NORMA TÉCNICA
DE DISTRIBUIÇÃO
NTD
–
3.50
ESTAÇÃO TRANSFORMADORA
PRÉ-FABRICADA CLASSE 15 kV
1ª EDIÇÃO
MAIO - 2013
DIRETORIA DE ENGENHARIA
FICHA TÉCNICA
Coordenação: Celso Nogueira da Mota
Participantes: Celso Nogueira da Mota, Dione José de Souza
1ª Edição: Estação transformadora pré-fabricada classe 15 kV
Colaboradores: Nivaldo José Franco das Chagas
GRNT - Gerência de Normatização e Tecnologia FAX: 3465-9291
NORMA TÉCNICA DE DISTRIBUIÇÃO
NTD
–
3.50 MAIO/2013
SUMÁRIO
1. OBJETIVO ...3
2. CAMPO DE APLICAÇÃO ...3
3. TERMOS E DEFINIÇÕES ...3
4. CONDIÇÕES GERAIS ...4
5. PROJETO E CONSTRUÇÃO ...6
6. ENSAIOS ... 16
7. INSTALAÇÃO ... 18
8. PROPOSTAS DE FORNECIMENTO ... 23
9. FIGURAS ... 25
1. OBJETIVO
A presente norma tem por objetivo especificar as características nominais, os requisitos estruturais, as condições de instalação e os ensaios necessários para a aquisição e utilização de estações transformadoras pré-fabricadas classe 15 kV, a serem instaladas na área de concessão da CEB Distribuição.
2. CAMPO DE APLICAÇÃO
Esta norma aplica-se a estações transformadoras pré-fabricadas para instalação ao tempo no nível do solo, em locais com acessibilidade de público em geral, com tensão primária classe 15 kV e secundária classe 1 kV, dotada de um único transformador de 500 ou 1000 kVA, chave primária e conjunto de barramento de distribuição em baixa tensão, que se manobram internamente com o operador posicionado em seu interior, sendo a entrada e saída dos condutores de energia efetuadas através de linhas subterrâneas.
3. TERMOS E DEFINIÇÕES
3.1. Chave Primária
Chave tripolar de acionamento manual ou automático, com três posições (aberta, fechada e aterrada), instalada no lado primário do transformador da estação transformadora, podendo exercer as funções de transferência entre as fontes principal e alternativa, seccionamento e/ou proteção.
3.2. Condutor de Aterramento
Condutor que liga o terminal de aterramento principal ao eletrodo de aterramento.
3.3. Condutor de Equipotencialidade
Condutor de proteção que coloca massas e elementos condutores praticamente no mesmo potencial.
3.4. Condutor de Proteção
Condutor destinado a interligar eletricamente massas, elementos condutores estranhos à instalação, terminal de aterramento principal e /ou pontos de alimentação ligados à terra.
3.5. Conjunto de Barramento de Distribuição em Baixa Tensão - CBT
Conjunto de manobra e controle de baixa tensão completamente montado, constituído de barramento de cobre, chaves seccionadoras porta-fusíveis e acessórios, montados em invólucro metálico, destinado à proteção e manobra de circuitos secundários oriundos dos transformadores das estações transformadoras.
Condutor ou conjunto de condutores enterrados no solo e eletricamente ligados à terra, para fazer um aterramento.
3.7. Estaçào Transformadora - ET
Subestação destinada à transformação da tensão primária de distribuição classe 15 kV em tensão secundária de utilização, acrescida de uma ou mais funções de manobra, controle, proteção e distribuição de energia elétrica.
3.8. Estação Transformadora Pré-fabricada
ET pré-montada e pré-testada em fábrica, considerada, portanto, equipamento de série, composta por chave primária, transformador, CBT, conexões e equipamentos auxiliares, todos instalados em invólucro pré-fabricado de concreto.
3.9. Terminal de Aterramento Principal - TAP
Terminal (barra) destinado(a) a ligar ao eletrodo de aterramento os condutores de proteção, inclusive os condutores de equipotencialidade e, quando existirem, os condutores que asseguram um aterramento funcional.
4. CONDIÇÕES GERAIS
4.1. Condições de Serviço
A ET pré-fabricada deve ser projetada para serviço externo, sob condições normais de acordo com a ABNT NBR IEC 60694, quais sejam:
a) a temperatura do ar ambiente não excede 40 °C e seu valor médio, num período de 24 horas, não excede 35 °C;
b) o ar ambiente não é significativamente poluído por poeira, fumaça, gases corrosivos e/ou inflamáveis, vapores ou sal;
c) a velocidade do vento não excede 34 m/s;
d) a radiação solar não excede 1000 W/m2.
Considera-se também que no interior da ET as condições normais de serviço prevaleçam e estejam em conformidade com a ABNT NBR IEC 60694, quais sejam:
a) a temperatura do ar ambiente não excede 40 °C e seu valor médio, num período de 24 horas, não excede 35 °C;
b) o ar ambiente não é significativamente poluído por poeira, fumaça, gases corrosivos e/ou inflamáveis, vapores ou sal;
c) a velocidade do vento não excede 34 m/s;
d) a radiação solar não excede 1000 W/m2.
Considera-se também que no interior da ET as condições normais de serviço prevaleçam e estejam em conformidade com a ABNT NBR IEC 60694, quais sejam:
a) a temperatura do ar ambiente não excede 40 °C e seu valor médio, num período de 24 horas, não excede 35 °C;
c) o ar ambiente não é significativamente poluído por poeira, fumaça, gases corrosivos e/ou inflamáveis, vapores ou sal;
d) o valor médio da umidade relativa do ar, medido num período de 24 horas, não excede 95%;
e) a vibração devido a causas externas ao equipamento é desprezível;
f) condensação pode ocorrer ocasionalmente.
