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Materiais Elétricos - Lapa - aula 09 2018.ppsx

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(1)

Curso Superior de Tecnologia em Instalações Elétricas

Professor : ARMANDO LAPA JUNIOR

Professor : ARMANDO LAPA JUNIOR

FA

TE

C

S

P

2018

(2)

MATERIAIS ELÉTRICOS

MATERIAIS ELÉTRICOS

Aula 09

2018

Aula 09

2018

(3)

• 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 termoestáveis ou termofixos

Polímeros termoestáveis ou termofixos

Revisando...

Revisando...

(4)

Polímeros Termoplásticos Polímeros Termofixos ou Termoestáveis.

Flexíveis e elásticos. Duros e quebradiços. Podem formar fibras (fios ) e

filmes. Incapazes de formar fibras (fios) e filmes. Boas propriedades elétricas. Propriedades elétricas

inferiores. Propriedades mecânicas

inferiores. Boas propriedades mecânicas

Baixa absorção de água

( baixa higrosopia ) Elevada absorção de água ( elevada higroscopia )

Tabela comparativa Termoplásticos x Termofixos

Tabela comparativa Termoplásticos x Termofixos

(5)

• 1-Polietileno(PE),

Polietileno Reticulado

(XLPE)

2- Cloreto de Polivinila (PVC)

3- Polipropileno (PP)

4- Poliestireno (PS)

• 1-Polietileno(PE),

Polietileno Reticulado

(XLPE)

2- Cloreto de Polivinila (PVC)

3- Polipropileno (PP)

4- Poliestireno (PS)

Polímeros termoplásticos

Polímeros termoplásticos

Revisando...

Revisando...

5- Politetraflúor etileno (PTFE)

6- Poliamidas

7- Poliéster(PolietilenoTereftalato-PET)

etc...

etc...

(6)

• Polímeros Termoestáveis ou Termofixos

1 – Resinas Fenólicas –

Conhecidas comercialmente

também pelo nome de baquelita ou baquelite.

• Polímeros Termoestáveis ou Termofixos

1 –

Resinas Fenólicas

Conhecidas comercialmente

também pelo nome de baquelita ou baquelite.

(7)

• Apresentam um custo baixo, uma alta estabilidade térmica e

podem ser combinadas com numerosos outros polímeros,

sendo utilizadas particularmente como massa de enchimento

em carcaças de motores, partes moldadas para telefones e

outros acessórios elétricos, revestimento protetor de

capacitores, resistores e outros componentes.

Revestimento protetor de componentes eletro eletrônicos :

• Apresentam um custo baixo, uma alta estabilidade térmica e

podem ser combinadas com numerosos outros polímeros,

sendo utilizadas particularmente como massa de enchimento

em carcaças de motores, partes moldadas para telefones e

outros acessórios elétricos, revestimento protetor de

capacitores, resistores e outros componentes.

Revestimento protetor de componentes eletro eletrônicos :

Capacitores de filme plástico

Resistores Capacitores

(8)

Componentes moldados em baquelite ( resina fenólica termofixa)

(9)

Fenolite é um laminado plástico industrial utilizado como isolante

elétrico. É um produto duro, denso e termofixo. Geralmente é

comercializado na forma de chapas, tarugos e tubos.

É produzido pela aplicação de calor e pressão a camadas de

celulose impregnadas com resinas fenólicas.

Fenolite é um laminado plástico industrial utilizado como isolante

elétrico. É um produto duro, denso e termofixo. Geralmente é

comercializado na forma de chapas, tarugos e tubos.

É produzido pela aplicação de calor e pressão a camadas de

celulose impregnadas com resinas fenólicas.

FENOLITES

FENOLITES

Placas de FenolitePlacas de Fenolite

(10)

O Fenolite é utilizado para produzir suportes isolantes,

arruelas, barras de isolação, carretéis, conectores, protetores

de fusíveis, dentre outros produtos. Recoberta de uma fina

camada de cobre metálico, usa-se como suporte mecânico e

trilha condutora nos circuitos impressos e placas para

equipamentos eletrônicos. Para placas de maior qualidade,

pode ser substituída pelo compósito de fibra de vidro.

O Fenolite é utilizado para produzir suportes isolantes,

arruelas, barras de isolação, carretéis, conectores, protetores

de fusíveis, dentre outros produtos. Recoberta de uma fina

camada de cobre metálico, usa-se como suporte mecânico e

trilha condutora nos circuitos impressos e placas para

equipamentos eletrônicos. Para placas de maior qualidade,

pode ser substituída pelo compósito de fibra de vidro.

(11)

2–Resinas Epoxídicas:

Uma resina epóxi é um polímero termofixo que endurece quando se mistura com um agente catalisador ou "endurecedor“ (amina). As resinas epóxi de uso mais comum, são produtos de uma reação entre a Epicloridrina e o Bisfenol-A.

Apresenta excelentes propriedades elétricas, grande capacidade de aderência às superfícies e custos de obtenção relativamente baixos.

2–

Resinas Epoxídicas

:

Uma resina epóxi é um polímero termofixo que endurece quando se mistura com um agente catalisador ou "endurecedor“ (amina). As resinas epóxi de uso mais comum, são produtos de uma reação entre a Epicloridrina e o Bisfenol-A.

Apresenta excelentes propriedades elétricas, grande capacidade de aderência às superfícies e custos de obtenção relativamente baixos.

Epicloridrina (ECA)

(12)

Largamente utilizadas como revestimento protetor de

capacitores de baixa e alta tensão e de diversos componentes

eletro eletrônicos:

Grande capacidade de aderência às superfícies resultando

adesivos de grande poder de colagem : Araldite, Durepoxi, etc.

(13)

Encapsulamento de componentes e circuitos elétricos

Transformadores de potencia com isolação a seco Revestimento (pintura)

isolante

(14)

• 3 –

Resinas de Poliéster

– (PolietilenoTereftalato )

• Apresentam alta resistência à intempéries e grande facilidade

de processamento e moldagem quando em composição com

fibras de vidro (grande capacidade de aglutinação).

• Excelentes propriedades elétricas e baixo custo. Exemplos de

emprego: peças em fibra de vidro, encapsulamento , placas

de circuitos impressos; vários componentes e acessórios

elétricos,etc

• 3 –

Resinas de Poliéster

– (PolietilenoTereftalato )

• Apresentam alta resistência à intempéries e grande facilidade

de processamento e moldagem quando em composição com

fibras de vidro (grande capacidade de aglutinação).

• Excelentes propriedades elétricas e baixo custo. Exemplos de

emprego: peças em fibra de vidro, encapsulamento , placas

de circuitos impressos; vários componentes e acessórios

(15)

Isoladores Poliméricos (

ou compósitos

)

• Como resultado do vasto desenvolvimento dos polímeros e suas

numerosas aplicações no campo dos materiais isolantes, também

foram procurados polímeros que apresentassem sobre os produtos

cerâmicos (porcelanas/vidros) as seguintes vantagens:

a)Fundição e cura a baixas temperaturas e com reduzido tempo de

fabricação.

b)Possibilidade de inserção de peças metálicas durante o processo

de fabricação, evitando assim o uso de peças coladas ou com

juntas e, consequentemente, possibilidades de vazamentos.

c)Maior resistência, em especial às cargas de impacto (ação de

vândalos : pedras e tiros).

d)Menor contração no processo de endurecimento e, portanto,

maior precisão.

e)Facilidades de usinagem.

f) Baixíssima higroscopia.

