Orientador: Aparecido Augusto de Carvalho / Banca: Claudio Kitano / Banca: Darcy Hiroe Fujii Kanda / Banca: Anderson Rodrigues Lima Caires / Banca: Samuel Leite de Oliveira / Resumo: 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. / Abstract: 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. / Doutor

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2016-03-22T00:17:59Z No. of bitstreams: 1 JoelNogueiraGoncalves_TESE.pdf: 6906770 bytes, checksum: 9b8cff5d1a328939a9f33db88bfb62ff (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2016-03-22T22:13:02Z (GMT) No. of bitstreams: 1 JoelNogueiraGoncalves_TESE.pdf: 6906770 bytes, checksum: 9b8cff5d1a328939a9f33db88bfb62ff (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-22T22:13:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JoelNogueiraGoncalves_TESE.pdf: 6906770 bytes, checksum: 9b8cff5d1a328939a9f33db88bfb62ff (MD5) Previous issue date: 2015-02-24 / A ind?stria de isoladores el?tricos cer?micos utiliza mat?rias primas nobres como argilas de queima branca silicosas e ou aluminosas, com a finalidade de oferecer plasticidade a massa e contribuir nas propriedades el?tricas e mec?nicas requeridas ao produto, e o feldspato com a fun??o de fundente. Na composi??o das massas a literatura indica que a argila participa com percentuais entre 20 e 32, e o feldspato de 8 a 35, sendo materiais de custos significativos. Nesta pesquisa foi realizada a substitui??o total da argila comercial, pela argila de queima branca da regi?o de Santa Luzia no sul da Bahia e substitui??o parcial do feldspato pelo res?duo de cinza da queima da casca de caf? conilon, da regi?o extremo sul da Bahia. O objetivo das substitui??es destes materiais foi comprovar sua viabilidade t?cnica, bem como focar aten??o da ind?stria cer?mica para o embri?o de p?lo cer?mico existente na regi?o sul e extremo sul da Bahia, que possui reservas significativas de materiais nobres como a argila de queima branca de Santa Luzia, caulins, quartzos e feldspatos, al?m de gerar volume significativo do fundente alternativo, res?duo de cinza de queima da casca de caf? conilon. A argila Santa Luzia ? mat?ria prima nobre cuja atual aplica??o comercial ? na produ??o de telhas brancas. O fundente res?duo de cinza de casca de caf? ? descartado nos locais de produ??o com impacto ambiental negativo. Foram utilizados diagramas de fase e delineamento de misturas para otimiza??o e redu??o de custos na pesquisa. Os resultados comprovaram as expectativas de obten??o de isoladores el?tricos cer?micos com a argila de queima branca de Santa Luzia, e substitui??o de at? 35,4 % do feldspato, por res?duo tratado de cinza de queima de casca de caf? conilon. O delineamento de misturas que apresentou os melhores resultados foi para a formula??o com percentuais de: argila 26,4 a 30,4%; caulim 14,85 a 17,1%; feldspato de 12,92 a 16,96%; res?duo R2 de 7,08 a 9,2% e quartzo de 32,5 a 38,75%, percentuais em rela??o ? massa total da mistura. Os melhores resultados indicados pelo modelo do delineamento de misturas foram; porosidade 0,2 a 1,4%, absor??o de ?gua de 0,1 a 0,7%, resist?ncia mec?nica ? flex?o de 35 a 45 MPa, rigidez diel?trica de 35 a 41 kV/cm, resistividade transversal de 8x109 a 2,5x1010 ?.cm e a constante diel?trica ? /?0 de 7 a 10,4, atendendo aos par?metros para fabrica??o de isoladores el?tricos cer?micos de baixa e m?dia tens?o. / The electrical ceramic insulators industry, uses noble raw materials such as siliceous and aluminous clays of white burning, in order to provide plasticity of the mass and contribute to electrical and mechanical properties required of the product, and feldspar with the flux function In literature references the composition of the masses indicates that the clay participates in percentage between 20 and 32, and feldspar 8 to 35, these materials have significant cost. In this research was performed the total replacement of commercial clay, for white burning clay from Santa Luzia region in southern Bahia and partial replacement of feldspar by ash residue of husk conilon coffee burning, from extreme south of Bahia. The objective of replacement these raw materials is to aver its technical feasibility and call attention for the embryo pole of ceramic industry