Do que é composto um isolador compósito?

Composição de Isoladores Compostos

Isoladores compostos (também conhecidos como isoladores sintéticos) são dispositivos modernos de isolamento elétrico amplamente utilizados em linhas de transmissão de alta tensão e subestações. Eles combinam as vantagens dos isoladores tradicionais de porcelana e vidro, superando algumas de suas limitações. Um isolador composto consiste principalmente nos seguintes componentes:

1. Vara Central

• Material: Geralmente feita de plástico reforçado com fibra de vidro (FRP, Fiber Reinforced Plastic), ou às vezes resina epóxi ou outros materiais compostos de alta resistência.

• Função: A vara central serve como a estrutura de suporte mecânico do isolador composto, fornecendo a resistência mecânica necessária para suportar tensões, flexões e outras cargas mecânicas. Também oferece excelente resistência à corrosão e envelhecimento, garantindo estabilidade a longo prazo em ambientes adversos.

2. Revestimento (Cápsula)

• Material: Geralmente feito de borracha de silicone (SI) ou etileno propileno dieno monômero (EPDM).

• Função: O revestimento envolve a vara central e fornece isolamento elétrico, impedindo o vazamento de corrente. Possui excelentes propriedades hidrofóbicas, reduzindo efetivamente o flashover superficial causado pela contaminação. Além disso, o revestimento é altamente resistente à luz ultravioleta, ozônio e corrosão química, mantendo bom desempenho de isolamento sob várias condições climáticas.

3. Alvéolos (Saias)

• Material: Feito do mesmo material do revestimento, geralmente borracha de silicone ou EPDM.

• Função: Os alvéolos são as partes salientes no revestimento, aumentando a distância de rastejo, que é o comprimento do percurso ao longo da superfície do isolador que a corrente deve percorrer. Isso ajuda a prevenir flashover superficial e arco, especialmente em ambientes poluídos ou úmidos. O design dos alvéolos é frequentemente escalonado ou ondulado para aumentar a área de superfície e melhorar o desempenho de isolamento.

4. Fitas Metálicas de Extremidade

• Material: Geralmente feitas de liga de alumínio, aço inoxidável ou aço galvanizado.

• Função: As fitas metálicas de extremidade conectam o isolador composto a torres de transmissão ou equipamentos. Elas não apenas fornecem conexões mecânicas, mas também garantem a transmissão segura de corrente. Para prevenir descarga de corona e interferência eletromagnética, essas peças são frequentemente projetadas para boa condutividade e compatibilidade eletromagnética.

5. Selos

• Material: Geralmente feitos de borracha ou outros materiais elásticos.

• Função: Os selos estão localizados entre a vara central e as fitas metálicas de extremidade, garantindo que a vara interna esteja isolada do ambiente externo. Eles impedem a entrada de umidade, contaminantes e gases no isolador, protegendo a vara central da corrosão e envelhecimento. Um bom design de selo é crucial para a confiabilidade a longo prazo dos isoladores compostos.

6. Componentes Auxiliares

• Revestimento Anti-flashover: Em alguns casos, pode ser aplicado um revestimento anti-flashover especial na superfície do isolador composto para melhorar ainda mais sua resistência à poluição e flashover.

• Dispositivos de Monitoramento: Alguns isoladores compostos podem ser equipados com dispositivos de monitoramento online para monitorar em tempo real parâmetros operacionais, como temperatura, umidade e corrente de fuga, permitindo a detecção oportuna de possíveis problemas.

Vantagens dos Isoladores Compostos

• Leve: Comparados aos isoladores tradicionais de porcelana e vidro, os isoladores compostos são mais leves, tornando-os mais fáceis de transportar e instalar.

• Alta Resistência Mecânica: A vara central, feita de materiais compostos de alta resistência, pode suportar cargas mecânicas significativas, tornando-a adequada para áreas de grande extensão e ventos fortes em linhas de transmissão.

• Excelente Desempenho Elétrico: Os materiais usados para o revestimento e os alvéolos proporcionam superior isolamento e propriedades hidrofóbicas, prevenindo efetivamente o flashover devido à contaminação e umidade.

• Resistência Forte a Intempéries: Os isoladores compostos são altamente resistentes à luz ultravioleta, ozônio e corrosão química, garantindo desempenho estável em vários ambientes adversos.

• Manutenção Simples: Devido às suas propriedades de auto-limpeza e resistência ao envelhecimento, os isoladores compostos requerem menos manutenção, reduzindo os custos operacionais.

Áreas de Aplicação

Os isoladores compostos são amplamente utilizados em linhas de transmissão de alta tensão, subestações, usinas de energia e outros sistemas de energia, especialmente em regiões com poluição severa, clima adverso ou terreno complexo, onde suas vantagens são mais pronunciadas.