ISOLADORES TIPO DISCO DE VIDRO PARA LINHAS DE TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICA

7/21/2019 ISOLADORES TIPO DISCO DE VIDRO PARA LINHAS DE TRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

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SISTEMA DE DESENVOLVIMENTO DE SISTEMAS DE DISTRIBUIO

SUBSISTEMA NORMAS E ESTUDOS DE MATERIAIS E EQUIPAMENTOS DE DISTRIBUIO

CDIGO TTULO FOLHA

E-313.0056 ISOLADORES TIPO DISCO DE VIDRO PARA LINHAS DETRANSMISSO DE ENERGIA ELTRICA

PADRONIZAO APROVAO ELABORAO VISTO

DVOG RES. DTE N 207/2011 - 02/08/2011 DVEN DPEP

MANUAL ESPECIAL

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1. FINALIDADE

Estabelecer os principais requisitos para fabricao, ensaios e fornecimento de isoladores dedisco de vidro temperado, tipo concha-bola, a serem usados em linhas de transmisso, para aCelesc Distribuio S.A.

2. MBITO DE APLICAO

Aplica-se aos Departamentos da Diretoria Tcnica, Agncias Regionais, empreiteiros,fabricantes, fornecedores de materiais e demais rgos usurios.

3. ASPECTOS LEGAIS

As exigncias dessa Especificao esto estabelecidas nas seguintes Normas BrasileirasRegistradas NBR da Associao Brasileira de Normas Tcnicas:

a) NBR 5032 - Especificao de Isoladores de Porcelana ou Vidro para Linhas Areas eSubestaes de Alta Tenso;

b) NBR 5426 - Planos de amostragem e procedimentos na inspeo por atributos Procedimento;

c) NBR 5456 - Eletricidade geral Terminologia;

d) NBR 6936 - Tcnicas de ensaios eltricos de alta tenso Procedimento;

e) NBR 7108-1 - Ferragens integrantes padronizadas de isoladores para cadeia de vidro e deporcelana - Parte 1: Acoplamento tipo concha e bola;


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f) NBR 7109 - Isolador de disco de porcelana ou vidro - Dimenses e caractersticas;

g) NBR 9333 - Embalagens de madeira para isoladores de disco - Caractersticas dimensionaise estruturais Padronizao;

4. CONCEITOS BSICOS

Os termos tcnicos utilizados nesta Especificao esto de acordo com as normas de terminologiada ABNT NBR 5032, NBR 5456 e NBR 7109.

5. DISPOSIES GERAIS

Os isoladores abrangidos por esta Especificao devem estar de acordo com as ABNT NBR5032, ABNT NBR 7107, ABNT NBR 7108-1, ABNT NBR 7109, e ABNT NBR 15255.

5.1. Condies Gerais

Quanto s exigncias para um determinado material, prevalecer respectivamente oestabelecido:

a) nesta Especificao;

b) nas normas tcnicas da ABNT e IEC.

5.1.1. Acabamento

De uma forma geral os isoladores e seus componentes devem ser homogneos e apresentarsuperfcies lisas e uniformes, sem cantos vivos, pontas, rebarbas, trincas e defeitos norevestimento.

Os isoladores de vidro devem ter cor do dieltrico esverdeada ou incolor.

5.1.2. Identificao

Nos isoladores devem ser estampadas de forma legvel e indelvel, no mnimo, o nome ou amarca do fabricante, a data de fabricao e a resistncia mecnica nominal.


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5.1.3. Dimenses

As dimenses so referidas em milmetros e indicadas nos desenhos padronizados no Anexo7.2. Nos casos omissos consultar a Celesc Distribuio S.A.

A verificao de dimenses ser estabelecida entre o fabricante e o inspetor credenciado daCelesc Distribuio S.A. Devem ser adotadas as tolerncias especificadas na norma NBR-5032.

5.1.4. Acondicionamento

Os isoladores devem ser acondicionados de forma a no sofrerem danos e facilitar seu

transporte, conforme a NBR 9333.

Os volumes devem, sempre que possvel, ser acondicionados de forma unitizada em paletesou similares para movimentao mecanizada ou semi-mecanizada atravs de paleteiras,empilhadeiras, etc.

