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ATIVIDADE TECNICAS DE ALTA TENSÃO, Exercícios de Eletrotécnica

RESUMO SOBRE MATERIAIS ELETRICOS APLICADOS A ALTAS TENSÕES

Tipologia: Exercícios

2025

Compartilhado em 03/07/2025

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andre-duarte-100 🇧🇷

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Classificação: Pública
ALUNO: ANDRÉ DUARTE
Lista de Exercícios 2
1)
Faça uma tabela da ordem de grandeza da rigidez dielétrica de isolantes
gasosos, líquidos e sólidos.
2)
O fenômeno de descargas de corona (efeito corona) ocorre em todos os
tipos de isolantes ?
NÃO, O EFEITO CORONA É APENAS VISTO EM ISOLANTES GASOSOS.
3)
Faça uma tabela mostrando as causas de falhas nos isolamentos em altas
tensões, de mateirais dielétricos gasosos, líquidos e sólidos?
4)
Fale sobre as perdas dielétricas nos mateirais dielétricos gasosos, líquidos
e sólidos.
AS PERDAS DIELÉTRICAS NO GASES SÃO MENORES, MAS PODEM AUMENTAR COM
A UMIDADE. POR OUTRO LADO, OS LÍQUIDOS COSTUMAM TER PERDAS
MODERADAS, DEPENDENDO DA PUREZA E TEMPERATURA. JÁ OS SÓLIDOS
PODEM APRESENTAR UMA PERDA ACENTUADA DEVIDO Á AS ALTAS TENSÕES E
ENVELHECIMENTO DO MATERIAL
5)
Fale sobre permissividade elétrica, também conhecida como constante
dielétrica dos dielétricos gasosos, líquidos e sólidos.
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ALUNO: ANDRÉ DUARTE

Lista de Exercícios 2

  1. Faça uma tabela da ordem de grandeza da rigidez dielétrica de isolantes gasosos, líquidos e sólidos.
  2. O fenômeno de descargas de corona (efeito corona) ocorre em todos os tipos de isolantes? NÃO, O EFEITO CORONA É APENAS VISTO EM ISOLANTES GASOSOS.
  3. Faça uma tabela mostrando as causas de falhas nos isolamentos em altas tensões, de mateirais dielétricos gasosos, líquidos e sólidos?
  4. Fale sobre as perdas dielétricas nos mateirais dielétricos gasosos, líquidos e sólidos. AS PERDAS DIELÉTRICAS NO GASES SÃO MENORES, MAS PODEM AUMENTAR COM A UMIDADE. POR OUTRO LADO, OS LÍQUIDOS COSTUMAM TER PERDAS MODERADAS, DEPENDENDO DA PUREZA E TEMPERATURA. JÁ OS SÓLIDOS PODEM APRESENTAR UMA PERDA ACENTUADA DEVIDO Á AS ALTAS TENSÕES E ENVELHECIMENTO DO MATERIAL
  5. Fale sobre permissividade elétrica, também conhecida como constante dielétrica dos dielétricos gasosos, líquidos e sólidos.

PERMISSIVIDADE ELÉTRICA OU CONSTANTE DIELÉTRICA: É A

CAPACIDADE DO MATERIAL DE ARMAZENAR ENERGIA ELÉTRICA EM

FORMA DE CAMPO ELÉTRICO

• RESISTÊNCIA TÉRMICA: MEDE A DIFICULTADE DO MATERIAL EM

TRANSPORTAR CALOR

• QUANTO MAIOR A RESISTIVIDADE TÉRMICA, MAIS O MATERIAL ISOLA

TERMICAMENTE.

• EVITA O SUPERAQUECIMENTO.

• RIGIDEZ DIELÉTRICA: É O MÁXIMO DE CAMPO ELÉTRICO QUE UM

MATERIAL SUPORTA ANTES DE VIRAR UM CONDUTOR(SEM SOFRER

RUPTURA)

