Valores de carga segundo a norma de produto IEC 61537:2006
Na Alemanha, a DIN EN 61537:2007 09 «Sistemas de encaminhamento de cabos e condutores; sistemas de suporte de cabos para instalações elétricas» é a tradução atualmente em vigor da IEC 61537:2006. Estabelece os requisitos e ensaios aplicáveis aos sistemas de caminho de cabos destinados a suportar e alojar cabos e condutores, bem como outros equipamentos elétricos em instalações elétricas ou sistemas de comunicação.
FAQs – Requisitos de acordo com a norma de produto
Quais são os requisitos gerais aplicáveis aos sistemas de caminho de cabos e onde estão estabelecidos?
Quais são os requisitos de ensaio aplicáveis aos sistemas de caminho de cabos?
Como devem ser identificados os sistemas de caminho de cabos?
Que informações devem constar das instruções de montagem dos sistemas de caminho de cabos?
Que informações sobre os troços dos caminhos de cabos devem constar das instruções de montagem?
Classificação
Todos os sistemas de caminho de cabos são classificados, de acordo com o capítulo 6 da norma de produto IEC 61537, através de um sistema numérico. Este sistema permite ao utilizador identificar facilmente as características de um sistema de caminho de cabos.
| 6.1 | Material |
|---|---|
| 6.1.1 | Componente metálico |
| 6.1.2 | Componente não metálico |
| 6.1.3 | Construção mista |
| 6.2 | Resistência à propagação da chama |
|---|---|
| 6.2.1 | Propagador de chama |
| 6.2.2 | Não propagador de chama |
| 6.3 | Propriedade de condutividade elétrica |
|---|---|
| 6.3.1 | Sem propriedades de condutividade elétrica |
| 6.3.2 | Com propriedades de condutividade elétrica |
| 6.4 | Condutividade elétrica |
|---|---|
| 6.4.1 | Componente do sistema eletricamente condutor |
| 6.4.2 | Componente do sistema eletricamente não condutor |
| 6.5 | Corrosão/Revestimentos |
|---|---|
| 6.5.1 | Componentes do sistema não metálicos |
| 6.5.2 | Aço com revestimento metálico de superfície ou aço inoxidável |
Classes 0 – 9D
| Classe | Substância de referência e tratamento da superfície |
|---|---|
| 0a | nenhuma |
| 1 | Revestimento galvanizado de zinco com uma espessura mínima da camada de 5 µm |
| 2 | Revestimento galvanizado de zinco com uma espessura mínima da camada de 12 µm |
| 3 | Galvanização por imersão a quente (galvanização contínua em banda), de acordo com o grau 275, conforme as normas EN 10327 e EN 10326 |
| 4 | Galvanização por imersão a quente (galvanização contínua em banda), de acordo com o grau 350, conforme as normas EN 10327 e EN 10326 |
| 5 | Galvanização a quente (galvanização por peças) com uma espessura mínima da camada de 45 µm, de acordo com a ISO 1461 |
| 6 | Galvanização a quente (galvanização por peças) com uma espessura mínima da camada de 55 µm, de acordo com a ISO 1461 |
| 7 | Galvanização a quente (galvanização por peças) com uma espessura mínima da camada de 70 µm, de acordo com a ISO 1461 |
| 8 | Galvanização a quente (galvanização por peças) com uma espessura mínima da camada de 85 µm, de acordo com a ISO 1461 (normalmente aço silicioso de alta liga) |
| A9 | Aço inoxidável fabricado em conformidade com a ASTM: A240/A 240M - 95a, designação S30400, ou com a EN 10088, grau 1-4301, sem tratamento de acabamentob |
| 9b | Aço inoxidável fabricado em conformidade com a ASTM: A240/A 240M - 95a, designação S30400, ou com a EN 10088, grau 1-4404, sem tratamento de acabamentob |
| 9c | Aço inoxidável fabricado em conformidade com a ASTM: A240/A 240M - 95a, designação S30400, ou com a EN 10088, grau 1-4301, com tratamento de acabamentob |
| 9d | Aço inoxidável fabricado em conformidade com a ASTM: A240/A 240M - 95a, designação S30400, ou com a EN 10088, grau 1-4404, com tratamento de acabamentob |
a Para materiais que não possuam uma classificação declarada de resistência à corrosão. b O processo de tratamento final é utilizado para melhorar a proteção contra a corrosão por frestas e a contaminação de outros aços. | |