NOTA : A condensação pode ser prevenida por um projeto adequado da estrutura
de cobertura do equipamento, por uma adequada ventilação e aquecimento da ET ou pelo uso de desumidificadores.
4.2. Características Nominais
As características nominais mínimas da ET constam na próxima tabela.
Características nominais da ET
CARACTERÍSTICA VALOR
Tensão nominal 15 kV
Tensão suportável de impulso atmosférico 95 kV
Tensão suportável nominal à freqüência industrial a seco,
lado A.T. 35 kV
Tensão suportável nominal à freqüência industrial a seco,
lado B.T. 1 kV
Corrente suportável nominal de curta duração (1s) 12,5 kA
Corrente suportável de pico de curta duração 32,5 kA
Corrente nominal, lado A.T. 100 A
Corrente nominal, lado B.T. 1800 A
Frequencia nominal 60 Hz
Elevação máxima de temperatura, para qualquer parte
acessível 70 °C
Tensão auxiliar nominal (trifásica ou monofásica 60 Hz) ou 220 V - 1Ø 380 V - 3Ø
NOTAS :
1) A tensão auxiliar é utilizada para iluminação, tomada, proteção, controle e/ou para fechamento e abertura de equipamentos;
2) os equipamentos devem ser capazes de operar adequadamente para uma tensão auxiliar entre 85% e 110% do seu valor nominal;
3) a tensão auxiliar deve ser obtida diretamente do transformador de potência.
4.3. Matéria Prima
Os componentes básicos do concreto armado são:
a) cimento CP V- Rs (resistente a sulfatos);
b) areia lavada de rio;
c) fibras de polipropileno;
A resistência mínima à compressao do concreto empregado na construçao da ET deve ser de 550 kgf/cm2, aos 28 dias da fabricação.
4.4. Linguagens e Unidades de Medida
O Sistema Internacional de Unidades (SI) deve ser usado para a elaboração das especificações e descrições técnicas, documentos de licitação, desenhos e quaisquer outros procedimentos relacionados.
Todas as instruções, desenhos, legendas, manuais técnicos, relatórios de ensaios, placas de identificação e de advertência devem ser escritas em português.
4.5. Garantia
A ET, incluindo o invólucro e seus equipamentos constitutivos, deve ser garantida pelo fornecedor contra qualquer defeito de projeto, material ou fabricação por um período mínimo de 24 (vinte e quatro) meses contados da data de sua energização, ou 30 (trinta) meses da data da sua entrega, o que ocorrer primeiro.
O termo de garantia deve ser fornecido quando da entrega da ET.
Caso a ET apresente defeito ou deixe de atender aos requisitos apresentados nesta norma, um novo período de garantia adicional de vinte e quatro meses deve entrar em vigor, após o reparo.
Se necessário, podem ser substituídos apenas componentes com defeitos.
Todas as despesas decorrentes dos reparos necessários durante a vigência da garantia, tais como retirada, transporte e reinstalação da ET ou de componentes desta, correrão por conta do fornecedor.
5. PROJETO E CONSTRUÇÃO
A ET deve ser projetada e construída de forma que o serviço normal, inspeção e manutenção possam ser realizadas com segurança. Além disso, o risco de acesso não-autorizado deve ser minimizado, com atenção especial às dobradiças, coberturas da ventilação, mecanismos de travamento, etc.
A ET deve ser fornecida com todos seus componentes instalados e devidamente interligados através de condutores apropriados, incluindo a chave primária, transformador, CBT e o sistema de aterramento interno.
Todos os componentes da ET devem atender os requisitos de suas respectivas normas técnicas.
As disposições dos equipamentos devem oferecer condições adequadas de operação e facilidade de substituição do todo ou parte.
As dimensões externas máximas admissíveis são:
a) comprimento: 6500 mm;
b) largura: 2500 mm;
c) altura visível (acima do nível do solo): 2600 mm.
As figuras 1 a 3 ilustram alguns possíveis arranjos construtivos da ET pré-fabricada.
5.1. Invólucro
5.1.1. Generalidades:
O invólucro deve ser construído de concreto armado pré-moldado, monobloco e atender as prescrições da IEC 62271-202.
NOTA: O concreto é considerado material não-inflamável.
O concreto do invólucro deve apresentar perfeito acabamento, ausência de porosidade superficial e imperfeições.
O piso, paredes e teto devem ser impermeáveis, sendo que as paredes e o teto devem receber pintura em poliuretano.
A ET deve possuir dimensões construtivas que permitam a instalação de um transformador de 1000 kVA, seja a líquido isolante ou a seco, além dos demais componentes constitutivos, mesmo quando fornecida com transformador de 500 kVA.
Todos os vergalhões, os quais constituem a armadura de reforço de cada uma das peças de concreto que formam a ET, incluindo as peças do piso, das paredes e do teto, devem ser conectados entre si, às venezianas de ventilação, às portas e à base soleira, de forma que seja estabelecida continuidade elétrica entre todas as peças, tornando o interior da ET uma superfície equipotencial
Deve ser disponibilizado pelo menos um ponto acessível à essa armadura, no piso interno da ET.
O teto não deve permitir a acumulação de água, devendo apresentar uma inclinação mínima de 1% para o lado posterior da ET.
Para a passagem dos cabos, tanto de alta quanto de baixa tensão e de aterramento, a ET deve dispor de orifícios semi-perfurados localizados na sua parte inferior, abaixo da cota zero, que podem ter sua perfuração finalizada no local da obra.
NOTA: Após a passagem dos cabos, os orifícios devem ser obstruídos para impedir a penetração de água no interior da ET. Essa obstrução pode ser realizada com espuma expansiva de poliuretano, massa de calafetagem, ou outro material indicado pelo fabricante da ET.
