,95 0 0,05 . 7

3.

6

6

3-

4

c) 4.

4 2 0 5[ ZI U

O DPS é conectado a uma fonte de tensão de freqüência industrial com uma tensão senoidal c.a. A tensão de freqüência industrial medida nos terminais deve ser no máximo igual à tensão máxima contínua de operação U c 0 5 %. A freqüência da fonte de tensão c.a. deve corresponder à freqüência nominal do DPS.

SI

L

d) A corrente subseqüente deve ser iniciada com uma corrente de impulso 8/20 ou uma onda combinada. R

A M

O

e) O valor de pico deve corresponder a I max ou I pico ou U oc. A

N

IE

L

f)

x

c

lu

s

vi

o

d

e

D

A corrente de impulso deve ser iniciada a 60 graus elétricos antes do pico da tensão de freqüência industrial. Sua polaridade deve coincidir com a polaridade da meia onda da tensão de freqüência industrial na qual é iniciada.

g) Se neste ponto de sincronização não houver corrente subseqüente, então a corrente de impulso 8/20 deve ser iniciada em passos de 10º elétricos cada, para determinar se uma corrente subseqüente é gerada. e

u

s

o

e

5

d

7.6.3 Características da fonte de freqüência industrial para precondicionamento 1

3: 1

2

5:

7.6.3.1 1

7

DPS com corrente subseqüente inferior a 500 A

2

2/

0

A amostra de ensaio deve ser conectada a uma fonte de tensão de freqüência industrial. A impedância da fonte deve ser tal que, durante o fluxo da corrente subseqüente, o valor de pico da tensão de freqüência industrial, medida nos terminais do DPS, não diminua mais que 10 % do valor de pico de sua U c. o

e

m

1

5

/0

e

ar

d

7.6.3.2 o

g

DPS com corrente subseqüente superior a 500 A

s

s

ã

A amostra de ensaio deve ser conectada a uma fonte de tensão à freqüência industrial U c, com uma corrente de curto-circuito presumida igual à capacidade de interrupção da corrente subseqüente I fi declarada pelo fabricante, de acordo com a Tabela 11, ou 500 A, o que for maior. d

e

im

p

er

A

qr

u

vi

o

Para DPS conectados apenas entre neutro e o condutor (terra) de proteção, a corrente de curto-circuito presumida deve ser pelo menos 100 A. 7.6.4 Ensaio de precondicionamento classes I e II Quinze impulsos de corrente 8/20 de polaridade positiva, devem ser aplicados em três grupos de cinco impulsos. As amostras sob ensaio são conectadas a uma fonte de alimentação de acordo com 7.6.3. Cada impulso deve ser sincronizado à freqüência industrial. Começando de 0°, o ângulo de sincronização deve ser aumentado em passos de 30° ± 5°. Os ensaios estão descritos na Figura 6. Para ensaio de DPS classe I, são aplicadas as correntes de impulso com valores iguais a I pico ou I n, o que for maior. Para ensaio de DPS classe II, são aplicadas as correntes de impulso com valores iguais a I n.



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D

Figura 6 — Programa de ensaio de precondicionamento e de ensaio de ciclo de operação e d vi

o

O intervalo entre os impulsos é de 50 s − 60 s, o intervalo entre os grupos é de 25 min − 30 min. c

lu

s e

x

Não é requerido que a amostra de ensaio seja energizada entre grupos. d

e

u

s

o

A corrente deve ser registrada a cada impulso e os registros de corrente não devem mostrar sinal de perfuração ou descarga disruptiva das amostras. 5:

1

3:

5

7

1

2

7.6.5 Ensaio de ciclo de operação classes I e II 0

1 2

2/

O DPS é energizado com tensão U c por meio de uma fonte de tensão com capacidade de corrente nominal de pelo menos 5 A. Este ensaio é realizado com impulsos de corrente em passos até I pico para DPS Classe I (de acordo com 3.9) ou até I max para Classe II (de acordo com 3.10) respectivamente, o valor da corrente de pico é aumentado em passos até I pico ou I max (de acordo com 3.10) pelo DPS. o

g

e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

A tensão de freqüência industrial permanece aplicada por 30 min após cada impulso para assegurar a estabilidade térmica: o DPS é considerado termicamente estável, se o pico da componente resistiva de I c ou a potência dissipada decrescer constantemente durante os últimos 15 min de tensão aplicada U c. im

p

er

s

s

ã

A

qr

u

vi

o

d

e

Devem ser aplicados impulsos de corrente de polaridade positiva iniciados no valor de pico positivo correspondente da tensão de freqüência industrial para a amostra energizada como segue. a) Um impulso de corrente a 0,1 (I pico ou I max); verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. b) Um impulso de corrente a 0,25 (I pico ou I max); verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. c)

Um impulso de corrente a 0,5 (I pico ou I max); verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente.

d) Um impulso de corrente a 0,75 (I pico ou I max); verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. e) Um impulso de corrente a 1,0 (I pico ou I max); verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente.



7.6.6 Critérios de aprovação O DPS é aprovado no ensaio se qualquer corrente subseqüente for auto-extinguida e a estabilidade térmica for alcançada após cada impulso do ensaio de ciclo de operação. Ambos os registros de tensão e corrente, junto com a inspeção visual, não devem apresentar qualquer indicação de perfuração ou descarga disruptiva nas amostras. Danos mecânicos não devem ocorrer durante estes ensaios.

]

Mais um impulso em I n ou U oc deve ser aplicado ao DPS enquanto energizado em U c por meio de uma fonte de tensão que apresente uma capacidade nominal de corrente de pelo menos 5 A. Após este impulso, U c permanece aplicado e a estabilidade térmica deve ser alcançada em até 30 min. 3-

4

A estabilidade térmica é alcançada, se: 4

7

3.

6

6

 2

4. 0 5[ ZI

a corrente, que circula através da amostra de ensaio, for medida. Sua componente resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA; ou

U L A

SI

 O

R

o consumo de potência em prontidão não aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5

L

M

Seguindo toda a seqüência de ensaio e após a amostra resfriar-se próximo à temperatura ambiente, o ensaio de tensão de limitação medida, que foi realizado no início da seqüência de ensaios, deve ser repetido. O DPS é aprovado no ensaio se os valores medidos antes e após o ensaio estiverem abaixo ou igual à U p. d

e

D

A

N

IE

s

vi

o

7.6.7 Ensaio de ciclo de operação classe III c

lu o

e

x

Para o ensaio de ciclo de operação de DPS classe III, é utilizada uma fonte de alimentação alternada de acordo com 7.6.3. 3:

5

d

e

u

s

O gerador de onda combinada é conectado ao DPS por um capacitor de acoplamento (ver 7.1.4). A tolerância nos parâmetros da forma de onda, como indicada na Tabela 4, deve ser satisfeita no ponto onde o DPS será conectado. O valor de U oc é declarado pelo fabricante. 2

2/

0

1

7

1

2

5:

1

O DPS é precondicionado de acordo com o procedimento de ensaio de 7.6.4. Para os propósitos deste ensaio, a corrente de descarga nominal é substituída por valores de U oc. e

m

1

5

/0

A corrente de impulso deve ser iniciada no valor de pico do meio ciclo correspondente e na mesma polaridade da tensão de alimentação. ã

o

g

e

ar

d

o

O ensaio de ciclo de operação é efetuado de acordo com 7.6.5, utilizando o gerador de onda combinada com os seguintes ajustes de U oc. e

im

p

er

s

s

a) Um impulso positivo e um negativo a 0,1 U oc; verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. A

qr

u

vi

o

d

b) Um impulso positivo e um negativo a 0,25 U oc; verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. c)

Um impulso positivo e um negativo a 0,50 U oc; verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente.

d) Um impulso positivo e um negativo a 0,75 U oc; verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. e) Um impulso positivo e um negativo a 1,0 U oc; verificar a estabilidade térmica; resfriar até a temperatura ambiente. O DPS é aprovado no ensaio se os critérios de 7.6.6 forem satisfeitos.



7.7 Desligadores de DPS e desempenho de segurança de DPS em condições anormais Estes ensaios são aplicados somente em DPS usados em sistemas c.a. Ensaios em DPS utilizados em sistemas c.c estão em consideração. Generalidades

4

]

Estes ensaios devem ser efetuados em todos os DPS. Os ensaios são efetuados em cada modo de proteção do DPS, utilizando novas amostras a cada vez. 7.7.1 Ensaio de suportabilidade dos desligadores de DPS ao ciclo de operação 6

33.

6

O(s) desligador(es) de DPS é(são) ensaiado(s) durante o ensaio de ciclo de operação (ver 7.6). Os desligadores, como especificado pelo fabricante, não devem operar durante o ensaio e devem estar em condições de operação após este ensaio. 5[

0

2

4.

4

7

U

ZI

Para o propósito desta subseção, “condições de operação” significa que o desligador não está visivelmente danificado e ainda está funcionando. A operação pode ser comprovada manualmente (quando possível) ou por simples ensaio elétrico, acordado entre o fabricante e o laboratório. M

O

R

A

SI

L

IE

L

7.7.2 Ensaio de estabilidade térmica de DPS A

N d

e

D

7.7.2.1 vi

o

Ensaio de suportabilidade à temperatura

lu

s

O DPS é mantido em uma estufa de aquecimento a uma temperatura ambiente de 80 °C ± 5 K por 24 h. Nenhum desligador interno do DPS deve operar durante este tempo. s

o

e

x

c

d

e

u

7.7.2.2 5:

1

3:

5

Ensaio de estabilidade térmica

Este ensaio não é realizado em DPS contendo somente componentes comutadores de tensão. 1

2 0

1

7

Ajustes do ensaio 5

/0

2

2/

Este ensaio deve ser efetuado em cada modo de proteção; entretanto, se algum modo de proteção tiver circuitos idênticos, um único ensaio pode ser realizado no modo de proteção, que apresenta a configuração mais vulnerável. Este procedimento de ensaio destina-se a dois diferentes projetos: ar

d

o

e

m

1

g

e

 DPS contendo somente componentes limitadores de tensão. Neste caso, o procedimento a) a seguir desta subseção se aplica. er

s

s

ã

o

im

p

 DPS contendo tanto componentes limitadores e comutadores de tensão. Neste caso o procedimento b) a seguir desta subseção se aplica. vi

o

d

e

A

qr

u

Preparação da amostra Todo componente comutador de tensão que for conectado em série com um componente limitador de tensão deve ser curto-circuitado por um fio de cobre com um diâmetro tal que não se funda durante o ensaio. Para DPS com diferentes componentes não lineares conectados em paralelo, este ensaio deve ser executado para cada caminho de corrente do DPS desconectando/interrompendo todos os caminhos de corrente remanescentes. Se componentes do mesmo tipo e parâmetros idênticos forem conectados em paralelo, eles devem ser ensaiados como um caminho de corrente.