| 6.5 | Corrosão/Revestimentos |
|---|---|
| 6.5.3 | Liga de alumínio ou outros metais |
| 6.5.4 | Com revestimento metálico e orgânico |
| 6.6 | Temperaturas |
|---|---|
| 6.6.1 | Temperatura mínima -50 °C / -40 °C / -20 °C / -15 °C / -5 °C / +5 °C |
| 6.6.2 | Temperatura máxima +150 °C / +120 °C / +105 °C / +90 °C / +60 °C / +40 °C |
| 6.7 | Perfuração da superfície de base ao longo do troço do caminho de cabos em chapa |
|---|---|
| A | ≤ 2 % |
| B | > 2 % |
| C | > 15 % |
| D | > 30 % (IEC 60364 5 52) |
| 6.8 | Perfuração da superfície de base ao longo do troço do caminho de cabos em chapa |
|---|---|
| X | ≤ 80 % |
| Y | > 80 % |
| Z | > 90 % (IEC 60364 5 52) |
| 6.9 | Resistência ao impacto |
|---|---|
| 6.9.1 | Até 2 J |
| 6.9.2 | Até 5 J |
| 6.9.3 | Até 10 J |
| 6.9.4 | Até 20 J |
| 6.9.5 | Até 50 J |
Testes de carga mecânica para determinar a carga de trabalho segura (SWL)
Uma das principais funções da norma consiste em verificar, de forma comparável e reproduzível, os valores indicados para a carga de trabalho segura. Isto é conseguido através de diferentes métodos de teste. Para a aplicação prática, é importante que as uniões sejam dispostas conforme descrito nas instruções ou nas fichas técnicas do fabricante, uma vez que, caso contrário, não é possível garantir a carga de trabalho segura.
Em geral, devem ser realizados dois testes: o teste à temperatura mínima e o teste à temperatura máxima. No caso de componentes de aço, é suficiente realizar o teste apenas a uma temperatura compreendida entre -20 °C e +120 °C, uma vez que, segundo a norma, a variação da temperatura não provoca desvios superiores a 5%, em relação ao valor médio das propriedades.
Todos os procedimentos de teste preveem a aplicação às amostras de teste de uma pré-carga de 10% para os troços de suportes de cabos e de 50% para os elementos de suporte, de modo a permitir o assentamento. Em seguida, a carga é novamente retirada e as deformações são medidas a partir deste estado.
Todas as amostras de teste são inicialmente submetidas à carga de trabalho segura nominal (SWL) e, caso cumpram os critérios de falha, a carga é aumentada para 1,7 vezes a carga de trabalho segura.
O primeiro critério de falha é a deformação admissível sob a carga de trabalho segura nominal. Neste caso, a flexão longitudinal dos troços dos caminhos de cabos e dos acessórios não pode exceder 1/100 da distância entre apoios, e a flexão transversal não pode exceder 1/20 da largura nominal (troços dos caminhos de cabos, acessórios e elementos de suporte). Além disso, a deformação transversal nas consolas sob a carga de trabalho segura SWL está limitada a um máximo de 30 mm. Um perfil pode ter uma flexão de, no máximo, 1/20 do seu comprimento sob a carga SWL. Naturalmente, as amostras de teste e as ligações não podem apresentar quaisquer danos ou ruturas visíveis.
A flexão longitudinal é medida no centro de cada vão [ab] e [bc], como a média calculada dos valores medidos nos lados exteriores esquerdo e direito (1 e 3) de um suporte de cabos. A flexão transversal é determinada no mesmo ponto como a diferença entre o valor medido pelo sensor no centro (2) da base do suporte de cabos e o valor médio da flexão longitudinal (ø13).
O segundo critério de falha é que o sistema não pode colapsar quando submetido a uma carga aumentada para 1,7 vezes a carga de trabalho segura. No entanto, sob a carga aumentada, são admissíveis deformações e flexões acentuadas.
As cargas especiais, como a denominada carga de pessoas, neve, chuva, gelo, vento, ações sísmicas ou tensões térmicas, não são verificadas através deste método. De acordo com a norma, as cargas de neve e de vento, bem como outros riscos ambientais, não são consideradas como responsabilidade do fabricante. Estes fatores devem ser tidos em consideração pelo projetista da instalação, caso seja necessário.
