Avaliação dos níveis de tensão média e alternada em fios de Al 6201 e Al 1350 : testes x relação H/W

Abstract

A falha por fadiga de cabos condutores ocorre devido aos esforços cíclicos gerados nas restrições de movimento do cabo durante as vibrações decorrentes da ação do vento. O objetivo deste trabalho é analisar o comportamento da tensão média e alternada em fios de diferentes tipos de cabos condutores de energia em função do parâmetro H/w, onde H representa a carga de esticamento do cabo e w seu peso por unidade de comprimento. Os níveis de H/w estudados são: 1820, 2144 e 2725 m. A tensão média é avaliada por meio de ensaios estáticos nos fios da camada externa dos condutores TERN, CAL 900, CAL 1055 e ORCHID. A componente alternada é analisada através de ensaios dinâmicos apenas para os condutores ORCHID e CAL 1055 para diferentes amplitudes de deslocamento do condutor. Os dados experimentais são obtidos por meio de extensômetros. Os ensaios foram realizados no laboratório de fadiga e integridade estrutural de cabos condutores de energia da Universidade de Brasília. É apresentado um estudo sobre o emprego da formulação de Poffenberger-Swart para determinação da tensão nominal atuante na região de falha dos condutores. A formulação que relaciona o parâmetro H/w com o nível de tensão média atuante nos fios do cabo também é analisada. O ensaio estático apresentou resultados bastante satisfatórios para os quatro condutores analisados. O erro médio para o condutor ORCHID permaneceu na faixa de 1%. Os ensaios dinâmicos com os cabos CAL 1055 e ORCHID apresentaram boa correlação entre a formulação de P-S e a tensão atuante na zona de falha do condutor. O cabo CAL 1055 apresentou melhor resultado em maiores cargas de esticamento. Ambos os cabos apresentaram melhores resultados em pequenas amplitudes de deslocamento.