Pára-raios de média tensão tipo 3EK4 com invólucro de silicone Answers for energy. Desempenho excelente do 3EK4 devido ao seu exclusivo invólucro tipo Cage Design™ 3EK4 – Dimensões do invólucro (IEC) B C F J K Resumo das vantagens 2 ■ Excelência A excelente relação do 3EK4 entre desempenho e peso a níveis elétrico e mecânico estabelece padrões totalmente novos. ■ Segurança O design comprovado do 3EK4, Cage Design™, oferece um desempenho excepcional em matéria de segurança. ■ Durabilidade Com o respectivo invólucro de silicone de elevada qualidade moldado diretamente nos blocos varistores de óxido de zinco (MOV), o pára-raios tipo 3EK4 caracteriza-se pela prevenção de descargas parciais e pela máxima proteção contra a penetração de umidade, garantindo uma longa vida útil. M R Invólucro Cage Design™ do 3EK4 Rosca M12 em aço inoxidável Porca e arruela em aço inoxidável Grampo standard em aço inoxidável Cobertura terminal em aço inoxidável Encaixe terminal Invólucro de silicone diretamente moldado Varistor de óxido metálico (MOV) Hastes de PRFV* Encaixe terminal Cobertura terminal em aço inoxidável Porca e arruela em aço inoxidável Rosca M12 em aço inoxidável *PRFV: plástico reforçado com fibra de vidro ■ A melhor escolha em termos de proteção Os descarregadores de sobretensão (também conhecidos como “páraraios”) tipo 3EK4 da Siemens representam a melhor escolha em termos de segurança contra sobretensões em sistemas de distribuição de média tensão, apresentando tensões nominais (Ur) apropriadas para tensões máximas de sistema (Um) de até 40,5 kV. ■ Design de excelência A característica mais inovadora do 3EK4 é o Cage Design™ da Siemens: as hastes de plástico ultra resistentes e reforçadas com fibra de vidro são usadas para proporcionar uma maior resistência mecânica e otimizar a relação entre o desempenho e peso. O Cage Design™ se caracteriza ainda por um invólucro polimérico (100 % silicone) moldado/vulcanizado diretamente sobre os blocos varistores de óxido metálico (MOV). Esta moldagem é feita por injeção a alta pressão e a elevadas temperaturas suprimindo assim de forma eficaz, as descargas parciais e a penetração de umidade. ■ Qualidade superior A borracha de silicone de alta qualidade presente nos descarregadores Siemens, além de ser totalmente resistente à exposição a radiação ultravioleta (raios UV), tem características hidrófobas, isto é, propriedade de repelir a água e todo o tipo de poluição. É também resistente ao ozônio e a todos os solventes orgânicos e inorgânicos comuns, bem como a produtos de limpeza. Tudo isto resulta em excelentes características contra ambientes contaminados e/ou poluídos e torna o 3EK4 perfeito para aplicações em qualquer ambiente, incluindo áreas industriais, litorâneas ou desérticas. Adicionalmente tampouco sofrem quaisquer efeitos de envelhecimento. Os blocos varistores de óxido metálico usados nos descarregadores Siemens proporcionam excelentes valores de tensão residual para impulsos atmosféricos e manobras, protegendo os