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Estudo dos efeitos do ozônio gerado durante os ensaios de equipamentos de linha viva sobre os materiais poliméricos.

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Apresentação em tema: "Estudo dos efeitos do ozônio gerado durante os ensaios de equipamentos de linha viva sobre os materiais poliméricos."— Transcrição da apresentação:

1 Estudo dos efeitos do ozônio gerado durante os ensaios de equipamentos de linha viva sobre os materiais poliméricos

2 Core Business Geração Transmissão Distribuição Comercia- lização Non Core Telecomuni- cações Distribuição de Gás Natural SaneamentoEngenharia

3 Localização

4 Copel Distribuição Km de linhas de distribuição. 351 subestações MVA de potência instalada localidades atendidas 393 municípios atendidos consumidores 292 agências e postos de atendimento 117 postos de atendimento a abrir em 15/9

5 Copel Distribuição 5 5 Regionais subdivididas em 20 DSMs

6 Associados

7 Estrutura CEHPAR SEDE LAME LEME LAC

8 Introdução A Copel realiza ensaios periódicos nos equipamentos de linha viva utilizados pelos seus eletricistas em laboratórios próprios. Observa-se após o dia de trabalho que o odor do ozônio no ambiente de ensaio é considerável. Este ponto foi o elemento motivador desta pesquisa, que objetivou: a) Levantar os níveis de ozônio gerados sobre os equipamentos e ambiente durante a realização dos ensaios elétricos; b) Estudar os efeitos da interação destes níveis com os materiais dos equipamentos e realizar ampla revisão bibliográfica dos efeitos da inalação do ozônio; c) Estudar/propor técnicas ou metodologias para a redução destes níveis de ozônio.

9 Altamente oxidante Eletrodos Alta tensão Ar Corona O3O3 Degrada os materiais Pode causar desconforto Geração do ozônio durante os ensaios Alta tensão e eletrodos geram descargas corona que fornecem a energia necessária para que o oxigênio presente no ar forme o ozônio. Introdução

10 Materiais Materiais avaliados LençolCobertura circular Cobertura de condutor Luva

11 Determinação da quantidade de ozônio gerado durante os ensaios periódicos: Realizado nas cinco regionais da Copel sobre o material e ambiente; Destes resultados foram determinados os valores de O 3 usados no envelhecimento dos materiais. Pontos de coleta do nível de ozônio gerado durante a realização de ensaio periódico no material e ambiente. Métodos

12 Envelhecimento em câmara de ozônio Concentração de ozônio na câmara: 30 ppm Tempos de exposição: 30, 45, 120 e 240 min sem deformação mecânica 15, 30 e 45 min com deformação mecânica Dispositivo utilizado para deformar as amostras elastoméricas a serem expostas ao ozônio Corpo de prova de polietileno curvado em U para envelhecimento na câmara de ozônio Métodos

13 As amostras foram avaliadas por: Tração à Ruptura Microscopia Óptica Microscopia Eletrônica de Varredura Resistência Superficial e Volumétrica Métodos

14 Simulação em software especialista dos ensaios elétricos Objetivou a determinação dos pontos dos ensaios onde ocorre a maior intensificação do campo elétrico. Métodos

15 Resultados a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min. a) b) c) d) Imagens de microscopia óptica das amostras do lençol com deformação mecânica

16 a) b) c) d) a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min. Imagens de microscopia óptica das amostras do lençol com deformação mecânica e com proteção de graxa de silicone Resultados

17 Imagens de microscopia óptica das amostras da luva com deformação mecânica a) b) c) d) a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min. Resultados

18 a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. Imagens de MEV da superfície das amostras do lençol sem deformação mecânica a) b) c) d) e) Resultados

19 Imagens de MEV da superfície das amostras do lençol sem deformação mecânica e com proteção de graxa de silicone a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. a) b) c) d) e) Resultados

20 Imagens de MEV da superfície das amostras da luva sem deformação mecânica a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. a) b) c) d) e) Resultados

21 Variação das propriedades mecânicas em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de luva e lençol. Alongamento à rupturaTensão máxima Resultados

22 Variação das propriedades mecânicas em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de cobertura circular e de condutor Alongamento à rupturaTensão de ruptura Resultados

23 Resistência superficialResistência volumétrica Variação da resistência superficial e volumétrica em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de lençol. Resultados

24 Resistência superficialResistência volumétrica Variação da resistência superficial e volumétrica em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de cobertura circular Variação da resistência superficial e volumétrica em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de cobertura circular. Resultados

25 Redução do nível de ozônio gerado nos ensaios de ferramentas de linha viva Foram desenvolvidas e apresentadas à concessionária, novas metodologias e arranjos para os ensaios de luvas, mangas, lençóis isolantes, coberturas rígidas circulares e de condutor, e varas de manobra. Estes arranjos foram aplicados em ensaios de rotina e constatou-se redução significativa na concentração de ozônio. Para luvas isolantes o valor foi reduzido de 30 ppm para 3 ppm. No caso de lençóis isolantes e coberturas rígidas obteve-se redução de 30 ppm para 0,1 ppm e 50 ppm para 5 ppm. Para as varas de manobra a redução foi menos significativa, passando de 2 ppm nos ensaios em AC convencionais para 1ppm com a nova metodologia proposta. Resultados

26 Ambiente de ensaio com exaustão e ventilação, isolado da área onde se encontra o técnico que realiza o ensaio. Resultados

27 Conclusões A borracha natural utilizada na confecção de equipamentos de manutenção de linha viva, quando, exposta ao ozônio sem tensão mecânica apresentou degradação superficial e microfissuras. Envelhecido sob esforço mecânico apresentou fissuras macroscópicas alteração nas as propriedades mecânicas. O polietileno é pouco afetado pela ação do ozônio. Para prolongar a vida útil e minimizar os efeitos de degradação provocados pelo ozônio, foram desenvolvidos arranjos de ensaio que reduziram a geração de descargas corona, bem como a concentração do gás. Foi apresentada uma forma simples de se evitar a inalação do ozônio pelos ensaiadores, bem como reduzir a interação do ozônio com os materiais durante a realização dos ensaios periódicos.

28 Agradecimentos e contatos À ANEEL, Copel e LACTEC; Ao CNPq pelo benefício da Lei 8010/90. Ao CNPq pelo benefício da Lei 8010/90. Contatos dos Autores: Anselmo Pombeiro: Marilda Munaro: Edemir Luiz Kowalski: Rafael Pires Machado:


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