Isoladores Poliméricos (

ou compósitos

)

• Como resultado do vasto desenvolvimento dos

polímeros

e suas

numerosas aplicações no campo dos materiais isolantes, também

foram procurados polímeros que apresentassem sobre os produtos

cerâmicos (porcelanas/vidros) as seguintes vantagens:

a)Fundição e cura a baixas temperaturas e com reduzido tempo de

fabricação.

b)Possibilidade de inserção de peças metálicas durante o processo

de fabricação, evitando assim o uso de peças coladas ou com

juntas e, consequentemente, possibilidades de vazamentos.

c)Maior resistência, em especial às cargas de impacto (ação de

vândalos : pedras e tiros).

d)Menor contração no processo de endurecimento e, portanto,

maior precisão.

e)Facilidades de usinagem.

f) Baixíssima higroscopia.

(16)

Um inconveniente dos isoladores cerâmicos é o fato de que suas

superfícies possuem alta “molhabilidade” ( dificuldade de

escoamento da água )

Essa característica pode ocasionar a formação de película de água

que, se for contínua por toda a superfície do isolador, é capaz de

conduzir corrente e fechar um arco (fenômeno conhecido

como flashover).

Um

inconveniente

dos isoladores cerâmicos é o fato de que suas

superfícies possuem alta “molhabilidade” ( dificuldade de

escoamento da água )

Essa característica pode ocasionar a formação de película de água

que, se for contínua por toda a superfície do isolador, é capaz de

conduzir corrente e fechar um arco

(fenômeno conhecido

como flashover).

(17)

• Em decorrência disso, pode haver a interrupção da

passagem de energia elétrica pela rede.

• Esse problema vem se agravando com o aumento da

poluição ambiental e a crescente concentração das

indústrias no litoral, pois a poluição e os sais com o decorrer

do tempo vão se depositando sobre a superfície do isolador

até alcançar uma concentração tal que, em um momento de

chuva ou neblina, podem tornar a película contínua

condutora e causar flashover.

• Em decorrência disso, pode haver a interrupção da

passagem de energia elétrica pela rede.

• Esse problema vem se agravando com o

aumento da

poluição ambiental

e a crescente concentração das

indústrias no litoral, pois a poluição e os sais com o decorrer

do tempo vão se depositando sobre a superfície do isolador

até alcançar uma concentração tal que, em um momento de

chuva ou neblina, podem tornar a película contínua

condutora e causar

flashover

.

(18)

Problemas da resina epóxi:

A)formação de caminhos superficiais carbonizados (tracking ou

trilhamento) decorrentes das inevitáveis correntes de fuga

superficiais, especialmente mais intensas em ambientes industriais

(atmosferas

poluídas)

ou

litorâneos

(atmosferas

salinas).

B)a exposição aos raios solares (UV)

provocava alterações químicas.

C)alteração de cor e das suas propriedades

mecânicas e elétricas.

D)o surgimento de descargas parciais.

Problemas da resina epóxi:

A)formação de caminhos superficiais carbonizados (tracking ou

trilhamento) decorrentes das inevitáveis correntes de fuga

superficiais, especialmente mais intensas em ambientes industriais

(atmosferas

poluídas)

ou

litorâneos

(atmosferas

salinas).

B)a exposição aos raios solares (UV)

provocava alterações químicas.

C)alteração de cor e das suas propriedades

mecânicas e elétricas.

D)o surgimento de descargas parciais.

Um dos primeiros materiais a serem pesquisados foram as

resinas epóxi, para as quais foi encontrado um grande campo

de aplicação na fabricação de isoladores para uso abrigado.

Suas propriedades mecânicas e elétricas e sua facilidade de

execução animaram os pesquisadores a tentar a fabricação de

isoladores de uso “ao tempo”.

Um dos primeiros materiais a serem pesquisados foram as

resinas epóxi

, para as quais foi encontrado um grande campo

de aplicação na fabricação de isoladores para uso abrigado.

Suas propriedades mecânicas e elétricas e sua facilidade de

execução animaram os pesquisadores a tentar a fabricação de

isoladores de uso “ao tempo”.

(19)

• Os isoladores poliméricos são fabricados a partir de um bastão (alma) de fibra de vidro reforçada, de elevada resistência mecânica, o qual é fixado nas ferragens terminais (sendo a ferragem terminal inferior em ferro de liga especial zincado a quente e a superior podendo ser do mesmo material ou em alumínio). Posteriormente é aplicado sobre este conjunto o revestimento isolante em borracha de silicone, obtendo-se um isolador compacto, leve, de grande resistência mecânica e de elevada resistência às intempéries.

• Para tensão de 230 kV ou superior, o isolador deve apresentar anel corona ( corona ring )

• Os isoladores poliméricos são fabricados a partir de um bastão (alma) de fibra de vidro reforçada, de elevada resistência mecânica, o qual é fixado nas ferragens terminais (sendo a ferragem terminal inferior em ferro de liga especial zincado a quente e a superior podendo ser do mesmo material ou em alumínio). Posteriormente é aplicado sobre este conjunto o revestimento isolante em borracha de silicone, obtendo-se um isolador compacto, leve, de grande resistência mecânica e de elevada resistência às intempéries.

• Para tensão de 230 kV ou superior, o isolador deve apresentar anel corona ( corona ring )

(20)

Revestimento isolante em borracha de silicone, obtendo-se um isolador compacto, leve, de grande resistência mecânica e de elevada resistência às intempéries e baixíssima retenção de água (higroscopia )

Revestimento isolante em borracha de silicone, obtendo-se um isolador compacto, leve, de grande resistência mecânica e de elevada resistência às intempéries e baixíssima retenção de água (higroscopia )

bastão (alma) de fibras de vidro reforçada, de elevada resistência mecânica

(21)

(a) Superfície do isolador de porcelana molhada. Observa-se a formação de um filme continuo de água sobre a superfície da porcelana.

(b) Isolador polimérico recoberto por uma camada de borracha de silicone observa-se que á água não molha o isolador. São formadas gotículas de água sobre a sua superfície e graças a sua consistência particular,não formam

caminhos condutivos.

(a) Superfície do isolador de porcelana molhada. Observa-se a formação de um filme continuo de água sobre a superfície da porcelana.

(b) Isolador polimérico recoberto por uma camada de borracha de silicone observa-se que á água não molha o isolador. São formadas gotículas de água sobre a sua superfície e graças a sua consistência particular,não formam

(22)
(23)
(24)
(25)

Os elastômeros (borracha) de silicone são moléculas lineares gigantes, na qual

n

(numero de meros associados em cadeia) pode atingir a valores próximos de 5000.

Os radicais orgânicos entrelaçados são de metil, portanto os elastômeros de silicone são

dimetilpolisiloxanos,

Estes produtos tem aspecto e propriedades semelhantes a da borracha, e são altamente repelentes para água.

Os elastômeros (borracha) de silicone são moléculas lineares gigantes, na qual

n

(numero de meros associados em cadeia) pode atingir a valores próximos de 5000.

Os radicais orgânicos entrelaçados são de metil, portanto os elastômeros de silicone são

dimetilpolisiloxanos,

Estes produtos tem aspecto e propriedades semelhantes a da borracha, e são altamente repelentes para água.

