Influência da temperatura e corrente de trabalho, nas características elétricas e mecânicas do cobre eletrolítico

Abstract

Fatores críticos no controle de um sistema elétrico, sem dúvida alguma, são os desafios de manter-se toda a sua estrutura física em plenas condições de operação. A infra-estrutura passiva, materiais e acessórios, devem manter suas propriedades elétricas e mecânicas, minimizados aos impactos da descaracterização por excedentes de correntes elétricas circulantes. Um dos elementos passivos nas redes de distribuição de energia elétrica é motivo deste estudo, sendo o condutor de corrente elétrica, por meio de fios de cobre eletrolíticos – ETP C110 têmpera meio-duro, seção circular, 101% IACS. As condições operacionais dos fios de cobre instalados numa rede estão sujeitos a intensidade da corrente elétrica de trabalho em períodos e eventos diversos; as correntes podem variar desde a mínima corrente de carga, carga média, carga pesada, sobrecarga ou sobrecorrentes por curto circuitos; todos esses eventos são relacionados a difusidade térmica do material, sendo relacionado para cada um deles uma temperatura obtida. No total foram investigadas 6 amostras, sendo 5 delas denotando um evento de intensidade de corrente elétrica, objetivando apontar os resultados das análises realizadas sobre os efeitos da temperatura imposta pela corrente elétrica circulante em fios. As amostras, originadas de produto, “material base” foram caracterizados, em fio de cobre nu rígido de diâmetro de 4,515 mm (≈16,00 mm²), utilizando-se dispositivo gerador de corrente elétrica, produziu-se intensidade da mesma para cada espécime; cinco amostras foram caracterizadas, sendo respectivamente, em 143 Amper (capacidade nominal do fio), 214.5 Amper, 286 Amper, 400 Amper e 700 Amper; cada qual denotando um evento com duração de tempo específica, sendo efetuado o monitoramento do gradiente de temperatura, individualmente, obtendo-se como resultado estruturas de material recristalizado, bem como produtos com recozimento severo. Inicialmente foi investigada a composição química percentual do material encruado pelo processo de trefilação do cobre puro ETP, e também a tração unidirecional e obtenção da estrutura metalográfica de todas as amostras, bem como a resistividade/condutibilidade de ambas.

Critical factor in the control of an electrical system, undoubtedly, are the provocation in maintain it all your physical structure in total operation conditions. Static infrastructure, materials and complement, must to maintain it’s electrical and mechanicals proprieties reduced at impacts loss characteristic for excess of electrical current. One of those statics elements in the electrical power distribution system it’s reason this work, being conductor of electrical current, through de electrolytic copper wire – ETP C110 hardness half-hard, cross-section, 101% IACS. Operations conditions of the copper wire installed in network are subjects to intensity of electrical current in cycle and several events; the currents can alter it from current minim, middle, absolute, overload or short circuit; all those events it’s connected to thermal diffusity of material, being connected to each and all a temperature have achieved. In total was investigated six samples, being five indicating an event of intensity of electrical current, intending obtain results of the analyses made with effects of temperature achieved by electrical current in wires. The samples, made of “base material” were characterized, in copper wire, without isolation, hardness half-hard, diameter 4.515mm (≈16,00 mm²), using it electrical current generator device, makes to circulate intensity of electrical current for each sample; five sample was characterized, being respectively, 143 Amper (nominal capacity of product), 214.5 Amper, 286 Amper, 400 Amper e 700 Amper; every one denoting an event with specific duration, being made the monitoring temperature rate of change, individually, obtaining as resulted structure of recrystallized material, and too severe annealing. Previously was investigated the percentage chemical composition of hardened material by drawing process of pure copper ETP, and too unidirectional tensile strength and metallography of all sample, and too the resistivity/conductivity in every one.