BRPI0722152A2

BRPI0722152A2 - Sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico

Info

Publication number: BRPI0722152A2
Application number: BRPI0722152-5A
Authority: BR
Inventors: Stephen Clifford; Faustine Soyeux; Andrej Krivda; Vincent Tilliette; Nikolaus Zant; Bandeep Singh; Felix Greuter; Leopold Ritzer
Original assignee: Abb Research Ltd
Priority date: 2007-10-08
Filing date: 2007-10-08
Publication date: 2014-03-18
Also published as: EP2198433B1; CN101821817B; US8545977B2; CN101821817A; ATE500596T1; KR20100074171A; WO2009046754A1; EP2198433A1; US20100227951A1; CA2701333A1; DE602007012942D1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA DE ISOLAMENTO ELÉTRICO DE CONCRETO POLIMÉRICO".

A presente invenção refere-se a um sistema de isolamento elé- trico de concreto polimérico com base em composições de resina epóxi en- 5 durecida.

Estado da Técnica

Concreto polimérico é um material compósito que é com base em um sistema polimérico contendo alta quantidade de material de enchi- mento com uma quantidade mínima de Iigante orgânico. Materiais compósi- 10 tos de concreto polimérico são usados em aplicações internas e externas, por exemplo, como sistemas de isolamento elétrico em várias instalações elétricas.

Concreto polimérico é diferente dos sistemas de isolamento elé- trico geralmente usados, com base em composições de resina epóxi endu- recida, por seu teor comparativamente alto de material de enchimento. Sis- temas de isolamento elétrico com base em composições de resina epóxi en- durecida tipicamente são preenchidos com cerca de 65 % em peso com ma- terial de enchimento, por exemplo com partículas de sílica, em que a distri- buição de tamanho médio de partícula da sílica fica na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm), correspondendo a uma distribuição de tamanho médio de partícula de 10'3 mm a 10'1 mm. Concretos poliméricos são tipica- mente preenchidos com cerca de 80 % em peso ou mais com um agregado de diferentes tamanhos de material de enchimento. É este alto teor de mate- rial de enchimento que fornece os custos baixos de material, já que o mate- rial de enchimento tem geralmente um preço inferior a um terço do preço do componente polimérico, para o mesmo peso.

Um teor de material de enchimento de cerca de 65 % em siste- mas de isolamento epóxi é a quantidade máxima de material de enchimento que é razoavelmente processável usando um único tamanho de partícula de 30 material de enchimento e fornecendo um material não-poroso. Concreto po- limérico usa um agregado de tamanhos de partícula de material de enchi- mento para obtenção de teores mais altos de material de enchimento embo- ra ainda formando um material não-poroso. US 4 210 774 descreve um sis- tema de isolamento elétrico formado por um Iigante polimérico altamente preenchido com partículas de material de enchimento inorgânico classifica- das, incluindo um excesso de 85 % dessas partículas de material de enchi- 5 mento em que o polímero usado preferivelmente inclui metacrilato de metila. US 4 210 774 afirma que sistemas de resina epóxi são empregados em ní- veis mais baixos de material de enchimento e que resinas epóxi não são a- dequadas para os altos níveis de material de enchimento reivindicados em US 4 210 774 por causa da alta viscosidade e custo não fornecendo a resis- 10 tência dielétrica correspondente (col. 5, linhas 26 e seguintes).

Os métodos de processamento comuns para materiais de con- creto polimérico geralmente são inadequados para a fabricação em alto vo- lume de geometrias complexas e arranjos de inserto. Em particular, o rápido desgaste de moldes flexíveis impede o controle cuidadoso da qualidade de 15 superfície e dimensões da peça final. No máximo eles são adequados para a fabricação de isoladores simples em aplicações onde estas propriedades são de menor importância.

Descrição da Invenção

Foi, agora, surpreendentemente verificado que um sistema de 20 isolamento elétrico de concreto polimérico com base em composições de resina epóxi endurecida pode ser produzido preenchendo composições de resina epóxi com composições de material de enchimento inorgânico sele- cionadas, a um grau de cerca de 76 % em peso a cerca de 86 % em peso, calculados com base no peso da composição total de resina epóxi, quando 25 resinas epóxi cicloalifáticas e, recentemente, resinas epóxi cicloalifáticas hi- drofóbicas comercialmente disponíveis são usadas como componentes Ii- gantes poliméricos básicos.

