Transcript impactos da presença de uma camada semicondutora em

IMPACTOS DA PRESENÇA DE UMA
CAMADA SEMICONDUTORA EM
CABOS COBERTOS UTILIZADOS
NAS REDES COMPACTAS
Autores: Alan M. Nóbrega
Manuel L. B. Martinez
Credson de Salles
Arimatéa A. Nunes
Aellfclêniton M. M. Diniz
Hermes R. P. M. de Oliveira
Juliana I. L. Uchôa
Édson L. Batista
UNIFEI
UNIFEI
UNIFEI
UNIFEI
UNIFEI
AES Sul
AES Sul
AES Sul
INTRODUÇÃO
• O trabalho apresenta a influência da presença de uma
camada semicondutora em cabos cobertos utilizados em
redes compactas;
• Os impactos verificados neste trabalho foram referentes
as alterações no isolamento dos cabos e nos gradientes
de campo elétrico;
• A ausência da blindagem provoca a concentração de
campo elétrico próximo às superfícies mais externas dos
condutores que compõem o cabo;
• Esta concentração aumenta o esforço elétrico aplicado
na camada de cobertura do cabo;
INTRODUÇÃO
• A inserção da semicondutora deve ser acompanhada do
aumento do diâmetro total do cabo, para manter o
mesmo nível de isolação, bem como, manter o mesmo
gradiente na superfície externa do cabo;
• Neste estudo são considerados os cabos produzidos, no
Brasil, para trabalhar na classe 25 kV, pois,
aparentemente, é este o projeto mais crítico no país.
Corrente de Fuga
• Um parâmetro que pode ser decisivo no sucesso ou na
falha de um conjunto spacer cable, em operação ou
submetido ao ensaio de compatibilidade dielétrica, é a
corrente de fuga;
• Mesmo não existindo qualquer menção deste ensaio em
normas brasileiras, foram realizadas medições em
ensaios
utilizando
amostras
de
cabos
de
aproximadamente 1,20 metros;
• O ensaio foi realizado com o cabo guarda aterrado, e a
energização das fases uma a uma com as demais
flutuando;
Corrente de Fuga
• O procedimento foi tomado para as condições a seco e
sob chuva, com a água apresentando valores de
condutividade de 68, 250, 500 e 750 S/cm;
• A leitura de corrente de fuga foi realizada para cabos
cobertos da classe de tensão 25 kV trabalhando com
espaçadores, segundo a antiga normalização brasileira,
classe 36,2 kV;
• Em outro procedimento, o cabo foi envolvido por uma fita
metálica na largura do berço do espaçador, curtocircuitando o espaçador.
Corrente de Fuga
Detalhe de como foi
curto-circuitado o
espaçador.
Montagem do sistema de
medição da correntes de
fuga.
Corrente de Fuga
Cabos
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Com semicondutora
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Com semicondutora
Cabos
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Com semicondutora
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Com semicondutora
Espaçador A
Corrente [A]
Fase a Fase b Fase c
69
46
60
74
65
74
71
51
63
78
63
77
Espaçador C
Corrente [A]
Fase a Fase b Fase c
74
64
79
74
65
79
63
58
62
77
63
77
Cabos
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Com semicondutora
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Com semicondutora
Cabos
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Cabo A – 25 kV/50 mm2
Com semicondutora
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Cabo A – 25 kV/95 mm2
Com semicondutora
Espaçador B
Corrente [A]
Fase a Fase b Fase c
320
600
430
526
781
990
220
690
500
323
723
429
Corrente [A]
Fase a Fase b Fase c
352
298
332
415
401
370
385
351
381
409
375
383
Cobertura dos Cabos
• Um detalhe que deve ser observado é que a adição da
blindagem semicondutora, sem o aumento do diâmetro
total do cabo pode implicar na redução da isolação do
cabo.
Gradiente de Campo Elétrico
• A semicondutora uniformiza os gradientes de campo
elétrico na cobertura do cabo, evitando a concentração de
campo elétrico nas superfícies mais externas dos
condutores de alumínio.
Gradiente de Campo Elétrico
• Com um plano terra a 30 cm o campo elétrico normal
aumenta em 25%;
• A proporção entre os gradientes com, e sem,
semicondutora se mantém as mesmas.
Gradiente de Campo Elétrico
• É verificado que inserindo a blindagem e aumentado a
espessura da cobertura, consegue-se um caso ótimo do
ponto de vista dos gradientes;
• É obtida a redução do valores de gradiente no interior da
cobertura, mantendo o mesmo nível no exterior.
CONCLUSÃO
• O estudo mostrou que a falta de uma camada
semicondutora no cabo implica um incremento, de
aproximadamente 60%, no valor do campo elétrico
normal no interior da cobertura;
• O caso pode ser agravado caso haja outro fator externo
somado a esta falta;
• A inserção da blindagem no projeto do cabo deve ser
estudada com maior nível de detalhamento, para seja
mantido o mesmo nível de isolamento;
• O gradiente na superfície externa também deve ser
mantido para que não favoreça o aparecimento de
trilhamentos elétricos.
Obrigado Pela Atenção!
Contato:
Alan Melo Nóbrega
[email protected]