for the existing in the south and extreme south of Bahia, which has significant reserves of noble raw materials such as clay white burning, kaolin, quartz and feldspar, and generates significant volume of gray husk conilon coffee as alternate flux. Clay Santa Luzia is prima noble material whose current commercial application is the production of white roofing. The residue of coffee husk ash is discarded near of production sites and is harmful to the environment. Phase diagrams and statistic design of experiments, were used for optimization and cost savings in research. The results confirmed the expectations of obtaining electrical ceramic insulators, with white burning clay of Santa Luzia and partial replacement up to 35.4% of feldspar, by treaty residue of conilon ash coffee husk burning. The statistic design that showed best results was for formulation with percentages of: clay 26.4 to 30.4%; kaolin 14.85 to 17.1%; feldspar 12.92 to 16.96%; R2 residue 7.08 to 9.2% and Quartz 32.5 to 38.75%, relative to the total mass of the mixture. The best results indicated; 0.2 to 1.4% apparent porosity , water absorption 0.1 to 0.7%, flexural strength 35 to 45MPa , dielectric strength 35-41 kV/cm , the transverse resistivity 8x109 2.5x1010 ?.cm and for the dielectric constant ?/?0 7 to 10.4, specification parameters for manufacturing ceramic electrical insulators of low and medium voltage.

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.

Made available in DSpace on 2014-06-12T17:35:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo5371_1.pdf: 5559428 bytes, checksum: 37e840e0888272381e4a5b143067829c (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008 / Universidade Federal de Pernambuco / A monitoração da corrente de fuga é um dos métodos mais utilizados para avaliar a perda da capacidade de isolação de cadeias de isoladores de linhas de alta tensão. O acúmulo de poluentes sobre a superfície das cadeias de isoladores, juntamente com a umidade provoca aumento na fuga de corrente sobre a cadeia, com a criação de bandas secas e descargas parciais. Foi desenvolvido um sistema óptico completo de sensoriamento para a monitoração da corrente de fuga fluindo sobre a superfície desses isoladores, que utiliza uma configuração inovadora de elemento transdutor, simples, compacto, de baixo custo e de rápida resposta. Esse sistema sensor foi empregado em experimentos de laboratório e de campo para identificar atributos da corrente de fuga correlacionados com o grau de poluição em cadeias de isoladores. Um módulo eletrônico microcontrolado foi desenvolvido e otimizado para registrar em tempo real a freqüência de ocorrência e a amplitude de pulsos de corrente, superpostos à corrente de fuga, decorrentes das descargas parciais localizadas nas proximidades das cadeias de isoladores. Os pulsos foram classificados em faixas de amplitudes e o número de pulsos por hora foi registrado em cada uma das faixas de observação. Esse sistema possibilitou também a observação em tempo real da corrente de fuga em isoladores durante o processo de lavagem. Os dados fornecidos por seis unidades sensoras instaladas em cadeias de isoladores selecionadas dentro do sistema de transmissão da CHESF, quatro em subestações e duas em torre, foram utilizados para estudos de correlação das atividades registradas pelos sistemas com o grau de poluição das cadeias de isoladores

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2017-07-11T12:20:54Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Diego_Lopes_Dissertacao.pdf: 4018850 bytes, checksum: a5aa0e7bd17e5fbdc23ed085f38eca0c (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-11T12:20:54Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 811 bytes, checksum: e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 (MD5) Diego_Lopes_Dissertacao.pdf: 4018850 bytes, checksum: a5aa0e7bd17e5fbdc23ed085f38eca0c (MD5) Previous issue date: 2016-07-19 / CAPES / A presente dissertação aplica um modelo computacional para mapeamento da distribuição de potencial e campo elétrico ao longo de dispositivos isolantes na presença de uma camada condutiva em sua superfície. Na natureza, a formação dessa camada se dá através da deposição de poluição juntamente com a umidade