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Conectores elétricos em subestações precisam serem inspecionados para impedir que um defeito possa evoluir para uma falha elétrica, interrompendo o fornecimento de energia. Devido às falhas em conexões elétricas serem precedidas de fenômenos térmicos que ocorrem com a evolução do processo de oxidação ou mau contato, a inspeção termográfica em conectores é uma tecnologia importante de diagnóstico térmico em materiais. Contudo, o uso da termografia sem considerar as influências envolvidas na medição de temperatura sem contato, pode levar a uma tomada de decisão equivocada. O objetivo do presente trabalho é desenvolver um procedimento de inspeção termográfica para diagnóstico térmico em conectores elétricos de alumínio, por meio da determinação da emissividade dos conectores e capacitação do termografista para inspeções em subestações. Ensaios em laboratório aplicando ciclos de corrente elétrica baseado na norma americana ANSI C119.4-2011 foram realizados para determinar a emissividade dos conectores, através de medições de temperatura com o uso de um termopar e ajuste da emissividade no termovisor até coincidir com a temperatura do termopar. Os dados foram analisados estatisticamente e a média da emissividade dos conectores novos ficou em 0,80 e dos retirados de operação em 0,92 e 0,95, contribuindo com a literatura de termografia quantitativa no conhecimento dessas emissividades. O pesquisa demostrou que o aumento do valor da resistência elétrica de cada conector e da corrente elétrica de operação, impactam diretamente na elevação de temperatura medida pelo termovisor. Na capacitação da equipe sem experiência foi elaborado um procedimento de inspeção baseado em normas nacionais e internacionais, buscando instruir os profissionais em como identificar aquecimentos de forma assertiva, avaliando as influências na medição de temperatura sem contato em ambientes desabrigados. Foram detectados quatorze aquecimentos em conectores, inspecionando oito subestações, medindo temperaturas que variaram entre 63 a 145 °C e após a manutenção desses aquecimentos, a maior temperatura chegou a 41 °C, evidenciando a redução de temperatura após o reparo de cada conector. Assim o procedimento proposto de inspeção termográfica apresenta-se como uma ferramenta preditiva capaz de auxiliar no diagnóstico térmico de conectores elétricos de alumínio em operação, através da identificação e redução das temperaturas de aquecimento em conexões de subestações, aprimorando a gestão de ativos físicos do parque da Distribuidora de estudo.
Electrical connectors in substations need to be inspected to prevent a defect from evolving into an electrical failure by disrupting the power supply. Due to the failure of electrical connections being preceded by thermal phenomena that occur with the evolution of the oxidation process or poor contact, thermographic inspection in connectors is an important technology for thermal diagnosis in materials. Nevertheless, the use of thermography without regarding the influences involved in non-contact temperature measurement may lead to a wrong decision. The objective of the present work is to develop a thermographic inspection procedure for thermal diagnosis in electrical connectors of aluminum, by means of determining the emissivity of the connectors and capacity of the thermographer to inspections in substations. Laboratory assays applying electric current cycles based on American Standard ANSI C119.4-2011 were performed for the emissivity of the connectors, through temperature measurements with the use of a thermocouple and the adjustment of the emissivity in the thermal imager until it coincides with the temperature of the thermocouple. The data were statistically analyzed and the average emissivity of the new connectors was 0.80 and the withdrawals of operation at 0.92 and 0.95, contributing with the literature of quantitative thermography in the knowledge of these emissivities. The research showed that the increase in the value of the electrical resistance of each connector and of the electric current of operation, directly impact on the elevation of temperature measured by the thermal imager. In the training of a team without experience an inspection procedure was elaborated based on national and international standards, seeking to instruct the professionals in how to identify heatings in an assertive way, evaluating the influences in the measurement of temperature without contact in unsheltered environments. Fourteen heatings were detected in connectors, inspecting eight substations, measuring temperatures that ranged from 63 to 145 ° C and after the maintenance of these heatings, the highest temperature reached 41 ° C, evidencing the reduction of temperature after the repair of each connector. Thus, the proposed thermographic inspection procedure is shown as a predictive tool capable of assisting in the thermal diagnosis of electrical aluminum connectors in operation, by identifying and reducing heating temperatures in substation connections, improving the physical asset management of the park of the Study Distributor.
Data da defesa: 27/02/2019
Banca Examinadora
Orientador(a): Sebastião Ribeiro Junior (Lactec)
Membro da Banca: Cresencio Silvio Segura Salas (Lactec)
Membro da Banca: Edemir Luiz Kowalski (Lactec)
Membro da Banca: André Bellin Mariano (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Termografia em subestação. Emissividade. Conectores elétricos. Procedimento de inspeção termográfica.
Keywords: Substation thermography. Emissivity. Electrical connectors. Thermographic inspection procedure.
