Diferente de outros países, os isoladores de porcelana do tipo Pino são considerados tradicionais no Brasil e são aplicados em grande escala nas linhas de distribuição de energia elétrica, onde predomina a instalação do tipo aérea. Embora eles possuam um preço baixo em relação aos outros componentes da rede elétrica, esses isoladores vêm apresentando sérios desligamentos não programados devido a problemas, como por exemplo: defeitos no material dielétrico; ruptura mecânica na parte superior dos isoladores em função dos esforços por dilatação do conjunto (rosca e pino); e destruição por causa de atos de vandalismo. Deste modo, julga-se oportuno proceder estudos visando aprender isoladores alternativos, e esta dissertação de mestrado tem como objetivo realizar um estudo sobre os isoladores poliméricos do tipo Pino fabricados com as resinas poliuretanas derivadas do óleo de mamona, comparando-os com os isoladores de porcelana. Neste trabalho de pesquisa são apresentados: o processo de fabricação dos isoladores poliméricos do tipo Pino; as análises realizadas nesses isoladores com o auxílio da tomografia computadorizada para a verificação da homogeneidade da mistura do material dielétrico; os resultados do ensaio de tensão elétrica alternada e do ensaio mecânico de flexão antes e após o ensaio de envelhecimento acelerado realizado durante 5.000 horas num aparelho Weather Ometer. Diante dos resultados obtidos, pôde-se observar que os isoladores elétricos envelhecidos e os isoladores não envelhecidos apresentaram o mesmo comportamento elétrico sob tensão elétrica alternada, enquanto que nos ensaios de flexão, os isoladores envelhecidos apresentaram uma maior rigidez mecânica. / Unlike other countries, pin-type porcelain insulators are considered traditional in Brazil and are applied on a large scale in electric power distribution lines in a predominantly aerial type configuration. Despite their low cost compared to other components of the electric power distribution network, these insulators have undergone serious unprogrammed shutdowns resulting from problems such as defects in the dielectric material; mechanical breakdown of the upper portion of the insulators caused by dilation strains in the set (thread and pin); and destruction by acts of vandalism. It is therefore considered opportune to engage in studies focusing on alternative insulators. This master\'s dissertation reports on a study of pin-type polymeric insulators manufactured with castor oil-based polyurethane resins, comparing them with porcelain insulators. This research work discusses the manufacturing process of pin-type polymeic insulators; computerized tomography-based analyses of these insulators carried out to verify the homogeneity of the dielectric material\'s composition; the results of alternating electric current tests and mechanical flexure tests before and after accelerated aging conduced for 5,000 hours in a Weather Ometer device. The results of the ac current tests demonstrated that aged and unaged electric insulators display the same electrical behavior under alternating electric current, while the mechanical flexure tests revealed that aged insulators possess greater mechanical rigidity.

Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a classificação da hidrofobicidade (HC) em isoladores elétricos poliméricos de alta tensão. Atualmente a HC esta baseada no guia da STRI (Swedish Transmission Research Institute) elaborado em 1992. Porém neste guia a hidrofobicidade das superfícies de isoladores e classificada de acordo com o angulo de contato e/ou a quantidade de superfície molhada com água de forma subjetiva, através de um operador dependurado em uma torre de transmissão. Desta forma, este trabalho contribuiu na classificação da hidrofobicidade de forma objetiva, onde a analise foi realizada através de processamento digital de imagens. Na metodologia proposta, a HC foi determinada utilizando a analise da textura de imagens obtidas para materiais de isoladores elétricos poliméricos. Essas análises foram avaliadas com base na morfologia matemática, dimensão fractal, entropia, energia, variância e homogeneidade. Foram simuladas imagens (imagens sintéticas) da textura das superfícies dos isoladores utilizando uma placa de silicone e soluções de álcool isopropílico e água destilada (AIA) em proporções que variaram de 0 ate 100% em volume de álcool. A partir destas soluções foram obtidas imagens de gotas sobre as superfícies, para determinação do angulo de contato, e imagens da superfície para a obtenção dos padrões das texturas, que serviriam de base para a aplicação dos métodos estudados. Na