nbr iec 60079-18

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edição

ABNT NBRIEC

NORMABRASILEIRA

© IEC 2009 - © ABNT 2010

ICS ISBN 978-85-07-

Número de referência

29 páginas

60079-18

Segunda29.09.2010

29.10.2010

Atmosferas explosivasParte 18: Proteção de equipamento por encapsulamento “m”

Explosive atmospheres Part 18: Equipment protection by encapsulation “m”

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Sumário Página

Prefácio Nacional ................................................................................................................................v

1 Escopo ................................................................................................................................1

2 Referências normativas .....................................................................................................1

3 Termos e defi nições ...........................................................................................................2

4 Generalidades .....................................................................................................................4

4.1 Nível de proteção (EPL – equipament protection level) .................................................4

4.2 Requisitos adicionais para o nível de proteção “ma” .....................................................4

4.3 Tensão nominal e corrente de curto-circuito esperada ..................................................4

5 Requisitos dos compostos ...............................................................................................4

5.1 Generalidades .....................................................................................................................4

5.2 Especifi cação .....................................................................................................................5

5.3 Propriedades dos compostos ...........................................................................................5

5.3.1 Absorção de água ..............................................................................................................5

5.3.2 Rigidez dielétrica ................................................................................................................5

6 Temperaturas ......................................................................................................................6

6.1 Generalidades .....................................................................................................................6

6.2 Determinação da temperatura-limite ................................................................................6

6.2.1 Temperatura máxima de superfície ..................................................................................6

6.2.2 Temperatura do composto ................................................................................................6

6.3 Limitação de temperatura ..................................................................................................6

7 Requisitos construtivos.....................................................................................................6

7.1 Generalidades .....................................................................................................................6

7.2 Determinação de falhas .....................................................................................................7

7.2.1 Verifi cação da falha ............................................................................................................7

7.2.2 Componentes considerados não sujeitos a falhas (componentes infalíveis) .............7

7.2.3 Componentes isolantes .....................................................................................................8

7.2.4 Distâncias de separação infalíveis ...................................................................................8

7.3 Espaços livres no encapsulamento .................................................................................9

7.3.1 Equipamentos “m” para o Grupo III ..................................................................................9

7.3.2 Equipamentos “m” para o Grupo I e Grupo II ................................................................10

7.4 Espessura do composto ..................................................................................................12

7.4.1 Equipamento “m” .............................................................................................................12

7.4.2 Enrolamentos de máquinas elétricas .............................................................................13

7.4.3 Placas de circuito impresso rígidas, multicamadas com terminais para conexões ..13

7.5 Contatos de chaveamento ...............................................................................................15

7.5.1 Nível de proteção “ma” ....................................................................................................15

7.5.2 Nível de proteção “mb” ....................................................................................................15

7.5.3 Nível de proteção “mc” ....................................................................................................15

7.6 Conexões externas...........................................................................................................15

7.6.1 Generalidades ...................................................................................................................15

7.6.2 Requisitos adicionais para equipamentos “ma” ...........................................................15

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7.7 Proteção de partes energizadas expostas .....................................................................16

7.8 Acumuladores e baterias .................................................................................................16

7.8.1 Generalidades ...................................................................................................................16

7.8.2 Prevenção de emissão de gases ....................................................................................16

7.8.3 Proteção contra temperaturas inadimissíveis e danos aos acumuladores ................17

7.8.4 Corrente reversa ..............................................................................................................17

7.8.5 Limitação de corrente ......................................................................................................17

7.8.6 Proteção contra inversão de polaridade e descarga dos acumuladores ....................17

7.8.7 Carga dos acumuladores ou baterias ............................................................................18

7.8.8 Requisitos para dispositivos de controle de segurança para acumuladores ou

baterias ..............................................................................................................................18

7.9 Dispositivos de proteção .................................................................................................19

7.9.1 Generalidades ...................................................................................................................19

7.9.2 Dispositivos elétricos de proteção .................................................................................19

7.9.3 Dispositivos de proteção térmica ...................................................................................20

7.9.4 Dispositivos de proteção integrados .............................................................................20

8 Ensaios de tipo .................................................................................................................21

8.1 Ensaios do composto ......................................................................................................21

8.1.1 Ensaio de absorção de água ...........................................................................................21

8.1.2 Ensaio de rigidez dielétrica .............................................................................................21

8.2 Ensaios dos equipamentos .............................................................................................21

8.2.1 Seqüência de ensaios ......................................................................................................21

8.2.2 Temperatura máxima .......................................................................................................21

8.2.3 Ensaio de resistência térmica .........................................................................................22

8.2.4 Ensaio de rigidez dielétrica .............................................................................................23

8.2.5 Ensaio de tração de cabos ..............................................................................................23

8.2.6 Ensaio de pressão para equipamentos elétricos para o Grupo I e Grupo II ..............24

8.2.7 Ensaio de dispositivo de proteção térmica com rearme ..............................................24

8.2.8 Ensaio de selagem para dispositivos de proteção incorporados ...............................25

9 Verifi cações e ensaios de rotina .....................................................................................25

9.1 Inspeções visuais .............................................................................................................25

9.2 Ensaio de rigidez dielétrica .............................................................................................25

10 Marcação ...........................................................................................................................26

Anexo A (informativo) Requisitos básicos de compostos para equipamentos “m” .....................27

Anexo B (informativo) Distribuição das amostras de ensaio ..........................................................28

Bibliografi a ........................................................................................................................................29

Figuras

Figura 1 – Distâncias principais para a espessura através do composto ...................................12

Figura 2 – Distâncias mínimas para placas de circuito impresso multicamadas .......................14

Figura 3 – Montagem de diodos de bloqueio .................................................................................17

Figura A.1 − Requisitos básicos de compostos para equipamentos “m” ...................................27

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Tabelas

Tabela 1 – Distâncias através do composto .....................................................................................9

Tabela 2 – Espessura mínima de composto adjacente a espaço livre

para equipamentos “m” para o Grupo III ........................................................................10

Tabela 3 – Espessura mínima de composto adjacente

a espaço livre para equipamentos “m” para o Grupo I e Grupo II ...............................11

Tabela 4 – Espessura do composto .................................................................................................13

Tabela 5 – Distâncias mínimas para placas de circuito impresso multicamadas .......................14

Tabela 6 – Pressão de ensai .............................................................................................................24

Tabela B.1 − Distribuição das amostras de ensaio ........................................................................28

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Prefácio Nacional

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) é o Foro Nacional de Normalização. As Normas Brasileiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês Brasileiros (ABNT/CB), dos Organismos de Normalização Setorial (ABNT/ONS) e das Comissões de Estudo Especiais (ABNT/CEE), são elaboradas por Comissões de Estudo (CE), formadas por representantes dos setores envolvidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e neutros (universidades, laboratórios e outros).

Os Documentos Técnicos ABNT são elaborados conforme as regras das Diretivas ABNT, Parte 2.

A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) chama atenção para a possibilidade de que alguns dos elementos deste documento podem ser objeto de direito de patente. A ABNT não deve ser considerada responsável pela identifi cação de quaisquer direitos de patentes.

A ABNT NBR IEC 60079-18 foi elaborada no Comitê Brasileiro de Eletricidade (ABNT/CB-03), pela Comissão de Estudo de Requisitos Gerais para Equipamentos para Atmosferas Explosivas, Tipos de Proteção à Prova de Explosão (Ex “d”), Imersão em Areia (Ex “q”), Imersão em Óleo (Ex “o”), Encapsulamento em Resina (Ex “m”), Equipamentos com EPL Ga, Luminárias para Capacetes para Minas Sujeitas a Grisu e Eletrostática (CE-03:031.02). O Projeto circulou em Consulta Nacional conforme Edital nº 07, de 01.07.2010 a 30.07.2010, com o número de Projeto ABNT NBR IEC 60079-18.

Esta Norma é uma adoção idêntica, em conteúdo técnico, estrutura e redação, à IEC 60079-18:2009/Cor.1:2009 (Edição 3.0), que foi elaborada pelo Technical Committee Equipment for Explosive Atmosphere (IEC/TC 31), conforme IEC/IEC Guide 21-1:2005.

A aplicação desta Norma não dispensa o respeito aos regulamentos de órgãos públicos que a instalação, os serviços e os equipamentos devem satisfazer. Podem ser citadas como exemplos de regulamentos as Normas Regulamentadoras do Ministério do Trabalho e Emprego e as Portarias Ministeriais elaboradas pelo Inmetro contendo os Requisitos de Avaliação da Conformidade (RAC) para equipamentos elétricos para atmosferas explosivas, nas condições de gases e vapores infl amáveis e poeiras combustíveis.

O Escopo desta Norma Brasileira em inglês é o seguinte:

Scope

This part of ABNT NBR IEC 60079 gives the specifi c requirements for the construction, testing and marking of electrical equipment, parts of electrical equipment and “Ex” components with the type of protection encapsulation “m” intended for use in explosive gas atmospheres or explosive dust atmospheres.

