Tese de mestrado integrado. Engenharia Electrotécnica e de Computadores (Major Energia). Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2009

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 297320.pdf: 1753800 bytes, checksum: ad99fcc13b27342b5404dd30fa4329b1 (MD5) / Os isoladores elétricos são de fundamental importância para o crescimento e desenvolvimento econômico do País, na medida em que são responsáveis pelo isolamento adequado desde a geração, transmissão e distribuição da energia elétrica. Estudos demonstram que as propriedades mecânicas dos isoladores montados se relacionam à área de travamento do corpo cerâmico com o cimento, a qual é recoberta com uma camada de granilha cerâmica tradicional. Essa configuração resulta em resistência mecânica de 30% a 50% inferiores àquelas observadas nas regiões esmaltadas, compreendendo a área de maior incidência de trincas que podem levar à falha prematura do isolador. No presente trabalho foram avaliadas quatro composições de granilha cerâmica, incluindo uma composição tradicional. Foram realizadas caracterizações das propriedades físicas, químicas e dilatométricas das matérias-primas utilizadas para a fabricação das granilhas, propriedades físicas, químicas, mineralógicas e dilatométricas das granilhas queimadas, e caracterização da interação entre as granilhas e o substrato no processo de queima. Por fim, os resultados obtidos foram confrontados com o desempenho mecânico em corpos-de-prova cerâmicos de porcelana elétrica IEC 672 C-110 submetidos à ensaio de tração conforme ABNT NBR 5032. Os resultados demonstraram que as características dilatométricas das granilhas e a interação com o corpo cerâmico influenciam a resistência à tração dos corpos-de-prova cimentados, obtendo-se em alguns casos incremento de até 56% em relação aos corpos-de-prova contendo a granilha tradicional. / Electrical insulators are of fundamental importance for the growthing and economic development, since they are responsible for an adequate insulation from the generation, transmission and distribution of electricity. Recent studies show that the mechanical properties of the mounted electrical insulators are related to the locking area the ceramic body (cemented area), which is coated with a traditional sand layer (#granilha#). This configuration results in mechanical strength of 30% to 50% lower than those observed in the glazed surfaces, and it is the area of highest incidence of cracks that can lead to premature failures in the electrical insulators. In this study four sands, including a traditional one were evaluated. Physical, chemical and dilatometric characterizations were performed on the materials used to manufacture the sands and on the fired sands. Interactions between the substrates were also investigated on fired samples Mechanical performances of fired tested porcelains were evaluated according to the ABNT NBR 5032. Results demonstrated that the dilatometric characteristics of sands and the interaction with the ceramic body have any influence on the tensile strength of the prepared tested samples, so that in some cases tensile strength was 56% higher than samples containing traditional sand.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T14:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239603.pdf: 2056593 bytes, checksum: e5c006f30a7e3fc156c99050baf3031f (MD5) / Neste trabalho foram estudados experimentalmente recobrimentos poliméricos formados por acrílico, poliéster, poliuretano e silicone sobre substratos cerâmicos. Os recobrimentos foram aplicados em forma de resina líquida por meio de uma pistola, exceto o poliéster que foi depositado na forma de pó. Medidas de ângulo de contato entre as superfícies e a água foram efetuadas por meio de um goniômetro para caracterizar o comportamento hidrofóbico dos recobrimentos. Os corpos de prova foram submetidos a ensaios que simulavam a ação da intempérie, como névoa salina, envelhecimento acelerado por radiação UV e erosão. As espessuras das camadas e alterações microscópicas nas superfícies foram estudadas com o auxílio de microscópio óptico. Como um parâmetro que afeta a hidrofobicidade, avaliou-se também as rugosidades das diversas superfícies. Para avaliar o desempenho dos diversos recobrimentos, incluíram-se nos ensaios corpos de prova com recobrimento de esmalte cerâmico, apenas para efeito comparativo. Os resultados demonstraram que o recobrimento com silicone apresentou ângulo de contato de aproximadamente 116o, comportamento 35% superior aos outros recobrimentos poliméricos, que apresentaram ângulos de contato com valores próximos de 90o sendo, contudo, o material que apresentou a maior perda de hidrofobicidade após o ensaio de erosão. Medidas complementares com o goniômetro indicaram decréscimo nos ângulos de contato após os ensaios mantendo-se, no entanto, o comportamento hidrofóbico em todos os recobrimentos poliméricos. O recobrimento de esmalte cerâmico, como esperado, apresentou comportamento hidrofílico.