Contribuição ao desenvolvimento de um laboratório de arcos elétricos para a medição da energia incidente
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Data
2022-08-09Primeiro coorientador
Bernardon, Daniel Pinheiro
Primeiro membro da banca
Morais, Adriano Peres de
Segundo membro da banca
Bottaro, Márcio
Metadata
Mostrar registro completoResumo
O arco elétrico é um evento de comportamento estocástico ocasionado pela ruptura da rigidez dielétrica entre dois ou mais condutores, a partir de condições que favoreçam o seu surgimento. O seu alto potencial destrutivo e a energia incidente decorrente geram elevados riscos elétricos a equipamentos e trabalhadores. Dada a gravidade deste evento, desde 1980, houve um aumento de pesquisas e ensaios laboratoriais no tema, que incidiram em uma melhor compreensão do fenômeno e que permitiram que fossem criados modelos matemáticos para a estimação da energia incidente, que possibilitaram o surgimento de medidas de segurança mais efetivos contra esses eventos. Ademais, foram criadas normas relacionadas ao assunto, como a IEEE Std 1584-2018 e a NFPA 70E, no âmbito internacional, além de uma abordagem superficial em normas nacionais, como as NR-6, NR-10 e a ABNT NBR 16384:2020. Apesar disso, devido à grande complexidade técnica e custos de implementação associados, ainda há poucos laboratórios de altas correntes no mundo que realizam pesquisas técnicas relacionadas aos arcos elétricos. Considerando as diversas situações que podem culminar em um arco elétrico, ainda há pontos a serem esclarecidos que não são diretamente abordados nas normas vigentes, como condições ambientais (por exemplo: umidade), além de configurações e espaçamentos entre eletrodos mais diversif icadas. Assim, foi construído no Instituto de Redes Inteligentes (INRI) da UFSM, em parceria com o grupo CPFL Energia, um laboratório com estrutura para gerar elevadas correntes de curto-circuito para ensaios de arcos elétricos. A estrutura do laboratório permite estabelecer o arco elétrico e controlar a sua extinção para tempos de até dois segundos, e dentre seus equipamentos, destacam-se um transformador trifásico de 5 MVA e três reatores monofásicos capazes de controlar os níveis das correntes de curto-circuito, além de um sistema de medição de energia incidente que envolve calorímetros com discos de cobre e uma câmera termográfica de alta velocidade para o registro de aumento de temperatura nos calorímetros. Os resultados encontrados certificam que o laboratório possui a capacidade de realizar ensaios de arcos elétricos de maneira segura através dos procedimentos laboratoriais adotados, e que o sistema de medição implementado consegue estimar a energia incidente de maneira confiável, para que no horizonte seja possível explorar questões que não são abordadas nas principais referências normativas atuais.
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