Siemens Aktiengesellschaft Todos os direitos reservados. © Siemens AG • 03/2010

Pará-raios 3EL2

Instrução de operação N.º de pedido: 928 00047 179 c

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Conteúdo

Conteúdo _______________________________________________________________________2 Dados técnicos 4 Descrição 5 Estrutura 5 Funcionamento 5 Transporte e armazenamento 6 Uniões parafusadas 7

Montagem _______________________________________________________________________8 Acessórios 8 Local de instalação 8 Montagem das peças individuais 8 Instalação do derivador de sobretensão 9 Aterramento 12 Ligação à alta tensão 13

Imagem descritiva _______________________________________________________________14 Manutenção 16 Eliminação de pára-raios e acessórios 16

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O fabricante deste pára-raios

Siemens AG

Energy Sector · Power Transmission High Voltage

implantou e aplica uma Gestão da Qualidade conforme a

DIN ISO 9001 / EN 29 001

Sistemas de Gestão da Qualidade, modelo para a demonstração da garantia da qualidade em De-

sign/Desenvolvimento, Produção, Montagem e Serviço a Clientes. A demonstração foi apresentada à DQS (Deutsche Gesellschaft zur Zertifizierung von Qualitätsmanagement-Systemen) (associação alemã para certifica-

ção de sistemas de gestão da qualidade) pela primeira vez em 1989. Os campos de teste elétricos e os laboratórios técnicos de materiais do fabricante são credenciados desde

1992 pelo Deutscher Akkreditierungsrat (conselho alemão de credenciamento) conforme a DIN EN 45 001.

Caso você necessite de mais exemplares desta instrução de operação, solicite-os através da representação Siemens competente, indicando o número de pedido e o título constantes na página inicial.

Publicado por: Para consultas: Siemens AG Comutação Tel.: 030/386 1 E T HP AR Vendas: 030/386 33222 D-13623 Berlim Fax: 030/386 26721 E-Mail: mailto:Arrester@Siemens.de Reservados os direitos de alterações técnicas.

Nota

A instalação e a manutenção dos equipamentos descritos nestas intruções devem ser executadas apenas por pessoas especializadas e que estejam familiarizadas com pro-cedimentos de segurança. Estas instruções foram escritas para tais pessoas e não de-vem ser consideradas como substituição a um devido treinamento em procedimentos e práticas de segurança.

A informação contida neste documento destina-se a assegurar a correta instalação deste produto. A Siemens não tem controle algum sobre a condição da rede, a qual pode ser bastante afetada pela instalação do produto. É de responsabilidade do usuário a escolha do método adequado de instalação. Sob nenhuma circunstância, a Siemens é responsável por quaisquer danos diretos ou indiretos oriundos do uso ou da má utilização deste produto.

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O pára-raios 3EL2 é um dispositivo de proteção que se destina ao isolamento de uma instalação ou de um dos componentes da mesma, contra cargas inadequadas provocadas por sobretensões.

Dados técnicos

Na execução normal o pára-raios é adequado para uma altura de instalação até 1000 NN e para fre-qüências de operação entre os 48 HZ e 62 Hz.

Fig. 1. Pará-raios 3EL2

O derivador de sobretensão corresponde às seguintes prescrições: Prescrição Classificação VDE 0675-4

10 kA

IEC 60099-4

10 kA, Heavy duty

IEEE Std C62.11

Station valve arrester

A etiqueta [Fig. 2.] está afixada na flange inferior (em parte em execução especial a pedido do clien-te).

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1 Número de pedido 6 Classe de alívio de pressão 2 Tensão de dimensionamento 7 Ano de construção 3 Tensão contínua 8 Nº de fabrico 4 Corrente nominal 9 Nº do componente superior do pára-raios 5 Classe de descarga de linha 10 Nº do componente inferior do pára-raios

Fig. 2. Etiqueta de desempenho

Nos pára-raios de várias partes, cada componente é provido adicionalmente de uma etiqueta de com-ponentes [Fig. 3.]:

1 Número do componente 3 Ano de construção 2 Tensão de dimensionamento 4 Número de armazém

Fig. 3. Etiqueta de componentes

Descrição

Estrutura Os componentes ativos do Pára-raios são resistores de óxido metálico. Eles estão dispostos em uma coluna paralela e hermeticamente fechados num encapsulamento de silicone. A estabilidade mecâni-ca do Pára-raios é alcançada por barras de plástico reforçadas com fibra de vidro as quais pressio-nam e fecham o dispositivo de resistência. O encapsulamento de silicone mantém baixas as descar-gas elétricas na superfície do encapsulamento devido às suas propriedades hidrófobas, garantido assim propriedades operacionais especialmente favoráveis também sob condições de sujeira. As flanges são fabricadas de uma liga de metal leve resistente ao ar livre, e estão diretamente ligadas com o encapsulamento de silicone. Os resistores de OM do 3EL2 são fortemente cobertos por barras de plástico reforçadas com fibra de vidro. No caso de uma sobrecarga dos resistores (um evento muito raro mas que nunca pode ser excluído) não é formada uma sobretensão pelo arco voltaico em formação, porque os resistores não estão cobertor por uma cobertura mecânica rígida. O arco voltai-co (elétrico) é imediatamente expelido pelo encapsulamento de silicone sem que para isso se verifi-que uma ruptura imediata da estrutura mecânica de suporte. Simultaneamente, os resistores de OM são mantidos nas suas posições por um elevado número de barras de plástico reforçadas por fibra de vidro. Deste modo, é minimizado o risco de peças expelidas.. Os derivadores de sobretensão são providos de painéis de comando e/ou blindagens, até onde for necessário.

Funcionamento Resistores de óxido metálico são fortemente não lineares, isto é, eles possuem uma linha caracterís-tica corrente-tensão fortemente curvada, de modo que na tensão contínua aplicada em caso normal, flui somente a corrente de fuga de poucos mA. No caso de sobretensões de raios ou de comutação, os resistores tornam-se condutores (faixa de Ohm), de modo que uma corrente de surto possa fluir para a terra e a sobretensão seja diminuída ao valor da queda de tensão no derivador ("tensão residual"). As correntes de surto apresentam até 2 kA com sobretensões de comutação e 1 … 10 … .20 kA com sobretensões de raios.

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1 Encapsulamento plástico 2 Resistor de óxido metálico (não linear) 3 Barras de isolamento 4 Flange

Fig. 4. Imagem secional de um componente

Transporte e armazenamento

Os componentes do pára-raios são embalados em caixas ou grades no fabricante, de acordo com os esforços e condições climáticas no trajeto de transporte, bem como conforme as especificações do cliente. A embalagem é provida de sinalizações para transporte e armazenamento, bem como instruções para o manuseio correto. A remessa deve ser inspecionada quanto a danos imediatamente após o recebimento. No caso de danos, notificar imediatamente a transportadora. Peças avulsas devem ser inspecionadas quanto à completitude com base na nota de entrega. Para isto é necessário abrir todos os contentores de transporte. No caso de um período de armazenamento mais prolongado, recomenda-se manter os componentes e os acessórios na embalagem de transporte. Os parafusos, terminais e equipamentos adicionais etc. (centelhador de controle, contador de acio-namento), necessários para a montagem, são fornecidos juntos.

Observação

Para evitar danos no isolador, a proteção de montagem e de transporte somente pode ser removida após a montagem.

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1 Encapsulamento plástico 2 Proteção de montagem e de transporte

Fig. 5. Proteção de montagem e de transporte

Uniões parafusadas

Para a montagem do pára-raios devem ser usados somente os parafusos e porcas fornecidos. As roscas de parafuso devem ser lubrificadas com Molykote Longterm 2 plus.

Cuidado

No caso de aperto não controlado, risco de danos ou afrouxa-mento das uniões parafusadas. Utilizar chave de torque para a montagem.

Torques de aperto necessários para uniões parafusadas:

M 8: 18 ± 2 Nm M 10: 35 ± 5 Nm M 12: 60 ± 5 Nm M 16: 90 ± 10 Nm M 20: 105 ± 10 Nm

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Montagem

Observar antes da montagem os pontos seguintes:

Aviso

Antes de iniciar os trabalhos: desligar proteger contra novo ligamento certificar-se da ausência de tensão aterrar e curto-circuitar cobrir ou isolar peças vizinha sob tensão

A não observância das instruções de segurança po-de ter como conseqüência morte, graves lesões corporais, bem como consideráveis danos materi-ais.

Deixar confirmar a realização destas medidas de segurança!