Em princípio, esta metodologia permite verificar a carga de trabalho segura (SWL) dos troços de suportes de cabos e respetivas ligações, dos acessórios e dos elementos de suporte.
Os testes para suportes contínuos de vários vãos, montados num plano vertical com percurso horizontal (aplicação típica em centrais elétricas), e para percursos de subida, montados num plano vertical com percurso vertical, encontram-se ainda em discussão na versão atualmente em vigor da norma. O novo projeto de norma prevê, para este efeito, um teste normalizado. No que diz respeito à aplicação em centrais elétricas, a OBO Bettermann já dispõe de alguns valores de carga determinados de acordo com esta norma.
Por uma questão de exaustividade, importa referir neste ponto o denominado teste de resistência ao impacto, de acordo com a IEC 60068-2-75. Neste teste, deixa-se cair sucessivamente, sobre diferentes amostras de teste, um martelo com uma massa definida, a partir de uma altura especificada, primeiro sobre a superfície da base ou sobre o degrau e, em seguida, sobre cada uma das partes laterais. Após o teste, as amostras de teste não podem apresentar sinais de destruição e/ou deformação suscetíveis de comprometer a segurança.
| Energia de impacto [J] | Massa do martelo [kg] | Altura de queda [mm] |
|---|---|---|
| 2 | 0,5 | 400 |
| 5 | 1,7 | 295 |
| 10 | 5,0 | 200 |
| 20 | 5,0 | 400 |
| 50 | 10,0 | 500 |
Troços de suporte de cabos como suportes contínuos de vários vãos
Fala-se de um suporte contínuo de vários vãos quando uma sequência de elementos de suporte de cabos (caminhos de cabos em chapa ou tipo escadas) e elementos de suporte abrange mais de um vão entre os pontos de apoio, ou seja, apresenta várias distâncias entre apoios. Esta é a forma de instalação predominante dos sistemas de suporte de cabos.
A maioria dos sistemas de suporte de cabos é montada com a base num plano horizontal e apresenta igualmente um percurso horizontal. Para este tipo de instalação, a norma prevê cinco métodos de teste diferentes, sujeitos a determinadas condições. Deste modo, pretende-se garantir um funcionamento seguro em todas as condições.
| Tipo de teste | Condições |
|---|---|
| I |
|
| II |
|
| III |
|
| IV |
|
| V |
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Troços de suporte de cabos como viga de vão único
Quando uma secção de um sistema de suporte de cabos é constituída por troços de suportes de cabos e por exatamente dois pontos de apoio, dispostos em cada uma das extremidades da secção, fala-se de uma viga de vão único. Ou seja, uma única distância entre apoios. Isto pode ocorrer ao atravessar corredores ou, na construção de pavilhões, ao passar de um pilar de apoio para outro, quando o sistema de caminho de cabos não se prolonga continuamente por vários vãos, ou seja, quando o sistema termina em cada apoio. Esta distinção relativamente ao suporte contínuo de vários vãos é importante, uma vez que a carga exercida sobre o sistema se altera para a mesma carga de cabos por metro.
Os suportes de vão único também são predominantemente montados num plano horizontal, com percurso horizontal. No teste, a união deve ser colocada no centro do vão, salvo indicação em contrário por parte do fabricante.
Acessórios
Para os acessórios (curva, derivação em T, cruzeta), montados com a base num plano horizontal e com percurso horizontal do sistema, a norma prevê igualmente um teste, caso o próprio acessório não seja suportado por um elemento de montagem. A distância Y até ao apoio seguinte é especificada pelo fabricante.
Consolas
As consolas são testadas para utilização na parede ou no perfil (Gráfico 1). A carga é aplicada em dois pontos, se a consola tiver sido concebida para caminhos de cabos em chapa ou tipo escada (Gráfico 2). Se a consola tiver sido concebida exclusivamente para caminhos de cabos em chapa, a carga é aplicada uniformemente em vários pontos (Gráfico 3). Deste modo, a consola fica sujeita a menores esforços e atinge cargas de trabalho seguras mais elevadas. Na OBO Bettermann, de um modo geral, testamos sempre o caso mais desfavorável, garantindo assim que a carga de trabalho segura é sempre atingida.
Os gráficos mostram a configuração de teste prevista na norma.
Perfis
Os chamados pendurais são submetidos a três testes.
