As normas técnicas da série da ABNT NBR IEC 60695-2 esclarecem essa questão
Introdução da série
Quando da concepção de um produto eletrotécnico, é necessário levar em consideração o risco de incêndio e de perigos potenciais associados ao fogo. Assim, o objetivo da concepção dos componentes, dos circuitos e dos produtos, bem como a escolha dos materiais, deve levar a níveis aceitáveis os riscos potenciais de incêndio nas condições de funcionamento normal, de uma utilização anormal razoável previsível, de um mau funcionamento e/ou de uma falha.
Os incêndios que envolvem os produtos eletroeletrônicos podem igualmente ter por origem as fontes externas não elétricas. Convém levar em conta esse tipo de consideração quando da avaliação global do risco de incêndio.
No âmbito dos materiais elétricos, as partes metálicas sobreaquecidas podem assumir o papel de fontes de incandescência.
Daí o termo “ensaios de fio incandescente”, onde um fio aquecido eletricamente é utilizado para simular a fonte de incandescência. O aparelho de ensaio de fio incandescente e um procedimento geral de ensaio simulam os efeitos das solicitações térmicas que podem ser produzidas por fontes de calor, tais como elementos incandescentes ou resistores sobrecarregados, por curtos períodos, para avaliar, de uma forma simulada, o risco de fogo.
Os três primeiros parágrafos acima podem ser lidos na introdução da série da NBR IEC 60695-2 e essa bem organizada explanação não poderia ficar de fora do início dessa matéria, pois resume de forma muito clara o critério conceitual adotado nas normas internacionais de produto para que o fabricante possa definir a coordenação térmica construtiva a esse produto eletroeletrônico em função do tipo, porte e aplicação.
Histórico
O critério construtivo de coordenação térmica quanto ao risco de incêndio da série da IEC 60695-2-Ensaios relativos ao risco de fogo - é um modelo construtivo adotado mundialmente, inclusive no Brasil pela seguinte família de normas publicadas pela ABNT:
- NBR IEC 60695-2-10:2006- Ensaios de fio incandescente/aquecido – Aparelho e método geral de ensaio
- NBR IEC 60695-2-11:2006- Ensaios de fio incandescente/aquecido – Método de ensaio de inflamabilidade para produtos acabados
- NBR IEC 60695-2-12:2013-Ensaios de fio incandescente/aquecido – Método de ensaio do índice de inflamabilidade ao fio incandescente (GWFI) para materiais
- NBR IEC 60695-2-13:2013- Ensaios de fio incandescente/aquecido – Método de ensaio de temperatura de inflamabilidade ao fio incandescente (GWIT) para materiais
A série 60695-2 de normas brasileiras foram todas publicadas no Brasil em 2006. Anteriormente, os requisitos de ensaio de fio incandescente eram previstos dentro das normas de produtos eletroeletrônicos. A nova série de normas da NBR IEC 60695-2 integra a normas denominadas de abrangência horizontal, ou seja, são normas independentes que são referenciadas e aplicadas a várias outras normas de produtos. Isso significa dizer que o procedimento é o mesmo para diferentes produtos.
As partes 2-10 e 2-11
Antes de tratarmos das novas edições das partes publicadas em 2013 da família NBR IEC 60695-2 vale a pena entender o que tratam as partes 2-10 e 2-11.
A parte 2-10 é equivalente a IEC 60695-2-10 e é pré-requisito para a aplicação das outras partes da família 60695 pois a parte2-10 especifica o aparelho de ensaio de fio incandescente e um procedimento geral de ensaio. O ensaio descrito nesta Norma é aplicável aos equipamentos eletrotécnicos, a seus subconjuntos e a seus componentes; também pode ser aplicado a materiais isolantes elétricos sólidos ou outros materiais combustíveis sólidos. A Figura 1 abaixo mostra o formato padronizado internacionalmente do fio incandescente.
Figura 1 - Fio incandescente
A Figura 2 mostra a aparelhagem padronizada internacionalmente.