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Metrologia Científica e Industrial / Made available in DSpace on 2012-10-24T00:39:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 258958.pdf: 9156992 bytes, checksum: 6d989707d49e3ae14dc05f7b394621d4 (MD5) / Transformadores de potência são equipamentos essenciais na transmissão e distribuição de energia elétrica e por isso merecem especial atenção no programa de manutenção de empresas desse setor. Um dos procedimentos mais consagrados para detecção de falhas em transformadores de potência é a análise da concentração de gases dissolvidos no óleo mineral isolante desses equipamentos. Essa análise é comumente realizada em laboratório através de cromatografia em fase gasosa. Embora apresente resultados confiáveis, a cromatografia traz alguns inconvenientes, como elevado período de amostragem e a distância do laboratório em relação às subestações. Existem sistemas de medição capazes de realizar a análise em campo, determinando a concentração aproximada de gases específicos dissolvidos no óleo mineral. Contudo, esses dispositivos apresentam custo elevado, não justificando sua utilização de forma dedicada em transformadores de pequeno e médio porte. Desta forma, iniciou-se um projeto para o monitoramento de múltiplos transformadores com um único sistema de medição. Foram realizados testes de viabilidade e posteriormente construído um protótipo. Este trabalho, que refere-se à continuação do projeto, apresenta diversas melhorias no protótipo visando o desenvolvimento de um produto. Um novo diagrama elétrico foi implementado e o circuito hidráulico sofreu modificações a fim de adequar o equipamento às necessidades de campo da Celesc. Novos softwares foram criados visando adicionar praticidade e funcionalidade, enquanto que o projeto mecânico foi alterado para permitir o uso contínuo do produto em subestações de energia elétrica. Na comunicação remota, a tecnologia GPRS (General Packet Radio Service) foi empregada com o intuito de desenvolver um equipamento mais autônomo.

A borracha de silicone (SR) vem sendo utilizada em isoladores nas linhas de transmissão de energia elétrica e por esta razão, torna-se importante o estudo de sua estabilidade térmica, já que este é um dos fatores que afeta a vida útil do polímero. Este estudo tem como objetivo avaliar o(s) revestimento(s) de borracha de silicone utilizada em isoladores poliméricos que foram submetidos a diferentes tipos de envelhecimentos acelerados tais como névoa salina, temperatura a 120°C, Weatherometer e imersão em água. Os isoladores com invólucros de SR foram envelhecidos e caracterizados quanto às propriedades térmicas por Análise termogravimetrica - TGA e calorimetria diferencial de varredura - DSC, a sua morfologia (por microscopia eletrônica de varredura - MEV) e espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), sendo comparados com uma amostra não envelhecida. Por estas análises se observa que quanto mais agressivo for o ambiente maior é sua degradação. Os valores de resistência à tração também se observam uma degradação maior a amostra envelhecida termicamente a 140ºC. Para investigar a cinética de degradação térmica do material polimérico foi realizado envelhecimento térmico no material não envelhecido e envelhecido a temperatura de 140ºC (durante seis meses em estufa com circulação de ar). Tal estudo foi realizado utilizando a técnica Termogravimétrica (TGA). A análise cinética foi realizada utilizando o método de Flaynn-Wall-Ozawa e foi possível observar que após o envelhecimento ocorreu uma leve degradação. Foram comparados os resultados de energia de ativação (Ea) e ordem de reação (n) das amostras novas e após o envelhecimento. / The silicone rubber (SR) has been used in insulators on the lines of transmission of electric energy and for this reason, it is important to study their thermal stability, since this is one of the factors that affect the life of the polymer. This study aims to evaluate the (s) coating (s) of silicone rubber used in polymeric insulators that were submitted to different types of accelerated aging such as saline mist, temperature to 120 °C, Weatherometer and immersion in water. The isolators with SR coating were aged and characterized on the thermal properties by thermogravimetric analysis - TGA and differential scanning calorimetric - DSC, the morphology (by scanning electron microscopy - SEM) and infrared spectroscopy (FTIR-ATR), and compared with a sample is aged. For this analysis it is observed that the more aggressive environment is the greater its degradation. The value of tensile strength is also observed a higher degradation the sample thermally aged at 140 ° C. To investigate the kinetics of thermal degradation of polymer material thermal aging was conducted on material not aged and aged at a temperature of 140 ºC (for six months in the oven with circulating air). This study was performed using the technique Thermogravimetric (TGA). The kinetic analysis was performed using the Flaynn-Wall-Ozawa and it was possible to observe that after the aging was a slight degradation. We compared the results of the activation energy (Ea) and order of reaction (n) of new samples and after aging.