Universidade Federal de Pernambuco

Centro de Tecnologia e Geociências

Curso de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica

DIEGO SOARES LOPES

DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO AO LONGO DE UM ISOLADOR ANTIPOLUIÇÃO

Recife, PernambucoJulho de 2014

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DIEGO SOARES LOPES

DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO AO LONGO DE UM ISOLADOR ANTIPOLUIÇÃO

Atividade da disciplina de Transmissão de

energia elétrica no programa de pós-graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco.

Professor:

Professor José Maurício de Barros Bezerra, Doutor.

Recife, PernambucoJulho 2014

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SUMÁRIO1 Introdução.............................................................................................................................................4

1.1 Descrição da Atividade................................................................................................................4

2 Desenvolvimento..................................................................................................................................5

2.1 Modelagem do Isolador................................................................................................................5

2.2 Resultados....................................................................................................................................6

3 Conclusão..............................................................................................................................................9

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1 INTRODUÇÃO

1.1 DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE

Desenvolver simulações utilizando o método de elementos finitos, através da

utilização do PDE Tool, para observação da distribuição de tensão ao longo de um

isolador antipoluição e suas diferenças quando comparado os isoladores de vidro

convencionais.

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2 DESENVOLVIMENTO

2.1 MODELAGEM DO ISOLADOR

O isolador antipoluição é mostrado na figura 1, consideramos que as construções

do pino, campânula e das argamassas serão as mesmas do isolador apresentado no

documento de especificação desta atividade, sendo assim apenas o vidro precisou

realmente ser modelado geometricamente.

Figura 1 - Exemplo de Isolador antipoluição

Primeiramente desenhamos o isolador da figura 1 utilizando o software

autoCAD, e em seguida obtivemos uma série de pontos suficientes para que o mesmo

fosse desenhado pela rotina que nos foi passada para realização desta atividade .

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Figura 2 - Isolador antipoluição no PDE tool

Em seguida realizamos o roteiro apresentado no documento que especifica esta

atividade para obtenção das curvas de distribuição de tensão ao longo do isolador.

2.2 RESULTADOS

Em seguidas são apresentadas as curvas de relativas a distribuição de tensão ao

longo do isolador anti-poluição.

Figura 3 - Equipotenciais entre 5500v e 7500v (100 em 100 volts)

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Figura 4 - Equipotenciais entre 7500v e 10000v (100 em 100 volts)

Figura 5 - Equipotenciais entre 10000v e 20000v(500 em 500 volts)

Figura 6 - Equipotenciais entre 20000v e 32000v (500 em 500 volts)

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Após a realização da rotina para obtenção da distribuição de tensão ao longa do

isolador antipoluição exportamos os resultados para adquirimos a curva de percentual

de tensão aplicada ao longo da superfície do isolador.

Figura 7 - Percentual da tensão aplicada no isolador ao longo de sua superfície

Onde:

Estrelas vermelhas - Isolador Antipoluição

Estrelas verdes - Isolador comum

Quadrados azuis - Resultados obtidos do isolador mensionado no PROJECT

EHV

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3 CONCLUSÃO

Como previsto a concentração de superfícies equipotenciais de maior valor de

tensão são encontradas próximas ao pino do isolador. Comparando o gráfico de

distância medida ao longo da superfície a partir da campânula até o pino, e o percentual

da tensão aplicada obtido neste experimento com o isolador antipoluição com o mesmo

gráfico mostrado no documento que especifica essa atividade (para um isolador comum)

percebemos que o percentual da tensão aplicada cai mais bruscamente no isolador

antipoluição a medida que nos distanciamos do pino no isolador antipoluição, o que nos

mostra que há uma leve melhora na distribuição das superfícies equipotenciais no

isolador antipoluição, comparando com o isolador normal.

Pode-se notar também no gráfico da figura 7 que quando se compara a curva

obtida neste experimento, curva representada pelas estrelas vermelhas, com a curva que

corresponde ao isolador comum, curva representada pelas estrelas verdes, percebemos

que no intervalo de 150mm a 250mm aproximadamente ocorre um menor percentual de

tensão nessa região do isolador. Isso ocorre pois esse intervalo é justamente onde ocorre

a mudança da geometria do isolador tornando o ponto mais distante do pino, assim

diminuindo a intensidade do campo elétrico nessa região do isolador.

Então através deste experimento podemos mostrar que a geometria do vidro de

um isolador pode ajudar na melhora da distribuição de tensão ao longo do mesmo.

Devido a essa geometria o isolador antipoluição possui uma menor probabilidade de

abertura de um arco elétrico quando sujeito a poluição e umidade do que um isolador

comum.

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