Materiais Elétricos - Lapa - aula 08 2018.ppsx

Curso Superior de Tecnologia em Instalações Elétricas

Professor : ARMANDO LAPA JUNIOR

Professor : ARMANDO LAPA JUNIOR

FA

TE

C

S

P

2018

MATERIAIS ELÉTRICOS

Aula 08

2018

Aula 08

MATERIAIS ELÉTRICOS

Revisando a Aula 07

2018

Revisando a Aula 07

2018

São os materiais responsáveis pelas funções de proteção e

isolamento entre as partes energizadas e partes energizadas e os pontos de terra locais.

São os materiais responsáveis pelas funções de proteção e

isolamento entre as partes energizadas e partes energizadas e os pontos de terra locais.

8-Materiais Isolantes

8-Materiais Isolantes

Os sistemas isolantes são caracterizados por

impedâncias (Z) muito elevadas , correntes

extremamente reduzidas e suportando diferenças de

potencial (tensões) elevadas.

Os sistemas isolantes são caracterizados por

impedâncias (Z) muito elevadas , correntes

extremamente reduzidas e suportando diferenças de

potencial (tensões) elevadas.

Os materiais isolantes são empregados para:

• separar eletricamente partes energizadas de

suas estruturas de suporte,

• permitir o manuseio das partes energizadas

sem riscos,

• o armazenamento de campo elétrico ( efeito

capacitivo )

Os materiais isolantes são empregados para:

• separar eletricamente partes energizadas de

suas estruturas de suporte,

• permitir o manuseio das partes energizadas

sem riscos,

• o armazenamento de campo elétrico ( efeito

capacitivo )

• Isto contrasta com os outros tipos de materiais, como os semicondutores e condutores nos quais a condução da corrente elétrica é bem mais fácil.

• Isto contrasta com os outros tipos de materiais, como os semicondutores e condutores nos quais a condução da corrente elétrica é bem mais fácil.

Um material elétrico isolante é um tipo de material no

qual as cargas elétricas não podem fuir ou se

movimentar livremente.

Um material elétrico isolante é um tipo de material no

qual as cargas elétricas não podem fuir ou se

movimentar livremente.

Os materiais isolantes se caracterizam por não

apresentar portadores de cargas elétricas livres para

movimentação.

Os materiais isolantes se caracterizam por não

apresentar portadores de cargas elétricas livres para

movimentação.

Desta forma, é muito difícil haver alguma condução de

corrente sob a influência de um campo elétrico

externo.

Desta forma, é muito difícil haver alguma condução de

corrente sob a influência de um campo elétrico

Banda de Energia Proibida

Material Isolante

Banda de Condução (vazia )

Existe uma região

vazia entre as duas bandas ( gap) conhecida como

Banda Proibida. > 6 eV

Existe uma região

vazia entre as duas bandas ( gap) conhecida como

Banda Proibida. > 6 eV

Banda de Valencia

• A propriedade principal que caracteriza um

material isolante é a sua elevada resistividade (r)

( que é característica da estrutura interna do material)

• Materiais isolantes apresentam resistividade

muito maior do que a resistividade observada

nos semicondutores e condutores, devendo

exercer uma oposição tão elevada quanto

possível, à passagem de corrente elétrica, não

permitindo a condução.

• A propriedade principal que caracteriza um

material isolante é a sua elevada resistividade (r)

( que é característica da estrutura interna do material)

• Materiais isolantes apresentam resistividade

muito maior do que a resistividade observada

nos semicondutores e condutores, devendo

exercer uma oposição tão elevada quanto

possível, à passagem de corrente elétrica, não

permitindo a condução.

Propriedade principal que caracteriza um material

isolante

Na presença de um campo elétrico externo, a núvem de

cargas negativas (núvem eletronica) é distorcida, e essa

“separação” de cargas forma um

dipolo elétrico

• A polarização tem como consequência imediata a

movimentação e orientação das cargas

(dipolos),portanto, o armazenamento da energia no

meio material.

• Isso é traduzido pela chamada “ capacitância “ C .

C= q / V ( em Farad, F ; 1F= 1C/1V )

• A polarização tem como consequência imediata a

movimentação e orientação das cargas

(dipolos),portanto, o armazenamento da energia no

meio material.

• Isso é traduzido pela chamada “ capacitância “ C .

C= q / V ( em Farad, F ; 1F= 1C/1V )

• Um conjunto constituído por duas superfícies

condutoras separadas por um isolante ( dielétrico) e

com a função específica de armazenar energia na forma

de campo elétrico (isto é, armazenar cargas elétricas), é

chamado capacitor 

• capacitância do conjunto: (C) grandeza que descreve

esta capacidade, função da geometria (S,d) e do material

(e)

• Um conjunto constituído por duas superfícies

condutoras separadas por um isolante ( dielétrico) e

com a função específica de armazenar energia na forma

de campo elétrico (isto é, armazenar cargas elétricas), é

chamado capacitor 

• capacitância do conjunto: (C) grandeza que descreve

esta capacidade, função da geometria (S,d) e do material

(e)

• Permissividade Dielétrica

É a propriedade que descreve o maior ou menor grau

de polarização de um dielétrico em presença de um

campo elétrico externo, ou ainda, a propriedade de

um dielétrico em reagir a ação do campo elétrico

externo, em sua estrutura interna

e

(unidade: F/m ) (F : Farad ) 

Assim, quanto menor a ação (isto é, maior o

enfraquecimento) do campo elétrico externo no

interior do dielétrico, maior a permissividade

dielétrica

e

do isolante porque maior é a polarização

de seus dipolos elétricos contrários ao campo

externo.

• Permissividade Dielétrica

É a propriedade que descreve o maior ou menor grau

de polarização de um dielétrico em presença de um

campo elétrico externo, ou ainda, a propriedade de

um dielétrico em reagir a ação do campo elétrico

externo, em sua estrutura interna

e

(unidade: F/m ) (F : Farad ) 

Assim, quanto menor

a ação

(isto é, maior o

enfraquecimento)

do campo elétrico externo

no

interior do dielétrico, maior a

permissividade

dielétrica

e

do isolante porque maior é a polarização

de seus dipolos elétricos contrários ao campo

externo.

• O valor da permissividade dielétrica do ar ou vácuo (εo) é uma constante

universal, determinada como sendo:

ε

o= 8,854 x 10-12 F/m  

• Permissividade relativa de um dado material (εr) :

é a relação entre a permissividade do material (ε) e a permissividade do ar ou do vácuo (εo)

εr = ε / εo

sendo

ε

_r portanto um número adimensional, conhecido também como

constante dielétrica, K ( K = εr )

• O valor da permissividade dielétrica do ar ou vácuo (εo) é uma constante

universal, determinada como sendo:

ε

o= 8,854 x 10-12 F/m  

• Permissividade relativa de um dado material (εr) :

é a relação entre a permissividade do material (ε) e a permissividade do ar ou do vácuo (εo)

εr = ε / εo

sendo

ε

_r portanto um número adimensional, conhecido também como

• Rigidez dielétrica (V máx) é o limite máximo da tensão

elétrica por unidade de espessura (kV/mm) que um

determinado material pode suportar sem romper, isto é, o

valor máximo de diferença de potencial aplicada, acima do

qual o dielétrico deixa bruscamente de funcionar como

isolante, permitindo a passagem de corrente elétrica.

