Buchas Condensadoras
Em sistemas de alta tensão, buchas condensadoras são empregadas. Em comparação com as buchas sólidas, as buchas condensadoras possuem uma construção relativamente complexa. Para gerenciar as altas tensões de campo elétrico geradas em alta tensão, as buchas condensadoras são constituídas por um núcleo isolante graduado por capacitância, posicionado entre o tubo central condutor e o isolador externo.
O núcleo condensador é composto por camadas coaxiais de papel Kraft de grau elétrico e inserções de folha condutora de comprimentos variados. As inserções de folha são dispostas em intervalos radiais fixos, o que ajuda a distribuir e estabilizar o campo elétrico através do isolamento da bucha. Essas inserções condutoras funcionam como elementos capacitivos (conectados em série) que ligam o condutor de alta tensão da bucha ao terra. Por isso, as buchas condensadoras são também conhecidas como buchas graduadas por capacitância.
Seção Transversal da Bucha Condensadora
Para aumentar ainda mais a resistência dielétrica de uma bucha, o isolamento do condensador é saturado com óleo mineral ou resina epóxi curável; essas duas tecnologias são conhecidas como papel impregnado com óleo (OIP) e papel impregnado com resina (RIP), respectivamente.
O material do isolador externo é geralmente porcelana para buchas OIP e borracha de silicone para buchas RIP, ambos servindo para limitar o fluxo de corrente de fuga e prevenir descargas externas. As buchas condensadoras OIP também são equipadas com uma câmara de expansão com mola para acomodar variações no volume de óleo (expansão/contração) devido a mudanças de temperatura (um tanque conservador em um transformador de potência tem uma função semelhante).
Bucha Condensadora Impregnada com Óleo
As flanges de montagem das buchas condensadoras são equipadas com uma tomada de teste (mais detalhes abaixo) e espaço adicional para a instalação de um transformador de corrente (TC) do tipo anel. Os terminais de conexão internos são equipados com escudos de tensão para limitar tensões de alto potencial dentro do compartimento cheio de óleo. Veja nosso artigo principal sobre buchas elétricas para mais informações.
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Como Funcionam as Buchas Elétricas
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Componentes do Modelo 3D (Resumo)
A seção transversal do modelo 3D mostra todos os principais componentes, incluindo:
- Terminal Externo
- Tampa Superior
- Ventilação
- Indicador de Nível de Óleo
- Câmara de Expansão de Óleo
- Óleo Isolante
- Gaxeta
- Mola
- Isolador de Porcelana
- Núcleo Condensador Impregnado com Óleo
- Condutor
- Tomada de Teste
- Flange de Montagem
- Escudo de Tensão
Componentes do Modelo 3D (Detalhado)
Terminal Externo
O terminal de conexão que conecta a bucha à rede. Ventilação Um dispositivo de ventilação ou alívio de pressão pode ser instalado aqui; este modelo específico não possui tal dispositivo.
Tampa Superior
A tampa superior abriga a câmara de expansão de óleo e o medidor de nível de óleo. Também abriga a mola usada para manter uma pressão constante na gaxeta entre a tampa superior e o isolador de porcelana.
Câmara de Expansão de Óleo
Uma câmara de expansão para permitir a expansão e contração do óleo devido à mudança de temperatura.
Mola
Devido à expansão e contração térmica, uma mola é necessária para manter a pressão na gaxeta de vedação. A pressão constante na gaxeta deve ser mantida para evitar vazamentos de óleo, entrada de umidade ou partículas.
Gaxeta
Uma gaxeta usada para vedar a tampa superior e o isolador de porcelana. Uma pressão constante é mantida na gaxeta usando uma mola.
Óleo Isolante
O óleo é usado como meio isolante entre o condutor e os componentes externos.
Isolador de Porcelana
Projetado para evitar que a corrente de fuga atinja o item aterrado, por exemplo, transformador. O isolador tem uma grande área de superfície para ajudar na limpeza natural pelo vento e pela chuva. A grande área de superfície e a forma nervurada também proporcionam um caminho comparativamente longo para a terra.
Núcleo Condensador Impregnado com Óleo
O núcleo de papel impregnado com óleo é entrelaçado com material condutor, este arranjo cria uma série de capacitores.
Condutor
O cabo flexível do transformador é passado através do condutor. O condutor também permite que a pressão da mola seja transferida para todas as juntas e gaxetas.
Tomada de Teste
Um teste de tangente delta/fator de potência/fator de dissipação pode ser realizado aqui para avaliar a condição do núcleo do condensador.
Flange de Montagem
Uma flange conectando a bucha ao invólucro do transformador.
Extensão do Transformador de Corrente
Um transformador de corrente pode ser instalado aqui, se necessário.
Isolador de Porcelana Lado do Óleo
Esta seção do isolador de porcelana está submersa em óleo.
Recursos Adicionais
https://www.electricalindia.in/condenser-bushings
https://en.wikipedia.org/wiki/Bushing_(electrical)
https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/bushings
https://testguy.net/content/257-high-voltage-bushing-maintenance-techniques