• QUANTO MAIOR, MELHOR É O ISOLANTE

  • Medido em KV/cm
  • RESISTÊNCIA AO ISOLAMENTO
  • INDICA A CAPACIDADE DO MATERIAL DE IMPEDIR A PASSAGEM DE CORRENTE ELÉTRICA
  • ALTA RESISTENCIA AO ISOLAMENTO TEM MENOR PERDAS E MENOR RISCO DE CHOQUES
  • RESISTÊNCIA A REAÇÕES QUIMICAS
  • CAPACIDADE DO MATERIAL RESISTIR A AGENTES QUIMICOS (ÁCIDOS, BASES, SAIS, ÓLEOS, UMIDADE) SEM DEGRADAR
  • RESISTÊNCIA MECÂNICA CAPACIDADE DO MATERIAL A SUPORTAR FORÇAS MECÂNICAS COMO TRAÇÃO. - PERDAS DIELÉTRICAS INDICA A QUANTIDADE DE ENERGIA É PERDIDA EM FORMA DE CALOR (MELHOR PARA ISOLANTES).
  1. O que significa para um dielétrico se a permissividade elétrica for alta ou baixa? BAIXA PERMISSIVIDADE RESULTA EM UMA MENOR RIGIDEZ DIELÉTRICA, O QUE É MUITO RUIM PARA ISOLANTES. O CASO CONTRÁRIO ACONTECE COM ALTA PERMISSIVIDADE, QUE É MELHOR PARA ISOLANTES
  2. Explique o fenômeno da ruptura em isolantes gasosos, líquidos e sólidos.

FORMAÇÃO DE PLAMA, AUMENTO DA CONDUTIVIDADE E POSSIVEL

RECUPERAÇÃO.

  1. Além de característica isolantes, os dielétricos líquidos possuem outras propriedades úteis para aplicação em equipamentos elétricos. Fale dessas propriedades. ESTABILIDADE QUÍMICA, ALTA CAPACIDADE DE RESFRIAMENTO E SOLUBILIDADE EM ADITIVOS
  2. Fale das propriedades elétricas dos dielétricos líquidos.
  • Alta rigidez dielétrica.
  • Baixas perdas dielétricas.
  • Boa permissividade.
  1. Explique o que é a tangente de perdas. É UM COEFICIENTE QUE MEDE O QUANTO QUE UM MATERIAL PERDE ENERGIA ELÉTRICA EM FORMA DE CALOR
  2. Apresente as vantagens e desvantagens dos dielétricos gasosos, líquidos e sólidos.
  • Gasosos :
  • Vantagens: Leves, fáceis de manusear.
  • Desvantagens: Baixa rigidez em altas pressões.
  • Líquidos :
  • Vantagens: Boa capacidade de resfriamento.
  • Desvantagens: Contaminação e degradação.
  • Sólidos :
  • Vantagens: Alta rigidez dielétrica.
  • Desvantagens: Difícil de reparar.
  1. Quais os tipos de ruptura podem ocorrer nos dielétricos sólidos?
  • Ruptura elétrica.
  • Ruptura térmica.
  • Ruptura mecânica.
  1. Fale sobre isolamento composto, suas caraterísticas, vantagens e

desvantagens. CARACTERÍSTICA: JUNÇÃO DE VÁRIOS COMPONENTES PARA MELHORAR O DESEMPENHO VANTAGEM: MELHOR CARACTERISTICAS ISOLANTES E MECANICAS DESVANTAGEM: CUSTOSO E COMPLEXO

  1. Quais os grupos de classificação dos dielétricos sólidos? Fale sobre as características desses dielétricos em específico.
  • Termoplásticos : Flexíveis, recicláveis.
  • Termofixos : Rígidos, alta resistência térmica.
  • Elastômeros : Flexíveis, boa resistência mecânica.

O sistema de isolamento classe “B” é utilizado principalmente em máquinas de médio e grande porte. Os materiais de isolamento classe “B” têm uma resistência ao ponto quente de 130ÓC

