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ABNT-AssociaçãoBrasileira deNormas Técnicas

Palavra-chave: Bastão isolante 14 páginas

ABR 1992

Bastão isolante para trabalho em redesenergizadas de distribuição

NBR 11854

SUMÁRIO1 Objetivo2 Documentos complementares3 Definições4 Condições gerais5 Condições específicas6 Inspeção7 Aceitação e rejeição

1 Objetivo

1.1 Esta Norma fixa as condições mínimas exigíveis nofornecimento de bastões isolantes, para uso em trabalhoscom redes energizadas de distribuição.

2 Documentos complementares

Na aplicação desta Norma é necessário consultar:

NBR 5426 - Planos de amostragem e procedimentosna inspeção por atributos - Procedimento

Relatório do subcomitê de operação e manutenção -SCOM 13.01 - Testes mecânicos e elétricos em equi-pamentos isolados para trabalhos em redes e linhasenergizadas de distribuição, do Comitê de Distribuiçãode Energia Elétrica - CODI

Relatório do subcomitê de operação e manutenção -SCOM 02.05 - Manutenção em linhas energizadas dedistribuição, do Comitê de Distribuição de EnergiaElétrica - CODI

3 Definições

Os termos técnicos utilizados nesta Norma são definidosno trabalho SCOM 02.05 do CODI.

4 Condições gerais

4.1 Material

Isolante, de alta resistência mecânica e elétrica e, quandotubular, preenchido de material isolante e não-higroscó-pico.

4.1.1 Alternativa

O comprador deve ser previamente consultado pelo fa-bricante que desejar fornecer bastões com materiais di-ferentes dos aprovados. Se o comprador concordar, o fa-bricante deve apresentar protótipos com o novo materialpara os ensaios de tipo previstos nesta Norma.

4.1.2 Alteração de tipo

O comprador deve ser previamente consultado pelo fa-bricante sobre qualquer alteração planejada na fabricaçãode bastões, sendo necessária nova aprovação do tipo.

4.2 Acabamento

As peças devem apresentar cor e acabamento uniformes,esuperfícies isentas de ranhuras, rebarbas, empenamentose bolhas, dando especial atenção às junções entre o bas-tão e as partes metálicas bem como às condições de aco-plamento.

Origem: Projeto 03:078.02-001/1987CB-03 - Comitê Brasileiro de EletricidadeCE-03:078.02 - Comissão de Estudo de Critérios para Recepção de Equipamentose Materiais Utilizados na Manutenção de Linhas Energizadas - DistribuiçãoNBR 11854 - Insulated stick for distribution energized lines working - SpecificationDescriptor: Insulated stickIncorpora Errata, de FEV 1994

Especificação

2 NBR 11854/1992

4.3 Formato

Os bastões devem ser fornecidos com dimensões uni-formes e peso conforme aprovados pelo comprador.

4.4 Identificação

Cada bastão deve ter estampado, de forma legível eindelével, o nome ou marca do fabricante, mês/ano defabricação e a capacidade nominal de trabalho quandosubmetido a esforço de tração.

4.5 Embalagem

O acondicionamento dos bastões deve ser efetuado demodo a garantir transporte seguro, protegendo-os dequalquer dano até seu destino. A embalagem fica sujeitaà aprovação do comprador.

4.6 Marcação

Cada volume deve ter marcado na sua parte externa o ti-po de bastão, quantidade e marca do fabricante.

5 Condições específicas

5.1 Verificação visual

Todos os lotes submetidos à inspeção devem ser atenta-

mente observados pelo inspetor e as unidades em de-sacordo com o especificado em 4.2, 4.3, 4.4 e 4.5 devemser consideradas defeituosas e substituídas por outraspeças perfeitas.

5.2 Verificação funcional

Deve-se verificar se suas partes móveis estão em perfei-to funcionamento executando um ciclo completo deoperações que permita ao inspetor detectar qualquerirregularidade funcional.

5.3 Dimensões e tolerâncias

Os bastões devem ter as dimensões e tolerâncias indica-das pelo comprador. A verificação das dimensões deveser feita de acordo com 6.2.1.1.

5.4 Ensaios mecânicos

Ensaios realizados com o objetivo de verificar se as carac-terísticas mecânicas dos bastões suportam os esforçosnominais (ver SCOM-13.01 do CODI).

5.4.1 Ensaios de tração

Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.2. A capacidademáxima de trabalho dos bastões sob o esforço de traçãoestá indicada na Tabela 1.

