Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. / Made available in DSpace on 2012-10-17T21:46:05Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2014-09-25T17:53:11Z : No. of bitstreams: 1 177327.pdf: 35171866 bytes, checksum: 2133de5d9b4d3df5820b077522b25c12 (MD5) / Este trabalho consiste na avaliação técnico-econômica da tecnologia de cabos pára-raios energizados - PRE, no esquema trifásico, onde são utilizados os dois cabos pára-raios da linha de transmissão - LT e o solo como a terceira fase. Este sistema foi implantado em Rondônia, utilizando-se os cabos pára-raios da LT 230 kV, que leva energia elétrica até o interior do Estado a partir da Hidrelétrica de Samuel. Por meio desta tecnologia são abastecidas as localidades de Jaru, desde 30/12/95 e Itapuã D'Oeste, desde 22/09/97. O estudo se restringe ao Sistema PRE Jaru e tem como objetivo verificar a viabilidade técnica e econômica da tecnologia PRE com base no seu desempenho operacional, verificado no período de 1996 a 1998. A pesquisa foi feita considerando-se os dados técnicos verificados desde a fase de comissionamento, passando pela análise de carregamento do PRE e suas conseqüências quanto à queda de tensão, tensão de seqüência negativa e comportamento do sistema de aterramento monitorado através das medições das tensões de passo e toque. Aplicando-se os recursos metodológicos contidos no capítulo cinco e tomando-se por base os registros de ocorrência operacional no Sistema PRE Jaru, foram levantados os índices operativos referentes à duração equivalente de interrupção por consumidor (DEC), freqüência equivalente de interrupção por consumidor (FEC), confiabilidade por consumidor (C), taxa de falhas por quilômetro verificadas anualmente (k) e o tempo médio de retorno (t). Estes índices foram tomados como parâmetros no processo comparativo da nova tecnologia em relação a outras tecnologias convencionais que poderiam ser utilizadas no abastecimento integral, ou complementar de Jaru, como linhas de transmissão em 34,5 kV e 69 kV com respectivas subestações, bem como Usinas Térmicas a base de grupos geradores diesel. Também são utilizados como referência os índices de desempenho global das Concessionárias de Energia Elétrica da Região Norte. Ainda de acordo com a metodologia apresentada no capítulo cinco, foi feito o levantamento do desempenho técnico e econômico do PRE Jaru e de um modelo, designado de alternativa convencional equivalente, representada pela LT 34,5 kV. As duas tecnologias foram ordenadas e submetidas aos processos de avaliação econômica de alternativas, a partir dos métodos de avaliação apresentados no capítulo quatro. Como resultado mais significativo do trabalho, verificou-se que as perdas técnicas proporcionadas pela aplicação da tecnologia PRE são inferiores às da tecnologia convencional equivalente, o que implica em sua vantagem econômica em quase todas as simulações feitas, excetuando-se alguns casos, onde para determinados valores adotados para a taxa de mínima atratividade - tma, o PRE deixa de ser a alternativa mais atrativa sob o ponto de vista econômico.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T20:14:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 103686.pdf: 5941175 bytes, checksum: f78ba271f628a09b702c5af53d51955d (MD5) Previous issue date: 1996 / É feito uma análise experimental do fenômeno de transferência de calor e massa para um solo artificial utilizado como aterramento para cabos elétricos de alta tensão. O experimento foi realizado em escala reduzida para uma ampla faixa de potências dissipadas. Os resultados obtidos para este tipo de solo permitiram correlacionar e determinar a temperatura no cabo em função do tempo para qualquer potência dissipada até 80 W/m. Os resultados, sob o aspecto térmico, mostram a grande capacidade do solo para reagir rapidamente frente às variações do meio ambiente ou frente as variações internas da potência dissipada no meio. Os resultados hidrológicos do solo mostram que próximo da fonte de calor (distância correspondente a um diâmetro) para uma potência aplicada de até 42 W/m (saturação inicial de 30%), a umidade do solo com o aquecimento diminui até 23%. A variação de apenas 7% de saturação mostra a excelente capacidade do solo para reter a umidade. A comparação numérico-experimental feita com base no modelo de Philip e De Vries mostram uma boa concordância tanto para o caso de potência constante como periódica. A análise de sensibilidade feita mostrou que o parâmetro mais sensível para o desempenho térmico do solo é a sua condutividade térmica aparente. Ainda foi verificado que o modelo de duas zonas utilizado comumente no projeto de cabos elétricos é muito impreciso.

