Papel Nomex utilizado em transformadores: avaliação das características e degradação térmica

Abstract

O envelhecimento dos transformadores está diretamente relacionado à degradação do sistema isolante elétrico, composto principalmente de papel e óleo isolante. Apesar do envelhecimento ser de ambos os materiais, a determinação da vida útil do equipamento está relacionada às características do papel, pois este se constitui como isolante primário do sistema e é de difícil substituição. Por este motivo, o estudo da influência dos diferentes parâmetros que provocam a degradação do papel e de métodos para avaliar o grau do seu envelhecimento, tem sido objeto de estudo de vários pesquisadores, bem como o desenvolvimento de papéis isolantes sintéticos mais resistentes à degradação térmica. Neste trabalho foram avaliados os produtos de degradação térmica do Nomex , utilizando as técnicas de espectroscopia de infravermelho e cromatografia gasosa, buscando agregar informações que venham a contribuir no diagnóstico de falhas elétricas dos transformadores baseado na análise dos produtos dissolvidos no óleo isolante. Uma simulação de falha elétrica, envolvendo os materiais isolantes, foi produzida colocando uma amostra de Nomex entre dois eletrodos imersos em óleo mineral e aplicando tensão até o rompimento do arco elétrico. Através das técnicas de microextração em fase sólida (SPME) e cromatografia gasosa foi possível detectar a presença de anilina no óleo, evidenciando a decomposição térmica do Nomex . As análises das propriedades de superfície do papel em escala nanométrica, tais como, microdureza, módulo de elasticidade e distribuição do tamanho de poros indicaram uma mudança na superfície das amostras de papel Nomex , após permanecerem imersas em óleo durante 164 h à 100 ºC.