Estudo do comportamento de cabos com cobertura isolante de redes de distribuição compactas frente as sobretensões impulsivas padronizadas

• Autor(a) principal: Rafael Maia Gomes
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A7MHQ3
• topic: ENGENHARIA ELÉTRICA; Engenharia elétrica; Sistemas de energia eletrica; Sobretensão

Este trabalho tem como objetivo investigar a influência da camada polimérica isolante de cabos cobertos de redes de distribuição aéreas compactas na suportabilidade frente a sobretensões impulsivas de estruturas monofásicas tipicamente empregadas no Brasil. O desenvolvimento desse trabalho compreendeu a realização de ensaios em laboratório de alta tensão, considerando a aplicação de impulsos de tensão contidos na norma ABNT (2003), com forma de onda dupla exponencial (1,2/50 s), característicos de sobretensões de origem atmosférica, na estrutura monofásica denominada CM2 da CEMIG. Os mecanismos de falha que surgem inerentemente ao uso de cabos cobertos quando submetidos a impulsos de tensão são apresentados, como por exemplo, o acúmulo de cargas e a ocorrência de descargas parciais. A fim de se comparar o ganho obtido com a introdução de uma camada isolante em cabos foram realizados ensaios empregando-se cabos cobertos e cabos nus, sendo o último caso conduzido de forma a representar uma situação na qual a cobertura isolante encontra-se totalmente degradada. Além disso, com o intuito de se avaliar a influência do acúmulo de cargas na suportabilidade de cabos cobertos, dois procedimentos de ensaio foram adotados. O primeiro, denominado Grupo 1, considerou a remoção de cargas acumuladas na superfície externa do cabo após cada aplicação de tensão impulsiva. O segundo procedimento, denominado Grupo 2, não considerou a remoção de cargas. Com base nos resultados obtidos, foi possível determinar o menor nível de tensão para o qual se verifica a presença de descarga disruptiva em cada amostra de cabo, sendo este evento responsável pela perfuração da cobertura isolante e definido como "tensão suportável" ao longo de todo o texto. Tal valor, determinado pela média da tensão perfurante de todas as amostras, é igual a 239 kV e 219 kV para impulsos de tensão de polaridades positiva e negativa, respectivamente, quando desconsiderado o acúmulo de cargas. Ensaios realizados com cabos nus indicaram tensão de descarga disruptiva assegurada (U90) de 133 kV e 161 kV, respectivamente para as polaridades positiva e negativa, apresentando assim, a maior suportabilidade de cabos com cobertura isolante. Os ensaios considerando o acúmulo de cargas apresentaram como resultado uma suportabilidade superior àquela obtida sem a remoção de cargas, com tensões suportáveis médias de 328 kV e 272 kV para polaridades positiva e negativa, respectivamente. Por fim, comprovou-se a menor suportabilidade de cabos cobertos perfurados em comparação com cabos novos, indicando reduções na tensão suportável de até 28,9%, dependendo da distância entre o furo e a estrutura suporte do cabo.