This part applies only for encapsulated electrical equipment, encapsulated parts of electrical equipment and encapsulated “Ex” components (hereinafter always referred to as “m” equipment) where the rated voltage does not exceed 11 kV.

The application of electrical equipment in atmospheres, which may contain explosive gas as well as combustible dust simultaneously, may require additional protective measures.

This Standard does not apply to dusts of explosives, which do not require atmospheric oxygen for combustion, or to pyrophoric substances

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This Standard does not take account of any risk due to an emission of fl ammable or toxic gas from the dust.

This Standard supplements and modifi es the general requirements of ABNT NBR IEC 60079-0. Where a requirement of this standard confl ict with a requirement of ABNT NBR IEC 60079-0, the requirement of this standard shall take precedence.

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NORMA BRASILEIRA ABNT NBR IEC 60079-18:2010

Atmosferas explosivas – Parte 18: Proteção de equipamento por encapsulamento “m”

1 Escopo

Esta parte da ABNT NBR IEC 60079 contém requisitos específi cos para a construção, ensaios e marcação de equipamentos elétricos, partes de equipamentos elétricos e componentes “Ex” com o tipo de proteção por encapsulamento “m”, destinados a utilização em atmosferas explosivas de gás ou poeiras.

Esta parte se aplica somente aos equipamentos elétricos encapsulados, partes encapsuladas de equipamentos elétricos e componentes “Ex” encapsulados (doravante sempre referenciados como equipamento “m”), onde a tensão nominal não execeda 11 kV.

A aplicação de equipamentos elétricos em atmosferas explosivas, as quais podem simultaneamente conter gases explosivos, bem como poeiras combustíveis, pode requerer medidas adicionais de proteção.

Esta Norma não se aplica a poeiras de explosivos, as quais não necessitam do oxigênio da atmosfera para a combustão ou para substâncias pirofóricas.

Esta Norma não leva em consideração os riscos devidos à emissão de gases infl amáveis ou tóxicos a partir de poeiras.

Esta Norma suplementa e modifi ca os requisitos gerais da ABNT NBR IEC 60079-0. Quando um requisito desta Norma confl itar com um requisito da ABNT NBR IEC 60079-0, os requisitos desta Norma prevalecem.

2 Referências normativas

Os seguintes documentos referenciados são indispensáveis para a aplicação deste documento. Para referências datadas, somente a edição citada é aplicável. Para referências sem data, a edição mais recente do documento referenciado (incluindo quaisquer emendas) é aplicável.

ABNT NBR IEC 60079-0, Atmosferas explosivas – Parte 0: Equipamentos – Requisitos gerais

ABNT NBR IEC 60079-7, Atmosferas Explosivas – Parte 7: Proteção de equipamentos por segurança aumentada “e”

ABNT NBR IEC 60079-11, Atmosferas explosivas – Parte 11: Proteção de equipamentos por segurança intrínseca “i”

ABNT NBR IEC 60079-15, Atmosferas explosivas – Parte 15: Proteção de equipamentos por tipo de proteção “n”

ABNT NBR IEC 60079-26, Atmosferas explosivas – Parte 26: Equipamentos com nível de proteção de equipamento (EPL) Ga

ABNT NBR IEC 62326-4-1, Placas de circuito impresso – Parte 4: Placa rígida multicamada com interconexões entre camadas – especifi cação seccional – Seção 1: Especifi cação detalhada de capacidade (EDCap) – Níveis de desempenho A,B e C

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IEC 60079-31, Explosive atmospheres – Part 31: Equipment dust ignition protection by enclosures “t”

IEC 60127 (all parts), Miniature fuses

IEC 60243-1, Electrical strength of insulating material – Test methods – Part 1: Tests at power frequencies

IEC 60691, Thermal-links – Requirements and application guide

IEC 60730-2-9, Automatic electrical controls for household and similar use – Part 2-9: Particular requirements for temperature sensing controls

IEC 60738-1, Thermistors – Directly heated positive temperature coeffi cient – Part 1: Generic specifi cation

IEC 61241-11, Electrical apparatus for use in the presence of combustible dust – Part 11: Protection by intrinsic safety ‘iD’

IEC 61558-2-6, Safety of power transformers, power supply units and similar – Part 2: Particular requirements for safety isolating transformers for general use

ISO 62, Plastics – Determination of water absorption

ANSI/UL 248-1, Standard for low-voltage fuses – Part 1: General requirements

ANSI/UL 746B, Standard for polymeric materials – Long term property evaluations

3 Termos e defi nições

Para os efeitos deste documento, aplicam-se os termos e defi nições da ABNT NBR IEC 60079-0 e os seguintes, específi cos para encapsulamento “m.

NOTA Defi nições adicionais aplicáveis a atmosferas explosivas podem ser encontradas naABNT NBR IEC 60050-426.

3.1 encapsulamento “m”tipo de proteção no qual as partes que são capazes de provocar ignição em uma atmosfera explosiva por centelhamento ou aquecimento são encapsuladas em um composto de modo a evitar a ignição de uma camada de poeira ou atmosfera explosiva sob condições de operação ou instalação

3.2 compostoqualquer termofi xo, termoplástico, resina epóxi ou material elastomérico com ou sem enchimentos e/ou aditivos, em seu estado sólido

3.3 faixa de temperatura do compostofaixa de temperatura dentro da qual as propriedades do composto em operação ou armazenagem permite o cumprimento com os requisitos desta Norma

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3.4 temperatura de serviço contínuo do composto (COT - Continuous Operating Temperature)faixa de temperatura na qual, de acordo com os detalhes fornecidos pelo fabricante, as propriedades do composto, durante a operação, satisfazem os requisitos desta Norma em base permanente durante a vida útil prevista do equipamento

3.5 encapsulamento processo de aplicação do composto de forma a envolver algum dispositivo elétrico por meios adequados

3.6 superfície livresuperfície exposta do composto a uma atmosfera explosiva e/ou camada de poeira

3.7 operação normaloperação do equipamento, elétrica e mecanicamente, de acordo com as especifi cações de projeto e utilizada dentro dos limites especifi cados pelo fabricante

NOTA 1 Os limites especifi cados pelo fabricante podem incluir condições de operação contínua, por exemplo: operação de um motor sobre um ciclo de trabalho.

NOTA 2 Variação das especifi cações de alimentação dentro dos limites estabelecidos e qualquer outra tolerância operacional é parte da operação normal.

3.8 bolhaespaço involuntário criado como uma conseqüência do processo de encapsulamento

3.9 espaço livreespaço criado intencionalmente, envolvendo componentes ou espaços dentro dos componentes

3.10 contato de chaveamentocontato mecânico projetado para interrupção de um circuito elétrico

3.11 adesãojunção permanente resistente a umidade, gás e poeira de um composto a uma superfície

3.12 falha contávelfalha que ocorre em partes do equipamento elétrico de acordo com os requisitos construtivos

3.13 separação infalível ou isolamentoseparação ou isolamento entre partes eletricamente condutivas que é considerada não sujeita a curtos-circuitos de acordo com esta ABNT NBR IEC 60079-18. A probabilidade de ocorrência deste modo de falha em operação ou armazenamento é considerada tão baixa que não é levada em consideração

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3.14 falha não contávelfalha que ocorre em partes do equipamento elétrico que não está de acordo com os requisitos construtivos desta ABNT NBR IEC 60079-18

3.15 isolamento sólidomaterial isolante, extrudado ou moldado, porém não fundido

NOTA Isoladores, fabricados a partir de duas ou mais partes de material elétrico isolante, que são solidamente aderidos em conjunto podem ser considerados sólidos. Verniz ou revestimentos similares não são considerados isolantes sólidos.

4 Generalidades

4.1 Nível de proteção (EPL – equipament protection level)

Equipamentos elétricos com encapsulamento “m” devem possuir

a) nível de proteção “ma” (EPL “Ma”, “Ga”, “Da”),

b) nível de proteção “mb” (EPL “Mb”, “Gb”, “Db”) ou

c) nível de proteção “mc” (EPL “Gc”, “Dc”).

Os requisitos desta Norma são aplicáveis a todos os níveis de proteção “m” (EPL), a menos que indicado em contrário.

4.2 Requisitos adicionais para o nível de proteção “ma”

A tensão de operação em qualquer ponto do circuito não pode exceder 1,0 kV.

Componentes sem proteção adicional devem ser utilizados somente se estes não forem capazes de danifi car mecânica ou termicamente o encapsulamento, em caso de qualquer falha especifi cada.

Alternativamente, quando uma falha de um componente interno pode levar a uma falha do encapsulamento “m” devido a uma elevação de temperatura, os requisitos de 7.9 são aplicáveis.

4.3 Tensão nominal e corrente de curto-circuito esperada

A tensão nominal e a corrente de curto-circuito esperada devem ser especifi cadas de tal forma que a temperatura- limite não seja excedida para o nível de proteção aplicável “ma”, “mb” ou “mc”.

5 Requisitos dos compostos

5.1 Generalidades

A documentação deve especifi car o(s) composto(s) utilizado(s) e o(s) método(s) de processamento.