Os silicones são altamente resistentes ao ultravioleta , atmosferas agressivas, tais como ozona (O3), grandes variações de temperatura (em geral de -45 a +145 °C). Tecnicamente chamados de siloxanos polimerizados ou polissiloxanos, eles são polímeros mistos de material orgânico e inorgânico com a fórmula química [R2SiO]n, onde R= grupo orgânico como metil, etil, e fenil.

Os silicones são altamente resistentes ao ultravioleta , atmosferas agressivas, tais como ozona (O3), grandes variações de temperatura (em geral de -45 a +145 °C). Tecnicamente chamados de siloxanos polimerizados ou polissiloxanos, eles são polímeros mistos de material orgânico e inorgânico com a fórmula química [R2SiO]n, onde R= grupo orgânico como metil, etil, e fenil.

Silicones

(26)

• Espaçador polimérico losangular, para rede compacta de

distribuição de energia 13,8 kV a 34,5 kV: Polietileno de alta

densidade ou de outro material polimérico , na cor clara,

resistente as condições atmosféricas ,ao trilhamento elétrico

( arco superficial externo) e aos raios ultravioletas.

Anéis de amarração: Em borracha EPR, Silicone ou similar,

• Espaçador polimérico losangular, para rede compacta de

distribuição de energia 13,8 kV a 34,5 kV: Polietileno de alta

densidade ou de outro material polimérico , na cor clara,

resistente as condições atmosféricas ,ao trilhamento elétrico

( arco superficial externo) e aos raios ultravioletas.

(27)

• A técnica de isolação gasosa é atualmente objeto de desenvolvimento tecnológico importante, em virtude da elevação das tensões utilizadas nos grandes sistemas de potência (800kV, 1000kV, 1200kV AC, 735kV DC).

Para este tipo de aplicação, os isolantes gasosos apresentam duas principais vantagens:

a) Constituem um meio homogêneo, envolvendo perfeitamente os condutores, qualquer que seja a complexidade de suas formas geométricas, quer sejam eles estáticos ou móveis, como nos disjuntores e seccionadores.

• A técnica de isolação gasosa é atualmente objeto de desenvolvimento tecnológico importante, em virtude da elevação das tensões utilizadas nos grandes sistemas de potência (800kV, 1000kV, 1200kV AC, 735kV DC).

Para este tipo de aplicação, os isolantes gasosos apresentam duas principais vantagens:

a) Constituem um meio homogêneo, envolvendo perfeitamente os condutores, qualquer que seja a complexidade de suas formas geométricas, quer sejam eles estáticos ou móveis, como nos disjuntores e seccionadores.

(28)

• b) Após a disrupção (arco) os gases são os dielétricos que

recuperam mais rapidamente suas propriedades isolantes .

Os dielétricos sólidos são degradados definitivamente por

carbonização, após a passagem do arco.

• b)

Após a disrupção (arco) os gases são os dielétricos que

recuperam mais rapidamente suas propriedades isolantes .

Os dielétricos sólidos são degradados definitivamente por

carbonização, após a passagem do arco.

carbonização, após a passagem do arco.

(29)

•AR

O ar é o mais importante dos dielétricos gasosos por causa de sua universal prevalência na vida terrestre.

O ar é uma mistura de diversos gases: • nitrogênio 78,1 %

• oxigênio 20,9 % • argônio 0,9 %

• pequenas proporções de dióxido de carbono, hidrogênio, outros gases nobres

• vapor d'água.

O ar é um material isolante altamente confiável (ele envolve todos os aparelhos elétricos e dele depende, em grande parte, o funcionamento seguro dos mesmos).

Constante dielétrica do ar : K= 1,00057 e sua rigidez dielétrica entre

eletrodos planos, postados entre si de 1 cm, à pressão atmosférica normal é de 30 kV/cm; (3.0 kV/mm)

•AR

O ar é o mais importante dos dielétricos gasosos por causa de sua universal prevalência na vida terrestre.

O ar é uma mistura de diversos gases: • nitrogênio 78,1 %

• oxigênio 20,9 % • argônio 0,9 %

• pequenas proporções de dióxido de carbono, hidrogênio, outros gases nobres

• vapor d'água.

O ar é um material isolante altamente confiável (ele envolve todos os aparelhos elétricos e dele depende, em grande parte, o funcionamento seguro dos mesmos).

Constante dielétrica do ar : K= 1,00057 e sua rigidez dielétrica entre

eletrodos planos, postados entre si de 1 cm, à pressão atmosférica normal é de 30 kV/cm; (3.0 kV/mm)

(30)

• Os condutores aéreos (nus) das linhas de transmissão de alta

tensão, suspensos nas torres, por meio de isoladores de

porcelana,vidro ou poliméricos, encontram-se isolados uns

dos outros e em relação a terra, em toda extensão da linha,

apenas pela camada de ar existente entre eles.

• Os condutores aéreos (nus) das linhas de transmissão de alta

tensão, suspensos nas torres, por meio de isoladores de

porcelana,vidro ou poliméricos, encontram-se isolados uns

dos outros e em relação a terra, em toda extensão da linha,

apenas pela camada de

ar

existente entre eles.

(31)

• Da mesma forma em chaves seccionadoras, barramentos

aéreos de subestações, em disjuntores pneumáticos de alta

tensão (ar sob pressão) . Usado também rarefeito (disjuntores

a vácuo).

• Da mesma forma em chaves seccionadoras, barramentos

aéreos de subestações, em disjuntores pneumáticos de alta

tensão (ar sob pressão) . Usado também rarefeito (disjuntores

a vácuo).

disjuntores de alta tensão a vácuo barramentos aéreos de subestações.

(32)

• Em contrapartida, o ar apresenta o inconveniente de

possibilitar a formação de ozônio(O

3

) , sob campos elétricos

intensos.

• Sob a ação de descargas corona (efeito corona) , o ar ,

altamente oxidante, provoca a destruição lenta dos isolantes

• Em contrapartida, o ar apresenta o inconveniente de

possibilitar a formação de ozônio(O

3

) , sob campos elétricos

intensos.

• Sob a ação de descargas corona (efeito corona) , o ar ,

altamente oxidante, provoca a destruição lenta dos isolantes

(33)

• NITROGÊNIO

O nitrogênio (N

2

), tem uma rigidez dielétrica próxima a do ar nas

mesmas condições de pressão e temperatura.

• A grande vantagem em relação ao ar é a sua inércia química, ou

seja, é um gás quimicamente neutro, portanto, não oferece o

inconveniente do ar, que contém oxigênio, agente oxidante dos

materiais que estão em contato com ele.

• É utilizado, sob pressão, para preencher transformadores e

protegê-los da umidade e oxidação, quando ainda não colocados em

operação

• NITROGÊNIO

O nitrogênio (N

2

), tem uma rigidez dielétrica próxima a do ar nas

mesmas condições de pressão e temperatura.

• A grande vantagem em relação ao ar é a sua

inércia química

, ou

seja, é um gás quimicamente neutro, portanto, não oferece o

inconveniente do ar, que contém oxigênio, agente oxidante dos

materiais que estão em contato com ele.

• É utilizado, sob pressão, para preencher transformadores e

protegê-los da umidade e oxidação, quando ainda não colocados em

operação

Quantidades microscópicas de gases aderem as superfícies internas das carcaças dos transformadores antes de as mesmas serem imersas no líquido isolante.