Os volumes devem conter afixados de forma legvel e indelvel, no mnimo:

a) nome ou marca do fabricante;

b) identificao completa do contedo;

c) carga de ruptura;

d) quantidade;

e) massa (bruta e lquida);

f) indicao do comprador;

g) nmero do documento de compra.


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5.2. Condies Especficas

5.2.1. Materiais

Os isoladores abrangidos por esta Especificao devem ser fabricados a partir dos materiaisaqui especificados e dos respectivos desenhos padronizados nos Anexos.

A utilizao de outros materiais no especificados e os casos omissos s podero ocorrer apsconsulta Celesc Distribuio S.A.

5.2.1.1. Vidro Temperado

O dieltrico utilizado na fabricao dos isoladores dever ser prensado e temperado a partirde vidro sdico-clcico, possuindo densidade uniforme, isento de bolhas, lascas, dobras,rebarbas, fissuras, materiais estranhos e com superfcie livre de imperfeies que possam

prejudicar o desempenho do isolador.

5.2.1.2. Campnula e Pino

O projeto e fabricao das partes metlicas deve garantir a transferncia do esforomecnico para o corpo por compresso e desenvolver mxima resistncia mecnicauniforme ao isolador. A transferncia de carga do pino para o cimento deve ser feita nassuperfcies de apoio, distribuda uniformemente entre as partes sob esforo. As partesmetlicas em contato com o cimento devem ser cobertas com um composto flexvel

permanente para evitar reao qumica entre o cimento e a camada de zinco e para aliviardiferenas de expanso entre o cimento e o metal.

A campnula deve ser fabricada em ao forjado ou ferro fundido malevel com tratamentotrmico. Quando a campnula for cimentada ao corpo, deve haver uma folga entre a beiradada campnula e o corpo, para evitar ruptura do corpo devido expanso diferenciada dacampnula e do corpo. Deve tambm ser isenta de trincas, juntas, contrao, bolhas de ar,

rebarbas ou quinas vivas. A abertura para o contrapino deve ser escareada e estar situadajunto face inferior do recesso da concha.

O pino deve ser fabricado em ao forjado ou usinado e deve ser isento de superposio,dobra, contrao, rebarbas ou quinas vivas. Todas as superfcies de apoio devem ser lisas euniformes, de modo a distribuir a carga do esforo uniformemente.

Todos os isoladores devem ser fornecidos com pino com luva de zinco.


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As ferragens destinadas interfixao com isoladores devem ser adequadamente protegidascontra a corroso, atendendo a NBR 6323.

5.2.1.3. Cupilha Contrapino

A concha da campnula deve possuir um contrapino que propicie um travamento positivocontra a separao no intencional das unidades da cadeia de isoladores durante o manuseioe uso e possibilite fcil conexo entre as unidades adjacentes.

As pernas de contrapino devem ser abertas para evitar sua retirada completa da campnula eno devem se projetar externamente concha.

O contrapino deve ser fabricado de lato, ao inoxidvel ou bronze fosforoso, do tipo auto-travante, para eventuais manutenes em linha viva.

O dimetro interno mnimo do olhal do contrapino no deve ser inferior a 5mm.

5.2.1.4. Cimento

Deve ser usado cimento de alta resistncia mecnica e com variao mnima de volumedevido mudana de temperatura e envelhecimento.

A espessura do cimento deve ser uniforme e cuidados adequados devem ser tomados ao secolocar as partes individuais durante o processo de cimentao.

5.2.1.5. Galvanizao

A composio qumica do zinco dever ser a seguinte:

- Chumbo ............... 1,60% mximo

- Ferro .................... 0,05% mximo

- Cdmio ................ 0,50% mximo

- Zinco ........................ 98,00% mnimo


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O zinco fundido do banho dever ter o teor de zinco igual ou maior a 98,00%.

5.2.2. Montagem

Como precauo contra dano mecnico no isolador, provocado por esforos devido aosdiferentes coeficientes de dilatao trmica das partes componentes do isolador, bem como

para amortecer os esforos entre os corpos isolantes, deve ser colocado entre tais pontos, noato da cimentao, um material elstico conveniente.

Ateno especial deve ser dada ao processo de cimentao, e qualidade do cimentoempregado, de modo a garantir resistncia mecnica ao arrancamento adequado.