• A rigidez dielétrica se reduz (piora) com o aumento da

frequência e com o aumento da temperatura de trabalho (

envelhecimento ).

• Rigidez dielétrica

(V máx) é o limite máximo da tensão

elétrica por unidade de espessura (kV/mm) que um

determinado material pode suportar sem romper, isto é, o

valor máximo de diferença de potencial aplicada, acima do

qual o dielétrico deixa bruscamente de funcionar como

isolante, permitindo a passagem de corrente elétrica.

• A rigidez dielétrica se reduz (piora) com o aumento da

frequência e com o aumento da temperatura de trabalho (

envelhecimento ).

• Fator de Perdas do dielétrico : também conhecido

como ângulo de perdas (tgd)ou fator de dissipação,

indica a energia perdida ou dissipada na estrutura

interna do material isolante (dielétrico).

• Para analisar esta característica devemos associar o

isolante (dielétrico) à ação capacitiva,

(armazenamento de energia ).

• Para um capacitor  perfeito (sem perdas ), em

regime CA, a corrente está adiantada de 90

o

em

relação a tensão aplicada.

• Fator de Perdas do dielétrico

: também conhecido

como ângulo de perdas (tgd)ou fator de dissipação,

indica a energia perdida ou dissipada na estrutura

interna do material isolante (dielétrico).

• Para analisar esta característica devemos associar o

isolante (dielétrico) à ação capacitiva,

(armazenamento de energia ).

• Para um capacitor  perfeito (sem perdas ), em

regime CA, a corrente está adiantada de 90

o

em

Ic

90º - d Ic real

Vc

d

Capacitor Ideal Capacitor real

( sem perdas)

Ic

Vc 90o

Sendo o dielétrico real,

portanto apresentando perdas, esse ângulo é menor que 90°: (90º _{- d )}

MATERIAIS ELÉTRICOS

Aula 08

2018

Aula 08

2018

• Classificação dos Materiais Isolantes

Segundo sua Natureza ,de acordo com o estado em que normalmente se encontram, os materiais isolantes ou dielétricos , podem ser classificados do seguinte modo:

A) – Gases

• Ar – Anidrido Carbônico (CO2) – Nitrogênio – Hidrogênio – Gases Raros.

• Hexafluoreto de Enxofre (SF6).

• Classificação dos Materiais Isolantes

Segundo sua Natureza ,de acordo com o estado em que normalmente se encontram, os materiais isolantes ou dielétricos , podem ser classificados do seguinte modo:

A) – Gases

• Ar – Anidrido Carbônico (CO2) – Nitrogênio – Hidrogênio – Gases Raros.

B) – Líquidos

• B1) – Óleos Minerais

Óleos para transformadores e interruptores; óleos isolantes para cabos.

• B2) – Dielétricos Líquidos a Prova de Fogo

Askarel (Pyranol – Inerteen – Dykanol A – Traffolol) hoje com uso proibido

• B3) – Óleos Vegetais

Tungue – Linhaça - Soja

• B4) – Solventes (Empregados em vernizes e compostos isolantes) Álcool – Tolueno – Benzeno – Terebintina – Nafta de petróleo–

Acetatos amílicos e butílicos – Tetracloreto de carbono – Acetona-Cloreto de metileno.

B) – Líquidos

• B1) – Óleos Minerais

Óleos para transformadores e interruptores; óleos isolantes para cabos.

• B2) – Dielétricos Líquidos a Prova de Fogo

Askarel (Pyranol – Inerteen – Dykanol A – Traffolol) hoje com uso proibido

• B3) – Óleos Vegetais

Tungue – Linhaça - Soja

• B4) – Solventes (Empregados em vernizes e compostos isolantes) Álcool – Tolueno – Benzeno – Terebintina – Nafta de petróleo–

Acetatos amílicos e butílicos – Tetracloreto de carbono – Acetona-Cloreto de metileno.

C) Sólidos Aplicados em Estado Líquido ou Pastoso

• C1) – Resinas e Plásticos Naturais

Resinas fósseis e vegetais. Materiais asfálticos. Goma laca. • C2) – Ceras

Ceras de abelha e minerais. Parafinas. • C3)– Vernizes e Lacas

Preparados de resinas e óleos naturais. Produtos sintéticos. Esmaltes para fios. Vernizes. Solventes. Lacas.

• C4) – Resinas Sintéticas (Plásticos moldados e laminados) Resinas fenólicas. Caseínas. Borracha sintética. Silicones.

C5)– Compostos de Celulose (Termoplásticos)

Acetatos de celulose. Nitro celulose.

• C6) – Compostos Plásticos Moldados a Frio

Cimento portland empregado com resinas ou asfaltos.

C) Sólidos Aplicados em Estado Líquido ou Pastoso

• C1) – Resinas e Plásticos Naturais

Resinas fósseis e vegetais. Materiais asfálticos. Goma laca. • C2) – Ceras

Ceras de abelha e minerais. Parafinas. • C3)– Vernizes e Lacas

Preparados de resinas e óleos naturais. Produtos sintéticos. Esmaltes para fios. Vernizes. Solventes. Lacas.

• C4) – Resinas Sintéticas (Plásticos moldados e laminados) Resinas fenólicas. Caseínas. Borracha sintética. Silicones.

C5)– Compostos de Celulose (Termoplásticos)

Acetatos de celulose. Nitro celulose.

• C6) – Compostos Plásticos Moldados a Frio

D) – Sólidos

• D1) – Minerais

Quartzo – Pedra sabão – Mica – Mármore – Ardósia . • D2)– Cerâmicos

Porcelanas – Vidros – Micalex (mica). • D3) – Materiais da Classe da Borracha Borracha natural, Neoprene, Buna.

• D4)– Materiais Fibrosos (tratados e não tratados)

Algodão – Seda – Linho – Papel –Fiber glass- Asbesto – Madeira – Celofane – Rayon – Nylon.

• D5)-Polímeros

Poliestireno, Poliéster, Polipropileno,ABS, Polietileno Mylar,PET,Policarbonato .

D) – Sólidos

• D1) – Minerais

Quartzo – Pedra sabão – Mica – Mármore – Ardósia .

• D2)– Cerâmicos

Porcelanas – Vidros – Micalex (mica).

• D3) – Materiais da Classe da Borracha

Borracha natural, Neoprene, Buna.

• D4)– Materiais Fibrosos (tratados e não tratados)

Algodão – Seda – Linho – Papel –Fiber glass- Asbesto – Madeira – Celofane – Rayon – Nylon.

• D5)-Polímeros

Poliestireno, Poliéster, Polipropileno,ABS, Polietileno Mylar,PET,Policarbonato .

• Isolantes Sólidos:

Materiais Fibrosos

1-Madeira

• Isolantes Sólidos:

Materiais Fibrosos

1-Madeira

Por sua relativa abundancia, baixo preço e fácil manuseio, a madeira foi um dos primeiros materiais isolantes e de construção que foram empregados pela indústria elétrica.

Por sua relativa abundancia, baixo preço e fácil manuseio, a madeira foi um dos primeiros materiais isolantes e de construção que foram empregados pela indústria elétrica.