Devem ser fornecidas no mínimo a quelas propriedades do(s) composto(s) do(s) qual(is) depende o encapsulamento “m”.

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NOTA Recomenda-se considerar a seleção dos materiais de encapsulamento para permitir a expansão dos componentes durante operação e no evento de falhas permitidas.

5.2 Especifi cação

A especifi cação do composto deve incluir o seguinte:

a) o nome e o endereço do fabricante do composto,

b) a referência exata e completa do material e, se relevante, o percentual de enchimento e quaisquer outros aditivos, a proporção da mistura e o tipo de designação,

c) se aplicável, qualquer tratamento da superfície dos compostos, por exemplo, envernizamento,

d) se aplicável, para obter correta adesão do composto a um componente, qualquer requisito de pré-tratamento do componente, por exemplo, limpeza, decapagem,

e) a rigidez dielétrica de acordo com a IEC 60243-1 na temperatura máxima do equipamento, determinada de acordo com 8.2.2, se disponível. Caso não seja disponível, os requisitos de 5.3.2 devem ser aplicados,

f) a faixa de temperatura do(s) composto(s) (temperatura de operação contínua),

g) no caso de equipamentos “m”, onde o composto é parte externa do invólucro, o valor do índice de temperatura TI, como defi nido na ABNT NBR IEC 60079-0. Como uma alternativa para o TI, o índice relativo térmico (RTI impacto mecânico) pode ser determinado de acordo com a ANSI/UL 746B,

h) a cor do composto utilizado para a amostra de ensaio, onde a especifi cação do composto será infl uenciada pela mudança da cor.

NOTA Não é um requisito desta Norma que as especifi cações do fabricante do composto necessitem ser verifi cadas.

5.3 Propriedades dos compostos

5.3.1 Absorção de água

Se o equipamento for exposto à umidade, o composto deve ser ensaiado de acordo com 8.1.1. Se este ensaio não for executado, o equipamento deve ser marcado com um “X”, de acordo com os requisitos de marcação da ABNT NBR IEC 60079-0, e a restrição de utilização em ambientes secos deve ser indicada nas instruções dos documentos de certifi cação.

5.3.2 Rigidez dielétrica

Quando a rigidez dielétrica de acordo com a IEC 60243-1 não estiver disponível na temperatura máxima do equipamento, conforme defi nido em 8.2.2, deve ser verifi cado o requisito de 5.2 e), e um ensaio deve ser executado de acordo com 8.1.2.

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6 Temperaturas

6.1 Generalidades

O valor máximo da temperatura de operação contínua do composto não deve ser excedido sob a operação normal. A temperatura máxima de superfície, determinada de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0 não deve ser excedida sob operação normal e sob condições de falha como especifi cado em 7.2.1. O equipamento “m” deve ser protegido de modo que o encapsulamento “m” não seja afetado sob condições especifi cadas de falha.

NOTA Operação normal inclui a operação nos extremos das tolerâncias de ten são de alimentação, normalmente 90 % a 110 %, caso não seja especifi cado de outra forma.

6.2 Determinação da temperatura-limite

6.2.1 Temperatura máxima de superfície

A temperatura máxima de superfície deve ser determinada utilizando o método de ensaio de 8.2.2, de acordo com as condições de fornecimento especifi cadas em 4.3. Esta temperatura deve ser utilizada para determinar a classe de temperatura para uma atmosfera explosiva de gás ou a temperatura máxima de superfície em graus Celsius do equipamento para atmosfera de poeira combustível.

6.2.2 Temperatura do composto

Deve(m) ser determinado(s) o(s) componente(s) mais quente(s). A máxima temperatura no composto, adjacente ao(s) componente(s) mais quente(s), deve ser determinada utilizando o método de ensaio de 8.2.2 para operação normal.

Como alternativa, a determinação do componente mais quente pode ser realizada através de cálculo, por especifi cação do fabricante ou por um ensaio prático antes do encapsulamento dos componentes.

6.3 Limitação de temperatura

Quando o equipamento puder estar sujeito a falha de acordo com 7.2.1, ou quando existir a possibilidade de um aumento de temperatura, por exemplo, por uma entrada de tensão desfavorável de acordo com 7.2.1 ou uma carga desfavorável, esta deve ser levada em consideração na determinação da limitação de temperatura.

Por razões de segurança, quando um dispositivo de proteção for requerido para limitar temperaturas, este deve ser interno ou externo, elétrico ou térmico, como defi nido em 7.9.

7 Requisitos construtivos

7.1 Generalidades

Quando o composto formar a parte externa ao invólucro, este deve estar de acordo com os requisitos da ABNT NBR IEC 60079-0 para invólucros não metálicos e partes não metálicas de invólucros.

Se a superfície do composto for total ou parcialmente envolvida por um invólucro e invólucro for parte da proteção, o invólucro ou partes do invólucro deve estar de acordo com os requisitos para invólucros da ABNT NBR IEC 60079-0.

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ABNT NBR IEC 60079-18:2010

Se medidas de proteção adicionais forem requeridas, devem ser fornecidas pelo usuário para satisfazer os requisitos desta Norma, por exemplo, proteção mecânica adicional; para indicar esta condição específi ca de utilização, o equipamento deve estar de acordo com as marcações de “condições específi cas de utilização” da ABNT NBR IEC 60079-0.

Ações apropriadas devem ser tomadas para acomodar a expansão dos componentes durante operação normal e na ocorrência de falhas de acordo com 7.2.

Em 7.2 a 7.9 os requisitos diferem de acordo com a aderência do composto para o invólucro. Quando a adesão é especifi cada, o objetivo é evitar o ingresso de atmosferas explosivas e umidade nas superfícies de emenda (por exemplo, composto-invólucro, composto de partes que não são completamente imersas no composto, como placa de circuito impresso, conexões terminais etc.). Quando adesão é necessária para manter o tipo de proteção, esta deve ser mantida após completar todos os ensaios prescritos.

NOTA A escolha do(s) composto(s) a ser(em) utilizado(s) em uma aplicação específi ca depende da tarefa que cada composto tem que realizar. Em geral, ensaiar um composto uma vez não é o sufi ciente para utilização universal para encapsulamento “m”.

7.2 Determinação de falhas

7.2.1 Verifi cação da falha

O encapsulamento “m” não deve ser invalidado mesmo sob o mais adverso valor de tensão nominal de entrada, mas entre 90 % e 110 % do valor nominal e a mais adversa carga de saída e até duas falhas internas contáveis para o nível de proteção “ma”, e até uma falha interna contável para o nível de proteção “mb”.

Falhas não são levadas em consideração para o nível de proteção “mc”.

NOTA Exemplos de falhas são: um curto-circuito em qualquer componente; a falha de qualquer componente e a falha em uma placa de circuito impresso.

Componentes atendendo aos requisitos de 7.2.2 não são considerados infalíveis e as distâncias de separação infalíveis devem apenas ser consideradas falhas de acordo com 7.2.4.

A falha de alguns componentes pode resultar em uma condição instável, por exemplo, alternância entre alta e baixa resistências. Nestes casos, a condição mais rigorosa deve ser considerada.

Se a falha direcionar para uma ou mais falhas subseqüentes, por exemplo, devido à sobrecarga de um componente, a falha primária e as subseqüentes devem ser consideradas uma única falha.

7.2.2 Componentes considerados não sujeitos a falhas (componentes infalíveis)

Para níveis de proteção “ma” e “mb” os seguintes componentes devem ser considerados infalíveis, se eles forem encapsulados de acordo com os requisitos desta Norma, se eles forem adequados para a temperatura de serviço e se não forem operados a mais de 2/3 da sua tensão nominal, corrente nominal ou potência nominal especifi cada pelo fabricante do respectivo componente:

— resistores, se estes estiverem de acordo com os resistores limitadores de corrente da ABNT NBR IEC 60079- 11,

— camada única, bobina de enrolamento espiralado,

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— capacitores com fi lme plástico,

— capacitores de papel,

— capacitores cerâmicos,

— semicondutores shunt, se eles forem utilizados de acordo com a montagem shunt segura da ABNT NBR IEC 60079-11,

— dispositivos semicondutores em série utilizados para limitar corrente:

— um dispositivo simples é adequado para o nível de proteção “mb”,

— dois dispositivos devem ser utilizados para o nível de proteção “ma”.

Para bobinas níveis de proteção “ma” e “mb”, enrolamentos de motores e transfomadores que estão de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-7, incluindo também aqueles que têm fi os com diâmetros menores do que 0,25 mm, devem ser considerados não sujeitos a falhas, se encapsulados de acordo com os requisitos desta Norma.

7.2.3 Componentes isolantes

Os seguintes componentes para a segregação de diferentes circuitos devem ser considerados para prover isolação e não são considerados falíveis através da segregação:

— opto-acopladores e relés, se a tensão de isolação nominal atender a 2U + 1 000 Vca efi caz. 05+ %

ou 1 500 Vca efi caz, o que for maior (U é a soma do valor nominal de tensão efi caz de ambos os circuitos);

— transformadores que, atendam aos requisitos da IEC 61558-2-6 ou ABNT NBR IEC 60079-11.

