Travessias de Epóxi: Tipos, Aplicações e Como Especificar Uma

Uma travessia leva um condutor em tensão através de uma barreira — a cuba de um transformador, a envolvente de um quadro, uma parede — e isola-o dessa barreira ao longo do percurso. A epóxi moldada é o material de eleição para travessias de média e alta tensão, porque o isolamento, a interface de montagem e qualquer metal encapsulado podem todos ser formados numa única peça. Este guia cobre os sete tipos de uso corrente, onde pertence cada um, e o que precisamos de si para dimensionar uma.

1. O que uma travessia tem mesmo de fazer

Três funções ao mesmo tempo, e puxam em sentidos contrários. Tem de conduzir a corrente através da barreira sem aquecer. Tem de suster a tensão entre esse condutor e a barreira ligada à terra que atravessa, numa distância muito mais curta do que o ar livre exigiria. E tem de vedar e suportar — receber a carga mecânica da ligação e, dentro de uma cuba ou de uma envolvente de gás, formar parte da própria fronteira.

A razão por que estas três exigências se opõem é a geometria. Encurtar a peça para caber no equipamento aumenta o esforço elétrico; alongá-la para aliviar o esforço torna-a mais pesada e mais difícil de montar. Uma travessia é sempre um compromisso dimensionado a um equipamento específico, e é por isso que é projetada para a aplicação e não escolhida de prateleira.

2. Os sete tipos, e quando se usa cada um

Os nomes descrevem como a travessia é instalada, não do que é feita. A maioria dos pedidos acaba por ser um destes sete.

Os tipos radial e em cotovelo são os que mais frequentemente acabam dentro de equipamento isolado a gás, onde o espaço é a limitação — estão cobertos na nossa página de produtos GIS.

3. Onde se usam as travessias de epóxi

Aparecem sempre que um condutor tem de atravessar uma fronteira isolante, o que na prática significa quatro sectores:

• Equipamento — transformadores, quadros de distribuição, disjuntores e condensadores.
• Transmissão e distribuição — isolando e suportando condutores de alta tensão ao longo da rede.
• Instalações industriais — centros de controlo de motores, unidades de frequência variável e unidades de distribuição de energia.
• Caminhos de ferro — eletrificação de linhas ferroviárias e construção de locomotivas.

A procura tem crescido com a expansão do sector energético e com a exigência de equipamento que se mantenha em serviço — a mesma pressão que empurrou as travessias da porcelana para a resina moldada, em primeiro lugar.

4. Porque epóxi, e qual das duas resinas

A epóxi moldada tem rigidez dielétrica entre 20 e 40 kV/mm, consoante o sistema. É um número do material, não a tensão suportada por uma travessia acabada — que depende também da linha de fuga ao longo da superfície, das distâncias no ar e da distribuição de campo à volta do condutor encapsulado. Mas é o que dá ao projetista margem para tornar a peça suficientemente curta para caber.

A escolha entre as duas famílias de resina resolve-se pelo local onde a travessia vive, não pela sua tensão. Ambas cobrem baixa, média, alta e muito alta tensão.

Onde o ambiente é agressivo, podemos sobremoldar uma travessia com silicone na nossa própria linha, acrescentando proteção de superfície sem alterar o corpo da peça. Mais sobre os materiais no nosso guia de referência dos isoladores de epóxi: isoladores de resina epóxi.

5. Como se funde uma travessia

Quase tudo o que pode correr mal do ponto de vista elétrico numa travessia decide-se antes de a peça sair do molde.

• Resina preparada em vácuo, para que a peça fique livre dos vazios que se tornam locais de descarga parcial. Numa travessia o inimigo é o vazio, não a tensão.
• Gelificação sob pressão a temperatura para séries médias e grandes, o que mantém a fiabilidade dielétrica e a precisão dimensional ao longo de toda uma produção.
• Metal encapsulado durante a moldagem — o condutor, os insertos e os elétrodos são moldados dentro e não montados depois, pelo que não há junta dentro do percurso isolante.
• Metalização e decapagem por jato em casa, o que mantém as superfícies de elétrodo e de linha de fuga sob o nosso próprio controlo.

Trabalhamos com 29 clamping machines e moldamos peças acima de 50 kg e um metro, bem como formas pequenas e complexas. O detalhe do processo está na nossa página tecnologias.

6. Como é ensaiada antes de sair

O nosso laboratório ensaia até 200 kV à frequência industrial e até 200 kV em descargas parciais, e mede ainda a resistência de contacto e a exatidão de amplitude e de fase dos sensores. A produção decorre sob ISO 9001 e ISO 14001.

7. Epóxi ou porcelana?

A porcelana continua a ser uma escolha sólida em muitas instalações. O que a epóxi moldada lhe dá é a capacidade de encapsular metal durante a moldagem e de moldar a peça ao equipamento — o que é o que torna possível, antes de mais, uma travessia dividida, radial ou em cotovelo. Colocamos as duas lado a lado num artigo separado: travessia de epóxi vs travessia de porcelana.

Se as suas travessias atuais estão a falhar, em vez de estar a especificar novas, vale a pena ler primeiro os modos de falha: porque falham as travessias de transformadores.

8. O que enviar-nos para uma proposta

Todas as travessias que moldamos são dimensionadas a uma especificação e não retiradas de uma prateleira, por isso quanto mais nos disser, mais próxima será a primeira proposta:

• A tensão do sistema, e os níveis de suportabilidade que tem de comprovar.
• A corrente que o condutor tem de transportar.
• A barreira que atravessa — parede da cuba, painel, envolvente de gás — e a interface de montagem, ou um desenho se o tiver.
• Interior ou exterior, e qualquer particularidade do ambiente: humidade, poluição, ar costeiro.
• Quantidade, e se se trata de um protótipo ou de uma série.