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Método e dispositivo para detecção de arco elétrico através de ultrassom

Processo: 15/15825-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
Vigência: 01 de fevereiro de 2016 - 31 de janeiro de 2017
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Medidas Elétricas, Magnéticas e Eletrônicas, Instrumentação
Pesquisador responsável:André Luiz Casimiro
Beneficiário:André Luiz Casimiro
Empresa:Brax Indústria e Comércio de Máquinas e Equipamentos Eletrônicos Ltda
Município: Rio Claro
Pesquisadores principais:Adriano Casimiro
Auxílios(s) vinculado(s):17/10707-5 - Sistema de monitoramento de instalações elétricas, AP.PIPE
Bolsa(s) vinculada(s):16/00800-5 - Método e dispositivo para detecção de arco elétrico através de ultrassom, BP.PIPE
16/00806-3 - Método e dispositivo para detecção de arco elétrico através de ultrassom, BP.PIPE
Assunto(s):Arco elétrico  Ultrassom  Descarga elétrica  Alta tensão  Sistemas elétricos  Atuadores piezelétricos  Instalações elétricas 

Resumo

A proteção contra o arco elétrico é necessária em painéis industriais de alta tensão, alta potência e em subestações elétricas. No mercado existem alguns sistemas de proteção contra arcos elétricos destinados a painéis elétricos desenvolvidos por grandes marcas líderes mundiais na fabricação de equipamentos eletrônicos indústrias. Sistemas de proteção para uso em subestações que ficam ao ar livre não são fabricados pela dificuldade que se encontra em caracterizar um arco elétrico em ambientes externos. Os sistemas fabricados para serem instalados em painéis elétricos detectam o arco instantes após sua ocorrência e desligam o sistema elétrico para que não ocorra maiores danos aos profissionais e as instalações elétricas. Com os sistemas de proteção atuando rapidamente para desligar o sistema elétrico alguns danos são inevitáveis, pois, o sistema começa a funcionar quando o arco já ocorreu, um equipamento exposto a um arco elétrico por uma fração de segundo é suficiente para a degradação do mesmo, da mesma forma uma pessoa exposta a um arco elétrico por um tempo muito pequeno pode ser fatal. Como citado anteriormente em subestações elétricas expostas ao ar livre não existem sistemas de monitoramento e proteção de arco elétrico, com isso algumas empresas utilizam o método de análises periódicas de descargas parciais, sendo que as instalações são monitoradas apenas algumas horas em períodos mínimos de 6 meses, assim ficando sem monitoramento praticamente todo o tempo, esse método é considerado falho e não confiável. Dessa forma é necessário buscar estratégias para prevenir a ocorrência do arco elétrico. Os arcos elétricos em geral são precedidos pela emissão de ondas de ultrassom. A captação dessas ondas numa escala de menor intensidade pode ser utilizada para o desenvolvimento de um sistema de proteção. Assim sendo, este projeto de pesquisa cita o estudo e a viabilidade de desenvolver um sistema de proteção capaz de detectar arco elétrico antes mesmo dele ocorrer. Anterior a ocorrência do arco elétrico temos os fenômenos de descargas parciais e, com a monitoração desses fenômenos, consegue-se atuar no sistema visando a correção dos problemas que provavelmente causariam o arco. O objetivo dessa pesquisa é avaliar a captação de sinais de ultrassom irradiados por descargas parciais e arco elétrico usando-se sensores que operem baseados no fenômeno piezelétrico. Uma das propostas deste projeto é desenvolver sensores que sejam imunes o suficiente a interferências e ruídos para aplicações industriais, motivo para que o processamento dos sinais captados pelo sensor seja digital. Conseguir detectar um arco elétrico antes dele ocorrer é um método inovador no mercado já que os sistemas existentes detectam o arco apenas após ele ocorrer. Antecipando-se a ocorrência do arco elétrico teremos mais segurança aos profissionais expostos as instalações elétricas e menores danos as instalações elétricas. (AU)