Análise comparativa de isoladores poliméricos sob defeito externo e poluição a partir do método dos elementos finitos.
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG |
Texto Completo: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18977 |
Resumo: | Este trabalho apresenta uma avaliação do campo elétrico e potencial em isoladores poliméricos sob diferentes condições de operação. As condições consideradas foram: isolador íntegro, com a presença de defeito externo e sob efeito de poluição. Desse modo, dois isoladores poliméricos de 138 kV foram modelados com auxílio de um software de simulação multifísica que emprega o Método dos Elementos Finitos. Uma fina camada condutiva foi modelada na superfície dos isoladores, a fim de investigar a influência da poluição no seu comportamento elétrico. O defeito externo, por sua vez, é representado por um furo que contorna o isolador numa rotação de 360° e com profundidade suficiente para atingir a interface entre o revestimento e o núcleo. Nas simulações realizadas em isoladores poluídos, foi detectado que o isolador passa a ter uma característica resistiva, com picos de campo elétrico de baixa intensidade. Enquanto que as análises dos isoladores com defeitos evidenciaram que o campo elétrico sofre distorções, cuja intensidade é suficiente para provocar ionização do ar e ruptura elétrica. A partir dos resultados obtidos para cada isolador, foi possível observar as características elétricas das duas topologias de isoladores poliméricos e verificar qual topologia apresenta melhor desempenho elétrico. |
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Análise comparativa de isoladores poliméricos sob defeito externo e poluição a partir do método dos elementos finitos.Comparative analysis of polymeric insulators under external defects and pollution using the finite element method.Isoladores poliméricosMétodo dos elementos finitosCampo elétricoPotencial elétricoSimulação multifísica - softwareIsoladores poluídosSimulação computacional - isoladoresPolymeric insulatorsFinite element methodElectric fieldElectric potentialMultiphysical simulation - softwarePolluted insulatorsComputer simulation - isolatorsEngenharia Elétrica.Este trabalho apresenta uma avaliação do campo elétrico e potencial em isoladores poliméricos sob diferentes condições de operação. As condições consideradas foram: isolador íntegro, com a presença de defeito externo e sob efeito de poluição. Desse modo, dois isoladores poliméricos de 138 kV foram modelados com auxílio de um software de simulação multifísica que emprega o Método dos Elementos Finitos. Uma fina camada condutiva foi modelada na superfície dos isoladores, a fim de investigar a influência da poluição no seu comportamento elétrico. O defeito externo, por sua vez, é representado por um furo que contorna o isolador numa rotação de 360° e com profundidade suficiente para atingir a interface entre o revestimento e o núcleo. Nas simulações realizadas em isoladores poluídos, foi detectado que o isolador passa a ter uma característica resistiva, com picos de campo elétrico de baixa intensidade. Enquanto que as análises dos isoladores com defeitos evidenciaram que o campo elétrico sofre distorções, cuja intensidade é suficiente para provocar ionização do ar e ruptura elétrica. A partir dos resultados obtidos para cada isolador, foi possível observar as características elétricas das duas topologias de isoladores poliméricos e verificar qual topologia apresenta melhor desempenho elétrico.This work presents an evaluation of the electric field and potential in polymeric insulators under different operating conditions. The conditions considered were: intact isolator, with the presence of external defect and under the effect of pollution. Thus, two 138 kV polymeric insulators were modeled with the aid of a multiphysics simulation software that employs the Finite Element Method.. A thin conductive layer was modeled on the surface of the insulators in order to investigate the influence of pollution on their electrical behavior. The external defect, in turn, is represented by a hole that surrounds the insulator in a 360 ° rotation and deep enough to reach the interface between the sheath and the core. In simulations performed on polluted insulators, it was detected that the insulator has a resistive characteristic, with low intensity electric field peaks. While the analysis of defective isolators showed that the electric field is distorted, the intensity of which is sufficient to cause air ionization and electrical rupture. From the results obtained for each insulator, it was possible to observe the electrical characteristics of the two topologies of polymeric insulators and to verify which topology presents the best electrical performance.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIUFCGARAÚJO, Jalberth Fernandes de.ARAÚJO, J. F.http://lattes.cnpq.br/6903049112797651VILAR, Pablo Bezerra.VILAR, P. B.LEITE NETO, Antonio Francisco.2019-122021-05-21T19:29:45Z2021-05-212021-05-21T19:29:45Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18977LEITE NETO, Antonio Francisco. Análise comparativa de isoladores poliméricos sob defeito externo e poluição a partir do método dos elementos finitos. 2019. 62f. (Trabalho de Conclusão de Curso - Monografia), Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática , Universidade Federal de Campina Grande – Paraíba - Brasil, 2019. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/18977porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2021-05-21T19:30:24Zoai:localhost:riufcg/18977Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512021-05-21T19:30:24Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false |
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Este trabalho apresenta uma avaliação do campo elétrico e potencial em isoladores poliméricos sob diferentes condições de operação. As condições consideradas foram: isolador íntegro, com a presença de defeito externo e sob efeito de poluição. Desse modo, dois isoladores poliméricos de 138 kV foram modelados com auxílio de um software de simulação multifísica que emprega o Método dos Elementos Finitos. Uma fina camada condutiva foi modelada na superfície dos isoladores, a fim de investigar a influência da poluição no seu comportamento elétrico. O defeito externo, por sua vez, é representado por um furo que contorna o isolador numa rotação de 360° e com profundidade suficiente para atingir a interface entre o revestimento e o núcleo. Nas simulações realizadas em isoladores poluídos, foi detectado que o isolador passa a ter uma característica resistiva, com picos de campo elétrico de baixa intensidade. Enquanto que as análises dos isoladores com defeitos evidenciaram que o campo elétrico sofre distorções, cuja intensidade é suficiente para provocar ionização do ar e ruptura elétrica. A partir dos resultados obtidos para cada isolador, foi possível observar as características elétricas das duas topologias de isoladores poliméricos e verificar qual topologia apresenta melhor desempenho elétrico. |
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