Tese de mestrado integrado. Engenharia dos Materiais / Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto, Department of Materials and Manufacturing Technology. Chalmers University of Technology. 2009

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2016. / Made available in DSpace on 2016-10-11T04:05:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 342128.pdf: 60974513 bytes, checksum: d4385af94ec61b7d997bbcee70a5478c (MD5) Previous issue date: 2016 / A modelagem analítica de um sistema de cabos tripolares é um grande desafio devido à configuração não concêntrica dos elementos envolvidos. Por causa dessa limitação, uma modelagem numérica do cabo com o método de elementos finitos em 2D é desenvolvida no intuito de obter os valores da impedância série e da admitância paralela. Para o cálculo da impedância série, usou-se a formulação magnetodinâmica em potencial vetor magnético no domínio da frequência, e para o cálculo da admitância paralela utilizou-se a formulação quase-estática de campo elétrico em potencial escalar elétrico no domínio da frequência. A metodologia é aplicada em cabos encontrados em catálogos de fabricantes. Os resultados numéricos para cada fase são comparados com os resultados analíticos e com valores fornecidos pelo fabricante. Além disso, os resultados numéricos foram validados por meio de comparações com resultados de medições realizadas em um cabo submarino disponível na UFSC.<br> / Abstract : The analytical modeling a three-core cable system is challenging because of non-concentric configuration of the elements involved. Due to this limitation, a numerical modeling of cable with 2D finite element is developed in order to obtain the values of the series impedance and the parallel admittance. The series impedance is calculated using the frequency domain magnetodynamic formulation in magnetic vector potential and, the parallel admittance is obtained using the frequency domain quasi-static formulation of electric field in electric scalar potential. The methodology is applied in cables found in manufacturers catalogs. The numerical results for each phase are compared with the analytical results and with values provided by the manufacturer. Moreover, the numerical results are validated by comparison with measurement results performed in a submarine cable available at UFSC.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2009. / Submitted by Jaqueline Ferreira de Souza (jaquefs.braz@gmail.com) on 2011-02-28T11:27:59Z No. of bitstreams: 1 2009_TaniaMariadeOliveiraSerraHortencio.pdf: 16223040 bytes, checksum: 7ab702a94bb1bed964b9e8298d1026d4 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2011-02-28T11:51:28Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_TaniaMariadeOliveiraSerraHortencio.pdf: 16223040 bytes, checksum: 7ab702a94bb1bed964b9e8298d1026d4 (MD5) / Made available in DSpace on 2011-02-28T11:51:28Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_TaniaMariadeOliveiraSerraHortencio.pdf: 16223040 bytes, checksum: 7ab702a94bb1bed964b9e8298d1026d4 (MD5) / O presente trabalho é de natureza experimental e, visa apresentar uma contribuição sobre o estudo da estimativa de vida útil de cabos condutores de energia elétrica, tendo como referência a análise da resistência à fadiga por fretting. Em particular, o levantamento de dados preliminares que possibilitem a determinação da curva de durabilidade (Curva de Wöhler ou S-N) da montagem do cabo CAA 397,5 MCM - IBIS, com o grampo de suspensão monoarticulado, assim como, identificar as características associadas ao aspecto e posicionamento das falhas encontradas neste tipo de cabo. Testes a uma mesma amplitude de tensão foram conduzidos, observando-se a ruptura do primeiro, segundo e terceiro fio de alumínio e registrando-se o número de ciclos experimentado pela montagem até o instante de cada quebra. Repetindo-se o teste para diferentes amplitudes de deslocamento pode-se então traçar uma curva da amplitude de tensão contra o número de ciclos, a qual é denominada de Curva S-N ou de Wöhler. Para estabelecer a tensão gerada na região de falha utilizou-se a fórmula de Poffenberger-Swart (1965).Os ensaios foram executados, de acordo com as recomendações da CIGRE (1985), EPRI (1979) e IEEE (1978), em uma bancada de 46,8 metros de comprimento, em ambiente climatizado, com sistema de controle dos equipamentos totalmente informatizado.Para a combinação cabogrampo usada, a Curva Limite de Segurança da CIGRÉ (CSBL) mostrou-se muito conservativa, isto é, a vida do cabo é de 5 a 10 vezes maior quando calculada utilizando a curva