5.2.3. Resistncia Mecnica

Os isoladores completamente montados para as finalidades que foram projetados, devemresistir aos esforos mecnicos de trao previstos nos respectivos desenhos padronizados nosAnexos.

5.2.4. Engate

O engate concha-bola dever ter suas dimenses de acordo com a NBR-7108-1, classe 16Apara isoladores de 8.000 kgf e 12.000kgf e classe 20 para isoladores de 16.000kgf.

A concha, quando ligada na posio normal de servio haste terminada em bola, devepermitir a esta um deslocamento angular em qualquer plano, em relao ao eixo vertical, bemcomo uma rotao completa no plano horizontal.

5.3. Condies de Servio

Esta Especificao aplica-se a isoladores disco de vidro, montados em cadeias, para aplicaoem linhas de transmisso, nas seguintes condies de servio:

a) tenso nominal entre 69kV e 138kV;

b) altitude at 1000 m;

c) temperatura do ar ambiente no intervalo 5C a +45C, com mdia diria de 30C;


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d) umidade relativa do ar at 100%;

e) precipitao pluviomtrica mdia anual de 1500mm a 3000mm.

5.3.1. Dimensionamento das Cadeias Quanto ao Nvel de Poluio

As cadeias de isoladores devem ser dimensionadas de acordo com o nvel de poluio do localem que as linhas de transmisso so construdas.

A distncia de escoamento da cadeia deve estar de acordo com a NBR IEC 60815, queestabelece os nveis de poluio e distncia de escoamento especfica nominal mnima,mostrados na tabela a seguir:

Tabela 1 - Nveis de Poluio

Nvel de poluio

Distncia deescoamento especfica

nominal

mm/kV

Exemplos de ambientes tpicos

I - Leve - 16

-reas sem indstrias e com baixa densidade de casas equipadas comsistema de calefao

- reas com baixa densidade de indstrias ou casas, mas sujeitas aventos freqentes e/ou chuvas

-reas com atividade agrcola1)

-reas montanhosas

Todas essas reas devem estar situadas pelo menos a partir de 10 km a20 km da costa e no devem estar expostas a ventos que sopramdiretamente do mar2)

II - Mdio - 20

-reas com indstrias que no produzem, particularmente, fumaapoluente e/ou com mdia densidade de residncias com sistema decalefao

-reas com alta densidade de residncias e/ou indstrias, mas sujeitas aventos freqentes e/ou chuvas

- reas expostas a ventos vindos do mar, mas no demasiadamenteprximas costa (distante pelo menos alguns quilmetros)2)

III - Pesado - 25

-reas com alta densidade de indstrias e subrbios de grandes cidadescom alta densidade de sistema de calefao produzindo poluio

-reas prximas ao mar ou em qualquer caso expostas a ventosrelativamente fortes provenientes do mar2)

IV- Muito Pesado - 31

- reas geralmente de moderada extenso, sujeitas a depsitos depoluentes condutivos e fumaa industrial formando depsitos condutivosparticularmente espessos

- reas geralmente de moderada extenso, muito prximas costa eexpostas maresia ou a ventos muito fortes e poluentes, provenientes domar

- reas desrticas, caracterizadas por longos perodos de estiagem,expostas a ventos fortes que carregam sal e areia, e sujeitas

condensao regular


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Notas:

1. O uso de fertilizantes e defensivos agrcolas por pulverizao, o revolvimento da terraou a queima dos resduos da colheita podem levar a nveis mais altos de poluiodevido disperso causada pelo vento.

2. Distncias da costa do mar dependem da topografia da rea costeira e das condiesextremas de vento.

Em reas classificadas como nveis III e IV deve ser dada prioridade instalao deisoladores tipo basto polimricos, de acordo com a especificao Celesc distribuio S.A. Nocaso de instalaes com isoladores tipo disco de vidro, deve ser estudada a alternativa deaumentar o nmero de isoladores da cadeia ou utilizar isoladores com distncia de

escoamento mais elevada, cdigo ABNT DL.

5.4. Certificao Tcnica dos Ensaios

Para certificao tcnica de ensaios do equipamento, devem ser realizados todos os ensaios detipo e projeto relacionados nesta Especificao. Caso o produto ofertado tenha alguma inovaorelativa ao padro existente e necessite de ensaios alm dos especificados, o fornecedor devecomunicar Celesc Distribuio S.A. e apresentar os ensaios.