7.2.4 Distâncias de separação infalíveis

Não é necessário considerar a possibilidade da falha ocorrer como descrito em 7.2.1, em relação à tensão de ruptura, se as distâncias entre as partes expostas condutoras de corrente

— do mesmo circuito, ou

— de um circuito e partes de metal aterradas, ou

— de dois circuitos separados (a soma das tensões de operação deve ser considerada a tensão da Tabela 1; onde uma das tensões de trabalho for menor que 20 % da outra, esta deve ser ignorada),

estiverem de acordo com os requisitos de 7.2.4.1 e, se aplicável, de 7.2.4.2.

7.2.4.1 Distâncias através do composto

Distâncias através do composto devem ser consideradas infalíveis contra curto-circuito para o nível de proteção “ma” e o nível de proteção “mb” se estiverem de acordo com os valores da Tabela 1, desde que as distâncias no composto estejam fi xas ou seguras mecanicamente antes do encapsulamento.

Distâncias entre as distâncias mínimas dadas para o nível de proteção “mc” e as distâncias infalíveis dadas para o nível de proteção “ma” e “mb” não são consideradas infalíveis e devem ser avaliadas como uma “falha contável”.

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Distâncias menores do que aquelas dadas para o nível de proteção “mc” são consideradas como curto-circuitos se estes prejudicarem o tipo de proteção “m”.

Para nível de proteção “mc” os valores da Tabela 1 são requisitos construtivos e podem ser obtidos através de fi xação mecânica antes do encapsulamento.

Tabela 1 – Distâncias através do composto

Tensão efi caz U ou c.c. (ver nota)

V

Distância mínima

mm

“ma” “mb ” “mc ”

≤ 32 0,5 0,5 0,2

≤ 63 0,5 0,5 0,3

≤ 400 1 1 0,6

≤ 500 1,5 1,5 0,8

≤ 630 2 2 0,9

≤ 1 000 2,5 2,5 1,7

≤ 1 600 - 4 4

≤ 3 200 - 7 7

≤ 6 300 - 12 12

≤ 10 000 - 20 20

NOTA As tensões mostradas são provenientes da IEC 60664-1. Para todas as tensões, a tensão real pode exceder o valor dado na tabela até 10 %. Isto é baseado na racionalização das tensões de alimentação dadas na Tabela F.3b da IEC 60664-1.

7.2.4.2 Distâncias através do isolamento sólido

A distância através do isolamento sólido, da qual o tipo de proteção “m” dependa, deve ser no mínimo 0,1 mm e deve atender ao ensaio de rigidez dielétrica de 8.2.4.

7.3 Espaços livres no encapsulamento

7.3.1 Equipamentos “m” para o Grupo III

O composto deve ser livre de bolhas.

A soma dos espaços livres não é limitada, mas o volume de cada espaço livre individual é limitado a 100 cm3. A espessura do composto ao redor de tais espaços livres deve estar de acordo com os requisitos da Tabela 2.

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Tabela 2 – Espessura mínima de composto adjacente a espaço livrepara equipamentos “m” para o Grupo III

Nível de proteção

Espessura mínima do composto adjacente ao

espaço livre para:

Espaço livre≤ 1 cm3

Espaço livre

> 1 cm3 ≤ 100 cm3

“ma”

Espaço livre ou superfície livre

3 mm 3 mm

Invólucro não metálico ou metálico com adesão

3 mm

(invólucro + composto)a

3 mm


Invólucro não metálico ou metálico sem adesão

3 mm 3 mm

“mb”


1 mm 3 mm


1 mm

(invólucro + composto)

3 mm



1 mm 3 mm

“mc”


1 mm 1 mm


1 mm


1 mm



1 mm 1 mm

a Espessura da parede do invólucro ≥ 1 mm.

NOTA A espessura dos materiais indicados nesta tabela não implica atendimento a outros requisitos

de ensaios mecânicos requeridos na ABNT NBR IEC 60079-0.

7.3.2 Equipamentos “m” para o Grupo I e Grupo II

O composto deve ser livre de bolhas.

A soma dos espaços livres não deve exceder

• 100 cm3 para nível de proteção “mb” e “mc”;

• 10 cm3 para nível de proteção “ma”.

A espessura mínima do composto ao redor de tais espaços livres deve estar de acordo com a Tabela 3.

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Tabela 3 – Espessura mínima de composto adjacentea espaço livre para equipamentos “m” para o Grupo I e Grupo II

Nível de

proteção

Espessura mínima

de composto

adjacente ao espaço

livre para:

Espaço

livre

≤ 1 cm3

Espaço livre

> 1 cm3 ≤ 10 cm3

Espaço livre

> 10 cm3 ≤ 100 cm3

“ma”


3 mm

3 mm

(ensaio de pressão de acordo com 8.2.6)

Não permitido


3 mm


3 mm



Não permitido


3 mm

3 mm


Não permitido

“mb”


1 mm 3 mm

3 mm



1 mm


3 mm


3 mm




1 mm 3 mm

3 mm


“mc ”


1 mm 1 mm 3 mm


1 mm


1 mm


3 mm


Ver Nota


1 mm 1 mm 3 mm

a Espessura da parede do invólucro ≥ 1 mm.

NOTA A espessura dos materiais indicados nesta tabela não implica atendimento a outros requisitos de ensaios mecânicos

requeridos na ABNT NBR IEC 60079-0.

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7.4 Espessura do composto

7.4.1 Equipamento “m”

A espessura mínima do composto ao redor dos componentes elétricos e circuito deve estar de acordo com a Tabela 4 e Figura 1.

Se o isolamento sólido de acordo com 7.2.4.2 for utilizado em um invólucro com paredes metálicas como mostrado na Figura 1, o composto deve aderir à parede.

NOTA A Figura 1 não representa necessariamente a construção prática, mas serve para ajudar no entendimento da Tabela 4, mostrando um circuito encapsulado como um todo: uma superfície livre, um invólucro metálico, um invólucro plástico com diferentes espessuras de parede.

t t

f

e

a

c

d

b

Parte não condutora de corrente

Isolamento sólido de acordo com 7.2.4.2

Parede plástica com espessura t < 1 mm

Parede plástica com espessura t > 1 mm

Superfície livre do composto

Parede metálica

Legenda

a distância para a superfície livre

b distância para o invólucro metálico

c distância para o invólucro plástico com espessura de parede t ≥ 1 mm

d distância para o invólucro plástico com espessura de parede t < 1 mm

e distância para parte não condutora de corrente dentro do composto

f distância a partir de parte não condutora de corrente até a superfície livre

Figura 1 – Distâncias principais para a espessura através do composto

Em todos os casos o composto deve ser submetido ao ensaio de rigidez dielétrica de 8.2.4.

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Tabela 4 – Espessura do composto

Nível de proteção “ma”

Nível de proteção “mb” ou “mc”

Superfi ície livre ≤ 2 cm2 a ≥ 3 mma ≥ distância de acordo com a Tabela 1, mas não menor que 1 mm

Superfi ície livre > 2 cm2 a ≥ 3 mma ≥ distância de acordo com a Tabela 1, mas não menor que 3 mm

Invólucro plástico com adesão (espessura de parede t < 1 mm)

d ≥ 3 mmd ≥ distância de acordo com a Tabela 1 mas não menor que 1 mm

Invólucro plástico com adesão (espessura de parede t ≥ 1 mm)

c ≥ (3 mm – t) a c ≥ (distância de acordo com a Tabela 1 – t)a

Invólucro plástico sem adesão

c = d ≥ 3 mmc = d ≥ distância de acordo com a Tabela 1, mas não menor que 1 mm

Invólucro metálico b ≥ 3 mmb ≥ distância de acordo com a Tabela 1, mas não menor que 1 mm

Parte não condutora de corrente

e ≥ 3 mme ≥ distância de acordo com a Tabela 1, mas não menor que 1 mm

Parte não condutora de corrente – superfície livre

f + e ≥ a f + e ≥ a

a No caso do invólucro plástico com adesão e espessura de parede ≥ 1mm, se a aplicação da fórmula permitir c = 0, componente pode estar junto à parede.

7.4.2 Enrolamentos de máquinas elétricas

Para máquinas elétricas com enrolamentos alojados em ranhuras, o isolamento sólido da ranhura deve possuir:

a) para nível de proteção “ma” apenas, a espessura mínima de 0,1 mm e deve ser estendida por no mínimo 5 mm além do fi nal da ranhura;

b) para níveis de proteção “ma” e “mb”, o fi nal da ranhura e do enrolamento deve ser protegido

por uma espessura mínima de composto de acordo com 7.4.1. O ensaio de rigidez dielétrica de

acordo com 8.2.4, deve ser aprovado no ensaio de tensão U = 2U + 1 000 Vca efi caz 0

5+ % com

um mínimo de 1 500 Vca de 48 Hz até 62 Hz.