específica do material como referência.Através do mapeamento das falhas contatouse que para amplitudes de deslocamento menores que 1,0 mm, de maneira geral as falhas ocorreram na camada externa, já para amplitudes maiores a maior incidência até três falhas, foi na camada interna. O valor médio das distâncias das falhas na camada externa foi de 26,7 mm e na camada interna foi de 26,2 mm. Esta constatação evidencia que a previsão da vida útil em fadiga do cabo é de grande importância para as atividades de manutenção, isto porque, as quebras dos fios ocorrem dentro do grampo de suspensão e, portanto não podem ser identificadas nas inspeções visuais. _______________________________________________________________________________ ABSTRACT / The present wok consists of an experimental research on fretting fatigue of an ACSR IBIS overhead conductor, with the objective to contribute to the study of the estimated fatigue life of such components. More specifically, tests were conducted in the same bending displacement amplitude (peak to peak) at a position on the cable 89 mm away from the last point of contact between cable and the mono-articulated aluminium clamping system. The rupture of the first, second and third aluminum strands were monitored as well as the number of cycles experienced by the assembly until the moment of each break. Repeating the test for different levels of prescribed displacement amplitudes one can then plot a curve of stress amplitude versus fatigue life, the so called S-N or Wöhler`s Curve. To correlate the prescribed displacement with stress amplitude Poffenberger-Swart equation was used. The tests were performed in accordance with the recommendations of CIGRE (1985), EPRI (1979) and IEE (1978), in a 46.8 meters long span, in air conditioned environment and using a closed loop control system to assure the repeatability of the tests. The results of the tests showed that, for the conductor/clamp mounting used, the CIGRE Safe Border Line (CSBL) curve was extremely conservative. The actual conductor life was 5 to 10 times higher than the value estimated by the CSBL for the same level of stress amplitude. Such result emphasizes the need to raise specific laboratory S-N curves for different cable/clamp assemblies should accuracy of life estimates be pursued. Mapping the wire failures it was found that for displacement amplitudes smaller than 1 mm, the failures generally occurred in the outer layer, while for amplitudes larger than 1 mm, they preferably occurred in the inner aluminium layer, for up to three failures. Such wire breaks were localized inside the clamp at average distances of 26.7 mm in the outer layer and 26.2 mm in the inner layer, both measured from the clamp mouth. The fact that the broken strand occurs well within the suspension clamp means that it can not be identified by visual inspection and that even inspections by infrared thermography may not be effective, demonstrating the need to establish an accurate methodology to estimate the remaining conductor life in order to allow maintenance before a cathastrofic breakage of the whole cable.

Tese de mestrado integrado. Engenharia Civil (Especialização em Estruturas). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Tecnologico / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:29:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79719.pdf: 2369056 bytes, checksum: 7edc40cdcda84cb978d207ec43493eed (MD5) Previous issue date: 1989 / Este trabalho contém um estudo de transferência de calor e massa em fios em movimento contínuo embebidos de solução polimérica binária adentrando reservatório de calor e massa. As misturas apresentadas são limitadas a soluções poliméricas binárias apolares com características diferentes, uma com solvente forte de tolueno e polistireno e outra de solvente fraco de ciclohexano e polistireno. Entende-se solvente forte como o bom solvente do ponto de vista termodinâmico e solvente fraco como o solvente pobre. Com estas duas soluções pode-se avaliar a influência das propriedades termodinâmicas no processo de destilação. Cada solução binária foi tratada por uma teoria apropriada. Verificou-se que os calores de diluição e vaporização dos solventes considerados só influenciam o processo de transferência de calor. A atividade do solvente só tem influência no processo de transferência de massa no final da destilação, ou seja, para baixas concentrações do solvente. A analogia de Chilton-colburn foi verificada para espessuras de camadas de resina polimérica usuais em processos industriais de esmaltagem de fios.

