Solução de Disjuntor SF6 da Rockwill Company para Subestações nas Terras Altas da Etiópia

I. Contexto do Projeto​
As terras altas etíopes caracterizam-se por altitudes elevadas (média superior a 2.500 metros), climas extremamente frios (temperaturas invernais que podem chegar aos -30°C) e localização na zona sísmica da Fenda do Leste Africano. Estas condições representam desafios significativos para o equipamento elétrico:

1. ​Risco de Liquidação de SF6: A uma pressão de operação de 0,6 MPa, o gás SF6 liquefaz a -25°C. O frio extremo pode causar a liquidação, levando à degradação da isolação e perda da capacidade de extinção de arco.
2. ​Ameaças Sísmicas: A região experimenta intensidades sísmicas superiores a 8 graus. As ligações rígidas tradicionais são propensas a danos mecânicos ou fugas de gás devido à atividade geológica.
3. ​Alta Dependência de Manutenção Externa: A expertise técnica local é limitada, exigindo uma dependência de longo prazo em contratantes internacionais para manutenção, resultando em custos elevados e respostas atrasadas.
   Para abordar estes desafios, a Rockwill deve projetar uma solução de disjuntor SF6 adaptada a condições de alta altitude, frio e sismicidade, assegurando operação e manutenção sustentáveis.

​II. Projetar e Instalar Disjuntores SF6 Específicos​

1. ​Design Anti-Liquidação​
   • ​Unidades de Aquecimento Integradas: Baseado em soluções comprovadas das regiões frias da China, tiras de aquecimento de liga de níquel-cromo (800 a 1.200 W) são integradas na base do isolador de porcelana do disjuntor. Associadas a sensores de temperatura para controle em malha fechada, isso garante que o gás SF6 permaneça acima de -18°C (ultrapassando o ponto de liquidação de -25°C a 0,6 MPa).
   • ​Otimização de Isolamento Térmico: Material de aerogel nanogel envolve o isolador de porcelana e os tubos, reduzindo a perda de calor e melhorando a eficiência do aquecimento em 30% no frio extremo.
2. ​Design de Reforço Sísmico​
   • ​Ligações Flexíveis de Tubulação: Tubulações corrugadas de gás SF6 permitem deslocamento axial (±15 mm) e radial (±10 mm), prevenindo falhas de vedação devido ao estresse concentrado sísmico.
   • ​Suportes Reforçados e Suportes de Isolamento: Suportes utilizam aço Q345B com travessas cruzadas, enquanto suportes de isolamento de pêndulo de atrito na base absorvem 80% da energia sísmica, reduzindo a resposta de aceleração do equipamento para abaixo de 0,3g.
3. ​Sistema de Manutenção Localizado​
   • ​Centro de Formação Técnica: Uma base de formação em Adis Abeba fornece cursos bilíngues (inglês/amárico) focados na detecção de gás SF6, calibração do sistema de aquecimento e avaliação de equipamentos pós-terremoto.
   • ​Sistema de Monitorização Inteligente: Sensores IoT monitorizam a pressão, temperatura e vibração do gás em tempo real. Algoritmos de IA prevêem falhas e geram ordens de manutenção, reduzindo as inspeções manuais em 50%.

​III. Resultados Esperados​

1. ​Fiabilidade Antiliquidação Melhorada: Os sistemas de aquecimento estabilizam as temperaturas da câmara de extinção de arco acima de -18°C, eliminando os riscos de liquidação de SF6. As taxas anuais de falha dos disjuntores caem abaixo de 0,5 incidentes por unidade.
2. ​Conformidade Sísmica: Ligações flexíveis e designs de isolamento permitem que o equipamento resista a intensidades sísmicas de 8 graus, com ≥95% de integridade funcional pós-terremoto.
3. ​Custos de Manutenção Otimizados: Os ciclos de formação de técnicos locais encurtam para 3 meses. O tempo de resposta de manutenção melhora de 72 horas para 8 horas, reduzindo os custos de ciclo de vida em 40%.
4. ​Adaptabilidade Ambiental Verificada: A solução passou por testes de baixa temperatura de -40°C e ensaios em plataforma sísmica simulada, atendendo às demandas compostas de ambientes de alta altitude, baixa temperatura e alta sismicidade do Leste Africano.