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

A necessidade de integrar recursos energéticos renováveis ​​e de preparar-se para o aumento da procura de energia à medida que a electrificação se instala nos transportes e noutros sectores, cria desafios para uma rede envelhecida. Alguns problemas estão a ser resolvidos com a introdução de equipamentos inovadores para modernizar a rede de distribuição.

A rede de transmissão de energia dos EUA terá de resolver uma série de desafios nas próximas décadas. É um período que experimentará a integração da geração renovável em grande escala na rede, enquanto os operadores enfrentam projeções de crescimento de carga ano após ano, um boom nas estações de carregamento de veículos elétricos e perturbações ambientais comuns que ameaçam a fiabilidade e a resiliência. .

Os EUA e outros países aceleraram a instalação de novos recursos energéticos renováveis, em grande parte devido à preocupação global com as alterações climáticas. A rede de transmissão de energia enfrenta um grande desafio à medida que os produtores de energia trabalham para reduzir as emissões de dióxido de carbono, ao mesmo tempo que satisfazem a procura de interligação destas novas fontes de produção.

Existem muitos obstáculos. Os operadores de rede enfrentam o desafio de actualizar a capacidade das actuais linhas de transmissão e de obter aprovação regulamentar regional para quaisquer projectos de rede. Há resistência por parte dos proprietários de terras preocupados com os direitos de passagem e oposição devido ao desconhecimento dos efeitos a longo prazo dos campos eletromagnéticos próximos às linhas de transmissão.

Estes obstáculos têm impacto na concepção e construção de linhas eléctricas aéreas e torres de transmissão, e os operadores da rede estão à procura de soluções para resolver estes problemas. Alguns desafios estão a ser enfrentados com a introdução de equipamentos inovadores para atualizar a rede elétrica. Uma inovação é a utilização 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 actual rede eléctrica em constante mudança.

1. Um braço cruzado isolado composto (CICA) é composto de isoladores de cabo, pós-isoladores, conexão de acoplamento de metal, dispositivos de blindagem de equalização de tensão e cordas de montagem suspensa para condutores. O CICA substitui a combinação “cruzeta de ferro tradicional + fio isolado suspenso” em linhas de transmissão aéreas e atua como suporte isolante para fios de alta tensão. Possui desempenho de isolamento elétrico e desempenho mecânico mais excelente do que as soluções tradicionais. Cortesia: SHEMAR Power

O CICA (Figura 1) pode ser usado em projetos de linhas de transmissão aéreas novas e existentes. O tradicional braço cruzado de aço e as cordas isolantes aumentam tanto o balanço vertical (isolador de suspensão) quanto o balanço horizontal (braço cruzado). O Double-V CICA permite a compactação onde sua montagem modular integrada única (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 cruzeta de aço. Cortesia: SHEMAR Power

O conjunto Double-V substitui o Vee único horizontal bidimensional, uma tecnologia desenvolvida para compactação há décadas para otimizar a geometria da torre de transmissão. No entanto, com a compactação, o V único ainda apresenta limitações na rigidez à flexão e na compressão. Descobriu-se que o Double-V fornece desempenho semelhante, com relação resistência-peso superior, capacidade elástica para suportar cargas de choque (como durante uma condição de condutor quebrado) e resiliência contra descargas elétricas induzidas 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 poste de linha compostos e isoladores de suspensão, conforme mostrado na Figura 3. O isolador de poste de linha composto funciona como suporte para cargas de compressão e flexão, enquanto o isolador de suspensão funciona como suporte para cargas verticais/de tensão .