tentativa de analisar as imagens independentes do padrao de iluminação, inerente as condições ambientais, foi aplicado o equalização de histograma (EQU) e/ ou implementado um filtro do tipo White Top-Hat (WTH). Este filtro funciona como um passa-alta, reduzindo o gradiente de iluminação das imagens obtidas em condições naturais. Outro método analisado de forma a eliminar o efeito do gradiente de iluminação, foi através da segmentação usando detecção de borda. Os cálculos da dimensão fractal das imagens em escala de cinza foram realizados através do método do box-counting, com tamanho do cubo variando de 3 até 11. A morfologia matemática foi utilizada de forma a qualificar as formas presentes nas imagens. Foram analisadas as derivadas das curvas do volume das imagens de abertura, de forma a identificar o tamanho dos elementos presentes na imagem. Na classificação das texturas das imagens através dos descritores de textura, os valores obtidos com a entropia apresentaram menor dispersão dentre os resultados, alem de baixo tempo de processamento, se apresentando como uma metodologia apropriada para a classificação da hidrofobicidade. Alteração nos valores de gama das imagens foi feito de forma a observar a modificação dos valores de entropia em função do efeito da iluminação das imagens. Os valores apresentaram pouca variação deste parâmetro nos resultados. Como forma de avaliar a qualidade da imagem em termos de tamanho, aumento e resolução, diversas imagens foram geradas visando a modificação destes parâmetros e analisando sua influencia nos valores de entropia. A partir dos resultados obtidos foi possível obter uma relação matemática entre as ferramentas aplicadas e as imagens, sendo possível definir a HC. Utilizando estas técnicas foi determinado o desvio dos resultados e o tempo de processamento, visando a aplicação em dispositivos moveis, como por exemplo, celulares. Assim, foi elaborado um aplicativo embarcado em um smartphone para analisar uma imagem em campo de um isolador, mostrando ao operador o valor da classificação da hidrofobicidade em aproximadamente um minuto. / The aim of this study is to propose a new method to classify the hydrophobicity (HC) in high voltage polymer insulators. Currently the HC is based on the STRI guide (Swedish Transmission Research Institute) published in 1992, where the hydrophobicity is classified by contact angle and/or amount of wet surface. In the proposed method, the HC was analyzed by digital image processing using the textures of the images obtained from electric insulators polymeric materials. These analysis were evaluated using mathematical morphology, fractal dimension, entropy, energy, variance and homogeneity. Simulated texture images (synthetic Images) about the surfaces of the insulators were created using a silicon plate and isopropyl alcohol and distilled water solutions in proportions from 0 to 100% in volume of alcohol (AIA). From these solutions, images of drops on the insulator surfaces were obtained to measure the contact angle; and surfaces images using the AIA solutions were obtained and then employed in the analysis of the texture patterns, which were used as basis for the analyzed methods. To analyze the images regardless the illumination conditions, which is a serious problem in natural weather, histogram equalization (EQU) and/or a White Top-Hat filter (WTH) was applied. This filter works as a high-pass filter, reducing the illumination gradient from the images obtained in natural conditions. Another way to avoid the gradient illumination was the segmentation technique by edge detection. The fractal dimension calculations in grayscale images were performed by the box-count method, with box size ranging from 3 to 11. Mathematical morphology was used to quantify the shapes in the images. The derivate of the volume from the opening images was analyzed to identify the elements in the image. The classification of the image texture by the entropy revealed not only the lowest dispersion of the results, but also the shortest time processing, presenting as an appropriated method to classify the hydrophobicity. Gama alterations in the images was done to observe the entropy values modifications as a function of the illumination effects in the images. The values shown the low influence of this parameter in the results. To evaluate the image quality regarding to size, zoom and resolution, different images were produced to observe the modification of these parameters and analyze its influence in the entropy values. From this study was possible to propose a mathematical function which relates the surface hidrophobicity and the texture patterns obtained by the AIA images. Hence, the hidrophobicity classification could be embedded in mobile devices, as example, cell phones, and performed in loco. A smartphone software was then developed to analyze the surface image of an insulator, producing the hidrophobicity classification value in about one minute.