O piso de concreto deve possuir, como parte integrante, caixa de captação para conter o líquido isolante do transformador proveniente de eventual vazamento, mesmo quando a ET for fornecida com transformador a seco.
A caixa de captação deve ser dimensionada para conter 100% do volume de líquido isolante de um transformador de potencia de 1000 kVA. Deve ainda ser construída de modo a prever a possibilidade da retirada desse líquido através de bomba de drenagem.
5.1.2. Proteção contra penetração de objetos sólidos e líquidos
A proteção contra a penetração de objetos sólidos e líquidos deve ser assegurada por um grau de proteção mínimo IP 23, de acordo com a ABNT NBR IEC 60529.
NOTA: O grau de proteção da ET pode ser reduzido quando a porta da ET é aberta, por exemplo, durante as atividades de operação, inspeção, etc.
5.1.3. Proteção contra impacto mecânico
O invólucro da ET deve possuir resistência mecânica adequada e suportar impactos mecânicos externos sobre as paredes, teto, portas e aberturas de ventilação com grau de proteção mínimo IK 10, de acordo com a IEC 62262.
NOTA: Impactos mecânicos acidentais acima desse valor (por exemplo, colisões de veículos) não são cobertas por esta norma e devem ser prevenidos, se necessário, por outros meios externos à ET.
5.1.4. Proteção contra incêndio
A ET deve ser provida com pelo menos um extintor de incêndio portátil do tipo dióxido de carbono ou pó químico seco, próprios para uso em fogos das classes B e C, com capacidade mínima dada na próxima tabela.
Capacidade mínima do extintor de incêndio
SUBSTÂNCIA
EXTINTORA DO EXTINTOR CAPACIDADE
Dióxido de carbono (CO2) 6 kg
Pó químico seco 4 kg
NOTAS:
1) As classes de fogo são assim definidas:
Classe B - Combustão em materiais com propriedade de queimarem somente em sua superfície, não deixando resíduos, como óleo, graxas, vernizes, tintas, gasolina, etc.;
2) O extintor deve ser posicionado próximo à porta de entrada, pelo lado interno, e fixado na parede a uma altura inferior a 1600 mm.
5.1.5. Corrosão
O concreto do invólucro deve resistir à deterioração sob as condições ambientais durante sua vida útil.
O concreto deve ser protegido contra os efeitos da penetração de água e ataques químicos. Se necessário, pode ser aplicado revestimento ou tratamento da superfície.
5.1.6. Portas
A parte frontal da ET é dotada de portas para acesso de pessoal e equipamentos.
As portas devem abrir para fora com um angulo mínimo de 90° e serem equipadas com dispositivo que as mantêm travadas na posição aberta.
As portas são dotadas de fechaduras resistentes a intempéries e suporte embutido para cadeado padrão CEB.
Devem ser fixadas placas com os dizeres “Perigo de Morte” e o respectivo símbolo, no lado externo das portas.
5.1.7. Aberturas de ventilação
A ventilação da ET deve ser realizada por convecção natural através de aberturas dimensionadas pelo fabricante, dotadas de venezianas e telas de proteção.
As aberturas de ventilação devem ser construídas e protegidas de forma a manter os mesmos graus de proteção IP e IK da ET.
As aberturas de ventilação podem fazer uso de tela metálica ou similar.
A fim de evitar a entrada de chuva, enxurrada e corpos estranhos, as aberturas para ventilação devem situar-se, no mínimo, 20 cm acima do piso exterior acabado.
5.1.8. Corredor de operação
A largura mínima do corredor de operação no interior da ET é de 800 mm.
As portas dos equipamentos, em qualquer posição aberta, não devem reduzir a largura do corredor para menos de 500 mm.
A proteção contra contato não intencional com as partes vivas deve ser assegurada por meio de obstáculos. Em particular, a aproximação física com o transformador deve ser impedida por meio de telas de arame.
A ET deve ser provida de iluminação artificial, com nível médio de iluminamento de 150 lux.
A(s) luminária(s) para essa finalidade deve(m) ser do tipo à prova de tempo, gases, vapores e pó.
A ET deve também possuir iluminação de segurança, com autonomia mínima de 2 (duas) horas, acionada manualmente.
As luminárias não devem ser localizadas sobre os equipamentos de alta tensão.
A ET deve ser provida com pelo menos uma tomada de 20 A com três pinos (dois pólos + terra), para uso geral, instalada em condulete e próxima à porta de entrada.
A tomada deve ser ligada com condutores de cobre protegidos por eletrodutos plásticos rígidos, em instalação aparente.
5.2. Chave Primária
As chaves primárias representam as chaves seccionadoras ou de transferência. São dispositivos de manobra e/ou proteção com três posições (aberta – fechada – aterrada), instalados imediatamente antes dos transformadores.
O tipo de chave primária a ser utilizada depende do arranjo da rede de distribuição subterrânea - RDS, conforme mostra a próxima tabela.
Tipo de chave primária utilizada
TIPO DE ARRANJO TIPO DE CHAVE PRIMÁRIA
Radial simples Chave seccionadora
Primário seletivo Chave de transferência automática
Anel aberto Chave de transferência manual
Os terminais de entrada da chave primária devem possibilitar a instalação de acessórios desconectáveis, bem como de pára-raios desconectáveis.
As chaves primárias devem atender as prescrições da ABNT NBR IEC 60694.
5.3. Transformador de Potência
Os transformadores padronizados para utilização na ET pré-fabricada podem ser do tipo a líquido isolante ou a seco.
Os transformadores devem possuir terminais de AT apropriados para ligação dos acessórios desconectáveis.
Deve ser garantido acesso seguro para as operações de troca de derivações (tap) do transformador e para inspeção.
