20/06/2014

O Hexafluoreto de Enxofre e a Teoria Cinética dos Gases


A Teoria Cinética dos Gases procura - através de suas hipóteses - criar um modelo que explique os fenômenos e as Leis Físicas dos Gases [Boyle-Mariote, Gay-Lussac & Charles], incluindo-se nessa lista o gás SF6. O Hexafluoreto de Enxofre [SF6] é um composto químico com seis átomos de Flúor [F] que envolvem um núcleo de Enxofre [S] com características isolantes e dielétricas.

Núcleo de Enxofre envolvido por átomos de Flúor

Por essas caraterísticas, o SF6 é largamente utilizado [na indústria eletromecânica] para construção de disjuntores de grande porte. A sua aplicação se dá tanto para o acionamento eletropneumático [em alguns modelos com sistema fechado] quanto na extinção do arco elétrico resultante da abertura e do fechamento dos contatos. 

O SF6 é um gás incombustível, incolor, inodoro, quimicamente estável e inerte até cerca de 500°C, tendo, portanto, um comportamento semelhante ao de um gás nobre. Isto significa que na temperatura ambiente não reage com qualquer outra substância.


O Hexafluoreto de Enxofre [SF6] tem uma constante dielétrica 2,5 vezes maior que a do ar. Normalmente o gás é usado a uma pressão de valor equivalente a 5 vezes a pressão atmosférica. Nesta pressão, a sua capacidade dielétrica é dez vezes maior que a do ar. A extinção do arco pelo SF6 ocorre devido à sua forte eletronegatividade. Isso significa que as moléculas do gás capturam elétrons livres e geram íons negativos pesados que não se movem rapidamente.

11/06/2014

Classes de isolamento dos motores de indução


Sendo o motor de indução uma máquina robusta e de construção simples, a sua vida útil depende quase exclusivamente da vida útil da isolação dos seus enrolamentos [três conjuntos iguais de bobinas, uma para cada fase, formando um sistema trifásico ligado à rede trifásica de alimentação].

A isolação dos enrolamentos dos motores é afetada por muitos fatores, tais como: temperatura, umidade, vibrações, ambientes corrosivos. Dentre todos os fatores, o mais importante é, sem dúvida, a temperatura de trabalho dos materiais isolantes empregados. 

Um aumento de 8 a 10 graus na temperatura da isolação reduz sua vida útil pela metade. Quando se fala em diminuição da vida útil do motor, não se refere às temperaturas elevadas, quando o isolante se queima e o enrolamento é destruído de repente. 

A vida útil da isolação [em termos de temperatura de trabalho, bem abaixo daquela em que o material se queima], refere-se ao envelhecimento gradual do isolante, que vai se tornando ressecado, perdendo o poder isolante, até que não suporte mais a tensão aplicada e produza o curto-circuito. 

A experiência mostra que a isolação tem duração praticamente ilimitada, se a sua temperatura for mantida abaixo de certo limite. Acima deste valor, a vida útil da isolação vai se tornando cada vez mais curta, à medida que a temperatura de trabalho é mais alta. 

Este limite de temperatura é muito mais baixo que a temperatura de "queima" do isolante e depende do tipo de material empregado. Esta limitação de temperatura refere-se ao ponto mais quente da isolação e não necessariamente ao enrolamento todo. Evidentemente, basta um "ponto fraco" no interior da bobina para que o enrolamento fique inutilizado.

O limite de temperatura depende do tipo de material empregado na construção de cada motor. Para fins de normalização, os materiais isolantes e os sistemas de isolamento [cada um formado pela combinação de vários materiais] são agrupados em classes de isolamento, cada qual definida pelo respectivo limite de temperatura, ou seja, pela maior temperatura que o material pode suportar continuamente sem que seja afetada sua vida útil. 

As classes de isolamento utilizadas em máquinas elétricas e os respectivos limites de temperatura, conforme NBR 7094, são as seguintes:

  • Classe A [105 ºC]
  • Classe E [120 ºC] 
  • Classe B [130 ºC] 
  • Classe F [155 ºC] 
  • Classe H [180 ºC]

As classes B e F são as comumente utilizadas nos motores de indução atualmente.

As Dez Mais Lidas...

Leia também...

Os quatro tempos de um motor de combustão

Este ciclo foi montado com sucesso pelo engenheiro alemão Nikolaus Otto em 1876, e posteriormente por Rudolf Diesel.  Os quatro tempos...