transformadores de distribuição. Todas estas características e propriedades fazem com que os descarregadores tipo 3EK4 de Siemens representem um ativo de longa duração e com os mais baixos custos de ciclo de vida útil. ■ Segurança superior A Siemens acredita que a segurança é de suma importância e, por isso, utilizamos um invólucro em 100 % silicone com propriedades totalmente não inflamáveis e retardantes de fogo. Além do mais, o teor de material combustível na estrutura de fibra de vidro é extremamente baixo, reduzindo assim o risco de qualquer incêndio. Os descarregadores tipo 3EK4 foram também submetidos a todos os ensaios de tipo requeridos nas últimas revisões das normas internacionais aplicáveis e passou distintamente no ensaio de tipo de curto-circuito (modo de falha) de acordo com a edição 2.1 da norma IEC 60099-4. Neste ensaio, utilizando o chamado método de pré-falha (em que não se utilizam fios-fusíveis), o descarregador demonstrou com total êxito o seu comportamento seguro em condições de falhas realistas. O 3EK4 garante a segurança do pessoal técnico e do público em geral, como também a segurança dos outros equipamentos e da rede elétrica. 3 Descarregadores tipo 3EK4 de acordo com a norma IEC 60099-4 Corrente de descarga nominal In 8/20 μs 10 kA Classe de descarga de linha (LDC) 1 Tensão de operação contínua máxima (Uc ou MCOV) 28,8 kV Tensão nominal (Ur) 36 kV Impulso de corrente de longa duração 2 ms 325 A Suportabilidade a alta corrente de curto-circuito 20 kA Suportabilidade a baixa corrente de curto-circuito 600 A Impulso de alta corrente 4/10 μs 100 kA Carga específica de longa duração SLL (Mstat) 175 Nm Carga específica de curta duração SSL (Mdyn) 250 Nm Capacidade de absorção de energia (térmica) 3,5 kJ/kVr Tabela 1: Dados técnicos gerais relativos ao descarregador tipo 3EK4 Tensão máxima para o equipamento Um Tensão suportável nominal Sistema com neutro a impulso atmosférico solidamente ligado à terra [kV] [kV] 2,75 30; 45; 60 3EK4 030-.C.. Sistema com neutro isolado Sistema com neutro ligado à terra por impedância Sistema com neutro ressonante e ligado à terra 3EK4 060-.C.. 3EK4 030-.C.. 3EK4 060-.C.. 3,6 20; 40 3EK4 030-.C.. 3EK4 060-.C.. 3EK4 030-.C.. 3EK4 060-.C.. 5,5 45; 60; 75 3EK4 060-.C.. 3EK4 090-.C.. 3EK4 060-.C.. 3EK4 090-.C.. 7,2 40; 60 3EK4 060-.C.. 3EK4 090-.C.. 3EK4 090-.C.. 3EK4 090-.C.. 8,25 60; 75; 95 3EK4 090-.C.. 3EK4 120-.C.. 3EK4 090-.C.. 3EK4 120-.C.. 12 60; 75; 95 3EK4 090-.C.. 3EK4 150-.C.. 3EK4 120-.C.. 3EK4 150-.C.. 15,5 75 3EK4 120-.C.. – 3EK4 150-.C.. – 15,5 85; 110 3EK4 120-.C.. 3EK4 210-.C.. 3EK4 150-.C.. 3EK4 210-.C.. 17,5 75 3EK4 150-.C.. – 3EK4 180-.C.. – 17,5 95 3EK4 150-.C.. 3EK4 220-.C.. 3EK4 180-.C.. 3EK4 220-.C.. 24 95 3EK4 210-.C.. – 3EK4 240-.C.. – 24 125; 145 3EK4 210-.C.. 3EK4 300-.C.. 3EK4 240-.C.. 3EK4 300-.C.. 25 125; 145 3EK4 210-.C.. 3EK4 315-.C.. 3EK4 250-.C.. 3EK4 315-.C.. 27 95 3EK4 210-.C.. – 3EK4 270-.C.. – 27 125 3EK4 210-.C.. – 3EK4 270-.C.. – 27 150 3EK4 210-.C.. 3EK4 360-.C.. 3EK4 270-.C.. 3EK4 