Teste do momento fletor dos perfis de suspensão em placas de teto (Gráfico 1), de preferência com um comprimento do perfil de 0,8 m. A carga de trabalho segura é indicada como M1 em Nm ou kNm.
Teste da resistência à tração dos perfis ou da cabeça de perfil (Gráfico 2), com indicação da carga de trabalho segura SWL como F em N ou kN.
Teste do momento fletor dos perfis com consolas (Gráfico 3), indicação com M 2 em NM ou kNm. Este ensaio deve ser realizado para os comprimentos L = 0,5 m, 1,0 m e 1,5 m, desde que os artigos estejam disponíveis na gama de produtos. Neste teste, os perfis são testados montados em combinação com a consola mais resistente e de maiores dimensões recomendada para o perfil.
Os testes de uma consola fixada ao centro (simetricamente) (Gráfico 4) e de perfis de suspensão com a consola /suspensão de teto fixada/o nas extremidades (Gráfico 5) desempenham um papel secundário. Este último é também conhecido coloquialmente como «suspensão em U». Neste caso, são utilizadas dois varões roscados como elementos sujeitos a tração ou pendurais, juntamente com um perfil horizontal resistente à flexão como suporte para o caminho de cabos.
Instalação segura de perfis com consolas
A instalação de um pendural com consola é considerada segura se estiverem reunidas as condições que se seguem.
- A carga aplicada sobre cada consola é inferior à carga de trabalho segura indicada para a respetiva consola (10.8.1).
- O momento de flexão dos perfis com consolas M2 é, por si só, inferior à carga de trabalho segura para o comprimento de perfil utilizado (10.8.2.3). É permitida a interpolação entre os resultados dos testes para diferentes comprimentos.
- O momento de flexão resultante na placa de teto M1 e a força resultante F encontram-se dentro da zona de segurança (SAFE AREA).
Testes elétricos
Os produtos abrangidos pela norma são passivos, em condições normais de utilização, no que respeita às influências eletromagnéticas (emissão e imunidade). Quando os sistemas de caminho de cabos são instalados como parte de uma instalação de cablagem, a instalação pode emitir sinais eletromagnéticos ou ser por eles afetada. O grau de influência depende da natureza da instalação no respetivo ambiente de funcionamento e dos equipamentos ligados à cablagem.
De acordo com a IEC 61537, são testadas as propriedades de condutividade elétrica ou as propriedades de isolamento elétrico. Isto depende da forma como o sistema foi classificado.
Os sistemas de suporte de cabos classificados, de acordo com 6.3.2, como «com propriedades de condutividade elétrica» devem apresentar uma condutividade elétrica suficiente para assegurar a ligação equipotencial e a(s) ligação(ões) à terra, quando tal for necessário em função da aplicação do sistema de caminho de cabos. Para o efeito, faz-se passar uma corrente alternada de 25 A pelo sistema, constituído por dois troços de caminhos de cabos e pela respetiva união do sistema, com uma tensão em vazio igual ou inferior a 12 V (CA 50–60 Hz). É medida uma primeira queda de tensão ao longo de um troço situado 50 mm de cada lado da união. A impedância daí resultante (resistência de contacto) não pode exceder 50 mΩ. As diferentes uniões devem ser testadas separadamente (se existentes). É medida uma segunda queda de tensão ao longo de um troço de 500 mm sem ponto de ligação. A impedância daí resultante não pode exceder 5 mΩ/m.
Os sistemas de suporte de cabos classificados, de acordo com 6.4.2, como «componentes de sistema eletricamente não condutores» são considerados não condutores se a resistência superficial específica for superior a 100 mΩ. Os sistemas de caminho de cabos em metal com revestimento são, por princípio, considerados condutores
Riscos de incêndio
De um modo geral, um sistema de caminho de cabos não pode provocar um incêndio, podendo apenas contribuir para o mesmo. Para a conceção dos sistemas de caminho de cabos, a norma estabelece que os materiais mistos não metálicos que possam estar sujeitos a calor anormal devido a uma falha elétrica devem ser de difícil inflamação. Para o efeito, é realizado o teste do fio incandescente, de acordo com a IEC 60695-2-11:2000 secções 4–10, a uma temperatura do fio incandescente de 650 °C. Os componentes do sistema não propagadores de chama não podem inflamar-se ou devem apresentar uma propagação limitada da chama.
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