DIAGNOSTICS OF MEDIUM VOLTAGE INSULATED CABLES
REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10055303
Fernando Minchiguerre Gonçalves¹
Israel Araujo Ferreira²
Rodrigo Moniz Melo³
Orientador: Dr. Paulo César da Silva Emanuel¹
RESUMO
Diagnóstico de cabos isolados são testes realizados com bases em normas como a IEEE 400.2-2013, NETREAC e outros grandes estudos como o que foi realizado no continente Asiático com milhares de cabos que foram validados por meio de métodos se os mesmos estão conformidade de operação e qual seria o nível de desvio, já que mesmo sendo cabos novos, o modo de instalação e até mesmo de fabricação não são garantia de um cabo sadio. Visando isso, Normas regulamentadoras nacionais e internacionais foram implementadas para que através de testes padronizados fossem possíveis realizar a validação de conformidade. Porém, com o passar dos anos a composição dos cabos foram mudando para melhor atender sua aplicabilidade em diferentes setores. Métodos também tiveram que ser analisados para verificar sua eficácia. Assim, foi constatado que deveria ser realizado uma mudança na forma de teste para mitigar os riscos de falhas e aumentar a confiabilidade dos cabos – A partir de estudos, diagnosticaram problemas causados aos cabos pelo teste HiPot (DC), ocasionando a mudança para o teste VLF (Very low frequency) que não estressa o cabo e melhora a coleta de dados a partir de outros métodos que adotam a fonte VLF para realizar a captura do sinal.
Palavras Chaves: VLF; HIPOT; TANGENTE DELTA; CABOS ISOLADOS.
ABSTRACT
Diagnosis of insulated cables is tested based on standards such as IEEE 400.2-2013, NETREAC and other large studies such as the one carried out on the Asian continent with thousands of cables that were validated using methods to ensure that they comply with operating conditions and which would be the level of deviation, since even though they are new cables, the way of installation and even manufacturing are not a guarantee of a healthy cable. With this in mind, national and international regulatory standards were innovative so that, through standardized tests, it was possible to validate compliance. However, over the years the composition of cables has changed to better suit their applicability in different sectors. Methods were also analyzed to verify their effectiveness. Thus, it was found that a change in the form of testing should be carried out to mitigate the risk of failures and increase the reliability of the cables – Based on studies, they diagnosed problems caused to the cables by the HiPot (DC) test, causing the change to the test VLF (Very low Frequency) that does not stress the cable and improves data collection compared to other methods that adopt the VLF source to capture the signal.
Keywords: VLF; HIPOT; TANGENT DELTA; INSULATED CABLES
1. INTRODUÇÃO
Desde a concepção da energia elétrica no mundo, houve uma grande demanda em implantações de circuitos elétricos para favorecer a instalação de iluminações públicas, as casas, prédios etc. As redes elétricas modernas são complexas e altamente interconectadas, com uma crescente dependência de tecnologias avançadas para garantir sua confiabilidade e segurança. “Testes e manutenções rigorosas são essenciais para prevenir falhas que podem ter impactos catastróficos em grande escala.” (KUNDUR, 2004). Com isso, segundo as ideias de DIEHL (2011), ao longo dos anos foram sendo desenvolvidos estudos para aprimorar está interconexão de rede do ponto de geração, que são as (fontes geradoras de energia) até a distribuição, que seria o (consumidor de energia) e, consequentemente foram desenvolvidos métodos de testes a fim de validar estes “caminhos” entre o ponto de geração e distribuição. Portanto, os ativos que fazem a conexão entre ambos os pontos consideramos ativos críticos para qualquer um que necessite de energia. Sendo assim, a forma que traz a maior segurança e confiabilidade nas redes, foram denominados como Cabos Isolados que têm uma estrutura engenhosa em sua construção e são empregados em leitos/Pipe rack (áreas externas), área subterrânea ou enterrados. Então, devido a corrida pela forma mais eficaz de distribuir essa energia e de prevenir faltas ou interrupções desses ativos, ao longo das décadas diversos estudos foram empregados para se desenvolver os melhores ativos e formas de testes para coleta de dados com o intuito de mitigar possíveis causas raízes que reduzem significativamente a vida útil dos ativos. “A integridade e a eficiência dos cabos isolados tornaram-se fundamentais, não apenas pela necessidade técnica, mas também pela busca de maior longevidade dos ativos.” (KUFFEL; ZAENGL; KUFFEL, 2000). Estudos de engenharia que promoveram o desenvolvimento de cabos com tecnologia para monitoramento de faltas ou possíveis correntes transientes, necessitavam de equipamentos que coletassem dados, sendo possível, obter posicionamentos mais ágil na forma de manutenção corretiva, preventiva e/ou preditiva nos cabos.
