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Universidade Federal de Pernambuco
Centro de Tecnologia e Geociências
Curso de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica
DIEGO SOARES LOPES
DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO AO LONGO DE UM ISOLADOR ANTIPOLUIÇÃO
Recife, PernambucoJulho de 2014
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DIEGO SOARES LOPES
DISTRIBUIÇÃO DE TENSÃO AO LONGO DE UM ISOLADOR ANTIPOLUIÇÃO
Atividade da disciplina de Transmissão de
energia elétrica no programa de pós-graduação em Engenharia Elétrica da Universidade Federal de Pernambuco.
Professor:
Professor José Maurício de Barros Bezerra, Doutor.
Recife, PernambucoJulho 2014
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SUMÁRIO1 Introdução.............................................................................................................................................4
1.1 Descrição da Atividade................................................................................................................4
2 Desenvolvimento..................................................................................................................................5
2.1 Modelagem do Isolador................................................................................................................5
2.2 Resultados....................................................................................................................................6
3 Conclusão..............................................................................................................................................9
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1 INTRODUÇÃO
1.1 DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE
Desenvolver simulações utilizando o método de elementos finitos, através da
utilização do PDE Tool, para observação da distribuição de tensão ao longo de um
isolador antipoluição e suas diferenças quando comparado os isoladores de vidro
convencionais.
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2 DESENVOLVIMENTO
2.1 MODELAGEM DO ISOLADOR
O isolador antipoluição é mostrado na figura 1, consideramos que as construções
do pino, campânula e das argamassas serão as mesmas do isolador apresentado no
documento de especificação desta atividade, sendo assim apenas o vidro precisou
realmente ser modelado geometricamente.
Figura 1 - Exemplo de Isolador antipoluição
Primeiramente desenhamos o isolador da figura 1 utilizando o software
autoCAD, e em seguida obtivemos uma série de pontos suficientes para que o mesmo
fosse desenhado pela rotina que nos foi passada para realização desta atividade .
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Figura 2 - Isolador antipoluição no PDE tool
Em seguida realizamos o roteiro apresentado no documento que especifica esta
atividade para obtenção das curvas de distribuição de tensão ao longo do isolador.
2.2 RESULTADOS
Em seguidas são apresentadas as curvas de relativas a distribuição de tensão ao
longo do isolador anti-poluição.
Figura 3 - Equipotenciais entre 5500v e 7500v (100 em 100 volts)
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Figura 4 - Equipotenciais entre 7500v e 10000v (100 em 100 volts)
Figura 5 - Equipotenciais entre 10000v e 20000v(500 em 500 volts)
Figura 6 - Equipotenciais entre 20000v e 32000v (500 em 500 volts)
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Após a realização da rotina para obtenção da distribuição de tensão ao longa do
isolador antipoluição exportamos os resultados para adquirimos a curva de percentual
de tensão aplicada ao longo da superfície do isolador.
Figura 7 - Percentual da tensão aplicada no isolador ao longo de sua superfície
Onde:
Estrelas vermelhas - Isolador Antipoluição
Estrelas verdes - Isolador comum
Quadrados azuis - Resultados obtidos do isolador mensionado no PROJECT
EHV
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3 CONCLUSÃO
Como previsto a concentração de superfícies equipotenciais de maior valor de
tensão são encontradas próximas ao pino do isolador. Comparando o gráfico de
distância medida ao longo da superfície a partir da campânula até o pino, e o percentual
da tensão aplicada obtido neste experimento com o isolador antipoluição com o mesmo
gráfico mostrado no documento que especifica essa atividade (para um isolador comum)
percebemos que o percentual da tensão aplicada cai mais bruscamente no isolador
antipoluição a medida que nos distanciamos do pino no isolador antipoluição, o que nos
mostra que há uma leve melhora na distribuição das superfícies equipotenciais no
isolador antipoluição, comparando com o isolador normal.
Pode-se notar também no gráfico da figura 7 que quando se compara a curva
obtida neste experimento, curva representada pelas estrelas vermelhas, com a curva que
corresponde ao isolador comum, curva representada pelas estrelas verdes, percebemos
que no intervalo de 150mm a 250mm aproximadamente ocorre um menor percentual de
tensão nessa região do isolador. Isso ocorre pois esse intervalo é justamente onde ocorre
a mudança da geometria do isolador tornando o ponto mais distante do pino, assim
diminuindo a intensidade do campo elétrico nessa região do isolador.
Então através deste experimento podemos mostrar que a geometria do vidro de
um isolador pode ajudar na melhora da distribuição de tensão ao longo do mesmo.
Devido a essa geometria o isolador antipoluição possui uma menor probabilidade de
abertura de um arco elétrico quando sujeito a poluição e umidade do que um isolador
comum.
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