O fabricante deve providenciar amostras preparadas de acordo com os requisitos acima. a)

Procedimento de ensaio para DPS que não possua componentes comutadores de tensão em série com outros componentes As amostras de ensaio devem ser conectadas a uma fonte à freqüência industrial.

]

A tensão deve ser suficientemente alta para permitir a circulação de corrente pelo DPS. Para este ensaio, a corrente é ajustada em um valor constante. A tolerância para a corrente de ensaio é ± 10 %. O ensaio é iniciado no valor de 2 mA eficaz (r.m.s.). 3-

4

O valor inicial pode ser alterado de 2 mA para uma corrente correspondente à máxima potência de dissipação do componente, se ela for conhecida. 2

4.

4

7

3.

6

6

Este valor de corrente é então aumentado em intervalos de 2 mA ou 5 % do valor da corrente de ensaio anterior, qual seja o maior. U

ZI

5[

0

SI

L

Cada valor é mantido até que o equilíbrio térmico seja obtido (isto é, variações de temperatura menores que 2 K em 10 min). O

R

A

L

M

A temperatura da superfície no ponto mais quente do DPS (somente para DPS acessíveis) e a corrente através do DPS são monitoradas continuamente. O ponto mais quente do DPS pode ser determinado por um ensaio inicial ou, alternativamente, vários pontos podem ser monitorados para determinar o ponto mais quente. c

lu

s

vi

o

d

e

D

A

N

IE

Este ensaio é interrompido se todos os componentes não lineares sob ensaio forem desconectados. A tensão não deve mais ser aumentada, com o objetivo de evitar qualquer mau funcionamento do desligador. d

e

u

s

o

e

x

Se a tensão nos terminais do DPS cair abaixo de U c durante o ensaio, a regulação de corrente é descontinuada e a tensão é ajustada novamente para U c e mantida por uma duração de 15 min. A contínua monitoração da corrente é, portanto, não mais requerida. A fonte deve ter uma capacidade de curto-circuito que não irá limitar a corrente antes que qualquer desligador opere. O valor máximo de corrente disponível não deve exceder a capacidade de curto-circuito declarada pelo fabricante. 2

2/

0

1

7

1

2

5:

1

3:

5

1

5

/0

b) Procedimento de ensaio para DPS com um componente comutador de tensão em série com outros componentes o

e

m ar

d

O DPS é energizado com uma fonte à freqüência industrial com valor U c e que apresente uma capacidade de curto-circuito que não irá limitar a corrente antes que qualquer desligador opere. O valor máximo de corrente disponível não deve exceder a capacidade de curto-circuito declarada pelo fabricante. im

p

er

s

s

ã

o

g

e

Se nenhuma corrente significativa for conduzida, o procedimento de ensaio a) deve ser seguido. d

e

A

qr

u

vi

o

NOTA O uso de “nenhuma corrente significativa” infere que o DPS não entrou em sua região de transição de condução (isto é, o DPS permanece termicamente estável).

Critérios de aprovação Se um desligador operar, deve haver clara evidência do desligamento efetivo e permanente do dispositivo. Para verificar isto, uma tensão igual a U c deve ser aplicada por 1 min sem circulação de corrente superior a 0,5 mA eficaz (r.m.s.). DPS internos:

O aumento de temperatura da superfície deve ser menor que 120 K durante o ensaio. A temperatura na superfície não deve exceder 80 K acima da temperatura ambiente 5 min após a operação do desligador.



Durante o ensaio, não deve haver ejeção de material sólido. DPS externos:

Não deve haver evidência de chamas ou de ejeção de material sólido. DPS acessíveis:

3-

4

]

Após o ensaio, os DPS com grau de proteção IP igual ou superior a IP 20 não devem ter as partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto as partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio, quando o DPS foi preparado como em uso normal. 6 3.

6

7.7.3 Ensaio de suportabilidade ao curto-circuito 4

7 0

2

4.

Este ensaio não é aplicado em DPS, que são 5[ U

ZI

 classificados para uso externo e montados fora de alcance, ou SI

L R

A

 para conexões N-PE em sistemas TN e/ou sistemas TT apenas. IE

L

M

O

Ajustes do ensaio e

D

A

N

Característica da fonte de alimentação em freqüência industrial: s

vi

o

d

A corrente de curto-circuito presumida declarada pelo fabricante e o correspondente fator de potência indicado na Tabela 11 são ajustados nos terminais do DPS. A tensão de ensaio é ajustada em U c. o

e

x

c

lu s e

u

Tabela 11 — Corrente de curto-circuito presumida e fator de potência 2

5:

1

3:

5

d

5

1

I p 0 % 2/

0

1

7

Cos

0 0,05

kA

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

I p  1,5

0,95

1,5  I p  3,0

0,9

3,0  I p  4,5

0,8

4,5  I p  6,0

0,7

6,0  I p  10,0

0,5

10,0  I p  20,0

0,3

20,0  I p  50,0

0,25

50,0  I p

0,2

NOTA Tensão de ABNT NBR IEC 60947-1.

restabelecimento

conforme

a

O próprio DPS e seus desligadores devem ser colocados em uma caixa cúbica de madeira, cujos lados estão afastados 50 cm ± 5 cm das superfícies externas do DPS. A superfície interna da caixa é coberta com papel de seda ou tecido equivalente. Um lado da caixa (não o fundo) permanece aberto para que os cabos de alimentação possam ser conectados de acordo com as instruções do fabricante. NOTA 1 Papel de seda: papel fino, macio e forte suficiente, geralmente usado para embrulhar coisas quebráveis e cujo peso está entre 12 g/m2 e 25 g/m2.



NOTA 2 Tecido equivalente: pesando aproximadamente 29 g/m2 a 30 g/m2 e com uma cobertura de 13 fios em uma direção e 11 fios na outra direção por centímetro quadrado.

A amostra de ensaio deve ser montada de acordo com as recomendações publicadas pelo fabricante e conectada com condutores de máxima seção conforme 7.3.1, mantendo os cabos dentro da caixa com comprimento máximo de 0,5 m cada. Preparação da amostra Para DPS com componentes não lineares conectados em paralelo, devem ser preparados três conjuntos separados de amostras, como descrito abaixo para cada caminho de corrente do DPS que contenha um ou mais componentes não lineares, como descrito em 3.4 e 3.5. 4

7

3.

6

6

3-

4

]

Componentes limitadores de tensão e componentes comutadores de tensão descritos em 3.4 e 3.5 devem ser substituídos por blocos de cobre apropriados (réplicas), assegurando que as conexões internas, sua seção transversal, o material circunvizinho (por exemplo, resinas) e o invólucro não sejam alterados. U

ZI

5[

0

2

4.

SI

L

Amostras conforme as exigências acima devem ser fornecidas pelo fabricante. A O

R

Procedimento de ensaio L

M N

IE

Este ensaio deve ser realizado em duas diferentes etapas, com conjuntos diferentes de amostras preparadas para cada etapa a) e b): d

e

D

A

s

vi

o

a) c

lu

Ensaio da suportabilidade ao curto-circuito declarada:

e

x

A amostra é conectada a uma fonte em freqüência industrial em U c e que apresente uma capacidade de curto-circuito presumida igual à capacidade ao curto-circuito declarada e fator de potência conforme a Tabela 11. 3:

5

d

e

u

s

o

5:

1

O ensaio é executado duas vezes, com o curto-circuito iniciado em 45º elétricos e em 90º elétricos após a tensão passar o ponto zero. Se um desligador substituível ou rearmável, interno ou externo, operar, ele deve ser substituído ou rearmado em cada oportunidade. Se o desligador não puder ser substituído ou rearmado, o ensaio é interrompido. 5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

m

1

b) Ensaio em baixa corrente de curto-circuito: o

e ar

d

Deve ser aplicada por 5 s ± 0,5 s uma tensão à freqüência industrial em U c por uma fonte que apresente uma capacidade de curto-circuito presumida de cinco vezes a corrente nominal da máxima proteção contra sobrecorrente (se declarado pelo fabricante) e um fator de potência conforme a Tabela 11. Se nenhuma proteção externa contra sobrecorrente for exigida pelo fabricante, uma corrente de curto-circuito de 300 A é utilizada. O ensaio é executado uma vez com o curto-circuito iniciado em 45º elétricos após a tensão passar pelo zero. vi

o

d

e

im

p

er

s

s

ã

o

g

e

A

qr

u

Critérios de aprovação Durante os dois ensaios de curto-circuito acima, o papel de seda ou o tecido equivalente não devem pegar fogo. Além disso, durante o ensaio para a suportabilidade ao curto-circuito, a corrente de curto-circuito deve ser interrompida por um dos desligadores (interno ou externo) exigidos pelo fabricante. Desligadores especiais internos e/ou externos não cobertos por outra norma IEC:

Se eles operarem, deve haver clara evidência da sua efetiva e permanente desconexão. Para verificar isto, uma fonte de tensão alternada, igual à U c deve ser aplicada por 1 min ao(s) desligador(es) que tenha(m) operado. A corrente conduzida não deve exceder 0,5 mA eficaz (r.m.s.).



DPS Acessíveis:

Após o ensaio, DPS com um grau de proteção igual ou superior a IP20 não deve ter partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto para aquelas partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio, quando o DPS é preparado como em uso normal. 7.7.3.1

Ensaio adicional para DPS com I fi menor que a suportabilidade ao curto-circuito declarada

0

2

4.

4

7

3.

