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Mar 15, 2023

Aplicação e projeto de isolador composto para uma rede de transmissão em crescimento e evolução

A necessidade de integrar recursos de energia renovável e se preparar para o aumento

A necessidade de integrar recursos de energia renovável e se preparar para o aumento da demanda por energia à medida que a eletrificação se instala nos transportes e em outros setores cria desafios para uma rede envelhecida. Alguns problemas estão sendo resolvidos com a introdução de equipamentos inovadores para modernizar a rede de distribuição.

A rede de transmissão de energia dos EUA precisará resolver uma infinidade de desafios nas próximas décadas. É um período que experimentará a integração da geração renovável em larga escala à rede, enquanto as operadoras lidam com projeções de crescimento de carga ano a ano, um boom nas estações de carregamento de veículos elétricos e distúrbios ambientais comuns que ameaçam a confiabilidade e a resiliência .

Os Estados Unidos e outros países têm acelerado a instalação de novas fontes de energia renovável, em grande parte devido à preocupação mundial com as mudanças climáticas. A rede de transmissão de energia enfrenta um grande desafio, pois os produtores de energia trabalham para reduzir as emissões de dióxido de carbono e, ao mesmo tempo, atender à demanda de interconexão dessas novas fontes de geração.

Existem muitos bloqueios de estradas. Os operadores de rede enfrentam o desafio de atualizar a capacidade das linhas de transmissão atuais e obter aprovação regulatória regional para qualquer projeto de rede. Há resistência de proprietários de terras com preocupações de direito de passagem e oposição devido a incógnitas sobre os efeitos de longo prazo dos campos eletromagnéticos próximos às linhas de transmissão.

Esses obstáculos afetam o projeto e a construção de linhas aéreas de energia e torres de transmissão, e os operadores de rede estão procurando soluções para lidar com esses problemas. Alguns desafios estão sendo vencidos com a introdução de equipamentos inovadores para modernizar a rede elétrica. Uma inovação é o uso de um isolador composto, tanto como estrutura quanto como isolante, no que é conhecido como Braço Cruzado Isolado Composto Duplo-V (CICA). A tecnologia surgiu como uma nova abordagem para enfrentar os desafios técnicos e também financeiros apresentados pela rede elétrica em constante mudança de hoje.

1. Um braço cruzado isolado composto (CICA) é composto de isoladores de cabo, isoladores de poste, conexão de acoplamento de metal, dispositivos de blindagem de equalização de tensão e cordas de encaixe suspenso para condutores. O CICA substitui a combinação de "braço de ferro tradicional + corda isolada pendurada" em linhas aéreas de transmissão e atua como um suporte isolante para fios de alta tensão. Tem desempenho de isolamento elétrico e desempenho mecânico mais excelentes do que as soluções tradicionais. Cortesia: SHEMAR Power

O CICA (Figura 1) pode ser usado em projetos de linhas aéreas de transmissão novas e existentes. O tradicional braço transversal de aço e as cordas do isolador aumentam tanto a saliência vertical (isolante de suspensão) quanto o balanço horizontal (braço transversal). O Double-V CICA permite a compactação onde seu único conjunto modular integrado (Figura 2) reduz o comprimento vertical e a oscilação horizontal.

2. Esta imagem fornece uma comparação do Double-V CICA com uma configuração tradicional de travessa de aço. Cortesia: SHEMAR Power

O conjunto Double-V substitui o Vee horizontal bidimensional simples, uma tecnologia desenvolvida para compactação décadas atrás para otimizar a geometria da torre de transmissão. No entanto, com a compactação, o Vee simples ainda apresenta limitações na rigidez à flexão e na compressão. Verificou-se que o Double-V oferece desempenho igual, com relação força-peso superior, capacidade elástica para suportar cargas de choque (como durante uma condição de condutor quebrado) e resiliência contra flashovers induzidos pela poluição através do uso de isoladores compostos de borracha de silicone tornando-os a escolha mais adequada para cruzetas isoladas.

O Double-V CICA é uma combinação de isoladores de coluna de linha composta e isoladores de suspensão, conforme mostrado na Figura 3. O isolador de coluna de linha composta funciona como um suporte para cargas de compressão e flexão, enquanto o isolador de suspensão funciona como um suporte para cargas verticais/de tensão .