Por essa razão, deve ser formada uma atmosfera de N2 ( quimicamente neutro)

Quantidades microscópicas de gases aderem as superfícies internas das carcaças dos transformadores antes de as mesmas serem imersas no líquido isolante.

Por essa razão, deve ser formada uma atmosfera de N2 ( quimicamente neutro)

(34)

HIDROGÊNIO

• A rigidez dielétrica do hidrogênio (H2) é inferior a do ar,

aproximadamente 60%.Apresenta-se, porém, como um excelente

agente de refrigeração.

• O hidrogênio é aplicado na refrigeração de alternadores e motores

síncronos de grande potência, em substituição ao ar.

• A ação do hidrogênio como agente de refrigeração é fortalecida

pelo seu alto coeficiente de transferência do calor de um corpo

sólido para o gás e sua alta condutividade térmica. (veja quadro)

• Uma vez que o hidrogênio não exerce o efeito oxidante do oxigênio

presente no ar, o isolamento da máquina é menos susceptível de

envelhecimento térmico.

HIDROGÊNIO

• A rigidez dielétrica do hidrogênio (H2) é inferior a do ar,

aproximadamente 60%.Apresenta-se, porém, como um excelente

agente de refrigeração.

• O hidrogênio é aplicado na refrigeração de alternadores e motores

síncronos de grande potência, em substituição ao ar.

• A ação do hidrogênio como agente de refrigeração é fortalecida

pelo seu alto coeficiente de transferência do calor de um corpo

sólido para o gás e sua alta condutividade térmica. (veja quadro)

• Uma vez que o hidrogênio não exerce o efeito oxidante do oxigênio

presente no ar, o isolamento da máquina é menos susceptível de

envelhecimento térmico.

(35)

• Comparativo de propriedades Gases Ar ,N2 ,CO2, H2

• Comparativo de propriedades Gases Ar ,N2 ,CO2, H2

Gases Ar N2 CO2 H2 Densidade 1 0,97 1,52 0,07 Condutividade térmica 1 1,08 0,64 6,69 Capacidade calorífica 1 1,05 0,85 14,35 Coef. De transferência de calor 1 1,03 1,13 1,51 Rigidez Dielétrica 1 1 0,9 0,6

(36)

Hexafluoreto de Enxofre SF6

• A história do Hexafluoreto de Enxofre , SF6, começa em 1900 quando foi pela primeira vez sintetizado, ficando, entretanto, sem grande interesse industrial, até que no inicio da década de 40 foi sugerido a sua utilização como gás isolante em geradores Van de Graaff, durante a Segunda Guerra Mundial.

• A partir daí o interesse em usa-lo em isolamento elétrico, particularmente em disjuntores, rapidamente cresceu , graças a sua alta rigidez dielétrica,

Hexafluoreto de Enxofre SF6

• A história do Hexafluoreto de Enxofre , SF6, começa em 1900 quando foi pela primeira vez sintetizado, ficando, entretanto, sem grande interesse industrial, até que no inicio da década de 40 foi sugerido a sua utilização como gás isolante em geradores Van de Graaff, durante a Segunda Guerra Mundial.

• A partir daí o interesse em usa-lo em isolamento elétrico, particularmente em disjuntores, rapidamente cresceu , graças a sua alta rigidez dielétrica,

(37)

• As principais características do SF6 são as seguintes:

• a) é um gás muito pesado, cerca de cinco vezes mais pesado do

que o ar.

• b) não é tóxico, é inodoro e incolor.

• c) não é inflamável e apresenta uma elevada estabilidade

química.

• d) tem um extraordinário poder extintor de arco, estimado em

duas vezes superior ao do ar.

• e) sua rigidez dielétrica é excelente, nas condições normais de

pressão atmosférica; é 2,3 vezes maior do que a do ar: 70 kV/cm

(7,0kV/mm).

• As principais características do SF6 são as seguintes:

• a)

é um gás muito pesado, cerca de cinco vezes mais pesado do

que o ar.

• b)

não é tóxico, é inodoro e incolor.

• c)

não é inflamável e apresenta uma elevada estabilidade

química.

• d)

tem um extraordinário poder extintor de arco, estimado em

duas vezes superior ao do ar.

• e)

sua rigidez dielétrica é excelente, nas condições normais de

pressão atmosférica; é 2,3 vezes maior do que a do ar: 70 kV/cm

(7,0kV/mm).

(38)

• f) a sua condutividade térmica é elevada, o que facilita os

problemas de dissipação do calor.

• g)equipamentos elétricos isolados com SF6 são mais leves e

mais compactos do que aqueles isolados com dielétricos

líquidos.

• f)

a sua condutividade térmica é elevada, o que facilita os

problemas de dissipação do calor.

• g)equipamentos elétricos isolados com SF6 são mais leves e

mais compactos do que aqueles isolados com dielétricos

líquidos

.

h)

Em disjuntores de alta tensão os isolados por SF6

apresentam a menor taxa de falhas e necessidade de

manutenção

.

(39)

• O SF6 apresenta algumas desvantagens:

• a) embora o SF6 apresente rigidez dielétrica maior do que a do ar e do nitrogênio, em condições normais de pressão, para igualar-se a um isolante liquido (óleo de transformador), o gás deve ser usado sob condições de pressão elevada.

• b) necessita portanto de tanques selados, capazes de manter as pressões que serão desenvolvidas pela variação da temperatura, quando do seu uso comercial.

• c) mesmo sendo o SF6 um gás caracterizado por sua alta estabilidade química, a presença de enxofre (S) em sua molécula, sob de certas condições, pode tornar o gás corrosivo.

• d) embora o SF6 não seja tóxico, quando decomposto por calor ou pelo arco elétrico desenvolve misturas gasosas que contem ingredientes tóxicos, as quais são incolores e inodoras, dificultando a sua detecção.

• O SF6 apresenta algumas desvantagens

:

• a) embora o SF6 apresente rigidez dielétrica maior do que a do ar e do nitrogênio, em condições normais de pressão, para igualar-se a um isolante liquido (óleo de transformador), o gás deve ser usado sob condições de pressão elevada.

• b) necessita portanto de tanques selados, capazes de manter as pressões que serão desenvolvidas pela variação da temperatura, quando do seu uso comercial.

• c) mesmo sendo o SF6 um gás caracterizado por sua alta estabilidade química, a presença de enxofre (S) em sua molécula, sob de certas condições, pode tornar o gás corrosivo.

• d) embora o SF6 não seja tóxico, quando decomposto por calor ou pelo arco elétrico desenvolve misturas gasosas que contem ingredientes tóxicos, as quais são incolores e inodoras, dificultando a sua detecção.

(40)

• Os principais campos de aplicação do gás SF6

como dielétricos são os seguintes:

• disjuntores de alta tensão

• subestações blindadas

• transformadores

• isolamento de cabos de alta tensão

• Os principais campos de aplicação do gás SF6

como dielétricos são os seguintes:

• disjuntores de alta tensão

subestações blindadas

transformadores

(41)

• Os disjuntores podem ter uma câmara ou duas câmaras de

extinção em série; a extinção do arco se faz sob pressão

pneumática (ar comprimido).

• Os disjuntores podem ter uma câmara ou duas câmaras de

extinção em série; a extinção do arco se faz sob pressão

pneumática (ar comprimido).

disjuntor a gás SF6, de fabricação francesa, tensão de 450 kV, com três polos e duas câmaras de extinção em série em cada cabeça.