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Florianópolis, 2008. / Made available in DSpace on 2012-10-24T10:34:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 266085.pdf: 3316212 bytes, checksum: 0efcded99641c85e86cb0f26da5d0c17 (MD5) / A tecnologia de fabricação de isoladores elétricos para alta tensão foi desenvolvida tradicionalmente utilizando-se composições de porcelana quartzosa. O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma massa cerâmica quartzosa IEC 672 C-110 para isoladores de alta tensão que atenda a norma internacional IEC 672 C-120. Para tanto, comparou-se uma formulação industrial de referência com duas formulações alternativas, com teores mais elevados de Al2O3 e menores de quartzo livre. A etapa de moagem foi também otimizada em relação a tempo e resíduo em peneiras # 200 e 325. As matérias-primas foram caracterizadas por FRX e DRX. As massas foram caracterizadas por distribuição granulométrica a laser e após a queima, por DRX e MEV. Os produtos sinterizados apresentaram resistência mecânica na ordem de 75 MPa para a massa padrão e 90 a 110 MPa para as massas alternativas. As massas cerâmicas quartzosas IEC 672 C-110 desenvolvidas atenderam as especificações da norma internacional IEC 672 C-120.

A borracha de silicone (SR) vem sendo utilizada em isoladores nas linhas de transmissão de energia elétrica e por esta razão, torna-se importante o estudo de sua estabilidade térmica, já que este é um dos fatores que afeta a vida útil do polímero. Este estudo tem como objetivo avaliar o(s) revestimento(s) de borracha de silicone utilizada em isoladores poliméricos que foram submetidos a diferentes tipos de envelhecimentos acelerados tais como névoa salina, temperatura a 120°C, Weatherometer e imersão em água. Os isoladores com invólucros de SR foram envelhecidos e caracterizados quanto às propriedades térmicas por Análise termogravimetrica - TGA e calorimetria diferencial de varredura - DSC, a sua morfologia (por microscopia eletrônica de varredura - MEV) e espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), sendo comparados com uma amostra não envelhecida. Por estas análises se observa que quanto mais agressivo for o ambiente maior é sua degradação. Os valores de resistência à tração também se observam uma degradação maior a amostra envelhecida termicamente a 140ºC. Para investigar a cinética de degradação térmica do material polimérico foi realizado envelhecimento térmico no material não envelhecido e envelhecido a temperatura de 140ºC (durante seis meses em estufa com circulação de ar). Tal estudo foi realizado utilizando a técnica Termogravimétrica (TGA). A análise cinética foi realizada utilizando o método de Flaynn-Wall-Ozawa e foi possível observar que após o envelhecimento ocorreu uma leve degradação. Foram comparados os resultados de energia de ativação (Ea) e ordem de reação (n) das amostras novas e após o envelhecimento. / The silicone rubber (SR) has been used in insulators on the lines of transmission of electric energy and for this reason, it is important to study their thermal stability, since this is one of the factors that affect the life of the polymer. This study aims to evaluate the (s) coating (s) of silicone rubber used in polymeric insulators that were submitted to different types of accelerated aging such as saline mist, temperature to 120 °C, Weatherometer and immersion in water. The isolators with SR coating were aged and characterized on the thermal properties by thermogravimetric analysis - TGA and differential scanning calorimetric - DSC, the morphology (by scanning electron microscopy - SEM) and infrared spectroscopy (FTIR-ATR), and compared with a sample is aged. For this analysis it is observed that the more aggressive environment is the greater its degradation. The value of tensile strength is also observed a higher degradation the sample thermally aged at 140 ° C. To investigate the kinetics of thermal degradation of polymer material thermal aging was conducted on material not aged and aged at a temperature of 140 ºC (for six months in the oven with circulating air). This study was performed using the technique Thermogravimetric (TGA). The kinetic analysis was performed using the Flaynn-Wall-Ozawa and it was possible to observe that after the aging was a slight degradation. We compared the results of the activation energy (Ea) and order of reaction (n) of new samples and after aging.