Composições de acordo com a presente invenção podem ser processadas por processos automatizados de gelificação por pressão (APG). Este tipo de processo envolve injeção do epóxi em um molde metáli- co montado em uma prensa aquecida. É idealmente adequado à fabricação de alto volume de peças simples e complexas oferecendo qualidade de su- perfície e dimensões finais das peças precisamente controladas.

A presente invenção, portanto, provê um método de processa- mento aplicado a uma composição de resina epóxi contendo alta quantidade de material de enchimento que é automatizado e usado para produzir peças 5 com qualidade de superfície e dimensão de peça cuidadosamente controla- das. O material de isolamento resultante tem um tempo de resistência de arco de 240-255 segundos em comparação com 180-195 segundos para o epóxi cicloalifático com 65 % de material de enchimento (ASTM D495). Da mesma forma, o concreto polimérico de acordo com a presente invenção é

aprovado na classe 4,5 kV pelo teste de trilhamento em plano inclinado e erosão (IEC 60587) enquanto o epóxi cicloalifático com 65 % de material de enchimento não passa no teste.

A presente invenção é definida nas reivindicações. Ela se refere especificamente a um sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico

composto de uma composição de resina epóxi endurecida preenchida com uma composição de material de enchimento inorgânico eletricamente não- condutivo, em que o referido sistema de isolamento elétrico de concreto po- limérico pode conter, opcionalmente, outros aditivos, sendo caracterizado pelos itens a seguir:

(a) a composição de resina epóxi é com base em uma resina epóxi

cicloalifática;

(b) a composição de material de enchimento inorgânico se encontra presente em uma faixa de cerca de 76 % em peso a cerca de 86 % em peso, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de con-

ereto polimérico;

(c) a composição de material de enchimento inorgânico inclui uma mistura uniforme de (i) um material de enchimento inorgânico com um tama- nho médio de grão na faixa de 1 mícron (μιτι) a 100 mícrons (μιη) [compo- nente c(i)], e (ii) uma material de enchimento inorgânico com um tamanho

médio de grão na faixa de 0,1 mm (100 mícrons) a 2 mm [componente c(ii)]; em que

(d) o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (μηι) a 100 mícrons (μιτι) [componente c(i)] se en- contra presente em uma quantidade na faixa de 22 % a 42 %, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico; e

5 (e) o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de

grão na faixa de 0,1 mm a 2 mm [componente c(ii)] se encontra presente na faixa de 41 % a 61 % em peso, calculado com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico.

A presente invenção refere-se adicionalmente a um método de 10 produção do referido sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico. Esta refere-se ainda ao uso do referido sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico como um sistema de isolamento elétrico em artigos elé- tricos. A presente invenção refere-se adicionalmente aos artigos elétricos que incluem esse sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico co- 15 mo sistema de isolamento elétrico.

Como aditivos opcionais, o sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico pode incluir ainda componentes selecionados entre a- gentes umectantes/dispersantes, flexibilizantes, plasticizantes, antioxidantes, absorvedores de luz, silicones, pigmentos, retardantes de chama e fibras e outros aditivos geralmente usados em aplicações elétricas.

A composição de resina epóxi não-curada usada na presente invenção é feita de um composto de resina epóxi cicloalifática e geralmente contém adicionalmente um endurecedor, bem como um agente de cura para acelerar o processo de cura. Estes compostos são conhecidos por si. Com- 25 postos de resina epóxi cicloalifática usados no contexto da presente inven- ção contêm pelo menos dois grupos 1,2-epóxi por molécula.

