Índice:
·
As características do SF6
ü
O que é o SF6
ü
Onde e como é
usado o SF6
ü
Qual é o
benefício de usar o SF6
ü
SF6 na
atmosfera
ü
A reciclagem
do SF6
ü
Transformador
ü
As vantagens e os inconvenientes
ü
A manutenção
·
Transformadores
com isolante seco
·
Interrupção em hexafluoreto de enxofre (SF6)
·
Alta tensão, isolamento e equipamento
ü
Característica
dieléctrica do SF6 à baixa temperatura
ü
Distensão
nos óleos isolantes
ü
A modelação da descarga de raio
ü
Cabo de isolação gasosa
ü
Condensadores
·
Física da descarga e interfaces
ü
Fenómenos
de interfaces
I.
As características
do SF6:
A. O que é o SF6?
O hexafluoreto de
enxofre (SF6) é um gás que é usado em equipamento de energia eléctrica. É
transparente, inodoro, não inflamável e quimicamente estável. Isto significa
que à temperatura de quarto não reage com qualquer outra substância. A
estabilidade vem do arranjo simétrico dos seis átomos de fluoreto em torno do
átomo central de enxofre. É esta estabilidade que faz este gás útil em
equipamentos eléctricos. O SF6 é um isolador eléctrico muito bom e pode
efectivamente extinguir arcos eléctricos nos aparelhos de alta e media tensão
enchidos com SF6. O SF6 pode ser achado no mundo inteiro em milhões de aparelhos
eléctricos; o equipamento eléctrico que contém SF6 é um artigo de grande
exportação.
O SF6 é formado por uma reacção química
entre enxofre fundido e fluoreto. O fluoreto é obtido pela electrólise de ácido
de fluorídrico (HF).
O SF6 puro não é venenoso. O gás não é perigoso ao inalar, uma vez que o conteúdo de oxigénio é bastante alto. Em princípio pode-se inalar sem perigo uma mistura de 80% de oxigénio e 20% de SF6. O SF6 é aproximadamente 6 vezes mais pesado do que o ar. Isso significa que pode concentrar-se em canalizações de cabos ou no fundo de depósitos. O gás não é perigoso ao inalar mas se há uma acumulação importante do gás, há um risco de sufocação devido à falta de oxigénio.
B.
Onde e como é usado
o SF6?
O SF6 é usado como um gás isolante em
subestações, como um isolador e médio refrescante em transformadores e como um
isolador e extintor de arco eléctrico em interruptores para aplicações de alta
e média tensão. Estes são sistemas fechados que estão extremamente seguros e
livres de improváveis fugas.
Em sistemas de energia eléctrica, é
exigido nos interruptores de alta e media tensão no poder de corte para no caso
de uma falha proteger as pessoas e os equipamentos.
As subestações isoladas com gás encontram-se
principalmente em áreas urbanas e frequentemente instaladas em edifícios num
pequeno local. Estas subestações reduzem o campo magnético e removem
completamente o campo eléctrico. Esta é uma real vantagem para os instaladores,
pessoal de manutenção e as pessoas que vivem na redondeza de subestações.
O SF6 é também usado de outros modos.
Misturado com argónio, pode ser usado em janelas isoladas. O SF6 é usado na
indústria de metal, por exemplo, quando o magnésio é utilizado. Os cirurgiões
dos olhos usam SF6 como agente refrescante em operações. O SF6 também pode ser
usado como um agente que extingue o fogo porque é não inflamável e
refrescante.
Em aplicações eléctricas, o SF6 é só
usado hermeticamente em sistemas fechados e seguros que debaixo de circunstâncias
normais não libertam gás.
C.
Qual é o benefício
de usar o SF6?