Os certificados tcnicos de ensaios so emitidos pela Diviso de Engenharia e Normas DVEN, conforme a Especificao E-313.0045 Certificao Tcnica dos Ensaios deEquipamentos. Este certificado, quando solicitado, dever ser apresentado obrigatoriamente,

junto com a proposta do lote em que for vencedora, no original ou em fotocpia autenticada.

A repetio de ensaios de tipo para verificao dos padres de qualidade poder ser solicitada aqualquer tempo, sempre que a Celesc julgar necessrio.

5.5. Caractersticas Mecnicas e Eltricas do Isolador Disco de Vidro

Um isolador disco de vidro se caracteriza pelos seguintes valores nominais, quando aplicveis:

a) tenso suportvel nominal de impulso atmosfrico a seco (kV);

b) tenso suportvel em freqncia industrial sob chuva (kV);

c) carga mnima de ruptura trao (kN);


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d) distncia de escoamento (mm);

e) dimetro nominal (mm);

f) distncia de arco a seco (mm).

O isolador ofertado deve obedecer as caractersticas padronizadas nos Anexos e atender aosensaios de tipo do inciso 5.6.1.

5.6. Ensaios

Os ensaios so classificados conforme a NBR 5032.

5.6.1. Ensaios de Tipo

Os ensaios de tipo para isoladores tipo disco de vidro esto listados na Tabela 2.

Tabela 2 - Ensaios de tipo para Isoladores Disco de Vidro

Ensaios Aplicveis Normas para o Ensaio1 Verificao das dimenses NBR 5032

2 Tenso suportvel de impulso atmosfrico a seco NBR 50323 Tenso suportvel em frequncia industrial, sob chuva NBR 50324 Radiointerferncia NBR 50325 Perfurao sob impulso NBR 5032/151246 Poluio artificial NBR 5032/106217 Ruptura mecnica NBR 50328 Desempenho termomecnico NBR 50329 Resistncia mecnica residual NBR 10511

A tenso mxima de radiointerferncia de 50V (1MHz 10kV).

As amostragens para ensaio de tipo devem estar de acordo com a NBR 5032.

5.6.2. Ensaios de Recebimento

Os ensaios de recebimento se destinam a verificar a qualidade e a uniformidade da fabricaoe da montagem dos isoladores, e sero realizados sobre amostras em todos os lotes de materialapresentados ao inspetor.


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Os isoladores devem ser selecionados aleatoriamente de cada lote pelo inspetor da CelescDistribuio S.A. As amostras devem ser submetidas aos ensaios de recebimento aplicveis,mostrados na Tabela 3. A amostragem deve estar de acordo com o inciso 5.7.2.

Tabela 3 - Ensaios de recebimento

Ensaios Aplicveis AmostragemNormas para o

Ensaio1 Verificao das dimenses E1 e E2 NBR 50322 Inspeo visual Tabela 4 NBR 50323 Verificao dos deslocamentos axial, radial e angular E1 e E2 NBR 50324 Verificao do sistema de travamento E2 NBR 50325 Ruptura mecnica E1 NBR 50326 Impacto E2 NBR 50327 Choque trmico E2 NBR 5032

8 Perfurao sob impulso E2 NBR 50329 Zincagem E2 NBR 5032

Os valores para suportabilidade ao ensaio de impacto devem estar de acordo com a ABNTNBR 7109.

5.7. Inspeo

A inspeo deve ser realizada nas instalaes do fabricante ou no laboratrio da CelescDistribuio S.A., na presena de seu inspetor.

Caso o fabricante no esteja devidamente equipado para a realizao de algum ensaio, o mesmodeve ser feito em laboratrio de reconhecida idoneidade de comum acordo entre as partes, semnus para a Celesc Distribuio S.A.

O fabricante deve proporcionar ao inspetor todos os meios, a fim de lhe permitir verificar se omaterial est sendo fornecido de acordo com esta Especificao.

5.7.1. Relatrio de Inspeo

O fabricante deve fornecer ao inspetor da Celesc Distribuio S.A., relatrio dos ensaiosefetuados. Os relatrios devem conter:

a) nome ou marca comercial do fabricante;

b) nmero da ordem de compra ou de fornecimento;


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c) descrio dos ensaios;

d) indicao de normas tcnicas, instrumentos e circuitos de medio;

e) tamanho do lote, nmero e identificao das unidades ensaiadas;

f) nome do laboratrio onde os ensaios foram realizados;

g) data do incio e fim dos ensaios;

h) nome e assinatura do inspetor e do responsvel.

