Estudo de modelos para definição de um critério de início de corona através da análise de experimentos e simulações computacionais

AUTOR(ES)

Ailton Lopes Souza

FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

17/03/2009

RESUMO

O efeito corona é um fenômeno que pode trazer consequências indesejáveis ao sistema elétrico. Dentre elas, a degradação de superfícies, como é o caso dos isoladores poliméricos, é uma das mais preocupantes. O surgimento deste fenômeno está associado a níveis de campo elétrico elevados, porém não há um consenso sobre tais valores. Os níveis de campo a que os arranjos são expostos atualmente são cada vez mais elevados, graças às diminuições de distâncias elétricas e ao aumento de potência no sistema. Métodos de avaliação destes campos passam a ser determinantes na etapa de projeto e fabricação de novas estruturas, além de consistir em uma forma de manutenção preventiva. Para estimação do campo elétrico (ou da tensão) que leva ao aparecimento do corona, expressões empíricas são geralmente empregadas. Estas expressões para predição do corona são numericamente e experimentalmente avaliadas neste trabalho. Testes foram realizados em arranjos do tipo ponta-plano e em isoladores poliméricos, onde investigou-se a tensão de início de corona e o campo crítico associado a esta. A dependência com o raio e com o tamanho do gap foi analisada para o arranjo pontaplano. Para o isolador, situações de serviço, como presença de defeitos na superfície, foram observadas. A distribuição do campo elétrico também foi verificada, através de simulações computacionais, para os dois casos. As expressões para os modelos de predição de corona mais conhecidos são apresentadas e discutidas ao longo do trabalho. Entre os modelos estudados, estão as formulações empíricas de Peek e o Fator de Eficiência de Campo de Schwaiger. Os modelos foram aplicados aos arranjos ponta-plano e as tensões previstas por cada um destes foram comparadas aos resultados registrados nos ensaios. Adicionalmente, um modelo baseado no Fator de Eficiência de Campo e no modelo de Peek foi proposto. Os resultados deste modelo apresentaram boa concordância com os experimentos, se mostrando eficiente na estimação da tensão de início de corona para arranjos ponta-plano. Por fim, foi sugerido a inserção do caráter estatístico no modelo de predição proposto, conferindo a cada tensão aplicada uma probabilidade de ocorrência de corona.

ASSUNTO(S)

engenharia elétrica teses.

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