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.

Isoladores poliméricos vêm gradualmente competindo com os isoladores cerâmicos nas aplicações do sistema elétrico de potência. Embora os isoladores poliméricos ainda apresentem alguns inconvenientes, como alto custo e forte degradação no meio ambiente, principalmente diante dos raios ultravioleta, possuem outras características importantes e altamente relevantes, como por exemplo, forte resistência mecânica à compressão e à flexão, ótima resistência elétrica e facilidade de instalação e de manutenção. Por causa disso, o desenvolvimento desses novos isoladores está sendo um fator predominante na competitividade do mercado, onde se observam a constante busca de qualidade e baixo custo. No Brasil, um sério obstáculo atrapalha este avanço tecnológico devido à maioria das matérias-primas serem importadas. As resinas poliuretanas derivadas de óleo de mamona, neste contexto, apresentam um papel crucial, uma vez que elas são produzidas com 100% de tecnologia brasileira no Laboratório de Química Analítica e Tecnologia de Polímeros do Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Portanto, neste trabalho são apresentados os processos utilizados no desenvolvimento deste novos isoladores poliméricos produzidos com resinas puras, com os seus compósitos e com granitos sintéticos. E também são apresentados os diversos ensaios realizados nas resinas e nos isoladores. Destacando-se entre eles, os ensaios de envelhecimento acelerado, os ensaios elétricos e os ensaios mecânicos realizados nos isoladores tipo Suporte, os quais resultaram em um forte indicativo para uma ótima aplicação deles em ambiente interno e com custo competitivo em relação aos isoladores comerciais. / Polymeric isolators have been competing increasingly with ceramic isolators in electric power system applications. Although polymeric isolators still present a few disadvantages, such as high cost and strong degradation in the environment (poor weathering capacity), particularly from ultraviolet rays, they possess other important and highly relevant characteristics, among them high compressive and flexural strength, excellent electric resistance and easy installation and maintenance. For these reasons, the development of these new isolators has become a predominant factor in market competitiveness, where the combination of high quality and low cost is much sought after. A major obstacle to this technological advance in Brazil is the fact that most of the raw materials are imported. Hence, castor oil polyurethane resins play a crucial role, since they are produced with 100 per cent Brazilian technology at the Laboratory of Analytical Chemistry and Polymer Technology of the Institute of Chemistry, University of Sao Paulo. This thesis, therefore, presents and discusses the processes used in the development of these new polymeric isolators produced with pure resins, with their composites, and with synthetic granites. Also discussed are the various tests carried out on the resins and on isolators, highlighting, among these, the accelerated aging, electrical and mechanical tests performed on Support type isolators, whose results are strongly indicative of their excellent applicability for indoor environments, coupled with their competitive cost in comparison to commercial isolators.

Isoladores poliméricos vêm gradualmente competindo com os isoladores cerâmicos nas aplicações do sistema elétrico de potência. Embora os isoladores poliméricos ainda apresentem alguns inconvenientes, como alto custo e forte degradação no meio ambiente, principalmente diante dos raios ultravioleta, possuem outras características importantes e altamente relevantes, como por exemplo, forte resistência mecânica à compressão e à flexão, ótima resistência elétrica e facilidade de instalação e de manutenção. Por causa disso, o desenvolvimento desses novos isoladores está sendo um fator predominante na competitividade do mercado, onde se observam a constante busca de qualidade e baixo custo. No Brasil, um sério obstáculo atrapalha este avanço tecnológico devido à maioria das matérias-primas serem importadas. As resinas poliuretanas derivadas de óleo de mamona, neste contexto, apresentam um papel crucial, uma vez que elas são produzidas com 100% de tecnologia brasileira no Laboratório de Química Analítica e Tecnologia de Polímeros do Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Portanto, neste trabalho são apresentados os processos utilizados no desenvolvimento deste novos isoladores poliméricos produzidos com resinas puras, com os seus compósitos e com granitos sintéticos. E também são apresentados os diversos ensaios realizados nas resinas e nos isoladores. Destacando-se entre eles, os ensaios de envelhecimento acelerado, os ensaios elétricos e os ensaios mecânicos realizados nos isoladores tipo Suporte, os quais resultaram em um forte indicativo para uma ótima aplicação deles em ambiente interno e com custo competitivo em relação aos isoladores comerciais. / Polymeric isolators have been competing increasingly with ceramic isolators in electric power system applications. Although polymeric isolators still present a few disadvantages, such as high cost and strong degradation in the environment (poor weathering capacity), particularly from ultraviolet rays, they possess other important and highly relevant characteristics, among them high compressive and flexural strength, excellent electric resistance and easy installation and maintenance. For these reasons, the development of these new isolators has become a predominant factor in market competitiveness, where the combination of high quality and low cost is much sought after. A major obstacle to this technological advance in Brazil is the fact that most of the raw materials are imported. Hence, castor oil polyurethane resins play a crucial role, since they are produced with 100 per cent Brazilian technology at the Laboratory of Analytical Chemistry and Polymer Technology of the Institute of Chemistry, University of Sao Paulo. This thesis, therefore, presents and discusses the processes used in the development of these new polymeric isolators produced with pure resins, with their composites, and with synthetic granites. Also discussed are the various tests carried out on the resins and on isolators, highlighting, among these, the accelerated aging, electrical and mechanical tests performed on Support type isolators, whose results are strongly indicative of their excellent applicability for indoor environments, coupled with their competitive cost in comparison to commercial isolators.

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.