7.4.3 Placas de circuito impresso rígidas, multicamadas com terminais para conexões

7.4.3.1 Generalidades

Placas de circuito impresso multicamadas, de acordo com os requisitos da ABNT NBR IEC 62326-4-1, nível de desempenho “C”, operadas em tensões menores ou iguais a 500 V, devem ser consideradas encapsuladas, desde que estejam de acordo com 7.4.3.2.

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7.4.3.2 Distâncias mínimas

A espessura de isolamento de laminados revestidos de cobre e os fi lmes adesivos devem estar de acordo com os requisitos de 7.2.4.2.

A distância mínima entre as trilhas do circuito impresso e a borda da placa de circuito impresso multicamadas ou qualquer furo nela deve ser pelo menos a distância b da Tabela 5. Se as bordas ou furos forem protegidos com metal ou material isolante, estendendo no mínimo 1 mm ao longo da superfície da placa desde a borda ou furos, a distância das trilhas do circuito impresso pode ser reduzida para a distância c da Tabela 5. A cobertura metálica deve ter uma espessura mínima de 35 µm; ver também Figura 2 e Tabela 5).

Tabela 5 – Distâncias mínimas para placas de circuito impresso multicamadas

Distância Nível de proteção “ma” Nível de proteção “mb” Nível de proteção “mc”

a 3 mm 0,5 mm 0,25 mm

b 3 mm 3 mm 1mm

c 3 mm 1 mm 0,5 mm

d 0,1 mm, ver 7.2.3.2 0,1 mm, ver 7.2.3.2 0,1 mm, ver 7.2.3.2

e De acordo com a Tabela 1 De acordo com a Tabela 1 De acordo com a Tabela 1

Onde

a é a distância entre a parte condutora de corrente e a superfície externa através da camada de cobertura;

b é a distância entre a parte condutora de corrente e a superfície externa ao longo da camada de cobertura;

c é o comprimento do metal ou extensão do isolamento ao longo da superfície da placa a partir da borda ou furo;

d é a espessura do fi lme adesivo ou isolante onde a segregação for requerida

e é a distância entre dois circuitos dentro da multicamada onde a segregação for requerida.

1b c

a

d

c e

2

d

Legenda

núcleo e camada de cobertura

filme de cobre adesivo

cobre

1 Contato através da terminação

2 Contato para conectar os condutores impressos às camadas

Figura 2 – Distâncias mínimas para placas de circuito impresso multicamadas

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7.5 Contatos de chaveamento

NOTA O composto não pode ingressar no invólucro dos contatos de chaveamento durante o processo de encapsulamento.

7.5.1 Nível de proteção “ma”

Contatos de chaveamento devem ser fornecidos com um invólucro adicional de acordo com os requisitos para dispositivo hermeticamente selados, como defi nido na ABNT NBR IEC 60079-15, antes do encapsulamento.

NOTA É recomendado que o invólucro adicional suporte todos os esforços durante o encapsulamento e todos os esforços esperados durante a vida útil do equipamento.

O valor nominal do contato de chaveamento deve ser menor ou igual a 60 V e 6 A. O invólucro adicional deve ser fabricado de material inorgânico se a corrente de chaveamento exceder 2/3 da corrente nominal especifi cada pelo fabricante do componente.

7.5.2 Nível de proteção “mb”

Contatos de chaveamento devem ser fornecidos com um invólucro adicional antes do encapsulamento. Este invólucro adicional deve ser fabricado de material inorgânico se a corrente de chaveamento exceder 2/3 do valor nominal da corrente especifi cada pelo fabricante do componente ou se a corrente exceder 6 A.

7.5.3 Nível de proteção “mc”

Contatos de chaveamento devem ser fornecidos com um invólucro adicional antes do encapsulamento. Este invólucro adicional deve ser feito de material inorgânico se a corrente de chaveamento exceder 6 A.

7.6 Conexões externas

7.6.1 Generalidades

A entrada de todos os condutores elétricos, incluindo cabos, dentro do composto deve ser projetada de maneira que o ingresso de uma atmosfera explosiva dentro do equipamento “m“ sob condições normais de operação ou condições de falha especifi cada em 7.2 seja evitada.

NOTA Isso pode ser obtido por um caminho condutor exposto no composto que possua no mínimo 5 mm de comprimento.

Quando os compostos são utilizados para assegurar a conexão permanente do cabo, o cabo deve ser adequadamente protegido contra danos de fl exão e o ensaio de tração deve ser realizado de acordo com 8.2.5.

7.6.2 Requisitos adicionais para equipamentos “ma”

As conexões externas devem atender aos seguintes requisitos:

• para EPL Ma, tipo de proteção “ia”;

• para EPL Ga, os requisitos de “Ga” da ABNT NBR IEC 60079-26;

• para EPL “Da”, os requisitos de “Da” da IEC 60079-31 ou IEC 61241-11, tipo de proteção “iaD”.

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NOTA A IEC 61241-11 especifi ca a “categoria” “iaD” e “ibD” e faz referência à Seção 5 da ABNT NBR IEC 60079-11 quando “ia” ou “ib” são identfi cados como “tipos de proteção”. Para as fi nalidades desta ABNT NBR IEC 60079-18, os termos “categoria” e “tipos de proteção” necessitam ser considerados “sinônimos”.

7.7 Proteção de partes energizadas expostas

Dependendo do EPL requerido, partes energjzadas expostas que passam pela superfície do composto devem ser protegidas por outro tipo de proteção, conforme relacionado na ABNT NBR IEC 60079-0 para o EPL requerido.

NOTA Isto implica que o equipamento seja marcaddo com os tipos de proteção combinados de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0.

7.8 Acumuladores e baterias

7.8.1 Generalidades

Na avaliação dos arranjos de controle para baterias, referente à liberação potencial de gás, na faixa total das temperaturas de operação, a resistência interna e a capacidade de tensão devem ser consideradas. Deve ser assumido que as baterias podem se tornar desbalanceadas, mas acumuladores com resistência desprezível ou capacidade de tensão não necessitam ser levados em consideração.

A Subseção 7.8 se aplica para todos os níveis de proteção, a menos que especifi camente excluído.

Para acumuladores ou baterias com nível de proteção “ma”, estes devem adicionalmente atender aos requisitos de acumuladores e baterias indicados na ABNT NBR IEC 60079-11, exceto para uma tolerância no uso dos acumuladores em paralelo, o qual não é permitido para um equipamento protegido somente por encapsulamento.

7.8.2 Prevenção de emissão de gases

Sistemas eletroquímicos que podem liberar gás durante operação normal não são permitidos.Se para níveis de proteção "ma" e "mb" a liberação de gás na ocorrência de uma falha não puder ser evitada, a emissão de gases deve ser minimizada por um dispositivo de controle de acordo com 7.8.8.Com acumuladores secundários o dispositivo de controle deve ser efetivo não apenas durante a carga, mas também durante a descarga. Isto também se aplica para carga fora da área classifi cada.

Em particular,

a) acumuladores ventilados não podem ser utilizados,

b) acumuladores selados regulados a válvulas não podem ser utilizados,

c) acumuladores selados que, dentro da faixa de temperatura ambiente do equipamento elétrico, não liberare m gás sob quaisquer condições de falha podem ser utilizados sem um dispositivo de controle de acordo com 7.8.8.

Acumuladores selados que não atenderem aos requisitos de 7.8.2 c) devem possuir um dispositivo de controle de acordo com 7.8.8.

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7.8.3 Proteção contra temperaturas inadimissíveis e danos aos acumuladores

Baterias ou acumuladores sob a pior situação de carga devem estar de acordo com a) ou b):

d) em operação normal a temperatura de superfície dos acumuladores não deve exceder a temperatura especifi cada pelo fabricante dos acumuladores ou baterias, ou 80 °C se não especifi cado pelo fabricante, na temperatura ambiente máxima do equipamento, e a máxima corrente de carga e descarga não deve exceder o valor seguro especifi cado pelo fabricante, ou

e) baterias ou acumuladores devem ser fornecidos com um ou mais dispositivos de segurança, como descrito em 7.8.5 ou 7.8.8, para evitar sobreaquecimento ou emissão de gases inaceitáveis dentro do composto.

7.8.4 Corrente reversa

Para nível de proteção “ma” e “mb” onde existe outra fonte de tensão no mesmo invólucro, o acumulador ou bateria encapsulado e seus circuitos associados devem estar protegidos contra cargas de outros circuitos, além daqueles designados para carga. Por exemplo: através da separação dos acumuladores ou baterias e seus circuitos associados de toda(s) a(s) fonte(s) de tensão dentro do invólucro utilizando as distâncias especifi cadas na Tabela 1 para a mais alta tensão capaz de causar a corrente reversa. Alternativamente, o acumulador ou bateria pode somente ser separado de outra(s) fonte(s) de tensão utlizando as distâncias especifi cadas na Tabela 1, mas com um diodo de bloqueio para o nível de proteção “mb”, ou dois diodos de bloqueio para o nível de proteção “ma”, conforme mostrado na Figura 3, e então dispostos a reduzir o risco de uma falha simples, causando curto-circuito em ambos os diodos.

