Estudo da criticidade de cavidades internas a isoladores poliméricos

Abstract

Para o sistema elétrico de potência, o desenvolvimento de novos materiais isolantes permite uma contínua evolução, desta forma, nos últimos anos a utilização de materiais poliméricos para a isolação elétrica se tornou cada vez mais comum. Apesar da eficácia desses materiais, devido a impurezas ou bolhas de ar durante a sua fabricação, ou mesmo devido ao mau uso no procedimento de montagem e instalação, podem surgir cavidades internas ao material isolante, que mesmo não causando sua falha imediata, podem desencadear pequenas descargas internas e reduzir a vida útil do material deteriorando lentamente o polímero, podendo finalmente acarretar no rompimento completo do dielétrico. Este trabalho se propõe a realizar um estudo do comportamento dos isoladores poliméricos através da distribuição do campo elétrico quando o mesmo possui uma cavidade interna e está submetido a vários níveis de camada de poluição. Para se calcular os efeitos da distribuição do campo elétrico em materiais isolantes com cavidades internas é utilizado o método dos elementos finitos. A utilização desse método se torna difícil quando aplicado em objetos com geometria complexa, como é o caso dos isoladores poliméricos utilizados nesta dissertação, para facilitar esta tarefa, tem sido de grande ajuda nos estudos científicos a utilização de softwares que realizam esses cálculos. Neste trabalho foi utilizado o software COMSOL Multiphysics R_ e os resultados obtidos demonstram a variação do campo elétrico no interior da cavidade em função da tensão a qual o isolador está submetido, da variação da geometria da cavidade e também em função do nível de poluição que se deposita na superfície do isolador.