Desenvolvimento de Protótipos e Avaliação do desempenho de Invólucros de PEAD para aplicação em Para-raios de Distribuição.

Abstract

Os para-raios são equipamentos elétricos amplamente utilizados na proteção do sistema elétrico contra sobretensões. Atualmente, os supressores de surtos, empregados em redes de distribuição de média tensão, têm seus invólucros constituídos por materiais poliméricos, sendo os tipos mais comuns as borrachas de silicone, etileno propileno (EPR), etileno propileno dieno (EPDM) e suas blendas. Entretanto, os dielétricos poliméricos atualmente utilizados são susceptíveis a degradação devido ao ácido nítrico, gerado pelo efeito corona na presença de umidade, e ao ácido sulfúrico, presente em chuvas ácidas. Outro ponto relevante se refere aos custos de aquisição dos materiais isolantes, em específico, a borracha de silicone, que apresenta valores relativamente elevados comparados com o polietileno de alta densidade (PEAD). Neste sentido, além de apresentar vantagens econômicas, o PEAD apresenta também desempenho satisfatório na presença de ácidos nítrico e sulfúrico. Adicionalmente, o polietileno de alta densidade é passível de reciclagem, fato não observado nos materiais atualmente utilizados como invólucros de para-raios. Desta forma, este trabalho tem por objetivo avaliar a aplicabilidade do PEAD na fabricação de invólucros de para-raios de distribuição. Para tanto, foram produzidos diversos protótipos de para-raios de PEAD e, posteriormente, ensaiados de acordo com os critérios definidos na norma IEC 60099-4. Os resultados dos ensaios realizados foram balizando as modificações propostas nos invólucros dos protótipos, sendo que desempenhos satisfatórios foram alcançados através da utilização do PEAD plastificado. Os para-raios com invólucros de PEAD plastificado apresentaram uma redução dos custos totais de fabricação em torno de 20%, comparando com os para-raios de invólucros em borracha de silicone. Em relação ao preço médio dos para-raios poliméricos atuais, como os constituídos por silicone, EPR, EPDM e suas blendas, observou-se uma redução dos preços da ordem de 15%. Portanto, os para-raios de PEAD plastificado são atrativos tanto do ponto de vista técnico quanto econômico. Atualmente, mais de três mil unidades dos para-raios de PEAD plastificado foram produzidas pela empresa PLP e parte se encontra instalada nas redes de distribuição da concessionária de energia AES Sul. Os resultados da operação vêm indicando bom desempenho destes novos supressores de surtos, sugerindo um produto promissor para o mercado de distribuição de energia elétrica.