A madeira é constituída por fibras de celulose, em uma proporção de 44%, associada a uma substancia dura denominada lignina que atua como tecido de sustentação da celulose, havendo também outras substâncias, tais como resinas,óleos, substancias corantes, tanino, etc.

A madeira é constituída por fibras de celulose, em uma proporção de 44%, associada a uma substancia dura denominada lignina que atua como tecido de sustentação da celulose, havendo também outras substâncias, tais como resinas,óleos, substancias corantes, tanino, etc.

• A madeira é um material relativamente leve e

resistente (suporta bem os esforços de

compressão).

• Seu principal inconveniente, no que se refere

às aplicações eletrotécnicas, é ser altamente

higroscópica :absorção de água muito alta.

• A madeira é um material relativamente leve e

resistente (suporta bem os esforços de

compressão).

• Seu principal inconveniente, no que se refere

às aplicações eletrotécnicas, é ser altamente

• A absorção da água determina o inchamento da

madeira. A secagem contrai a madeira e essa

variação de volume pode acarretar deformações no

material.

• A madeira seca é um bom isolante, mas a umidade

diminui

consideravelmente

suas

qualidades

dielétricas.

• A absorção da água determina o inchamento da

madeira. A secagem contrai a madeira e essa

variação de volume pode acarretar deformações no

material.

• A madeira seca é um bom isolante, mas a umidade

diminui

consideravelmente

suas

qualidades

dielétricas.

• Assim, a madeira, para poder ser usada com fins isolantes,

deverá ser melhorada por processos de impregnação, tais

como:

• Impregnação com resinas especiais ( fenólicas).

• Impregnação ou tratamento superficial com parafina.

• Tratamento com óleo de linhaça ( vegetal )

• Tratamento com óleo de tungue ( vegetal )

• Tratamento com óleo de transformador.

• Laminação e colagem sob pressão por resina.

• Aglomeração do pó de madeira com resina, sob

pressão.

• Assim, a madeira, para poder ser usada com fins isolantes,

deverá ser melhorada por processos de impregnação, tais

como:

• Impregnação com resinas especiais ( fenólicas).

• Impregnação ou tratamento superficial com parafina.

• Tratamento com óleo de linhaça ( vegetal )

• Tratamento com óleo de tungue ( vegetal )

• Tratamento com óleo de transformador.

• Laminação e colagem sob pressão por resina.

• Aglomeração do pó de madeira com resina, sob

pressão.

tungue linhaça

Impregnação com resinas especiais ( fenólicas).

Impregnação ou tratamento superficial com resinas

parafínicas

Impregnação com resinas especiais ( fenólicas).

Impregnação ou tratamento superficial com resinas

parafínicas

• Outro aspecto desvantajoso é que suas propriedades

são anisotrópicas, ou seja, dependem da direção em

que são medidas.

• O mesmo ocorre com a rigidez dielétrica

• Outro aspecto desvantajoso é que suas propriedades

são anisotrópicas, ou seja, dependem da direção em

que são medidas.

• O mesmo ocorre com a rigidez dielétrica

Por exemplo, a constante dielétrica k=e/e_{o ,}medida paralelamente às fibras mede 2,5 a 4,8; e na direção perpendicular às fibras, varia de 3,6 a 7,4.

Por exemplo, a constante dielétrica k=e/e_{o ,}medida paralelamente às fibras mede 2,5 a 4,8; e na direção perpendicular às fibras, varia de 3,6 a 7,4.

A madeira ainda é usada como material estrutural, como suportes, calços, e como elemento de suporte de condutores em linhas de transmissão e de distribuição (postes) .

Neste ultimo campo de aplicação a madeira está praticamente 

em desuso, tendo sido substituída gradativamente por postes

de concreto (maior durabilidade).

A madeira ainda é usada como material estrutural, como suportes, calços, e como elemento de suporte de condutores em linhas de transmissão e de distribuição (postes) .

Neste ultimo campo de aplicação a madeira está praticamente 

em desuso, tendo sido substituída gradativamente por postes

• 2-Papel

• Semelhantemente a madeira, o papel também é constituído

por fibras de celulose.

O papel ainda é largamente empregado em aplicações

elétricas devido a :

• Grande flexibilidade

• Pode ser obtido em espessuras muito finas.

• Baixo custo.

• Estabilidade

térmica

até 100

o

C.

-• 2-Papel

• Semelhantemente a madeira, o papel também é constituído

por fibras de celulose.

O papel ainda é largamente empregado em aplicações

elétricas devido a :

• Grande flexibilidade

• Pode ser obtido em espessuras muito finas.

• Baixo custo.

• Estabilidade

térmica

até 100

o

C.

-fibras de celulose

• Como a madeira, o maior problema do papel consiste na sua elevada higroscopia ( absorção de água ), função da disposição irregular das fibras, o que deixa grandes espaços vazios no interior do material .

• Por essa razão , para aplicações elétricas , o papel deve ser impregnado com óleos ou resinas isolantes

.

• Como a madeira, o maior problema do papel consiste na sua elevada higroscopia ( absorção de água ), função da disposição irregular das fibras, o que deixa grandes espaços vazios no interior do material .

• Por essa razão , para aplicações elétricas , o papel deve ser impregnado com óleos ou resinas isolantes

.

Papel impregnado, utilizado como isolante em transformadores de baixa potencia.

Papel impregnado, utilizado como isolante em

transformadores de baixa potencia. _{Papel impregnado, utilizado como} isolante em cabos de potencia.

Papel impregnado, utilizado como isolante em cabos de potencia.

• Cerâmicas

• São materiais que são manufaturados a frio, na forma

plástica e que adquirem as características e

propriedades que as habilitam ao uso tecnológico,

após processos de queima em temperaturas elevadas

( 1200oc a 2000oc ) (Sinterização)

• Cerâmicas

• São materiais que são manufaturados a frio, na forma

plástica e que adquirem as características e

propriedades que as habilitam ao uso tecnológico,

após processos de queima em temperaturas elevadas

( 1200oc a 2000oc ) (Sinterização)

• Porcelanas :

• Dentre os produtos isolantes cerâmicos, as porcelanas são as mais importantes, função de suas várias aplicações.

• As porcelanas surgiram no 2º milênio AC, inicialmente com finalidade decorativos e de utensílios domésticos

• Porcelanas :

• Dentre os produtos isolantes cerâmicos, as porcelanas são as mais importantes, função de suas várias aplicações.

• As porcelanas surgiram no 2º milênio AC, inicialmente com finalidade decorativos e de utensílios domésticos

• A porcelana é o isolante de uso mais antigo e que continua a ser amplamente utilizada até a presente data. As principais razões da predominância desse produto cerâmico são as seguintes:

• a- Reduzido preço das matérias-primas; • b- A fabricação é simples;

• c- Apresentam alta resistência à compressão. • d- Rigidez dielétrica elevada.

• e- Excelente estabilidade térmica.

• A porcelana é o isolante de uso mais antigo e que continua a ser amplamente utilizada até a presente data. As principais razões da predominância desse produto cerâmico são as seguintes:

• a- Reduzido preço das matérias-primas; • b- A fabricação é simples;

• c- Apresentam alta resistência à compressão. • d- Rigidez dielétrica elevada.