Acessórios O derivador de sobretensão de execução normal inclui no volume de fornecimento: Anel de comando e escoras, se for o caso

Acessórios especiais para instalação isolada: Fixação de três furos num circulo de furo de Ø200 … 276 mm [Fig. 10.] Fixação de quatro furos isolada, em 200 × 200 mm² com parafusos do tipo M16 x 130 [Fig. 11.] Fixação de quatro furos isolada, em 310 × 310 mm² com parafusos do tipo M20 x 140 [Fig. 12.].

Acessórios especiais para ligação à alta tensão: Conexão de pino; aço e resistente à corrosão [Fig. 14.], Conexão plana DIN; aço com galvanização a fogo, [Fig. 15.], Conexão plana NEMA; aço com galvanização a fogo, [Fig. 16.].

Local de instalação A área de proteção dos pára-raios é limitada, por isto a instalação do pára-raios deve ser realizada o mais próximo possível da parte do equipamento a ser protegida. A distância de pára-raios vizinhos ou dos seus painéis de comando de peças aterradas ou condutoras deve ser medida de acordo com as prescrições.

Nota

Os pára-raios devem ser montados ou pendurados verticalmente. No caso de montagem não vertical, é necessária uma consulta prévia do fabricante.

Montagem das peças individuais As peças individuais necessárias para a montagem podem ser verificadas no desenho descritivo [=> na página nº 15].

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Instalação do derivador de sobretensão

Cuidado

Perigo de danificação interior no derivador de sobretensão Os derivadores de sobretensão não podem estar em contato

com escadas.

As superfícies de contato das flanges dos derivadores de sobretensão têm que estar limpas e devem, se necessário, ser limpas. No que se refere aos derivadores de sobretensão de vários componentes, estes têm que ser monta-dos, na seqüência indicada na etiqueta de desempenho, [Fig. 2., Fig. 3.] uns em cima dos outros [Fig. 6.].

Cuidado!

Perigo de danificação interior no derivador de sobretensão. As superfícies de contato [4/Fig. 6.] têm que ser limpas antes da montagem.

1 Componente inferior 2 Componente superior 3 Etiqueta do componente 4 Superfícies de contato

Fig. 6. Componentes do derivador de sobretensão

Cuidado!

As chapas de compensação podem ser aplicadas entre os compo-nentes do derivador de sobretensão.

Montar primeiro os respectivos painéis de comando exteriores [3/Fig. 17.], [4/Fig. 17.] e a placa de conexão [10/Fig. 17.] na flange superior.

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Fig. 7. Dispositivo de elevação

Fig. 8. Medida de fixação / instalação sem isolamento

Instalação de pé sem isolamento O derivador de sobretensão deve ser posicionado e alinhado com um dispositivo de elevação ade-quado (guindaste, etc.), com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.], sobre um fundamento em concreto ou uma armação. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pernos farpados resp., quatro pinos do tipo M10 [Fig. 9.]. O componente inferior do derivador de sobretensão deve ser alinhado com um nível de bolha de ar e fixado posteriormente. Caso necessário pode utilizar chapas de compensação.

Fig. 9. Instalação sem isolamento

Instalação de pé isolada ø200 … ø 276 mm 3× M12

Cuidado

Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M12 x 140.

Fixar os três isoladores [Fig. 10.] de acordo com o gabarito de furação, com pinos do tipo M12 de baixo na armação. Posicionar o derivador de sobretensão com um dispositivo de elevação adequado

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(guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] nos apoios e alinhar adequadamente. Fixar o derivador de sobretensão com três pinos M12 x 140 [Fig. 10.].

1 Isolador 2 Placa 3 Derivador de sobretensão

Fig. 10. Instalação isolada Ø 200 … 276 mm 3× M12

Instalação de pé isolada 200 × 200 mm² 4× M16

Cuidado

Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M16 x 130.

1 Armação 2 Bucha de isolamento inferior 3 Placa base 4 Bucha de isolamento superior 5 Derivador de sobretensão

Fig. 11. Instalação isolada 200 × 200 mm² 4× M16

Posicionar as quatro buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 11.], conforme o gabarito de furação, nos furos da armação [1]. Fixar a placa base [3] e as buchas superiores de isolamento [4], com quatro pinos M16 x 110 nas buchas inferiores de isolamento [2]. Posicionar o derivador de sobretensão [5] com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] na placa de base [3] e alinhar posteriormente. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pinos do tipo M10 x60.

