Estudo das constantes dielétricas de materiais isolantes

ESTUDO DAS CONSTANTES DIELÉTRICAS DE MATERIAIS ISOLANTES PARA UM MELHOR DESEMPENHO DE TRANSFORMADORES DE POTÊNCIA

Émerson Rafael da Silva¹
Carlos Renato Faleiro²
Tiago Bandeira Marchesan³

INTRODUÇÃO
Todo e qualquer material isolante utilizado na fabricação de Transformadores de Potência possui uma constante dielétrica. Em outras palavras, quando o espaço entre dois pontos de tensão é preenchido de materiais isolantes, a capacitância destes aumenta por um fator k>1, dito “constante dielétrica” do material. Esta constante é inversamente proporcional à distribuição do campo elétrico nos diversos materiais constituintes do sistema de isolação de um transformador de potência.
Um dos problemas encontrados, atualmente, nos Transformadores de Potência são os gradientes de tensão presente no óleo isolante (seja vegetal ou mineral), sabendo que a principal função do óleo, além do isolamento elétrico, é a refrigeração do equipamento. O isolamento interno de um transformador de potência é constituído tecnicamente de papel e óleo. Porém, a suportabilidade dielétrica do óleo isolante é menor que a do papel impregnado. Por outro lado, a constante dielétrica do óleo é menor que a constante dielétrica do papel impregnado, fator que causa uma distribuição desigual do campo elétrico interno no equipamento, fazendo com que o óleo esteja submetido a maiores gradientes de tensão.
Para resolver esta questão, onde o meio de menor suportabilidade (óleo isolante) é submetido a maiores gradientes de tensão, diversos pesquisadores buscam encontrar uma melhor relação entre as constantes dielétricas dos materiais empregados (papel e óleo).
Neste trabalho, foram analisados quatro casos, todos em óleo mineral, a fim de encontrar constantes dielétricas ideais para materiais internos de isolação de um transformador, tendo como base inicial os valores do Caso 03 (PREVOST, 2009, p. 03).

¹Autor; ²Coautor; ³Orientador;
OBJETIVOS
Reduzir o campo elétrico localizado no óleo