O nível médio de ruído audível do transformador não deve exceder os níveis especificados na próxima tabela, aplicáveis a transformadores com ventilação natural.
Nível médio de ruído
TIPO DE TRANSFORMADOR
POTÊNCIA DO TRANSFORMADOR
(kVA)
NÍVEL MÉDIO DE RUÍDO (dB)
Seco 1000 500 60 64
De líquido isolante 1000 500 56 58
O atendimento a esses valores deve ser comprovado com a apresentação do relatório de ensaios realizados em conformidades com a ABNT NBR 7277.
Os transformadores devem atender as prescrições da ABNT NBR 10295, quando se tratar de transformador a seco e a ABNT NBR 5356, quando se tratar de transformador a líquido isolante.
5.4. Conjunto de Barramento de Distribuição em Baixa Tensão - CBT
O CBT é utilizado para abrigar as chaves fusíveis verticais tripolares para abertura em carga, responsáveis pela proteção e seccionamento dos circuitos secundários.
A ET Pré-fabricada faz uso de um CBT para uso interior com corrente nominal de 1800 A, sendo suas características dimensionais indicadas na próxima tabela, como valores orientativos.
Dimensões do CBT
TIPO CBT ALTURA (mm) LARGURA (mm) PROFUNDIDADE (mm)
1800 A 1250 940 500
O CBT deve atender as prescrições da NTD 3.37.
5.5. Condutores de Potência
Os condutores de potência devem atender as prescrições da ABNT NBR 6251, além da ABNT NBR 7286 ou ABNT NBR 7287, dependendo tratar-se de condutor com isolação em EPR ou XLPE, respectivamente.
5.5.1. Dimensionamento e instalação
NOTA: O raio mínimo de curvatura do cabo é de 12 vezes o seu diâmetro externo nominal.
Os condutores secundários, utilizados na interligação do transformado ao CBT, tanto das fases quanto do neutro, são unipolares, constituídos por condutores de cobre, têmpera mole, encordoamento classe 2, com isolação em XLPE ou EPR, ambos com isolamento para 0,6/1 kV, cobertura de PVC e temperatura para serviço contínuo de 90°C.
NOTA: O raio mínimo de curvatura do cabo é de 5 vezes o seu diâmetro externo nominal.
Os condutores, tanto secundários quanto primários, podem ser instalados em canaleta fechada ou ventilada, ou ainda em espaço de construção.
NOTAS:
1) São considerados espaços de construção os poços, galerias, pisos técnicos, pisos elevados, etc.
2) Os condutores primários e secundários devem estar fisicamente separados.
A seção dos condutores na saída dos transformadores consta na próxima tabela, que indica ainda a quantidade de condutores a serem utilizados por fase.
Seção dos condutores na saída dos transformadores
POTÊNCIA DO
TRANSFORMADOR SEÇÃO (mm2)
(kVA) fechada ou ventilada Cabos em canaleta
500 2 x 185
1000 4 x 185
NOTA: O condutor neutro deve possuir a mesma seção e a mesma quantidade de
cabos adotados para as fases.
Para garantir o máximo possível igual divisão de corrente entre os condutores ligados em paralelo numa mesma fase e no neutro, é necessário que esses condutores atendam aos seguintes critérios, simultaneamente:
a) tenham o mesmo comprimento;
b) tenham a mesma seção nominal;
c) sejam de mesmo material condutor;
d) tenham o mesmo tipo de isolação; e
e) tenham terminações iguais.
São duas as possíveis disposições dos condutores para garantir tanto o equilíbrio de corrente, quanto de tensão:
a) Condutores justapostos em trifólio
Trata-se da solução técnica mais satisfatória.
Os cabos-fase de um mesmo grupo são dispostos em forma trapezoidal. Mantém-se entre dois grupos consecutivos uma distância equivalente ao dobro do diâmetro externo do cabo.
A figura 4 ilustra esta disposição.
b) Condutores justapostos na horizontal
L1 L2 L3+N L3 L2 L1+N L1 L2 L3+N L3 L2 L1+N . . .
Os cabos de um mesmo grupo são dispostos lado a lado num mesmo plano. Mantêm-se entre dois grupos consecutivos uma distância equivalente a um diâmetro externo do cabo.
A figura 5 ilustra esta disposição.
NOTA: A adoção desses procedimentos propicia uma divisão semelhante da corrente entre os condutores, com diferença não superior a 10%, importante para garantir a operação adequada da proteção
5.5.2. Identificação
Os condutores fase dos circuitos primários e secundários devem ser identificados através da aplicação de fitas plásticas isolantes coloridas sobre suas coberturas externas, com as seguintes cores:
a) fase A: Azul escuro
b) fase B: Branca
c) fase C: Vermelha
Para a identificação devem ser aplicadas, no mínimo, 3 voltas sobrepostas da fita isolante colorida envolvendo todo o diâmetro do condutor.
O condutor neutro deve ser identificado pela cor azul-clara da sua cobertura externa.
A identificação deve ser efetuada nos seguintes locais da ET:
a) nos condutores de entrada e saída das chaves primárias;
b) nos condutores de entrada e saída dos transformadores;
c) nos condutores de entrada e saída do CBT.
Por se tratar de cabo nu, os condutores de proteção e de equipotencialidade são identificados pela ausência da isolação.
A ET deve ser provida de uma placa de identificação em aço inoxidável (ou outro material comprovadamente resistente), instalada em lugar visível do seu interior, na qual devem ser marcadas de forma legível e indelével, as seguintes informações:
a) nome ou marca do fabricante;
b) designação da referência ou tipo da et;
c) número de série de fabricação;
d) ano de fabricação;
e) massa total da et em kg;
f) normas aplicadas.