+Ve –Ve

NOTA A fi gura mostra um arranjo para o nível de proteção “ma”

Figura 3 – Montagem de diodos de bloqueio

7.8.5 Limitação de corrente

A máxima temperatura de superfície deve ser determinada utilizando a maior corrente de descarga permitida pela carga máxima especifi cada pelo fabricante do equipame nto, ou pelo dispositivo de proteção (ver 7.9), por exemplo, 1,7 vez o valor nominal do fusível, ou no curto-circuito se nenhuma carga ou dispositivo de proteção for especifi cado.

Um resistor, um dispositivo limitador de corrente ou um fusível de acordo com a IEC 60127 ou uma norma equivalente pode ser utilizado para assegurar que a máxima corrente de descarga especifi cada pelo fabricante de acumuladores ou baterias não seja excedida. Se fusíveis substituíveis forem utilizados, eles devem ser marcados para mostrar seu valor nominal e função.

7.8.6 Proteção contra inversão de polaridade e descarga dos acumuladores

Para os níveis de proteção “ma” e “mb”, quando mais de três acumuladores são utilizados em série, a tensão do acumulador deve ser monitorada. Durante a descarga, se a tensão cair abaixo do valor-limite da tensão do acumulador especifi cado pelo fabricante de acumuladores ou baterias, o dispositivo de segurança deve desconectar os acumuladores ou bateria. Para nível de proteção “mc”, se mais de três acumuladores forem conectados em série, precauções devem ser tomadas para prevenir uma carga de polaridade reversa do acumulador.

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NOTA 1 Se vários acumuladores forem conectados em série, os acumuladores podem mudar a polaridade durante a descarga, devido às várias capacidades dos acumuladores em uma bateria. Estes acumuladores “pólo reverso” podem entrar em uma faixa inadmissível de emissão de gás.

Quando uma descarga intensa do circuito de proteção é utilizada para evitar uma carga de polaridade reversa dos acumuladores durante a descarga, a tensão mínima de corte deve ser aquela especifi cada pelo fabricante do acumulador ou bateria. Após a desconexão da carga, a corrente não deve ser maior do que a capacidade de descarga na faixa de 1 000 h.

NOTA 2 Se muitos acumuladores forem conectados em série, pode não haver proteção segura devido às tolerâncias individuais de tensão dos acumuladores e o do circuito de proteção de descarga intensa.Geralmente não mais do que seis acumuladores (em série) deveriam ser protegidos por um circuito de proteção de descarga intensa.

7.8.7 Carga dos acumuladores ou baterias

7.8.7.1 Nível de proteção “ma” e “mb”

Os circuitos de carga devem ser totalmente especifi cados como parte do equipamento. O sistema de carga deve ser tal que:

a) com uma condição de falha do sistema de carga, a tensão e a corrente de carregamento não excedam os limites especifi cados pelo fabricante;

ou

b) se, durante a carga, for possível para valores-limites especifi cados pelo fabricante dos acumuladores ou baterias, para a tensão do acumulador, ou a corrente de carga puder exceder, um dispositivo de segurança separado de acordo com 7.9 deve ser fornecido para minimizar a possibilidade de liberação de gás e também não exceda os valores máximos de temperatura do acumulador dados pelo fabricante durante a carga.

7.8.7.2 Nível de proteção “mc”

O sistema de carga deve ser tal que, em condições de operação normal, a tensão e a corrente da carga não excedam os limites especifi cados pelo fabricante, baseados na faixa de temperatura especifi cada do equipamento. Se acumuladores e baterias forem partes integrantes do equipamento elétrico a ser carregado em área classifi cada, o carregador deve ser totalmente especifi cado como parte do projeto do equipamento. Se acumuladores ou baterias forem partes integrantes ou separadas do equipamento elétrico e carregados fora da área classifi cada, a carga deve estar dentro dos limites especifi cados pelo fabricante.

7.8.8 Requisitos para dispositivos de controle de segurança para acumuladores ou baterias

Quando requerido, os dispositivos de controle devem ser parte dos componentes de segurança de um sistema de controle. Deve ser de responsabilidade do fabricante o fornecimento das informações necessárias para manter a integridade do sistema.

NOTA Componentes relacionados à segurança que atendem aos requisitos de PL c indicados na ISO 13849-1 “Safety of machinery – Safety related parts of control systems – Part 1: General principles for design” podem satisfazer os requisitos desta subseção.

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7.9 Dispositivos de proteção

7.9.1 Generalidades

Onde o equipamento “m” não for capaz de suportar uma única falha para nível de proteção “mb” ou duas falhas para nível de proteção “ma” sem exceder o COT do encapsulamento, ou a classe de temperatura para atmosfera explosiva de gás ou a temperatura máxima de superfície em graus Celsius para atmosferas explosivas de poeira, um dispositivo de proteção deve ser fornecido externamente ao equipamento ou diretamente integrado ao equipamento. Dispositivos de proteção para o nível de proteção “ma” não devem ser rearmáveis. Dispositivos de proteção térmica para o nível de proteção “mb” podem ser rearmáveis.

NOTA 1 Para o nível de proteção “mc” o equipamento operando sob condições normais de operação não deve exceder o COT do encapsulamento ou a classe de temperatura para atmosfera explosiva de gás ou a máxima temperatura de superfície em graus Celsius para atmosferas explosivas de poeiras.

O dispositivo de proteção deve ser capaz de interromper a máxima corrente de falha do circuito na qual está instalado. A tensão nominal do dispositivo de proteção deve ser pelo menos correspondente à tensão de trabalho do circuito na qual está instalado

Quando o equipamento “m” contém um acumulador ou bateria e o dispositivo de controle é fornecido para prevenir superaquecimento excessivo (ver 7.8.5), o dispositivo de controle pode também ser considerado um dispositivo de proteção, provendo também todos os outros componentes internos do mesmo encapsulamento do excedente COT ou classe de temperatura para atmosfera explosiva de gás ou a máxima temperatura de superfície em graus Celsius para atmosferas explosivas de poeira.

NOTA 2 A utilização de dispositivo de proteção é para proteger contra falhas e sobrecargas não previstas que sobreaquecem e/ou danifi cam permanentemente ou comprometem a vida útil do equipamento. Onde dispositivos rearmáveis são utilizados, instruções devem ser fornecidas para orientar o usuário na reabilitação de reajuste do dispositivo. É recomendado que estas instruções considerem as condições operacionais externas sob as quais elas podem ser resetadas e também qualquer monitoramento subseqüente que possa ser desejável

NOTA 3 Tanto os dispositivos auto-ajustáveis como os manuais são considerados dispositivos reajustáveis para os fi ns desta Norma.

Para o nível de proteção “ma”, se o dispositivo de proteção não rearmável atender aos requisitos da série IEC 60127 ou IEC 60691 ou ANSI/UL 248-1, somente um dispositivo é necessário.

7.9.2 Dispositivos elétricos de proteção

7.9.2.1 Generalidades

Fusíveis devem ter uma tensão nominal não menor que a do circuito onde eles estão instalados e devem ter uma capacidade de interrupção não menor que a corrente de falha do circuito. A menos que especifi cado de outra maneira, é assumido que o fusível tenha capacidade de permitir a passagem de 1,7 vez da corrente nominal. A característica tempo-corrente do fusível, conforme estabelecido pelo fabricante, deve assegurar que o COT, do encapsulamento ou a classe de temperatura para atmosferas explosivas de gás ou temperatura máxima de superfície em graus Celsius para atmosferas explosivas de poeira não sejam excedidos.

Para dispositivos de proteção elétrica dois dispositivos são necessários para o nível de proteção “ma” e um dispositivo é necessário para o nível “mb”.

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Um dispositivo de proteção elétrica não é necessário para o nível de proteção “mc”.

NOTA No caso de rede de alimentação elétrica onde a tensão nominal não exceda 250 V, a corrente de falha de curto-circuito presumida é normalmente 1 500 A.

7.9.2.2 Dispositivos de proteção conectados ao equipamento “m”

Se o dispositivo de proteção for externo ao equipamento “m”, este deve ser visto como equipamento requerido para a segurança do equipamento “m”, de acordo com 7.9.2. Esta condição específi ca de utilização deve constar no certifi cado e o equipamento deve ser marcado de acordo com os requisitos de marcação das “condições especiais de utilização”, de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0.

A utilização de um dispositivo de proteção externo e sua conexão para o equipamento “m” requer que o dispositivo tenha tipo de proteção “Ex” adequado, compatível com “ma”, “mb”, ou “mc” como apropriado.

NOTA A falha prevista na utilização de um dispositivo levará a perda do nível de proteção. Quando o dispositivo de proteção externa for utilizado para controlar a aplicacão correta da tensão, corrente e potência do equipamento com nível de proteção “ma”, é recomendado que o desempenho do dispositivo externo ou circuito de proteção seja confi ável mesmo com uma falha contável. Convém que os níveis permitidos de tensão, corrente e potência sejam determinados pelas características térmicas do equipamento “m”.