Compostos de resina epóxi cicloalifática úteis para a presente invenção incluem grupos glicidila não-substituídos e/ou grupos glicidila subs- tituídos com grupos metila. Estes compostos glicidila possuem um valor e- 30 póxi (equiv./kg) preferivelmente de pelo menos três, preferivelmente de pelo menos quatro e especialmente de cerca de cinco ou mais, preferivelmente de cerca de 5,0 a 6,1. São preferidos, por exemplo : resinas epóxi de fórmula (I) (opcionalmente substituídas):

(D)n—(l)

D = -O-, -S02-, -CO-, -CH2-, -C(CH3)2-, -C(CF3)2- n = zeronii 1

Compostos de fórmula (I) em que D é -(CH2)- ou [-C(CH3)2-] são preferidos. Outras resinas epóxi cicloalifáticas a serem usadas dentro do escopo da presente invenção são, por exemplo, éster bis-glicidila de ácido 5 hexa-hidro-o-ftálico, éster bis-glicidila de ácido hexa-hidro-m-ftálico ou éster bis-glicidila de ácido hexa-hidro-p-ftálico. Compostos de resina epóxi cicloali- fática preferidos são líquidos em temperatura ambiente ou quando aqueci- dos a uma temperatura de até cerca de 65°C. Compostos de resina epóxi cicloalifática preferidos são, por exemplo, Araldite® CY 184 (Huntsman Ad- 10 vanced Materials Ltd.), um composto de resina epóxi cicloalifática (diglicidil- éster) tendo um teor de epóxi de 5,80-6,10 (equiv/kg) ou Araldite® CY 5622 (Huntsman Advanced Materials Ltd.), um composto de resina epóxi modifi- cada (diglicidiléster) tendo um teor de epóxi de 5,80-6,10 (equiv/kg). Araldi- te® CY 5622 é uma formulação de epóxi cicloalifático hidrofóbico para trans- 15 ferência de hidrofobicidade e recuperação em composições de resina epóxi de uso externo. Uma formulação de epóxi cicloalifático hidrofóbico significa que o material de enchimento foi pré-tratado com um silano, ou um aditivo de silano foi adicionado à composição.

A composição de material de enchimento inorgânico que se en- 20 contra presente no sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico fica na faixa de cerca de 76 % em peso a cerca de 86 % em peso, preferivelmen- te na faixa de cerca de 80 % em peso a cerca de 85 % em peso, preferivel- mente na faixa de cerca de 82 % em peso a cerca de 85 % em peso, calcu- lada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto 25 polimérico.

O material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm) [componente c(i)] se en- contra presente em uma quantidade na faixa de 22 % a 42 %, preferivelmen- te na faixa de 27 % a 37 %, e preferivelmente em uma concentração de cer- ca de 32 % em peso, calculada com base no peso total do sistema de isola- mento elétrico de concreto polimérico.

O material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de 5 grão na faixa de 0,1 mm a 2 mm [componente c(ii)] se encontra presente na faixa de 41 % a 61 % em peso; preferivelmente o limite inferior é de 46 %, e preferivelmente de cerca de 51 % em peso; e o limite superior é preferivel- mente de 55 % em peso, calculado com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico.

Enquanto o teor total de material de enchimento se encontra na

faixa de cerca de 76 % a cerca de 86 % em peso, calculado com base no peso total do concreto polimérico, o componente c(i) está presente em uma quantidade na faixa de 22 % a 42 %, preferivelmente em uma quantidade na faixa de 27 % a 37 %, e os valores preferidos estando de acordo com os a- 15 qui fornecidos, calculados com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico; a proporção do material de enchimento inor- gânico do componente c(ii) representa simplesmente a diferença entre o quantidade total de material de enchimento menos o quantidade de material de enchimento do componente c(i).

A mistura uniforme da composição de material de enchimento

inorgânico inclui como componente c(i) um material de enchimento inorgâni- co com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm). Este material de enchimento mineral [componente c(i)] tem preferivel- mente uma distribuição de tamanho médio de grão na faixa de 1 μΐτι-90 μηι. 25 Preferivelmente pelo menos 70 % das partículas possuem um tamanho de partícula na faixa indicada.

O material de enchimento inorgânica com um tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm (100 mícrons) a 2 mm [componente c(ii)] tem prefe- rivelmente uma distribuição de tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm - 30 1 mm, preferivelmente na faixa de 0,1 mm-0,7 mm. Preferivelmente pelo menos 70 % das partículas possuem um tamanho de partícula na faixa indi- cada. O material de enchimento mineral é preferivelmente selecionado entre materiais de enchimento convencionais como as geralmente utilizadas como materiais de enchimento em isolamentos elétricos. Preferivelmente, o referido material de enchimento é selecionado entre sílica, quartzo, silicatos 5 conhecidos, óxido de alumínio, tri-hidrato de alumínio [ATH], óxido de titânio ou dolomita [CaMg(CO3)2], nitretos metálicos, como nitreto de silício, nitreto de boro e nitreto de alumínio ou carbetos metálicos, como carbeto de silício. São preferidos sílica e quartzo com um teor mínimo de SiO2 de cerca de 95- 97 % em peso. A superfície do material de enchimento pode ter sido tratada 10 de maneira conhecida em si, por exemplo, com um composto selecionado no grupo que consiste em silanos e siloxanos, preferivelmente por exemplo com 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano ou 3-glicidoxipropildimetoximetilsilano.