Há duas razões para usar o SF6 em
equipamento eléctrico:
O SF6 garante uma insolação eléctrica
extremamente boa e uma boa extinção do arco eléctrico. Estas propriedades do
SF6 tornam possível construir equipamentos eléctricos e aparelhos que são
compactos, usam uma quantidade pequena de material, estão seguros e duraram
muito tempo. À pressão atmosférica normal, o SF6 têm um dieléctrico de
capacidade resistiva que é 2.5 vezes melhor que a do ar. Normalmente o gás é
usado a 3-5 vezes a pressão atmosférica e então as propriedades de dieléctrico
são dez vezes melhor que a do ar.
O SF6 é um bom isolador porque é
fortemente dopado em electrões negativos. Isto significa que as moléculas de
gás pegam electrões livres e constróem iões negativos, que não se movem
rapidamente. Isto é importante quando se criam avalanches de electrões que
podem conduzir a flashovers.
O SF6 controla efectivamente o arco na
interrupção do circuito porque tem excelentes propriedades refrescantes a
temperaturas (1500-5000 K) na qual os arcos extinguem (o gás usa energia quando
dissocia e então produz um efeito refrescante).
Os interruptores de média e alta tensão
com SF6 ocupam um grande “volume” no mercado. O Gás isolou subestações
completas, GIS ou RMU, é usado onde o espaço é restringido ou o ambiente é
severo. Eles são virtualmente de manutenção livre. O equipamento eléctrico
enchido com SF6 esta em uso à aproximadamente 40 anos e a experiência de serviço
é muito boa. Assim:
· o SF6 têm um dieléctrico de capacidade resistiva muito alta
· o SF6 extingue efectivamente arcos eléctricos em circuito de média e
alta tensão
· os aparelhos com SF6 são compactos e quase livres de manutenção
· o equipamento com SF6 está extremamente seguro quando operado por
usuários
1.
O hexafluoreto de enxofre (SF6)
não contribuí para o buraco de ozono.
2.
Embora o hexafluoreto de enxofre
(SF6) seja um gás de estufa, é só usado em pequena quantidade para que a sua
contribuição aqueça os resíduos globais desprezíveis.
3.
O hexafluoreto de enxofre (SF6) é
contido em equipamentos de energia eléctrica mas só uma pequena fracção é
lançada para a atmosfera por vazamento destes.
4.
O SF6 usado em equipamentos de
energia eléctrica é reciclável. A maioria do gás pode ser usado de novo.
5.
O SF6 pode ser removido pelo
ecociclo, por exemplo, através de um processo térmico que o transforma de novo
em fluoreto de substâncias naturais.
6.
No momento, só aproximadamente um
terço do SF6 produzido no mundo é usado pelos fabricantes de equipamentos
eléctricos. A maioria deste gás está dentro de equipamentos recentemente
instalados.
7.
A taxa de fuga do SF6 em
equipamento operacional pode ser mantido debaixo de 0.2%/ano com a tecnologia
atual. O vazamento pode, por isso, ser conservado também tão baixo porque a
contribuição futura de SF6 “eléctrico“ para o efeito de estufa permanece
desprezível.
8.
O total impacto ambiental do uso
de equipamentos com SF6 foi avaliado pela análise ambiental do ciclo de vida
(LCA) de acordo com ISO 14000. O resultado mostra que o uso de SF6 permite
minimizar a carga ambiental integrante do equipamento. Isto é porque as
poupanças de outros materiais e a carga ambiental associada quantitativamente
compensam o impacto causado por perdas de SF6.
E. A reciclagem do SF6
1. O lançamento deliberado de SF6 na atmosfera deve ser evitado.
2.
O SF6 só deverá ser aplicado onde
pode ser usado de novo e reciclado.
3.
Em equipamentos de energia
eléctrica, o SF6 pode ser reciclado sistematicamente e pode ser usado de novo.
4.
Os níveis de pureza do SF6
reciclado foram propostos através de comités internacionais (CIGRE, IEC) e será
incluído num padrão de IEC revisto num
futuro próximo.
5.
A comercialização de equipamento
em SF6 reciclado está disponível para todas as exigências.