• Na composição da porcelana eletrotécnica, o teor

básico de cada um dos componentes utilizados é o

seguinte:

• 50% de argila + caulim, ( propriedades mecânicas )

• 25% de quartzo ( propriedades térmicas )

• 25% de feldspato (propriedades elétricas ).

• Na composição da porcelana eletrotécnica, o teor

básico de cada um dos componentes utilizados é o

seguinte:

• 50% de argila + caulim, ( propriedades mecânicas )

• 25% de quartzo ( propriedades térmicas )

• 25% de feldspato (propriedades elétricas ).

• Argilas: Argilas são constituídas essencialmente pelo argilomineral caulinita; são as mais refratárias, pois são constituídas essencialmente de sílica (SiO₂) e alumina (Al₂O₃), • Caulim:É o material formado por um grupo de silicatos

hidratados de alumínio, principalmente caulinita mineral hidratada (Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O).

• Feldspatos :O termo feldspato cobre uma série de alumino-silicatos alcalinos ou alcalinos terrosos. Os feldspatos naturais são normalmente misturas em diversas proporções de alumino-silicatos de potássio, de sódio, de cálcio, de lítio e ocasionalmente de bário (Ba) e de césio (Cs).

Para a indústria cerâmica os feldspatos de maior importância são :

Potássico : (K₂O.Al₂O₃.6SiO₂) e o Sódico: (Na₂O.Al₂O₃.6SiO₂) • Quartzo : Constituído fundamentalmente por sílica SiO_2.

• Alumina : Oxido de alumínio (Al₂O₃).

• Argilas: Argilas são constituídas essencialmente pelo argilomineral caulinita; são as mais refratárias, pois são constituídas essencialmente de sílica (SiO₂) e alumina (Al₂O₃),

• Caulim:É o material formado por um grupo de silicatos hidratados de alumínio, principalmente caulinita mineral hidratada (Al₂O₃.2SiO₂.2H₂O).

• Feldspatos :O termo feldspato cobre uma série de

alumino-silicatos alcalinos ou alcalinos terrosos. Os feldspatos naturais são normalmente misturas em diversas proporções de alumino-silicatos de potássio, de sódio, de cálcio, de lítio e ocasionalmente de bário (Ba) e de césio (Cs).

Para a indústria cerâmica os feldspatos de maior importância são :

Potássico : (K₂O.Al₂O₃.6SiO₂) e o Sódico: (Na₂O.Al₂O₃.6SiO₂)

• Quartzo : Constituído fundamentalmente por sílica SiO_2.

Feldspato: silicato de alumínio, potássio, sódio ou cálcio.

Argilas :minerais constituídos por silicatos

hidratados de alumínio e ferro, podendo conter elementos alcalinos - sódio, potássio - e alcalinos terrosos - cálcio, magnésio.

O Quartzo é composto principalmente de Dióxido de Silício (SiO2), estando presente em todos os tipos de formações rochosas do planeta.

Caulim : Argila branca com baixo teor de ferro.

ASPECTO TÉRMICO Componente de influencia : QUARTZO Quanto maior a quantidade de quartzo, mais resistente a temperatura será a porcelana

ASPECTO ELÉTRICO Componente de influencia : FELDSPATO Define o caráter isolante, a rigidez

dielétrica e as perdas ( efeito joule )

Quanto maior a quantidade de feldspato, melhor as propriedades elétricas.

ASPECTO MECÂNICO Componente de influencia : ARGILA, CAULIM e ALUMINA

A presença destes componentes

reforçam as propriedades mecânicas da massa cerâmica.

• As porcelanas triaxiais (três elementos fundamentais )

formadas por alumina, feldspato e caulim são as porcelanas utilizadas na fabricação de isoladores elétricos de alta tensão, por possuírem propriedades dielétricas adequadas e

propriedades mecânicas superiores as porcelanas que utilizam o quartzo.

• As porcelanas ricas em quartzo são as porcelanas normalmente utilizadas na fabricação de isoladores de baixa tensão.

• As porcelanas triaxiais (três elementos fundamentais )

formadas por alumina, feldspato e caulim são as porcelanas utilizadas na fabricação de isoladores elétricos de alta tensão, por possuírem propriedades dielétricas adequadas e

propriedades mecânicas superiores as porcelanas que utilizam o quartzo.

• As porcelanas ricas em quartzo são as porcelanas normalmente utilizadas na fabricação de isoladores de baixa tensão.

• Principais propriedades físicas da porcelana

• Excelentes características dielétricas (isolantes );

-• Elevada resistência mecânica à compressão; - Impermeável à água e aos gases;-

• Não é atacada pela ação de ácidos e bases, com exceção do acido fluorídrico;-

• Suporta bem às variações de temperatura;

• Admite temperaturas máximas de serviço muito elevadas, da ordem de 1000oC.

• Essas propriedades variam segundo a composição da porcelana,

• Principais propriedades físicas da porcelana

• Excelentes características dielétricas (isolantes );

-• Elevada resistência mecânica à compressão; - Impermeável à água e aos gases;-

• Não é atacada pela ação de ácidos e bases, com exceção do acido fluorídrico;-

• Suporta bem às variações de temperatura;

• Admite temperaturas máximas de serviço muito elevadas, da ordem de 1000oC.

• Essas propriedades variam segundo a composição da porcelana,

• Algumas características da porcelana

eletrotécnica, usada em isoladores.

• porcelana eletrotécnica

• Algumas características da porcelana

eletrotécnica, usada em isoladores.

• porcelana eletrotécnica

Propriedades Peso especifico 2.3 a 2.5 g/cm3 Tensão de tração 350 a 500 Kgf/cm2 Tensão de compressão 4000 a 5500 Kgf / cm2 Rigidez dielétrica 10 a 30 kV / mm Resistividade ₁₀11 _{a 10}14 W cm Ângulo de perdas 0.015 a 0,02 Constante dielétrica k 4 a 6

• Aplicações eletrotécnicas da porcelana

• A porcelana é usada para a fabricação de diversos

tipos de isoladores:

-Isoladores de pedestal para linhas aéreas com

tensões inferiores a 35 kV;

• Aplicações eletrotécnicas da porcelana

• A porcelana é usada para a fabricação de diversos

tipos de isoladores:

-Isoladores de pedestal para linhas aéreas com

tensões inferiores a 35 kV;

• -Isoladores de pedestal para linhas de

transmissão, subestações abaixadoras, com

tensões superiores a 35 kV.

• -Isoladores de pedestal para linhas de

transmissão, subestações abaixadoras, com

tensões superiores a 35 kV.

-Buchas para transformadores de força, de potencial (TP) e de corrente (TC) ;

-Buchas para disjuntores de alta tensão; -Para-raios

• Braços isolantes ou peças isolantes para contatos

elétricos em chaves aéreas seccionadoras

• -Isoladores de suspensão (pino) para linhas de

transmissão de energia AC ou DC

• -Isoladores de suspensão (pino) para linhas de

transmissão de energia AC ou DC

Isoladores de suspensão (pino) para linhas de transmissão de energia AC ou DC

Nas linhas de transmissão, os isoladores de disco de porcelana foram praticamente superados pelos isoladores de vidro temperado, os quais apresentam a facilidade de uma rápida identificação das unidades defeituosas nas cadeias.

