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.

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.

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.

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.

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 2018-04-17T16:49:57Z No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-17T16:49:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RENATA GARCIA DUTRA DE OLIVEIRA – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 2837305 bytes, checksum: 244c93af337ec0f89cf4eb7ae057d905 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / Capes / A análise da variação de temperatura ao longo do isolador, por meio da termografia, pode consistir em um dos métodos mais eficazes de avaliação de isoladores em serviço, pois considera o efeito combinado da poluição, do estresse elétrico, defeitos internos e das condições ambientais. No entanto, analisar apenas de modo visual imagens termográficas é difícil e, muitas vezes, apenas os engenheiros especializados são capazes de fazer julgamentos corretos. Neste trabalho foi desenvolvida uma técnica para análise de imagens termográficas baseada em expansão não-linear de sinais, equalização de histogramas e análise de componentes principais com o objetivo de auxiliar no diagnóstico do nível de degradação de isoladores poliméricos. O processamento digital das imagens termográficas permitiu a obtenção dos valores de temperatura que indicam o comportamento térmico dos isoladores sob inspeção. Ensaios em laboratório foram realizados com isoladores poliméricos de 230 kV, com diferentes níveis de degradação, com a finalidade de captar imagens utilizando uma câmera de detecção de radiação infravermelha. Os resultados evidenciam a eficiência da metodologia desenvolvida, atuando de forma semiautomática no processamento digital de imagens termográficas, para obtenção do perfil térmico dos isoladores inspecionados. Com base nos produtos do processamento digital das imagens termográficas, tem-se uma melhor avaliação dos níveis de degradação em que se encontram os isoladores, além de auxiliar de forma eficiente a tomada de decisão para a classificação dos seus estados operacionais. / The analysis of the temperature variation along the insulator through thermography can be one of the most effective methods of evaluating insulators in service, for it considers the combined effect of pollution, electrical stress, internal defects and environmental conditions. However, analyses based only on visual inspection of images are not enough. In fact, only specialized engineers are able to make correct judgments. In this work a computational routine was developed, based on the digital image processing. The routine utilizes the signal nonlinear expansion technique, histogram equalization and principal component analysis. The digital processing of the thermographic images is used to obtain the temperature values that indicate the thermal behavior of the insulators under inspection. Laboratory tests were performed with 230 kV polymeric insulators with different levels of degradation in order to capture images using an infrared radiation detection camera. The results demonstrate the efficiency of the digital thermographic imaging technique to obtain the thermal profile of the insulators inspected. Based on the products of the digital processing of the thermographic images, we have a better evaluation of the degradation levels of the insulators, besides efficiently support to the classification of the operational states of the insulators.

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-04-25T18:49:44Z No. of bitstreams: 1 GIRLENE LIMA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3769966 bytes, checksum: 1e2c04beeac23084837591c1bfec0869 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-25T18:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GIRLENE LIMA RIBEIRO – DISSERTAÇÃO (PPGEE) 2017.pdf: 3769966 bytes, checksum: 1e2c04beeac23084837591c1bfec0869 (MD5) Previous issue date: 2017-03-31 / CNPq / Nesta pesquisa é desenvolvida uma metodologia para aprimoramento da classificação de isoladores poliméricos por medições termográficas e radiação UV utilizando o Processamento Digital de Imagens (PDI) e Redes Neurais Artificiais (RNAs). A metodologia é baseada na análise da ocorrência de descargas corona e nas variações de temperatura ao longo do isolador a fim de classificá-los quanto seu estado de degradação. Cada isolador utilizado foi submetido à tensão de 133 kV fase-terra durante um período de 30 minutos, com o objetivo de ocasionar aquecimento e evidenciar descargas corona nos isoladores. As medições foram realizadas utilizando um detector de corona para medição de UV e os dados de temperatura foram adquiridos utilizando-se um termovisor. As imagens adquiridas pelos instrumentos de monitoramento, durante os ensaios, foram submetidas a um processamento digital de imagem, para extrair informações de densidade de pixels, persistência das descargas e distâncias relativas das áreas de descargas ao isolador. A partir de informações obtidas de imagens de infravermelho (temperatura) foi aplicada a estatística descritiva e o teste discriminante de Fisher, para apresentar ao sistema de classificação, parâmetros objetivos e com alto nível de separabilidade. O sistema de classificação utilizou RNA para determinar o estado de degradação dos isoladores. A classificação foi realizada de forma individual e combinada, com vetores formados pelos atributos UV e infravermelho. O sistema desenvolvido permitiu o auxílio à tomada de decisões quanto à necessidade de intervenção ou não aos isoladores. A classificação dos isoladores, de forma individual, obteve acurácia média para temperatura de 80,00% e UV 74,05%. A classificação dos isoladores, de forma combinada (UV e infravermelho), obteve acurácia média de 92,58%, evidenciando o aprimoramento na classificação. / This research presents a methodology for the improvement of the classification of polymeric insulators by using thermographic measurements and UV radiation in combination with Digital Image Processing (DIP) and Artificial Neural Networks (ANNs). The methodology is based on the analysis of the occurrence of corona discharges and temperature variations along the insulator in order to classify their stage of degradation. Each insulator was subjected to the 133 kV phase-to-ground voltage over a period of 30 minutes, in order to cause heating and corona discharges in the insulators. The experiments were performed using a corona detector for UV measurement and the temperature data were acquired using a thermal imager. The images acquired by the monitoring instruments during the tests were subjected to digital image processing to extract information of pixel density, persistence of discharges and relative distances from the discharge areas to the insulator. From information obtained through infrared (temperature) images descriptive statistics and Fisher's discriminant test were applied to present objective parameters with high level of separability to the classification system. The classification system used ANN to determine the insulators degradation state. The classification was performed in individual and in combination ways, with vectors formed by UV and infrared attributes. The developed system helped on the decision making, concerning to the necessity of intervention or not to the insulators. The classification of the insulators, in an individual way, obtained accuracy for temperature of 80.00% and UV 74.05%. The classification of the isolators, combined (UV and infrared), obtained an average accuracy of 92.58%, evidencing the improvement in the classification.