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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/2006
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Title: Bancada de ensaios mecânicos à fadiga de cabos condutores de energia
Other Titles: Test apparatus to perform fatigue endurance capability in power line cables
Authors: Henriques, Antonio Manoel Dias
Orientador(es):: Pulino Filho, Athail Rangel
Assunto:: Engenharia elétrica
Energia elétrica
Ensaios mecânicos
Issue Date: Mar-2006
Citation: HENRIQUES, Antonio Manoel Dias. Bancada de ensaios mecânicos à fadiga de cabos condutores de energia. 2006. 182 f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil e Ambiental)-Universidade de Brasília, Brasília, 2006.
Abstract: O presente trabalho descreve uma Bancada para realização de ensaios de fadiga em cabos condutores de energia. A Bancada foi projetada e construída de forma a permitir a condução de uma ampla gama de ensaios, em especial, além dos ensaios de fadiga, pode-se conduzir ensaios de vibração e de amortecimento próprio do cabo, entre outros. À concepção adotada possibilita a realização de testes em cabos condutores, com até 50 mm de diâmetro e com vão ativo variando na faixa de 38 a 50 m de comprimento, com total controle e monitoramento em tempo real das condições pré-estabelecidas para o ensaio. O sistema desenvolvido permite controlar ou monitorar, entre outros parâmetros, a pré-tensão no cabo, a força de aperto nos parafusos de fixação do grampo de suspensão, o deslocamento em qualquer ponto da amostra em teste, a freqüência e a força de excitação, a temperatura e a deformação nos fios da camada externa do cabo. Nos ensaios de fadiga o sistema mantém, durante todo o teste, uma variação de no máximo 5 % da amplitude de deslocamento prescrita a 89 mm do último ponto de contato entre o cabo (vão ativo) e o grampo de suspensão. Permite também, por meio de sensores a laser, detectar o momento exato e a camada em que ocorreu a quebra dos fios. A Bancada permite ainda variar o ângulo de saída do cabo no grampo de suspensão. A construção da bancada foi motivada pelas dificuldades existentes, na fase de projeto da linha, em se prever a durabilidade dos cabos com maior precisão, o que conduz a limitações de alguns parâmetros de projeto, tais como a carga de tração a ser aplicada ao cabo e o comprimento do vão entre as torres. Testes de laboratório se fazem necessários não só para empresas de energia elétrica terem dados confiáveis para projetos de novas linhas de transmissão, como, por exemplo, o auto-amortecimento do condutor, mas também para se otimizar e se determinar a vida útil das linhas já instaladas.
Abstract: The present work describes the development of a test apparatus to perform fatigue endurance capability in power line cables. The test apparatus was designed and built in such a way to allow for the execution of an extensive range of tests, specifically, besides the fatigue tests, it allows for the execution of cable vibration and self-damping tests, among others. The concept adopted allows for the execution of tests in power cables up to 50 mm in diameter and with an active span ranging from 38 to 50 m in length, with full, real-time controlling and monitoring of the conditions that were preset for the tests. The system developed allows for the controlling and monitoring, among other parameters, of the pre-strain in the cables, the tightening torque of suspension clamp fastening bolts, the displacement of any part of the sample under test, the drive frequency and force, the temperature and the deformation of the wires in the outer layer of the cable. In the fatigue tests, for the full duration of the test, the system keeps the variation of the displacement amplitude within a maximum of 5% of the prescribed value at a distance of 89 mm from the last contact point between the cable (active span) and the suspension clamp. Also, by means of laser sensors, it allows for the detection of the precise moment at which the wires break as well as the layer where the break occurred. The test apparatus also allows for the adjustment of the exit angle of the cable at the suspension clamp. The construction of the test apparatus was prompted by the existing difficulties, during power line design phase, to predict the durability of the cables with higher precision, which lead to limitations of some design parameters, such as the strain load to be applied to the cable and the span length between the towers. Laboratory tests are needed, not only for the electric power companies to have reliable data for the design of new transmission lines, like, for instance, the self-damping of the conductor, but also to optimize and to determine the life span of the lines already installed.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Civil e Ambiental, 2006.
Appears in Collections:ENC - Doutorado em Estruturas e Construção Civil (Teses)

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