6. Só uma fracção muito pequena do SF6 é contaminada a um tal grau que não pode ser usado de novo. Este gás pode ser reutilizável através de empreendimentos especializados em reciclagem (por exemplo SF6 produtores).
A. O transformador
Os transformadores imersos em
hexafluoreto de enxofre (SF6), que, na actualidade, foram desenvolvidos para
comercialização por investigadores japoneses, apresentam aspectos construtivos
próprios. O núcleo magnético é formado pelo empacotamento da chapa magnética,
sem pernos de aperto e sustentado por uma estrutura de perfilado de ferro.
Os enrolamentos são isolados com materiais
sintéticos e podem ser do tipo bobina ou do tipo em banda de cobre, conforme a
intensidade da corrente eléctrica que os atravessa. Estes órgãos, que formam a
parte activa do transformador, encontra-se encerrados no interior de uma cuba
hermética.
O material isolante eléctrico e condutor
de calor utilizado para promover o isolamento eléctrico e o arrefecimento do
transformador é um gás: o hexafluoreto de enxofre (SF6). Trata-se de um gás
que, como isolante eléctrico, tem um valor de rigidez 2,5 vezes superior à
rigidez do ar à pressão atmosférica, e que apresenta uma boa regeneração da
rigidez dieléctrica, depois de submetido a ruptura pelo arco eléctrico. Este
gás, como condutor térmico, apresenta um elevado calor especifico, o que
facilita o transporte do calor dos enrolamentos onde se desenvolve para a
superfície da cuba onde se dissipa. O SF6 não é solúvel em água e não liberta
elementos tóxicos ou perigosos quando aquecido, pelo que não apresenta
agressividade ambiental.
Todo o gás utilizado no transformador
está contido na cuba, com um valor de pressão pequeno (1 bar a 4 bar). Por
isso, a cuba não necessita de respeitar as normas construtivas para recipientes
submetidos a elevadas pressões, registando-se mesmo casos de utilização do
alumínio na construção dessa cuba.
Como o gás tem uma dupla função de
isolante eléctrico e de condutor térmico, através do valor da respectiva
pressão e do método de refrigeração consegue-se uma grande variedade de
soluções construtivas e características nominais: um aumento da pressão do gás
pode traduzi-se por uma maior potência nominal ou por um menor atravancamento
do transformador.
O arrefecimento do transformador pode ser
feito por convexão natural do gás ou por circulação forçada de um outro líquido
refrigerante, que pode estar ou não estar em contacto directo com o
hexafluoreto de enxofre.
Devido à utilização do hexafluoreto de
enxofre e de lâminas de isolantes sintéticos no isolamento dos enrolamentos do
transformador, que são materiais isolantes com constante dieléctrica diferente
das habituais, as distâncias enter enrolamentos e entre subenrolamentos e as
dimensões dos calços de separação dos enrolamentos vêm alteradas, o que, sendo
uma particularidade construtiva, não chega a influenciar o valor das dimensões
globais do transformador.
B.
As vantagens e os
inconvenientes
Os transformadores em SF6 apresentam um
conjunto de vantagens e alguns inconvenientes.
Como vantagens deste tipo de
transformadores salienta-se que são seguros quanto ao contacto acidental porque
têm as partes activas protegidas por uma cuba. O material isolante, o SF6, é
autoregenerador quanto à ruptura pelo arco eléctrico. Apresentam materiais
isolantes quimicamente estáveis e sem problemas de envelhecimento.
O comportamento destes transformadores
quanto ao impacto ambiental é bom porque no fim da vida útil os seus materiais
são recicláveis, não apresentam agressividade ambiental durante o fabrico e
durante o funcionamento, e funcionam bem tanto protegidos do meio ambiente em
instalações interiores como expostos ao tempo em instalações exteriores.
Quanto à aplicação destes transformadores
imersos em gás verifica-se que apresentam uma boa capacidade de sobrecarga e
que não necessitam de fossa na sua instalação, o que reduz as necessidades de
espaço para construção das subestações ou postos de transformação.