Até aproximadamente a década 70 eram validados os cabos de média tensão fabricados com isolamento impregnado a óleo com métodos chamado de Hipot-DC, que são testes realizados em corrente contínua em 60Hz. Na época ainda não havia grandes estudos no mercado, portanto era um método eficiente até então, chamado como “Go or no Go” (passa ou não passa). Porém, com a evolução no desenvolvimento de cabos isolados, com isolação utilizando polímeros, houve também a evolução e desenvolvimento de estudos de casos para aceitação de testes e aprimoramento de forma não destrutível no isolante, a fim de coletar dados do cabo sem estressá-los ao ponto de reduzir sua vida útil – estudos como NETRAC, IEEE, entre outros. Após isso, houve a criação de outro método de ensaio, um com o mesmo intuito de “Go or no go”, chamado de VLF (Very low frequency) – conforme relatado na norma (IEEE 400.2, 2013) uma fonte de tensão que se utiliza baixa frequência (0,1 Hz) e de forma AC (corrente Alternada), que segundo estudos, não estressa o isolante a ponto de danificá-lo. Por fim, com a evolução da tecnologia foram surgindo outros tipos de diagnósticos em cabos isolados como Tangente Delta (Tg δ), Descargas Parciais (DP) e Reflectometria no Domínio do Tempo (TDR), sendo eles, um complemento do outro. “À medida que novos materiais de isolamento e técnicas de fabricação foram introduzidos, os métodos de teste tiveram que se adaptar para garantir que os cabos pudessem ser avaliados adequadamente sem comprometer sua integridade ou vida útil.” (BLACK, 1998). Obtendo, portanto, uma visão mais assertiva do estado geral do cabo isolado e conseguindo gerir as informações de forma a se tomar ações de manutenções efetivas.
1.1. JUSTIFICATIVA
Conforme ideia de ENDRENYI (2000), é extremamente importante a validação assertiva dos status da qualidade dos cabos isolados instalados, para que com isso seja tomada ações necessárias, seja ela corretiva (em casos extremos) ou preventiva com as coletas dos dados, sendo possível assim, estimar a vida útil dos cabos e viabilizar as programações direcionadas. Com a introdução de técnicas avançadas,” a indústria tem agora ferramentas mais robustas para identificar e abordar potenciais problemas, combinando métodos para fornecer uma imagem holística da saúde dos cabos.” (GRZYBOWSKI, 2015). Uma das validações se detêm pelo nome VLF (Very low Frequency) que é uma técnica substituta ao teste chamado de HiPot (DC) e que possibilita a junção de mais métodos a fim de trazer maior clareza das partes que compõe o cabo isolado, tal como TD (Tangente delta).
1.2. OBJETIVO GERAL E ESPECÍFICO
Trazer o conhecimento sobre a construção dos cabos isolados e demonstrar a técnica mais eficaz (não destrutiva) para se fazer a coleta de dados comparando com o método antigo (destrutível).
2. REFERENCIAL TEÓRICO
Neste capítulo serão apresentados os diversos tipos de manutenção, assim como a estrutura e composição dos cabos isolados de média tensão. Deste modo, será possível explorar as particularidades de cada abordagem de manutenção e entender as estratégias implementadas em cada uma, ao mesmo tempo em que se examinam os componentes de um cabo isolado, permitindo uma análise detalhada das particularidades desse tipo de cabo e das tecnologias associadas.
2.1. CABOS ISOLADOS DE MÉDIA TENSÃO
A evolução dos cabos elétricos se entrelaça com a história da própria eletricidade e comunicação. “Desde as primeiras aplicações para telégrafos até os avanços na distribuição de energia urbana, a inovação contínua em materiais e design tem sido impulsionada pela necessidade de melhorar a confiabilidade e segurança desses sistemas.” (HUGHES, 1983).