(42)
(43)
(44)

• Uma subestação de 500 kV ao tempo (não abrigada )envolve uma área de terra muito extensa. Existem ainda os fatores ambientais, tais como desmatamentos, poluição ambiental, etc.

• As subestações abrigadas permitem a redução do volume ocupado, não sofrem ação do tempo, embora os custos sejam mais elevados.

• Uma subestação de 500 kV ao tempo (não abrigada )envolve uma área de terra muito extensa. Existem ainda os fatores ambientais, tais como desmatamentos, poluição ambiental, etc.

• As subestações abrigadas permitem a redução do volume ocupado, não sofrem ação do tempo, embora os custos sejam mais elevados.

(45)

• Uma subestação blindada ou abrigada (GIS -Gas Insulated Switchgear ), ocupa um volume correspondente a cerca de 10 a 15% do volume que seria ocupada por uma subestação convencional (ao tempo).

• O gás SF6 também é utilizado em transformadores como fluido de refrigeração, graças a sua grande capacidade de transferência de calor, não inflamabilidade e não toxicidade.

• Uma subestação blindada ou abrigada (GIS -Gas Insulated Switchgear ), ocupa um volume correspondente a cerca de 10 a 15% do volume que seria ocupada por uma subestação convencional (ao tempo).

• O gás SF6 também é utilizado em transformadores como fluido de refrigeração, graças a sua grande capacidade de transferência de calor, não inflamabilidade e não toxicidade.

(46)

• Nas subestações blindadas ou abrigadas, todos os elementos sob alta tensão (disjuntores, seccionadores, seccionadores de terra, instrumentação de medida, barramentos , as conexões, etc.) que compõe a subestação , todos os suportes isolantes e dielétricos são encerrados dentro de tubos metálicos aterrados e pressurizados com gás SF6 com 4,0 a 5,0 x 105 Pa, constituindo

uma blindagem total dos equipamentos

• Nas subestações blindadas ou abrigadas, todos os elementos sob alta tensão (disjuntores, seccionadores, seccionadores de terra, instrumentação de medida, barramentos , as conexões, etc.) que compõe a subestação , todos os suportes isolantes e dielétricos são encerrados dentro de tubos metálicos aterrados e pressurizados com gás SF6 com 4,0 a 5,0 x 105 Pa, constituindo

uma blindagem total dos equipamentos

(47)

Em resumo, as subestações blindadas isoladas à gás SF6 oferecem

as seguintes vantagens quando comparadas as subestações

convencionais:

• espaço reduzido

• alta confiabilidade

• diminuição da mão de obra para instalação e manutenção

• menor custo para Extra Alta Tensão (EAT) e Ultra Alta Tensão (UAT)

Como todas as partes energizadas são encerradas em

compartimentos aterrados, as subestações blindadas são:

• insensíveis à poluição externa, nem contaminam o meio

ambiente.

• seguras ao contato manual (manutenção)

• não apresentam rádio interferência (RF interference)

Em resumo, as subestações blindadas isoladas à gás SF6 oferecem

as seguintes vantagens quando comparadas as subestações

convencionais:

• espaço reduzido

• alta confiabilidade

• diminuição da mão de obra para instalação e manutenção

• menor custo para Extra Alta Tensão (EAT) e Ultra Alta Tensão (UAT)

Como todas as partes energizadas são encerradas em

compartimentos aterrados, as subestações blindadas são:

• insensíveis à poluição externa, nem contaminam o meio

ambiente.

• seguras ao contato manual (manutenção)

• não apresentam rádio interferência (RF interference)

Extra-alta tensão (EAT ou EHV) : tensões entre 230 kV e 750 kV

(48)

• Ultimamente vem se desenvolvendo tecnologias visando a

utilização do SF6 em cabos de alta tensão, resultante de sua

condutividade

térmica

alta

que

permite

maiores

capacidades de condução de corrente.

• Finalmente, o SF6 é utilizado na isolação de geradores de alta

tensão, em aceleradores de partículas, tais como acelerador

de Van der Graaff, Betatrons , geradores de nêutrons e em

outras pesquisas cientificas.

• Ultimamente vem se desenvolvendo tecnologias visando a

utilização do SF6 em cabos de alta tensão, resultante de sua

condutividade

térmica

alta

que

permite

maiores

capacidades de condução de corrente.

• Finalmente, o SF6 é utilizado na isolação de geradores de alta

tensão, em aceleradores de partículas, tais como acelerador

de Van der Graaff, Betatrons , geradores de nêutrons e em

outras pesquisas cientificas.

(49)

• Isolantes ou Dielétricos Líquidos

• Isolantes ou Dielétricos Líquidos

O conhecimento das propriedades dos líquidos e óleos isolantes é muito importante em engenharia elétrica tendo em vista o largo uso destes

materiais como elementos de isolação, arrefecimento (refrigeração) e extinção de arco em transformadores, capacitores, cabos de energia e disjuntores de alta tensão.

São considerados líquidos isolantes ou dielétricos aqueles que apresentarem uma elevada resistência à passagem da corrente elétrica. Exemplos são os óleos minerais, derivados do petróleo, os óleos

sintéticos e mais recentemente , os óleos isolantes vegetais.

São considerados líquidos isolantes ou dielétricos aqueles que apresentarem uma elevada resistência à passagem da corrente elétrica. Exemplos são os óleos minerais, derivados do petróleo, os óleos

(50)

• Os líquidos dielétricos tecnicamente puros são os que

oferecem maior interesse nas aplicações eletrotécnicas, pelo

fato de serem livres de água emulsificada (água diluída no

líquido) e de partículas sólidas, não formando, sob a ação do

campo elétrico, cadeias ou pontes de impurezas, como aquelas

que ocorrem nos líquidos contaminados, as quais levam a

disrupção elétrica.

• Os líquidos dielétricos tecnicamente puros apresentam valores

bem mais elevados e estáveis para a rigidez dielétrica. (kV/mm)

• Os líquidos dielétricos

tecnicamente puros

são os que

oferecem maior interesse nas aplicações eletrotécnicas, pelo

fato de serem livres de

água emulsificada

(água diluída no

líquido) e de partículas sólidas, não formando, sob a ação do

campo elétrico, cadeias ou pontes de impurezas, como aquelas

que ocorrem nos líquidos contaminados, as quais levam a

disrupção elétrica.

• Os líquidos dielétricos

tecnicamente puros

apresentam

valores

bem mais elevados e estáveis para a rigidez dielétrica. (kV/mm)

(51)

• Qualquer porção de água, por menor que seja, afeta

sensivelmente o valor da rigidez dielétrica do líquido.

• O gráfico abaixo mostra a influência da água emulsificada

contida no óleo isolante para transformador

• Qualquer porção de água, por menor que seja, afeta

sensivelmente o valor da rigidez dielétrica

do líquido.

• O gráfico abaixo mostra a influência da água emulsificada

contida no óleo isolante para transformador

kV/mm

Conteúdo de água contida no óleo isolante

Rigidez Dielétrica

(52)

• Um óleo tecnicamente puro, ou seja, isento de impurezas e de

umidade, apresenta uma rigidez dielétrica de cerca de três

vezes superior a do ar, entretanto, a presença de impurezas,

umidade e de produtos ácidos, reduzem esta propriedade de

forma considerável.

