Dissertação - Luciano Machado Silveira

Avaliação da degradação de um cabo condutor elétrico de alumínio liga 6201, submetido à ação de ambiente marítimo, no litoral de Rio Grande-RS

Autor: Luciano Machado Silveira (Currículo Lattes)

Resumo

A regulamentação do setor elétrico nacional tem limitado cada vez mais as concessionárias de distribuição de energia elétrica quanto à frequência e duração das interrupções no fornecimento de energia elétrica ao consumidor final, prevendo inclusive penalidades financeiras às empresas que não atendem as metas regulatórias. Um dos maiores desafios das empresas que atuam nesse segmento é manter a continuidade do sistema, desenvolvendo soluções que minimizem os impactos de ações de furto e vandalismo, na operação do sistema com toda a sua complexidade e desempenho das redes e dos materiais que as compõem, mesmo em atmosferas desafiadoras como a existente no município de Rio Grande, localizado junto ao litoral sul do Rio Grande do Sul, região característica pela proximidade com o Oceano Atlântico, portanto sob ação da maresia, além das influências causadas pelas indústrias de fertilizantes e refinaria de petróleo, instaladas em seu distrito industrial. Nesse sentido, o presente trabalho avaliou o desempenho de um condutor elétrico de alumínio Liga 6201, recém padronizado pela CEEE Distribuição, companhia de energia que atua na região, após 17.550 horas de exposição nessa atmosfera, utilizado na alimentação elétrica de um empreendimento comercial que se instalou na região. Foi um projeto pioneiro na área de concessão da Companhia, fato que motivou a investigação de seu comportamento sob as condições apresentadas. Historicamente, a empresa utilizava condutores de cobre nas regiões próximas à orla marítima, no entanto, devido às frequentes ações de furto e vandalismo na região, foi utilizado este material de forma experimental. Após 17.550 horas de operação contínua, pouco mais de 2 anos, foram retiradas amostras do condutor com distâncias de 650, 1.550, 3.270 e 4.720 m em relação à costa, as quais foram comparadas entre si e com outra amostra de mesmo material, porém em seu estado novo, sem utilização. Foram realizados ensaios de Microdureza Vickers, onde foi constatado que a amostra mais próxima à costa apresentou redução de 14% na dureza quando comparado ao material novo, porém com valor médio dentro do estabelecido por norma. Posteriormente foram obtidas imagens em microscopia ótica e microscopia eletrônica de varredura, além da análise por espectroscopia de energia dispersiva (EDS), onde se pôde observar uma maior concentração de magnésio nos contornos de grão da amostra mais próxima a costa. As amostras também foram avaliadas através do ensaio de difratometria de raios X, onde se observou resultados muito semelhantes quando comparadas as amostras do cabo sem uso com o cabo instalado mais próximo à costa, com o surgimento de um pequeno pico, que poderia estar relacionado à formação de uma segunda fase, mas devido à sua pequena intensidade o resultado não pode ser considerado conclusivo. A partir dos resultados obtidos, verificou-se que quanto mais próximo à costa, maior foi a perda de resistência mecânica, no entanto, para a amostra retirada a 4.720 m da costa essa variação na resistência já não pôde mais ser percebida. Também não foram verificadas alterações microestruturais nem formação de intermetálicos devido ao efeito do envelhecimento natural, de maneira que é possível concluir que o tempo de exposição a esse ambiente por pouco mais de 2 anos não foi significativo sob o ponto de vista da degradação do material, atestando que o mesmo possui condições de prosseguir em operação nas mesmas condições em que esse encontra instalado.

TEXTO COMPLETO

Palavras-chave: Engenharia mecânicaCabos elétricosCabos condutoresCorrosão atmosféricaDegradação metálicaLiga de alumínio 6201