5.4.2 Ensaios de flexão

Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.3.

5.4.3 Ensaios de torção

Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.4.

5.4.4 Ensaio de compressão

Deve ser realizado de acordo com 6.2.1.5.

5.4.5 Ensaios de fadiga

Devem ser realizados de acordo com 6.2.1.6.

5.5 Ensaios elétricos

São os ensaios realizados com o objetivo de verificar ascaracterísticas elétricas dos bastões.

5.5.1 Ensaio elétrico de tensão aplicada

Deve ser realizado a seco e após condicionamento emumidade, de acordo com 6.2.1.7.

6 Inspeção

6.1 Condições gerais de inspeção

6.1.1 Os bastões fornecidos de acordo com esta Normaestão sujeitos à inspeção e ensaios antes da entrega.

6.1.2 Compete ao fabricante fornecer as amostras para osensaios de tipo, recebimento ou conformidade, bem comoos equipamentos, acessórios e o pessoal auxiliar para arealização da inspeção e dos ensaios exigidos nestaNorma.

6.1.3 Os lotes somente devem ser submetidos à inspeçãode recebimento após a aprovação do protótipo do bastãopelo comprador.

Tabela 1 - Capacidades nominais dos bastões

Tipo de bastão Diâmetro Capacidade nominal(mm) de trabalho (N)

Bastão pega-tudo 32 1330

Bastão garra 38 6800

Bastão garra 64 11340

Bastão de tração com espiral 32 15880

Bastão de tração com torniquete 32 15880

Bastão universal com dois cabeçotes 32/38 2000

Tensor isolado para 34,5 kV 38 18140

Nota: Para qualquer outro tipo de bastão com capacidade nominal de trabalho diferente das constantes na Tabela 1, deve ser consideradaa capacidade estampada conforme 4.4.

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6.1.4 A inspeção e os ensaios devem ser realizados nafábrica, na presença de inspetor do comprador, salvoacordo em contrário.

6.1.5 Para os ensaios que são realizados em laboratóriosoficiais reconhecidos pelo comprador, sem a presença doinspetor, o fabricante deve fornecer o relatório completodos ensaios antes da entrega do material. Qualquer equi-pamento e detalhe de instalação não definidos devemser descritos no relatório.

6.1.6 A simples aprovação do material pelo inspetor nãoisenta o fabricante de responsabilidade, se posteriormentefor constatado que este não atende às exigências destaNorma.

6.2 Ensaios

6.2.1 Ensaios de tipo

São os seguintes:

a) verificação visual/funcional, conforme 5.1 e 5.2;

b) verificação dimensional, conforme 6.2.1.1;

c) ensaios de tração, conforme 6.2.1.2;

d) ensaio de flexão, conforme 6.2.1.3;

e) ensaio de torção, conforme 6.2.1.4;

f) ensaio de compressão, conforme 6.2.1.5;

g) ensaio de fadiga, conforme 6.2.1.6;

h) tensão aplicada a seco, conforme 6.2.1.7.3;

i) tensão aplicada após condicionamento em umida-de, conforme 6.2.1.7.4.

6.2.1.1 Verificação dimensional

6.2.1.1.1 O diâmetro externo deve ser medido na parte cen-tral e em cada extremidade do bastão, utilizando um pa-químetro centesimal, devendo ser feitas duas medidas emcada seção, perpendiculares entre si. A média aritméticados dois valores lidos, em cada ponto, com a aproxima-ção de décimos de milímetros , é o valor do diâmetro naseção.

6.2.1.1.2 Outras medidas devem ser feitas utilizando escalade precisões milimétricas.

6.2.1.2 Ensaio de tração

6.2.1.2.1 O ensaio de tração consiste em engastar o bastãoe aplicar uma força F, conforme o indicado em seu res-pectivo esquema de ensaio. A força F é aplicada progres-sivamente, aumentando à razão de 200 N/s, até o valorcorrespondente a uma vez e meia a sua capacidadenominal de trabalho, e mantida durante 30 s.