Verifica-se que um transformadores em SF6 ocupa menos 30% de espaço e apresenta-se como valor típico na sua aplicação uma redução de 15% no custo global de um subestação, apesar deste tipo de transformador ser mais caro que o tradicional transformador imerso em óleo. Assim, o preço constitui o seu maior inconveniente.
C.
A manutenção
O transformador em SF6 é apresentado como
uma maquina eléctrica que não requer manutenção. Tal é justificado pelo seus
aspectos construtivos e pelas características do gás isolante em que está
imerso: o hexafluoreto de enxofre.
D.
Conclusão
Os transformadores imersos em hexafluoreto
de enxofre (SF6) devido aos seus aspectos construtivos e às características
deste gás requerem um conjunto pequeno de actos de manutenção, essencialmente
no cumprimento do disposto no Regulamento de Segurança. Por isso, podem-se
aproveitar as sessões de manutenção da instalação para efectuar as poucas e
simples, acções necessárias à manutenção dos transformadores em SF6.
III.
Transformadores com
isolante seco:
Nas instalações de distribuição de
energia eléctrica existe frequentemente a necessidade de colocar o
transformador o mais próximo possível das unidades de carga. Estas técnicas de
projecto de redes eléctricas tende actualmente, a ser utilizada na aplicação
dos transformadores de potência. Daí resultou o ressurgimento dos
transformadores com isolante seco e com diversos tipos de arrefecimento: não
ventilados e com ventilação forçada.
Os transformadores com isolante seco,
devido às suas características construtivas, em que o núcleo está recoberto por
um verniz e os enrolamentos estão envolvidos, ou moldados, por um material
isolante seco, têm problemas de projecto, aspectos de montagem, características
de funcionamento e cuidados de manutenção que são próprios.
O núcleo dos transformadores com isolante
seco é constituído por um empilhamento de chapa de aço silicioso, com cristais
orientados, laminada a frio e recoberta por uma camada que serve de isolante
interlaminar. Os enrolamentos destes
transformadores apresentam diferentes aspectos construtivos conforme o
fabricante.
No enrolamento de baixa tensão, que é
projectado de forma a tornar reduzidos os esforços mecânicos axiais numa
situação de curto-circuito, utiliza-se um enrolamento em chapa rectangular, em
banda, em cobre electrolítico ou em alumínio, com a ligação aos terminais feita
através de uma barra soldada na extremidade da banda. Entre as diferentes
camadas concêntricas do enrolamento existe uma lâmina isolante, de um material
compósito reforçado com fibra de vidro. Este enrolamento está dividido em dois,
ligados em serie, mas separados por um canal de ventilação onde se encontram
alguns calços destinados a dar rigidez mecânica ao conjunto.
Existem várias técnicas construtivas para
o enrolamento de alta tensão. Em todas elas se procura uma distribuição
espacial das espiras e do material isolante, que permita obter um bom
comportamento do enrolamento face às sobretensões de origem atmosférica. Neste
enrolamento, o material condutor apresenta-se em fio ou em barra de cobre
esmaltado.
Nos transformadores com isolante seco são
muito importantes as características eléctricas do material isolante. Dele se
exige que, na fase de moldagem e polimerização adquira uma boa homogeneidade,
para evitar situações que permitam a existência de descargas parciais no
interior do isolante. As características térmicas do material isolante devem
ser tais que permitam uma boa condução, para o meio ambiente, do calor gerado
pelas diferentes perdas energéticas.
IV.
Interrupção em
hexafluoreto de enxofre (SF6):
A extinção do arco eléctrico pode ser
obtida também por meios diferentes dos convencionais, como o óleo e o ar, tanto
comprimido como à pressão atmosférica. Desde há alguns anos que existem no
mercado e são utilizados nos sistemas de tensão elevada (acima de 70 KV), e
muito recentemente em média tensão (a EFACEC fabrica-os para tensões de 7,2 KV)
disjuntores em que o meio de extinção do arco é o hexafluoreto de enxofre
(SF6).
