Detecção de descargas parciais em condutores elétricos utilizando redes de Bragg em fibra ótica

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Vendruscolo, Ricardo
• Orientador(a): Dreyer, Uilian José
• Banca de defesa: Pelegrin, Jessé de , Sousa, Kleiton de Morais , Dreyer, Uilian José
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Tecnológica Federal do Paraná; Curitiba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Sistemas de Energia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Descargas elétricas; Fibras ópticas; Condutores elétricos; Detectores; Refração; Electric discharges; Optical fibers; Electric conductors; Detectors; Refraction
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
• Link de acesso: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30191

Descargas parciais (DP) caracterizam-se por sinais de alta tensão, que ocasionam a passagem de corrente por um meio isolante. Ocorrem, geralmente, por falhas em componentes isolantes em circuitos de média e alta tensão, gerando problemas de fuga de corrente em condutores, em conexões, internamente em motores de grande porte, transformadores, dentre outros. Uma característica deste fenômeno é a presença de vibração acústica, além da variação de temperatura do meio onde ele ocorre. Neste trabalho é apresentado um estudo destas características utilizando redes de Bragg em fibra ótica (Fiber Bragg Gratings – FBG), interrogadas a uma taxa de amostragem de 6 kHz. A medição foi feita com uma FBG alocada em contato com um cabo de cobre com seção de 35 mm² e isolação XLPE, exposto à DP. Foi utilizado um arranjo experimental, onde foi emulada a ocorrência de Dps utilizando uma bobina de ignição. Foram emuladas três distâncias para a ocorrência das Dps, sendo elas 6mm ,12mm e 18mm. Logo, três níveis diferentes de DP puderam ser monitorados pela FBG. Foi possível mensurar uma variação de vibração acústica que ficou entre 2 e 15 Micro Strain. Em relação a temperatura captada, foi possível mensurar variações entre 0,5° C e 4°C. Os resultados indicam que a FBG com sua sensibilidade cruzada a temperatura e deformação possui a capacidade de identificar a quantidade de DP existentes nas distâncias de 12 mm e 18 mm devido à deformação dinâmica causada pela DP. Também é possível determinar a duração dessas descargas devido ao aumento de temperatura ocasionado. Já na distância de 6 mm, devido à frequência maior da ocorrência das Dps, não foi possível identificar o número de Dps, somente o aumento de temperatura ocasionado. Sendo assim, as FBGs podem ser usadas para detectar determinados tipos de Dps, mesmo operando a uma taxa de aquisição de 6 kHz.