Este estudo avaliou os efeitos do ozônio gerado durante ensaios de equipamentos de linha viva sobre materiais poliméricos. Foram medidas as concentrações de ozônio durante os ensaios e realizados testes de envelhecimento acelerado com ozônio. Isso permitiu propor novas metodologias de ensaio que reduziram significativamente a geração e exposição ao ozônio, protegendo os equipamentos e os ensaiadores.

1. Estudo dos efeitos do ozônio gerado durante os ensaios de equipamentos de linha viva sobre os materiais poliméricos Caroline I. Lisevski, Camila M. de O. Wolski, Rafael G. Serta, Rafael P. Machado, Edson E dos Santos, Anselmo Pombeiro, Mariana C. dos Santos Fernandes, Eliseu Esmanhoto, Luis E.S.Mayer, Edemir L. Kowalski e Marilda Munaro

2. A Copel realiza ensaios periódicos nos equipamentos de linha viva utilizados pelos seus profissionais em laboratórios próprios. Observa-se que o odor do ozônio no ambiente de ensaio é considerável. Este ponto foi o elemento motivador desta pesquisa, que objetivou: a) levantar os níveis de ozônio gerados sobre os equipamentos e no ambiente durante a realização dos ensaios elétricos; b) Estudar os efeitos da interação destes níveis com os materiais dos equipamentos e realizar ampla revisão bibliográfica dos efeitos da inalação do ozônio; c) Estudar e propor técnicas ou metodologias para a redução destes níveis de ozônio. INTRODUÇÃO

3. INTRODUÇÃO Geração do ozônio durante os ensaios Alta tensão e eletrodos geram descargas corona que fornecem a energia necessária para que o oxigênio presente no ar forme o ozônio. Altamente oxidante Eletrodos Alta tensão Ar Corona O 3 Degrada os materiais Pode causar desconforto ao ensaiador

4. Materiais avaliados MATERIAIS Lençol Cobertura circular Cobertura de condutor Luva

5. MÉTODOS Determinação da quantidade de ozônio gerado durante os ensaios periódicos: Realizado nas cinco regionais da Copel sobre o material e ambiente; Destes resultados foram determinados os valores de O 3 usados no envelhecimento dos materiais. Pontos de coleta do nível de ozônio gerado durante a realização de ensaio periódico no material e ambiente

6. MÉTODOS Envelhecimento em câmara de ozônio Concentração de ozônio na câmara: 30 ppm Tempos de exposição: 30, 45, 120 e 240 min sem deformação mecânica 15, 30 e 45 min com deformação mecânica Dispositivo utilizado para deformar as amostras elastoméricas expostas ao ozônio Corpo de prova de polietileno curvado em U para envelhecimento na câmara de ozônio

7. MÉTODOS As amostras foram avaliadas por: Tração à Ruptura Microscopia Óptica Microscopia Eletrônica de Varredura Resistência Superficial e Volumétrica

8. MÉTODOS Simulação em software especialista dos ensaios elétricos Objetivou a determinação dos pontos dos ensaios onde ocorre a maior intensificação do campo elétrico.

9. RESULTADOS a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min. a) b) c) d) Imagens de microscopia óptica das amostras do lençol com deformação mecânica

10. RESULTADOS a) b) c) d) a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min. Imagens de microscopia óptica das amostras do lençol com deformação mecânica e proteção de graxa de silicone

11. RESULTADOS Imagens de microscopia óptica das amostras da luva com deformação mecânica a) b) c) d) a) 0 min, b) 15min, c) 30 min e d) 45 min.

12. RESULTADOS a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. Imagens de MEV da superfície das amostras do lençol sem deformação mecânica a) b) c) d) e)

13. RESULTADOS Imagens de MEV da superfície das amostras do lençol sem deformação mecânica e com proteção de graxa de silicone a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. a) b) c) d) e)

14. RESULTADOS Imagens de MEV da superfície das amostras da luva sem deformação mecânica a) 0 min, b) 30min, c) 90 min, d) 120 min e e) 240 min. a) b) c) d) e)

15. RESULTADOS Variação das propriedades mecânicas em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de luva e lençol Alongamento à ruptura Tensão máxima

16. Variação das propriedades mecânicas em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de cobertura circular e de condutor Alongamento à ruptura Tensão de ruptura RESULTADOS

17. RESULTADOS Resistência superficial Resistência volumétrica Variação da resistência superficial e volumétrica em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de lençol

18. RESULTADOS Resistência superficial Resistência volumétrica Variação da resistência superficial e volumétrica em função do tempo de exposição ao ozônio das amostras de cobertura circular

19. Redução do nível de ozônio gerado nos ensaios de ferramentas de linha viva Foram desenvolvidas e apresentadas à concessionária novas metodologias e arranjos para os ensaios de luvas, mangas, lençóis isolantes, varas de manobra, coberturas rígidas circulares e de condutor. Estes arranjos foram aplicados em ensaios de rotina e constatou-se redução significativa na concentração de ozônio: Para luvas isolantes o valor foi reduzido de 30 para 3 ppm. No caso de lençóis isolantes e coberturas rígidas obteve-se redução de 30 para 0,1 ppm e 50 para 5 ppm. Para as varas de manobra a redução foi menos significativa, passando de 2 ppm nos ensaios em CA convencionais para 1 ppm com a nova metodologia proposta. RESULTADOS

20. Ambiente de ensaio com exaustão e ventilação, isolado da área onde encontra-se o ensaiador RESULTADOS

21. CONCLUSÕES Quando exposta ao ozônio sem tensão mecânica, a borracha natural utilizada na confecção de equipamentos de manutenção de linha viva apresentou degradação superficial e microfissuras. Envelhecida sob esforço mecânico, apresentou fissuras macroscópicas e alteração nas propriedades mecânicas. O polietileno é pouco afetado pela ação do ozônio. Para prolongar a vida útil e minimizar os efeitos de degradação provocados pelo ozônio, foram desenvolvidos arranjos de ensaio que reduziram a geração de descargas corona, bem como a concentração do gás. Foi apresentada uma forma simples de se evitar a inalação do ozônio pelos ensaiadores, bem como reduzir sua interação com os materiais durante a realização dos ensaios periódicos.

22. À ANEEL, Copel e LACTEC; Ao CNPq pelo benefício da Lei 8010/90. Contatos dos autores: Anselmo Pombeiro: ansel@copel.com Marilda Munaro: marilda@lactec.org.br Edemir Luiz Kowalski: edemir@lactec.org.br Rafael Pires Machado: rafael.machado@lactec.org.br AGRADECIMENTOS E CONTATOS