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NBR IEC 60085 de 09/2017: os critérios para a avaliação da durabilidade térmica dos materiais isolantes elétricos

Como pode ser feita a designação da classe térmica? Essa questão está sendo solucionada no texto sobre os critérios para a avaliação da durabilidade térmica dos materiais isolantes elétricos.

11/10/2017 - Equipe Target

A avaliação e a designação térmicas da isolação elétrica

A NBR IEC 60085 de 09/2017 - Isolação elétrica - Avaliação e designação térmicas faz a distinção entre as classes térmicas para sistemas de isolação elétrica e materiais isolantes elétricos. Ela estabelece os critérios para a avaliação da durabilidade térmica dos materiais isolantes elétricos MIE e dos sistemas de isolação elétrica (SIE). Ela também estabelece o procedimento para a designação das classes térmicas.

Esta norma é aplicável quando o fator térmico é o fator de envelhecimento predominante. A designação correspondente ao valor numérico da temperatura de utilização contínua máxima recomendada é em graus Celsius. Um sistema de isolação elétrica (SIE) submetido a temperaturas de trabalho que excedam sua classe térmica designada pode resultar em redução de sua expectativa de vida. Um material isolante elétrico (MIE) com índices de durabilidade térmica diferentes (ATE/RTE, de acordo com a NBR IEC 60216-5) podem ser combinados para formar um SIE que tenha uma classe térmica que pode ser superior ou inferior à temperatura de utilização contínua máxima recomendada de qualquer um dos componentes individuais, de acordo com a IEC 60505. Uma classe térmica não é atribuída a um MIE quando o seu uso está relacionado a um SIE.

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Como pode ser feita a designação da classe térmica?

Pode-se definir o MIE sólido ou líquido com condutividade elétrica desprezível, ou uma simples combinação destes materiais, utilizados para separar partes condutoras com diferentes potenciais elétricos em dispositivos eletrotécnicos. Uma “simples combinação” pode ser uma combinação do MIE fornecido em forma de um único material consistindo, por exemplo, em um papel laminado com um filme de polietileno tereftalato. Para fins de ensaio, os eletrodos podem ser aplicados nos corpos de prova do material sem que esta combinação formalmente constitua um SIE.

A descrição de um dispositivo eletrotécnico como sendo de uma classe térmica específica não significa, e não implica, que cada MIE utilizado na construção deste dispositivo tenha a mesma durabilidade térmica. A classe térmica de um SIE pode não ser diretamente relacionada à durabilidade térmica de um MIE individual incluído neste sistema. No SIE, a característica de proteção de outro MIE utilizado no sistema pode elevar o desempenho de um MIE individual, permitindo a sua utilização em um SIE com uma classe térmica mais elevada do que a durabilidade térmica do MIE individual.

Por outro lado, problemas de incompatibilidade entre os MIE podem reduzir a classe térmica apropriada do sistema para um valor abaixo da durabilidade térmica do MIE. Entretanto, as capacidades térmicas de um MIE não podem ser deduzidas a partir da classe térmica de um SIE do qual ele seja um componente. As classes térmicas nesta norma são numericamente iguais à temperatura máxima recomendada para o SIE nas condições normais de trabalho, como definido pela comissão de estudos de produto.

As comissões de estudos dos produtos devem determinar as condições de trabalho nas quais a temperatura máxima dos dispositivos pode diferir da classe térmica do SIE. Estas situações podem ocorrer porque uma vida útil mais curta ou mais longa é prevista, ou porque existem condições de serviço excepcionais. Além dos fatores térmicos, a aptidão do SIE de cumprir suas funções é afetada por vários fatores, como solicitações elétricas e mecânicas, vibração, produtos químicos e ambientes agressivos, umidade, sujeira e radiação.

Convém que todos estes fatores sejam levados em consideração quando do projeto de dispositivos eletrotécnicos específicos, e as informações complementares sobre a avaliação destes aspectos podem ser encontradas na IEC 60505. Os materiais isolantes e combinações simples de materiais isolantes devem seguir os requisitos estabelecidos na NBR IEC 60216-1 e ser avaliados de acordo com a NBR IEC 60216-5, e se referem a condições de serviço previstas.

A experiência tem demonstrado que, em condições normais de trabalho, um tempo de vida economicamente satisfatório é obtido por muitos dispositivos eletrotécnicos, como máquinas elétricas girantes, transformadores, etc. que são projetados e construídos de acordo com as normas baseadas em avaliações térmicas do SIE. Os procedimentos de ensaio para a avaliação térmica dos SIE devem seguir os requisitos indicados na IEC 60505.

Os procedimentos de ensaios específicos para os SIE destinados para a utilização em dispositivos de baixa tensão são listados na IEC 61857 e na IEC 61858. Desde que a temperatura em dispositivos eletrotécnicos seja frequentemente o fator de envelhecimento predominante que afeta o MIE no SIE, certas classes térmicas básicas são úteis e têm sido internacionalmente reconhecidas como tal.

Quando uma classe térmica é especificada para um SIE, isto significa que a temperatura de utilização contínua máxima recomendada, em graus Celsius, é apropriada para aquela combinação de MIE. As classes térmicas devem ser designadas para um SIE, baseadas em experiência de serviço ou em resultados dos ensaios funcionais que sejam baseados nos procedimentos de ensaios, realizados de acordo com 4.4.

As classes térmicas são designadas para um SIE baseado no índice SIE ATE ou SIE RTE. Enquanto que uma classe térmica pode ser aplicada a um MIE com base em experiência de serviço ou em resultados de ensaios realizados de acordo com 4.3, isto não implica automaticamente que este MIE seja adequado para a utilização em um SIE daquela classe térmica, ou que a classe térmica de um SIE, do qual um MIE seja parte, seja a mesma para aquele MIE. As designações para as classes térmicas são as especificadas na tabela abaixo.

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FONTE: Equipe Target

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