6

6

3-

4

]

Os ensaios de acordo com 7.7.3 são repetidos, mas sem componentes comutadores sendo curto-circuitados. O curto-circuito é iniciado disparando-se o DPS com uma corrente de impulso positiva (8/20 ou outra forma de onda apropriada) em 30º elétricos a 40º elétricos após a tensão cruzar o zero na meia onda positiva. A corrente de impulso deve ser alta o suficiente para iniciar a condução da corrente subseqüente, mas não deve em nenhum caso exceder I n. Para assegurar que nenhum desligador externo seja acionado pelo disparo do impulso, todos os desligadores externos devem ser colocados em série com a fonte de tensão alternada, como mostrado na Figura 6a. U

ZI

5[ L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u d

e

Legenda 5:

1

Z1

Impedância para ajustar a corrente de curto-circuito presumida, de acordo com a Tabela 11

1

D1

Desligador externo do DPS

GS

Gerador de corrente de impulso com dispositivo de acoplamento

2

2/

0

1

7

2

3:

5

1

5

/0

Figura 6a — Circuito de ensaio para DPS com I fi menor que a suportabilidade ao curto-circuito declarada d

o

e

m

7.7.4 Ensaio de TOV causado por faltas no sistema de alta (média) tensão e

ar ã

o

g

Novas amostras devem ser utilizadas e preparadas como em uso normal, de acordo com as instruções do fabricante, e conectadas a um circuito de ensaio igual ou equivalente à Figura 13. p

er

s

s

A

qr

u

vi

o

d

e

im

O DPS deve ser montado dentro de uma caixa cúbica de madeira como descrito em 7.7.3. A superfície interna da caixa deve ser coberta com papel de seda ou tecido equivalente. Um dos lados da caixa (exceto o fundo) deve permanecer aberta para que os cabos de alimentação possam ser conectados conforme as instruções do fabricante. NOTA 1 Papel de seda: papel fino, macio e forte suficiente, geralmente usado para embrulhar coisas quebráveis e cujo peso está entre 12 g/m2 e 25 g/m2. NOTA 2 Tecido equivalente: pesando aproximadamente 29 g/m2 a 30 g/m2 e com uma cobertura de 13 fios em uma direção e 11 fios na outra direção por centímetro quadrado.



7.7.4.1 Procedimento de ensaio 0

U T T 5 % é aplicado à amostra de ensaio em 90º elétricos da fase L1 pelo fechamento da chave S1.

Após 200 ms 100 %, a chave S2 é fechada automaticamente. Isto conecta o terminal PE do DPS ao neutro (via resistor limitador de corrente R2) curto-circuitando o secundário do transformador de TOV (T2). Isto resulta na operação do fusível F2 que protege o transformador de TOV.

6

6

3-

4

]

A corrente presumida de curto-circuito da fonte de alimentação em U CS CS deve ser igual a cinco vezes a corrente nominal da máxima proteção de sobrecorrente declarada pelo fabricante ou 300 A, se nenhum valor for declarado. A tolerância para a corrente corrente é 100 %. 7

3.

A corrente de curto-circui curto-circuito to presumida entregue pelo transforma transformador dor de ensaio TOV deve ser ajustada (via R2) 0 a 300 A 10 % através de R2. 5[

0

2

4.

4

L

U

ZI

Com exceção de DPS conectados com neutro a terra, U CS CS permanece aplicada à amostra sob ensaio por 15 min sem interrupção até que a chave S1 seja reaberta. R

A

SI

M

O

Outros circuitos de ensaio são permitidos, contanto que garantam a mesma solicitação ao DPS. IE

L A

N

7.7.4.2 Critérios de aprovação e

D vi

o

d

O papel de seda ou o tecido equivalente não devem pegar fogo durante o ensaio. lu

s e

x

c

Após o ensaio, o DPS com um grau de proteção igual ou superior a IP20 não deve ter partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto para aquelas partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio quando o DPS é preparado como em uso normal. 5

d

e

u

s

o

1

3:

a) modo de falha em TOV 1

7

1

2

5:

Se o fabricante declarar um modo de falha em TOV, os seguintes critérios adicionais devem ser cumpridos: 2/

0 /0

2

Se um desligador operar, deve haver clara evidência da sua efetiva e permanente desconexão. Para verificar isto, uma tensão alternada, igual à U c c , deve ser aplicada por 1 min e o valor da corrente conduzida não deve exceder 0,5 mA eficaz (r.m.s.). g

e

ar

d

o

e

m

1

5

b) modo de suportabilidade à TOV ã

o er

s

s

Se o fabricante declarar suportabilidade à TOV, os seguintes critérios adicionais devem ser cumpridos: d

e

im

p

NOTA Isto cobre os requisitos para DPS conectados entre N e PE para a localização 4a da Figura B.2 na IEC 60364-5-53, item 534. A

qr

u

vi

o



O DPS deve se manter em estabilid estabilidade ade térmica durante a aplicação de U CS CS (após a aplicação de U T T). O DPS é considerado termicamente estável se a corrente que flui através do mesmo ou sua dissipação de potência não continuar a aumentar durante o tempo total de aplicação de U CS CS.



A amostra sob ensaio é então conectada à U C C. O transformador de ensaio deve ter capacidade de curto-circuito de pelo menos 200 mA. A corrente que circula através da amostra de ensaio é medida. Sua componen componente te resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA; ou



o consumo de potência em prontidão não deve aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5



Após a amostra sob ensaio ter se resfriado até aproximadamente a temperatura ambiente, a tensão de limitação medida deve ser determinada, utilizando os ensaios descritos em 7.5, com o objetivo de verificar se o nível de proteção especificado pelo fabricante foi mantido. Todavia, o ensaio de 7.5.2 é realizado apenas em I n e os ensaios de 7.5.4 e 7.5.5 apenas em U OC OC . Circuitos auxiliares, como indicadores de estado, devem estar em condições de operação. Para o propósito desta subseção, “condições de operação” significa que o desligador não está visivelmente danificado e ainda está funcionando. A operação pode ser comprovada manualmente (quando possível) ou por simples ensaio elétrico, acordado entre o fabricante e o laboratório.

] 4 36 6 3.

 7 4

A inspeção visual da amostra sob ensaio não deve revelar evidência de nenhum dano.

4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE

DSE N A D e d o vi s lu

Dispositivo modo 3F+N c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o ã s s er im

p

Legenda o

S1

Chave principal

S2

Chave temporizada - fechamento após 200 ms da chave principal

F1

Máxima proteção de sobrecorrente de acordo com instruções do fabricante

F2

Fusível de proteção do transformador TOV (deve suportar 300 A por 200 ms)

T1

Transformador alimentador com uma tensão secundária em U CS CS

T2

Transformador TOV com tensão no primário em U CS CS e secundário em 1 200 V

R1

Resistor limitador de corrente para ajustar a corrente de curto-circuito presumida da fonte de alimentação em U CS CS

R2

Resistor limitador de corrente para ajustar a corrente de curto-circuito do circuito de TOV em 300 A (aproximadamente 4 )

DSE

Dispositivo sob ensaio

A

qr

u

vi

d

e



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 e

m

1

Figura 13 — Exemplo de um circuito para utilização no ensaio de DPS sob TOV causadas por faltas no sistema de alta (média) tensão e diagrama de tempo correspondente para as tensões presumidas nos terminais do DPS ã

o

g

e

ar

d

o

er

s

s

7.7.5 Ensaio de consumo consumo de potência em prontidão prontidão e de corrente residual

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

O DPS é conectado a uma fonte de tensão à sua tensão máxima de operação contínua ( U c) conforme as instruções do fabricante. A potência aparente (volt-ampères) consumida pelo DPS é medida. A corrente residual que circula pelo terminal do condutor de proteção (PE) é medida. NOTA 1 Se o fabricante permitir mais de uma configuração para a instalação do DPS, convém que este ensaio seja efetuado para todas as configurações. NOTA 2

É recomendado medir o valor real da corrente eficaz (r.m.s.).

7.7.6 Ensaio de TOV causado por por faltas no sistema de baixa tensão 7.7.6.1

Procedimento de ensaio

Novas amostras devem ser usadas e preparadas como em uso normal, de acordo com as instruções do fabricante.



O DPS deve ser montado dentro de uma caixa cúbica de madeira, como descrito em 7.7.3. A superfície interna da caixa deve ser coberta com papel de seda ou tecido equivalente. Um dos lados da caixa (exceto o fundo) deve permanecer aberta para que os cabos de alimentação possam ser conectados conforme as instruções do fabricante. NOTA 1 Papel de seda: papel fino, macio e forte suficiente, geralmente usado para embrulhar coisas coisas quebráveis e cujo peso está entre 12 g/m2 e 25 g/m2.

]

NOTA 2 Tecido equivalente: pesando aproximadamente 29 g/m2 a 30 g/m2 e com uma cobertura de 13 fios em uma direção e 11 fios na outra direção por centímetro quadrado. 6

3-

4

A amostra sob ensaio deve ser conectada a uma fonte de alimentação com tensão U T 4

7

3.

6

5 0

0 5

% com duração

de tT = 5 s 0

declarado de acordo com 6.6.1. Esta fonte deve fornecer uma corrente alta suficiente para assegurar que a tensão nos terminais do DPS não reduza abaixo de U T -5 % durante o ensaio ou igual ao curto-circuito suportável declarado do DPS, o que for inferior. SI

L

U

ZI

5[

2

4.

%, como dado na Tabela B.1, ou maiores valores de tensões TOV que o fabricante tenha

R

A

0

O

Imediatamente após a aplicação de U T, uma tensão igual a U CS CS 5 %, com a mesma capacidade de corrente, deve ser aplicada à amostra sob ensaio, por um período de 15 min. O intervalo de tempo entre esses dois períodos de ensaio deve ser o menor possível e, em qualquer caso, menor que 100 ms. D

A

N

IE

L

M

e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 5

/0

2

Legenda 1 m e o d ar e g o ã s s er p im e d o vi u qr A

Figura 7 — Exemplo de circuito c ircuito de ensaio e correspondente diagrama de tempo para realizar o ensaio TOV causado por faltas no sistema de baixa tensão



7.7.6.2 Critérios de aprovação O papel de seda ou o tecido equivalente não devem pegar fogo durante o ensaio. Após o ensaio, o DPS com um grau de proteção igual ou superior a IP20 não deve ter partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto para aquelas partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio, quando o DPS é preparado como em uso normal. a) modo de falha em TOV 4

] 6

6

3-

Se o fabricante declarar um modo de falha em TOV, os seguintes critérios adicionais devem ser cumpridos: 7

3. 4.

4

Se um desligador operou, deve haver clara evidência da sua efetiva e permanente desconexão. Para verificar isto, uma tensão alternada, igual à U c , deve ser aplicada por 1 min e o valor da corrente conduzida não deve exceder 0,5 mA eficaz (r.m.s.). SI

L

U

ZI

5[

0

2

b) modo de suportabilidade à TOV R

A M

O

Se o fabricante declarar suportabilidade à TOV, os seguintes critérios adicionais devem ser cumpridos: IE

L

e

D

A

N



O DPS deve se manter em estabilidade térmica durante a aplicação de U CS (após a aplicação de U T ). O DPS é considerado termicamente estável se a corrente que flui através do mesmo ou sua dissipação de potência não continuar a aumentar durante o tempo total de aplicação de U CS.



