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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A9PMMT| Type: | Tese de Doutorado |
| Title: | Efeito corona em isoladores poliméricos sob condições adversas |
| Authors: | Ailton Lopes Souza |
| First Advisor: | Ivan Jose da Silva Lopes |
| First Co-advisor: | Wallace de Couto Boaventura |
| First Referee: | Edson Guedes da Costa |
| Second Referee: | Luiz Henrique Meyer |
| Third Referee: | Elson Jose da Silva |
| metadata.dc.contributor.referee4: | Jose Osvaldo Saldanha Paulino |
| Abstract: | O efeito corona é um fenômeno indesejável ao sistema elétrico. Dentre seus defeitos prejudiciais, a degradação de superfícies de isoladores poliméricos é um dos mais preocupantes devido à possibilidade de conduzir o sistema de falhas, ocasionando a interrupção no fornecimento de energia. o surgimento do efeito corona está associado a níveis de campo elétrico elevados, porém estes valores dependem de diversos parâmetros, dentre os quais estão as condições ambientais, a geometria e configuração de arranjos, além dos materiais isolantes utilizados. Existem valores sugeridos de campo elétrico visando assegurar a ausência do corona, porém estes não são totalmente consensuais. Deste modo, formas de identificação do corona passam a ser de grande interesse como um critério de projeto, fabricação e emprego de isoladores poliméricos. Devido à complexidade do fenômeno, é difícil a modelagem de todos os processos que envolvem a sua formação. Modelos matemáticos e computacionais são desenvolvidos visando a estimação da presença do corona. a aplicabilidade desses modelos é restringida pelas simplificações e considerações adotadas, e normalmente se destinam a arranjos simétricos, ou bem conhecidos. Devido à diversidade de fatores que influenciam na formação do efeito corona, é de interesse investigações acerca da ocorrência deste fenômeno e como este é afetado pelas condições adversas às quais os isoladores são normalmente submetidos. Dentro deste contexto, este trabalho tem por objetivo a identificação do início do efeito corona em isoladores poliméricos, analisando alguns dos fatores que contribuem para a formação deste, em particular a deposição de gotas de água em sua superfície e sua associação à poluição. Deve-se ressaltar que estudos indicam que ocorre redução da tensão disruptiva quano isoladores poliméricos são submetidos a estas condições, porém não há resultados conclusivos acerca do efeito corona. Desta forma, experimentos foram realizados utilizando semiesferas metálicas para representação das gotas, em arranjos sob campo uniforme ( capacitor de placas paralelas) e não uniforme (isolador polimérico). Estes experimentos focaram no estudo da influência da dimensão e posicionamento das gotas para formação do corona. Pela análise dos resultados, tanto o aumento no volume da gota, quanto a sua proximidade com o potencial aplicado reduz a tensão de início de corona. estes resultados apresentaram boa concordância com os disponíveis na literatura. Para simular a associação de gotas de água e poluição; gotas de água de condutividades diferentes foram utilizadas nos experimentos, com objetivo de se investigar a influência destas condições na tensão de início corona. observou-se clara influência da condutividade na formação do efeito corona. Nos experimentos foram verificadas reduções de 14%, chegando ate 36% na tensão de início de corona, dependendo do grau de severidade da contaminação superficial simulada. Em resumo, através de uma série de experimentos verificou-se que a tensão de início de corona é reduzida pela presença de gotas de água na superfície de isoladores poliméricos, sendo esta redução acentuada quando há associação destas gotas á poluição. Desta forma, em condições severas de operação, há maior facilidade para o surgimento de descargas de corona. Este fato pode acelerar o processo de envelhecimento precoce do polímero. |
| Abstract: | The corona effect is an undesirable phenomenon to the electrical system. Denre its harmful defects, degradation of surfaces of polymeric insulators is one of the most concern because of the possibility of conducting the fault system, leading to interruption in power supply. the appearance of the corona associated with high electric field levels, but these values depend on various parameters, among which are the environmental conditions, the geometry and configuration of arranging, beyond the insulating materials used. There are electric field of suggested values to ensure the absence of the corona, but these are not absolutely identical. Thus, corona identification forms become of great interest as a design criterion, manufacture and use of polymeric insulators. Due to the complexity of the phenomenon, it is difficult to model all processes involving their training. mathematical and computational models are developed to the corona of the presence of the pet. the applicability of these models is restricted by simplifications and considerations adopted, and usually intended to symmetrical arrangements, or well known. Due to the diversity of factors that influence the formation of corona effect is of interest investigation of the occurrence of this phenomenon and how this is affected by the adverse conditions to which the insulators are usually submitted. Within this context, this study aims to identify the start of the corona effect in polymeric insulators, analyzing some of the factors that contribute to the formation of this, in particular the deposition of drops of water on its surface and its association with pollution. It should be noted that studies indicate that there is a reduction of breakdown voltage quano polymeric insulators are subjected to these conditions, but there are no conclusive results about the corona effect. Thus, experiments were performed using metal hemispheres to represent drops in arrangements under uniform field (parallel plate capacitor) and nonuniform (polymeric insulator). These experiments focused on the study of the influence of the size and placement of the droplets to form the corona. For the analysis of the results, both the increase in the volume drop, as its proximity to the potential applied reduces the corona inception voltage. these results were in good agreement with the available literature. To simulate the combination of drops of water and pollution; different conductivities water drops were used in the experiments, in order to investigate the influence of these conditions in the corona inception voltage. there was clear influence of the conductivity in the formation of corona effect. In the experiments 14% reductions were observed, reaching up to 36% in the corona inception voltage, depending on the severity of simulated surface contamination. In summary, through a series of experiments it was found that the corona starting voltage is reduced by the presence of water droplets on the surface of composite insulators, this being marked reduction when the association of these drops pollution. Thus, under severe operating conditions, there is greater facility for the onset of corona discharges. This can speed up the aging process of the polymer |
| Subject: | Engenharia elétrica |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A9PMMT |
| Issue Date: | 18-Mar-2016 |
| Appears in Collections: | Teses de Doutorado |
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