Aplicações em baixa e media tensão, tais como parte de porcelana em diversos aparelhos elétricos, receptáculos, soquetes, isoladores de vários tipos, etc.;

. Cerâmica ( Titanato de Bário ) para capacitores de baixa e alta tensão (distinguem-se pela elevada constante dielétrica e elevada rigidez dielétrica);

• Porcelanas utilizadas em corpos e bases de fusíveis mais

usuais em proteção elétrica:

Montagem Fusíveis DIAZED e base

Fusíveis ultra-rápidos SILIZED

Fusíveis NEOZED

Fusíveis DIAZED

Fusíveis NH

Fusíveis NH ultrarrápidos SITOR

Fusíveis NH ultrarrápidos SITOR

FUSÍVEL NH – RETARDADO (gL) & ULTRA-RÁPIDO (aR) FUSÍVEL NH – RETARDADO (gL) & ULTRA-RÁPIDO (aR)

Porcelanas utilizadas em corpos e bases de fusíveis mais usuais em proteção elétrica:

Nomes Componentes

Principais Composição química Principais características

Porcelana de

isoladores ArgilaCaolim Quartzo Feldspato 3 Al₂O₃ 2 SiO₂ Reduzido coeficiente linear de dilatação Porcelana de alta

frequência ArgilaCaolim Bário 3 Al₂O₃ 2 SiO₂ BaOAl₂O₃. 2SiO₂ Reduzido coeficiente de dilatação e baixas perdas dielétricas Ultraporcelana Argila Caolim 3 Al_{2 SiO}2O3 2 Elevada resistência mecânica; Baixas perdas dielétricas Esteatita ou

Esteatite TalcoArgila

Magnesita MgO.SiO₂ e 2 MgO.SiO₂ e 2 MgO.2Al₂O₃. 5SiO₂ Elevada resistência mecânica; Baixas perdas dielétricas; Baixo coeficiente de dilatação

Nomes Componentes

Principais Composição química Principais características

Titanatos Dióxido de Titânio TiO₂ Elevada constante dielétrica Coeficiente de temperatura negativo. Dióxido de Titânio e Calcita CaTiO3 Elevada constante dielétrica Coeficiente de temperatura negativo

Titanato de zircônio TiO₂ . ZrO₂ Coeficiente de temperatura

praticamente igual zero

Titanato de bário BaO.4TiO₂ e BaO.5TiO₂ Coeficiente de temperatura praticamente igual a zero Titanato de magnésio Mg TiO3 Coeficiente de temperatura positivo próximo a zero

Vidros

:

• O vidro é um material termoplástico formado a partir de complexos sistemas de óxidos.

• É um excelente isolante elétrico.

• Apresenta alta resistividade e elevada rigidez dielétrica e um baixo fator de perdas.

• Suportam temperaturas elevadas – podem trabalhar normalmente sob temperaturas de serviço em torno de 200o_{C- 250}o_{C, ocupando}

assim posição dentro do grupo dos isolantes de elevada estabilidade térmica.

Vidros

:

• O vidro é um material termoplástico formado a partir de complexos sistemas de óxidos.

• É um excelente isolante elétrico.

• Apresenta alta resistividade e elevada rigidez dielétrica e um baixo fator de perdas.

• Suportam temperaturas elevadas – podem trabalhar normalmente sob temperaturas de serviço em torno de 200o_{C- 250}o_{C, ocupando}

assim posição dentro do grupo dos isolantes de elevada estabilidade

térmica. _{Vidros romanos 200 AC}

• A dificuldade para se enquadrar adequadamente os corpos vítreos

dentro de um dos três estados de agregação da matéria, deu lugar a se pensar em considerá-lo como um quarto estado da matéria, o estado vítreo.

• A analise de sua estrutura interna revela que seu comportamento é muito semelhante ao de um líquido super-resfriado, levando alguns a definirem os vidros como um líquido de elevada viscosidade que, na temperatura ambiente, apresenta uma viscosidade superior a 1020 

poises, chegando, quando em fusão (1500o C), a 102 poises.

• A dificuldade para se enquadrar adequadamente os corpos vítreos

dentro de um dos três estados de agregação da matéria, deu lugar a se pensar em considerá-lo como um quarto estado da matéria, o estado vítreo.

• A analise de sua estrutura interna revela que seu comportamento é muito semelhante ao de um líquido super-resfriado, levando alguns a definirem os vidros como um líquido de elevada viscosidade que, na temperatura ambiente, apresenta uma viscosidade superior a 1020 

poises, chegando, quando em fusão (1500o C), a 102 poises.

Janela de vidro, Idade media 1250 DC a 1400 DC

Viscosidade da água a 25o_{C : 0,89 centipoise}

• O vidro é fundamentalmente composto por óxido de silício e

óxido de boro, nas formas SiO2 e B2O3,; conhecido como

borosilicato.

• Acrescentam-se aos borosilicatos, uma grande série de aditivos, tais como os óxidos alcalinos K2O e Na2O, que influem sobretudo

no valor da temperatura de fusão do material (aditivos fundentes). • Vidros técnicos normais, são formados dependendo das

porcentagens x, y, e z de cada um : xNa2O-yCaO.zSiO2 (vidro sódico) ou

xK2O-yCaO.zSiO2. (vidro potássico)

• Outros aditivos, geralmente ainda na forma de óxidos,tais como

magnésio, zinco, antimônio, chumbo,cádmio e outros, podem ser incorporados às formulações dos vidros, para se obter

propriedades específicas.

• O vidro é fundamentalmente composto por óxido de silício e

óxido de boro, nas formas SiO2 e B2O3,; conhecido como

borosilicato.

• Acrescentam-se aos borosilicatos, uma grande série de aditivos, tais como os óxidos alcalinos K2O e Na2O, que influem sobretudo

no valor da temperatura de fusão do material (aditivos fundentes). • Vidros técnicos normais, são formados dependendo das

porcentagens x, y, e z de cada um :

xNa2O-yCaO.zSiO2 (vidro sódico) ou xK2O-yCaO.zSiO2. (vidro potássico)

• Outros aditivos, geralmente ainda na forma de óxidos,tais como

magnésio, zinco, antimônio, chumbo,cádmio e outros, podem ser incorporados às formulações dos vidros, para se obter

• Propriedades do Vidro

• De maneira geral, a resistência mecânica do vidro é influenciada pelo estado de sua superfície e pelas suas tensões internas.

• O vidro não apresenta deformação plástica, derivando daí sua grande fragilidade.

• Suportam temperaturas elevadas – podem trabalhar

normalmente sob temperaturas de serviço em torno de 200oC - 250oC, ocupando assim posição dentro do grupo

dos isolantes de elevada estabilidade térmica. Entende-se por estabilidade térmica, o comportamento do material em suportar bruscas variações de temperatura. Esse

comportamento é função do coeficiente linear de dilatação, da condutividade térmica e da resistência mecânica.

• A têmpera (tratamento térmico posterior )do vidro aumenta consideravelmente sua resistência mecânica, influindo

acentuadamente nas suas características mecânicas, .