Instalação de pé isolada 310 × 310 mm² 4× M20

Cuidado

Não retirar o tubo isolador, (incluído no fornecimento), dos pinos de fixação M20 × 110.

Posicionar as quatro buchas inferiores de isolamento [2/Fig. 11.], conforme o gabarito de furação, nos furos da armação [1]. Fixar a placa base [3] e as buchas superiores de isolamento [4], com quatro pinos M20 x 110 nas buchas inferiores de isolamento [2]. Posicionar o derivador de sobretensão [5]

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com um dispositivo de elevação adequado (guindaste, etc.) e com estropos e ilhós de suporte [Fig. 7.] na placa de base [3] e alinhar posteriormente. Fixar o derivador de sobretensão com quatro pinos do tipo M10 x 45.

1 Armação 2 Bucha de isolamento inferior 3 Placa base 4 Bucha de isolamento superior 5 Derivador de sobretensão

Fig. 12. Instalação isolada 310 × 310 mm² 4× M20

Montagem suspensa Para a ordem suspensa é eventualmente necessário trocar a placa de pé e de cabeça com os res-pectivos parafusos e peças de isolamento [Fig. 1.] e [Fig. 17.]. De resto, a montagem do derivador de sobretensão deve ser efetuada de acordo com as característi-cas do local de montagem.

Aterramento O efeito de proteção do pára-raios será afetado negativamente com o aumento do comprimento do cabo de aterramento, desde que uma queda de tensão ocorre neste cabo durante uma descarga. Portanto, o cabo de aterramento deve conectar o terminal de aterramento do pára-raios ao sistema de aterramento da subestação utilizando o caminho/percurso mais reto e curto. O comprimento do cabo de aterramento, se possível, não deve exceder 1 m para pára-raios de média tensão e 2 m para pára-raios de alta tensão. Recomenda-se uma secção reta do cabo de aterramento de 35 mm², con-tudo no mínimo 16 mm². Mesmo se o pára-raios for monitorado através de dispositivos conectados em série com o cabo de aterramento, por exemplo, dispositivos de controle tipo spark gaps 3EX6 040 ou contadores de des-carga 3EX5 030/050, o cabo de aterramento deve ser o mais curto possível e curvas/loops devem ser evitados. Caso dispositivos de monitoramento devam ser instalados a uma distância maior do pára-raios, é recomendado usar dispositivos os quais possuem unidades de medição (sensor) e indicação (display) separadas, tais como o monitor de descargas com sensor tipo 3EX5 060 e display 3EX5 062. Se dispositivos de monitoramento são conectados ao cabo de aterramento, o condutor entre o terminal de aterramento do dispositivo de monitoramento e o sistema de aterramento da sub-estação deve ser protegidos contra eventuais contatos. Para instalação do cabo de aterramento e dos dispositivos de monitoramento, as exigências dos cor-respondentes padrões nacionais e internacionais devem ser seguidas (por ex. VDE 0101, HD 637 S1). No conteúdo de fornecimento dos pára-raios e dos dispositivos de monitoramento não está incluído o cabo de aterramento.

Numa montagem de pé ou suspensa: Fixar o cabo de aterramento num dos quatro parafusos da flange do pé M10, conforme [13a. Fig. 17.].

Numa montagem isolada Fixar o cabo de aterramento no parafuso de ligação à terra M12, conforme [14, Fig. 17.].

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Ligação à alta tensão

Cuidado!

As conexões de alta tensão com tubos condutores devem ser execu-tados de um modo flexível para evitar elevadas e inadequadas car-gas sobre o derivador de sobretensão.

Além disso, se deve ter em atenção à compatibilidade eletroquímica dos materiais utilizados.

Ligação à alta tensão com terminal de cabos Efetuar no modelo padrão a ligação à alta tensão com um terminal de cabos, conforme [Fig. 13.].

Fig. 13. Ligação à alta tensão com terminal de cabos

Ligação à alta tensão com conexão de pino, conexão plana DIN ou NEMA Na utilização de uma conexão de pino [Fig. 14.] ou de uma conexão plana [Fig. 15.] ou [Fig. 16.] os acessórios especiais necessários já vêm montados de fábrica.