• Um

óleo tecnicamente puro

, ou seja, isento de impurezas e de

umidade, apresenta uma rigidez dielétrica de cerca de três

vezes superior a do ar, entretanto, a presença de impurezas,

umidade e de produtos ácidos, reduzem esta propriedade de

forma considerável.

Grandezas Elétricas. Valores

Rigidez dielétrica 9,0 a 10,0 kV/mm Constante dielétrica 2 a 2,2

Resistividade 1013 – 1014 .cm

(53)
(54)

• Os óleos isolantes minerais mais usados são os de origem naftênica uma vez que os óleos naftênicos apresentam um baixo ponto de fluidez (pour point : -50oC ) assim, podem fluir com facilidade, mesmo sob condições de

baixa temperatura

• Os óleos isolantes minerais mais usados são os de origem naftênica uma vez que os óleos naftênicos apresentam um baixo ponto de fluidez (pour point : -50oC ) assim, podem fluir com facilidade, mesmo sob condições de baixa temperatura

Propriedades

Cor Amarelo claro

Densidade 0,85 a 0,9 g/cm3

Viscosidade 40 oC

100 oC 9,2 cSt 2,3 cSt

Viscosidade Água 0.89 cSt Ponto de fulgor (flash point) > 145 oC

Ponto de combustão contínua

(fire point) >165

oC

Ponto de fluidez ( pour point) -50 oC

Calor específico 0,39 cal/g oC

Rigidez dielétrica 9,0 a 10,0 kV/mm

(55)

• Estes óleos devem ser altamente estáveis, ter baixa

viscosidade (serem bastante líquidos), pois, além de sua

função dielétrica de impregnação, devem também transmitir

o calor ( função refrigerante).

• Este é um dos problemas típicos de transformadores, onde o

óleo transfere para as paredes do tanque, o calor gerado nos

enrolamentos. Óleos mais densos ou de menor fluidez,

podem não atender a essas condições.

• Estes óleos devem ser altamente estáveis, ter baixa

viscosidade (serem bastante líquidos), pois, além de sua

função dielétrica de impregnação, devem também transmitir

o calor ( função refrigerante).

• Este é um dos problemas típicos de transformadores, onde o

óleo transfere para as paredes do tanque, o calor gerado nos

enrolamentos. Óleos mais densos ou de menor fluidez,

podem não atender a essas condições.

(56)

• Aplicações dos Óleos Isolantes

A) Transformadores de potência

Neste caso o óleo mineral isolante desempenha uma função

dupla:

1) Garante o isolamento entre as espiras de uma mesma

bobina ou das bobinas em relação ao núcleo e as partes

aterradas do transformador.

O isolamento elétrico das bobinas é realizado por meio de

papel isolante, tipo Kraft, que é um material fibroso.

O óleo impregna o papel preenchendo todos os vazios e

reforçando assim o isolamento.

A) Transformadores de potência

Neste caso o óleo mineral isolante desempenha uma função

dupla:

1) Garante o isolamento entre as espiras de uma mesma

bobina ou das bobinas em relação ao núcleo e as partes

aterradas do transformador.

O isolamento elétrico das bobinas é realizado por meio de

papel isolante, tipo Kraft, que é um material fibroso.

O óleo impregna o papel preenchendo todos os vazios e

reforçando assim o isolamento.

(57)

• 2) A outra função importante do óleo é a de refrigeração do

transformador, ou seja, remove para o exterior, por meio de

correntes  convectivas, o calor gerado internamente pela

corrente elétrica circulante nas bobinas – efeito Joule – e

perdas pelos efeitos Foucault e de histerese.

• 2) A outra função importante do óleo é a de refrigeração do

transformador, ou seja, remove para o exterior, por meio de

correntes  convectivas, o calor gerado internamente pela

corrente elétrica circulante nas bobinas – efeito Joule – e

perdas pelos efeitos Foucault e de histerese.

(58)

Sistemas de refrigeração de transformadores de potencia, isolados com óleo mineral

Sistemas de refrigeração de transformadores de potencia, isolados com óleo mineral

Radiadores ou aletas de refrigeração natural (ONAN)

Sistemas de

refrigeração forçada (ONAF)

(59)

• B) Disjuntores

• Os disjuntores são seccionadores especiais que permitem a abertura de circuitos 

de potência em condições de carga, como por exemplo, numa situação de

curto-circuito.

• Para tanto seus contatos internos são imersos em fluídos isolantes tais como o óleo mineral ou um gás, como o hexafluoreto de enxofre (SF6) ou próprio ar comprimido.

• Na abertura dos contatos em carga, manifesta-se um arco entre as partes, onde são desenvolvidas elevadíssimas temperaturas, da ordem de milhares de graus. • Como resultado dessa elevação instantânea de temperatura, violentas correntes

convectivas são formadas na massa líquida do isolante, fazendo com que, graças ao deslocamento abrupto destas correntes, o arco seja extinto e o espaço entre os contatos seja renovado por uma nova massa líquida de isolante, com elevada rigidez dielétrica.

• Quando da ocorrência da perfuração num fluido (líquido ou gás) por arco, esta não é irreversível como nos sólidos, uma vez que fluído readquire suas propriedades isolantes.

• B) Disjuntores

• Os disjuntores são seccionadores especiais que permitem a abertura de circuitos 

de potência em condições de carga, como por exemplo, numa situação de

curto-circuito.

• Para tanto seus contatos internos são imersos em fluídos isolantes tais como o óleo mineral ou um gás, como o hexafluoreto de enxofre (SF6) ou próprio ar comprimido.

• Na abertura dos contatos em carga, manifesta-se um arco entre as partes, onde são desenvolvidas elevadíssimas temperaturas, da ordem de milhares de graus. • Como resultado dessa elevação instantânea de temperatura, violentas correntes

convectivas são formadas na massa líquida do isolante, fazendo com que, graças ao deslocamento abrupto destas correntes, o arco seja extinto e o espaço entre os contatos seja renovado por uma nova massa líquida de isolante, com elevada rigidez dielétrica.

• Quando da ocorrência da perfuração num fluido (líquido ou gás) por arco, esta não é irreversível como nos sólidos, uma vez que fluído readquire suas propriedades isolantes.

(60)

Dentre os disjuntores a óleo tem-se:

– Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO)

– Disjuntor a grande volume de óleo (GVO)

a)

Disjuntor a pequeno volume de óleo (PVO

)

:

Disjuntores a pequeno volume de óleo (PVO): contatos principais operam imersos em óleo, que serve essencialmente para a extinção do arco e não necessariamente para a isolação entre as partes vivas e a terra .

Disjuntores a pequeno volume de óleo (PVO): contatos principais operam imersos em óleo, que serve essencialmente para a extinção do arco e não necessariamente para a isolação entre as partes vivas e a terra .

Os disjuntores PVO são utilizados em média tensão e alta tensão até 138 kV. A capacidades de ruptura é reduzida , para tensões acima do limite de média tensão (34,5kV)

Os disjuntores PVO são utilizados em média tensão e alta tensão até 138 kV. A capacidades de ruptura é reduzida , para tensões acima do limite de média tensão (34,5kV)

(61)

• b) Disjuntor a grande volume de óleo (GVO)

Disjuntores a grande volume de óleo (GVO): contatos

principais operam imersos em óleo, em quantidade

suficiente para a isolação entre as partes vivas e a

terra.

