Cabos cobertos: metodologia para a determinação da espessura da cobertura e estudo de critérios de proteção contra descargas atmosféricas.
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| Publication Date: | 1997 |
| Format: | Master thesis |
| Language: | por |
| Source: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Download full: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-06112024-110342/ |
Summary: | Os cabos cobertos vêem encontrando crescentes aplicações nas redes aéreas de distribuição, devido as suas vantagens em relação aos condutores nus e seu menor custo comparativamente aos cabos isolados. A definição da espessura da cobertura para uma determinada classe de tensão tem sido empiricamente ou baseada em experimentos de validade restrita, não havendo concordância entre os valores adotados em diversos países. Neste trabalho consideraram-se dois modelos para o dimensionamento da espessura da cobertura: Wiebull e tensão de início de descargas parciais (segundo Cheng). Como estes cabos não confinam o campo elétrico, uma primeira dificuldade na aplicação de qualquer modelo é determinar as solicitações existentes sobre acobertura, o que foi feito através do cálculo numérico de gradientes pelo método dos elementos finitos, para situações típicas de instalação. Combinando estes valores com os resultados experimentais das propriedades requeridas pelos modelos eadição arbitrária de uma constante às espessuras calculadas para levar em conta a abrasão, a metodologia foi aplicada com sucesso a algumas simulações. Outros critérios como capacidade de condução de corrente, dimensionamento mecânico de linhasaéreas ou correntes circulantes na rede foram também investigados, mas são inadequados para o dimensionamento da cobertura. O comportamento sob tensões de impulso atmosférico foi igualmenteanalisado, incluindo a modelagem do campo elétrico entre um cabo coberto e um nu afastados, sem, contudo, obter uma conclusão sobre a relevância desta solicitação para o dimensionamento da cobertura dos cabos. |
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Cabos cobertos: metodologia para a determinação da espessura da cobertura e estudo de critérios de proteção contra descargas atmosféricas.Untitled in englishAtmospheric discharges (Protection)Cabos cobertosCovered cablesDescargas atmosféricas (Proteção)Os cabos cobertos vêem encontrando crescentes aplicações nas redes aéreas de distribuição, devido as suas vantagens em relação aos condutores nus e seu menor custo comparativamente aos cabos isolados. A definição da espessura da cobertura para uma determinada classe de tensão tem sido empiricamente ou baseada em experimentos de validade restrita, não havendo concordância entre os valores adotados em diversos países. Neste trabalho consideraram-se dois modelos para o dimensionamento da espessura da cobertura: Wiebull e tensão de início de descargas parciais (segundo Cheng). Como estes cabos não confinam o campo elétrico, uma primeira dificuldade na aplicação de qualquer modelo é determinar as solicitações existentes sobre acobertura, o que foi feito através do cálculo numérico de gradientes pelo método dos elementos finitos, para situações típicas de instalação. Combinando estes valores com os resultados experimentais das propriedades requeridas pelos modelos eadição arbitrária de uma constante às espessuras calculadas para levar em conta a abrasão, a metodologia foi aplicada com sucesso a algumas simulações. Outros critérios como capacidade de condução de corrente, dimensionamento mecânico de linhasaéreas ou correntes circulantes na rede foram também investigados, mas são inadequados para o dimensionamento da cobertura. O comportamento sob tensões de impulso atmosférico foi igualmenteanalisado, incluindo a modelagem do campo elétrico entre um cabo coberto e um nu afastados, sem, contudo, obter uma conclusão sobre a relevância desta solicitação para o dimensionamento da cobertura dos cabos.Covered cables are founding increasing applications on overhead distribution networks, due to their advantages in relation to bare conductors and their lower cost in comparison with insulated cables. The definition of covering thickness for a certain voltage class have been made empirically or based on experiments of restricted validity, without agreement among the adopted values in different countries. Two models for designing the covering thickness have been considered in this work: Weibull and partial discharge inception voltage (according to Cheng). Since these cables do not control the electric field, a first difficulty is to determine the existing stresses on the covering for applying any model, which has been done through the numerical calculation of gradients by the finite element method for typical installation situations. The methodology has been successfully applied to some simulations by combining such values with experimental results of the properties required by the models and an arbitrary addition of a constant to the calculated thicknesses in order to take into account the abrasion. Other criteria like current carrying capacity, mechanical design of aerial lines or circulating currents have been investigated also, but they are unsuitable to the covering design. The behavior under lightning impulse voltages has been analyzed as well, including the modelling of the electric field between a covered and bare conductor spaced apart one from the other, however without a conclusion about the relevance of such a stress for designing the cable covering.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPJardini, José AntonioCunha, Antonio Paulo da1997-12-15info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3143/tde-06112024-110342/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-11-06T13:08:01Zoai:teses.usp.br:tde-06112024-110342Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-11-06T13:08:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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