Cinética de degradação do sistema resina epóxi/fibra de carbono

Abstract

With the increasing demand for electricity, the retraining of transmission lines is necessary despite environmental restrictions and crossings in densely populated areas to build new transmission and distribution lines. Solution is reuse the existent cables, replacing the old conductor cables for new cables with higher capacity power transmission, and control of sag installed. The increasing demand for electrical power has increased the electric current on the wires and therefore, it must bear out temperatures of 150°C or more, without the risk of the increasing sag beyond the established limits. In the case of long crossings or densely populated areas, sag is due to high weight of the cable on clearance. The cable type determines the weight, sag, height and the towers dimensions, which are the items that most influence the investment of the transmission line. Hence, to reduce both cost of investment and maintenance of the line, the use of a lighter cable can reduce both number and the height of the towers, with financial return on short and long term. Therefore, in order to increase the amount of transmitted energy and reduce the number of built towers and sag, is recommended in the current work substitute the current core material (steel or aluminium) for alternatives alloys or new materials, in this case a composite, which has low density, elevated stiffness (elasticity module), thus apply the pultruded carbon fiber with epoxy resin as matrix systems and perform the study of the kinetics of degradation by thermogravimetric analysis (TGA), dynamic mechanical analysis (DMA) and differential scanning calorimetry (DSC), according to their respective standards

Com o aumento da demanda em energia elétrica, a recapacitação de linhas de transmissão se faz necessária apesar das restrições ambientais e travessias em áreas densamente povoadas em se construir novas linhas de transmissão e distribuição. A saída é aproveitar as linhas atualmente existentes, substituindo-se os cabos condutores antigos, por cabos novos, com maior capacidade de transmissão de energia elétrica, além do controle da flecha do cabo instalado. A maior demanda por energia elétrica aumentou a corrente elétrica nos fios condutores e estes devem suportar temperaturas de até 150°C ou acima, sem risco de aumento da flecha além dos limites estabelecidos. No caso das travessias em longos vãos ou áreas densamente povoadas, a flecha elevada decorre do peso do cabo lançado no vão. O tipo do cabo determina o peso, a flecha do cabo condutor, a altura e as dimensões das torres, que são os itens que mais influem no investimento de uma linha. Logo, para redução tanto do custo de investimento como de manutenção da linha, o emprego de um cabo mais leve poderá reduzir tanto o número como a altura das torres, com retorno financeiro de curto e longo prazo. Portanto, visando aumentar a quantidade de energia transmitida, reduzir o número de torres construídas e as flechas, recomenda-se no atual trabalho a substituição do material tradicional do núcleo (aço ou alumínio) por ligas alternativas ou novos materiais, no caso um material compósito, que apresente baixa densidade, elevada rigidez (módulo de elasticidade) e assim, utilizar os sistemas pultrudados de fibra de carbono com resina epóxi como matriz e realizar o estudo da cinética de degradação do mesmo por meio de análise termogravimétrica (TGA), além da análise dinâmico-mecânica (DMA), análise termomecânica (TMA) e calorimetria exploratória diferencial (DSC), segundo suas respectivas normas