Fluidos de transformador classe K: classes O, K, L e K1–K3 da IEC 61039
«Classe K» é o termo por trás da maioria das reduções de exigências de incêndio para transformadores em líquido. O que diz a classificação, como é ensaiada e o que significa para a carga de incêndio.
Atualizado em 12 de novembro de 2026 · Publicado pela IsoTec
A classificação
A IEC 61039 classifica líquidos isolantes por duas propriedades. A letra descreve o ponto de combustão; o dígito, o poder calorífico inferior – a energia liberada quando o líquido queima.
| Letra | Ponto de combustão | Dígito | Poder calorífico inferior |
|---|---|---|---|
| O | ≤ 300 °C | 1 | ≥ 42 MJ/kg |
| K | > 300 °C | 2 | < 42 MJ/kg |
| L | Sem ponto de combustão mensurável | 3 | < 32 MJ/kg |
Um dígito maior significa menos energia disponível para manter um incêndio. O ponto de combustão é a menor temperatura na qual o líquido continua queimando por pelo menos 5 segundos após a ignição.
Líquidos típicos para transformadores
| Líquido | Ponto de fulgor | Ponto de combustão | Poder calorífico inferior | Classe |
|---|---|---|---|---|
| Óleo mineral | cerca de 150 °C | cerca de 170 °C | 46,0 MJ/kg | O1 |
| Éster natural | cerca de 316 °C | cerca de 360 °C | 37,5 MJ/kg | K2 |
| Éster sintético | cerca de 260 °C | cerca de 316 °C | 31,6 MJ/kg | K3 |
Valores típicos de dados publicados; cada produto é diferente. Hidrocarbonetos de alto peso molecular também podem ultrapassar 300 °C de ponto de combustão; como hidrocarbonetos, têm poder calorífico alto. Use sempre os valores do fluido específico.
Carga de incêndio: exemplo de cálculo
A carga de incêndio do líquido é sua massa vezes seu poder calorífico inferior. Para 1.000 litros, com densidades típicas:
| Líquido | Densidade típica | Massa | Carga de incêndio |
|---|---|---|---|
| Óleo mineral | 0,88 kg/L | 880 kg | cerca de 40,5 GJ |
| Éster natural | 0,92 kg/L | 920 kg | cerca de 34,5 GJ |
| Éster sintético | 0,97 kg/L | 970 kg | cerca de 30,7 GJ |
A carga de incêndio de um éster é cerca de 15–25 % menor que a do óleo mineral – diferença real, mas moderada. A vantagem decisiva é que ésteres são muito mais difíceis de inflamar e não sustentam facilmente um incêndio em poça. O isolamento sólido, como a celulose, sempre soma à carga de incêndio.
Energia necessária para atingir o ponto de combustão
Aquecer 1.000 litros a partir de uma temperatura de operação de 80 °C até o ponto de combustão exige, sem perdas de calor, cerca de 147 MJ para óleo mineral, cerca de 430 MJ para éster sintético e cerca de 476 MJ para éster natural. Um éster precisa, portanto, de cerca de três vezes mais calor antes que um incêndio em poça possa se sustentar.
O que mostram ensaios publicados
- Chama sobre a superfície: sob um maçarico oxiacetilênico, a superfície do óleo mineral começou a lampejar após cerca de 3 minutos e queimava após cerca de 4; um éster sintético não inflamou em 70 minutos.
- Spray a 2 bar: uma névoa de óleo mineral continuou queimando por até 49 segundos após a retirada da chama; uma de éster sintético se apagou em no máximo 7 segundos.
- Transformador exposto ao fogo: um transformador de distribuição com 365 kg de éster sintético ficou exposto por cerca de 70 minutos a pilhas de madeira em chamas. As temperaturas internas chegaram a cerca de 204 °C, o tanque não vazou e o transformador ainda funcionava depois.
Fonte: IChemE Hazards 31 (2021). Ensaios mostram o comportamento de fluidos específicos em condições específicas; não substituem uma avaliação de risco.
Métodos de ensaio
| Propriedade | Método | Observação |
|---|---|---|
| Ponto de fulgor e de combustão | ISO 2592 / ASTM D92 (vaso aberto Cleveland) | Base da letra IEC 61039 e da FM Approvals Class 6933 |
| Ponto de fulgor em vaso fechado | ISO 2719 / ASTM D93 (Pensky-Martens) | Dá valores menores – não comparar com vaso aberto |
| Poder calorífico inferior | Bomba calorimétrica (valor inferior calculado a partir do superior) | Base do dígito IEC 61039 |
| Temperatura de autoignição | ASTM E659 / DIN 51794 | Não faz parte da classificação, útil para superfícies quentes |
Certificações e listagens
- FM Approvals Class 6933 certifica fluidos com ponto de combustão de pelo menos 300 °C (média de três ensaios ASTM D92), incluindo vigilância da produção. A toxicidade não é avaliada.
- FM Approvals Class 3990 certifica transformadores completos com esse fluido, além de resistência do tanque, alívio de pressão e proteção contra faltas.
- NEC 450.23 exige nos EUA um líquido menos inflamável listado com ponto de combustão de pelo menos 300 °C.
- Especificações de produto como IEC 61099 (ésteres sintéticos) e IEC 62770 (ésteres naturais) definem as propriedades de fluidos novos.
A mistura muda a classe
O óleo mineral tem ponto de combustão muito menor. Mesmo um pequeno resíduo – após um retrofill ou completação com o fluido errado – reduz o ponto de combustão da mistura. A FM Approvals informa que a contaminação com fluidos não certificados anula a certificação daquele lote. Após um retrofill, o ponto de combustão deve ser medido e o transformador identificado com o líquido que contém. Mais: riscos residuais.
Fluidos classe K da IsoTec
IsoTec SE 300 é um éster sintético com ponto de combustão de 316 °C (ISO 2592), classe K3. IsoTec NE 350 é um éster natural com ponto de combustão acima de 350 °C, classe K2. Contexto: éster sintético para transformadores e éster natural para transformadores.
Perguntas frequentes
Qual a diferença entre K2 e K3?
Ambas têm ponto de combustão acima de 300 °C. O dígito descreve o poder calorífico inferior: K2 abaixo de 42 MJ/kg (típico de ésteres naturais), K3 abaixo de 32 MJ/kg (típico de ésteres sintéticos).
Classe K é o mesmo que «menos inflamável»?
Na prática o critério é o mesmo – ponto de combustão acima de 300 °C. «Menos inflamável» é o termo da FM Global e do NEC, que exigem ainda certificação ou listagem.
Por que o ponto de fulgor é menor que o de combustão?
No ponto de fulgor os vapores inflamam apenas brevemente. O ponto de combustão é a temperatura mais alta em que há vapor suficiente para o líquido continuar queimando.
Um éster não tem carga de incêndio?
Tem. Um éster queima depois de atingir seu ponto de combustão. Sua carga de incêndio é só cerca de 15–25 % menor que a do óleo mineral; a principal vantagem é a resistência muito maior à ignição.
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