• A têmpera do vidro adquire importância particular na fabricação dos isolantes, tipo disco (suspensão) e pedestal, para linhas de transmissão, subestações e redes de distribuição de energia, aplicações onde existe a presença de esforços mecânicos

acentuados.

.

• A têmpera (tratamento térmico posterior )do vidro aumenta consideravelmente sua resistência mecânica, influindo

acentuadamente nas suas características mecânicas, .

• A têmpera do vidro adquire importância particular na fabricação dos isolantes, tipo disco (suspensão) e pedestal, para linhas de transmissão, subestações e redes de distribuição de energia, aplicações onde existe a presença de esforços mecânicos

Característica valor Resistividade @ 20o_C 1012 _{A 10}19 _W.cm Rigidez dielétrica 25 a 50 kV / mm Ângulo de perdas 0,0003 a 0,01 Constante dielétrica 1,2 a 3,8

• A tabela a seguir indica algumas características elétricas :

Característica valor

Peso específico 8 a 8,1 g/cm3 Tensão de compressão 600 a 2100 kgf / cm2 Tensão de tração 100 a 300 kgf / cm2

Módulo de elasticidade 6000 a 8000 kgf / cm2

• 1. Vidros sódio-cálcicos, com a fórmula básica

Na2O.CaO.6SiO2. com pequenos acréscimos de Al2O3, BaO, MgO e outros. São empregados em vidraças, garrafas,

recipientes e outros casos não elétricos. Apresentam baixo ponto de fusão

• 2. Vidros Potassio-cálcicos com fórmula K2O.CaO.6SiO2,

apresentando alto ponto de fusão e boa resistência química. Ideal para vidraria de laboratório.

• 3. Vidros chumbo-cálcicos, com fórmula K2O-PbO.6SiO₂ e acréscimos do tipo CaO e BaO. Tem baixo ponto de fusão,

apresentam elevado índice de refração perante a luz. Seu uso é encontrado em vidro óptico e “cristal” de chumbo.

• 1. Vidros sódio-cálcicos, com a fórmula básica

Na2O.CaO.6SiO2. com pequenos acréscimos de Al2O3, BaO, MgO e outros. São empregados em vidraças, garrafas,

recipientes e outros casos não elétricos. Apresentam baixo ponto de fusão

• 2. Vidros Potassio-cálcicos com fórmula K2O.CaO.6SiO2,

apresentando alto ponto de fusão e boa resistência química. Ideal para vidraria de laboratório.

• 3. Vidros chumbo-cálcicos, com fórmula K2O-PbO.6SiO₂ e acréscimos do tipo CaO e BaO. Tem baixo ponto de fusão,

apresentam elevado índice de refração perante a luz. Seu uso é encontrado em vidro óptico e “cristal” de chumbo.

4. Vidro de borosilicato e alumínio (Al2O3), com

acréscimos de sódio(Na

2

O), bário (BaO), cálcio (CaO)

entre outros. Apresentam bom comportamento

químico e térmico. São apropriados para termômetros

e finalidades químicas diversas, além de elevadas

características elétricas.

4. Vidro de borosilicato e alumínio (Al2O3), com

acréscimos de sódio(Na

2

O), bário (BaO), cálcio (CaO)

entre outros. Apresentam bom comportamento

químico e térmico. São apropriados para termômetros

e finalidades químicas diversas, além de elevadas

características elétricas.

5.Vidro de borosilicato, com elevado teor de sílica (80%

SiO2 ); baixa expansão térmica ( Pyrex, Kimax, Duran

,Vycor ). Aplicações em alta temperatura ( vidros

“refratários” )

5.Vidro de borosilicato, com elevado teor de sílica (80%

SiO2 ); baixa expansão térmica ( Pyrex, Kimax, Duran

,Vycor ). Aplicações em alta temperatura ( vidros

• Sob o ponto de vista químico, os vidros apresentam grande resistência aos agentes químicos, notadamente os ácidos, com exceção do acido fluorídrico.

• Os vidros alcalinos contendo altos teores de óxidos pesados têm características elevadas. Pertencem a esse grupo os vidros contendo PbO e BaO,que são empregados na fabricação de :

bulbos de lâmpadas em geral e bulbos de válvula, suporte para filamentos incandescentes; invólucro para fusíveis, antigos cinescópios (CRT).

b) capacitores;

-• Sob o ponto de vista químico, os vidros apresentam grande resistência aos agentes químicos, notadamente os ácidos, com exceção do acido fluorídrico.

• Os vidros alcalinos contendo altos teores de óxidos pesados têm características elevadas. Pertencem a esse grupo os vidros contendo PbO e BaO,que são empregados na fabricação de :

bulbos de lâmpadas em geral e bulbos de válvula, suporte para filamentos incandescentes; invólucro para fusíveis, antigos cinescópios (CRT).

-• Os vidros utilizados na fabricação de isoladores são, sobretudo do tipo sódio-calcico, cujos componentes principais são os óxidos de silício, de sódio e de cálcio

(cal),com as seguintes proporções mais usuais de: SiO2 – 65 a

73% NaO – 8 a 17% CaO – até 22%.

• Os vidros utilizados na fabricação de isoladores são, sobretudo do tipo sódio-calcico, cujos componentes principais são os óxidos de silício, de sódio e de cálcio

(cal),com as seguintes proporções mais usuais de: SiO2 – 65 a

Isoladores de pedestal

Isoladores de pino para suspensão em linhas de transmissão

Isoladores de pino para suspensão em linhas de transmissão

Borrachas ou elastômeros

Para seu uso industrial, o látex sofre um tratamento com enxofre e outros aditivos, dando origem à borracha vulcanizada.

Borrachas ou elastômeros

Para seu uso industrial, o látex sofre um tratamento com enxofre e outros aditivos, dando origem à borracha vulcanizada.

Isolantes Sólidos : 4-

Borrachas

A borracha é um polímero que pode ser natural ou artificial. A borracha natural é obtida por meio do látex, que é produzido em muitas espécies vegetais tropicais. Mas praticamente toda a produção mundial de borracha natural vem da extração de látex da seringueira (Hevea brasiliensis).

A borracha é um polímero que pode ser natural ou artificial. A borracha natural é obtida por meio do látex, que é produzido em muitas espécies vegetais tropicais. Mas praticamente toda a produção mundial de borracha natural vem da extração de látex da seringueira (Hevea brasiliensis).

• Entretanto, com o desenvolvimento de borrachas

sintéticas, a borracha natural perdeu sua

importância, sendo que, para as aplicações elétricas,

são válidas, hoje, praticamente apenas as borrachas

sintéticas, que são polímeros diênicos sintetizados,

como o polibutadieno

• Entretanto, com o desenvolvimento de borrachas

sintéticas, a borracha natural perdeu sua

importância, sendo que, para as aplicações elétricas,

são válidas, hoje, praticamente apenas as borrachas

sintéticas, que são polímeros diênicos sintetizados,

como o polibutadieno

A borracha natural é o poli-isopreno extraído do látex

das seringueiras,

A borracha natural é o poli-isopreno extraído do látex

das seringueiras,

• A borracha sintética se desenvolveu sobretudo no

sentido de resolver alguns problemas críticos da

borracha natural, tais como :

A) Rápido envelhecimento - a borracha natural se

torna dura e quebradiça.