ambiental. A pesquisa teve como base outros estudos presentes na literatura que abordam a mesma temática. A avaliação do comportamento da distribuição de potencial e campo elétrico em peças isolantes é de fundamental importância na determinação de possíveis regiões, as quais esses dispositivos apresentem maior estresse elétrico, tais regiões podem levar a descargas parciais e possíveis desgastes dos acessórios levando assim à sua falha. O modelo aplicado foi implementado utilizando o MEF (Método dos Elementos Finitos) através da construção do ambiente nosoftwareCOMSOLMultiphysicse da representação gráfica do acessório noAutoCAD. O estudo foi realizado em isoladores de vidro e polimérico, bem como em espaçadores, sob diferentes níveis de poluição. Os resultados obtidos são coerentes e apresentam consonância com a teoria envolvida neste estudo. / This dissertation applies a computational model to map the voltage distribution and electric field along dielectric devices in presence of a thin conductive layer on its surface. In the nature this thin layer may appear due to pollution deposition with environmental humidity. The base of this research are another studies found in literature with the same theme. The behavior of voltage distribution and electric field in dielectric devices has significant importance helping to determine possible regions where this devices present higher stress levels, causing partial discharges and possible damage to the accessories leading them to a failure condition. The applied model was implemented using FEM (finite element method) building an environment in COMSOL Multiphysics software and graphically representing each accessory through using AutoCAD. The present study was done in insulators made of glass and polymer, as well as spacers, under several pollution levels. The obtained results are consistent and show consonance with the whole theory involved in this research.

Este trabalho visa ao estudo da aplicação da madeira de reflorestamento, da espécie Pinas Taeda, impregnada com resina poliuretana derivada do óleo de mamona, como um novo material para a fabricação de isoladores elétricos híbridos. Esta pesquisa possui um grande apelo ecológico, pois o compósito madeira-resina poliuretana é derivado de madeira de reflorestamento e óleo de mamona. Estudos com cruzetas de madeira mostraram que este material apresenta excelente desempenho em ensaios de Nível Básico de Isolamento (NBI). A madeira apresenta boas características elétricas quando seca e também algumas boas propriedades mecânicas, como a tenacidade que minimiza os estragos causados pelo vandalismo, um dos grandes problemas do setor. A resina poliuretana atribui hidroscopicidade à madeira e proteção contra os ataques de agentes biológicos, além de melhorar suas propriedades mecânicas e elétricas. O processo para a impregnação de resina na madeira foi inovador, devido à utilização de vácuo tanto para o processamento da resina quanto para a impregnação; a pressão atmosférica expulsa o ar da resina, tornando-a mais homogênea, e força-a a preencher as cavidades da madeira. / This work aims at the study of the application of reforestation wood, of Pinus Taeda species, impregnated with polyurethane resin derived from the castor-oil plant as a new product for the manufacture of hybrid electric insulators. This research possesses a great ecological appeal, as the wood-polyurethane resin composite derived from reforestation wood and castor-oil plant. Studies with wood squares have shown this material presents excellent performance in assays of Basic Level of Isolation (NEI). The wood shows good electric characteristics when dried and also some good mechanical properties, as tenacity, which minimizes the vandalism damage, one of the great problems in this sector. The polyurethane resin attributes hydrocospicity to the wood and protection against the attack of biological agents, improving its mechanical and electrical properties. An innovative process was used for the impregnation of the wood with resin, utilizing vacuum for both processing impregnation of the resin. The atmospheric pressure expels the air out of the resin, which becomes more homogeneous, and obliges it to fill the cavities of the wood.