O hexafluoreto de enxofre é um gás que
apresenta comportamentos particulares na extinção do arco, uma vez que possui
dois requisitos fundamentais:
1. elevado valor da rigidez dieléctrica;
2. elevada velocidade de restabelecimento da rigidez dieléctrica quando a
causa do arco é extinta.
A rigidez dieléctrica do hexafluoreto de
enxofre, à pressão atmosférica, é de 2,5 vezes maior do que a do ar.
No gráfico seguinte representa-se a
variação da tensão de disrupção entre 2 eléctrodos afastados de 1 cm em função
da pressão absoluta num campo uniforme:
Tensão de
disrupção (kv)
Figura
1: Pressão
(Bar).
Por outro lado, o hexafluoreto de enxofre
apresenta notáveis propriedades térmicas e electronegativas, pois:
1. o seu elevado calor específico permite uma rápida dissipação do calor
gerado pelo arco;
2. a sua recombinação rápida e expontânea determina uma regeneração da
rigidez dieléctrica entre os contactos muito rápida.
Deve pôr-se em evidência um lado negativo
do hexafluoreto de enxofre, no que se refere à segurança das pessoas. Ele, de
facto, apresenta um certo grau de toxicidade, que é função da sua percentagem
de mistura com outros gases. Uma percentagem inferior a 8% em volume não
apresenta efeito nocivo, no entanto, já o mesmo se não pode dizer para valores
superiores a 20%. Este inconveniente é, porém, mais aparente do que real, uma
vez que, na hipótese mais desfavorável de quebra dos reservatórios, nunca se
atingem conteúdos relevantes.
Do ponto de vista funcional, a
interrupção em atmosfera de hexafluoreto de enxofre é feita de modo semelhante
ao do ar comprimido, apesar das pressões de funcionamento serem normalmente
mais baixas.
V.
Alta tensão, isolamento e equipamento:
A. Característica
dieléctrica do SF6 à baixa temperatura
A pesquisa de um alto nível de desempenho nos disjuntores
de alta tensão em SF6 conduziu à uma implementação de pressões de enchimento
elevado (0,8 MPa). Tendo em conta as propriedades termodinâmicas do SF6 que se
liquefaz em aproximadamente -24°C para uma pressão de enchimento de 0,6 MPa a
20 °C, tornou-se necessário estudar o comportamento dieléctrico deste gás para
as baixas temperaturas climatéricas.
B. Distensão
nos óleos isolantes
Com respeito à nossa actividade nos óleos isolantes,
esta refere-se a identificação dos mecanismos que intervêm na fase de “ante
distensão” , responsável então da
distensão. Estes são realmente objecto de especulações desde à várias décadas.
A complexidade dos fenómenos que podem intervir na fase de distensão torna difícil
a formulação de uma teoria unida para explicar todos os resultados
experimentais.
C.
A modelação da descarga de raio
Numa primeira fase deve-se estabelecer um modelo líder
que permite descrever a evolução espacial e temporária deste. O modelo em
questão utiliza um circuito equivalente. O líder é comparável a um longo
condutor cilíndrico representado pelas células RC.
Os valores das resistências R e das capacidades C,
usadas são os valores típicos deduzidos de resultados experimentais obtidos por
outros investigadores.
Os resultados já adquiridos são muitos animadores. De
facto, para diferentes formas de tensões em particular para a onda
impulsionadora oscilante, a corrente e a carga obtidas pelo modelo estão em
acordo perfeito (forma e amplitude) com o que já foi medido experimentalmente
por outros investigadores, para
intervalos de ar (médios e longos, 2 a 17 m). Numa segunda fase, vamos interessar-nos a modelização do arco
em retorno com objectivo de ter ferramentas de alta “performance” que permitem
uma melhor aproximação dos fenómenos de irradiação (brilho) através de campos
electromagnéticos. Esta pesquisa está em desenvolvimento na colocação de uma
tese.
