Avaliação do Comportamento Dielétrico de Isoladores de Média Tensão Frente à Sobretensões Induzidas de Origem Atmosférica.

Abstract

Este trabalho tem como objetivo avaliar a suportabilidade dielétrica de isoladores de porcelana, utilizados em redes aéreas distribuição de 15 e 25 kV, mediante formas impulsivas não padronizadas. Para este propósito, utiliza-se a tensão disruptiva crítica – U50%, como parâmetro de avaliação da suportabilidade mediante impulsos. A tensão U50% é normalmente obtida para a forma padronizada 1,2 x 50 μs, que tem como objetivo representar as solicitações impostas por sobretensões atmosféricas, originadas por descargas diretas nos condutores de fase ou nos cabos de blindagem de uma linha aérea. Por outro lado, as sobretensões induzidas devido a descargas atmosféricas indiretas não possuem forma típica, sendo suas características dependentes dos parâmetros da descarga, da topologia da rede, das características construtivas da linha e do solo. Desta forma, a fim de avaliar o efeito dos tempos de frente e cauda na tensão U50%, foram selecionadas 13 formas impulsivas não padronizadas, variando o tempo de frente de 0,5 a 10 μs e o tempo de cauda de 5 a 50 μs. Os isoladores foram ensaiados através do método dos acréscimos e decréscimos, nas condições a seco e sob chuva, bem como nas polaridades positiva e negativa. As comparações entre as tensões U50% para formas não padronizadas e para a forma padrão 1,2 x 50 μs permitem identificar a influência dos tempos de frente e cauda nos resultados. Os resultados mostram que a forma padrão é representativa de sobretensões com tempos de frente lentos (2,9 a 10μs), confirmando sua utilização em ensaios dielétricos e estudos computacionais que envolvem descargas atmosféricas indiretas. Considerando a coordenação de isolamento, na qual a avaliação da suportabilidade dos isoladores nas condições a seco e sob chuva é necessária, os resultados mostram que a tensão U50% para cada forma avaliada na condição a seco, polaridade positiva, é representativa das demais condições de ensaio. Neste caso, tem-se em geral, o menor nível de suportabilidade para os isoladores. Além disso, observa-se um aumento mais pronunciado da tensão U50% para os isoladores do tipo pino considerando frentes rápidas e padronizadas, quando comparada com a tensão U50% para a forma 1,2 x 50 μs. Este aumento de suportabilidade indica não haver prejuízo para coordenação de isolamento em redes de distribuição que utilizam os isoladores ensaiados.