Devem ser fixadas placas com os dizeres “Perigo de Morte” e um símbolo “Caveira”, conforme ilustra a figura 6, em local visível do lado externo de todas as faces da ET e na porta de acesso.
5.7. Sistema de aterramento interno à ET:
A ET deve ser fornecida com os condutores de proteção, condutores de equipotencialização e o terminal de aterramento principal devidamente instalados.
5.7.1. Condutor de proteção
O condutor de proteção é utilizado para a ligação das massas dos equipamentos elétricos ao terminal de aterramento principal.
NOTA: Massa de uma instalação elétrica é a parte condutora que pode ser tocada e que normalmente não é viva, mas pode tornar-se viva em condições de falta.
O condutor de proteção é constituído por cabo de cobre nu e deve efetuar a equipotencialização dos seguintes componentes da ET:
a) carcaças metálicas das chaves primárias e do CBT;
b) tanque do transformador a líquido isolante e suporte do transformador seco;
c) cada um dos cubículos em invólucros metálicos, mesmo que estejam acoplados;
d) blindagem metálica dos condutores primários.
As seções dos condutores de proteção dependem dos componentes da ET que estão sendo aterrados, bem como da seção dos condutores fase, conforme indica a próxima tabela.
Seção mínima dos condutores de proteção
COMPONENTE DA ET
MAIOR SEÇÃO DO CONDUTOR FASE
(mm2)
SEÇÃO DO CONDUTOR DE
PROTEÇÃO (mm2) Chave primária
Transformador
Blindagem de condutores Blindagem de
desconectáveis
35 35
de 95 a 185 95
Invólucro do CBT Barra de neutro do CBT
Até 35 35
de 95 a 185 95
240 120
300 150
NOTAS:
1) A seção do condutor fase do transformador refere-se ao condutor do lado de baixa tensão;
2) O condutor de proteção deve ser ligado à carcaça dos equipamentos em um único ponto;
3) O condutor de proteção deve ser o mais curto e retilíneo possível;
4) Havendo mais de um CBT na ET, cada um deve ser individualmente aterrado;
5) As blindagens dos condutores primários devem ser aterradas apenas na ET, ou seja, em uma única extremidade.
5.7.2. Condutor de equipotencialidade
O condutor de equipotencialidade é utilizado para a ligação dos elementos condutores estranhos à instalação elétrica ao terminal de aterramento principal.
O condutor de equipotencialidade é constituído por cabo de cobre nu e deve efetuar a equipotencialização dos seguintes componentes da ET:
a) estruturas metálicas utilizadas nas paredes, piso, teto, venezianas, portas, etc.;
b) terminais de aterramento dos equipamentos de controle automático e controle remoto.
A seção mínima do condutor de equipotencialidade destes componentes é de 16 mm2.
Para as partes removíveis ou móveis, como portas de acesso e portas de equipamentos, deve-se utilizar cordoalha de cobre de seção mínima equivalente a 16 mm2.
5.7.3. Terminal de aterramento principal – TAP
O TAP deve ser constituído por barra de cobre nu, fixada à parede da ET por meio de suportes isolados, situados a 200 mm do piso, em local facilmente visível e acessível.
As dimensões mínimas do TAP devem ser: 50 mm de largura x 4,76 mm de espessura x 200 mm de comprimento.
Os seguintes componentes devem ser conectados ao TAP:
a) Condutores de proteção;
c) Bucha X0 do transformador de potência;
d) Condutor de proteção da rede primária, e
e) Condutor de aterramento.
NOTA: Exceto para os condutores de proteção da rede primária e do condutor de aterramento, a ET deve ser fornecida com todos esses componentes devidamente conectados ao TAP.
O TAP deve prover uma conexão mecânica e eletricamente confiável. Todos os condutores conectados ao TAP devem ser desconectáveis individualmente, exclusivamente por meio de ferramentas.
5.7.4. Conexões
Os condutores de proteção e de equipotencialidade devem ser contínuos, isto é, não devem ter em série nenhuma parte metálica da instalação, ou apresentarem qualquer emenda. A ligação desses condutores às massas dos equipamentos deve ser efetuada utilizando os próprios conectores de aterramento desses equipamentos.
Caso o equipamento não seja provido de conector próprio para aterramento, utilizar conector a compressão do tipo cabo-barra para essa finalidade.
O ponto de ligação das partes metálicas ao sistema de aterramento deve estar isento de corrosão, graxa ou tinta protetora.
5.7.5. Aterramento temporário
Devem ser previstas condições para a adoção de aterramento temporário pelo menos nos seguintes locais:
a) na chave primária, selecionando a posição de aterramento por meio da alavanca de operação; e
b) no barramento de cobre do CBT, fazendo uso do conjunto de aterramento rápido temporário para cubículos de baixa tensão.
NOTA: O terminal “terra” do conjunto de aterramento rápido temporário deve ser conectado ao TAP.
6. ENSAIOS
6.1. Ensaios de Tipo
Os ensaios de tipo devem ser realizados de acordo com a ABNT NBR IEC 60694, tendo por base a IEC 62271-202.
Em princípio, os ensaios de tipo devem ser realizados numa configuração representativa dos componentes de uma ET completa.
.
O desempenho de uma configuração particular pode ser comprovado pelos dados de ensaio de uma configuração similar.
A tabela seguinte indica os ensaios de tipo normalizados, informando ainda os seus propósitos.
Ensaios de tipo
ITEM ENSAIO PROPÓSITO DO ENSAIO
1 Ensaio dielétrico Verificar o nível de isolamento entre a chave primária e o transformador, e deste ao CBT.
2 Ensaio de elevação de temperatura
Demonstrar que o projeto do invólucro da ET opera satisfatoriamente e não prejudica a expectativa de vida dos seus
componentes.
