NOSSOS CLIENTES
FÁBRICAS PARCEIRAS
PORCELANA:
SPIW
VIDRO TEMPERADO:
Global Group
BORRACHA DE SILICONE:
Xiang Yuan Electrical Equipment
CONFIABILIDADE DOS ISOLADORES DE NÚCLEO
SÓLIDO EM RELAÇÃO ÀS OUTRAS TECNOLOGIAS
EM PORCELANA
Introdução
Situação Presente
Histórico
Tendências
Fundamento Teórico
Casos – 3 últimas
INTRODUÇÃO
SISTEMA ELÉTRICO
Foco na segurança
Foco na confiabilidade
Foco em competitividade
PAUTA: Discussão de
desempenho de
isoladores de porcelana
ao longo de sua vida útil
Somos responsáveis pela entrega de
energia – insumo dos mais básicos
SITUAÇÃO PRESENTE
SISTEMAS DE TRANSMISSÃO
Em LTs– vidro 90 %
Em SEs – 3 tipos:
Antigas:
Cap and Pin (TR53,TR140, etc.)
Atuais:
Multicorpo ≥ 345 kV
Monocorpo e multicorpo < 345 kV
HISTÓRICO
Locke Insulators introduziu o cap and
pin de pedestal em
1911
Fizeram uso de isoladores multicorpo
para SEs
Ambos os tipos construídos sob
mesmos princípios
Década de 60 – tecnologia
de controle de temperatura
de fornos
Década de 90 – Somente
fabrica monocorpo
Isoladores com cimento
entre as porcelanas
apresentam expansão do
cimento → Falha mecânica
e elétrica
Problemas com crescimento da junta de cimento
Solução: troca por isoladores de núcleo sólido
A porcelana possui resistência à compressão 16
vezes maior do que à tração
Problemas ocorridos por causa do “sanduíche” de
porcelana e cimento → expansão cimento
Isoladores eram feitos com o “sanduíche” por causa da
limitação da tecnologia em cerâmica até
1940 –
era difícil queimar grandes corpos de porcelana. [1940
– 2013 = 73 anos]
USA HOJE SOMENTE ISOLADORES DE
NÚCLEO SÓLIDO
Tendências
Isoladores cap and pin falham devido à expansão do
cimento
Quando usados para suporte em chaves seccionadoras
falham na hora de abrir a chave – perigo para o pessoal
da manutenção.
Quanto mais o tempo passa pior a confiabilidade do
sistema elétrico ao usar os isoladores cap and pin.
INTEGRIDADE DOS ISOALDORES É ESSENCIAL
PARA A CONFIABILIDADE DE QUALQUER
SISTEMA ELÉTRICO
Trocando isoladores de subestações antigas por
novos de núcleo sólido desde o ano 2000.
COPEL e CELESC– isoladores pino cimentado
(parecidos com cap and pin) abandonados por serem
perfuráveis. Núcleo sólido é imperfurável.
FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Artigo mais conclusivo - CEMENT GROWTH FAILURE MECHANISM
IN PORCELAIN SUSPENSION INSULATORS, E.A. Cherney and R.D. Hooton, IEEE
Transactions on Power Delivery, Vol. PWRD-2, No.1, January 1987.
- Quantidade de MgO (Periclase) é o responsável
primordial pela expansão do cimento - LONGA DURAÇÃO
- Quantidade de SO3 (Trióxido de Enxofre) é o responsável
pela expansão inicial do cimento - CURTA DURAÇÃO.
CIMENTAÇÃO NOS ISOLADORES
Item
Item
Nome
Nome
1 1
Câmpanula
Câmpanula
2
3
4
2
3
4
5 5
Dielétrico
Saia de Porcelana
Cimento
Cimento
Cimento
Amortecedor
PinoPino
Material
Material
Ferro maleável, ferro dutil ou aço, zincado a
Ferro maleável, zincado a quente
quente
Porcelana aluminosa
Porcelana
Cimento Sulfuroso
Portland
Cimento Portland
Cortiça ou Cartão
Ferro
maleável,
zincado
a quente
Ferro
maleável
ou dutil,
zincado
a quente
ANÁLISE CRÍTICA
Empresas do mundo inteiro apresentaram problemas com
relação à expansão do cimento
Houve troca dos isoladores defeituosos por isoladores de
núcleo sólido
Existem planos de substituição vigentes para antigas
instalações, hoje são colocados SOMENTE isoladores
monocorpo de núcleo sólido.
A teoria confirma os problemas vividos na prática.
Existe já uma solução viável tecnicamente e
economicamente.
POR QUE NÃO USAR ISOLADORES MAIS
MODERNOS COM MENORES TAXAS DE FALHAS
A UM PREÇO COMPETITIVO? POR QUE
ARRISCAR A CONFIABILIDADE DO SISTEMA?
SOLUÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO
Catálogo Grantel Equipamentos com isoladores de
núcleo sólido a serem usados para substituir cap and
pin e monocorpo.
O controle da cimentação foi descartado devido ao
grande número de variáveis que pode afetar o cimento
na fabricação.
VANTAGENS ISOLADORES DE NÚCLEO SÓLIDO
EM RELAÇÃO AO CAP AND PIN [NGK-LOCKE]
Não existem ferragens ou cimento
internamente – porcelana mais
resistente à compressão do que à tração
São à prova de perfuração
Menos suscetíveis a danos por
vandalismo
As características elétricas derivam da
separação entre as ferragens
Obrigado!
Equipe Grantel Equipamentos