Disjuntores a grande volume de óleo (GVO): contatos

principais operam imersos em óleo, em quantidade

suficiente para a isolação entre as partes vivas e a

terra.

Os disjuntores GVO são usados em média e alta tensão

até 230kV.

Os disjuntores GVO são usados em média e alta tensão

até 230kV.

(62)

• C) Capacitores

• A função do óleo nesta aplicação é reforçar o isolamento, ou seja, impregnar o papel utilizado como dielétrico entre as placas do capacitor, contribuindo também no processo de arrefecimento do equipamento.

• Observa-se que o óleo é confinado no capacitor, o qual é totalmente selado, ficando assim ao abrigo do ar e da umidade, não podendo ser substituído, nem tratado.

• C) Capacitores

• A função do óleo nesta aplicação é reforçar o isolamento, ou seja, impregnar o papel utilizado como dielétrico entre as placas do capacitor, contribuindo também no processo de arrefecimento do equipamento.

• Observa-se que o óleo é confinado no capacitor, o qual é totalmente selado, ficando assim ao abrigo do ar e da umidade, não podendo ser substituído, nem tratado.

(63)

• D) Cabos de alta tensão

• Nesta aplicação a função do óleo mineral é também reforçar o

isolamento, impregnando o papel , impedindo a penetração da umidade

e a presença de ar pelos vazios do material ( entre as fibras de celulose).

• Trata-se de um tipo especial de isolação denominado de “estratificado”,

onde o papel é disposto em camadas sobre o condutor (daí o nome

estratificado). O óleo é mantido no interior do cabo sob pressão, através

de um duto central e dos tanques reguladores externos.

• D) Cabos de alta tensão

• Nesta aplicação a função do óleo mineral é também reforçar o

isolamento, impregnando o papel , impedindo a penetração da umidade

e a presença de ar pelos vazios do material ( entre as fibras de celulose).

• Trata-se de um tipo especial de isolação denominado de “estratificado”,

onde o papel é disposto em camadas sobre o condutor (daí o nome

estratificado). O óleo é mantido no interior do cabo sob pressão, através

de um duto central e dos tanques reguladores externos.

Isolante de papel impregnado Isolante de papel impregnado Cabo OFCabo OF Cabo OFCabo OF

(64)

Cabos de alta tensão isolados com papel impregnado com oleo mineral representam o mais antigo tipo de cabo de energia isolado, mas de uso ainda corrente .

O isolante de papel deve ser totalmente impregnado com um dielétrico liquido como óleo mineral ou óleo sintético . Uma folha fina de chumbo ou alumínio é em geral aplicada sobre a isolação de modo a evitar o ingresso de agua ou umidade no isolante de papel, que é muito sensível a agua (elevada higroscopia )

Cabos de alta tensão isolados com papel impregnado com oleo mineral representam o mais antigo tipo de cabo de energia isolado, mas de uso ainda corrente .

O isolante de papel deve ser totalmente impregnado com um dielétrico liquido como óleo mineral ou óleo sintético . Uma folha fina de chumbo ou alumínio é em geral aplicada sobre a isolação de modo a evitar o ingresso de agua ou umidade no isolante de papel, que é muito sensível a agua (elevada higroscopia )

cabo OF de 345 kV

A tecnologia OF vem sendo substituída pela tecnologia dos cabos extrudados, isolados em XLPE (polietileno termofixo reticulado)

Este tipo de isolamento dispensa o uso de óleo e dos tanques reguladores de óleo, pois é realizado pelo XLPE

cabo de 345 kV com XLPE

(65)

• Os circuitos da linha Xavantes—Bandeirantes (SP) receberam cabos OF de 345 kV, montados com condutores de cobre com seção de 1.200 mm².

• As iniciais OF vêm do inglês Oil Filled (ou óleo fluido ) e indicam cabos cuja isolação é composta por diversas camadas de papel sobrepostas e impregnadas com óleo, protegidos por uma cobertura metálica de alumínio. Também o condutor apresenta um canal interno preenchido com óleo, outro recurso que contribui para a estabilidade da isolação.

• Os circuitos da linha Xavantes—Bandeirantes (SP) receberam cabos OF de

345 kV, montados com condutores de cobre com seção de 1.200 mm².

• As iniciais OF vêm do inglês Oil Filled (ou óleo fluido ) e indicam cabos cuja isolação é composta por diversas camadas de papel sobrepostas e impregnadas com óleo, protegidos por uma cobertura metálica de alumínio. Também o condutor apresenta um canal interno preenchido com óleo, outro recurso que contribui para a estabilidade da isolação.

(66)

• Dentre os óleos isolantes sintéticos desenvolvidos para substituírem os óleos isolantes minerais, o chamado Askarel , ocupou lugar de destaque. O Askarel ou Ascarel é o nome comercial (Monsanto) do óleo isolante não

inflamável, resultante de uma mistura de hidrocarbonetos derivados de petróleo, contendo :

Alocloro 124, uma bifenila policlorada (PCB).

Trata-se de uma substância altamente tóxica e persistente, cujo uso está sendo abolido, nos termos da Convenção de Estocolmo, em razão dos danos que pode causar à vida humana e ao meio ambiente.

• Dentre os óleos isolantes sintéticos desenvolvidos para substituírem os óleos isolantes minerais, o chamado Askarel , ocupou lugar de destaque. O Askarel ou Ascarel é o nome comercial (Monsanto) do óleo isolante não

inflamável, resultante de uma mistura de hidrocarbonetos derivados de petróleo, contendo :

Alocloro 124, uma bifenila policlorada (PCB).

Trata-se de uma substância altamente tóxica e persistente, cujo uso está sendo abolido, nos termos da Convenção de Estocolmo, em razão dos danos que pode causar à vida humana e ao meio ambiente.

Óleos Isolantes Sintéticos

Estrutura química dos PCBs. bifenila policlorada

Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes.

A Convenção de Estocolmo é um tratado internacional assinado

em 2001em Estocolmo, Suécia. Proibiu totalmente o uso de Askarel no Mundo.

Convenção de Estocolmo sobre Poluentes Orgânicos Persistentes.

A Convenção de Estocolmo é um tratado internacional assinado

em 2001em Estocolmo, Suécia. Proibiu totalmente o uso de Askarel no Mundo.

(67)

• O Ascarel ou Askarel é utilizado como óleo isolante sintético em equipamentos elétricos, sobretudo transformadores.

• A instalação de novos equipamentos que utilizem Ascarel foi proibida

no Brasil em 1981, mas ainda existem muitos equipamentos (alguns ainda em

uso ) abandonados contendo esse produto, notadamente em subestações e em edifícios industriais.

• O Ascarel contém cerca de 40-60% de PCB.

• O Ascarel ou Askarel é utilizado como óleo isolante sintético em equipamentos elétricos, sobretudo transformadores.

• A instalação de novos equipamentos que utilizem Ascarel foi proibida

no Brasil em 1981, mas ainda existem muitos equipamentos (alguns ainda em

uso ) abandonados contendo esse produto, notadamente em subestações e em edifícios industriais.

• O Ascarel contém cerca de 40-60% de PCB.

Os PCBs são considerados carcinogênicos,

afetando sobretudo fígado, baço e rins.

Além disso, podem causar danos

irreversíveis ao sistema nervoso central.

