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Redes aéreas compactas têm sido amplamente utilizadas pelas concessionárias de energia brasileiras. Esta tecnologia apresenta várias vantagens, entre as quais: redução da área de poda de árvores, melhoria da segurança, menores custos de manutenção e fácil instalação e operação. A utilização de acessórios e isoladores poliméricos contribui para a redução do custo e do peso, mas em alguns casos tem sido observado em campo a ocorrência da ruptura mecânica dos espaçadores poliméricos fabricados com polietileno de alta densidade.
Este trabalho apresenta uma análise do comportamento mecânico dos espaçadores poliméricos com o objetivo de mostrar a relação existente entre a presença de vazios na estrutura com sua ruptura mecânica. Foram realizadas radiografias digitais e tomografias para a identificação da presença de vazios. Foram realizadas simulações numéricas no software Comsol Multiphysics® para verificar as distribuições de tensões mecânicas e identificar as regiões de maior concentração de tensões, bem como realizados ensaios destrutivos na máquina de tração nos espaçadores identificados com vazios pela radiografia.
Os resultados mostraram que a ruptura mecânica nos espaçadores ocorreu nas áreas de maior tensão, como comprovado pela simulação numérica e, ainda, que a ruptura mecânica apresenta comportamentos distintos relacionados com a presença dos vazios e ao processamento do material.
Spacer cable systems has been widely used by utilities in Brazil. This technology has several advantages, which include reduced tree clearing, improvement on personal safety, lower maintenance costs, easy installation and operation. The use of polymeric accessories and insulators contribute to reduce cost and weight, but in some cases, it has been observed in the field the occurrence of mechanical rupture of polymeric spacers made of high-density polyethylene.
This work presents an analysis of the mechanical behavior of polymeric spacers in order to show the relationship between the presence of voids in the material structure with its mechanical breakdown. Digital radiography and tomography were performed to identify the presence of voids. Numerical simulations in Comsol Multiphysics® software were performed to verify the mechanical stress distributions and identify regions of greatest stress concentration and destructive tests were performed on tensile machine on the spacers with voids identified by radiography.
The results showed that spacer mechanical breakdown occurred in the areas of greatest tension as evidenced by the numerical simulation and that mechanical breakdown have different behavior related to the presence of voids and the material processing.
Data da defesa: 26/05/2015
Banca Examinadora
Orientador(a): Vitoldo Swinka Filho (Lactec)
Membro da Banca: Edemir Luis Kowalski Lactec)
Membro da Banca: Guilherme Cunha da Silva (Lactec)
Membro da Banca: Walmor Cardoso Godoi (UTFPR)
Palavra(s)-Chave: Espaçador polimérico, ensaio de tração, radiografia.
Keywords: Sustainability. PBE Edifica. LEED CI Certification. Energy Efficiency.