Orientador : Prof. Dr. Márlio José do Couto Bonfim / Co-orientador : Prof. Dr. Edemir Luiz Kowalski / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica. Defesa: Curitiba, 11/03/2016 / Inclui referências : f. 83-87 / Área de concentração: Sistemas eletrônicos / Resumo: Inspeções periódicas de sistemas isolantes elétricos, como cadeia de isoladores de disco em linhas de transmissão, deveriam ser realizadas com a finalidade de avaliar em campo o estado de degradação de isoladores elétricos, antes da ocorrência da falha, garantindo a confiabilidade e manutenção do fornecimento de energia elétrica. Porém os custos elevados de equipamentos de inspeção inviabilizam o monitoramento periódico dos dispositivos que compõem o sistema elétrico. Sendo assim o presente trabalho apresenta o desenvolvimento do protótipo de um sistema de detecção de Rádio Interferência de baixo custo baseado em um RDS (Rádio Definido por Software) para detecção e análise de componentes de rádio frequência originadas por descargas parciais em isoladores elétricos usados em linhas de transmissão e redes de distribuição de energia elétrica. Para validação do protótipo, testes de caracterização e operação em laboratório foram realizados sendo que os resultados obtidos foram comparados com os resultados de um equipamento comercial atualmente utilizado por concessionárias de energia elétrica em inspeções de campo por RFI (Radio Frequency Interference). Ao serem comparados os resultados dos testes do equipamento de RFI comercial e o protótipo desenvolvido, verificou-se que este possui características como sensibilidade e largura de banda superiores ao do comercial e desempenho semelhante durante as inspeções. Palavras-chave: Descargas parciais, inspeção de isoladores, rádio interferência, redes elétricas, RDS, RFI, SDR. / Abstract: Periodic inspections of electrical insulation using techniques such as radio interference, should be constantly performed in the field in order to assess the state of degradation before the failure of electrical insulators, ensuring the reliability and maintenance of the electric power distribution system. However high costs of inspection make equipment the periodic monitoring of all electric system devices unfeasible. This work presents the development of a low cost Radio Interference detection system based on an SDR (Software Defined Radio) for detection and analysis of radio frequencies caused by partial discharges in electrical insulators used in power transmission and distribution networks. In order to validate the prototype, laboratory tests were carried out and the results were compared with an equipment currently used by electric companies in the field inspection of RFI. At the end of the characterization tests, after comparing the prototype with the currently used equipment, the prototype presented to have such characteristics as bandwidth and sensitivity better than the one currently used by companies. Key words: Insulator inspection, partial discharges, power lines, radio interference, RFI, SDR.