Fig. 14. Conexão de pinos

Fig. 15. Conexão plana DIN

Fig. 16. Conexão plana NEMA

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Imagem descritiva

Pos. Unid. Descrição 1a, 1b

4 8 4

Parafuso M10 × 35 Anilha 10,5 Porca M10

1c 4 7 3

Parafuso M10 × 35 Anilha 10,5 Porca M10

3 0/4 Escora 4 0/1 Anel de comando 5 0/4

0/4 0/4

Parafuso M10 × 25 Anilha 10,5 Porca M10

6 1/2 Encapsulamento plástico 7 0/4

0/8 0/4

Parafuso M10 × 50 Anilha 10,5 Porca M10

8 1 Etiqueta de desempenho 9 0/2 Etiqueta de componentes 10a 1 Placa 10b 1 Conexão plana DIN / NEMA 10c 1 Conexão de pinos com placa 11a 1 Placa 11b 1 Placa base, isolada 3× ø200…276 mm 11c 1 Placa base, isolada 4× 200 × 200 mm 11d 1 Placa base, isolada 4× 310 × 310 mm 12b 4

4 4

Parafuso M10 × 50 Anilha 10,5 Porca M10

12c, 12d

4 8 4

Parafuso M10 × 45 Anilha 10,5 Porca M10

13a 4 8 4 4

Parafuso M10 × 55 Anilha 10,5 Arruela de pressão B10 Porca M10

13b 3 6 3 6 3 3

Parafuso M12 × 140 Anilha 15 Tubo isolador B12 × 0,8 Bucha de isolamento Arruela de pressão B12 Porca M12

13c 4 8 4 8 4 4

Parafuso M16 × 130 Anilha 17 Tubo isolador B16 × 1 Bucha de isolamento Arruela de pressão B16 Porca M16

13d 4 8 4 8 4 4

Parafuso M20 × 110 Anilha 21 Tubo isolador B20 × 1,2 Bucha de isolamento Arruela de pressão B20 Porca M20

14b 1 1 1 1

Parafuso M12 × 30 Arruela de pressão B12 Anilha 13 Porca M12

14c, 14d

1 1 1

Parafuso M12 × 30 Arruela de pressão B12 Anilha 13

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Fig. 17. Derivador de sobretensão 3EL2

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Manutenção

Aviso

Antes de iniciar os trabalhos: desligar proteger contra novo ligamento certificar-se da ausência de tensão aterrar e curto-circuitar cobrir ou isolar peças vizinha sob tensão

A não observância das instruções de segurança po-de ter como conseqüência a morte, graves lesões corporais, bem como consideráveis danos materi-ais.

Deixar confirmar a realização destas medidas de segurança! Por motivos técnicos não é necessária uma limpeza das blindagens siliconadas. Se, mesmo assim, dever ser realizada uma limpeza, deve-se utilizar exclusivamente água limpa ou água com sabão, bem como panos ou esponjas macios.

Cuidado

Não utilizar solventes e meios auxiliares abrasivos ou que causem riscos.

Não é necessária uma manutenção regular dos pára-raios. A supervisão restringe-se à: verificação do pára-raios quanto a uma eventual sobrecarga (enegrecimento ou pontos de queima nas flanges, encapsulamentos de plástico danificados). Neste caso, deve ser feita a substituição do pára-raios – leitura do contador de acionamento (se existente) – verificação do centelhador de controle (se existente).

Eliminação de pára-raios e acessórios

Os equipamentos são produtos compatíveis com o meio ambiente. A eliminação dos equipamentos é possível com base nas prescrições legais compatíveis com o meio ambiente. São partes integrante os seguintes materiais: aço, alumínio, plásticos reforçados com fibra de vidro e borracha siliconada (VMQ), cerâmica (óxido metálico). Com base no estado atual da tecnologia de eliminação os pára-raios do tipo 3EL2 não são reutilizá-veis em termos materiais nem térmicos. Uma vez que os pára-raios não são compostos por materiais nocivos, o destino final destes será o lixo doméstico. Na condição de fornecimento pela Siemens não existem substâncias nocivas no sentido do decreto de substâncias nocivas válido para a área da República Federal da Alemanha. Para a operação fora da Alemanha deve se observada a respectiva legislação e prescrições locais. As assistências técnicas locais estão à sua disposição para responder a perguntas sobre eliminação.