Este trabalho visa ao estudo da aplicação da madeira de reflorestamento, da espécie Pinas Taeda, impregnada com resina poliuretana derivada do óleo de mamona, como um novo material para a fabricação de isoladores elétricos híbridos. Esta pesquisa possui um grande apelo ecológico, pois o compósito madeira-resina poliuretana é derivado de madeira de reflorestamento e óleo de mamona. Estudos com cruzetas de madeira mostraram que este material apresenta excelente desempenho em ensaios de Nível Básico de Isolamento (NBI). A madeira apresenta boas características elétricas quando seca e também algumas boas propriedades mecânicas, como a tenacidade que minimiza os estragos causados pelo vandalismo, um dos grandes problemas do setor. A resina poliuretana atribui hidroscopicidade à madeira e proteção contra os ataques de agentes biológicos, além de melhorar suas propriedades mecânicas e elétricas. O processo para a impregnação de resina na madeira foi inovador, devido à utilização de vácuo tanto para o processamento da resina quanto para a impregnação; a pressão atmosférica expulsa o ar da resina, tornando-a mais homogênea, e força-a a preencher as cavidades da madeira. / This work aims at the study of the application of reforestation wood, of Pinus Taeda species, impregnated with polyurethane resin derived from the castor-oil plant as a new product for the manufacture of hybrid electric insulators. This research possesses a great ecological appeal, as the wood-polyurethane resin composite derived from reforestation wood and castor-oil plant. Studies with wood squares have shown this material presents excellent performance in assays of Basic Level of Isolation (NEI). The wood shows good electric characteristics when dried and also some good mechanical properties, as tenacity, which minimizes the vandalism damage, one of the great problems in this sector. The polyurethane resin attributes hydrocospicity to the wood and protection against the attack of biological agents, improving its mechanical and electrical properties. An innovative process was used for the impregnation of the wood with resin, utilizing vacuum for both processing impregnation of the resin. The atmospheric pressure expels the air out of the resin, which becomes more homogeneous, and obliges it to fill the cavities of the wood.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-17T14:10:59Z No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T14:10:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 KAL-EL BASÍLIO BRITO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3481089 bytes, checksum: 8584b99da594f1f67c9b3daa41e27564 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / Capes / Em inspeção, com câmara sensível à radiação ultravioleta, são fornecidas apenas informações acerca do local onde estão concentradas as descargas corona e uma estimativa de intensidade dessas decargas em equipamento de alta tensão. Nesse intuito, uma metodologia de extração de atributos das fáculas de imagens ultravioletas de isoladores poliméricos de 230 kV foi desenvolvida. Para isso, foram usados vídeos captados pela câmera de detecção ultravioleta como material. Essas informações, quando adequadamente dispostas, podem servir de entrada a um sistema de auxílio à tomada de decisão que poderá classificar, finalmente, os isoladores em padrões predefinidos. Na metodologia do trabalho, desenvolveram-se várias rotinas de processamento digital de imagens para, inicialmente, adequar as imagens e, posteriormente, quantificar os atributos de interesse extraídos. As rotinas de adequação de imagens buscam segmentar o shape do isolador do plano de fundo, segmentar em uma imagem as fáculas, que representam descargas causadas pelo efeito corona, integralizar as fáculas de vários quadros em apenas uma imagem, eliminar o que vier a ser considerado ruído e segmentar o shape do isolador em partes de interesse. As rotinas de quantificação de atributos são destinadas a calcular a área, o perímetro, o fator de forma e a persistência das fáculas, além de sua distância às partes de interesse do isolador polimérico de 230 kV. Como resultado do desenvolvimento das rotinas, é apresentado um algoritmo para extração de atributos de fáculas. Finalmente, é feita uma análise de sensibilidade dos parâmetros usados no algoritmo no intuito de delimitar suas condições de uso. Dois estudos da aplicação do algoritmo foram realizados, em que, para cada um deles foram processados 64 combinações de número de quadros e de limite de ruído. Foram apresentadas as superfícies dos atributos de área, perímetro, fator de forma e persistência das fáculas em função dos dois parâmetros citados. A fim de determinar qual par ordenado (número de quadros, limite de ruído) seria adequado, adotou-se como métrica buscar o menor valor de gradiente das superfícies dos atributos. Concluiu-se que a metodologia de extração de atributos de fáculas de imagens ultravioletas de isoladores, para aprimoramento da classificação de isoladores foi desenvolvida com sucesso e a contribuição do trabalho se apresenta na metodologia para extração de atributos e na determinação do número de quadros e limite de ruído adequados para vídeos ultravioletas. / On inspection with ultraviolet sensitive camera, it is only supplied information on where the corona discharges are concentrated and an estimative of intensity of these discharges in high voltage