3
Ensaio de suportabilidade a correntes de curta-duração e de pico dos circuitos principais e do aterramento
Demonstrar a capacidade dos circuitos de A.T. e de B.T. em suportar as correntes de curta-duração e de pico especificadas.
4 Ensaio de funcionamento Demonstrar a operação funcional satisfatória do conjunto montado na ET.
5 Ensaio de verificação do grau de proteção Verificar o grau de proteção IP da ET.
6 Ensaio mecânico Verificar o grau de proteção IK da ET, além da tensão mecânica causada por pressão do vento e por peso na cobertura.
7 Ensaio de ruído Verificar o nível de ruído audível da ET, comparativamente ao nível de ruído do transformador separado da ET.
Os componentes da ET devem ser ensaiados de acordo com suas normas específicas.
6.2. Ensaios de Rotina
Os ensaios de rotina devem ser realizados de acordo com a ABNT NBR IEC 60694, tendo por base a IEC 62271-202.
Os ensaios de rotina devem ser realizados em cada ET completamente montada.
A tabela seguinte indica os ensaios de rotina normalizados.
Ensaios de rotina
ITEM ENSAIO
1 Ensaio dielétrico
2 Ensaio nos circuitos auxiliares e de controle 3 Ensaio de funcionamento
6.3. Ensaios de campo
Após a instalação e antes da colocação em serviço, a ET deve ser inspecionada e ensaiada de forma a se verificar a conformidade com as prescrições desta norma.
Os ensaios de campo devem ser realizados nas instalações de baixa e alta tensão, tendo por base a NBR 5410 e NBR 14039, respectivamente, e deve compreender, nessa ordem:
a) inspeção visual;
b) ensaio de continuidade dos condutores de proteção e das ligações equipotenciais;
c) ensaio de resistência de isolamento dos cabos de potência;
d) ensaios recomendados pelos fabricantes da ET e dos equipamentos;
e) ensaio de funcionamento.
Adicionalmente, deve ser realizado ensaio para comprovação da continuidade elétrica entre piso, paredes e teto.
NOTA: Caso as proteções gerais na AT e na BT possuem ajustes, considera-se que
estes já tenham sido efetuados antes dos ensaios.
Os ensaios recomendados pelos fabricantes dos equipamentos devem ser realizados de acordo com as instruções fornecidas pelos próprios fabricantes.
Os seguintes equipamentos podem possuir recomendações de seus fabricantes para serem ensaiados após a sua montagem:
a) chaves primárias;
b) transformadores, e
c) CBT.
7. INSTALAÇÃO
7.1. Informações Preliminares
A massa da ET, em kg, deve ser declarada pelo fabricante e indicada na placa de identificação da ET.
As instruções para transporte e movimentação da ET devem ser fornecidas pelo fabricante.
Caso componentes individuais da ET possuam procedimentos específicos para transporte e/ou movimentação, instruções adicionais para esses itens devem ser fornecidas pelo fabricante da ET e incluídas nas instruções gerais.
O invólucro deve ser provido de suportes ou ganchos que possibilitem o içamento completo da ET.
As instruções devem citar o método preferencial para içamento seguro e a necessidade de remover os suportes e ganchos utilizados no içamento, caso não sejam apropriados para uso ao tempo.
Devem ser previstas medidas para evitar a deformação do invólucro da ET, que pode ser causada pelo içamento ou pelo transporte.
Quando a ET, para ser transportada, não é fornecida completamente montada, suas partes individuais devem ser claramente marcadas e fornecidos desenhos que possibilitem a montagem dessas partes em campo.
7.2. Preparo e Assentamento
As atividades construtivas no local de implantação da ET devem seguir as instruções de instalação do fabricante. Essas instruções devem conter orientações para a execução das seguintes atividades.
a) escavação e preparação do terreno;
b) confecção da base de assentamento;
c) ajuste e fixação da ET;
d) confecção das aberturas de passagem dos cabos, e
e) fechamento das aberturas de passagem dos cabos.
Após a passagem dos cabos, tanto de alta quanto de baixa tensão e de aterramento, os orifícios semi perfurados devem ser obstruídos para impedir a penetração de água no interior da ET.
Deve ser construída, ao redor da ET, calçada de concreto com no mínimo 600 mm de largura e sistema de drenagem adequado de modo a evitar o empoçamento de águas pluviais.
7.3. Sistema de Aterramento Externo à ET
A implantação do sistema de aterramento da ET deve ser precedida do respectivo projeto de aterramento elétrico, o qual deve considerar a segurança para pessoas e instalações dentro e fora da ET, tendo por base as normas ABNT NBR 7117 e ABNT NBR 15751.
O esquema de aterramento utilizado na rede de distribuição primária da CEB-D é o TNR conforme previsto na NBR 14039. Nesse esquema, o ponto neutro da alimentação na subestação de distribuição se encontra diretamente aterrado, e a partir dele origina o condutor de proteção com função combinada de neutro (PEN), que percorre todo o traçado da rede primária até a ET.
Portanto, o condutor neutro do sistema de distribuição, tanto do lado primário quanto do lado secundário, deve ser conectado ao TAP, sendo este conectado ao eletrodo de aterramento da ET.
7.3.1. Eletrodo de aterramento
O eletrodo de aterramento deve ser constituído por condutores de cobre nu, meio duro, dispostos horizontalmente a uma profundidade mínima de 500 mm a partir do nível da terraplenagem, acrescidos de hastes de aterramento.
O eletrodo de aterramento deve ser implantado somente após o terreno ter sido preparado e compactado para o assentamento da ET.
Os condutores de cobre devem circundar todo o perímetro da ET, formando assim uma malha na forma reticulada retangular, interligados a hastes de aterramento.
