Melhoramento da tensÃo disruptiva de cadeias de isoladores de vidro para linhas de transmissÃo

AUTOR(ES)

Luiza Roberta Pereira Leite

DATA DE PUBLICAÇÃO

2006

RESUMO

As cadeias de isoladores de vidro sÃo largamente utilizadas tanto para isolar os condutores de eletricidade da terra como suportÃ-los mecanicamente nas torres das linhas de transmissÃo. A quebra parcial ou total das partes vÃtreas dos isoladores de vidro, por exemplo, por vandalismo, reduz drasticamente a suportabilidade à tensÃo elÃtrica devido à diferenÃa de potencial e à um problema mundial porque à responsÃvel por um nÃmero significativo de desligamentos nÃo programados pelas empresas do setor elÃtrico. Na presente dissertaÃÃo, visou-se estudar a tensÃo de disrupÃÃo numa cadeia de isoladores de vidro com diferentes unidades com a parte vÃtrea quebrada simulando uma linha de transmissÃo de 230 kV. Visou-se tambÃm desenvolver tÃcnicas para aumentar a suportabilidade à tensÃo de disrupÃÃo aumentando a rigidez dielÃtrica da atmosfera em torno da cadeia de isoladores, assim como dos isoladores com aplicaÃÃo de materiais dielÃtricos. Os seguintes experimentos foram realizados visando atingir os objetivos: (i) caracterizar os isoladores por radiografia digital para conhecer detalhes de sua estrutura interna; (ii) estudar a influÃncia da distribuiÃÃo dos isoladores de vidro com as saias vÃtrea quebradas ao longo da cadeia com dezesseis unidades, (iii) estudar a influÃncia de atmosferas de ar e de gÃs SF6 sob pressÃes de atà 1,3 atm numa cÃmara de acrÃlico utilizando atà trÃs isoladores e à freqÃÃncia industrial (60 Hz), (iv) estudar a utilizaÃÃo da jaqueta polimÃrica para aumentar a tensÃo disruptiva de isoladores. Estudos das tensÃes disruptivas foram realizadas em cadeias com 12, 10 e 9 isoladores de vidro com parte vÃtrea quebrada e distribuÃdos ao longo da cadeia em cinco diferentes configuraÃÃes. Para efeito de comparaÃÃo, a temperatura, pressÃo e umidade relativa foram corrigidas de acordo com a norma NBR 6936. As medidas de tensÃo disruptiva foram realizadas à freqÃÃncia industrial e sob impulso de manobra nas polaridades positiva e negativa. Como resultado, nas cadeias de isoladores de vidro com 6 unidades inteiras e 10 quebradas, observou-se uma diferenÃa significante nos valores das tensÃes disruptivas em funÃÃo da mudanÃa na distribuiÃÃo dos isoladores inteiros e quebrados ao longo da cadeia. Um resultado interessante ocorreu quando utilizamos 6 isoladores inteiros uniformemente distribuÃdos ao longo da cadeia e intercalados com 10 isoladores quebrados, onde obteve-se a tensÃo disruptiva de 459 kV, maior que quando utilizamos 7 isoladores inteiros intercalados com 9 quebrados, onde obteve-se o valor de tensÃo disruptiva de 448 kV. Este resultado pode ser atribuÃdo à distribuiÃÃo nÃo uniforme de campo elÃtrico ao longo da cadeia e aumento do caminho. Nos ensaios com a cÃmara de atmosfera controlada, nÃo se observou influÃncia significativa da atmosfera de ar e SF6 e da pressÃo no valor da tensÃo disruptiva nos isoladores de vidro com as saias quebradas, que foi em torno de 15 kV. Por outro lado, o valor da tensÃo disruptiva para isoladores inteiros sob atmosfera de SF6 e sob a pressÃo de 1.3 atm alcanÃou um valor de 120 kV, enquanto que o valor da tensÃo disruptiva na atmosfera de ar e pressÃo local foi de 80 kV. Estudo comparativo sobre a tensÃo disruptiva da cadeia de 16 isoladores de vidro com as partes de vidro totalmente quebradas mas com pinos revestidos com jaqueta de nylon mostrou que a tensÃo disruptiva foi de 375 kV, que à cerca de 3,5 vezes superior do que uma cadeia com 16 isoladores quebrados convencionais. Consequentemente, os resultados positivos obtidos no presente trabalho poderÃo, com estudos mais detalhados, assegurar no futuro: um maior seguranÃa na atuaÃÃo das equipes que trabalham na manutenÃÃo de linhas energizadas e minimizar a quantidade de desligamentos das linhas de transmissÃo

ASSUNTO(S)

linhas de transmissÃo sf6 gas vandalism gÃs sf6 isoladores de vidro glass insulator transmission line clectrical breakdown computed radiography radiografia digital tensÃo disruptiva paschen law engenharia mecanica vandalismo lei de paschen

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