B) É atacada pelo cobre e pelo manganês

Particularmente, quanto ao  enxofre  presente na borracha, este desencadeia uma reação inadmissível para finalidades elétricas.Lembrando o grande número de condutores em que se usa o cobre, já salta de imediato a importância dessa observação. A solução prática que se tem usado nesse caso é a estanhagem do condutor de cobre.

•

• A borracha sintética se desenvolveu sobretudo no

sentido de resolver alguns problemas críticos da

borracha natural, tais como :

A)

Rápido envelhecimento

- a borracha natural se

torna dura e quebradiça

.

B)

É atacada pelo cobre e pelo manganês

Particularmente, quanto ao  enxofre  presente na borracha, este desencadeia uma reação inadmissível para finalidades elétricas.Lembrando o grande número de condutores em que se usa o cobre, já salta de imediato a importância dessa observação. A solução prática que se tem usado nesse caso é a estanhagem do condutor de cobre.

C) Não permite temperaturas de serviço acima de 75oC.

Acima desse valor, a borracha perde sua elasticidade.

D) É extremamente sensível à gasolina e ao óleo, inchando

acentuadamente.

E) É também sensível à ação dos raios solares e ozona.(O3)

• A borracha natural foi um dos primeiros materiais

isolantes utilizados pela indústria elétrica.

Apresenta baixa estabilidade térmica e é sensível a ação

do ar e da luz (envelhecimento rápido), sendo hoje

substituída por materiais sintéticos de desempenho mais

eficiente.

C)

Não permite temperaturas de serviço acima de 75oC.

Acima desse valor, a borracha perde sua elasticidade.

D)

É extremamente sensível à gasolina e ao óleo

, inchando

acentuadamente.

E)

É também sensível à ação dos raios solares e ozona.(O3)

• A borracha natural foi um dos primeiros materiais

isolantes utilizados pela indústria elétrica.

Apresenta baixa estabilidade térmica e é sensível a ação

do ar e da luz (envelhecimento rápido), sendo hoje

substituída por materiais sintéticos de desempenho mais

eficiente.

• As borrachas sintéticas mais comuns atualmente são as obtidas por meio da polimerização do acetileno (buta-1,3-dieno), que forma o polibutadieno, e a partir do cloropreno (2-clorobut-1,3-dieno), que produz o policloropreno,

ou polineopreno, ou, simplesmente, neopreno:

• As borrachas sintéticas mais comuns atualmente são as obtidas por meio da polimerização do acetileno (buta-1,3-dieno), que forma o polibutadieno, e a partir do cloropreno (2-clorobut-1,3-dieno), que produz o policloropreno,

• A borracha sintética tem como elemento básico o isopreno, que foi substituído posteriormente pelo butadieno (bu),

usando-se como catalisador o sódio (Na).

• Daí o fato de uma das primeiras borrachas sintéticas receber o nome de Buna.

A borracha usada nos pneus é sintética, conhecida

como Buna-S, sendo formada pelo eritreno (buta-1,3-dieno) e pelo estireno (vinilbenzeno), que, em inglês,

escreve-se styrene, por isso, o “S” no final. O “na” também vem da atuação do sódio.(Na – do latim Natrium) como catalisador: • A borracha sintética tem como elemento básico o isopreno,

que foi substituído posteriormente pelo butadieno (bu), usando-se como catalisador o sódio (Na).

• Daí o fato de uma das primeiras borrachas sintéticas receber o nome de Buna.

A borracha usada nos pneus é sintética, conhecida

como Buna-S, sendo formada pelo eritreno (buta-1,3-dieno) e pelo estireno (vinilbenzeno), que, em inglês,

escreve-se styrene, por isso, o “S” no final. O “na” também vem da atuação do sódio.(Na – do latim Natrium) como catalisador:

• As propriedades dos produtos finais de borracha dependem acentuadamente do processo de preparo, aditivos plastificantes e outros materiais presentes.

• Observa-se, como regra geral, as borrachas sintéticas são inferiores às naturais, no que se refere aos esforços de tração; entretanto, são sensivelmente melhores quanto a: • envelhecimento,

• estabilidade térmica,

• resistência perante agentes químicos e perante ozona, • resistência à abrasão.

• As propriedades dos produtos finais de borracha dependem acentuadamente do processo de preparo, aditivos plastificantes e outros materiais presentes.

• Observa-se, como regra geral, as borrachas sintéticas são

inferiores às naturais, no que se refere aos esforços de tração; entretanto, são sensivelmente melhores quanto a:

• envelhecimento,

• estabilidade térmica,

• resistência perante agentes químicos e perante ozona, • resistência à abrasão.

• Entre as borrachas artificiais, que pertencem

ao grupo termofixos, destacam-se :

• EPR (borracha de etileno-propileno).

• Neoprene.

• Borracha butílica.

• Entre as borrachas artificiais, que pertencem

ao grupo termofixos, destacam-se :

• EPR (borracha de etileno-propileno).

• Neoprene.

• A borracha de etileno-propileno (abreviamente EPR, ethylene

propylene rubber), é atualmente a borracha mais avançada e

de melhores características.

• Esse material termofixo apresenta uma rigidez dielétrica levemente superior à borracha butílica, inferior porém ao polietileno reticulado (XLPE), que é um plástico também termofixo, com características bem semelhantes ao EPR.

• A borracha de etileno-propileno (abreviamente EPR, ethylene

propylene rubber), é atualmente a borracha mais avançada e de melhores características.

• Esse material termofixo apresenta uma rigidez dielétrica levemente superior à borracha butílica, inferior porém ao

polietileno reticulado (XLPE), que é um plástico também

termofixo, com características bem semelhantes ao EPR.

EPR (borracha de etileno-propileno)

EPR (borracha de etileno-propileno) PVC

• Apresenta baixo fator de perdas e valor de constante

dielétrica intermediária. Suporta temperaturas até 90o_{C em}

regime permanente. Quimicamente, o EPR é excelente

perante a ação da ozona, e aos agentes químicos presentes no ar

• Utilizada como revestimento isolante de fios e cabos

especiais para aplicações em temperaturas acima de 70o_C,

nas quais o PVC não pode ser utilizado.

• Apresenta baixo fator de perdas e valor de constante

dielétrica intermediária. Suporta temperaturas até 90o_{C em}

regime permanente. Quimicamente, o EPR é excelente

perante a ação da ozona, e aos agentes químicos presentes no ar

• Utilizada como revestimento isolante de fios e cabos

especiais para aplicações em temperaturas acima de 70o_C,

nas quais o PVC não pode ser utilizado.

• _{1 Condutor: Condutor de cobre eletrolítico nú, têmpera mole, encordoamento} flexível

• _{2 Isolação: Composto extrudado termofixo de borracha Etileno-Propileno (EPR)} 90ºC.

• _{3 Reunião: As veias (condutores isolados) são torcidas juntas em coroas} concêntricas formando o núcleo do cabo.

• 4 Separador: Enfaixamento com fita de poliéster, aplicada em hélice sobreposta, sobre a reunião das veias.

• _{5 Capa Interna: Camada extrudada de composto de Cloreto de Polivinila (PVC)} Antichama.

