Analise experimental em regime periodico da transferencia de calor e umidade ao redor de cabos eletricos enterrados em solos umidos

Abstract

É feito uma análise experimental do fenômeno de transferência de calor e massa para um solo artificial utilizado como aterramento para cabos elétricos de alta tensão. O experimento foi realizado em escala reduzida para uma ampla faixa de potências dissipadas. Os resultados obtidos para este tipo de solo permitiram correlacionar e determinar a temperatura no cabo em função do tempo para qualquer potência dissipada até 80 W/m. Os resultados, sob o aspecto térmico, mostram a grande capacidade do solo para reagir rapidamente frente às variações do meio ambiente ou frente as variações internas da potência dissipada no meio. Os resultados hidrológicos do solo mostram que próximo da fonte de calor (distância correspondente a um diâmetro) para uma potência aplicada de até 42 W/m (saturação inicial de 30%), a umidade do solo com o aquecimento diminui até 23%. A variação de apenas 7% de saturação mostra a excelente capacidade do solo para reter a umidade. A comparação numérico-experimental feita com base no modelo de Philip e De Vries mostram uma boa concordância tanto para o caso de potência constante como periódica. A análise de sensibilidade feita mostrou que o parâmetro mais sensível para o desempenho térmico do solo é a sua condutividade térmica aparente. Ainda foi verificado que o modelo de duas zonas utilizado comumente no projeto de cabos elétricos é muito impreciso.