A composição de resina epóxi a ser curada inclui geralmente a resina epóxi, o endurecedor e o agente de cura. Endurecedores são, por 15 exemplo, polímeros contendo hidroxila e/ou carboxila, como poliéster termi- nado em carboxila e/ou polímeros acrilato e/ou metacrilato contendo carboxi- la e/ou anidridos de ácido carboxílico. Endurecedores úteis são ainda ácidos policarbônicos alifáticos, cicloalifáticos. Anidridos preferidos são anidridos cicloalifáticos líquidos com uma viscosidade a 25°C de cerca de 70-80 mPa 20 s. Esse endurecedor anidrido cicloalifático líquido é, por exemplo, Aradur® HY 1235 (Huntsman Advanced Materials Ltd.). O endurecedor opcional pode ser usado em concentrações na faixa de 0,2 a 1,2, equivalentes de grupos endurecedores presentes, por exemplo, um grupo anidrido por 1 equivalente epóxido.

Como aditivos opcionais, a composição pode conter ainda um

agente de cura adicional (acelerante) para melhorar a polimerização da resi- na epóxi com o endurecedor, pelo menos um agente umectante/dispersante, flexibilizantes, plasticizantes, antioxidantes, absorvedores de luz, silicones, pigmentos, retardantes de chama, fibras e outros aditivos geralmente usados em aplicações elétricas.

Agentes de cura para melhorar a polimerização da resina epóxi com o endurecedor são conhecidos em si, por exemplo, aminas terciárias, como benzildimetilamina ou complexos amínicos como complexos de ami- nas terciárias com tricloreto de boro ou trifluoreto de boro; derivados de urei-

a, como N-4-clorofenil-N',N'-dimetilureia (Monuron); imidazóis opcionalmente substituídos como imidazol ou 2-fenil-imidazol. Aminas terciárias são preferi- das. A quantidade de catalisador usada é uma concentração de cerca de 50- 1000 ppm em peso, calculada com base na composição a ser curada.

Agentes umectantes/dispersantes são conhecidos em si, por exemplo, na forma de ativadores de superfícies; ou diluentes reativos, prefe- rivelmente diluentes reativos contendo epóxi ou contendo hidroxila; diepóxi- 10 dos de glicóis e de poliglicóis, como neopentilglicol-diglicidiléter ou trimetilol- propano-diglicidiléter, ou polióis de baixa viscosidade isentos de solvente. Esses agentes umectantes/dispersantes são preferivelmente usados em montantes de 0,5 % a 1,0 % com base no peso da material de enchimento.

Plasticizantes, antioxidantes, absorvedores de luz, bem como outros aditivos usados em aplicações elétricas, são conhecidos na técnica e não são críticos.

Para produzir o sistema de isolamento elétrico de concreto poli- mérico definido na presente invenção, o material de enchimento e os aditivos opcionais são incorporados nos materiais de partida monoméricos da com- 20 posição de resina epóxi, opcionalmente sob vácuo, em qualquer seqüência desejada, e a mistura curada por aquecimento usando métodos conhecidos. Para esta finalidade, o componente c(i) preferivelmente é uniformemente misturado com a resina epóxi e o componente c(ii) com o endurecedor ou vice-versa. Todos os componentes são então cuidadosamente misturados, 25 adicionando também os aditivos, preferivelmente em temperatura ambiente ou ligeiramente acima da temperatura ambiente, preferivelmente sob vácuo 50Pa a 500Pa (a cerca de 0,5 mbar a 5 mbar), de modo que os grânulos de material de enchimento se tornem completamente molhados e todo o ar seja removido.