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:36:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2529_1.pdf: 5942799 bytes, checksum: 7fec93a7eb63a4c46adc5d5195e570a4 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco / O presente trabalho relata algumas contribuições para o desenvolvimento de um sistema completo de monitoração em tempo real do estado de poluição de cadeias de isoladores de linhas de transmissão de alta tensão. Essa condição é inferida indiretamente pelo sistema com base na contagem de descargas parciais ocorrendo na superfície dos isoladores, bem como no nível de umidade e temperatura ambiente. O sistema é composto por um sensor óptico conectado a uma fibra óptica, um módulo de processamento microcontrolado, um sistema de alimentação fotovoltaico e um sistema de comunicação via satélite. É verificado se a corrente de fuga excedeu um dos quatro limiares estabelecidos que são de 5 ,10, 20 e 40 mA e a taxa com que isso ocorre, além dos valores de temperatura e umidade relativa. As informações obtidas são processadas e armazenadas pelo microcontrolador PIC 16F877A e transmitidas pelo sistema de comunicação via satélite. É realizado o download das informações transmitidas para um banco de dados relacional e essas informações disponibilizadas em uma página web, e representadas graficamente ou em formato tabular. Seis sistemas foram instalados em torres de alta tensão da CHESF para a realização de estudos de correlação entre os parâmetros registrados e o grau de poluição, este obtido a partir de inspeções nos pontos de monitoramento por parte dos técnicos de manutenção da empresa. As contribuições específicas do presente trabalho incluem estudos dos efeitos degradantes da poluição no desempenho de isoladores de alta tensão, o projeto e implementação do módulo de processamento e do protocolo de comunicação por satélite do sistema, bem como a análise do desempenho do sistema e dos parâmetros medidos nos seis sistemas instalados em pontos da rede de transmissão da CHESF

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:37:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5327_1.pdf: 3795343 bytes, checksum: 53dfb936f7e066072a84802d104d3842 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Este trabalho se propõe a apresentar uma metodologia para classificar o nível de poluição presente na superfície dos isoladores aéreos de alta tensão, ou seja, diagnosticar o estado do isolamento do sistema elétrico de transmissão através da técnica de reconhecimento de padrões dos sinais de ultra-som emitidos por descargas superficiais nos isoladores a serem classificados via Redes Neurais Artificiais (RNA). Visando este objetivo, foram utilizadas neste trabalho técnicas de extração de atributos dos sinais de entrada da RNA visando viabilizar a execução computacional do treinamento e simulação da rede. Pode-se citar como técnicas de extração utilizadas: o Centróide, Parâmetros Estatísticos e no Domínio da Freqüência. Na aplicação das RNA além da Rede Perceptrons de Múltiplas Camadas (MLP), também foi simulada a Rede de Funções de Bases Radiais (RBF) com o objetivo de realizar uma análise comparativa dos resultados das redes na montagem de processos de classificação, utilizando a técnica de extração de atributos que resultou um melhor desempenho para as redes MLP

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:40:15Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7614_1.pdf: 2492587 bytes, checksum: 9fdb3dceda854ab374cc2e324e109e2a (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2006 / As cadeias de isoladores de vidro são largamente utilizadas tanto para isolar os condutores de eletricidade da terra como suportá-los mecanicamente nas torres das linhas de transmissão. A quebra parcial ou total das partes vítreas dos isoladores de vidro, por exemplo, por vandalismo, reduz drasticamente a suportabilidade à tensão elétrica devido à diferença de potencial e é um problema mundial porque é responsável por um número significativo de desligamentos não programados pelas empresas do setor elétrico. Na presente dissertação, visou-se estudar a tensão de disrupção numa cadeia de isoladores de vidro com diferentes unidades com a parte vítrea quebrada simulando uma linha de transmissão de 230 kV. Visou-se também desenvolver técnicas para aumentar a suportabilidade à tensão de disrupção aumentando a rigidez dielétrica da atmosfera em torno da cadeia de isoladores, assim como dos isoladores com aplicação de materiais dielétricos. 