Modelagem e análise de um dispositivo mitigador de flecha para linhas de transmissão de energia elétrica baseado em ligas com memória de forma

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Mecânica, 2016.

Os cabos de transmissão de energia elétrica, em determinadas condições operacionais, sofrem deformações associadas à dilatação térmica e fluência que podem levar a flechas excessivas que infringem as distâncias mínimas estabelecidas por normas de segurança. O objetivo do presente trabalho é explorar a capacidade termomecânica das Ligas com Memória de Forma (Shape Memory Alloys – SMA) para modelar e realizar a análise de um mitigador de flecha para linhas de transmissão de energia elétrica. A SMA se inserem na área de aplicação de materiais inteligentes e sua característica mais marcante é sua capacidade de recuperar uma forma previamente estabelecida quando aquecidos acima de uma determinada temperatura ou quando submetidos a determinados ciclos de carga. A partir de uma concepção já existente foi desenvolvido um modelo para análise e projeto de um dispositivo de mitigação de flecha. O modelo foi aplicado a um estudo de caso. Os resultados mostram que o dispositivo mitigador dimensionado a partir do modelo proposto mostra-se capaz de promover redução de flecha que mantem a distância de segurança prevista pela norma. _________________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The electric power transmission cables, under certain operating conditions, suffer deformations associated with thermal expansion and creep that can lead to excessive sags that violate the criteria required by safety standards. The objective of this study is to explore the thermomechanical capacity of alloys with shape memory - SMA - to perform an model and analysis of a sag mitigator for power transmission lines. The SMAs fall into the area of application of smart materials and their most striking feature is its ability to recover a previously established form when heated above a certain temperature or when subjected to certain load cycles. From an existing design was developed a model for analysis and design of an sag mitigation device. This model was applied to a case study. The results show that the mitigating device dimensioned effected a sag reduction thereby maintaining the required safety distance.