Bancada de ensaios mecânicos à fadiga de cabos condutores de energia

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.