EN IEC 60156 Fluidos Isolantes - Determinação da Tensão de Ruptura na Frequência da Rede Elétrica - Método de Ensaio

EN IEC 60156 Fluidos Isolantes - Determinação da Tensão de Ruptura na Frequência da Rede Elétrica - Método de Ensaio

A norma “EN IEC 60156 Fluidos isolantes - Determinação da tensão de ruptura na frequência da rede elétrica - Método de ensaio”, desenvolvida pela Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC) e posteriormente publicada como norma europeia no âmbito dos esforços de harmonização, descreve o método para determinar a tensão de ruptura dielétrica de fluidos isolantes na frequência da rede elétrica. Este procedimento de ensaio é realizado num dispositivo específico onde a amostra de óleo é exposta a um campo elétrico CA crescente até que ocorra a ruptura.

EN IEC 60156 Fluidos Isolantes - Determinação da Tensão de Ruptura na Frequência da Rede Elétrica - Método de Ensaio

O método descrito é aplicável a todos os tipos de fluidos isolantes com viscosidade nominal de até 350 mm² /s a 40 graus . É adequado tanto para testes de aceitação de fluidos não utilizados no momento da entrega quanto para determinar a condição de amostras coletadas durante o monitoramento e a manutenção de equipamentos.

A norma EN IEC 60156 é necessária para avaliar o desempenho do isolamento elétrico de óleos de transformadores e outros fluidos isolantes utilizados em transformadores de potência, painéis de distribuição, disjuntores, reatores e equipamentos de alta tensão. Esta norma é amplamente aplicada por fabricantes de transformadores, empresas de energia elétrica, laboratórios de ensaio e organizações de manutenção.

O objetivo principal da norma EN IEC 60156 é determinar a tensão na qual um fluido isolante sofre ruptura dielétrica quando exposto a um campo elétrico de corrente alternada (CA) crescente. A tensão de ruptura medida indica a condição do fluido isolante e ajuda a determinar se ele é adequado para:

  • Colocação em funcionamento de novos equipamentos elétricos.
  • Controle de qualidade de rotina
  • Manutenção preventiva
  • Monitoramento do estado do transformador
  • verificação de refino de petróleo
  • Teste de aceitação de óleos isolantes recém-fornecidos

A tensão de ruptura é um dos principais indicadores da qualidade do isolamento. Um fluido isolante normalmente impede a passagem de corrente elétrica entre condutores energizados. À medida que a tensão aumenta,

  • O campo elétrico dentro do líquido se intensifica.
  • Os poluentes tornam-se eletricamente ativos.
  • Formam-se canais de descarga microscópicos (correntes).
  • Com o tempo, desenvolve-se um caminho condutor.
  • Um arco elétrico se forma no espaço entre os eletrodos.

A tensão na qual isso ocorre é chamada de tensão de ruptura dielétrica. Uma tensão de ruptura mais alta geralmente indica melhor isolamento elétrico.

A norma EN IEC 60156 inclui o seguinte:

  • Óleos minerais para transformadores
  • Fluidos isolantes de éster natural
  • Líquidos éster sintéticos
  • Fluidos de vedação de silicone
  • Outros fluidos isolantes utilizados em equipamentos elétricos.

Esta norma também se aplica aos seguintes casos:

  • Novos fluidos isolantes
  • Gorduras armazenadas
  • Óleos retirados de transformadores em funcionamento
  • fluidos isolantes para painéis elétricos
  • Óleos para disjuntores

Esta norma não tem como objetivo fornecer uma avaliação completa da condição do óleo; em vez disso, avalia a rigidez dielétrica como uma propriedade fundamental. O teste mede a tensão necessária para criar uma ruptura dielétrica entre dois eletrodos padronizados imersos em um fluido isolante. O processo de teste segue os seguintes passos:

  • Encha um recipiente limpo com a amostra de óleo.
  • Posicionamento de eletrodos padronizados dentro de uma faixa especificada.
  • Aplicação de tensão de corrente alternada na frequência da rede elétrica (normalmente 50 ou 60 Hz).
  • Aumentar a voltagem a uma taxa constante.
  • Para registrar a tensão de falha.
  • Repita o teste várias vezes.
  • Cálculo da tensão média de ruptura.

Esses testes requerem um dispositivo de teste de ruptura dielétrica composto pelos seguintes componentes:

  • Transformador de alta tensão
  • Regulador automático de tensão
  • Sistema de medição de tensão
  • Circuito de detecção de falhas
  • Recipiente de teste
  • Arranjo padrão de eletrodos
  • Guarda de segurança

Os dispositivos modernos automaticamente,

  • Isso aumenta a voltagem.
  • Ele detecta a falha.
  • Interrompe o teste
  • Ele registra o valor.
  • Realiza vários testes consecutivos.