A amostra sob ensaio é então conectada à U C. O transformador deve ter capacidade de curto-circuito de pelo menos 200 mA.

d o vi s lu s

o

e

x

c u e d 5

A corrente que circula através da amostra de ensaio é medida. Sua componente resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA; 3: 1 5: 2 1 7 1

ou 0 2/ 2 /0

o consumo de potência em prontidão não deve aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5. 5 1 e

m

 ar

d

o e g o ã s s er p im e

Após a amostra sob ensaio ter se resfriado até aproximadamente a temperatura ambiente, a tensão de limitação medida deve ser determinada, utilizando os ensaios descritos em 7.5, com o objetivo de verificar se o nível de proteção especificado pelo fabricante foi mantido. Todavia, o ensaio de 7.5.2 é realizado apenas em I n e os ensaios de 7.5.4 e 7.5.5 apenas em U OC . Circuitos auxiliares, como indicadores de estado, devem estar em condições de operação. Para o propósito desta subseção, “condições de operação” significa que o desligador não está visivelmente danificado e ainda está funcionando. A operação pode ser comprovada tanto manualmente (quando possível) quanto por simples ensaio elétrico, acordado entre o fabricante e o laboratório.

d o vi u qr A



A inspeção visual da amostra sob ensaio não deve revelar evidência de nenhum dano.

7.8 Ensaio para DPS de duas portas e DPS de uma porta com terminais de entrada/saída separados Para DPS destinado ao uso em c.c., este ensaio está sob consideração.



7.8.1 Ensaio para determinar a porcentagem de regulação de tensão Uma tensão U c é aplicada na porta de entrada e deve ser constante dentro de - 5 %. O ensaio deve ser realizado com uma corrente de carga nominal em uma carga resistiva. As tensões de entrada e de saída devem ser medidas simultaneamente com a carga conectada. A seguinte fórmula é utilizada para determinar a porcentagem de regulação de tensão, U . ΔU % = ((U entrada – U saída ) / U entrada ) 100 %

4

]

Este valor deve ser registrado e corresponder à declaração do fabricante. 7.8.2 Corrente de carga nominal (I L) 7

3.

6

6

3-

O DPS deve ser energizado como em 7.8.1, à temperatura ambiente, utilizando um cabo com a seção transversal mínima especificada em 7.3.1. A corrente de carga deve ser ajustada à corrente de carga nominal especificada pelo fabricante. Não é permitido resfriamento forçado do DPS. L

U

ZI

5[

0

2

4.

4

O DPS atende ao ensaio se o invólucro alcançar a estabilidade térmica e a temperatura das partes que são acessíveis em uso normal não ultrapassar 40 K acima da temperatura ambiente da sala (ver 2.1). R

A

SI

L

M

O

7.8.3 Ensaio da capacidade de suportar curto-circuito do lado da carga em conjunto com desligadores de DPS (eventualmente requerido pelo fabricante) A

N

IE

d

e

D

O ensaio, de acordo com 7.7.3, é repetido sem curto-circuitar quaisquer componentes, mas curto-circuitando todos os terminais de carga com um condutor de maior seção transversal especificado em 7.3.1 com comprimento de 500 mm. s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

Critério de aprovação e

u 3:

5

d

Durante o ensaio, a corrente de curto-circuito deve ser interrompida dentro de 5 s. Durante o ensaio o papel de seda ou tecido equivalente não deve pegar fogo. Além disso, não deve haver explosão ou perigo para pessoas ou instalações. 1

7

1

2

5:

1

2/

0

DPS acessíveis /0

2 1

5

Após o ensaio, os DPS que possuem um grau de proteção IP igual ou superior a IP2X não devem ter as partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529). Se nenhum desligador interno operar, o DPS deve satisfazer os requisitos de acordo com 7.4.1 e 7.5. Se um desligador interno do DPS operar, deve haver evidência clara do efetivo e permanente desligamento. ã

o

g

e

ar

d

o

e

m

er

s

s

Para verificar a desconexão, seguir os seguintes passos: d

e

im

p

a) confirmar que não há tensão nos terminais de saída; A

qr

u

vi

o

b) aplicar uma tensão de freqüência industrial igual a duas vezes U c entre os terminais correspondentes de entrada e de saída por 1 min sem circulação de corrente superior a 0,5 mA eficaz (r.m.s). O ensaio deve incluir todas as partes auxiliares em série com o DPS como declarado pelo fabricante. 7.8.4 Capacidade de suportar surto do lado da carga Para este ensaio:

 15 impulsos de corrente 8/20,  ou 15 impulsos de onda combinada com uma tensão de circuito aberto U oc



com um valor igual à capacidade de suportar surto do lado da carga declarada pelo fabricante são aplicados em três grupos de cinco impulsos na porta de saída da amostra de ensaio. O DPS é energizado à U c por meio de uma fonte de tensão com corrente nominal de pelo menos 5 A. Cada impulso deve ser sincronizado à freqüência industrial. Iniciando em 0°, o ângulo de sincronização deve ser aumentado em passos de 30° ± 5°. O intervalo entre os impulsos é de 50 s a 60 s e o intervalo entre os grupos é de 25 min a 30 min.

]

A amostra de ensaio deve estar energizada durante a seqüência completa de ensaio. A tensão nos terminais de saída deve ser registrada. Critério de aprovação 3-

4 3.

6

6

O DPS é aprovado no ensaio se os critérios definidos em 7.6.6 forem satisfeitos. 4

7 0

2

4.

7.8.5 Comportamento em sobrecarga 5[ U

ZI

Este ensaio é realizado em todos os DPS de duas portas, mas deve ser realizado em DPS de uma porta apenas se as conexões internas entre os terminais de entrada e saída apresentarem menor seção transversal que os condutores especificados para realizar o ensaio. IE

L

M

O

R

A

SI

L

O ensaio é realizado à temperatura ambiente e as amostras devem ser protegidas contra resfriamento ou aquecimento anormal. D

A

N

o

d

e

O circuito do ensaio e o procedimento devem ser como descrito em 7.8.2, com exceção que outros circuitos além do circuito principal e o aumento da temperatura são desconsiderados neste ensaio. o

e

x

c

lu

s

vi

O ensaio é realizado sem nenhum dispositivo externo de proteção de sobrecorrente (dispositivos removíveis internos de proteção de sobrecorrente são substituídos por uma conexão de impedância desprezível). d

e

u

s

1

3:

5

Se uma proteção de sobrecorrente máxima for especificada pelo fabricante, o DPS deve ser alimentado por 1 h com uma corrente igual a k vezes a máxima proteção de sobrecorrente. O fator k deve ser selecionado da Tabela 11x, dependendo das regras nacionais de instalação. 2/

0

1

7

1

2

5:

2 /0 5

Tabela 11x – Fator k de corrente para comportamento em sobrecarga 1 m e o d ar

Área / País e g o ã s p

er

s

Europa im

Fator k de corrente dependendo do dispositivo de proteção especificado Disjuntor

Dispositivo fusível

1,45

1,6

d

Sob consideração

Sob consideração

1,25

1,5

e

América do Norte vi

o A

qr

u

Japão

NOTA Se o tipo de dispositivo de proteção (disjuntor ou dispositivo fusível) não for especificado pelo fabricante, o ensaio é realizado com o maior valor de fator k .

Se nenhuma proteção de sobrecorrente for especificada pelo fabricante, deve ser aplicada uma corrente ao DPS com valor 1,1 vez sua corrente nominal por 1 h ou até que o desligador opere. Se o desligador não operar em 1 h, o ensaio é continuado aumentando-se em 1,1 vez o valor anterior por mais 1 h até que um desligador interno opere.



Critérios de aprovação Para as superfícies que podem ser tocadas, o aumento de temperatura deve ser sempre menor que 60 K durante o ensaio.

]

a) nenhum desligador interno operou:



inspeção visual da amostra sob ensaio não deve revelar nenhuma evidência de dano.



os DPS com grau de proteção IP igual ou superior a IP 20 não devem ter as partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto as partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio, quando o DPS é preparado como em uso normal.



a amostra sob ensaio é então conectada à U C. O transformador deve ter capacidade de curto-circuito de pelo menos 200 mA. A corrente que circula através da amostra de ensaio é medida. Sua componente resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA.

4 36 6

2

4.

4

7

3.

0 5[ ZI U L SI

ou A

L

M

O

R



o consumo de potência em prontidão não deve aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5.

D

A

N



após a amostra sob ensaio ter se resfriado até aproximadamente a temperatura ambiente, a tensão de limitação medida deve ser determinada, utilizando os ensaios descritos em 7.5, com o objetivo de verificar se o nível de proteção especificado pelo fabricante foi mantido. Todavia, o ensaio de 7.5.2 é realizado apenas em I n e os ensaios de 7.5.4 e 7.5.5 apenas em U OC . Circuitos auxiliares, como indicadores de estado, devem estar em condições de operação.

IE e d o vi s lu c x e o u

s

NOTA Para o propósito desta subseção, “condições de operação” significa que o desligador não está visivelmente danificado e ainda está funcionando. A operação pode ser comprovada tanto manualmente (quando possível) quanto por simples ensaio elétrico, acordado entre o fabricante e o laboratório. 5:

1

3:

5

d

e

7

1

2

b) qualquer desligador interno operou: 0

1

1

5

/0

2

2/



os DPS com grau de proteção IP igual ou superior a IP 20 não devem ter as partes vivas acessíveis com o dedo-padrão de ensaio aplicado com uma força de 5 N (ver ABNT NBR IEC 60529), exceto as partes vivas que já eram acessíveis antes do ensaio, quando o DPS é preparado como em uso normal.



deve haver clara evidência da efetiva e permanente desconexão do dispositivo. Para verificar isto, uma tensão alternada, igual à U c , deve ser aplicada por 1 min e o valor da corrente conduzida não deve exceder 0,5 mA eficaz (r.m.s.).



não deve haver evidência de chamas ou de ejeção de material sólido durante e após o ensaio.

m e o

o

g

e

ar

d

ã s s er

d

e

im

p

o A

qr

u

vi

7.9 Ensaios adicionais A subseção 7.9 trata de segurança. Em alguns países podem ser aplicados outros regulamentos nacionais. Estes ensaios podem ser realizados em DPS para aplicações c.c., onde aplicável. 7.9.1 DPS móveis com cordões e cabos flexíveis e suas conexões 7.9.1.1 Os DPS móveis devem ser providos de ancoragem para os cabos, de modo que os condutores sejam aliviados de esforços, incluindo torção, quando forem conectados aos terminais ou terminações, e que seu revestimento seja protegido contra abrasão. O revestimento do cordão, se existir, deve ser fixado dentro da ancoragem de cordão.