360-.C.. 30 160 3EK4 240-.C.. – 3EK4 300-.C.. – 36 145 3EK4 300-.C.. – 3EK4 360-.C.. – 36 170 3EK4 300-.C.. – 3EK4 360-.C.. – 38 125 3EK4 300-.C.. – – – 38 150 3EK4 300-.C.. – – – 38 200 3EK4 300-.C.. – – – 40,5 190 3EK4 315-.C.. – – – Tabela 2: Descarregadores tipo 3EK4 típicos para tensões de sistema em conformidade com a norma IEC 60099-4 4 Tensão por unidade [V/Ur] 1,25 Pré-aquecido a 40 °C Pré-aquecido a 60 °C e carregado com um impulso de alta corrente (100 kA a 4/10 μs), anterior à sobretensão temporária (TOV) 1,20 1,15 1,10 1,05 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0,1 1 10 100 Tempo em segundos 1000 Tabela 3: Curva de tensão a frequência industrial versus tempo (U-t) de acordo com a IEC Tensão Tensão de nominal operação Ur contínua Uc Modelo Valores máximos das tensões residuais para diferentes formas de ondas e correntes 8/20 µs 8/20 µs 8/20 µs 8/20 µs 30/60 µs 1 kA 5 kA 10 kA 20 kA 500 A [kV] [kV] [kV] [kV] [kV] Distância de flash-over Suportabilidade do invólucro Altura A (ver fig. 1) Largura Distância L de escoa- Peso (ver fig. 1) mento líquido [mm] Tensão suportável de Tensão suportável frequência industrial, a impulso 1 min, atmosférico sob chuva 1,2/50 µs [kV] [kV] [mm] [mm] [mm] [kg] [kV] [kV] 3 2,4 3EK4 030-1CB3 6,5 7,4 8,0 9,1 6,1 98 57 24 96 92 225 0,8 6 4,8 3EK4 060-1CB3 13,0 14,8 15,9 18,3 12,2 98 57 24 96 92 225 0,9 9 7,2 3EK4 090-1CC3 19,6 22,2 23,9 27,4 18,4 138 80 33 137 92 310 1,2 12 9,6 3EK4 120-1CC3 26,1 29,6 31,8 36,6 24,5 138 80 33 137 92 310 1,3 15 12,0 3EK4 150-1CF4 32,6 37,0 39,8 45,7 30,6 170 99 41 160 111 550 1,6 18 14,4 3EK4 180-1CJ4 39,1 44,4 47,7 54,9 36,7 212 123 51 204 111 690 2,0 21 16,8 3EK4 210-1CJ4 45,6 51,8 55,7 64,0 42,9 212 123 51 204 111 690 2,1 22 17,6 3EK4 220-1CJ4 47,8 54,2 58,3 67,0 44,9 212 123 51 204 111 690 2,1 24 19,2 3EK4 240-1CK4 52,2 59,1 63,6 73,1 49,0 242 140 58 234 111 820 2,3 25 20,0 3EK4 250-1CK4 54,3 61,6 66,3 76,2 51,0 242 140 58 234 111 820 2,3 27 21,6 3EK4 270-1CM4 58,7 66,5 71,6 82,3 55,1 278 161 67 270 111 960 2,7 30 24,0 3EK4 300-1CM4 65,2 73,9 79,5 91,4 61,2 278 161 67 270 111 960 2,8 31,5 25,2 3EK4 315-1CM4 68,4 77,6 83,5 96,0 64,3 278 161 67 270 111 960 2,8 33 26,4 3EK4 330-1CR4 71,7 81,3 87,5 101,0 67,3 330 191 79 320 111 1.200 3,2 36 28,8 3EK4 360-1CR4 78,2 88,7 95,4 110,0 73,5 330 191 79 320 111 1.200 3,3 Tabela 4: Modelos e dados técnicos gerais dos 3EK4s (outras tensões disponíveis mediante requisição) 5 Acessórios para os descarregadores tipo 3EK4 Ilustrações em 3-D dos modelos mais comuns 36 H* 36 M12 M12 Figura 2: descarregador tipo 3EK4 com os acessórios P12, P31 e M81 W* Figura 1: dimensões totais dos descarregadores 3EK4 *consultar a tabela 4 6 Figura 3: descarregador tipo 3EK4 com o acessório P21 14,2 14,2 69,6 27 69,6 27 202 158,7 14 41 5 12, Figura 5: suporte isolante NEMA para Ur > 15 kV Código do acessório P12 (peso 0,35 kg) 156 Figura 6: suporte isolante DIN para Ur ≤ 15 kV Código do acessório P22 (peso 0,85 kg) 17 26 50 17 26 14,5 12 50 5 12, Figura 4: suporte