5.7.2. Critrios de Amostragem e Aceitao para os Ensaios de Recebimento

Devem ser usadas duas amostragens para os ensaios de recebimento, designadas como E1 eE2. O tamanho dessas amostragens apresentado na Tabela 4. Se o lote a ser fornecido forconstitudo por mais de 10.000 isoladores, essa quantidade deve ser dividida em nmerotimo de lotes, cada um deles contendo entre 2.000 e 10.000 isoladores. Os resultados dosensaios devem ser avaliados separadamente para cada lote.

Tabela 4 - Amostragem para os ensaios de recebimento (exceto inspeo visual)

Tamanho da amostraTamanho do lote(N) E1 E2

N


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Tabela 5 - Amostragem para o ensaio de inspeo visual

AmostraTamanho do lote

Sequncia Tamanho

Ac Re

At 150 - 5 0 1

1 13 0 2151 a 5002 13 1 21 20 0 3501 a 1 2002 20 3 41 32 1 41 201 a 3 2002 32 4 51 50 2 53 201 a 10 0002 50 6 7

1 125 3 710 001 a 35 0002 200 8 9

Notas

1. Ac o nmero de isoladores defeituosos que ainda permite aceitar o lote e Re o nmero deisoladores defeituosos que implica na rejeio do lote.

2. Se a amostra requerida for igual ou maior que o nmero de isoladores constituintes do lote, efetuarinspeo em 100% do lote.

3. Procedimento para amostragem dupla: ensaiar, inicialmente, um nmero de unidades igual ao daprimeira amostra obtida na tabela. Se o nmero de unidades defeituosas encontrado estivercompreendido entre Ac e Re (excludos esses valores), deve ser ensaiada a segunda amostra. O totalde unidades encontradas, aps ensaiadas as duas amostras, deve ser igual ou inferior ao maior valorde Ac especificado, para permitir a aceitao do lote.

No caso de falha da amostra em algum ensaio, o procedimento da contraprova deve seraplicado conforme estabelecido no inciso 5.7.3.

Os isoladores que tenham sido submetidos a ensaios de recebimento que possam ter afetadosuas caractersticas eltricas e/ou mecnicas no devem ser utilizados em servio.

5.7.3. Procedimento da Contraprova para Ensaios de Recebimento

Quando especificado nos critrios de aprovao, o procedimento da contraprova, apresentadoa seguir, deve ser aplicado para os ensaios de recebimento.

Se somente um isolador ou uma ferragem falhar num ensaio de recebimento, uma nova


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amostragem, igual a duas vezes a quantidade original deve ser ensaiada. A contraprova devecompreender o ensaio no qual ocorreu a falha, precedido por aqueles ensaios que podem terinfluenciado os resultados do ensaio original.

Se dois ou mais isoladores ou ferragens falharem em qualquer um dos ensaios derecebimento, ou se qualquer falha ocorrer durante a contraprova, o lote deve ser consideradoem desacordo com esta Especificao e deve ser retirado pelo fabricante.

Se for possvel a clara identificao da causa da falha, o fabricante pode examinar o lote paraeliminar todos os isoladores com tal defeito.

No caso de um lote que tenha sido dividido em lotes menores, se um desses lotes falhar, ainvestigao pode ser estendida aos demais lotes. O(s) lote(s) examinado(s) pode(m) ento ser

submetido(s) novamente aos ensaios. A quantidade de isoladores ento selecionada deve serigual a trs vezes a quantidade tomada inicialmente para os ensaios. A contraprova devecompreender o ensaio no qual ocorreu a falha, precedido por aqueles ensaios que podem terinfluenciado os resultados do ensaio original. Se qualquer isolador falhar durante acontraprova, o lote completo deve ser considerado em desacordo com esta Especificao edeve ser considerado reprovado.

5.8. Garantia

O fabricante deve garantir a qualidade e robustez de todos os materiais usados, de acordo comos requisitos desta Especificao, durante 60 meses a partir da data de entrega, e a reposio,livre de despesas, de qualquer isolador considerado defeituoso, devido a eventuais deficinciasde projeto, matria-prima ou fabricao.