Figura
2:
Raio eléctrico.
D.
Cabo de isolação gasosa
Os gerentes de redes são cada vez mais sensíveis aos
protestos que provoca a presença das linhas de transporte AT. Tendo um impacto
visual importante, as linhas aéreas geram perturbações electromagnéticos que,
justamente ou injustamente, são suspeitas de terem um impacto na saúde das
pessoas expostas. Por isso, a técnica de linhas de transporte subterrâneas deve
ser desenvolvida. A solução mais imediata consistiria em utilizar cabos de
insolação forte (polietileno). Porém, a implementação destes cabos não é
tecnicamente possível para distâncias superiores a algumas dezenas de
quilómetros visto que as suas capacidades lineares atingem valores muito
elevados. Além disso, esta técnica é claramente mais cara comparada com as
linhas aéreas (ou seja, 15 a 20 vezes mais para as linhas de 400kV).
E. Condensadores
Graças
ao seu baixo custo e as suas medidas limitadas, os condensadores de filme
chapeado são largamente usados nos circuitos eléctricos de baixa tensão, em particular
nos conversores estáticos. Porém, a melhoria de desempenhos de semicondutores
de potência permite funcionamentos às frequências de comutação importantes
induzindo uma redução de medidas e pesos dos sistemas da electrónica de
potência. Isto conduz necessariamente a passagem de correntes importantes no
condensador. Estas correntes podem ser então, a causa de aquecimentos, estas
mais prejudiciais à vida do condensador que os polímeros, que são materiais
sensíveis à temperatura. É então necessário Ter em conta os fenómenos
electrodinâmicos (o campo magnético criado e as correntes induzidas por este
mesmo campo) que perturbam a distribuição das correntes no condensador, e assim
não limitar a pesquisa do condensador
aos únicos fenómenos electrostáticas.
VI.
Física da descarga e
interfaces:
A. Fenómenos
de interfaces:
Em outubro de 1993 foi iniciado um estudo sobre a
construção de um cabo de AT (420 KV) de isolação gasosa. Este estudo foi motivado
principalmente por problemas de ambiente e custo. O preço de um cabo de 400 KV,
de isolação rígida (polietileno em particular), representa 15 a 20 vezes mais
que o de uma linha aérea equivalente.
No estado actual das técnicas, os cabos de isolação
gasosa existentes são de pequeno comprimento e a sua tecnologia
assemelha-se com a das estações
blindadas. De um ponto de vista dieléctrico, a exploração destas estações
revelou-se judiciosa e traduziu-se por uma grande fiabilidade, graças ao gás
isolante usado: o hexafluoreto de enxofre (SF6). Porém, este gás é bastante
caro, e é cada vez mais sujeito a contestações ecológicas. O seu uso para os
cabos de grandes comprimentos suscita interrogações. Averiguo-se necessário a
procura de um gás de substituição. Entre os gases susceptível de responder as
primeiras necessidades económicas e ecológicas, o nitrogénio gasoso (N2) parece
ser o mais indicado.
Assim, comparamos o comportamento dieléctrico do
nitrogénio e do SF6 com e sem espaçamento (isoladores ou cones) sob pressões
diferentes; os cones isolantes sendo
constituídos de materiais classicamente utilizados nas estações
blindadas (resinas carregadas) ou de novos materiais de alta temperatura.
Figura
3:
Cones.
O interesse industrial que realça este andamento
conduziu-nos a levar este estudo experimental ás configurações mais próximas
das dos casos reais. Deste estudo retira-se que, para uma tensão de
contornamento equivalente, a relação entre as pressões de nitrogénio e de SF6
varia de 4 a 5. Quanto à relação entre
as tensões de activação nos dois gases (para os produtos (p.d.) indo até 100
MPa.mm, p sendo a pressão do gás e d a distancia entre eléctrodos), o seu valor
esta compreendido entre 2,5 e 3.