isolante NEMA para Ur ≤ 15 kV Código do acessório: P12 (peso 0,25 kg) 152 14,5 91 91 20 20 108 12 14 44 41 44 200 Figura 7: suporte isolante DIN para Ur > 15 kV Código do acessório P22 (peso 1 kg) 7 Acessórios para os descarregadores tipo 3EK4 8 14,5 12 14 50 26 60 14 15 197 152 202 20 30 14 152 Figura 8: suporte metálico DIN (galvanizado a quente) Código do acessório P21 (peso 0,6 kg) Figura 9: suporte metálico NEMA (galvanizado a quente), 8 mm de espessura, Código do acessório P11 (peso 0,6 kg) 75 37 16 13 25 4 14 0 5 33 13 20 12, 227 20 254 Figura 10: placa-base para montagem Código do acessório Q81 (peso 1,6 kg) 8 40 Figura 11: suporte em L Código do acessório M12 (peso 0,1 kg) 106 36 57 máx 15 61 Figura 12: capa protetora contra pássaros Código do acessório M81 (peso 42 g) cabo, com 8… cabo, com 14 … 14 18 M12 Figura 13: grampo de linha Código do acessório M11 (peso 0,1 kg) 13,1 Figura 14: desligador automático Código do acessório P31 (peso 0,1 kg) 13,1 455 Figura 15: cabo isolado para ligação à terra, Código do acessório R51 (peso 0,1 kg), seção transversal do condutor de 16 mm2 9 Distâncias a a b Figura 16: distâncias entre o pára-raios e a terra Ur kV a (centro-centro) mm b (centro-terra) mm 3 140 90 6 140 90 9 170 120 12 170 120 15 210 130 18 220 145 21 240 165 22 250 175 24 270 185 25 280 190 27 290 205 30 320 225 31,5 330 235 33 340 245 36 370 265 Tabela 5: distâncias mínimas recomendadas 10 Informações gerais para a compra Modelo do descarregador com acessórios 3 E K 4 Utilização interna 3 E K 4 Tensão nominal em kV x 10 – 120 – 1 C C 3 –Z M81 P12 P31 120 – Classificação, corrente de descarga nominal 10 kA 1 Norma IEC 60099-4 com terminais em rosca métrica M12 C Dimensões do invólucro, linha de fuga 225 mm B 310 mm C 550 mm F 690 mm J 820 mm K 960 mm M 1200 mm R Formato das saias Saias alternadas Perfil 1 (apenas para os invólucros B e C) 3 Saias alternadas Perfil 2 (apenas para os invólucros F, J, K, M e R) 4 Acessórios* Z Terminal de linha Grampo de linha M11 Suporte em L M12 Cabo isolado L = 455 mm R51 M81 Capa protetora contra pássaros Terminal de terra Suporte metálico NEMA (aço galvanizado a quente) P11 P12 Suporte isolante NEMA Suporte metálico DIN (aço galvanizado a quente) P21 Suporte isolante DIN P22 P31 Desligador automático Cabo isolado de ligação à terra L = 455 mm R51 Placa-base para montagem circular de Ø 200–254 mm Q81 *Outras peças adicionais disponíveis mediante pedido e nem todas as combinações são possíveis Acessórios standard com ■ ■ Terminal de linha: rosca M12, grampo, arruela e porca standard Terminal de terra: rosca M12, arruela e porca 11 Os editores e direitos autorais © 2010: Siemens AG Energy Sector Freyeslebenstrasse 1 91058 Erlangen, Alemanha Siemens AG Energy Sector Power Transmission Division High Voltage Products Nonnendammallee 104 13629 Berlin, Alemanha www.siemens.com/energy/arrester-download Por favor, contate-nos: Telefone: +49 30 3 86-33 222 Fac-símile: +49 30 3 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