Projeto 0068-019/2003 – Estudo experimental da ruptura de cabos de transmissão de energia devido a fadiga Coordenador: Jorge Luiz de Almeida – Universidade de Brasília / FINATEC Gerente do Projeto: Francisco José S. de Siqueira - TEL Duração: 24 meses (dez/2003 a nov/2005) Propriedade Intelectual: espaçadores, no que se refere ao fenômeno da fadiga por fretting. As diversas variáveis que interferem no fenômeno podem ser modificadas conforme o intuito da pesquisa, como modificações no ângulo de mergulho do cabo, tensionamento (EDS), tipo de cabo, espaçador, grampo, etc. Objetivos: O projeto teve por objetivo desenvolver um trabalho experimental que permita obter informações sobre a resistência à fadiga de cabos condutores de energia, assim como propor soluções para prolongar a vida útil destes cabos, visando o desenvolvimento de uma análise de confiabilidade em linhas de transmissão. Como resultado direto destas atividades espera-se contribuir para uma melhoria na confiabilidade no sistema de distribuição de energia, evitando-se assim falhas inesperadas de cabos com conseqüente interrupção no fornecimento. Há de se considerar que essa fase possui o objetivo único de identificar os modos preferenciais de falha e de quantificar o efeito das variáveis que os caracterizam. Com base nesses resultados é que serão propostos em projetos futuros novos modelos de confiabilidade em linhas de transmissão. Benefícios: Buscou-se a obtenção de um espaço físico e instalações necessárias para a acomodação de uma bancada de ensaios, construída conforme as recomendações da CIGRÉ, permitindo uma padronização dos testes e atendendo à solicitação de empresas do setor de energia, como a CTEEP e de fabricantes de cabos para a geração de um banco de dados de fadiga para os mais diversos tipos de montagem grampo/cabo de transmissão. Figura 1: Controle do sistema de excitação dos cabos Resultados: A implementação do projeto possibilitou uma melhor compreensão dos fenômenos físicos envolvidos, determinando-se a possibilidade de ocorrência do fenômeno da fadiga em regiões mais susceptíveis a falhas dessa natureza e agir preventivamente, evitando-se ocorrências, tais como a ruptura e queda de cabos. Podemos contar com um dispositivo capaz de fornecer informações seguras em caso de necessidade de retracionamento, repotenciação ou outros estudos que pretendam analisar o comportamento de cabos elétricos em conjunto com os mais diversos tipos de grampos e/ou 1 Figura 4: Sistema de detecção de falha do cabo com o principio de funcionamento pela rotação do cabo Figura 2: Detalhe da montagem do grampo de suspensão Valor Investido: R$ 373.310,00 Produção Acadêmica: ARAÚJO, J. A. ; SUSMEL, Luca ; TAYLOR, David ; FERRO, Júlio César Torres ; FERREIRA, Jorge Luiz de Almeida – “On the prediction of high cycle fretting fatigue strength, theory of critical distances vs. hot spot approach”. Engineering Fracture Mechanics, v. 75, p. 17631778, 2008. ARAÚJO, J. A. ; MARTINS, Luiz Homero Lopes ; FERRO, Júlio César Torres ; FERREIRA, Jorge Luiz de Almeida ; SUSMEL, Luca . “A NOTCH METHODOLOGY TO ESTIMATE FRETTING FATIGUE STRENGTH”. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, v. XXIX, p. 76-84, 2007 BERNARDO, Alessandro Tavares da Silva ; MAMIYA, Edgar Nobuo ; ARAÚJO, J. A. “Proposition of Finite Element Based Approach to Compute the Size Effect in Fretting Fatigue”. Tribology International, v. 39, p. 1123-1130, 2006. Figura 3: Fixação do grampo de ancoragem e da célula de carga ARAÚJO, J. A. ; MAMIYA, Edgar Nobuo – “The application of a mesoscopic scale approach in fretting fatigue”. Revista Brasileira de Ciências Mecânicas, Brasil, v. XXV, n. 1, p. 46-50, 2003. HENRIQUES, A. M. D. ; PULINO FILHO, A. R. ; ARAÚJO, J. A. ; FERREIRA, Jorge Luiz de Almeida . “Bancada de Ensaios Mecânicos à Fadiga de Cabos Condutores de Energia”. In: XII ERIAC - Encontro Regional Iberoamericano do 2 Cigré, 2007, Foz do Iguaçu. Anais do XII ERIAC, 2007. v. 1. p. 1-6. 16o Congresso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2006. v. 1. p. 1-10. MARTINS, Luiz Homero Lopes ; ARAÚJO, J. A. ; FERRO, Júlio César Torres . “Fretting fatigue and theory of critical distance: line and point methods applied on prediction of fatigue strength fo cylindrical contacts under a partial slip regime”. In: 19th International Congress of Mechanical Engineering, 2007, Brasília. Proceedings of 19th International Congress of Mechanical Engineering. Rio de Janeiro : ABCM, 2007. v. 1 CDRO. p. 1-10. ARAÚJO, J. A. ; SUSMEL, Luca ; TAYLOR, David ; HOMERO, L. - “APPLICATION OF THE THEORY OF CRITICAL DISTANCE TO FRETTING” - In: 16th European Conference of Fracture, 2006, Alexandroupolis. Proceedings of the 16th European Conference of Fracture, 2006. v. 1. p. 1-8. FERREIRA, Jorge Luiz de Almeida ; ARAÚJO, J. A. ; HENRIQUES, A. M. D. ; MENIN, Eduardo César G ; SIQUEIRA, F. J. S. - “Previsão de curva de fadiga do cabo ACSR 636 MCM Grosbeak”. In: IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006, Recife. Anais do IV Congresso Nacional de Engenharia Mecânica, 2006. v. 1. p. 1-10. MARTINS, Luiz Homero Lopes ; ARAÚJO, J. A. . “UMA METODOLOGIA DE ENTALHE PARA ESTIMAR RESISTÊNCIA RESISTÊNCIA A FADIGA SOB CONDIÇÕES DE FRETTING”. In: 16o Congresso de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica, 2006, Uberlândia. Anais do 3