Legenda
- 1 Suporte da amostra a ensaiar (ver figura 4)
- 2 Carro
- 3 Cordão de tensão
- 4 Placa de base
- 5 Peso
- 6 Encosto ajustável
- 7 Escala para medição da altura da chama
- 8 Regulagem de penetração
- 9 Fio incandescente
- 10 Recorte na placa de base para as partículas em queda
- 11 Pino de montagem do fio incandescente
- 12 Rolamentos de baixa fricção
- 13 Anteparo especificado
Figura 2 – Equipamento de ensaio
A parte 2-11 é equivalente a IEC 60695-2-11 e especifica os detalhes do ensaio de fio incandescente quando aplicado em produtos acabados para os ensaios relativos ao risco de fogo. Para os efeitos desta Norma, produto acabado significa um equipamento eletrotécnico, seus subconjuntos e componentes (ver Figura 3).
O ensaio do fio incandescente conforme as normas NBR IEC 60695-2-10 e 2-11 verificam o comportamento ao fogo dos materiais e a sua capacidade para extinguir-se (capacidade de auto-extinção).
Dependendo do tipo e da aplicação do produto elétrico, a temperatura de ensaio é de 750°C/850°C/960°C para as partes que mantém em posição contatos/ pinos/ trilhas que transportam corrente elétrica, e 650°C para outras partes.A extinção da chama, se houver, deve ocorrer em menos de 30 segundos.
Figura 3 - Ensaio do índice de inflamabilidade ao fio incandescente (GWFI)
A nova edição da NBR IEC 60695-2-12
A parte 2-12, atualizada no Brasil no final de 2013, é equivalente a versão mais recente da IEC 60695-2-12 e especifica os detalhes do ensaio de fio incandescente, quando aplicado em corpos de prova de materiais isolantes elétricos sólidos ou outros materiais sólidos para os ensaios de inflamabilidade, a fim de determinar o índice de inflamabilidade ao fio incandescente (GWFI, glow-wire flammability index).
O índice de inflamabilidade ao fio incandescente - GWFI - é a temperatura mais elevada determinada durante procedimento normalizado com o fio incandescente, aplicada três vezes sucessivas no corpo de prova (material em ensaio) e, em cada ocasião, o material em ensaio deve extinguir-se em um tempo máximo de 30 segundos após a retirada do fio incandescente e não pode ocorrer ignição (queima) do papel de seda que é colocado sob o material em ensaio. O material é ensaiado em forma de plaquetas com diferentes espessuras.
Um material que passa no ensaio de GWFI a uma temperatura de 850°C, numa plaqueta com 3 mm de espessura, é caracterizado da seguinte forma: GWFI 850/3.
A nova edição da NBR IEC 60695-2-13
A parte 2-13, também atualizada no Brasil no final de 2013, é equivalente a versão mais recente da IEC 60695-2-13 e especifica os detalhes do ensaio de fio incandescente, quando aplicado em corpos de prova de materiais isolantes elétricos sólidos ou outros materiais sólidos para os ensaios de inflamabilidade com o objetivo de determinar a temperatura de inflamabilidade ao fio incandescente (GWIT, glow-wire ignition temperature).
A temperatura de inflamabilidade ao fio incandescente – GWIT - é definida como a temperatura máxima ao fio incandescente, em que não há ignição do corpo de prova em ensaio, durante três sucessivas aplicações, e ao qual se adiciona 25 K.
Isto é, GWIT = Temperatura máxima sem ignição +25 K.
Por exemplo:
Um produto que passa no ensaio de GWIT a uma temperatura de 825 °C, numa plaqueta com 3 mm de espessura, é caracterizado da seguinte forma: GWIT 850/3.
Aspectos comuns nas partes 2-12 e 2-13
O GWFI e o GWIT são ensaios de materiais realizados em um conjunto de corpos de prova normalizados. Esses métodos preveem uma série de requisitos a serem considerados, são eles:
- Preparação dos corpos de prova
- Dimensões dos corpos de prova de ensaio
- Densidade, índice de fluidez e de carga/reforço
- Cor
- Condicionamento dos corpos de prova
- Condicionamento do papel de seda e da placa de madeira que são colocados embaixo do material em ensaio
Figura 4 – Ensaio para determinar a temperatura de inflamabilidade ao fio incandescente (GWIT)
Outro fator importante para o correto entendimento e realização dos ensaios das partes 2-12 e 2-13 é fazer uma leitura da Seção 3 – Termos e definições.