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 influência da distribuição dos isoladores de vidro com as saias vítrea quebradas ao longo da cadeia com dezesseis unidades, (iii) estudar a influência de atmosferas de ar e de gás SF6 sob pressões de até 1,3 atm numa câmara de acrílico utilizando até três isoladores e à freqüência industrial (60 Hz), (iv) estudar a utilização da jaqueta polimérica para aumentar a tensão disruptiva de isoladores. Estudos das tensões disruptivas foram realizadas em cadeias com 12, 10 e 9 isoladores de vidro com parte vítrea quebrada e distribuídos ao longo da cadeia em cinco diferentes configurações. Para efeito de comparação, a temperatura, pressão e umidade relativa foram corrigidas de acordo com a norma NBR 6936. As medidas de tensão disruptiva foram realizadas à freqüência 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 diferença significante nos valores das tensões disruptivas em função da mudança na distribuição dos isoladores inteiros e quebrados ao longo da cadeia. Um resultado interessante ocorreu quando utilizamos 6 isoladores inteiros uniformemente distribuídos 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 atribuído à distribuição não uniforme de campo elétrico ao longo da cadeia e aumento do caminho. Nos ensaios com a câmara de atmosfera controlada, não se observou influência 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 alcançou 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 é 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 segurança na atuação das equipes que trabalham na manutenção de linhas energizadas e minimizar a quantidade de desligamentos das linhas de transmissão

Este trabalho tem como objetivo propor uma metodologia para a classificação da hidrofobicidade (HC) em isoladores elétricos poliméricos de alta tensão. Atualmente a HC esta baseada no guia da STRI (Swedish Transmission Research Institute) elaborado em 1992. Porém neste guia a hidrofobicidade das superfícies de isoladores e classificada de acordo com o angulo de contato e/ou a quantidade de superfície molhada com água de forma subjetiva, através de um operador dependurado em uma torre de transmissão. Desta forma, este trabalho contribuiu na classificação da hidrofobicidade de forma objetiva, onde a analise foi realizada através de processamento digital de imagens. Na metodologia proposta, a HC foi determinada utilizando a analise da textura de imagens obtidas para materiais de isoladores elétricos poliméricos. Essas análises foram avaliadas com base na morfologia matemática, dimensão fractal, entropia, energia, variância e homogeneidade. Foram simuladas imagens (imagens sintéticas) da textura das superfícies dos isoladores utilizando uma placa de silicone e soluções de álcool isopropílico e água destilada (AIA) em proporções que variaram de 0 ate 100% em volume de álcool. A partir destas soluções foram obtidas imagens de gotas sobre as superfícies, para determinação do angulo de contato, e imagens da superfície para a obtenção dos padrões das texturas, que serviriam de base para a aplicação dos métodos estudados. Na tentativa de analisar as imagens independentes do padrao de iluminação, inerente as condições ambientais, foi aplicado o equalização de histograma (EQU) e/ ou implementado um filtro do tipo White Top-Hat (WTH). Este filtro funciona como um passa-alta, reduzindo o gradiente de iluminação das imagens obtidas em condições naturais. Outro método analisado de forma a eliminar o efeito do gradiente de iluminação, foi através da segmentação usando detecção de borda. Os cálculos da dimensão fractal das imagens em escala de cinza foram realizados através do método do box-counting, com tamanho do cubo variando de 3 até 11. A morfologia matemática foi utilizada de forma a qualificar as formas presentes nas imagens. Foram analisadas as derivadas das curvas do volume das imagens de abertura, de forma a identificar o tamanho dos elementos presentes na imagem. Na classificação das texturas das imagens através dos descritores de textura, os valores obtidos com a entropia apresentaram menor dispersão dentre os resultados, alem de baixo tempo de processamento, se apresentando como uma metodologia apropriada para a classificação da hidrofobicidade. Alteração nos valores de gama das imagens foi feito de forma a observar a modificação dos valores de entropia em função do efeito da iluminação das imagens. Os