6.2.1.2.2 Em seguida, reduz-se progressivamente esta forçaaté o retorno a zero.

6.2.1.2.3 Nenhum dano deve ser constatado no bastão.

6.2.1.2.4 Os esquemas dos ensaios de tração são mostra-dos nas Figuras de 1 a 6:

Figura 2 - Ensaio de tração do bastão garra

Figura 4 - Ensaio de tração do bastão de tração com torniquete

Figura 3 - Ensaio de tração do bastão com espiral

Figura 1 - Ensaio de tração do bastão pega-tudo (com gancho recolhido)

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Tabela 2 - Valores de Fd, f e Fr para o ensaio de flexão

Diâmetro do Distância “d” entre Fd f Frtubo (mm) apoios (mm) (N) (mm) (N)

32 1500 1100 35 2150

38 2000 1500 50 2950

51 2000 3250 45 6450

64 2000 5500 35 11000

6.2.1.3 Ensaio de flexão

Devem ser realizados dois tipos de ensaios:

a) tipo 1

- um bastão de 2,5 m de comprimento deve sercolocado entre dois apoios constituídos de rol-danas côncavas conforme Figura 7-(a), distan-ciadas entre eixos conforme Tabela 2;

- exerce-se sobre o bastão, no ponto médio en-tre os apoios, força vertical F;

- considera-se a força Fd como força para a qual olimite de elasticidade não é ultrapassado;

- a força vertical F é aplicada progressivamente(aumentando à razão de 200 N/s) e a flecha F éregistrada para as cargas de Fd/3, 2Fd/3 e Fdapós as ter mantido por 30 s;

- a diferença entre as flechas registradas paraFd/3 e 2Fd/3 e para 2Fd/3 e Fd deve ser inferiorao valor f indicado na Tabela 2;

- em seguida, reduz-se progressivamente esta for-ça e, um minuto após o retorno a zero, mede-sea flecha residual que não deve ultrapassar 6% daflecha medida quando da aplicação de Fd;

- o bastão é em seguida girado de 90°, 180° e270° e o ensaio é repetido para cada uma des-tas posições;

- para as mesmas cargas, a flecha f não deve va-riar mais que 15%;

- a flecha medida para o valor Fd é comparada àobtida no primeiro ensaio;

- o bastão é colocado na posição em que ocorreua máxima flecha e aplica-se novamente umaforça crescente, nas mesmas condições já cita-das, até o valor Fr, que deve ser mantido durante30 s. Não deve ser constatada nenhuma fissura;

- os valores da distância entre apoios, Fd, f e Fr pa-ra o ensaio de flexão são indicados na Tabela 2;

- o esquema do ensaio de flexão é mostrado naFigura 7-(a).

Figura 6 - Ensaio de tração de tensor isolado

Figura 5 - Ensaio de tração do bastão universal com dois cabeçotes (o engastamento deve ser feito através de engate universal)

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Figura 7-(b) - Ensaio de flexão de bastões

b) tipo 2

- o bastão com o comprimento igual ou superior a2,6 m deve ser engastado de acordo com oesquema de ensaio da Figura 7-(b), aplicandouma carga transversal, conforme Tabela 3, naextremidade;

- mede-se a flecha no ponto indicado no esque-ma de ensaio, que não pode ultrapassar os valo-res constantes na Tabela 3;

- o esquema do ensaio de flexão é mostrado naFigura 7-(b).

Tabela 3 - Tabela de flechas para ensaio

Diâmetro do Flecha máxima Cargabastão (mm) admissível (mm) (N)

32 500 230

38 250 230

51 90 230

64 45 230

Figura 7-(a) - Ensaio de flexão de bastões

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6.2.1.4 Ensaio de torção

6.2.1.4.1 Um bastão de 1,20 m de comprimento é submeti-do à torção ao longo de 1,00 m compreendido entre oponto de flexão (engastamento) e o ponto de aplicação datorção, conforme Figura 8.

6.2.1.4.2 Aplica-se um torque progressivo à razão de5 Nm/s, até o valor Cd, para o qual não se deve consta-tar nenhum sinal de defeito audível ou visível.

6.2.1.4.3 Para o valor Cd, a deformação angular medida,após 30 s de aplicação do torque, deve ser inferior aoângulo αd correspondente.

6.2.1.4.4 Anula-se em seguida o torque Cd e após 1 min,mede-se o ângulo de deformação residual que deve serinferior a 1°.