A borracha de silicone (SR) vem sendo utilizada em isoladores nas linhas de transmissão de energia elétrica e por esta razão, torna-se importante o estudo de sua estabilidade térmica, já que este é um dos fatores que afeta a vida útil do polímero. Este estudo tem como objetivo avaliar o(s) revestimento(s) de borracha de silicone utilizada em isoladores poliméricos que foram submetidos a diferentes tipos de envelhecimentos acelerados tais como névoa salina, temperatura a 120°C, Weatherometer e imersão em água. Os isoladores com invólucros de SR foram envelhecidos e caracterizados quanto às propriedades térmicas por Análise termogravimetrica - TGA e calorimetria diferencial de varredura - DSC, a sua morfologia (por microscopia eletrônica de varredura - MEV) e espectroscopia de infravermelho (FTIR-ATR), sendo comparados com uma amostra não envelhecida. Por estas análises se observa que quanto mais agressivo for o ambiente maior é sua degradação. Os valores de resistência à tração também se observam uma degradação maior a amostra envelhecida termicamente a 140ºC. Para investigar a cinética de degradação térmica do material polimérico foi realizado envelhecimento térmico no material não envelhecido e envelhecido a temperatura de 140ºC (durante seis meses em estufa com circulação de ar). Tal estudo foi realizado utilizando a técnica Termogravimétrica (TGA). A análise cinética foi realizada utilizando o método de Flaynn-Wall-Ozawa e foi possível observar que após o envelhecimento ocorreu uma leve degradação. Foram comparados os resultados de energia de ativação (Ea) e ordem de reação (n) das amostras novas e após o envelhecimento. / The silicone rubber (SR) has been used in insulators on the lines of transmission of electric energy and for this reason, it is important to study their thermal stability, since this is one of the factors that affect the life of the polymer. This study aims to evaluate the (s) coating (s) of silicone rubber used in polymeric insulators that were submitted to different types of accelerated aging such as saline mist, temperature to 120 °C, Weatherometer and immersion in water. The isolators with SR coating were aged and characterized on the thermal properties by thermogravimetric analysis - TGA and differential scanning calorimetric - DSC, the morphology (by scanning electron microscopy - SEM) and infrared spectroscopy (FTIR-ATR), and compared with a sample is aged. For this analysis it is observed that the more aggressive environment is the greater its degradation. The value of tensile strength is also observed a higher degradation the sample thermally aged at 140 ° C. To investigate the kinetics of thermal degradation of polymer material thermal aging was conducted on material not aged and aged at a temperature of 140 ºC (for six months in the oven with circulating air). This study was performed using the technique Thermogravimetric (TGA). The kinetic analysis was performed using the Flaynn-Wall-Ozawa and it was possible to observe that after the aging was a slight degradation. We compared the results of the activation energy (Ea) and order of reaction (n) of new samples and after aging.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:16:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo8677_1.pdf: 10262062 bytes, checksum: d7be982768cc196849460d10e2e1e68d (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2009 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Na presente dissertação, nove unidades de isoladores de compósito, das quais oito unidades foram retiradas da linha de transmissão de 230 kV da Chesf após um período de aproximadamente 10 anos em operação, próximas ao local de ocorrência de fratura frágil e cobertas com camadas de poluentes, foram inspecionadas através de radiografia digital empregando três sistemas de CR (radiografia computadorizada) e um sistema de m-CT (microtomografia computadorizada), e também por OM (microscopia óptica) e SEM (microscopia eletrônica de varredura). O material polimérico que recobre o bastão de compósito foi caracterizado com técnicas de XRD (difração de raios-X) e FTIR-DRIFTS (espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier). Através das técnicas de caracterização FTIR-DRIFTS e XRD, o material polimérico que recobre o bastão de compósito foi identificado como silicone tipo PDMS (polidimetilsiloxano) reforçado com a carga de ATH (alumina trihidratada). A inspeção da integridade estrutural através das imagens radiográficas obtidas com os sistemas de CR detectou a presença de várias trincas em quatro unidades de isoladores de compósito retiradas da linha de transmissão. Embora a quantidade de trincas varie de isolador para isolador, elas estão localizadas na região próxima ao cabo e estão dispostas perpendicularmente ao eixo do bastão. Através da inspeção mais detalhada das trincas pela técnica de m-CT, verificou-se que as trincas observadas por CR estão confinadas na camada de silicone que recobre o bastão de compósito e possuem diferentes profundidades. Ademais, em função da maior resolução espacial, as trincas menores que não foram observadas com as técnicas de CR foram detectadas por m-CT. Realizando análise mais detalhada da superfície externa do silicone através do SEM, além da observação das trincas detectadas por técnicas radiográficas e tomográficas, trincas de dimensões submicrométricas dispostas em diversas orientações foram observadas. Para explicar a evolução das trincas dispostas perpendicularmente ao eixo do bastão e detectadas por técnicas radiográficas de CR e m-CT, um modelo foi proposto baseado nos dados obtidos no presente trabalho