equipment. For this purpose, it was developed a methodology of faculae attribute extraction of ultraviolet images from 230 kV polymeric insulators. In order to do this, videos captured by the ultraviolet detection camera were used as work material. The methodology of the work consists of the development of several digital image processing routines, initially, to adapt images and, later, to quantify the attributes of interest extracted. The image adaptation routines seek to segment the shape of the insulator from the background, to segment in an image the faculae that represent discharges caused by corona effect, to integrate faculae from multiple frames in only one image, to eliminate what is to be considered noise and to segment the shape of the insulator into parts of interest. The attribute quantification routines are destined for faculae area, perimeter, form factor and persistence, in addition to their distances of the 230 kV polymeric insulator parts of interest. As a result of the development of these routines an algorithm for attribute extraction is presented. Finally, a sensitivity analysis of the parameters used in the algorithm is made, with the intention to delimit its use conditions. Two case studies of the application of the algorithm were performed, for each of them 64 combinations of number of frames and noise limit were processed. Presenting the surfaces of area, perimeter, shape factor and persistence of the faculae attributes in function of the two cited parameters. In order to determine which number of frames and noise limit would be suitable, it was adopted as metric to look for the lowest gradient value of the attributes surfaces. In conclusion the methodology for extracting attributes from the UV image faculae of insulators to improve the classification of insulators was successfully developed and the contribution of the work is presented in extracting attributes and determining suitable number of frames and noise limits for UV videos.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-24T16:40:39Z No. of bitstreams: 1 BRUNO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3277136 bytes, checksum: 1277dbc3bda9c5d90497f95d8bf94878 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-24T16:40:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 BRUNO ALBUQUERQUE DIAS – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3277136 bytes, checksum: 1277dbc3bda9c5d90497f95d8bf94878 (MD5) Previous issue date: 2017-03-17 / CNPq / O acúmulo de poluentes na superfície dos isoladores, que compõem as linhas de transmissão, permite a formação de uma camada de substâncias que, sob incidência de névoa, chuva ou orvalho, produzem soluções condutoras. Na região norte do Brasil, muitos casos de poluição biológica são caracterizados como limo, associação de microalgas e fungos, a resistência dielétrica da superfície do isolador, nestes casos, é reduzida, causando falhas no sistema elétrico. Para investigar o efeito dessa poluição sobre os isoladores, o presente trabalho apresenta um modelo computacional que relaciona o aspecto visual do limo no isolador (intensidade, forma e local) com a sua corrente de fuga obtida por simulação e correlaciona eficiência da simulação com experimentos em laboratório. Os objetos de teste utilizados foram isoladores de disco de vidro, limpos e poluídos com limo. Os isoladores contaminados foram retirados da subestação de Guamá, Pará, Brasil e os experimentos realizados no Laboratório de Alta Tensão da Universidade Federal de Campina Grande, na Paraíba. As simulações computacionais utilizam o Método dos Elementos Finitos e, assim como as medições laboratoriais, foram realizadas para diferentes condições de umidade, uma vez que essa variável tem influência significativa na condutividade do limo. A simulação se mostrou eficiente e os resultados apresentados mostram que é possível estimar a corrente de fuga desse tipo de isolador sob diferentes condições de umidade e diferentes níveis de poluição. / The accumulation of pollutants on surface of insulators allows the formation of a layer of substances that, with mist, rain or dew, produces conductive solutions. The surface dielectric strength, in these cases, is reduced, causing failures in electrical system. In the northern region of Brazil, many cases of biological pollution are characterized as slimes, association of microalgae and fungi. To investigate the effect of this pollution on the insulators, the present work presents a computational model that relates the visual aspect of slime in the insulator (intensity, shape and location) with its leakage current obtained by simulation and correlates efficiency of the simulation with laboratory experiments. Test objects used were glass disk insulators, cleaned and polluted with slime. The contaminated insulators were removed from the Guamá Substation, Pará, Brazil and the tests performed at the High Voltage Laboratory of Federal University of Campina Grande in Paraíba, Brazil. Computational simulations using Finite Element Method and, as well as the laboratory measurements, were performed for different humidity conditions since this variable has a significant influence on slime conductivity. The simulation proved to be efficient and the presented results show that it is possible to estimate leakage current of this type of insulator under different humidity conditions and different levels of pollution.