6.2.1.4.5 Reaplica-se novamente um torque progressivocrescente até o valor Cr, mantendo-o por 30 s.

6.2.1.4.6 Não deve ocorrer nenhuma fissura.

6.2.1.4.7 Os valores de Cd, αd e Cr para ensaios de torçãosão mostrados na Tabela 4.

6.2.1.4.8 O esquema do ensaio de torção é mostrado naFigura 8.

6.2.1.5 Ensaio de compressão

6.2.1.5.1 As amostras utilizadas neste ensaio devem tercomprimento igual a três vezes o diâmetro do bastão.

6.2.1.5.2 A amostra deve ser colocada entre duas placasrígidas, planas e paralelas, cujas dimensões devem seriguais ao comprimento da amostra mais 20 mm, confor-me Figura 9.

6.2.1.5.3 As placas são em seguida aproximadas à ve-locidade constante de 5 mm/min e o valor no qual houveo rompimento da amostra é registrado.

6.2.1.5.4 Todos os bastões devem ser capazes de supor-tar os esforços mínimos de compressão listados na Ta-bela 5, sem apresentar deformação permanente.

6.2.1.5.5 O esquema do ensaio de compressão é mostra-do na Figura 9.

Figura 9 - Ensaio de compressão de bastões

Figura 8 - Ensaio de torção de bastõesTabela 5 - Valores para ensaio de compressão

Diâmetro Resistência mínima de compressão (mm) (N)

32 3350

38 3350

51 4000

64 6000

Tabela 4 - Valores para ensaio de torção

Diâmetro do Cd αd Cr tubo (mm) (Nm) (graus) (Nm)

32 40 40 80

38 80 35 160

51 120 12 240

64 320 12 640

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6.2.1.6 Ensaio de fadiga

6.2.1.6.1 O ensaio de fadiga consiste em submeter amos-tras de bastões a 1000 ciclos de flexão em cada qua-drante, nas mesmas condições descritas em 6.2.1.3 alí-nea a), aplicando no ponto médio dos bastões a força Fdindicada na Tabela 2.

6.2.1.6.2 A freqüência de aplicação do esforço situa-se entre 1 a 5 ciclos por minuto. Após cada série de1000 flexões, o tubo deve ser girado de 90°, até com-pletar 4000 ciclos.

6.2.1.6.3 O tubo não deve apresentar deteriorações visí-veis, mesmo localizadas, nem deformações permanen-tes.

6.2.1.7 Ensaio elétrico de tensão aplicada

Recomenda-se que a mesma amostra, para aprovação dotipo, seja submetida a ensaios de tensão aplicada antes eapós o condicionamento em umidade.

6.2.1.7.1 Preparar a amostra como descrito a seguir:

a) os ensaios devem ser efetuados sobre amostrasde 300 mm de comprimento;

b) antes dos ensaios elétricos, limpar a amostra comum solvente apropriado, conforme indicação dofabricante;

c) as extremidades das amostras devem ser reco-bertas com fitas adesivas condutoras, antes decada ensaio;

d) no momento do condicionamento em umidade, afita condutora deve ser retirada.

6.2.1.7.2 As condições gerais do ensaio são as seguintes:

a) a temperatura ambiente por ocasião da realiza-ção do ensaio não deve ser inferior a 20°C;

b) a aparelhagem de medição deve estar afastadapelo menos 1,80 m da alta tensão;

c) o conjunto de conexão para o equipamento demedição deve ser blindado e devidamente aterra-do;

d) a amostra deve ser posicionada verticalmente acerca de 1,00 m acima do solo, através de suportesisolantes.

e) em ambos os ensaios, a extremidade da amostracolocada ao potencial deve ser a mesma;

f) durante a realização dos ensaios, nenhum si-nal de furo ou descarga deve ser observado nasamostras.

6.2.1.7.3 O ensaio elétrico a seco é realizado como descri-to a seguir:

a) após a limpeza inicial, a amostra deve permane-cer em ambiente de atmosfera conforme 6.2.1.7.2,por um mínimo de 24 h;

b) uma tensão de 100 kV, 60 Hz deve ser aplicadaentre os eletrodos durante 60 s, com variação má-xima de 3 kV/s, conforme Figura 10 para tipo eFigura 11 para recebimento. Apenas para ensaiode recebimento, desde que acordado entre fabri-cante e comprador, pode ser aplicada opcional-mente uma tensão de 50 kV, 60 Hz entre eletrodos,durante 60 s, com variação máxima de 3 kV/s,conforme Figura 12. A máxima corrente I1, obser-vada neste período, deve ser registrada, não deven-do ser maior do que os constantes da Tabela 6.