Em vez de depender de um único evento de falha, esta norma exige múltiplas medições consecutivas na mesma amostra. Entre cada teste,

  • Os gases do arco são deixados dispersar.
  • O óleo pode ser misturado ou deixado em repouso conforme as instruções.
  • As condições dos eletrodos são verificadas.

O último valor reportado é geralmente a média aritmética das tensões de ruptura.

Diversos fatores podem reduzir significativamente a rigidez dielétrica:

  • Umidade: A água é a causa mais comum de diminuição da tensão de ruptura. Mesmo pequenas quantidades podem reduzir significativamente o desempenho do isolamento.
  • Poluição sólida: Por exemplo,
    • Fibras de papel
    • Toz
    • Partículas metálicas
    • resíduos de carbono

Essas partículas intensificam os campos elétricos locais e promovem falhas prematuras.

  • Bolhas de ar: O ar aprisionado cria concentrações localizadas de campos elétricos que podem iniciar descargas em tensões mais baixas.
  • Envelhecimento da gordura: As gorduras envelhecidas podem incluir o seguinte:
    • Produtos de oxidação
    • Lama
    • ácidos
    • Subprodutos da degradação

Esses contaminantes reduzem o desempenho dielétrico.

  • Condição dos eletrodos: Eletrodos mal polidos ou contaminados podem afetar significativamente os resultados. Portanto, os eletrodos precisam ser cuidadosamente limpos e inspecionados.

A amostragem precisa de gordura é crucial. Amostragens incorretas podem levar a:

  • Nem
  • Toz
  • Bolhas de ar
  • Poluição

Isso resulta em tensões de ruptura artificialmente baixas. A norma IEC 60475 é amplamente referenciada para procedimentos de amostragem precisos.

A norma EN IEC 60156 é amplamente utilizada nas seguintes áreas:

  • Transformadores de potência
  • transformadores de distribuição
  • Transformadores de medição
  • Painéis de distribuição preenchidos com óleo
  • Buchas de alta tensão
  • Disjuntores
  • Reatores
  • capacitores
  • Programas de manutenção da rede elétrica
  • Produção de óleo para transformadores
  • Usinas de regeneração de petróleo

A norma EN IEC 60156 é frequentemente utilizada, muitas vezes em conjunto com normas complementares para óleos isolantes, incluindo:

  • IEC 60422 Óleos isolantes minerais utilizados em equipamentos elétricos - Guia de inspeção e manutenção.
  • Método de amostragem para fluidos isolantes, conforme a norma IEC 60475.
  • IEC 60296 Fluidos para aplicações eletrotécnicas - Óleos isolantes minerais para equipamentos elétricos.
  • IEC 61125 Fluidos isolantes - Métodos de ensaio para estabilidade à oxidação - Método de ensaio para avaliar a estabilidade à oxidação de fluidos isolantes no seu estado de fornecimento.
  • IEC 62021 Fluidos isolantes - Determinação da acidez
  • IEC 60814 Fluidos isolantes - Papel impregnado com óleo e cartão prensado - Determinação de água por titulação coulométrica automatizada de Karl Fischer.

Em conjunto, essas normas fornecem uma avaliação abrangente da qualidade do fluido isolante.

A norma EN IEC 60156 é amplamente aplicada nas seguintes áreas:

  • Produção de eletricidade
  • Empresas de transmissão
  • Redes de distribuição
  • Fabricação de transformadores
  • empresas de manutenção elétrica
  • Laboratórios de alta tensão
  • laboratórios de análise de petróleo
  • Instalações de energia renovável
  • Sistemas de energia industrial

A falha do isolamento elétrico é uma das principais causas de falhas em transformadores e equipamentos de alta tensão. A medição da tensão de ruptura dielétrica ajuda a identificar umidade, contaminação e degradação do óleo antes que levem à falha do isolamento, prolongando a vida útil do equipamento e reduzindo os custos de manutenção. Testes regulares, de acordo com a norma EN IEC 60156, auxiliam na manutenção preditiva e melhoram a confiabilidade dos sistemas de energia.

Há muitos anos, nossa organização, com sua equipe competente e experiente, compreende as necessidades de seus clientes, fornecendo os serviços avançados de ensaio que eles exigem e auxiliando-os no estabelecimento, implementação e aprimoramento de sistemas de gestão. Nesse contexto, também oferecemos serviços de ensaio em conformidade com a norma EN IEC 60156.

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