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dc.creatorBacin, Pedro de Oliveira
dc.date.accessioned2022-09-21T12:59:07Z
dc.date.available2022-09-21T12:59:07Z
dc.date.issued2022-08-09
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/26218
dc.description.abstractThe arc flash is an event of stochastic behavior caused by the rupture of the dielectric strength between two or more conductors, from conditions that favor its appearance. Its high destructive potential and the resulting incident energy generates a high electrical risks to equipments and workers. Given the severity of this event, since 1980, there has been an increase in research and laboratory tests in the subject, which focused on a better understanding of the phenomenon and which allowed the creation of mathematical models for the estimation of incident energy, which enabled the arising of more effective safety measure against these events. Also, standards related to the subject were created, such as IEEE Std 1584-2018 and NFPA 70E, at the international ambit, and national standards, such as NR-6, NR-10 and ABNT NBR 16384:2020, with a more supperficial approach. Despite this, due to the great technical complexity and associated implementation costs, there are still few high-current laboratories in the world that carry out technical research related to electric arcs. Considering the different situations that can culminate in an arc f lash, there are still points that need to be clarified and that are not directly addressed in the current regulations, such as weather conditions (for example: humidity), besides more diversified configurations and gaps between electrodes. Thus, a laboratory with a structure to generate high short-circuit currents for arc flash tests was built at the Institute of Intelligent Networks (INRI) of UFSM, in a partnership with CPFL Energy group. The structure of the laboratory makes possible to establish the arc flash and control its extinction for times up to two seconds, and among its equipments, stands out a threephase transformer of 5 MVA and three single-phase reactors capable of controlling the levels of short-circuit currents, furthermore an incident energy measurement system that involves calorimeters with copper discs and a high-speed thermographic camera to record the temperature increase in the calorimeters. The results found certify that the laboratory succed to perform safely arc flash tests through the adopted laboratory’s procedures, and that the implemented measurement system can reliably estimate the incident energy, in order that on the horizon it will be possible to explore issues that are not addressed in the main current normative references.eng
dc.description.sponsorshipFundação de Apoio à Tecnologia e Ciência, FATEC, Brasilpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectArco elétricopor
dc.subjectEnergia incidentepor
dc.subjectLaboratório de altas correntespor
dc.subjectIEEE Std 1584-2018por
dc.subjectProcedimentos laboratoriaispor
dc.subjectArc flasheng
dc.subjectIncident energyeng
dc.subjectHigh-current laboratoryeng
dc.subjectLaboratory procedureseng
dc.titleContribuição ao desenvolvimento de um laboratório de arcos elétricos para a medição da energia incidentepor
dc.title.alternativeContribution to the development of an arc flash laboratory for incident energy measurementeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO 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.por
dc.contributor.advisor1Marchesan, Tiago Bandeira
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2318413245910780por
dc.contributor.advisor-co1Bernardon, Daniel Pinheiro
dc.contributor.referee1Morais, Adriano Peres de
dc.contributor.referee2Bottaro, Márcio
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/6011306806994832por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Elétricapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Elétricapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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