  • Material de isolamento classe “C” Os materiais da classe C não estão diretamente envolvidos na construção de máquinas: mica, cerâmica, vidro e quartzo sem aglutinantes ou com resinas de silicone de maior estabilidade térmica. A classe de isolamento C tem uma resistência ao ponto de acesso superior a 180ÓC
  • Material de isolamento classe “E” Este isolamento é feito de materiais (ou) combinações de materiais que foram comprovados pela experiência (ou) testes aprovados como sendo capazes de funcionar em temperaturas de Classe E (materiais que possuem um grau de estabilidade térmica que permite o uso a uma temperatura de 15ÓC superior aos materiais da Classe A). ou seja, 105ÓC
  • Material de isolamento classe “F” Com o rápido avanço na tecnologia de materiais, estão agora disponíveis novos materiais de isolamento, como sistemas de isolamento Classe “F” com resistência à temperatura de ponto de acesso correspondentemente mais alta, que podem substituir os materiais tradicionais de Classe “B”, proporcionando uma melhoria significativa na relação Kw/Kg. Isto significa reduzir o tamanho das máquinas e, assim, reduzir o consumo de materiais ativos valiosos, como cobre e chapa de aço. Os materiais de isolamento classe “F” têm uma resistência ao ponto de acesso de 150ÓC Os materiais de isolamento classe “F” combinam mica, vidro, fibras e amianto com ligantes apropriados. Benefícios de usar um sistema de isolamento Classe F
  • Excelente fator de perda
  • Maior vida útil da máquina
  • Melhor resistência química
  • Maior resistência à chama
  • Insensível à umidade e umidade
  • Redução da espessura do isolamento
  • Melhor transferência de calor na bobina de enrolamento
  • Melhor resistência à radiação.
  • Material de isolamento classe “H” Este isolamento é feito de materiais como elastômeros de silicone e uma combinação de materiais como mica, fibra de vidro, amianto, etc. com ligantes adequados, como resinas de silicone.
  1. Fale sobre os isolantes aplicados em Transformadores de Potência Materiais: Óleo mineral, papel impregnado. Função: Isolamento e resfriamento.
  2. Fale sobre os isolantes aplicados em Máquinas Rotativas

Máquinas rotativas (como motores e geradores) operam em ambientes com vibração, aquecimento e campo elétrico intenso. Por isso, precisam de isolantes resistentes térmica, elétrica e mecanicamente. Funções dos isolantes nas máquinas rotativas:

  • Isolar eletricamente os enrolamentos entre si e em relação ao núcleo metálico.
  • Evitar curtos-circuitos internos.
  • Suportar temperatura, vibrações e esforço centrífugo.
  1. Fale sobre os isolantes aplicados em Disjuntores Os disjuntores precisam de isolantes capazes de suportar altas tensões e interromper correntes de curto-circuito , resistindo a arcos elétricos intensos. Funções dos isolantes em disjuntores:
  • Isolar eletricamente os contatos condutores e partes vivas.
  • Extinguir o arco elétrico de forma rápida e segura.
  • Resistir a calor, pressão e gases ionizados durante a interrupção.
  1. Fale sobre os isolantes aplicados em Cabos Os cabos elétricos utilizam isolantes para evitar fugas de corrente , proteger contra curtos-circuitos e garantir segurança elétrica e mecânica. Principais isolantes utilizados:
  1. PVC (Policloreto de vinila): o Barato, flexível, resistente a chamas. o Usado em cabos de baixa tensão.
  2. XLPE (Polietileno Reticulado): o Alta rigidez dielétrica e resistência térmica. o Usado em média e alta tensão.
  3. EPR (Borracha de Etileno-Propileno): o Flexível, resistente à umidade e ozônio. o Muito usado em cabos industriais.
  4. PE (Polietileno): o Boa constante dielétrica e baixa perda. o Usado em cabos de comunicação e potência. Propriedades importantes:
  • Alta rigidez dielétrica
  • Baixa perda dielétrica
  • Boa resistência térmica, química e mecânica
  • Flexibilidade e durabilidade
  1. Fale sobre os isolantes aplicados em Capacitores de Potência
  • Alta rigidez dielétrica
  • Baixa perda dielétrica (essencial em alta frequência)
  • Resistência térmica e à umidade
  • Compatibilidade com miniaturização dos circuitos
  1. O que significa se o material tem altos ou baixos valores das propriedades elétricas, como alta rigidez dielétrica, baixas perdas dielétricas, resistência a altas temperaturas e boa resistência mecânica, para aplicação como material isolante? Se um material possui altos valores desejáveis e baixas perdas , isso define sua eficiência, segurança e durabilidade como isolante. Significados:
  1. Alta rigidez dielétrica: o O material suporta altas tensões sem romper. o Indica bom isolamento elétrico , essencial em equipamentos de média e alta tensão.
  2. Baixas perdas dielétricas (baixo tan δ): o Pouca energia é dissipada como calor. o Indica alta eficiência energética e menor aquecimento do sistema.
  3. Alta resistência a altas temperaturas: o O isolante mantém suas propriedades mesmo sob aquecimento constante. o Ideal para motores, transformadores e eletrônicos de potência.
  4. Boa resistência mecânica: o O material resiste a vibrações, choques e esforços físicos. o Garante durabilidade e estabilidade física do isolamento.