Em estruturas estaiadas de pontes e viadutos, a determinação das forças dos estais necessariamente está relacionada à ação direta dos carregamentos mais a interação com a deformabilidade do estaiamento, incluindo principalmente o sistema tabuleiro e mastro. Por outro lado, é necessário conhecer estas forças ao longo das fases de montagem, assim como sua adequada implantação na estrutura e a determinação de possíveis ajustes nas forças devido ao processo construtivo da ponte, garantindo assim que os esforços desejados sejam alcançados e a correta distribuição espacial das forças do estaiamento. O conhecimento das forças dos estais é de extrema importância no controle dos deslocamentos e esforços da estrutura em questão, tendo este trabalho foco no greide e nos esforços finais do tabuleiro da ponte estaiada. As forças podem ser obtidas a partir da solução de um problema fundamental que consiste na determinação de acréscimos de força nos estais, necessários para atingir ou controlar um vetor de deslocamentos, ou um vetor de momentos fletores. De maneira geral, no caso de pontes construídas com aduelas (balanços sucessivos), para cada aduela anexada os esforços e deslocamentos são alterados nas aduelas já executadas, e principalmente nos estais já montados. A montagem deve garantir o greide final do tabuleiro e o conjunto de esforços desejados, o que se consegue com uma criteriosa definição dos esforços de montagem dos cabos. No mais, em função da sequência construtiva e do programa de tensionamento dos estais estabelecido para a obra, pode se tornar necessária a aplicação de uma correção sequencial das forças dos estais para se chegar às forças finais previstas em projeto.Será apresentado neste trabalho o procedimento de controle do greide final e dos esforços do tabuleiro da ponte e o de montagem dos estais, sendo este último, dividido na definição das forças dos cabos ao longo da montagem, na implantação destas forças na estrutura e num procedimento de correção sequencial das forças dos estais a partir da determinação de forças de ajuste. / In cable-stayed structures of bridges and viaducts, the determination of the stay forces is necessarily related to the direct action of loads plus interaction with the deformability of the staying, including especially the system deck and mast. On the other hand, it is necessary to know these forces along the assembly phases, as well as their proper implementation in the structure and determination of possible adjustments in forces due to bridge construction process, ensuring that the desired forces are achieved and the correct spatial distribution of forces of the staying. The knowledge of the stay forces is extremely important in controlling of the displacements and forces of the structure in question, having this work focus on shape and final forces of the cable-stayed bridge deck. The forces can be obtained from the solution to a fundamental problem that consists in the determination of increases strength in the stays, required to reach or control an array of displacements, or a vector of bending moments. In general, in the case of bridges constructed with staves (cantilever procedure), for each attached stave the forces and displacements are changed in staves already implemented, and especially in the stays already assembled. The assembly must ensure final shape of the deck and all forces desired, what can be achieved with a careful definition of the assembly forces of the cable. In addition, according to the sequence of constructive and the program tensioning of the stays established for the construction, may become necessary to apply a sequential correction of the strengths of the stays to reaching at the final forces provided in project.It will be presented in this work the procedure of control final shape and bridge deck forces and the assembly of stays, the latter divided in defining the forces of the cables along the assembly, deployment of these forces in the structure and a sequential correction procedure of the stay forces from the determination of adjustment forces.