Nos cabos actuais e as estações blindadas, o SF6 é
geralmente utilizado a uma pressão de 4 a 5 bars. Os resultados mostram que
para alcançar os desempenhos equivalentes com nitrogénio, seria necessário uma
pressão superior a 18 bars. A
utilização do nitrogénio á pressões tão elevadas pode levar á problemas
técnicos ligados a diferentes constrangimentos (mecânico, impermeabilidade,
atravancamento,...). A resolução destes problemas poderia reduzir o ganho
económico alcançado com a substituição do SF6. Notamos uma saturação no
crescimento do dieléctrico na presença de nitrogénio além dos 11 bars e a
eficiência dos isoladores testado foi revelado melhor no SF6 que no
nitrogénio.
Gráfico
1:
Pressão (Bar).
Com o objectivo de atenuar as diferenças constatadas
entre o comportamento do sistema com o nitrogénio e o SF6, efectuou-se um
estudo sobre uma mistura dos dois gases. Além da melhoria de propriedade e da
densidade dos sistemas devida à redução da pressão total, a adição do SF6 no
nitrogénio permite equilibrar as propriedades de acordo com as polaridades. O
estudo sobre a pressão total e a percentagem do SF6 que respondem aos critérios
dieléctricos e económicos conduziu aos resultados seguintes: a pressão da
mistura deve ser compreendida entre 10 e 12 bars e o conteúdo em SF6 entre 10 e
15% (gráfico 1).
Para complementar este estudo, foram efectuadas as
análises de estado de superfície dos cones carregadas diferentemente (alumina,
sílica,...), antes e depois dos testes. A influência de impurezas (em suspensão
no gás ou depositadas sobre um elemento do sistema) foi também estudado (fig.
4).
B. Fenómenos
de Volume:
Ø
Fenómenos de distensão nos isolantes líquidos:
O objectivo deste estudo consiste reconhecer e
interpretar os mecanismos de distensão para os pequenos (alguns mm) e grandes
(aproximadamente dez cm) intervalos, com diferentes tipos de tensões (choques
de arco eléctrico e de manobra, tensões continuas e alternativas), e trazer
algumas respostas aos problemas encontrados na prática industrial para
identificar os defeitos (diagnóstico) e melhorar o comportamento de materiais
de H.T (transformadores e condensadores de potência em particular). Os
fenómenos de distensão são estudados através de diversos parâmetros (tempo de
geração e de propagação das descargas, propriedade dieléctrico, corrente e luz
emitida,...) com diferentes formas de eléctrodos nus em presença e de
eléctrodos bloqueados (papel, polímero, verniz,...).
Figura
4:
Circuito equivalente.
Para uma configuração dada (geometria do intervalo,
condições atmosféricas), este modelo constitui uma ferramenta para a
determinação da tensão U50 (tensão a 50% de activação) por um dos métodos
conhecidos ( subida e descida,...). O modelo permite também de simular o
conversor de imagem em modo varrimento (streak) ou imagem por imagem (frame)
(fig. 5).
Figura
5:
Gráficos.
Ø
Modelização da descarga positiva
nos grandes intervalos de ar - Aplicações
O estudo da descarga eléctrica nos grandes
intervalos de ar apresenta um interesse tanto do ponto vista físico (físico
atmosférico) como do ponto de vista industrial (isolamento e protecção das
linhas de alta tensão). Permite também um melhor conhecimento do raio
eléctrico, e de dar uma melhor
explicação dos mecanismos de impacto sobre as estruturas das linhas e dos cabos
de guarda. Foram propostos diferentes modelos para descrever os mecanismos da
descarga. Porém, estes modelos são limitados a fases singulares da descarga e
não podem ser combinados juntos num modelo geral, capaz de prever o
comportamento de um intervalo de ar submetido a uma dada tensão.