Desenvolvimento de esmaltes cerâmicos: aplicação em isoladores elétricos de alto desempenho

Abstract

As descargas disruptivas em isoladores elétricos são problemas que podem impossibilitar a transmissão e distribuição de energia elétrica. Isoladores utilizados em regiões com alta salinidade ou poluição atmosférica estão mais sujeitos a falhas devido a ocorrências de descargas disruptivas. Neste trabalho, avaliou-se a ação de pigmentos semicondutores formados por 95% em peso de SnO2 dopado com 5% de Sb2O3 e aplicados a isoladores elétricos de alta-tensão com o propósito de melhorar o seu desempenho. O mecanismo de atuação do esmalte semicondutor é o aquecimento ôhmico e a distribuição mais homogênea da corrente elétrica pela superfície do isolador. Consequentemente há uma redução no número de interrupções na transmissão e distribuição de energia elétrica devido a descargas disruptivas. As características e as propriedades dos esmaltes desenvolvidos foram avaliadas através de ensaios de microscopia eletrônica de varredura, difração de raios-X, resistividade superficial e câmara salina. Nos testes de resistência ao choque térmico e dilatometria avaliou-se o acoplamento entre o esmalte desenvolvido e a massa utilizada. A resistência mecânica foi aumentada em 13% devido ao menor coeficiente de expansão térmica do esmalte. Os pigmentos semicondutores formulados e adicionados à base 30% em que possui propriedades semicondutoras, e aplicados a isoladores de alta-tensão reduziu o número e a severidade das descargas disruptivas, quando comparados a isoladores elétricos tradicionais. Com os testes realizados em câmara salina, constatou-se que esmaltes semicondutores podem desenvolver temperaturas superficiais de 55°C e admitir grandes quantidades de sal depositado, sob altatensão, sem que ocorra o desenvolvimento de flashover em sua superfície.