Com o advento das redes protegidas de distribuição de energia elétrica as concessionárias de energia cada vez mais utilizam desta rede em detrimento à rede nua, tanto por motivos econômicos quanto técnicos. Atualmente a rede protegida está limitada a regiões de média a baixa agressividade ambiental, pois os materiais comumente utilizados não são resistentes aos processos de degradação encontrados em locais com maior agressividade ambiental, principalmente o trilhamento elétrico. Neste trabalho foram desenvolvidos e avaliados compostos de polietileno de alta densidade com concentrações variadas em massa de 5%, 10% e 15% de hidróxido de magnésio, além de cargas antioxidante e anti-UV com o intuito de serem utilizados nos componentes da rede protegida para serem expostos em locais de elevada agressividade ambiental. As amostras dos compostos foram avaliadas antes e após envelhecimento acelerado por técnicas conceituadas de ensaios mecânicos, térmicos, elétricos além de outras técnicas pertinentes ao estudo. Não houve variações significativas nas propriedades térmicas dos compostos, tanto no material novo quanto envelhecido, ou seja, foi de pouca influência a concentração do hidróxido de magnésio neste aspecto. Foi observado aumento da rigidez do material com o aumento da concentração do hidróxido de magnésio, ocorrendo a intensificação conforme o envelhecimento, consequentemente o composto com 5% de hidróxido de magnésio foi o que sofreu menor efeito de enrijecimento. A hidrofobicidade não foi afetada pelo aumento da concentração do hidróxido de magnésio, mas ocorreu redução devido ao envelhecimento. Todos os compostos apresentaram resistência ao trilhamento elétrico superior a classe 2 A2,75 sem envelhecimento e a classe 2 A2,50 após 2000h de envelhecimento. Os ganhos obtidos na resistência ao trilhamento elétrico após o envelhecimento de 2000 horas chegaram a 33% entre o composto com 5% e o de 15% de hidróxido de magnésio, sendo o segundo com a maior resistência, ou seja, o hidróxido de magnésio foi uma carga viável para aumentar a resistência ao trilhamento elétrico. No âmbito geral o composto com 5% de hidróxido de magnésio foi o que apresentou os melhores resultados, tendo em vista que foi o que sofreu menor enrijecimento e obteve uma resistência ao trilhamento elétrico após envelhecimento 20% superior ao exigido por norma.
With the advent of spacer cable, energy utilities increasingly use this system for the detriment of the conventional electrical distribution system, both for economic and technical reasons. Currently, the spacer cable is limited to regions of medium to low environmental aggressiveness, since the materials commonly used are not resistant to the degradation processes found in places with greater environmental aggressiveness, especially electric tracking. In this work, high density polyethylene compounds with varying mass concentrations of 5%, 10% and 15% of magnesium hydroxide were developed and evaluated, in addition to antioxidant and anti-UV fillers in order to be used in the spacer cable components. to be exposed in places of high environmental aggressiveness. The samples of the compounds were evaluated before and after accelerated aging by renowned techniques such as: thermogravimetry, differential scanning calorimetry, infrared spectroscopy with Fourier transform, X-ray diffraction, rupture resistance, hardness, resistance to electric tracking, among others. There were no significant variations in the thermal properties of the compounds, both in new and aged material, that is, the magnesium hydroxide concentration in this aspect had little influence. An increase in the material’s stiffness was observed with the increase in magnesium hydroxide concentration, with intensification occurring with aging, consequently the compound with 5% magnesium hydroxide was the one that suffered the least stiffening effect. Hydrophobicity was not affected by the increase in magnesium hydroxide concentration, but there was a reduction due to aging. All compounds showed resistance to electrical tracking higher than class 2 A2.75 without aging and class 2 A2.50 after 2000h of aging. The gains obtained in resistance to electrical tracking after aging for 2000 hours reached 33% between the compound with 5% and 15% magnesium hydroxide, the second with the highest resistance, that is, magnesium hydroxide was a viable load to increase resistance to electric tracking. In the general scope, the compound with 5% of magnesium hydroxide was the one that presented the best results, considering that it was the one that suffered the least stiffening and obtained a resistance to electrical tracking after aging 20% higher than required by the norm.
Data da defesa: 07/02/2020
Banca Examinadora
Orientador: Luiz: Marilda Munaro (Lactec)
Membro da Banca: Lúcio de Medeiros (Lactec)
Membro da Banca: Mariana D’Orey Galvão Portella Bragança (Lactec)
Membro da Banca: Isabel Romero Grova Wutkievicz (UFPR)
Palavra(s)-Chave: Polietileno de alta densidade; Hidróxido de magnésio; Trilhamento elétrico; Rede protegida; Intemperismo artificial.
Keywords: High-density polyethylene; magnesium hydroxide; electric tracking; protected power grid; artificial weathering.