7.9.3 Dispositivos de proteção térmica

O dispositivo de proteção térmica deve ser utilizado para a proteção de danos no encapsulamento, causados por aquecimento local, por exemplo, por falhas de componentes ou o excesso de temperatura máxima de superfície (classe de temperatura para atmosfera explosiva de gás, ou temperatura máxima de superfi cie em graus Celsius para atmosferas explosivas de poeiras).

Os dispositivos não reajustáveis não podem possuir condição de serem rearmados e abrir um circuito permanentemente após terem sido expostos a uma temperatura mais elevada do que a sua temperatura de operação por um máximo período dado. Conexão térmica adequada deve ser realizada entre o componente monitorado e o dispositivo de proteção térmica. A capacidade de interrupção do dispositivo deve ser defi nida e não deve ser menor do que a carga máxima possível do circuito.

NOTA Os dispositivos reajustáveis adicionais podem ser utilizados por razões funcionais. Se estes dispositivos forem utilizados, é recomendado que sejam operados a temperaturas abaixo da temperatura de operação do dispositivo de proteção térmica.

Se o dispositivo de proteção termica reajustável for utilizado, dois dispositivos em série são necessários para o tipo de proteção “mb” e um dispositivo de proteção é necessário para o tipo de proteção “mc”.

Os dispositivos de proteção térmica reajustáveis com contatos de chaveamente não podem ser operados a mais do que 2/3 de sua corrente e tensão nominal especifi cada pelo fabricante do dispositivo.

Os dispositivos de proteção térmica reajustáveis com contatos de chaveamente devem atender à IEC 60730-2-9, ou devem ser ensaiados conforme 8.2.7.1.

Os dispositivos de proteção térmica reajustáveis sem contatos de chaveamente devem atender à IEC 60738-1, ou devem ser ensaiados conforme 8.2.7.2.

7.9.4 Dispositivos de proteção integrados

Os dispositivos de proteção integrados com o equipamento “m” devem ter um tipo de invólucro que durante o processo de encapsulamento o composto não possa penetrar.

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O fornecimento do dispositivo de proteção para encapsulamento deve ser confi rmado por:

a) documentação do fabricante do dispositivo;

ou

b) ou ensaios de amostra conforme 8.2.8.

NOTA Dispositivos em vidros, plásticos, cerâmicas ou outros modelos de selagem são considerados tipo de invólucros.

8 Ensaios de tipo

8.1 Ensaios do composto

8.1.1 Ensaio de absorção de água

O ensaio deve ser realizado somente na amostra do(s) composto(s) que for(em) utilizado(s) em equipamentos “m” para serem utilizado(s) em uma mistura ambiente durante operação do equipamento “m”

Três amostras secas (ver ISO 62) do(s) composto(s) devem ser ensaiadas. As amostras devem ser circulares, com diâmetro de 50 mm ± 1 mm e espessura de 3 mm ± 0,2 mm. As amostras devem ser pesadas e então imergidas pelo menos por 24 h na água, a uma temperatura de 23°C

02+ K. Elas devem

ser retiradas da água, secas e pesadas novamente. O crescimento em massa não deve exceder 1 %.

NOTA Não é requerida a utilização de água destilada para este ensaio.

8.1.2 Ensaio de rigidez dielétrica

A amostra deve ser circular com diâmetro de 50 mm ± 1 mm e espessura de 3 mm ± 0,2 mm. A amostra deve ser simetricamente colocada entre eletrodos 30 mm ± 1 mm no diâmetro, dentro de uma estufa com temperatura controlada, ajustada para atingir a mais alta temperatura defi nida em 3.3.

Uma tensão de 4,0 kVca efi caz 0

5+ % e com freqüência entre 48 Hz e 62 Hz deve ser aplicada por não

menos que 5 min. Nenhum arco elétrico ou ruptura deve ocorrer durante o ensaio.

8.2 Ensaios dos equipamentos

8.2.1 Seqüência de ensaios

A seqüência de ensaios e o número de amostras são dados no Anexo B.

8.2.2 Temperatura máxima

Uma amostra do equipamento “m” deve ser submetida ao ensaio de tipo para assegurar que:

a) o limite de temperatura especifi cado em 6.1 não seja excedido em operação normal;

b) para o nível de proteção “ma” e “mb” a máxima temperatura de superfície não seja excedida sob condições de falha, como defi nido em 7.2.1.

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Para equipamento “m” sem uma carga externa, o ensaio deve ser realizado de acordo com as medições de temperatura da ABNT NBR IEC 60079-0, levando em consideração as condições de fornecimento dadas em 4.3.

Para equipamento “m”, com uma carga externa, o ensaio deve ser realizado para nível de proteção "ma" e "mb", ajustando a corrente para o valor mais alto, de forma que não ocorra a operação do dispositivo de proteção, e para o nível de proteção "mc" nos parâmetros de carga especifi cados em operação normal e no caso de ocorrência regular prevista.

NOTA Para equipamento com características, como cargas externas não lineares, o controle da potência de entrada ou difi culdade para defi nir modos de falha, ensaios, simulações e análises pode ser necessário para obter segurança sob condições de mau funcionamento.

8.2.3 Ensaio de resistência térmica

8.2.3.1 Ensaio de resistência térmica ao calo r

8.2.3.1.1 Nível de proteção “ma” e “mb”

O ensaio deve ser realizado de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0. A temperatura a ser utilizada como referência de temperatura de serviço para o ensaio deve ser a mais alta das seguintes:

a) a máxima temperatura de superfície da amostra de ensaio, levando-se em consideração condições de falha; ver 8.2.2;

ou

b) ou a máxima temperatura na superfície do componente no composto sob condições de operação normal; ver 6.2.2.

8.2.3.1.2 Nível de proteção “mc”

O ensaio deve ser realizado de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0.

A temperatura a ser utilizada deve ser a máxima temperatura de superfície sob operação normal (ver 6.2.1) da amostra de ensaio com acréscimo de pelo menos 20 K.

8.2.3.2 Ensaio de resistência térmica ao frio

O ensaio deve ser realizado de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0.

8.2.3.3 Critério de aceitação

Após cada ensaio a amostra deve ser submetida a uma inspeção visual. Nenhum dano visível do composto que poderia afetar o tipo de proteção deve ser evidente, por exemplo, trincas no composto, exposição de partes encapsuladas, falhas de aderência, encolhimento inadmissível, descoloração, inchaço, decomposição ou amolecimento. Uma descoloração na superfície do composto é permitida (por exemplo, oxidação em caso de resina epóxi).

Adicionalmente, qualquer dispositivo de proteção elétrica do qual dependa a segurança, além dos fusíveis térmicos, deve ser verifi cado como funcionamento residual.

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8.2.4 Ensaio de rigidez dielétrica

8.2.4.1 Procedimento de ensaio

O ensaio deve ser realizado nos seguintes arranjos dos circuitos como aplicável:

a) entre circuitos isolados galvanicamente;

b) entre cada circuito e todas as partes aterradas;

c) entre cada circuito e a superfície do composto ou o invólucro não metálico que, se necessário, pode ser revestido com uma película condutiva.

Para o arranjo a), a tensão U a ser utilizada deve ser a soma das tensões nominais dos dois circuitos a serem ensaiados e, para os arranjos b) e c), a tensão U utilizada deve ser a tensão nominal do circuito a ser ensaiado.

Para equipamento onde o valor de tensão U não exceda 90 V de pico, a tensão de ensaio deve ser de 500 Vca efi caz (

0

5+ %) de 48 Hz a 62 Hz.

Para equipamento onde a tensão U exceda 90 V de pico, a tensão de ensaio deve ser 2U + 1 000 Vca

efi caz (0

5+ %) com um mínimo de 1 500 Vca efi caz de 48 Hz a 62 Hz. Alternativamente, o ensaio de

tensão deve ser 2 U + 1 400 V cc (0

5+ %), com um mínimo de 2 100 V cc.

O ensaio de tensão deve ser rapidamente alcançado em um período não menor que 10 s até alcançar o valor prescrito, e este deve então ser mantido por pelo menos 60 s.

NOTA 1 No caso de equipamento que, por razões de compatibilidade eletromagnética, contém componentes conectados ao invólucro para a supressão de interferência de pulsos e que pode ser danifi cado durante o ensaio, um ensaio de descarga parcial pode ser considerado.

NOTA 2 Se o circuito sob ensaio não for acessível pela parte externa, pode ser necessário preparar uma amostra para ensaio específi co com conexões adicionais.


O ensaio deve ser considerado aprovado se não ocorrer ruptura ou arco durante o ensaio.

8.2.5 Ensaio de tração de cabos


O ensaio deve ser realizado em uma amostra, previamente não ensaiada, a 21 °C ± 2 °C.

Uma amostra de ensaio adicional deve ser submetida ao ensaio de tração do cabo, após o condicionamento ser feito de acordo com 8.2.3.1, na temperatura máxima no ponto de entrada do cabo.