A composição epóxi de resina não-endurecida assim obtida po-

de, por exemplo, ser processada usando processos convencionais de mol- dagem a vácuo e/ou processos automatizados de gelificação por pressão (APG). Uma temperatura de cerca de 80-1OO0C é recomendada para molda- gem convencional; uma temperatura de cerca de 120-150°C é recomendada para processos automatizados de gelificação por pressão (APG). A disper- são é conformada no formato desejado usando métodos conhecidos, opcio- 5 nalmente com o auxílio de uma ferramenta de moldagem, e então curada, preferivelmente em uma temperatura de cerca de 140°C, seguida por pós- cura opcional. Opcionalmente um vibrador pode ser montado no molde du- rante a moldagem para ajudar a remoção de ar e reduzir adicionalmente o teor de poros da peça final.

A presente invenção também se refere a um método de produ-

ção do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico definido na presente invenção, compreendendo as seguintes etapas: (i) o material de enchimento é incorporado nos materiais monoméricos de partida da compo- sição de resina epóxi usando métodos conhecidos de modo a ser uniforme- 15 mente dispersado nos mesmos; (ii) todos os componentes são, então, cui- dadosamente misturados adicionando-se também os aditivos, preferivelmen- te em temperatura ambiente ou ligeiramente acima da temperatura ambien- te, preferivelmente sob vácuo, até que os grânulos de material de enchimen- to sejam completamente molhados e todo o ar seja removido; (iii) a compo- 20 sição de resina epóxi não-endurecida assim obtida é processada em um formato desejado, opcionalmente usando uma ferramenta de moldagem, subsequentemente curada, e opcionalmente pós-curada.

Para incorporação do material de enchimento nos materiais mo- noméricos de partida da composição de resina epóxi de acordo com a etapa (i) acima, preferivelmente o componente c(i) é uniformemente misturado com a resina epóxi e o componente c(ii) com o endurecedor ou vice-versa.

Usos preferidos do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico como definido na presente invenção são em aplicações de trans- missão e distribuição de energia, como isolamentos elétricos, especialmente 30 no campo de impregnação de bobinas elétricas e na produção de compo- nentes elétricos como transformadores, polos encapsulados, buchas, isola- dores de alta voltagem para uso interno e externo, especialmente para isola- dores externos associados com linhas de alta voltagem, como os de barra longa, compósitos e de disco, sensores, conversores e terminais de cabo, bem como para isoladores base no setor de média-voltagem, na produção de isoladores associados com relés de potência externos, transdutores de 5 medição, passadores de fio, e protetores de sobrevoltagem, na construção de equipamento de manobra. Os seguintes exemplos ilustram a invenção. Exemplos 1-4

As composições de resina epóxi dos Exemplos 1 a 4 são fabri- cadas a partir dos componentes fornecidos na Tabela 1. As composições são preparadas misturando cuidadosamente a resina epóxi com o compo- nente de material de enchimento c(i) e em uma etapa separada misturando o endurecedor, o acelerador, os outros aditivos e o componente de material de enchimento c(ii), e subsequentemente misturando todos os componentes juntos em um misturador de desgaseificação de película fina em uma tempe- ratura de 40°C. A mistura é processada por processo automatizado de gelifi- cação por pressão (APG) usando um molde metálico. Um molde de aço para APG existente para a fabricação de isoladores de média voltagem externos foi modificado movendo a posição da entrada do fundo para o topo do molde e aumentando seu diâmetro interno. Nenhuma temperatura (ca. 125°C) ou tempos no processo de fabricação foram alterados em relação aos usados para fabricar o mesmo isolador com o epóxi cicloalifático ou cicloalifático hi- drofóbico com 65 % de material de enchimento. Após injetar a formulação no molde em uma pressão de 150 KPa (1,5 bar), uma pós-pressão de 500 KPa (5 bar) foi usada para compactar o material e compensar o encolhimento por cura , de acordo com o processo normal de APG. Foi verificado que a pós- pressão minimiza o teor de poros do isolador. A composição é, então, pós- curada por 10 horas a 140°C.