NOTA: Recomenda-se que os cabos de cobre sejam lançados frouxos (não
tensionados) de forma que a movimentação do condutor enterrado, devido a uma possível movimentação do solo, não produza esforços no restante da malha, ocasionando o rompimento das conexões ou do próprio condutor.
Os equipamentos da ET devem estar sobre a área ocupada pelo eletrodo de aterramento.
NOTA: A área ocupada pelo eletrodo de aterramento pode exceder os limites físicos da ET.
Recomenda-se uma resistência da ordem de grandeza de 10 ohms, como forma de reduzir os gradientes de potencial no solo. Entretanto, o arranjo e as dimensões do sistema de aterramento são mais importantes que o próprio valor da resistência de aterramento.
NOTAS:
1) O valor de 10 ohms se refere à resistência exclusiva da malha de aterramento, ou seja, com os condutores PEN desligados;
2) Cabe ao projetista a responsabilidade pelo dimensionamento do sistema de aterramento.
As hastes de aterramento devem ser do tipo aço revestida de cobre com dimensões mínimas de 15 mm de diâmetro e 2400 mm de comprimento, e espessura do revestimento de 254 µm.
A distância mínima entre as hastes de aterramento deve corresponder ao comprimento efetivo de uma haste.
A interligação entre as hastes de aterramento deve ser feita com cabo de cobre nu, meio duro, com seção mínima de 50 mm².
conectores, estes podem ser do tipo efeito elástico ou parafuso fendido, porém protegidos com massa calafetadora.
As conexões na malha de aterramento não são providas de caixas de inspeção.
O condutor de aterramento, responsável pela interligação do TAP ao eletrodo de aterramento, deve ser tão curto e retilíneo quanto possível, isento de emenda e de qualquer dispositivo que possa causar sua interrupção. Deve ser de cobre nu com seção não inferior a 50 mm2.
7.3.2. Melhoria da resistência de aterramento
Havendo necessidade de melhorar a resistência do eletrodo de aterramento, os seguintes métodos podem ser empregados:
a) aumento da quantidade de hastes;
A quantidade de hastes de aterramento a serem acrescidas à malha original é limitada pela disponibilidade de espaço físico que circunda a ET e que seja acessível à cravação das hastes.
A interligação das hastes adicionais à malha de aterramento deve ser efetuada com condutor de cobre de mesma seção utilizada na malha original.
b) utilização de hastes profundas;
Este método faz uso de hastes emendáveis que possuem rosca e luva de emenda.
As hastes são uma a uma cravadas no solo por um bate-estacas. Dependendo das condições do terreno, é possível atingir até 18 m de profundidade.
c) tratamento químico do solo ;
O tratamento químico do solo pode ser efetuado com bentonita ou gel. Em ambos os casos, a aplicação deve seguir os procedimentos recomendados pelo fabricante.
d) método misto.
Uma combinação dos métodos anteriores pode ser adotada para se obter a melhoria da resistência de aterramento pretendida.
NOTAS:
1) Embora o aumento do diâmetro da haste possa conduzir a uma redução da resistência de aterramento, esse método não deve ser empregado por ser considerado desvantajoso economicamente.
A necessidade pela melhoria da resistência do eletrodo de aterramento e o método empregado para alcançá-la devem ser registrados na planta “como construído”.
7.4. Colocação em Serviço
A ET somente pode ser energizada após a realização dos ensaios de campo descritos em 6.3 e depois de atualizado o cadastro da CEB-D, tendo como base o
projeto “como construído”.
7.5. Documentação da Instalação
7.5.1. Condições gerais
Toda documentação da ET deve ser em língua portuguesa, sendo permitido o uso de línguas estrangeiras adicionais.
A ET deve ser fornecida com os seguintes documentos, no mínimo:
a) esquemas unifilares;
b) plantas;
c) memorial descritivo; e
d) instruções do fabricante.
Após concluída a ET, estes documentos devem ser revisados e atualizados de forma a corresponder fielmente ao que foi executado, sendo então denominados
“como construído” ou “as built”.
O prontuário das instalações, conforme exige a NR 10, deve ser acondicionado em um porta-documentos de material não condutor, o qual deve ser fixado no lado interno da parede da ET, próximo à porta de acesso.
7.5.2. Esquema unifilar
O esquema unifilar deve incluir o circuito de alta e baixa tensão e apresentar as principais características da instalação a partir da entrada da rede de distribuição subterrânea na ET, incluindo:
a) a numeração de cada circuito primário;
b) a indicação do pára-raios, quando existente;
c) a indicação da corrente nominal e tipo de chave primária;
d) a potência e tipo de transformador;
e) a indicação dos tipos de acessórios desconectáveis;
f) a identificação de cada circuito secundário que sai da ET, com as correntes nominais dos fusíveis NH correspondentes;
g) a seção dos condutores dos circuitos primários e secundários.
Os esquemas unifilares de alta e baixa tensão podem ser desenhados juntos.
7.5.3. Plantas
As plantas correspondem aos desenhos dos projetos elétrico e civil, os quais devem ser elaborados, considerando:
a) plantas exclusivas para cada um dos projetos básicos (elétrico e civil);
b) projetos desenvolvidos sobre uma mesma planta básica;
c) plantas, cortes e vistas plotadas em folhas de formato A4, A1 ou A0;
d) vistas e cortes na escala 1:25.
7.5.4. Memorial descritivo
O memorial descritivo deve atender os preceitos da NBR 5410 e NBR 14039, bem como ao item 10.3.9 da NR 10.
Um modelo desse documento para as ET padronizadas pela CEB consta na NTD 1.05.