A conformidade é verificada por inspeção. 7.9.1.2 A eficácia da retenção é verificada pelo seguinte ensaio, por meio de um aparelho como mostrado na Figura 8.

] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u 5

d

e

Dimensões em milímetros 3: 2

5:

1

Figura 8 — Aparelho para ensaiar a retenção do cordão 7

1 2/

0

1

Os DPS não desmontáveis são ensaiados como fornecidos; o ensaio é realizado em amostras novas. 1

5

/0

2

Os DPS desmontáveis são ensaiados com o cabo que tem a seção transversal nominal, como declarado pelo fabricante. e

ar

d

o

e

m

Os fios do cabo flexível ou cordão dos acessórios desmontáveis são introduzidos nos terminais, os parafusos são apertados o suficiente para impedir que os fios mudem de posição facilmente. p

er

s

s

ã

o

g

A ancoragem do cordão é utilizada em condições normais, com os parafusos de fixação, se existirem, sendo apertados com um torque igual a dois terços daquele especificado na Tabela 12. A

qr

u

vi

o

d

e

im

Tabela 12 — Requisitos para aperto dos parafusos de fixação Diâmetro nominal da rosca mm Até e inclusive 2,8 Acima de 2,8 até e inclusive 3,0 Acima de 3,0 até e inclusive 3,2 Acima de 3,2 até e inclusive 3,6 Acima de 3,6 até e inclusive 4,1 Acima de 4,1 até e inclusive 4,7 Acima de 4,7 até e inclusive 5,3

0,2 0,25 0,3 0,4 0,7 0,8 0,8

Torque Nm 0,4 0,5 0,6 0,8 1,2 1,8 2,0

1,2 1,2 1,4



Após a remontagem da amostra, as partes componentes devem ajustar-se exatamente e não deve ser possível empurrar o cabo ou o cordão para dentro da amostra em uma extensão apreciável. A amostra é colocada no aparelho de ensaio de modo que o eixo do cabo ou do cordão seja vertical onde ele entra na amostra. O cabo ou o cordão é submetido 100 vezes à tração de

]

 60 N, se a corrente nominal não for superior a 16 A e a tensão nominal for inferior ou igual a 250 V;  80 N, se a corrente nominal não for superior a 16 A e a tensão nominal for superior a 250 V; 3-

4 3.

6

6

 100 N, se a corrente nominal for superior a 16 A. 4

7 2

4.

Cada esforço de tração é aplicado, sem solavancos, com duração de 1 s. U

ZI

5[

0

Deve-se tomar cuidado para exercer a mesma tração simultaneamente em todas as partes (condutor, isolação e cobertura) do cabo flexível. O

R

A

SI

L

Após os ensaios, o cabo ou o cordão não deve ter deslocado por mais de 2 mm. Para acessórios desmontáveis, a extremidade dos condutores não deve ter se movido sensivelmente nos terminais; para acessórios não desmontáveis, as conexões elétricas não devem ser rompidas. D

A

N

IE

L

M

d

e

Para medição do deslocamento longitudinal, uma marca é feita no cabo ou no cordão enquanto é submetido à tração, a uma distância de aproximadamente 20 mm da extremidade da amostra ou da proteção do cordão, antes de começar os ensaios. Se, para acessórios não desmontáveis, não existir extremidade definida da amostra ou da proteção do cordão, uma marca adicional é feita no corpo da amostra. u

s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

d

e

Após estes ensaios, o deslocamento da marca no cabo ou no cordão em relação à amostra ou à proteção do cordão é medido enquanto o cabo ou o cordão é submetido à tração. 5:

1

3:

5

7

1

2

7.9.1.3 Os DPS não desmontáveis devem ser providos com um cabo flexível ou cordão que satisfaz a IEC 60227 e IEC 60245 com uma seção transversal dos condutores adequados para as características máximas do DPS e equipamentos associados. m

1

5

/0

2

2/

0

1

A conformidade é verificada por inspeção, por medição e pela verificação de que os cabos ou os cordões flexíveis estão conforme IEC 60227 ou IEC 60245, como aplicável. ar

d

o

e

o

g

e

7.9.1.4 Os DPS não desmontáveis devem ser projetados de maneira que o cabo flexível ou o cordão sejam protegidos contra flexão excessiva onde ele entrar no acessório. im

p

er

s

s

ã

A proteção proporcionada para este propósito deve ser de material isolante e deve ser fixada de maneira confiável. d

e

A

qr

u

vi

o

Molas helicoidais de metal, nuas ou cobertas com material isolante, não devem ser utilizadas como dispositivos de proteção de núcleo. A conformidade é verificada por inspeção e por um ensaio de flexão realizado por meio de um aparelho como mostrado na Figura 9.



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o ã er

s

s

Figura 9 — Aparelho para ensaio de flexão e

im

p

O ensaio é realizado em amostras novas. o

d

A

qr

u

vi

A amostra é fixada ao mecanismo oscilante do aparelho. Portanto, quando estiver em meio-curso, o eixo do cabo flexível ou do cordão onde entra na amostra está vertical, passando desse modo através do eixo de oscilação. A amostra é, por variação da distância entre a parte fixa do mecanismo oscilante e o eixo de oscilação, posicionada de tal forma que o cordão faz um movimento lateral mínimo quando o mecanismo oscilante do aparelho de ensaio é movido sobre seu curso total. Para ser possível determinar facilmente por experimento a posição de montagem com um movimento lateral mínimo do cordão durante o ensaio, convém que o aparelho de flexão seja construído de tal maneira que os diferentes suportes para os acessórios montados no mecanismo oscilante possam ser facilmente ajustados.



O cabo ou o cordão é carregado com uma massa tal que a força aplicada seja:

 20 N para acessórios com cabos ou cordões com uma seção transversal nominal maior que 0,75 mm2;  10 N para outros acessórios. Uma corrente igual à corrente nominal do acessório ou as seguintes correntes, o que for menor, é conduzida pelos condutores: ]

 16 A para acessórios com cabos ou cordões com seção transversal nominal maior que 0,75 mm 2; 3-

4

 10 A para acessórios com cordões com seção transversal nominal de 0,75 mm2; 4

7

3.

6

6

 2,5 A para acessórios com cordões com seção transversal nominal menor que 0,75 mm 2. 2

4. 5[

0

A tensão entre os condutores é igual à tensão nominal da amostra. U

ZI SI

L

O mecanismo oscilante é movido para um ângulo de 90° (45° em qualquer lado da vertical), o número de flexões é de 10 000 e à razão de 60 flexões por minuto. O

R

A

L

M

Uma flexão é um movimento para trás ou para frente. N

IE D

A

As amostras com cabos ou cordões de seção circular são giradas por 90° no mecanismo oscilante após 5 000 flexões, amostras com cordões chatos são curvadas somente em uma direção perpendicular ao plano contendo os eixos dos condutores. c

lu

s

vi

o

d

e

o

e

x

Durante o ensaio de flexão, não deve haver u

s d

e

 interrupção de corrente, 3:

5 5:

1

 curto-circuito entre condutores. 0

1

7

1

2

É considerado um curto-circuito entre os condutores do cabo flexível ou do cordão se a corrente atingir um valor igual a duas vezes a corrente de ensaio da amostra. m

1

5

/0

2

2/

A queda de tensão entre cada contato e o condutor correspondente, com uma corrente de ensaio com valor da corrente nominal circulando, não deve exceder 10 mV. e

ar

d

o

e

o

g

Após o ensaio, a proteção, se existir, não deve ter se separado do corpo e a isolação do cabo flexível ou do cordão não deve apresentar sinal de abrasão ou desgaste; fios quebrados do condutor não devem ter perfurado a isolação a ponto de se tornarem acessíveis. im

p

er

s

s

ã

e o

d

7.9.2 Resistência mecânica u

vi A

qr

7.9.2.1 Os DPS devem ter resistência mecânica adequada para suportar os esforços impostos durante instalação e uso. A conformidade é verificada pelos ensaios apropriados seguintes: As amostras são submetidas a impactos por meio de um dispositivo de ensaio de impacto como mostrado na Figura 10.



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 5:

1

Legenda 1 Pêndulo 2 Estrutura 3 Altura da queda 4 Amostra 5 Dispositivo de fixação o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

Dimensões em milímetros

ar

d

Figura 10a — Aparelho de ensaio

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

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s

ã

o

g

e



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu

Figura 10b — Elemento de impacto do martelo tipo pêndulo c x e o s u e

Figura 10 — Aparelho para ensaio de impacto d 1

3:

5

O elemento de impacto tem uma cabeça hemisférica, de 10 mm de raio, feita de poliamida, apresentando uma dureza Rockwell HR 100 e massa de 150 g ± 1 g. 7

1

2

5:

2/

0

1

O elemento de impacto é rigidamente fixado à extremidade inferior de um tubo de aço com um diâmetro externo de 9 mm e uma espessura de parede de 0,5 mm, que é articulado em sua extremidade superior de tal modo que só oscila em um plano vertical. d

o

e

m

1

5

/0

2

A distância entre o eixo de oscilação e o eixo do elemento de impacto é de 1 000 mm ± 1 mm. e

ar ã

o

g

A dureza Rockwell da poliamida do elemento de impacto é determinada usando uma esfera com diâmetro de 12,700 mm ± 0,0025 mm, com carga inicial 100 N ± 2 N e carga extra 500 N ± 2,5 N. p

er

s

s

e

im

NOTA o

d

Informações complementares relativas à determinação da dureza Rockwell de plásticos são dadas na ISO 2039-2.

A

qr

u

vi

O projeto do aparelho é tal que uma força entre 1,9 N e 2,0 N deve ser aplicada à face do elemento de impacto para manter o tubo em uma posição horizontal. As amostras são montadas em uma placa quadrada de madeira compensada, 8 mm de espessura e 175 mm de lado, fixada nas arestas superior e inferior a um apoio rígido. Os DPS móveis são ensaiados como DPS fixos, mas eles são fixados na placa de madeira compensada por meios auxiliares. A base de montagem deve ter uma massa de 10 kg ± 1 kg e deve ser fixada a uma estrutura rígida.



O modo de fixação é tal que

 a amostra possa ser posicionada de maneira que o ponto de impacto se encontre no plano vertical que passa pelo eixo de oscilação do pêndulo,  a amostra possa ser deslocada horizontalmente e girada em torno de um eixo perpendicular à superfície da madeira compensada,

]

 a madeira compensada possa ser girada em torno de um eixo vertical. Os DPS do tipo embutido são montados em uma cavidade feita em um bloco de madeira dura ou de material com características mecânicas similares, fixados à placa de madeira compensada. (Eles não são ensaiados em suas caixas de montagem pertinentes.) 4

7

3.

