Cadeias de Isoladores

Este componente revela-se de grande importância para as linhas aéreas de energia, e a sua funcionalidade consiste no isolamento dos condutores a quando da fixação destes aos apoios.

             Uma cadeia de isoladores é constituída fundamentalmente por isoladores e acessórios metálicos para os ligar nas duas extremidades ao apoio e aos condutores, tendo integrado na sua estrutura o sistema anti-arco (hastes de descarga).

1

Prolongo

2

Ligador cruzado

3

Balanceiro

4

Haste de descarga superior

5

Olhal com bola

6

Isolador

7

Ball socket com patilha

8

Balanceiro

9

Anel de protecção inferior

10

Ligador cruzado

 

   As hastes de descarga têm por função a uniformização campo eléctrico ao longo da cadeia de isoladores e conferem a estes uma protecção contra os efeitos do próprio arco.

 

 

 

 

Existem vários tipos de sistemas anti-arco utilizados na Rede Nacional de Transporte, constituídos por hastes de descarga (superior e inferior), por anéis de descarga (superior e inferior) e ainda constituídos por sistemas mistos.

             Estes são regulados para permanecerem a uma distância tal, que a quando de uma elevação da tensão a níveis perigosos para a integridade da linha, ocorra o arco entre as hastes, ou entre a haste e o anel protegendo a cadeia. O escoamento da descarga é feito para a terra, uma vez que o anel ou a haste superior encontram-se electricamente ligados à estrutura metálica do apoio.

             Os isoladores podem ser fabricados em diversos materiais, sendo os mais comuns em vidro e cerâmica. Na Rede Nacional de Transporte os isoladores utilizados são isoladores de calote e haste, que podem ser de duas dimensões de acordo com as publicações CEI 120, norma 16 e norma 20. A utilização de uma ou outra dimensão está dependente das correntes de curto-circuito previsíveis.

             O número de isoladores necessários numa cadeia é determinado pelo nível de tensão e pelo comprimento da linha de fuga necessário para que o isolamento seja eficaz.

             A linha de fuga corresponde à distância que a corrente teria de percorrer pela superfície do isolador, entre as duas extremidades metálicas deste, correspondendo por isso à distância de isolamento para uma frequência de 50Hz. A capacidade de isolamento deste componente para descargas atmosféricas é nula, dificultando até a descarga para a terra pelos apoios, pois não existe uma ligação eléctrica dos cabos aos apoios, como acontece nos cabos de guarda onde ocorre um bom escoamento para a terra destas correntes de defeito. 

 

 

 

 

 

 


       
- Isolador de pequena linha de fuga                                                          - Isolador de longa linha de fuga

- Linha de Fuga

 

                          De entre os tipos de isoladores existentes, na Rede Nacional de Transporte são utilizados essencialmente os E70 e E-160P, que correspondem a isoladores de pequena linha de fuga e longa linha de fuga respectivamente. O facto de um isolador ser dotado de uma longa linha de fuga, permite a sua utilização em locais de elevado grau de poluição, sendo vulgarmente denominados por anti-poluição.

             Refere-se o facto de começarem a ser utilizados isoladores de material compósito na Rede Nacional de Transporte, que permitem um melhor isolamento em locais de elevada poluição. A tecnologia utilizada nas situações existentes na Rede Nacional de Transporte, foi desenvolvida e patenteada pela LAPP Insulator Gmbh, actualmente integrada no grupo americano LAPP Insulator Company LLC. A LAPP fabrica na Alemanha toda a gama de isoladores rígidos cerâmicos destinados aos vários níveis de tensão e desenvolveu a tecnologia modular baseada nos isoladores compósitos, do tipo RODURFLEX.

             O revestimento exterior deste tipo de isolador (borracha siliconada), tem propriedades hidrófogas (repelente de húmidade). Assim, a acumulação de água na sua superfície dá lugar à criação de gotículas separadas (ao invés de uma película conínua) o que contribui para um melhor comportamento isolante perante situações de poluição.

             O processo de fabrico deste tipo de isoladores consiste em fazer passar fibras de vidro resistentes ao ácido agrupadas por cabelamento em resina epoxy resistente à hidrólise e realizado verticalmente, permitindo através da gravidade uma melhor homogeneidade da mistura no fabrico do varão. Posteriormente, é passado um anel de diamante ao longo do varão, a fim de regularizar a sua superfície.

             É por isso possível fabricar varões do tamanho desejado, sendo estes revestidos à excepção das extremidades, por uma bainha de borracha siliconada vulcanizada a alta temperatura para lhe conferir uma boa aderência. São então montadas saias pré-fabricadas com um passo adequado do mesmo material. Finalmente são montadas nas extremidades ferragens metálicas por compressão, sendo então as juntas de ligação seladas por silicone especial, criando uma ligação perfeita e evitando a infiltração de humidade, poeiras e outros poluentes.

             A utilização deste tipo de isoladores passa a ser tida em conta em locais de elevada poluição evitando a constante lavagem destes e também da diminuição do peso das cadeias. Contudo, esta nova tecnologia apresenta um menor tempo de vida e o que num isolador de cerâmica equivale à substituição de um isolador se ocorrer a sua quebra, nestes equivale à substituição integral de toda a cadeia.

Este componente das linhas é escolhido tendo por base diversas características próprias, tais como: 

1.       Diâmetro do espigão [mm]

2.       Carga de rotura electromecânica [KN]

3.       Carga máxima admissível [KN]

4.       Passo nominal [mm]

5.       Comprimento da linha de fuga [mm]

 

6.       Diâmetro do disco isolante [mm]

7.       Peso aproximado [Kg]

8.       Tensão de perfuração em óleo [KV]

9.       Peso líquido aproximado [Kgs]

 

 

 É comum o uso de cadeias duplas ou até em maior número em situações muito especiais, para que os esforços a que são submetidas sejam divididos pelas duas cadeias ou mais, permitindo dessa forma uma maior segurança e fiabilidade do isolamento. Assim, mesmo que ocorra a quebra de uma das cadeias é provável que o condutor se mantenha no ar, limitando desta forma os perigos intrínsecos à sua queda e facilitando a reparação dos componentes nessas situações.

             O sistema de fixação destes elementos à estrutura pode ser realizado através de charneiras ou por acessórios de perfil redondo, sendo que o primeiro sistema concede uma resistência eléctrica de contacto favorável em comparação com o segundo, comprovado por experiência de exploração e de ensaios específicos para o efeito.