Análise de falha de balancim de uma linha de transmissão de energia elétrica

Abstract

Uma linha de transmissão possui, dentro de toda gama de materiais utilizados para sua construção, diversas ferragens eletromecânicas que suportam os cabos condutores, cabos para-raios e isoladores. Não é uma exceção, como em todo material, a possibilidade que algumas dessas ferragens apresentem falhas após alguns anos em operação. Os balancins do sistema de suspensão de cabos condutores são expostos a cargas em decorrência dos próprios cabos condutores, pressões de vento e esforços adicionais devido a angulação ao qual é instalado. Esses esforços podem fazer com que esses balancins, considerando os materiais utilizados na sua construção, apresentem falhas mecânicas. Neste trabalho foi realizado um estudo de caso de análise de falhas de balancins utilizados em um circuito de seis fases de uma linha de transmissão, onde cerca de 10% desse tipo de balancins apresentaram falhas mecânicas poucos anos após a instalação na linha. Para isso, foram realizados ensaios de laboratório em amostras retiradas do balancim para a caracterização do material, ensaios de microscopia da região fraturada e análise estrutural. Os ensaios de tração uniaxial e análises de composição química realizados indicam que o material atende às especificações de projeto. Por sua vez, os ensaios de microscopia não detectaram indícios de ruptura por fadiga, mas sim de uma ruptura dúctil o que está de acordo com a inspeção visual do balancim, onde são visíveis grandes deformações plásticas. Por fim, a verificação estrutural mostrou que a capacidade resistente do balancim, é superada em cerca de 1300% quando se considera o carregamento mais crítico de projeto. Desta forma, pode-se concluir que o projeto mecânico do balancim não atende às cargas especificadas em projeto.