Neste trabalho são apresentados os aspectos mais relevantes do comportamento dos cabos, a descrição dos comportamentos estático e dinâmicos e aplicação da análise dinâmica na determinação da força de um cabo a partir de ensaios de vibração livre. Serão analisados dois estudos de caso onde esse método foi aplicado : nos tirantes da cobertura do estádio Castelão em Fortaleza e nos estais da ponte sobre o rio Sergipe. Em seguida serão discutidas as vantagens e limitações do método. / In this work the most important characteristics of the cables are presented: their static and dynamic behavior and the vibration method to evaluate the cable force from free vibration tests results. Two study cases are described: the cables of the Castelao Stadium at Fortaleza and the stays of the bridge over Sergipe river. The advantages and limitations of this method are discussed.

A soquetagem de cabos de fibra poliéster (PET) com resina termorrígida é uma técnica que vem sendo desenvolvida, visando à aplicação da mesma em cabos sintéticos de ancoragem de plataformas petrolíferas em águas profundas. O procedimento de soquetagem consiste em fixar a extremidade do cabo em um dispositivo metálico vazado em formato cônico, o soquete, no qual se adiciona uma resina polimérica que cura, tornando-se rígida. O trabalho visou determinar um procedimento e um tipo de resina termorrígida apropriados à soquetagem de cabos de fibra poliéster. A fibra de PET que compõe o cabo utilizado na soquetagem foi analisada termicamente por Termogravimetria (TGA) para avaliação da estabilidade térmica e por calorimetria exploratória diferencial (DSC) para avaliação da temperatura de transição vítrea (Tg) e da temperatura de fusão (Tm). O lubrificante que recobre a fibra de PET foi analisado por Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As resinas bicomponentes comerciais selecionadas para o trabalho foram aquelas atualmente empregadas na soquetagem de cabos de aço, a resina Wirelock (poliéster) e a Calcepóxi (epóxi), e resinas epóxi Araldite. Os componentes da resina poliéster comercial foram caracterizados por FTIR. A estabilidade térmica das resinas após a cura foi avaliada por TGA, e o comportamento térmico das resinas antes e após a cura por DSC. A resposta viscoelástica das resinas curadas foi avaliada por Análise Dinâmico-Mecânica (DMA). Determinou-se a dureza de corpos-de-prova de resina epóxi com endurecedores nas proporções indicadas pelo fabricante e em proporções definidas neste trabalho. Algumas das resinas selecionadas foram testadas em ensaio de compressão. Cabos de 10 mm (escala laboratorial) e 48 mm (escala piloto) foram soquetados com resinas comerciais e avaliados por ensaio mecânico de tração. Verificou-se que o tipo de resina e sua viscosidade, a conicidade do soquete e a razão volumétrica resina/fibra são parâmetros relevantes para o bom desempenho mecânico do cabo de PET soquetado. A formação de uma camada contínua de resina na parede do soquete revestindo o cabo foi determinante para a obtenção de excelentes resultados. / The socketing of polyester (PET) fiber ropes with thermoset resin has been developed aiming their application as mooring synthetic ropes for deep water oil platforms. The socketing procedure consists of fixing the ends of the rope in a hollow metallic device of conical shape, the socket, which receives the liquid polymeric resin that becomes hard after the cure. The specific aim of this work was to determine a procedure and a thermoset resin suitable for socketing PET fiber ropes. The PET fiber was analyzed by TGA and DSC. The lubricant that covers the PET fiber was analyzed by FTIR. Commercial bicomponent resins used for the socketing of steel cables, polyester resin (Wirelock) and epoxy resin (Calcepóxi), were comparatively evaluated with some selected epoxy resins (Araldite). Thermal stability of the cured resins was evaluated by TGA, and the cure and thermal behaviour of the resins were evaluated by DSC. The viscoelastic behaviour of the cured resins was evaluated by DMA. Ropes of 10 mm (lab scale) and 48 mm (pilot scale) were socketed with these resins and evaluated in tensile testing. It was verified that the resin type, the socket conicity and the resin/fiber volumetric ratio must be considered for optimum performance for the PET fiber rope. A continuous resin layer in the inner wall of the socket surrounding the rope is also very important for a successful socketing procedure.