Tabela 1

' Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 CY 184 (Resina) 100 100 100 100 HY1235(Endurecedor) 90 90 90 90 DY062 (Catalisador) 0,54 0,54 0,54 0,54 ' --------- Ex. 1 Ex. 2 Ex. 3 Ex. 4 W12 EST (Material de en¬ 362 362 362 362 chimento) Areia de sílica (0,5-1,0 580 mm) (Material de enchi¬ mento) Sihelco 30 (0,3 mm) (Ma¬ 580 680 790 terial de enchimento) Z-6040 (Silano) 2 2 2 2 DW9134 (Pigmento) 2,7 2,7 2,7 2,7 Total de partes 1137,24 1137,24 1237,24 1347,24 Teor total de material de 83% 83% 84% 85,6 % enchimento Araldite® CY 184: resina epóxi cicloalifática (Huntsman) Aradur®HY1235: anidrido cicloalifático modificado (Huntsman) Acelerador DY062: amina terciária líquida W12 EST: Si02-areia (Quarzwerke)

Sihelco 30: SiC>2-areia (SiheIco)

Z-6040: 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (Dow)

Exemplo 5

A Formulação 5 usa uma composição de resina epóxi cicloalifá- tica hidrofóbica. Os componentes fornecidos na Tabela 2 foram processados de maneira análoga à detalhada no Exemplo 1. Isoladores foram fabricados

com sucesso pelo processo de APG, usando esta formulação. Tabela 2

-------___ Exemplo 5 CY5622 (Resina) 100 HY1235 (Endurecedor) 82 DY062 (Catalisador) 0,54 W12EST (Material de enchimento) 362 Sihelco 30 (Material de enchimento) 580 Z-6040 (Silano) 2 ----------__ Exemplo 5 DW9134 (Pigmento) 2,7 Total de partes 1129,24 Teor total de material de enchimento 83% Araldite® CY 5622: resina epóxi cicloalifática hidrofóbica modifi- cada (Huntsman)

Resultados

As composições de acordo com os Exemplos 1 a 5 foram testa- das e forneceram os seguintes resultados :

a resistência à erosão e o trilhamento foram testados a 4,5 kV e

6 kV, e as composições foram aprovadas nos dois testes. O tempo de resis- tência a arco foi medido e foi verificado que ficava entre 240 e 255 segun- dos. Isoladores foram fabricados com sucesso pelo processo APG.

Isoladores foram analogamente fabricados a partir de composi-

ções de resina epóxi cicloalifáticas carregadas com 65 % em peso de mate- rial de enchimento tipo sílica convencional e apresentaram uma resistência a arco de somente 180-195 segundos (ASTM D495) e falharam no trilhamento e resistência à erosão nas classes 4,5 kV e 6 kV (IEC 60587).

Claims

1. Sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico com- posto de uma composição de resina epóxi endurecida preenchida com uma composição de material de enchimento inorgânico eletricamente não- condutiva, em que o referido sistema de isolamento elétrico de concreto po- limérico opcionalmente pode conter outros aditivos, caracterizado pelo fato que: (a) a composição de resina epóxi é com base em uma resina epóxi cicloalifática; (b) a composição de material de enchimento inorgânico se en- contra presente em uma faixa de cerca de 76 % em peso a cerca de 86 % em peso, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétri- co de concreto polimérico; (c) a composição de material de enchimento inorgânico inclui uma mistura uniforme de (i) um material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm) [com- ponente c(i)], e (ii) um material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm (100 mícrons) a 2 mm [componente c(ii)]; em que (d) o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm) [componente c(i)] se encontra presente em uma quantidade na faixa de 22 % a 42 %, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto poli- mérico; e (e) o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm a 2 mm [componente c(ii)] se encontra presente na faixa de 41 % a 61 % em peso, calculada com base no peso total do sis- tema de isolamento elétrico de concreto polimérico.

2. Sistema de isolamento elétrico de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato que o referido sistema inclui adicionalmente com- ponentes selecionados entre agentes umectantes/dispersantes, flexibilizan- tes, plasticizantes, antioxidantes, absorvedores de luz, silicones, pigmentos, retardantes de chama e fibras e outros aditivos geralmente usados em apli- cações elétricas.

3. Sistema de isolamento elétrico de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato que a composição de material de enchimento inorgânico se encontra presente na faixa de cerca de 76 % em peso a cerca de 86 % em peso, preferivelmente na faixa de cerca de 80 % em peso a cer- ca de 85% em peso, preferivelmente na faixa de cerca de 82 % em peso a cerca de 85 % em peso, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico.

4. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato que o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 1 mícron (pm) a 100 mícrons (pm) [componente c(i)] se encontra presente em uma quantidade na faixa de 27 % a 37 %, e preferivelmente em uma concentração de cerca de 32 % em peso, calculada com base no peso total do sistema de isolamento elétrico de concreto polimérico.

5. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-4, caracterizado pelo fato que o limite de concentração inferior do material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm a 2 mm [componente c(ii)] é de 46 %, preferivel- mente de cerca de 51 % em peso; e o limite superior é preferivelmente 55 % em peso, calculado com base no peso total do sistema de isolamento elétri- co de concreto polimérico.

6. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-5, caracterizado pelo fato que o material de enchimento mineral [componente c(i)] tem uma distribuição de tamanho médio de grão na faixa de 1 μητι-100 μηι, em que preferivelmente pelo menos 70 % das par- tículas possuem um tamanho de partícula dentro da faixa indicada.

7. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-6, caracterizado pelo fato que o material de enchimento inorgânico com um tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm (100 mí- crons) a 2 mm [componente c(ii)] tem preferivelmente uma distribuição de tamanho médio de grão na faixa de 0,1 mm-1 mm, preferivelmente na faixa de 0,1 mm-0,7 mm, sendo que preferivelmente pelo menos 70 % das partí- culas possuem um tamanho de partícula dentro da faixa indicada.

8. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-7, caracterizado pelo fato que o material de enchimento mineral é selecionado entre materiais de enchimento convencionais como as geralmente utilizadas como materiais de enchimento em isolamentos elétri- cos, preferivelmente selecionados entre sílica, quartzo, silicatos conhecidos, óxido de alumínio, tri-hidrato de alumínio [ATH], óxido de titânio ou dolomita [CaMg(COs)2], nitretos metálicos, preferivelmente nitreto de silício, nitreto de boro e nitreto de alumínio ou carbetos metálicos, preferivelmente carbeto de silício.

9. Sistema de isolamento elétrico de acordo com qualquer uma das reivindicações 1-8, caracterizado pelo fato de que a superfície do mate- rial de enchimento foi tratada preferivelmente com um composto selecionado no grupo que consiste em silanos e siloxanos, preferivelmente com 3- glicidoxipropiltrimetoxissilano ou 3-glicidoxipropildimetoximetilsilano.

10. Método de produção do sistema de isolamento elétrico defi- nido em qualquer uma das reivindicações 1-9, incluindo as seguintes etapas: (i) o material de enchimento é incorporado nos materiais monoméricos de partida da composição de resina epóxi usando métodos conhecidos de mo- do a ser uniformemente dispersado nos mesmos; (ii) todos os componentes são, então, cuidadosamente misturados adicionando também os aditivos, preferivelmente em temperatura ambiente ou ligeiramente acima da tempe- ratura ambiente, preferivelmente sob vácuo, até que os grânulos de material de enchimento fiquem completamente molhados e todo o ar seja removido; (iii) a composição de resina epóxi não-endurecida assim obtida é processada em um formato desejado, opcionalmente usando uma ferramenta de molda- gem, subsequentemente curada, e opcionalmente pós-curada.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pe- lo fato de que na etapa (i) o componente c(i) é uniformemente misturado com a resina epóxi, e o componente c(ii) com o endurecedor, ou vice-versa.

12. Uso do sistema de isolamento elétrico como definido em qualquer uma das reivindicações 1-9, em aplicações de transmissão e distri- buição de energia, como isolamentos elétricos, especialmente no campo de impregnação de bobinas elétricas e na produção de componentes elétricos como transformadores, polos encapsulados, buchas, isoladores de alta vol- tagem para uso interno e externo, especialmente para isoladores externos associados com linhas de alta voltagem, como os de barra longa, compósi- tos e de disco, sensores, conversores e terminais de cabo bem como para isoladores base no setor de média-voltagem, na produção de isoladores as- sociados com relés de potência externos, transdutores de medição, passa- dores de fio, e protetores de sobrevoltagem, na construção de equipamento de manobra.

13. Artigos elétricos contendo um sistema de isolamento elétrico como definido em qualquer uma das reivindicações 1-9.