Seguem logo abaixo alguns termos que são interessantes na aplicação dos documentos e que são termos que não existiam na edição anterior das normas. Para melhor entendimento da origem dessas terminologias, seguem as denominações em francês e em inglês (colocadas respectivamente entre parênteses):
combustão (combustion, combustion)
reação exotérmica de uma substância com um comburente
NOTA: Esta combustão geralmente emite efluentes de fogo acompanhados de chamas e/ou de incandescência
chama (flamme, flame).
propagação subsônica, automantida e rápida, da combustão em um meio gasoso, geralmente acompanhada de emissão de luz
inflamabilidade (inflammabilité, flammability)
aptidão de um material ou de um produto de queimar com chama em condições específicas
incandescência (incandescent, glowing)
emissão de luz produzida pelo calor
combustão incandescente (combustion incandescente, glowing combustion)
combustão de um material em estado sólido, sem chama, mas com emissão de luz que emana da zona de combustão
ignição (allumage, ignition)
iniciação da chama sustentada
A comissão de estudos responsável pela publicação e atualização dessas normas é a - CE23.02- Comissão de estudos de interruptores, plugues e tomadas, extensões elétricas e adaptadores através de seu grupo de trabalho 3, o GT3-Normas complementares. As atividades de atualização das partes 2-10 e 2-11 pelas mais recentes respectivas publicações da IEC serão iniciadas ainda nesse primeiro semestre de 2014. A publicação dessas futuras edições está prevista para 2015.
A CE23.02 é a comissão de estudos de interruptores, plugues e tomadas, extensões elétricas e adaptadores da
ABNT/CB-03-Comitê Brasileiro de Eletricidade, Eletrônica, Iluminação e Telecomunicações.
Possui 12 grupos de trabalho, são eles:
- GT1- Extensões elétricas;
- GT2- Interruptores e tomadas para aparelhos;
- GT3- Normas complementares (ensaios);
- GT4- Canaletas e Eletrocalhas;
- GT5- Documentos IEC;
- GT6- Plugues e Tomadas industriais;
- GT7- Comandos (interruptores e comandos eletrônicos);
- GT8- Caixas e invólucros;
- GT9- Plugues e acessórios não desmontáveis;
- GT10- Adaptadores;
- GT11- Dispositivos de conexão de cabos;
- GT12- Plugues e Tomadas para veículos elétricos.
Esses comitês são os fóruns técnicos responsáveis pela elaboração de normas técnicas para o segmento de produtos e dispositivos elétricos, com a participação de todas as partes interessadas da área acadêmica, indústria, comércio, consumidor e entidades setoriais seguindo todas as etapas previstas nas diretivas da ABNT.
Conclusão
O mercado vem se adequando cada vez mais às novas regras estabelecidas pelas normas técnicas do setor eletroeletrônico com base nas normas internacionais colocando o Brasil num patamar elevado de qualidade.
Esse artigo traz como foco principal informar sobre a normalização brasileira na verificação adequada dos materiais quanto ao risco de fogo através dos critérios estabelecidos pela família da NBR IEC 60695-2.
É importante mencionar que essa família de normas técnicas são as responsáveis pela definição das mais diversas matérias-primas implementadas em produtos aplicados em todos o mundo da área eletroeletrônica e o Brasil não poderia estar fora desse universo de padrão de segurança.
Exemplo de produtos construídos e verificados pela família de normas da NBR IEC 60695-2: interruptores, plugues, tomadas, adaptadores, extensões elétricas, disjuntores residenciais e industriais, quadros elétricos, aparelhos de comando eletroeletrônicos, eletrodomésticos, dentre outros.
E a enquete? O termo inflamabilidade caracteriza aquilo que é inflamável ou não inflamável. Talvez não soe muito bem utilizar a expressão do tipo “flamável” e “não flamável”. Portanto, vale a pena considerar o termo adotado pela comissão de estudos.
*Antonio Carlos Martins Santos é engenheiro de automação, coordenador do GT3-Normas complementares de ensaios da ABNT/CB-03/CE23.02-Comissão de Estudos de interruptores, plugues e tomadas, membro do COBEI-Comitê Brasileiro de Eletricidade e analista de normalização do grupo Legrand Brasil.