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ORCID:  http://orcid.org/0009-0007-8742-9289
Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Implementação e avaliação experimental de sensores para detecção de descargas parciais
Alternate title (s): Implementation and experimental evaluation of sensors for partial discharge detection
Author: Santos, Rafael de Sousa
First Advisor: Pinheiro, Alan Petrônio
First member of the Committee: Endo, Wagner
Second member of the Committee: Carvalho, Daniel Pereira de
Third member of the Committee: Vasconcelos, Lorenço Santos
Summary: As descargas parciais constituem um importante indicador da degradação de sistemas de isolamento em equipamentos elétricos de média e alta tensão, sendo amplamente utilizadas para diagnóstico e monitoramento da condição operacional desses ativos. Neste contexto, esta dissertação apresenta a implementação e a avaliação experimental de sensores destinados à detecção de descargas parciais em cabos isolados, desenvolvidos a partir de materiais comercialmente acessíveis e técnicas de manufatura aditiva. O trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar experimentalmente duas arquiteturas de sensores eletromagnéticos, denominadas Helicoidal Antenna Sensor (HAS) e HFCT Relative Signature Sensor (HRSS), além de investigar a influência de parâmetros físicos, geométricos e construtivos sobre a sensibilidade desses dispositivos. Para isso, foram realizados procedimentos de projeto, fabricação, calibração experimental e ensaios laboratoriais em cabos isolados contendo descargas parciais. O desempenho dos protótipos foi comparado ao de um sensor HFCT comercial utilizado como referência. Os resultados demonstraram que ambas as arquiteturas foram capazes de detectar sinais associados às descargas parciais e reproduzir padrões compatíveis com os fenômenos investigados. Verificou-se que alterações nos parâmetros construtivos influenciam diretamente a sensibilidade e a resposta dos sensores.
Abstract: Partial discharges are an important indicator of the degradation of insulation systems in medium and high voltage electrical equipment, and are widely used for diagnosis and monitoring of the operational condition of these assets. In this context, this dissertation presents the implementation and experimental evaluation of sensors for the detection of partial discharges in insulated cables, developed from commercially accessible materials and additive manufacturing techniques. The objective of this study was to develop and experimentally characterize two electromagnetic sensor architectures, called Helical Antenna Sensor (HAS) and HFCT Relative Signature Sensor (HRSS), in addition to investigating the influence of physical, geometric and constructive parameters on the sensitivity of these devices. For this, design, manufacturing, experimental calibration and laboratory tests were carried out on insulated cables containing partial discharges. The performance of the prototypes was compared to that of a commercial HFCT sensor used as a reference. The results showed that both architectures were able to detect signals associated with partial discharges and reproduce patterns compatible with the investigated phenomena. It was found that changes in the construction parameters directly influence the sensitivity and response of the sensors.
Keywords: Descargas parciais
Partial discharges
Sensores
Sensors
HFCT
HFCT
Antena helicoidal
Helical antenna
Cabos isolados
Insulated cables
Monitoramento de ativos
Asset monitoring
Manufatura aditiva
Additive manufacturing
Processamento digital de sinais
Digital signal processing
Area (s) of CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA
Subject: Engenharia elétrica
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica
Quote: SANTOS, Rafael de Sousa. Implementação e avaliação experimental de sensores para detecção de descargas parciais. 2026. 190 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.515.
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2026.515
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49547
Date of defense: 17-Jul-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Elétrica

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