Submitted by Gustavo Nascimento (gustavo.diniz@ufcg.edu.br) on 2018-01-29T11:51:13Z No. of bitstreams: 1 DANIELLA CIBELE BEZERRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4550868 bytes, checksum: d91b2b560040e4f5f101c7f129c13aab (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-29T11:51:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DANIELLA CIBELE BEZERRA - TESE PPGCMAT 2014.pdf: 4550868 bytes, checksum: d91b2b560040e4f5f101c7f129c13aab (MD5) Previous issue date: 2014-11-03 / CNPq / Um dos principais problemas do isolamento elétrico externo é o acúmulo de contaminantes em sua superfície. A ocorrência deste evento faz com que a resistência da superfície diminua, aumentando a presença de correntes de fuga pela superfície. Entre as técnicas desenvolvidas para diminuir esse tipo de efeito, está o revestimento do isolador existente convencional (porcelana ou vidro, conforme o caso) com uma borracha de silicone que é vulcanizada à temperatura ambiente (BS). O objetivo deste trabalho foi desenvolver uma mistura de borracha de silicone/alumina trihidratada/nanosílica (BS/ATH:NS) para ser usada em revestimento de isoladores elétricos de vidro. Cargas de ATH e NS foram adicionadas à BS, produzindo uma mistura feita em diferentes proporções mássicas (79/21; 77/23 e 75/25) de BS/ATH:NS, utilizada nos revestimento dos isoladores elétricos de vidro. As cargas e os revestimentos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), teste de inflamabilidade, ensaio na câmara de névoa salina, molhabilidade e avaliação da hidrofobicidade. As cargas apresentaram características morfológicas bem distintas, o que interferiu diretamente na morfologia dos revestimentos. A silanização das cargas favoreceu uma interação entre elas, assim como houve uma pequena melhora na interação das cargas com a BS. Observou-se também que no teste de inflamabilidade, os revestimentos que continham ATH, apresentaram resultados mais significativos, não havendo queima. Para os ensaios na câmara de névoa salina, o revestimento com BS/20:1 e os revestimentos com cargas silanizadas apresentaram os menores valores de corrente de fuga, o que foi comprovado com a avaliação da hidrofobicidade, na qual estes conseguiram recuperar a hidrofobicidade até HC=1 (nível de hidrofobicidade), de acordo com o guia STIR (Swedish Transmission Research Institute). / One of the main problems of external electrical isolation is due to accumulation of contaminants on its surface. The occurrence of this event causes the insulation resistance of the surface decreases, increasing the flow of leakage currents on the surface. Among the techniques developed to reduce this type of event is the coating of the conventional existing insulator (porcelain or glass, as appropriate) with a silicone rubber vulcanized at room temperature (BS). The aim of this study was to develop a mixture of silicone rubber/ alumina trihydrate/nanosílica (BS/ATH:NS) for use in coating glass electrical insulators. Loads of ATH and NS were added to BS, producing a mixture made in different mass ratios (79/21, 77/23 and 75/25) BS/ATH:NS used in the coating of glass electrical insulators. Loads and coatings were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), flammability test, measurement salt spray chamber, test of wettability and hydrophobicity. Loads showed distinct morphological features, which directly affects the morphology of the coatings. The silanization loads favored interaction among them, as there was a small improvement in the interaction of the loads with the BS. It was also observed that the flammability test, the coatings containing ATH showed more significant results, without burning. For tests of the salt spray chamber, coat with BS/20:1 and with silanized fillers had the lowest leakage current, which was confirmed by measuring the hydrophobicity, where they managed to recover the hydrophobicity HC = 1 (level of hydrophobicity) according to STIR (Swedish Transmission Research Institute) guide.