Made available in DSpace on 2015-03-26T13:35:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2832975 bytes, checksum: 755c3758e19c43f9d50b4a5fdc3052f6 (MD5) Previous issue date: 2007-07-20 / Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The objective of this work is to verify through an experimental research of the Randorn Fuse Model, how the orientation and disorder of the fuse network influence the process of fracture of a network. To execute the experirnents a circuit of size L x L was created, with the connections among the fuses orienteded by 45° with the direction of the applied potential difference. Two types of wires were used as fuses: copper wires and steel wool wires. The experirnents consisted in applying a potential difference V in the network and to measure the current I. The results were analyzed with the objective of determining their scaling laws changing the disorder or the network size. It was concluded that even for the totally disordered networks scaling laws were not observed. It was verified that for a fixed current above a certain critical current the electric resistance of the network intreases as a power law in time and also that the rupture time of the network decreases as a logarithmic law with the current for values slightly above the critical current, while for currents much larger than the critical current the rupture time decreases as a power law. / O objetivo deste trabalho é verificar, através de um estudo experimental do Modelo Aleatório de Fusíveis, como a orientação e a desordem da rede de fusíveis influenciam o processo de fratura da rede. Para a efetivação dos experimentos foi criado um circuito de tamanho L x L, com as ligações entre os fusíveis orientadas à 45° da direção de aplicação da diferença de potencial. Foram utilizados dois tipos de fios como fusíveis: fios de cobre e fios de palha de aço. Os experimentos consistiram em aplicar uma diferença de potencial V na rede e medir a corrente I. Os resultados obtidos foram analisados com o objetivo de se determinar suas leis de escala quando a desordem ou o tamanho da rede eram variados. Concluiu-se com os resultados que mesmo para as redes totalmente desordenada não foram observadas leis de escalas. Verificou-se ainda que para uma corrente fixa acima de certa corrente crítica, a resistência elétrica da rede aumenta como uma lei de potência do tempo e também que o tempo de ruptura da rede decai como uma lei logarítmica da corrente para valores de corrente pouco acima da corrente crítica, ao passo que para valores de corrente muito acima da corrente crítica o tempo de ruptura decai como uma lei de potência.

Nenhuma / Chaves fusíveis são dispositivos elétricos de proteção contra descargas atmosféricas nas redes de distribuição de energia elétrica. O principal componente das chaves fusíveis são os elos fusíveis, os quais possuem um elemento fusível, uma liga metálica especial que se funde pelo calor gerado quando atingido por uma descarga elétrica. Quando o elemento fusível se funde, um arco elétrico é formado entre as duas extremidades resultantes. Este arco pode levar à deterioração de sistemas de transmissão de energia elétrica e equipamentos eletrônicos. Para extinguir o arco elétrico, envolvendo o elemento fusível, existe um tubo feito de material celulósico de alta densidade denominado fibra vulcanizada, que, ao sofrer ablação pelo alto calor gerado pela descarga elétrica, gera instantaneamente gases, em volume e composição química capazes de formar, em fração de segundos, e através de um processo endotérmico que resfria o meio, uma atmosfera não ionizável que impede a propagação do arco elétrico. Uma fibra vulcanizada importada é utilizada por todos os fabricantes de elos fusíveis no Brasil. Para se buscar um material celulósico nacional que substitua a fibra vulcanizada com a mesma eficácia na extinção do arco elétrico, foi realizada a caracterização físico-química tanto do material importado como de materiais celulósicos selecionados no mercado brasileiro, utilizando as técnicas de análise elementar, difração e fluorescência de raios X, FTIR, C CP/MAS RMN e MEV. Os resultados evidenciaram que materiais celulósicos nacionais com alto teor de celulose alfa apresentam grande similaridade com a fibra vulcanizada e que, em testes de desempenho de interrupção de arco elétrico, esses materiais se mostraram com grande potencial de substituição do material importado. / Switching cutout devices are electrical circuit breakers which protect electric power distribution webs against lightning discharges. Switching cutout devices main parts are the fuse links in which a fuse element, a special metallic alloy, melts due to the generated heat when struck by electric discharges. When such melting occurs, and the breaker opens, an intense electric arc is formed between the two end points. Such electric arc may cause a huge deterioration of power transmission systems as well as that of electronic equipment. In order to quench the electric arc, involving the fuse element, there is a tube made of a high density cellulose material denominated "vulcanized" fiber, which is ablated by the high heat generated by atmospheric discharges, and instantly generates gases, both in volume and chemical composition, capable of forming in a fraction of second and by means of an endothermic process that cools down the medium, a non-ionizable atmosphere that prevents the propagation of the electric arc. An imported "vulcanized" fiber is used by all manufacturers of fuse links in Brazil. In order to search for a national cellulose material to replace the "vulcanized" fiber showing the same effectiveness in arc quenching, a systematical physical-chemical characterization was carried out, involving both the imported material as well as a number of other cellulose materials selected in the Brazilian market, by means of elementary analysis techniques, XRD, FTIR, C CP/MAS NMR and SEM. The results evidenced that national cellulose materials with high percentage of alpha cellulose present a great similarity to that of the "vulcanized" fiber. Furthermore, in performance tests concerning the electric arc quenching, such materials proved to have great potential in replacing that imported material.