valores apresentaram pouca variação deste parâmetro nos resultados. Como forma de avaliar a qualidade da imagem em termos de tamanho, aumento e resolução, diversas imagens foram geradas visando a modificação destes parâmetros e analisando sua influencia nos valores de entropia. A partir dos resultados obtidos foi possível obter uma relação matemática entre as ferramentas aplicadas e as imagens, sendo possível definir a HC. Utilizando estas técnicas foi determinado o desvio dos resultados e o tempo de processamento, visando a aplicação em dispositivos moveis, como por exemplo, celulares. Assim, foi elaborado um aplicativo embarcado em um smartphone para analisar uma imagem em campo de um isolador, mostrando ao operador o valor da classificação da hidrofobicidade em aproximadamente um minuto. / The aim of this study is to propose a new method to classify the hydrophobicity (HC) in high voltage polymer insulators. Currently the HC is based on the STRI guide (Swedish Transmission Research Institute) published in 1992, where the hydrophobicity is classified by contact angle and/or amount of wet surface. In the proposed method, the HC was analyzed by digital image processing using the textures of the images obtained from electric insulators polymeric materials. These analysis were evaluated using mathematical morphology, fractal dimension, entropy, energy, variance and homogeneity. Simulated texture images (synthetic Images) about the surfaces of the insulators were created using a silicon plate and isopropyl alcohol and distilled water solutions in proportions from 0 to 100% in volume of alcohol (AIA). From these solutions, images of drops on the insulator surfaces were obtained to measure the contact angle; and surfaces images using the AIA solutions were obtained and then employed in the analysis of the texture patterns, which were used as basis for the analyzed methods. To analyze the images regardless the illumination conditions, which is a serious problem in natural weather, histogram equalization (EQU) and/or a White Top-Hat filter (WTH) was applied. This filter works as a high-pass filter, reducing the illumination gradient from the images obtained in natural conditions. Another way to avoid the gradient illumination was the segmentation technique by edge detection. The fractal dimension calculations in grayscale images were performed by the box-count method, with box size ranging from 3 to 11. Mathematical morphology was used to quantify the shapes in the images. The derivate of the volume from the opening images was analyzed to identify the elements in the image. The classification of the image texture by the entropy revealed not only the lowest dispersion of the results, but also the shortest time processing, presenting as an appropriated method to classify the hydrophobicity. Gama alterations in the images was done to observe the entropy values modifications as a function of the illumination effects in the images. The values shown the low influence of this parameter in the results. To evaluate the image quality regarding to size, zoom and resolution, different images were produced to observe the modification of these parameters and analyze its influence in the entropy values. From this study was possible to propose a mathematical function which relates the surface hidrophobicity and the texture patterns obtained by the AIA images. Hence, the hidrophobicity classification could be embedded in mobile devices, as example, cell phones, and performed in loco. A smartphone software was then developed to analyze the surface image of an insulator, producing the hidrophobicity classification value in about one minute.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:30:49Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-02-07Bitstream added on 2014-06-13T21:01:23Z : No. of bitstreams: 1 000750418.pdf: 8347882 bytes, checksum: f38265d2f19eb62c9053d91c1e58a41b (MD5) / Neste trabalho verificamos o potencial das técnicas de absorção UV-Vis e de fluorescência para o monitoramento da degradação do óleo mineral isolante (OMI), utilizado em transformadores em função do seu aquecimento. Foram realizadas medições e análise de mapas de contorno (excitação – emissão) de amostras de óleo mineral isolante novo e regenerado não diluídas e diluídas em hexano após aquecimento sistemático das mesmas e retorno à temperatura ambiente. Também foram obtidos espectros de absorção das amostras diluídas. As medições citadas foram realizadas para monitorar a degradação de amostras não diluídas de óleos minerais isolantes novos e regenerados, de forma a verificar a aplicabilidade das