Figura 10 - Circuito de ensaio elétrico de tipo antes e após condicionamento em umidade(esquema de montagem, Figura 11)

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Figura 11 - Esquema de montagem

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Figura 11-(a) - Detalhe para construção dos dois eletrodos de guarda

Figura 11-(b) - Eletrodo em latão: duas peças

Diâmetro do φA φB bastão

32 32 22

38 38 29

51 51 37

64 64 37

Unid.: mm

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Diâmetro do φC φD φE bastão

32 42 32,2 22,2

38 49 38,2 29,2

51 61 51,2 37,2

64 74 64,2 37,2

Unid.: mm

Figura 11-(c) - Suporte do eletrodo em náilon: duas peças

Figura 11-(f) - Dois parafusos M8-10 em latão com furo de 4 mm para os tubos

Figura 11-(d) - Latão-B

Figura 11-(e) - Material isolante (A)

NB

R 11854/1992

11Figura 12

Tensão (T) Distância (mm)

100 kV 300

50 kV 150

12 NBR 11854/1992

Figura 12-(a) - Eletrodo de guarda

Diâmetro do Raio(A) bastão

32 28

38 28

51 34,5

64 34,5

Unid.: mm

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Figura 12-(b) - Elemento isolante

Bastão φ A B C D E

32 32,5 70,0 10,0 2,5 55,5

38 38,5 70,0 10,0 2,5 55,5

51 51,5 97,0 12,0 2,5 68,5

68 64,5 97,0 12,0 2,5 68,5

Unid.: mm

14 NBR 11854/1992

Tabela 6 - Valores de corrente para ensaio elétrico a seco

Diâmetro (mm) 32 38 51 64

Tensão 100 kV Corrente I1 (µA) 10 12 15 20

Tensão 50 kV Corrente I1 (µA) 5 6 8 10

6.2.1.7.4 O ensaio elétrico após condicionamento em umi-dade é realizado como descrito a seguir:

a) a amostra deve ser colocada em uma câmara e fi-car exposta durante 168 h às condições de umida-de relativa a 23ºC;

b) decorrido o período da alínea a), a amostra apósretornar à temperatura ambiente do local do en-saio, deve ser limpa com um pano e a corrente I2 émedida nas condições de I1;

c) a diferença entre I1 e I2 deve ser menor que 20 µA.

6.2.2 Ensaios de recebimento

São os seguintes:

a) Verificação visual/funcional, conforme 5.1, 5.2 e5.3;

b) dimensional, conforme 6.2.1.1;

c) tensão aplicada a seco, conforme 6.2.1.7.3.

6.2.3 Ensaio de conformidade

Quando houver suspeita quanto à qualidade preesta-belecida para o material, o comprador se reserva o direitode exigir a repetição dos ensaios de tipo.

Nota: Para ensaio elétrico de recebimento, a tensão deve seraplicada em um único trecho da amostra, escolhido peloinspetor do comprador.

6.3 Formação da amostra

6.3.1 Amostragem para os ensaios de tipo

Para a aprovação do tipo de bastão deve ser ensaiadauma amostra para cada ensaio de tipo exigido nestaNorma.

6.3.2 Amostragem para os ensaios de recebimento

6.3.2.1 Os ensaios visual/funcional e de tensão aplicada aseco devem ser feitos em 100% do lote.

6.3.2.2 A amostragem para o ensaio dimensional deve serfeita de acordo com o plano de amostragem simples nor-mal, nível de inspeção I e NQA 2,5 da NBR 5426 (verTabela 7).

7 Aceitação e rejeição

7.1 Aprovação do tipo

O tipo deve ser aprovado se as amostras (modelo) retidaspara os ensaios apresentarem resultados satisfatórios.

7.2 Condições de aceitação e rejeição no recebimento

Considera-se o lote em inspeção aprovado se:

a) na verificação visual/funcional e no ensaio elétri-co atingir-se 100% do lote de peças perfeitas;

b) na verificação dimensional, o número de peçasdefeituosas não ultrapassar o número de aceita-ção da Tabela 7.

Tabela 7 - Amostragem para ensaio dimensional

Tamanho do Tamanho da Número de Número de rejeição (B)

lote (Un) amostra aceitação (A)

1 a 5 100 (%) 0 1 UN

6 a 150 5 UN 0 1 UN

151 a 500 20 UN 1 UN 2 UN

(A) Número de unidades defeituosas que permite a aceitação do lote.(B) Número de unidades defeituosas que obriga à rejeição do lote.