Os PCBs são considerados

carcinogênicos

,

afetando sobretudo fígado, baço e rins.

Além disso, podem causar danos

irreversíveis ao sistema nervoso central.

(68)

• Aroclor, Therminol Monsanto USA • Interteen Westinghouse ElectricUSA

• Pyranol, Pyrenol General Electric USA • Chlorextol Allis-Chalmers USA

• DykanolCornell-Dubilier USA • Noflamol Wagner Electric USA

• Sovol, Sovtol Orgsteklo, Orgsintez Rússia • Kanechlor Kanegafuchi Japão

• Santotherm Mitsubishi Japão • ClophenBayer Alemanha

• Orophene Deutsche Soda Verkm-VEB Alemanha • Pyralene, Phenoclor Prodolec França

• Fenclor, Apirolio Caffaro Itália

• Delorene, Delor, Hydelor outros fabricantes

• Aroclor, Therminol Monsanto USA

• Interteen Westinghouse ElectricUSA

• Pyranol, PyrenolGeneral Electric USA

• Chlorextol Allis-Chalmers USA

• DykanolCornell-Dubilier USA

• Noflamol Wagner Electric USA

• Sovol, Sovtol Orgsteklo, Orgsintez Rússia

• Kanechlor Kanegafuchi Japão

• Santotherm Mitsubishi Japão

• ClophenBayer Alemanha

• Orophene Deutsche Soda Verkm-VEB Alemanha

• Pyralene, Phenoclor Prodolec França

• Fenclor, Apirolio Caffaro Itália

• Delorene, Delor, Hydelor outros fabricantes

Outras denominações para o Askarel ( Trade Mark da Monsanto Chemical USA )

Em transformadores, o Askarel está sendo substituído por óleos sintéticos

isolantes à base de silicone, por tecnologias de isolação a seco , a partir de resinas termofixas de elevada rigidez dielétrica (epoxi) e por óleos isolantes vegetais

ecológicos (transformadores verdes )

Em transformadores, o Askarel está sendo substituído por óleos sintéticos

isolantes à base de silicone, por tecnologias de isolação a seco , a partir de resinas termofixas de elevada rigidez dielétrica (epoxi) e por óleos isolantes vegetais

(69)

• Aroclor, Therminol Monsanto USA • Interteen Westinghouse ElectricUSA

• Pyranol, Pyrenol General Electric USA • Chlorextol Allis-Chalmers USA

• DykanolCornell-Dubilier USA • Noflamol Wagner Electric USA

• Sovol, Sovtol Orgsteklo, Orgsintez Rússia • Kanechlor Kanegafuchi Japão

• Santotherm Mitsubishi Japão • ClophenBayer Alemanha

• Orophene Deutsche Soda Verkm-VEB Alemanha • Pyralene, Phenoclor Prodolec França

• Fenclor, Apirolio Caffaro Itália

• Delorene, Delor, Hydelor outros fabricantes

• Aroclor, Therminol Monsanto USA

• Interteen Westinghouse ElectricUSA

• Pyranol, PyrenolGeneral Electric USA

• Chlorextol Allis-Chalmers USA

• DykanolCornell-Dubilier USA

• Noflamol Wagner Electric USA

• Sovol, Sovtol Orgsteklo, Orgsintez Rússia

• Kanechlor Kanegafuchi Japão

• Santotherm Mitsubishi Japão

• ClophenBayer Alemanha

• Orophene Deutsche Soda Verkm-VEB Alemanha

• Pyralene, Phenoclor Prodolec França

• Fenclor, Apirolio Caffaro Itália

• Delorene, Delor, Hydelor outros fabricantes

Outras denominações para o Askarel ( Trade Mark da Monsanto Chemical USA )

Em transformadores, o Askarel está sendo substituído por óleos sintéticos

isolantes à base de silicone, por tecnologias de isolação a seco , a partir de resinas termofixas de elevada rigidez dielétrica (epoxi) e por óleos isolantes vegetais

ecológicos (transformadores verdes )

Em transformadores, o Askarel está sendo substituído por óleos sintéticos

isolantes à base de silicone, por tecnologias de isolação a seco , a partir de resinas termofixas de elevada rigidez dielétrica (epoxi) e por óleos isolantes vegetais

(70)

• O óleo vegetal isolante (OVI) além de atender às características dielétricas e refrigerantes apresenta algumas vantagens em relação ao óleo mineral isolante (OMI), principalmente, por ser considerado fluido de segurança, ser biodegradável , não inflamável e ser proveniente de fonte renovável. • A principal fonte vegetal utilizada atualmente para produção de óleo

vegetal, como líquido dielétrico na indústria de transformadores tem sido a Soja.

• O óleo vegetal isolante (OVI) além de atender às características dielétricas e refrigerantes apresenta algumas vantagens em relação ao óleo mineral isolante (OMI), principalmente, por ser considerado fluido de segurança, ser biodegradável , não inflamável e ser proveniente de fonte renovável. • A principal fonte vegetal utilizada atualmente para produção de óleo

vegetal, como líquido dielétrico na indústria de transformadores tem sido a Soja.

(71)

Triacilglicerol

gordura ou óleo

( Triacilglicerois )

ácidos graxos glicerol

Semente oleaginosa da Soja

(72)

• No entanto, a soja é uma das principais commodities do agronegócio brasileiro utilizada na indústria de alimentos, tanto humana como animal. • O Crambe (Crambe abyssinica ) surge neste contexto com elevado potencial

supridor de óleo vegetal isolante (OVI), sendo esta uma cultura inovadora no setor do agronegócio brasileiro, não compete com oleaginosas utilizadas na alimentação e também não ocupa terras agricultáveis que poderiam ser utilizadas para produção de alimentos (Soja).

• No entanto, a soja é uma das principais commodities do agronegócio brasileiro utilizada na indústria de alimentos, tanto humana como animal.

• O Crambe (Crambe abyssinica ) surge neste contexto com elevado potencial

supridor de óleo vegetal isolante (OVI), sendo esta uma cultura inovadora no setor do agronegócio brasileiro, não compete com oleaginosas utilizadas na alimentação e também não ocupa terras agricultáveis que poderiam ser utilizadas para produção de alimentos (Soja).

(73)

• O primeiro protótipo de transformador preenchido com óleo

vegetal foi instalado em 1996.

• Desde então, mais de 250.000 transformadores de distribuição

(transformadores de potência, são mais de 500) já foram

instalados, em vários países.

• No Brasil, a concessionária de energia elétrica CPFL, implantou o

Projeto “Transformador Verde”, que utiliza o óleo isolante vegetal

ENVIROTEMP®FR3™, fabricado pela Cooper Power Systems.

• O primeiro protótipo de transformador preenchido com óleo

vegetal foi instalado em 1996.

• Desde então, mais de 250.000 transformadores de distribuição

(transformadores de potência, são mais de 500) já foram

instalados, em vários países.

• No Brasil, a concessionária de energia elétrica CPFL, implantou o

Projeto

“Transformador Verde”,

que utiliza o óleo isolante vegetal

(74)

• Transformador (verde) (25 MVA) instalado na subestação da

concessionária de energia CEMIG, preenchido com óleo

isolante vegetal BIOTEMP®, produzido pela ABB (138kV)

• Transformador

(verde)

(25 MVA) instalado na subestação da

concessionária de energia CEMIG, preenchido com óleo

Referências

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