• _{6 Blindagem: Fita de cobre nu, aplicada em hélice, cobrindo 100% do cabo.}

• _{7 Cobertura: Camada extrudada de composto à base de Cloreto de Polivinila (PVC)} Antichama, na cor preta.

• _{1 Condutor: Condutor de cobre eletrolítico nú, têmpera mole, encordoamento}

flexível

• 2 Isolação: Composto extrudado termofixo de borracha Etileno-Propileno (EPR) 90ºC.

• _{3 Reunião: As veias (condutores isolados) são torcidas juntas em coroas}

concêntricas formando o núcleo do cabo.

• _{4 Separador: Enfaixamento com fita de poliéster, aplicada em hélice sobreposta,}

sobre a reunião das veias.

• _{5 Capa Interna: Camada extrudada de composto de Cloreto de Polivinila (PVC)}

Antichama.

• _{6 Blindagem: Fita de cobre nu, aplicada em hélice, cobrindo 100% do cabo.}

• _{7 Cobertura: Camada extrudada de composto à base de Cloreto de Polivinila (PVC)}

• O neoprene é obtido por polimerização do

clorobutadieno, que apresenta elevada velocidade

de reação devido à presença do cloro. Resultam,

assim cadeias de átomos intensamente interligados,

de difícil manuseio.

• O Clorobutadieno, mediante o acréscimo de certos

produtos, se transforma no que se chama de

neoprene, que recebe também estabilizadores de

reação, para evitar sua modificação perante a

temperatura ambiente.

•

O neoprene

é obtido por polimerização do

clorobutadieno, que apresenta elevada velocidade

de reação devido à presença do cloro. Resultam,

assim cadeias de átomos intensamente interligados,

de difícil manuseio.

• O Clorobutadieno, mediante o acréscimo de certos

produtos, se transforma no que se chama de

neoprene, que recebe também estabilizadores de

reação, para evitar sua modificação perante a

temperatura ambiente.

O neoprene suporta temperaturas da ordem de 120oC ,

apresentando, assim, uma estabilidade térmica e temperatura de serviço superior à da borracha natural.

• Suporta também a gasolina e o óleo.

• A resistência à tração é um pouco inferior à da borracha natural, sendo também inferior em elasticidade.

• As propriedades elétricas são inferiores, devido aos átomos de cloro, que são grupos polares. Por essa razão, o neoprene tem importante aplicação como capa externa de cabos, mas não como isolamento dos mesmos, e em acessórios isolantes para manutenção elétrica.

O neoprene suporta temperaturas da ordem de 120oC ,

apresentando, assim, uma estabilidade térmica e temperatura de serviço superior à da borracha natural.

• Suporta também a gasolina e o óleo.

• A resistência à tração é um pouco inferior à da borracha natural, sendo também inferior em elasticidade.

• As propriedades elétricas são inferiores, devido aos átomos de cloro, que são grupos polares. Por essa razão, o neoprene tem importante aplicação como capa externa de cabos, mas não como isolamento dos mesmos, e em acessórios isolantes para manutenção elétrica.

• A borracha butílica, que substitui com vantagens a borracha natural, também sob ponto de vista elétrico, se apresenta com grande flexibilidade, boa resistência contra agentes químicos e, assim, baixo envelhecimento.

• A presença de enxofre, que dá ao material uma maior estabilidade, cria porém um problema em contato com o cobre, com o qual reage.

• Por essa razão, os condutores isolados eletricamente com borracha butílica, devem ser estanhados.

• Sua temperatura limite de serviço é menor que a do neoprene, não devendo ultrapassar 80oC (max. 85oC).

• A borracha butílica, que substitui com vantagens a borracha

natural, também sob ponto de vista elétrico, se apresenta com grande flexibilidade, boa resistência contra agentes químicos e, assim, baixo envelhecimento.

• A presença de enxofre, que dá ao material uma maior estabilidade, cria porém um problema em contato com o cobre, com o qual reage.

• Por essa razão, os condutores isolados eletricamente com borracha butílica, devem ser estanhados.

• Sua temperatura limite de serviço é menor que a do neoprene, não devendo ultrapassar 80oC (max. 85oC).

• Polímeros:

A palavra polímero  deriva do grego: poli, que significa

muitas vezes, e mero que significa parte ou porção.

Em Química, polímero significa substancia constituída de moléculas gigantes (macromoléculas) de alto peso molecular, da ordem de 10.000 a 1.000.000 g/mol

• Polímeros:

A palavra polímero  deriva do grego: poli, que significa

muitas vezes, e mero que significa parte ou porção.

Em Química, polímero significa substancia constituída de moléculas gigantes (macromoléculas) de alto peso molecular, da ordem de 10.000 a 1.000.000 g/mol

• Polímeros de ocorrência natural, tais como aqueles

derivados das plantas e dos animais, tem sido utilizados

pela humanidade desde há muitos séculos.

Esses materiais incluem a madeira, o algodão, a lã, o

couro, a borracha natural e a seda.

• Outros polímeros naturais, tais como: as enzimas,

proteínas, amidos e celulose, são muito importantes nos

processos biológicos e fisiológicos das plantas e dos

animais.

• A moderna pesquisa cientifica tornou possível o estudo

dessas estruturas orgânicas e permitiu o desenvolvimento

de numerosos polímeros, que foram obtidos por síntese

de pequenas moléculas.

• Polímeros de ocorrência natural

, tais como aqueles

derivados das plantas e dos animais, tem sido utilizados

pela humanidade desde há muitos séculos.

Esses materiais incluem a madeira, o algodão, a lã, o

couro, a borracha natural e a seda.

• Outros polímeros naturais, tais como: as enzimas,

proteínas, amidos e celulose, são muito importantes nos

processos biológicos e fisiológicos das plantas e dos

animais.

• A moderna pesquisa cientifica tornou possível o estudo

dessas estruturas orgânicas e permitiu o desenvolvimento

de numerosos polímeros, que foram obtidos por síntese

de pequenas moléculas.

• Comportamento térmico dos polímeros

• Em função da resposta que podem apresentar

quando submetidos a elevação de temperatura,

os polímeros classificam-se em dois grupos:

• Comportamento térmico dos polímeros

• Em função da resposta que podem apresentar

quando submetidos a elevação de temperatura,

os polímeros classificam-se em dois grupos:

Polímeros termoplásticos

Polímeros termoplásticos

• Polímeros Termoplásticos :

• São os polímeros que amolecem quando aquecidos –

e eventualmente podem tornar-se líquidos - e

endurecem quando resfriados. Esse processo é

reversível e pode ser repetido.

• Quando submetido a uma tensão mecânica, o

material deforma-se plasticamente.

• Danos irreversíveis são causados quando aquecidos a

temperaturas superiores a de fusão.

• Apresentam características de flexibilidade e

capacidade de formar filamentos e filmes finos.

• Polímeros Termoplásticos :

• São os polímeros que amolecem quando aquecidos –

e eventualmente podem tornar-se líquidos - e

endurecem quando resfriados. Esse processo é

reversível e pode ser repetido.

• Quando submetido a uma tensão mecânica, o

material deforma-se plasticamente.

• Danos irreversíveis são causados quando aquecidos a

temperaturas superiores a de fusão.

• Apresentam características de flexibilidade e

capacidade de formar filamentos e filmes finos.