A força de tração (em Newton) aplicada deve ser 20 vezes o valor em milímetros do diâmetro do cabo ou 50 vezes a massa (em quilogramas) do equipamento "m", o que for o valor mais baixo. Este valor pode ser reduzido para 25 % do valor requisitado no caso de instalações permanentes. A mínima força de tração deve ser de 1 N, e a duração mínima de 1 h. A força deve ser aplicada no sentido menos favorável.

Este ensaio não deve ser realizado em componentes “Ex”.

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Após o ensaio, a amostra deve ser submetida a uma inspeção visual. Deslocamento visível do cabo que pode afetar o tipo de proteção não deve ser evidenciado. Nenhum dano ao composto ou cabo que possa afetar o tipo de proteção deve ser evidenciado, por exemplo, trincas no composto, exposição dos componentes encapsulados ou falha da adesão.

8.2.6 Ensaio de pressão para equipamentos elétricos para o Grupo I e Grupo II


Para o nível de proteção "ma" com quaisquer espaços livres individuais entre 1 cm3 e 10 cm3 e para o nível de proteção “mb” com quaisquer espaços livres entre 10 cm3 e 100 cm3, a amostra de ensaio deve ser preparada com uma pressão de conexão. Onde houver mais de um espaço livre de tamanho requerido pelo ensaio, o ensaio de pressão deve ser aplicado simultaneamente em todos estes espaços livres.

O ensaio de pressão deve ser realizado em amostras que já tenham sido submetidas ao ensaio de resistência térmica; ver 8.2.3.

O ensaio deve ser realizado com uma pressão conforme a Tabela 6, aplicado por pelo menos 10 s.

Tabela 6 – Pressão de ensai

Temperatura ambiente mínima°C

Pressão de ensaiokPa

≥ – 20 (ver nota) 1 000

≥ – 30 1 370

≥ – 40 1 450

≥ – 50 1 530

≥ – 60 1 620

NOTA Isto abrange os equipamentos projetados para a faixa de temperatura ambiente padrão especifi cada na ABNT NBR IEC 60079-0.


Após o ensaio, a amostra deve ser submetida a uma inspeção visual. Nenhum dano no composto (como trincas, exposição dos componentes encapsulados ou falha da adesão) que possa afetar o tipo de proteção deve ser evidenciado.

8.2.7 Ensaio de dispositivo de proteção térmica com rearme

8.2.7.1 Dispositivos de proteção térmica com rearme com contatos de comutação

8.2.7.1.1 Procedimento de ensaio

A função do dispositivo de proteção deve ser verifi cada. Este ensaio deve ser executado após o ensaio de resistência térmica. O dispositivo tem que ter a capacidade de comutação da corrente nominal≥ 5 000 vezes.

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8.2.7.1.2 Critério de aceitação

O ensaio deve ser considerado aprovado se o dispositivo de proteção atuar corretamente após o ensaio na faixa especifi cada na sua folha de dados.

8.2.7.2 Dispositivos de proteção térmica com rearme sem contatos de comutação

8.2.7.2.1 Procedimento de ensaio

A função do dispositivo de proteção deve ser verifi cada. Este ensaio deve ser executado após o ensaio de resistência térmica. O dispositivo deve ser capaz de atuar (direta ou indiretamente limitando o aumento da temperatura) ≥ 500 vezes.

8.2.7.2.2 Critério de aceitação

O ensaio deve ser considerado aprovado se o dispositivo de proteção atuar corretamente após o ensaio na faixa especifi cada na sua folha de dados.

8.2.8 Ensaio de selagem para dispositivos de proteção incorporados

Com o ensaio das amostras a uma temperatura inicial de (25 ± 2) °C, elas são subitamente imergidas na água a uma temperatura de (65 ± 2) °C, a uma profundidade de 25 mm, por 1 min. Se nenhuma bolha emergir das amostras durante este ensaio, elas serão consideradas “seladas” para as fi nalidades desta Norma.

9 Verifi cações e ensaios de rotina

9.1 Inspeções visuais

Cada parte do equipamento "m" deve ser submetida a uma inspeção visual. Nenhum dano deve ser evidenciado, como trincas no composto, exposição das partes encapsuladas, retração, descamação inadmissível, inchaço, decomposição, falha de adesão ou amolecimento.

9.2 Ensaio de rigidez dielétrica

Para circuitos que são acessíveis pela parte externa, o ensaio de rigidez dielétrica deve ser utilizado para verifi cação da isolação entre cada circuitos e os seus ambientes. O ensaio deve ser realizado nestes circuitos de acordo com 8.2.4.

A tensão deve ser aplicada por pelo menos 1 s.

Alternativamente, pode ser aplicada 1,2 vez a tensão do ensaio e mantida por pelo menos 100 ms.

NOTA Em alguns casos, o tempo efetivo de ensaio pode ser signifi cativamente maior que 100 ms, como uma amostra com uma grande capacitância distribuída pode necessitar de algum tempo adicional para atingir a tensão requerida pelo ensaio.

O ensaio deve ser considerado aprovado se não houver nenhuma ruptura ou ocorrência de arcos durante o ensaio.

Contrariamente ao mencionado, o ensaio de rigidez dielétrica para acumuladores ou baterias deve ser feito de acordo com os requisitos de ensaios de rotina da ABNT NBR IEC 60079-7.

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No caso de equipamento que utilize circuitos que contenham componentes para supressão de transientes, conectados entre o circuito e as partes aterradas, o equipamento não necessita ser submetido a ensaios de rotina de rigidez dielétrica, caso estes sejam destinados somente para utilização com um circuito isolado galvanicamente. Este equipamento deve ser marcado com o sufi xo “X”, para indicar esta condição específi ca de utilização, de acordo com os requisitos de marcação apresentados nas “condições específi cas de utilização” da ABNT NBR IEC 60079-0.

10 Marcação

Adicionalmente aos requisitos da ABNT NBR IEC 60079-0, a marcação deve incluir:

a) a tensão nominal,

b) a corrente nominal

c) a corrente presumida de curto-circuito da fonte externa de alimentação, se menor do que 1 500 A, por exemplo “Corrente permitida de curto-circuito fornecida: 500 A”.

d) opcionalmente, a corrente presumida de curto-circuito da fonte de alimentação externa, se o equipamento for projetado para uma corrente de curto-circuito de 1 500 A ou mais, por exemplo “Corrente permitida de curto-circuito fornecida: 3 500 A”.

e) outras informações necessárias para operação segura do equipamento.

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Anexo A(informativo)

Requisitos básicos de compostos para equipamentos “m”

Composto no invólucro em tipos de proteção “p”, “d”, “e”, “t D ”

A faixa de temperatura do compostoé conhecida?

É o valor TI da ABNT NBR IEC 60079-0 ou

equivalente conhecido

Atende ao ensaio de eletrostática da ABNT NBR IEC

60079-0

Atende aos ensaios mecânicosda ABNT NBR IEC 60079-0

Atende, somente para o Grupo I, estabilidade contra agentes químicos

da ABNT NBR IEC 60079-0

Atende ao ensaio de resistência à luz da

ABNT NBR IEC 60079-0

Selecionar outro material ou reprojetar

Existem partes expostas acessíveis fora do composto?

Protegido por outro tipo de roteção

Prover amostras de ensaio para o laboratório como especificado

Ensaios

Não

Não

Não

Não

Não

Não

Não

Sim

Sim

Sim

Sim

Sim

NãoSim

Sim

NãoSim

Sim

Não

É requerida proteção contra luz ?

Figura A.1 − Requisitos básicos de compostos para equipamentos “m”

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Anexo B(informativo)

Distribuição das amostras de ensaio

Tabela B.1 − Distribuição das amostras de ensaio

Ensaios-padrão Ensaios adicionais

Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra 4

Determinação da temperatura-limite de acordo com 6.3

Ensaio de tração do cabo de acordo com 8.2.5

Ensaio de resistência térmica baseada na temperatura de serviço determinada no ponto de entrada do cabo no composto de acordo com 8.2.3.1

Ensaio de resistência térmica ao calor de acordo com 8.2.3.1

Ensaio de resistência térmica ao calor de acordo com 8.2.3.1

Ensaio de resistência térmica ao frio de acordo com 8.2.3.2

Ensaio de resistência térmica ao frio de acordo com 8.2.3.2

Ensaio de dispositivo de proteção térmica com rearme de acordo com 8.2.7

Ensaio de dispositivo de proteção térmica com rearme de acordo com 8.2.7

Ensaio de tração do cabo de acordo com 8.2.5

Ensaio de rigidez dielétrica de acordo com 8.2.4

Ensaio de rigidez dielétrica de acordo com 8.2.4

Ensaio de pressão de acordo com 8.2.6 (se requerido)

Ensaio de pressão de acordo com 8.2.6 (se requerido)

Ensaios mecânicos de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0 (se requerido)

Ensaios mecânicos de acordo com a ABNT NBR IEC 60079-0 (se requerido)

NOTA Os ensaios são realizados na ordem em que aparecem em cada coluna.

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Bibliografi a

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IEC 61960-1, Secondary lithium cells and batteries for portable applications – Part 1: Secondary lithium cells

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