5.9. Informaes a Serem Prestadas Obrigatoriamente com a Proposta

A proponente vencedora dever apresentar na proposta:

a) formulrio, anexo presente Especificao, devidamente preenchido;

b) relao de equipamentos utilizados para os ensaios;

c) local de realizao dos ensaios;

d) cronograma de fabricao.


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5.10. Bibliografia

a) NBR 7107 - Cupilha para concha de engate concha e bola;

b) NBR 10621 - Isoladores utilizados em sistemas de alta tenso em corrente alternada -Ensaios de poluio artificial;

c) NBR 15255 - Unidades de isolador composto para cadeia, para linhas areas com tensoacima de 1000V - Classes de resistncia mecnica e ferragens integrantes padronizadas;

d) IEC 60815 - Guide for selection of insulators under polluted conditions;

e) IEC 60672-1 - Specification for ceramic and glass insulating materials Part 1:Definitions and classification;

f) IEC 60672-3 - Specification for ceramic and glass insulating materials Part 3:Individual materials.

6. DISPOSIES FINAIS

No h.

7. ANEXOS

7.1. Formulrio de Dados Tcnicos Garantidos

7.2. Isolador de Disco - Padronizao


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7.1 Formulrio de Dados Tcnicos Garantidos

FORMULRIO A SER PREENCHIDO COM A PROPOSTA(VALORES GARANTIDOS PELO FABRICANTE)

FABRICANTE :

1. CARACTERSTICAS TCNICAS DOS ISOLADORES

1.1. Dimenses (mm)

- Dimetro do disco- Passo- Distncia superficial de escoamento

1.2. Caractersticas Eltricas (kV)

* A Frequncia Industrial

- Tenso de descarga externa a seco

- Tenso mantida (1 minuto) a seco

- Tenso de descarga externa sob chuva

- Tenso mantida (10 segundos) sob chuva

- Tenso de perfurao no leo

* Sob impulso, onda de1,5 x 40 microseg. ou de 1,2 x 50 microseg.

Tenso crtica de descarga a seco :

- Polaridade negativa ................................................................

2. COMPOSIO QUMICA DO ZINCO

- Chumbo ................................ %- Ferro ................................... %- Cdmio ................................. %- Zinco ................................... %

3. ENSAIOS EXECUTADOS PELO FABRICANTE

....................................................................................................................................................................................................4. NMERO DE ISOLADORES POR ENGRADADO

- ISOLADOR de _______ kgf .......................

5. PESO DO CONJUNTO ISOLADORES - ENGRADADOS DEVIDAMENTE EMBALADOS PARATRANSPORTE

- ISOLADOR de _______ kgf .......................

6. PRAZO DE ENTREGA

...................................................................

...................................................................


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7.2 Isolador de Disco - Padronizao

Tabela 6 - Isoladores com distncia de escoamento normal

ClassificaoNBR 7109

Carga deruptura

mecnicakgf

Tensosuportvel sobchuva em freq.

industrialkV

Tenso suportvelde impulso(polaridadenegativa)

kV

Dimetronominal do

discomm

Passomm

Distncia deescoamento

mm

CdigoCELESC

D80-16A 8.000 40 100 255 146 295 5184D120-16A 12.000 40 100 255 146 295 5185D160-20 16.000 45 110 280 170 380 22087

Tabela 7 - Isoladores com distncia de escoamento estendida reas poludas

ClassificaoNBR 7109

Carga deruptura

mecnicakgf

Tensosuportvel sobchuva em freq.

industrialkV

Tenso suportvelde impulso(polaridadenegativa)

kV

Dimetronominal do

discomm

Passomm

Distncia deescoamento

mm

CdigoCELESC

DL80-16A 8.000 42 110 255 146 370 29297DL120-16A 12.000 42 110 255 146 370 29298

NOTA:

O nmero de isoladores e o tipo dos isoladores das cadeias de suspenso e ancoragem devem ter emseu dimensionamento levada em conta a distncia de escoamento, conforme inciso 5.3.1. Umaalternativa para reas poludas a utilizao de isoladores tipo disco de vidro com elevada distncia deescoamento ou isoladores de ancoragem polimricos com elevada distncia de escoamento.

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