6

6

3-

4

2

4.

Se o bloco for de madeira, o sentido das fibras da madeira deve ser perpendicular ao sentido do impacto. U

ZI

5[

0

Os DPS do tipo embutido, com fixação por parafusos, devem ser fixados por meio de parafusos que se fixem em peças alojadas no bloco. Os DPS do tipo embutido, com fixação por garras, devem ser fixados ao bloco por meio de garras. O

R

A

SI

L

L

M

Antes de aplicar os impactos, os parafusos de fixação das bases e tampas são apertados com um torque igual a dois terços daquele especificado na Tabela 12. D

A

N

IE

d

e

As amostras são montadas de tal maneira que o ponto de impacto se encontre no plano vertical que passa pelo eixo de oscilação do pêndulo. c

lu

s

vi

o

e

x

O elemento de impacto é liberado de uma altura como especificado na Tabela 13. u

s

o e 5

d

Tabela 13 — Distância de queda para requisito de impacto 2

5:

1

3:

Altura de queda mm 2

2/

0

1

7

1

100 150 200 ar

d

o

e

m

1

5

/0

Partes de invólucro a serem submetidas aos impactos Acessório comum Outros acessórios A e B A e B C C D D

A: partes da superfície frontal, incluindo as partes rebaixadas. B: partes que não sobressaem mais de 15 mm da superfície de montagem (distância da parede), após montagem como em uso normal, com exceção das partes A acima. C: partes que sobressaem mais de 15 mm e não ultrapassam mais de 25 mm da superfície de montagem (distância da parede), após montagem como em uso normal, com exceção das partes A acima. D: partes que sobressaem mais de 25 mm da superfície de montagem (distância da parede), após montagem como em uso normal, com exceção das partes A acima. qr

u

vi

o

d

e

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p

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s

s

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o

g

e

A

A altura da queda determinada pela parte da amostra que mais se sobressai da superfície de montagem é aplicada sobre todas as partes da amostra, com exceção das partes A. A altura de queda é a distância vertical entre a posição de um ponto de verificação quando o pêndulo é solto e a posição daquele ponto no instante do impacto. O ponto de verificação é marcado sobre a superfície da cabeça do elemento de impacto, onde a linha que passa pelo ponto de interseção do eixo do tubo de aço do pêndulo com o eixo da cabeça do elemento de impacto e perpendicular ao plano definido por esses dois eixos encontra a referida superfície. As amostras são submetidas a golpes que são igualmente distribuídos sobre as amostras. Os golpes não são aplicados sobre as entradas destacáveis.



Os seguintes golpes são aplicados:

 para as partes A, cinco golpes: um no centro. Após a amostra ter sido deslocada horizontalmente: um sobre cada ponto mais desfavorável entre o centro e as bordas; e então, depois que a amostra for girada 90° em torno de seu eixo perpendicular à madeira compensada, um sobre cada ponto similar;  para as partes B (tanto quanto aplicável), C e D, quatro golpes: 

um sobre um lado da amostra, após a placa de madeira compensada ter sido girada 60°, e um golpe sobre outro lado da amostra, após ter sido girada 90° em torno de seu eixo perpendicular à placa de madeira compensada, mantendo a posição da placa de madeira compensada inalterada;



um golpe sobre cada um dos dois outros lados da amostra, com a placa de madeira compensada sendo girada 60° no sentido oposto.

] 4 3-

2

4.

4

7

3.

6

6

5[

0

Após o ensaio, a amostra não deve apresentar dano dentro do estabelecido por esta Norma. Em particular, as partes vivas não devem ficar acessíveis com o dedo-padrão de ensaio. R

A

SI

L

U

ZI

Danos no acabamento, pequenas ranhuras que não reduzem as distâncias de escoamento ou de isolação e pequenas lascas que não afetem adversamente a proteção contra choque elétrico ou ingresso prejudicial de água são desconsiderados. N

IE

L

M

O

D

A

As fissuras não visíveis com visão normal ou corrigida, sem ampliação adicional, e fissuras superficiais em moldagem em fibra reforçada e similares são ignoradas. s

vi

o

d

e

x

c

lu

7.9.2.1 Os DPS móveis são ensaiados no tambor rotativo como mostrado na Figura 11. o

e u

s

Os DPS desmontáveis são instalados com o cabo flexível ou o cordão especificado pelo fabricante e um comprimento livre de aproximadamente 100 mm. 2

5:

1

3:

5

d

e

Os parafusos do terminal e os de montagem são apertados com um torque igual a dois terços do especificado na Tabela 12. /0

2

2/

0

1

7

1

Os DPS não desmontáveis são ensaiados como fornecidos, sendo o cabo flexível ou o cordão cortado de forma que fique um comprimento livre de 100 mm, medido a partir da amostra. d

o

e

m

1

5

As amostras caem de uma altura de 500 mm sobre uma placa de aço de 3 mm de espessura, sendo o número de quedas o seguinte: o

g

e

ar

s

s

ã

 1 000, se a massa da amostra sem cabo ou cordão não exceder 100 g; e

im

p

er

 500, se a massa da amostra sem cabo ou cordão exceder 100 g, mas não ultrapassar 200 g; o

d

A

qr

u

vi

 100, se a massa da amostra sem cabo ou cordão exceder 200 g. O tambor é girado à freqüência de cinco rotações por minuto, o que dá origem a dez quedas por minuto. No tambor é ensaiada uma amostra de cada vez. Após o ensaio, as amostras não devem apresentar dano. Em particular

 nenhuma parte deve ter se soltado ou desapertado,  convém que não seja possível tocar quaisquer partes vivas, mesmo se o dedo-padrão de ensaio for aplicado com uma força que não exceda 10 N.



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar g

e

Dimensões em milímetros

A

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Legenda 1 Bloco de madeira 2 Aço 3 Borracha 4 Placa de plástico laminado a O corpo do tambor rotativo é feito de uma placa de aço de 1,5 mm de espessura

Figura 11 — Tambor rotativo Durante a inspeção após o ensaio, é dada especial atenção à ligação do cabo flexível ou do cordão. Pequenas quebras não conduzem à rejeição se não comprometerem a proteção contra choque elétrico. Desprezar danos do acabamento e pequenas ranhuras que não reduzem as distâncias de escoamento ou de isolação. Deve ser determinada a tensão de limitação medida utilizando os ensaios descritos em 7.5.



O ensaio de 7.5.2 é realizado apenas para o valor In e os ensaios de 7.5.4 e 7.5.5 apenas em U oc. Para o ensaio de 7.5.3 deve-se utilizar um número máximo de 10 valores de pico medidos. A amostra é aprovada no ensaio se a tensão de limitação medida for inferior ou igual a U p.

]

A amostra de ensaio é então conectada a uma fonte de tensão alternada com uma tensão máxima de operação contínua (U c) à freqüência nominal. O transformador de ensaio deve ter uma capacidade de corrente de curto-circuito de pelo menos 200 mA, a menos que outros valores sejam declarados pelo fabricante. Com a fonte de alimentação aplicada: 3-

4 3.

6

6

 4

7 4. 2

a corrente que circula através da amostra de ensaio é medida. Sua componente resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA;

0 5[

ou ZI U SI

L

 A

o consumo de potência em prontidão não deve aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5.

R M

O

7.9.3 Resistência ao calor A

N

IE

L

7.9.3.1 O DPS é mantido por 1 h em uma estufa de aquecimento à temperatura de 100 °C ± 2 K. Qualquer composto selante utilizado na montagem interna não deve escorrer em extensão significativa. Após resfriado, não deve ser possível tocar quaisquer partes vivas quando a amostra de ensaio for montada como em uso normal, mesmo se o dedo-padrão de ensaio for aplicado com uma força que não exceda 5 N. x

c

lu

s

vi

o

d

e

D

o

e

O DPS é considerado aprovado no ensaio mesmo se o desligador do DPS estiver aberto. u

s d

e

7.9.3.2 As partes exteriores dos DPS, em material isolante, são submetidas a um ensaio de esfera, por meio de um dispositivo mostrado nas Figuras 12a e 12b.

A

qr

u

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d

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m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

1

2

5:

1

3:

5



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 ZI

5[

Legenda 1 Amostra de ensaio 2 Esfera de pressão 3 Peso 4 Suporte da amostra A

N

IE

L

M

O

R

A

SI

L

U

Figura 12a — Dispositivo de ensaio de esfera e

D d o vi s lu c x e o s u e d 5 3: 1 5: 2 1 7 1 0 2/ 2 /0 5 1 m e o d ar e g o ã s s p

er

Legenda d

1 vi

o

e

im

Haste de carregamento

A

qr

u

Figura 12b — Haste de carregamento para o dispositivo de ensaio de esfera As partes de material isolante necessárias para suportar partes condutoras de corrente e partes do circuito de aterramento em posição são ensaiadas em uma estufa de aquecimento a 125 °C ± 2 K. As partes de material isolante não necessárias para suportar partes condutoras de corrente e partes do circuito de aterramento em posição, e mesmo que elas possam estar em contato, são ensaiadas a 70 °C ± 2 K. A amostra a ser ensaiada é fixada adequadamente, com sua superfície sendo posicionada horizontalmente; uma esfera de aço com diâmetro de 5 mm é aplicada contra a superfície, com uma força de 20 N.



Após 1 h, a esfera de aço é retirada da amostra; a amostra é imersa durante 10 s em água fria, para abaixar sua temperatura até a temperatura ambiente. O diâmetro da impressão provocada pela esfera é medida e não deve exceder 2 mm. NOTA

As partes cerâmicas não são submetidas a este ensaio.

7.9.4 Resistência ao calor anormal e ao fogo O ensaio de fio incandescente é realizado conforme as Seções 4 a 10 da IEC 60695-2-1/1 nas seguintes condições: 6

3-

4

]

3.

6

 para partes externas dos DPS feitas de material isolante, é necessário para manter fixas as partes condutoras de corrente e as partes do circuito de proteção, pelo ensaio realizado à temperatura de 850 °C ± 15 K; 5[

0

2

4.