7.5.5. Instruções do fabricante
A ET deve ser fornecida com as instruções consideradas relevantes pelo fabricante, incluindo, no mínimo, instruções sobre:
a) transporte;
b) armazenamento;
c) instalação;
d) operação, e
e) manutenção.
NOTA: Estas instruções devem ser fornecidas antes da entrega da ET.
8. PROPOSTAS DE FORNECIMENTO
8.1. Informações do Proponente
Para efeito de licitação, as propostas de fornecimento devem apresentar, no mínimo, as seguintes informações:
a) características nominais e condições de serviço, conforme capítulo 4;
b) certificados dos ensaios de tipo;
c) características construtivas, tais como:
— massa de cada unidade de transporte;
— massa total da ET;
— desenhos com dimensões da ET, do cubículo de média tensão, do transformador e do CBT;
— informações sobre a disposição de conexões externas;
— esquema de iluminação interna;
— desenhos das grades de ventilação;
— desenho da placa de identificação.
d) instruções para transporte, armazenamento, instalação, operação e manutenção;
e) instruções para execução de ensaios de campo.
8.2. Informações da contratante
Cabe à CEB-D prestar as informações seguintes para o perfeito fornecimento do produto:
a) cor da pintura externa;
b) tipo e características elétricas da chave primária;
c) tipo e características elétricas do transformador de potência;
9. FIGURAS
Figura 1
Arranjo ilustrativo da ET
H2 H3
X0 X1 X2 X3
CU B ICULO B LINDA DO COM P A CT O M T DE E NT RA DA E P ROT E Ç Ã O P A DR Ã O C E B -D E S P A ÇO P A R A O Q UA DR O DE B A IX A T E N S Ã O C U B IC U L O B L IN D A D O PA D R Ã O C EB -D H1
VISTA POSTERIOR
PLANTA CORTE A-A
VISTA FRONTAL
A
Figura 2
Arranjo ilustrativo da ET
C AI XA D E MED ID O R E S
VISTA FRONTAL CORTE A-A
PLANTA VISTA LATERAL H1 H2 H3 X0 X1 X2 X3
CUBICULO BLINDADO COMPACTOS MT DE ENTRADA E PROTEÇÃO PADRÃO CEB-D
TAMPA PARA ACESSO AO FOSSO DE CABOS
ELETRODUTO INVIOLÁVEL
CUBICULO BLINDADO COMPACTOS MT DE ENTRADA E PROTEÇÃO PADRÃO CEB-D C AI XA D E MED ID O R E S ELETRODUTO INVIOLÁVEL
ESPAÇO PARA O QUADRO DE BAIXA TENSÃO
A
Figura 3
FIGURA 4 Cabos em paralelo na disposição em trifólio
NOTAS:
a) Material alumínio, leve e altamente resistente às intepéries e a corrosão;
b) “PERIGO DE MORTE”, gravado na cor vermelha, a caveira e “ALTA
TENSÃO” na cor preta e o fundo na cor;
c) Espessura da placa 1,0 mm ou (16 urg);
d) Dimensões das letras (largura x altura):
- 35x35 mm, “PERIGO DE MORTE”
- 20x20 mm, “ALTA TENSÃO”;
e) Cotas em milímetros.
Figura 6
Exemplo de placa de advertência
10. BIBLIOGRAFIA
Na aplicação desta NTD pode ser necessário consultar as normas e documentos apresentados a seguir:
ABNT NBR 5356 Transformadores de potência
ABNT NBR 5738 Moldagem e cura de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 5739 Ensaio de compressão de corpos de prova cilíndricos ABNT NBR 6118 Projeto de estruturas de concreto: procedimento
ABNT NBR 6251 Cabos de potência com isolação extrudada para tensões de 1 a 35 kV - Requisitos construtivos
PERIGO DE
MORTE
ABNT NBR 7117 Medição da resistividade e determinação da estratificação do solo
ABNT NBR 7211 Agregado para concreto: especificação
ABNT NBR 7277 Transformadores e reatores – Determinação do nível de ruído ABNT NBR 7286 Cabos de potência com isolação extrudada de borracha
etileno-propileno (EPR) para tensões de 1 kV a 35 kV – Requisitos de desempenho
ABNT NBR 7287 Cabos de potência com isolação sólida extrudada de polietileno reticulado (XLPE) para tensões de 1 até 35 kV, com cobertura. ABNT NBR 7480 Barras e fios de aço destinado a armaduras de concreto armado ABNT NBR 7481 Tela de aço destinado a armaduras de concreto armado
ABNT NBR 8953 Concreto estrutural: classificação por grupos de resistência ABNT NBR 9062 Projeto e execução de estrutura de concreto pré-moldado ABNT NBR 10295 Transformadores de potência secos – Especificação
ABNT NBR 10860 Chaves tripolares para redes de distribuição - Operação em carga.
ABNT NBR 11173 Projeto e execução de argamassa armada
ABNT NBR 14039 Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV
ABNT NBR 15749 Medição de resistência de aterramento e de potenciais na superfície do solo em sistemas de aterramento
ABNT NBR 15751 Sistemas de aterramento de subestações – Requisitos ABNT NBR IEC
60529 Graus de proteção para invólucros de equipamentos elétricos (código IP) ABNT NBR IEC
60694 Especificações comuns para normas de equipamentos de manobra de alta-tensão e mecanismos de comando IEC 62262 Degrees of protection provided by enclosures for electrical
equipment against external mechanical impacts (IK code) IEC 62271 - Part
202 High-voltage/low-voltage prefabricated substation
NTD 1.05 Critérios de projeto e padrões de construção de estações transformadoras
NTD 3.37 Conjunto de barramento de distribuição em baixa tensão – CBT
NR 10 Segurança em instalações e serviços em eletricidade
