Microesferas termocrômicas potencialmente aplicáveis à manutenção preditiva de transformadores de potência

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: OLIVEIRA, Mayara Lima Peres de
• Orientador(a): QUEIRIOZ, Alvaro Antonio Alencar de
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Itajubá
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Materiais para Engenharia
• Departamento: IFQ - Instituto de Física e Química
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Microesferas; Hopeitas; Transformador de potência; Sensor termocrômico; Termocromismo
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA DE MATERIAIS E METALÚRGICA
• Link de acesso: https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/3303

Os transformadores de potência conectam toda a rede de energia elétrica, que se inicia desde a geração de energia até o consumidor final. Sendo, por isso, necessário o monitoramento das suas condições de operação. A condição de operação dos transformadores está diretamente relacionada ao seu sistema de isolamento, que não deve operar em temperaturas acima das especificações técnicas, pois estas condições tendem a provocar falhas no transformador de potência que podem levar a interrupção do fornecimento de energia elétrica. Nesta pesquisa, foram sintetizadas microesferas de Hopeitas dopadas com cobalto encapsuladas por poliglicerol (CoHoM) a fim de desenvolver um sensor ótico com propriedade termocrômica reversível acoplado a uma rede neural artificial feed-forward de multicamadas como proposta para monitoramento de temperatura em transformadores de potência. O objetivo desse sensor é apresentar mudança de cor quando a temperatura do transformador de potência atingir níveis de alertas. As estruturas das microesferas foram estudadas usando microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (ATR-FTIR), difração de raios X (XRD) e análise termogravimétrica (TGA). Através da TGA foi possível obter informações sobre a tolerância térmica do material, que suporta temperaturas acima de 300°C. A partir das micrografias obtidas do material em pó é possível a observar de microesferas com superfies lisas e com média de diâmetro de aproximadamente 0,82μm. Através da análise de difratometria de raios X (DRX) observou-se a formação de fase cristalina nos planos (110) e (200) na estrutura da Hopeita. Após essas análises foi produzida uma tinta como revestimento termocrômico, a qual teve a propriedades óticas analisadas pelas técnicas de UV-Vis e o reconhecimento automatizado de cores em coordenadas de espaço CIEL*a*b*. E por fim foi mostrados que os sensores termocrômicos reversiveis de CoHoM permitem detectar temperaturas em torno 60°C mudando a cor de azul anil para rosa claro. Os sensores CoHoM apresentam um potencial para monitoramento de transformadores de potência e se mostram promissores para uso em análise em tempo real.