4

7

 para todas as outras partes externas feitas de material isolante, pelo ensaio realizado à temperatura de 650 °C ± 10 K. SI

L

U

ZI

R

A

Para os propósitos deste ensaio, as bases dos DPS do tipo para sobrepor (não embutido) são consideradas partes externas. A

N

IE

L

M

O

O ensaio não é realizado sobre as partes de material cerâmico. D o

d

e

Se as partes isolantes forem feitas do mesmo material, o ensaio é realizado somente em uma destas partes, de acordo com a temperatura apropriada de ensaio do fio incandescente. x

c

lu

s

vi

o

e

O ensaio de fio incandescente é realizado para assegurar que um fio de ensaio aquecido eletricamente sob condições de ensaio definidas não provoque combustão de partes isolantes, ou assegurar que uma parte de material isolante, que possa ter sido inflamada pelo fio de ensaio aquecido nas condições definidas não queimem mais do que um tempo limitado e não propaguem o fogo por meio de chamas ou partículas ou gotas incandescentes caindo da parte em ensaio. 7

1

2

5:

1

3:

5

d

e

u

s

2/

0

1

O ensaio é realizado em uma amostra. 1

5

/0

2

Em caso de dúvida, o ensaio é repetido em duas amostras adicionais. d

o

e

m

O ensaio é realizado aplicando-se o fio incandescente uma vez. e

ar o

g

A amostra deve ser colocada durante o ensaio na posição mais desfavorável suscetível de ocorrer em uso normal (com a superfície sob ensaio em uma posição vertical).

A

qr

u

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o

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p

er

s

s

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A ponta do fio incandescente deve ser aplicada sobre a superfície especificada da amostra de ensaio, levando em consideração as condições de utilização previstas, segundo as quais um elemento aquecido ou incandescente pode vir a estar em contato com a amostra. Considera-se que a amostra satisfaz o ensaio de fio incandescente se

 não houver chama visível e incandescência sustentada, ou se  as chamas e a incandescência na amostra se extinguirem dentro de 30 s subseqüentes à remoção do fio incandescente. O papel de seda não deve se inflamar e a placa de pinho não deve ficar chamuscada.



7.9.5 Verificação das distâncias de isolamento e de escoamento O espaçamento entre os eletrodos dos centelhadores não deve ser considerado para a determinação das distâncias de isolamento e de escoamento. 7.9.5.1 DPS de categoria externa Entre as partes vivas e terra, as distâncias de isolamento e de escoamento não devem ser inferiores aos valores indicados na Tabela 14. 3-

4

]

Tabela 14 — Distâncias de isolamento e de escoamento para DPS de categoria externa 3.

6

6

Tensão máxima de operação contínua do DPS V Até 450 450 – 600 600 – 1 200 1 200 – 1 500 D

A

N

IE

L

M

O

R

A

SI

L

U

ZI

5[

0

2

4.

4

7

Distância mínima de isolamento mm 3 5,5 8 10

Distância de escoamento em mm para materiais isolantes com * CTI 600

400 CTI 600

6 12 20 30

7,5 15,5 25 40

* Outros valores são possíveis se o grau de poluição for inferior a 4 ou um ensaio de poluição for realizado. vi

o

d

e

NOTA Estes valores são baseados na IEC 60664-1 para altitudes até 2 000 m acima do nível do mar, grau de poluição 4 e condições de campo não homogêneas. Valor do índice de trilhamento comparativo (CTI) de acordo com IEC 60112, solução A. o

e

x

c

lu

s

s d

e

u

7.9.5.2 DPS uso interno 5:

1

3:

5

As distâncias de isolamento e de escoamento não devem ser inferiores aos valores indicados na Tabela 15. 1

2 0

1

7

7.9.5.3 Ensaio: Medição 2

2/ 1

5

/0

As medições são realizadas sem os condutores, bem como com os condutores de maior seção transversal indicados pelo fabricante. É assumido que as porcas e os parafusos com cabeças ovaladas estejam em posição mais desfavorável de aperto. Se houver uma partição, a distância de isolamento é medida através da partição; onde a partição consistir em duas partes que não se unem, a distância de isolamento é medida através do espaço de separação. Distâncias devido a fendas ou aberturas nas partes externas, fora do material de isolação, são medidas contra uma chapa de metal sobre a superfície acessível; para este propósito, a chapa não é forçada nas aberturas. Os cantos e análogos devem ser forçados por meio do dedo-padrão de ensaio (conforme ABNT NBR IEC 60529). d

e

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p

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A

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u

vi

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No caso em que existe uma cavidade no curso da distância de escoamento, seu perfil só é considerado se a largura da abertura for de pelo menos 1 mm; cavidades menores que 1 mm só são consideradas na sua extensão. No caso em que há uma partição composta de duas partes que não são coladas, a distância de escoamento é medida através do espaço de separação. Se a separação pelo ar entre uma parte viva e uma partição com superfícies de encaixe for menor que 1 mm, somente a distância pela superfície de separação é levada em conta, que é, então, considerada como distância de escoamento. Caso contrário, é considerada distância de isolamento a distância total, isto é, a soma da separação pelo ar e a distância pela superfície de separação. Se as partes metálicas forem cobertas com resina auto-endurecedora com pelo menos 2 mm de espessura, ou se elas forem cobertas com uma isolação que resista a uma tensão de ensaio de acordo com 7.9.8, as distâncias de escoamento e de isolamento não são necessárias.



Tabela 15 — Distâncias de isolamento e de escoamento para DPS de categoria interna Até

100 V –

200 V –

450 V –

600 V –

1 200 V –

100 V

200 V

450 V

600 V

1 200 V

1 500 V

1

2

3

5,5

8

12

— parafusos e outros meios para fixar uma cobertura, tendo sido destacada para a montagem do DPS

1

2

3

5,5

8

12

— superfícies de aperto (nota 2)

2

4

6

11

16

24

— parafusos ou outros meios para fixar o DPS (nota 2)

2

4

6

11

16

24

— corpos (notas 1 e 2)

1

2

3

5,5

8

12

— corpos (nota 1)

1

2

3

5,5

8

12

— parafusos ou outros meios para fixar o DPS

1

2

3

5,5

8

12

1

2

3

5,5

8

12

— parafusos e outros meios para fixar uma cobertura, tendo sido destacada para a montagem do DPS

1

2

3

5,5

8

12

— parafusos ou outros meios para fixar o DPS (nota 2)

2

4

6

11

16

24

— corpos (nota 1)

1

2

3

5,5

8

12

Tensão contínua de operação do DPS Distância de isolamento em milímetros 1) Entre partes vivas de polaridades diferentes

L

M

O

R

A

SI

L

U

ZI

5[

0

2

4.

4

7

3.

6

6

3-

4

]

2) Entre partes vivas e

3) Entre as partes metálicas do mecanismo do desligador e

s

o

e

x

c

lu

s

vi

o

d

e

D

A

N

IE

Distância de escoamento em milímetros 5

d

e

u

4) Entre partes vivas de polaridades diferentes 5:

1

3:

5) Entre partes vivas e 1

2

ar

d

o

e

m

1

5

/0

2

2/

0

1

7

er

s

s

ã

o

g

e

NOTA 1

A

qr

u

vi

o

d

e

im

p

Ver a definição 7.9.7.2.

NOTA 2 Se as distâncias de isolamento e de escoamento entre as partes vivas do dispositivo e a placa metálica ou a superfície sobre a qual o DPS está montado dependerem apenas do projeto do DPS, elas não podem ser reduzidas quando o DPS for montado na posição mais desfavorável (mesmo em um invólucro metálico), os valores das linhas 1 e 4 são suficientes.

7.9.5.2.2 O material de enchimento não deve sobressair a borda da cavidade; ele deve aderir fortemente às paredes da cavidade e às partes metálicas dentro dela. Ensaio: inspeção e tentativa de separar o material de enchimento sem uma ferramenta.



7.9.6 Resistência ao trilhamento O ensaio não é aplicável em caso de materiais isolantes em cerâmica ou se as distâncias de escoamento forem pelo menos iguais ao dobro dos valores indicados em 7.9.5. Ensaio de acordo com a IEC 60112, solução A, com uma tensão de ensaio de 175 V. 7.9.7 Resistência de isolamento Este ensaio não é aplicável a DPS com invólucro metálico conectado ao terra de proteção. 3-

4

]

7.9.7.1 As amostras de ensaio devem ser preparadas como segue: 6

6 4

7

3.

Os eventuais furos adicionais para entrada de cabos – se houver – são mantidos abertos; se houver entradas destacáveis, uma delas é aberta. Coberturas e outras partes, destacáveis sem ferramentas, são removidas e – se necessário – submetidas ao mesmo tratamento de umidade. O tratamento de umidade é realizado em uma câmara com umidade relativa entre 91 % e 95 %. A temperatura do ar é mantida em todos os pontos onde a amostra de ensaio pode ser colocada, dentro de  1 K, a um valor adequado de T entre 20 °C e 30 °C. Antes de colocar as amostras de ensaio na câmara, elas devem estar a uma temperatura entre T e (T + 4) em °C. L

M

O

R

A

SI

L

U

ZI

5[

0

2

4.

As amostras de ensaio devem ser mantidas na câmara de umidade durante 2 dias (48 h). IE A

N

NOTA 1 Na maioria dos casos, as amostras de ensaio podem ser levadas à temperatura exigida, se elas forem mantidas nesta temperatura pelo menos por 4 h antes do tratamento de umidade. o

d

e

D

lu

s

vi

NOTA 2 Uma umidade relativa entre 91 % e 95 % pode ser alcançada, utilizando na câmara uma solução aquosa saturada de sulfato de sódio (Na2SO4) ou nitrato de potássio (KNO3), com uma suficiente superfície de contato com o ar. o

e

x

c u

s

7.9.7.2 Após um intervalo entre 30 min e 60 min, seguinte ao tratamento de umidade, a resistência de isolamento é medida após a aplicação de uma tensão de 500 V c.c por 60 s. 3:

5

d

e

2

5:

1

Esta medição é realizada na câmara ou em uma sala na qual as amostras foram levadas à temperatura determinada, após as partes que poderiam ter sido destacadas terem sido fixadas novamente. 2

2/

0

1

7

1

A medição deve ser realizada como segue: 5

/0 m

1

a) entre todas as partes vivas interconectadas e o corpo do DPS acessível a contato acidental ar

d

o

e

A expressão "corpo" no sentido deste ensaio significa ã

o

g

e

 todas as partes metálicas acessíveis e uma placa metálica sobre as superfícies de material isolante, as quais são acessíveis depois da instalação como em uso normal, e

im

p

er

s

s

 a superfície sobre a qual o DPS está montado, se necessário, coberto com placa metálica, A

qr

u

vi

o

d

 parafusos e outros meios de fixação do DPS em seu suporte. Para estas medições, a placa metálica é instalada de tal modo que o eventual material de enchimento seja efetivamente ensaiado. Componentes de proteção conectados ao terminal PE podem ser desconectados para esse ensaio. b) entre as partes vivas do circuito principal do DPS e as partes vivas dos circuitos auxiliares, se existirem. A resistência de isolamento não deve ser inferior a 5 M para as medições de acordo com a), 2 M para as medições de acordo com b).



