Efeito das correntes de impulso de curta duração na degradação e na capacidade de absorção de energia de varistores a ZnO

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: NOGUEIRA, Thiago Arantes
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)
Texto Completo: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3604
Resumo: Resumo Os para-raios instalado em campo está sujeito a diversos tipos de sobretensões, e os varistores que compõem sua parte ativa devem ser capazes de, não somente absorver a energia imposta por estas solicitações, mas também apresentar níveis de degradação que não comprometam seu correto funcionamento após o evento. A busca por correlações entre energia absorvida por um varistor e sua degradação motivou a investigação proposta neste trabalho, no qual varistores de diferentes fabricantes tiveram suas capacidades de absorção de energia avaliadas frente a impulsos de corrente de diferentes formas de onda com duração da ordem dos microssegundos. A avaliação do nível de degradação das amostras durante o processo de envelhecimento foi feita por meio da leitura da corrente de fuga entre as aplicações de impulso, a partir das quais foram analisadas a potência consumida, os picos resistivos de corrente e as distorções harmônicas do sinal. Os resultados apresentam uma relação direta entre a duração do impulso e o número de descargas suportadas em diferentes formas de onda de mesma energia, e indicam que o tempo submetido à sobretensão é mais crítico do que a corrente de pico para a capacidade de absorção de energia dos varistores. Entretanto, amostras submetidas a impulsos mais curtos apresentam maiores variações na corrente de fuga, fator que pode levar o para-raios à avalanche térmica em operação.
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spelling 2023-03-312023-04-192023-04-19T18:29:34Z2023-04-19T18:29:34Zhttps://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3604Resumo Os para-raios instalado em campo está sujeito a diversos tipos de sobretensões, e os varistores que compõem sua parte ativa devem ser capazes de, não somente absorver a energia imposta por estas solicitações, mas também apresentar níveis de degradação que não comprometam seu correto funcionamento após o evento. A busca por correlações entre energia absorvida por um varistor e sua degradação motivou a investigação proposta neste trabalho, no qual varistores de diferentes fabricantes tiveram suas capacidades de absorção de energia avaliadas frente a impulsos de corrente de diferentes formas de onda com duração da ordem dos microssegundos. A avaliação do nível de degradação das amostras durante o processo de envelhecimento foi feita por meio da leitura da corrente de fuga entre as aplicações de impulso, a partir das quais foram analisadas a potência consumida, os picos resistivos de corrente e as distorções harmônicas do sinal. Os resultados apresentam uma relação direta entre a duração do impulso e o número de descargas suportadas em diferentes formas de onda de mesma energia, e indicam que o tempo submetido à sobretensão é mais crítico do que a corrente de pico para a capacidade de absorção de energia dos varistores. Entretanto, amostras submetidas a impulsos mais curtos apresentam maiores variações na corrente de fuga, fator que pode levar o para-raios à avalanche térmica em operação.Installed surge arresters are subjected to different types of overvoltages, and the varistors, which are their active element, must be able to not only absorb the energy from these overvoltages, but also present degradation levels that do not compromise its functionality after the event. The lack of correlations between the energy absorbed by a varistor and its degradation motivated the investigation proposed in this research, in which varistors from different manufacturers had their energy absorption capabilities evaluated by current impulses at different waveforms with durations in the order of microseconds. The degradation level of the samples during the ageing process was evaluated through the measurement of the leakage current between impulse applications, in which the power, the resistive peaks and the harmonic distortion were analyzed. The results present a direct relation between the impulse duration and the number of discharges with the same energy withstood in different waveforms, and indicate that the time under and overvoltage is more critical to varistor ageing than the peak value of the discharged current. However, samples submitted to shorter impulses presented more intense variations on their leakage current, which can lead to a thermal runaway of the varistor in operating conditions.porUniversidade Federal de ItajubáPrograma de Pós-Graduação: Doutorado - Engenharia ElétricaUNIFEIBrasilIESTI - Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologia da InformaçãoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELÉTRICA::SISTEMAS ELÉTRICOS DE POTÊNCIAAbsorção de energiaCorrente de fugaDegradaçãoImpulso de correntePara-raiosVaristores a óxido de zincoEfeito das correntes de impulso de curta duração na degradação e na capacidade de absorção de energia de varistores a ZnOinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisWANDERLEY NETO, Estácio Tavareshttp://lattes.cnpq.br/0509196775353499SALLES, Credson dehttp://lattes.cnpq.br/3960325764189513NOGUEIRA, Thiago ArantesNOGUEIRA, Thiago Arantes. Efeito das correntes de impulso de curta duração na degradação e na capacidade de absorção de energia de varistores a ZnO. 2023. 112 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2023info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI)instname:Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)instacron:UNIFEILICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3604/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINALTese_2023013.pdfTese_2023013.pdfapplication/pdf7917828https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/bitstream/123456789/3604/1/Tese_2023013.pdf7193b47c5aeb17294209f8a4e84730d4MD51123456789/36042023-04-19 15:29:34.248oai:repositorio.unifei.edu.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unifei.edu.br/oai/requestrepositorio@unifei.edu.br || geraldocarlos@unifei.edu.bropendoar:70442023-04-19T18:29:34Repositório Institucional da UNIFEI (RIUNIFEI) - Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)false
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