técnicas sem um preparo inicial das amostras. Os resultados mostraram que os valores de absorção e fluorescência sofrem mudanças sistemáticas a partir de cerca de 150°C, temperatura na qual a degradação do óleo se torna mais pronunciada. Foram observados comportamentos similares de absorção e fluorescência, tanto para o óleo novo quanto para o regenerado, o que indica que esta técnica óptica simples pode ser usada para o monitoramento contínuo da qualidade do óleo, independentemente da sua fonte. Os possíveis mecanismos responsáveis pelas alterações também são discutidos, tal como o efeito da geometria da configuração experimental das medições de fluorescência. Os resultados fornecem informações para o desenvolvimento de dispositivos portáteis, simples e de custo potencialmente baixo, capazes de verificar a qualidade do óleo mineral isolante em laboratórios e ambientes remotos sem a necessidade de qualquer preparação prévia da amostra. / In this study we verify the potential of the UV-Vis absorption and fluorescence techniques to monitor the degradation of the insulating mineral oil (IMO) used in transformers depending on their heating. Measurement and analysis of contour maps (excitation - emission) were taken from samples of new and regenerated insulating mineral oils diluted and undiluted in hexane after systematically heating and bringing them back to room temperature. Absorption spectra were also obtained from diluted samples. The mentioned measurements were performed to monitor the degradation of new and regenerated insulating mineral oil undiluted samples in order to verify the applicability of the techniques without prior sample preparation. The results showed that the values of absorption and fluorescence underwent systematic changes starting at about 150 °C, temperature at which oil degradation becomes more pronounced. Similar absorption and fluorescence behaviors for both new and regenerated oils were observed, indicating that this simple optical approach may be used for continuous monitoring of oil quality, regardless of its source. The possible mechanisms responsible for the changes are also discussed, and the effect of the geometry of the experimental setup of the fluorescence measurements was investigated as well. The results provide the basis for the development of portable, simple and potentially inexpensive devices, able to check the insulating mineral oil quality in laboratories and remote environments without the need of any prior preparation of the sample.

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2008. / Submitted by wesley oliveira leite (leite.wesley@yahoo.com.br) on 2009-09-18T14:37:44Z No. of bitstreams: 1 2008_NelsonAOCano.pdf: 2038111 bytes, checksum: bb9d1ca76600fd127788f7c7dd1d6479 (MD5) / Approved for entry into archive by Guimaraes Jacqueline(jacqueline.guimaraes@bce.unb.br) on 2010-06-30T11:48:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_NelsonAOCano.pdf: 2038111 bytes, checksum: bb9d1ca76600fd127788f7c7dd1d6479 (MD5) / Made available in DSpace on 2010-06-30T11:48:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_NelsonAOCano.pdf: 2038111 bytes, checksum: bb9d1ca76600fd127788f7c7dd1d6479 (MD5) Previous issue date: 2008-03 / Este trabalho de dissertação apresenta um estudo comparativo dos parâmetros que controlam a efetividade dos principais sistemas de isolamento de base utilizados na proteção de edifícios submetidos a excitações sísmicas. É avaliada, também, a eficiência desses parâmetros, tais como: o coeficiente de atrito, o período do isolador, a razão de amortecimento, o coeficiente rigidez estrutural e o período da superestrutura por intermédio da comparação das respostas dinâmicas obtidas no domínio do tempo para edifícios com e sem isolamento de base. Simulações numéricas do sistema acoplado de equações diferenciais que governam o comportamento da superestrutura-isolador são realizadas utilizando o programa Simulink® de Matlab®. Para avaliar a influência dos modos de vibração mais altos no comportamento da superestrutura-isolador foram propostos modelos dinâmicos de edifícios de dois e seis graus de liberdade submetidos às componentes de aceleração sísmica dos terremotos de EL Centro (1940), Kobe (1995) e Loma Prieta (1989). Adicionalmente, é examinada a efetividade do isolador de Nova Zelândia (NZ) no controle das vibrações máximas de um edifício 3D. Finalmente são apresentadas as conclusões dos resultados encontrados neste estudo. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT / This dissertation work presents a comparative study of parameters that control the effectiveness of the main base isolation systems used in the building protection under a seismic excitation. Also, it is availed the efficient of parameter as: friction coefficient, isolator period, damping coefficient, structural stiffness, and structural period by means of comparative dynamics response obtained in the time domain of isolated and nonisolated buildings. Numerical simulations of couple differential equations systems that govern the superstructure-isolators behavior are set up using the simulink® program of Matlab®. For evaluating the influence of higher vibration modes in the superstructureisolator behavior are used two and six-degree-of-freedom building dynamics models under a seismic acceleration components of EL Centro (1940), Kobe (1995) and Loma Prieta (1989) earthquake. Additionally, isolator’s effectiveness of New Zeland (NZ) is examined for controlling the maximum 3D building vibrations. Finally are presented the conclusions of the results found in this study.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T02:19:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239915.pdf: 6234932 bytes, checksum: 30122ff44bee0b5c50115da14a869cc3 (MD5) / As descargas disruptivas em isoladores elétricos são problemas que podem impossibilitar a transmissão e distribuição de energia elétrica. Isoladores utilizados em regiões com alta salinidade ou poluição atmosférica estão mais sujeitos a falhas devido a ocorrências de descargas disruptivas. Neste trabalho, avaliou-se a ação de pigmentos semicondutores formados por 95% em peso de SnO2 dopado com 5% de Sb2O3 e aplicados a isoladores elétricos de alta-tensão com o propósito de melhorar o seu desempenho. O mecanismo de atuação do esmalte semicondutor é o aquecimento ôhmico e a distribuição mais homogênea da corrente elétrica pela superfície do isolador. Consequentemente há uma redução no número de interrupções na transmissão e distribuição de energia elétrica devido a descargas disruptivas. As características e as propriedades dos esmaltes desenvolvidos foram avaliadas através de ensaios de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, resistividade superficial e câmara salina. Nos testes de resistência ao choque térmico e dilatometria avaliou-se o acoplamento entre o esmalte desenvolvido e a massa utilizada. A resistência mecânica foi aumentada em 13% devido ao menor coeficiente de expansão térmica do esmalte. Os pigmentos semicondutores formulados e adicionados à base 30% em que possui propriedades semicondutoras, e aplicados a isoladores de alta-tensão reduziu o número e a severidade das descargas disruptivas, quando comparados a isoladores elétricos tradicionais. Com os testes realizados em câmara salina, constatou-se que esmaltes semicondutores podem desenvolver temperaturas superficiais de 55°C e admitir grandes quantidades de sal depositado, sob altatensão, sem que ocorra o desenvolvimento de flashover em sua superfície.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. / Made available in DSpace on 2012-10-23T10:24:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 239798.pdf: 1235166 bytes, checksum: 622786852b5809851a5c8bd9d04f4a85 (MD5) / A Corrente de fuga superficial em isoladores de baixa e alta voltagem contribui com as perdas na transmissão e distribuição de energia elétrica. As correntes de fuga aumentam, Em regiões poluídas e próximas ao litoral, provocando descargas superficiais que eventualmente podem provocar o flashover. Para contornar esse problema usa-se SnO2 adicionado no esmalte que recobre o isolador. Filmes fracamente condutores podem ser depositados sobre placas de vidro, utilizando a técnica magnetron sputtering, tendo em vista a adaptação de seu uso na superfície de isoladores elétricos. Esta camada condutiva melhora as propriedades superficiais do isolador para evitar descargas superficiais (flashover). Foi utilizado o cromo (Cr) como material condutor por suas características favoráveis e disponibilidade de deposição. Foram feitas medidas de resistividade e de resistência superficial dos filmes por duas técnicas: sonda de quatro pontas e resistência dos quadrados. Foram feitas também medidas de temperatura de equilíbrio, medidas de ângulo de contato, transmitância óptica e difratometria de raios X. Os resultados encontrados mostraram a formação de filmes de cromo sobre as placas de vidro com resistividade e resistências superficiais crescentes à medida que são depositados com espessuras menores. Consegui-se confeccionar filmes com valores de resistências utilizáveis para equalizar a voltagem na superfície do isolador, e também promover seu aquecimento para evaporação de umidade acumulada.