ResumoO presente trabalho visa apresentar resultados da aplicação de uma resina epóxi bisfenólica (DGEBF) à base de nanopartículas de sílica (RN) e comparar suas propriedades com a resina convencional de referência epóxi bisfenólica (DGEBA) (RE), atualmente utilizada. Neste sentido fabricaram-se protótipos de barras estatórica, destinadas a hidrogeradores, através do sistema VPI (Vácuo-Pressão-Impregnação) e avaliaram-se as propriedades elétricas pelas técnicas de fator de dissipação e envelhecimento acelerado. Dentre os resultados para as resinas observou-se que: (i) o fator de dissipação e de envelhecimento são praticamente os mesmos para ambas as resinas; (ii) o valor de tip-up resultaram em 0,014% para RE e 0,020% para a resina RN e (iii) a estimativa do tempo de vida útil esta em cerca de 40 anos, o que é aplicável para a maioria das aplicações industriais. Neste sentido sugere-se que a resina RN pode ser uma alternativa a resina RE, com um desempenho elétrico equivalente.
Palavras-chave: barras estatóricas, fita de mica, hidrogerador, nanodielétricos, nanotecnologia.
AbstractThe present work aims to present the results of an application of a bisphenolic epoxy resin (DGEBF) containing silica nanoparticles (RN) and compare its properties with a bisphenolic epoxy resin (DGEBA) (RE), currently used. In this context, prototype stator bars for hydrogenerators were manufactured, according to the VPI (Vacuum-Pressure-Impregnation) system and their electrical properties with the tests of dissipation factor and voltage endurance. Within the results for the resins it was observed that: (i) dissipation factor and voltage endurance are practically the same for both resins; (ii) the resulting values of tip-up were 0.014% for RE and 0.020% for RN resin and (iii) the estimating of the life-time is about 40 years, what is suitable for most industrial applications. In this sense it is suggested that the RN resin can be an alternative to the RE resin, with an equivalent electrical performance.Keywords: stator bars, mica tape, hydrogenerator, nanodielectrics, nanotechnology.
IntroduçãoA crescente demanda por energia elétrica tem pressionado fabricantes de hidrogeradores a desenvolverem máquinas menores e com maior eficiência de geração elétrica desde o início do século XX. A limitação de geração esbarra, entre outros fatores, nas propriedades e tecnologias de materiais compósitos isolantes disponíveis. A busca por novos materiais motiva pesquisadores em todo mundo a desenvolverem alternativas que possam suportar níveis de tensão elétrica acima de 3kV/mm, que é o padrão atual de rigidez dielétrica dos sistemas isolantes [1] . Estima-se que através de uma redução de 15% na espessura de isolação seria possível aumentar em 16% a seção transversal de cobre o que aumentaria a eficiência de um hidrogerador em 4% [2] .A descoberta de materiais nanocompósitos isolantes (ou nanodielétricos) em escala de laboratório, com propriedades dielétricas superiores aos convencionais, despertou o interesse de diversos segmentos da indústria com ...