7.9.8 Suportabilidade dielétrica Os DPS de categoria externa são ensaiados entre os terminais de seus invólucros, sem as partes internas. Durante o ensaio, este DPS é submetido à aspersão, de acordo com 9.1 da IEC 60060-1. Os DPS de categoria interna são ensaiados como indicado em a) e b) de 7.9.7.2. Os DPS são ensaiados com uma tensão c.a. de acordo com a Tabela 16. Começando com uma tensão não superior à metade da tensão c.a. exigida, esta tensão é aumentada ao valor pleno dentro de 30 s e então mantida por 1 min. ] 4 3-

Tabela 16 — Suportabilidade dielétrica 6 6 3. 7

Tensão de operação contínua do DPS V Até U c = 100 Até U c = 200 Até U c = 450 Até U c = 600 Até U c = 1 200 Até U c = 1 500 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e

Tensão de ensaio c.a. kV 1,1 1,7 2,2 3,3 4,2 5,8

vi

o

d

Não deve ocorrer arco ou perfuração, porém são aceitas descargas incompletas se a variação de tensão durante a descarga for inferior a 5 %. x

c

lu

s

s

o

e

O transformador utilizado para o ensaio deve ser projetado de tal modo que, após ter sido ajustado à tensão de ensaio em seus terminais abertos, forneça uma corrente de curto-circuito de pelo menos 200 mA após curto-circuitar os terminais. Um relé de sobrecorrente, se houver, deve atuar somente se a corrente do circuito de ensaio exceder 100 mA. O dispositivo para medição da tensão de ensaio deve ter uma exatidão de  3 %. 2

5:

1

3:

5

d

e

u

1

7

1

Os circuitos auxiliares são ensaiados de acordo com a IEC 60947-5-1. 2/

0 5

/0

2

7.9.9 Resistência à penetração de objetos sólidos e à penetração prejudicial de água 1 o

e

m

O ensaio deve ser efetuado conforme a ABNT NBR IEC 60529 para verificar o código IP. ar

d g

e

7.9.10 Ensaio de corrente de descarga total para DPS multipólo s

ã

o

p

er

s

Ajustes do ensaio

A

qr

u

vi

o

d

e

im

Um lado do gerador é conectado ao terminal PE ou PEN do DPS multipólo. Cada terminal remanescente é conectado ao outro lado do gerador através de uma impedância série típica consistindo em uma resistência de 30 m e uma indutância de 25 H. NOTA 1 Estas impedâncias simulam a conexão ao sistema de energia e não convém que sejam aumentadas pelo sistema de medição, por exemplo resistores “shunt”. NOTA 2 Esta configuração de ensaio não representa todas as configurações de sistemas. Esquemas ou aplicações específicas podem requerer outros procedimentos de ensaio.

Impedâncias menores podem ser utilizadas se as tolerâncias para as correntes de surto proporcionais de acordo com a Tabela 17 forem obedecidas. NOTA 3 A corrente de surto proporcional é a corrente de descarga total dividida por N , onde N representa o número de terminais vivos (fases e neutro).



Tabela 17 — Tolerâncias para as correntes de surto proporcionais Classe de ensaio Ensaio classe I Ensaio classe II

Correntes proporcionais e tolerâncias I pico(1) = I pico(2) = I pico(N) = I pico / N  10 % Q(1) = Q(2) = Q(N) = Q(ITOTAL) / N  20 % 2 W/R (1) = W/R (2) = W/R (N) = W/R(I Total) / N ..  35 % I 8/20(1) = I 8/20(2) = I 8/20 (N) = I Total / N . 10 %

Procedimento de ensaio 6

3-

4

]

O DPS multipólo deve ser ensaiado uma vez com a corrente de descarga total I Total declarada pelo fabricante. 3.

6 4.

4

7

Critérios de aprovação 5[

0

2

 U

ZI L SI A

Cada modo da amostra sob ensaio é conectado à U C. O transformador de ensaio deve ter capacidade de curto-circuito de pelo menos 200 mA. A corrente que circula através da amostra de ensaio é medida. Sua componente resistiva (medida na crista da onda senoidal) não deve exceder um valor de 1 mA

R O M L IE

ou N A D e

o consumo de potência em prontidão não deve aumentar mais que 20 % do valor medido em 7.7.5 d o

x

c

lu

s

vi



Após a amostra sob ensaio ter se resfriado até aproximadamente a temperatura ambiente, a tensão de limitação medida deve ser determinada utilizando os ensaios descritos em 7.5, com o objetivo de verificar se o nível de proteção de tensão especificado pelo fabricante foi mantido. O ensaio de 7.5.2 é realizado apenas em I n. Circuitos auxiliares, como indicadores de estado, devem estar em condições de operação.



Inspeção visual da amostra sob ensaio não deve revelar qualquer evidência de dano.

e o s u e d

2

5:

1

3:

5

1 7 2/

0

1

8 Ensaios de rotina e recebimento /0

2 1

5

8.1 Ensaios de rotina o

e

m ar

d

O(s) ensaio(s) apropriado(s) deve(m) ser realizado(s) para verificar que o DPS atende a seu desempenho. O fabricante deve declarar o(s) método(s) de ensaio(s). s

ã

o

g

e

er

s

Verificar que I C é inferior ao valor especificado pelo fabricante na tensão U C especificada. im

p d

e

8.2 Ensaios de recebimento A

qr

u

vi

o

Os ensaios de recebimento são efetuados mediante acordo entre fabricante e comprador. Quando o comprador especificar ensaios de recebimento no contrato de compra, os seguintes ensaios devem ser realizados em um número inteiro inferior mais próximo à raiz cúbica do número de DPS a ser fornecido. Qualquer alteração no número de amostras de ensaio ou tipo de ensaio deve ser negociada entre o fabricante e o comprador. Salvo especificação em contrário, os seguintes ensaios são especificados como ensaios de recebimento: a) verificação de identificação por inspeção como em 7.2; b) verificação de marcação por inspeção como em 7.2; c)

verificação de parâmetros elétricos (por exemplo, tensão de limitação medida como em 7.5).



Anexo A (informativo) Considerações para DPS quando ensaios classe I são aplicáveis

6

3-

4

]

Para determinar a solicitação dos DPS, é necessário considerar a distribuição da corrente da descarga atmosférica direta dentro da instalação do edifício. Com o objetivo de determinar a distribuição da corrente pelos DPS no caso de descarga direta na estrutura equipada com um sistema externo de proteção contra descarga atmosférica, é, em geral, suficientemente correto utilizar a resistência ôhmica do aterramento, por exemplo: aterramento do edifício, tubos, terra do sistema de distribuição de energia etc. A Figura A.1 mostra um exemplo típico da distribuição da corrente. L

U

ZI

5[

0

2

4.

4

7

3.

6

Onde uma avaliação individual (através de cálculo por exemplo) não for possível, pode ser assumido que 50 % da corrente total da descarga I entra no terminal de aterramento do sistema de proteção contra descarga da estrutura considerada. Os outros 50 % da corrente, chamada I S, são distribuídos entre os serviços que entram na estrutura, tais como as partes condutoras externas, energia elétrica e linhas de comunicações etc. O valor da corrente que circula em cada serviço é chamado l j; l j = I S/n, onde n é o número de serviços. e

D

A

N

IE

L

M

O

R

A

SI

Para avaliar a corrente nos condutores individuais, chamado l V, em cabo não blindado, a corrente no condutor l j é dividida pelo número de condutores m: s

vi

o

d lu c x

I V = l j /m e o e

u

s

No caso de cabo blindado, a maior parte da corrente circula, em geral, pela blindagem. O valor preferencial de I pico corresponde a l V. 1

3:

5

d

7

1

2

5:

NOTA 1

Descarga direta sobre linhas aéreas pode ser considerada da mesma maneira.

/0

2

2/

0

NOTA 2

Parâmetros de ensaio incluídos na IEC 61312-1 representam a ameaça de descarga atmosférica.

1

1

5

NOTA 3 A Tabela C.1 da IEC 61312-1 difere da Tabela 3 desta Norma porque W/R não é um parâmetro de interesse principal para os ensaios do DPS.

A

qr

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m



] 4 36 6 3. 7 4 4. 2 0 5[ ZI U L SI A R O M L IE N A D e d o vi s lu c e

x

Figura A.1 — Distribuição geral da corrente de descarga atmosférica

A

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5

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2

2/

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1

7

1

2

5:

1

3:

5

d

e

u

s

o



Anexo B (normativo) Valores de sobretensão temporária (TOV)

4

]

O procedimento de ensaio depende da aplicação pretendida para o DPS em um sistema de instalação de baixa tensão de acordo com as instruções de instalação dadas pelo fabricante e indicadas na Tabela B.1. 36 6

Tabela B.1 — Valores de ensaio TOV 3. 7 4 4. 2

Aplicação 0 5[ ZI U SI

L

DPS conectados a A R

A

qr

u

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p

er

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1

5

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2

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2

5:

1

3:

5

d

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x

c

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D

A

N

IE

L

M

O

Sistemas TN conectados L-(PE)N ou L-N conectados N-PE conectados L-L Sistemas TT conectados L-PE conectados L-N conectados N-PE conectados L-L Sistemas IT conectados L-PE conectados L-N conectados N-PE conectados L-L Sistemas TN, TT e IT conectados L-PE conectados L-(PE) N conectados N-PE conectados L-L NOTA 1

Valores de ensaio TOV U T V Para 5 s (falhas no sistema BT) Para 200 ms (falhas no sistema AT) (requisitos de 6.5.5.2 e ensaio (requisitos de 6.5.5.1 e ensaio 7.7.6.1) 7.7.4.1) 1,32 * U CS

1,55 * U CS 1,32 * U CS

1 200 + U CS 1 200

1200 + U CS 1,32 * U CS 1 200

1,55 * U CS 1,32 * U CS

1 200 + U CS 1 200

Esta Tabela satisfaz os requisitos dados na IEC 60364-5-53. Para este propósito, U CS = 1,1 * U 0.

NOTA 2 Os valores para DPS em sistemas monofásicos a três fios com neutro aterrado e para DPS trifásicos, sistemas de quatro fios (comuns em sistemas de instalação na América do Norte) estão sob consideração.

NBR IEC 61643-1 Dispositivos de Proteção Contra Surto Em Baixa Tensão

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