Os Cabos isolados foram desenvolvidos em meados de 1816 para utilização da comunicação com os telégrafos, porém em 1879, Thomas Edison desenvolveu um sistema de distribuição de energia para a cidade de Nova Iorque de forma subterrânea a pedido dos governantes da época. Portanto, no projeto, Thomas decidiu que seria necessária uma cobertura de “juta untada em betume” – parte isoladora do cabo; que é uma composição derivada do petróleo. Segundo KIND e KAERNER (2009), ao longo dos anos a evolução dos tipos de cabos isolados foram sendo aprimorados para aumentar a condutibilidade e a qualidade do isolante para favorecer uma confiabilidade maior. Foram desenvolvidos diversos tipos de isolação a fim de encontrar os melhores isolantes, conforme mostrado na Tabela 1:
Tabela 1 – Tabela de isolação
| ANO | Isolação | Resultado |
| 1860 | Borracha Vulcanizada | Iluminação – Baixa Tensão |
| 1862 | Juta e Betume | Maior tensão – Até 2kV |
| 1890 | Papel em Óleo | Maior tensão – Até 10kV |
| 1914 | Blindagem | Acima de 10kV |
| 1925 | óleo Fluído | Acima de 69kV |
| 1947 | Polietileno – PE | Menor espessura |
| 1959 | XLPE/EPR | Melhor Isolação |
Fonte: Brunherotto e Oliveira, (2013).
Os cabos isolados de média tensão comumente utilizados atualmente são o XLPE (polietileno reticulado) e EPR (borracha etileno-propileno) que são materiais termofixos – nome dado pelo modo de construção (processo de vulcanização) que não amolecem com o calor e suportam elevadas temperaturas e que por terem isolação termofixa, podem transportar mais corrente. Estima que sua vida útil tenha entre 30 a 40 anos. Conforme ideias de HARTLEIN, MCSHANE e HAMPTON (1995), sua empregabilidade é disparada em comparação a outros tipos, são amplamente utilizados em diversos setores desde geradoras ou distribuidoras de energia à indústrias em geral, como montadoras e empresas alimentícias, conforme mostrado na Figura 1:
Figura 1 – Cabo Isolado de Média tensão
Fonte: Ferreira, (2020).
O condutor é a camada central do cabo e desempenha um papel fundamental no transporte da corrente elétrica. Geralmente feito de cobre ou alumínio, o condutor possui alta condutividade elétrica, permitindo o fluxo eficiente da corrente ao longo do cabo. “A seleção do material condutor não apenas influencia a eficiência da condução elétrica, determinando o desempenho e a aplicabilidade em várias instalações elétricas.” (BEATY; FINK, 2007). O cobre é amplamente utilizado em sistemas de distribuição de energia elétrica em média tensão, bem como em ambientes industriais, comerciais e residenciais, devido à sua condutividade superior. Por outro lado, o alumínio é mais comumente empregado em linhas de transmissão devido ao seu menor custo e menor peso, tornando-o mais adequado para longas distâncias.
A camada semicondutora interna, composta por um material semicondutor como borracha ou polímero condutivo, desempenha duas funções principais nos cabos de média tensão isolados. Conforme BARTNIKAS e EICHHORN (1983), atua como interface suave entre o condutor e o isolamento, garantindo uma distribuição uniforme da tensão. Além disso, contribui para a blindagem do cabo, reduzindo o risco de descargas parciais e aumentando sua vida útil, mantendo assim sua confiabilidade operacional.
A isolação é essencial nos cabos elétricos. Ela envolve o condutor, evitando o fluxo indesejado de corrente e prevenindo curtos-circuitos. Os materiais mais comumente utilizados são XLPE e EPR. São escolhidos pela resistência elétrica, capacidade de suportar altas temperaturas, baixa perda de energia e durabilidade. A espessura da camada de isolamento é determinada pela tensão do cabo, visando um isolamento adequado. A qualidade e confiabilidade da isolação afetam diretamente a segurança, eficiência e vida útil do cabo. “O equilíbrio entre segurança e desempenho reside na qualidade dessa camada protetora” (GRZYBOWSKI, 2008), onde a seleção correta do material e os procedimentos de fabricação e instalação são imprescindíveis para o desempenho do sistema elétrico.
Conforme GREEN e SOUTHEY (1983), a camada semicondutora externa é aplicada sobre a isolação em cabos elétricos, tendo a mesma função da camada semicondutora interna: distribuir uniformemente o campo elétrico ao redor do cabo, evitando estresses elétricos e melhorando o desempenho elétrico. Além disso, ela também ajuda a reduzir interferências eletromagnéticas, contribuindo para a proteção e eficiência do cabo, assegurando uma transmissão segura de energia elétrica.
A blindagem metálica em cabos elétricos é uma camada aterrada nas extremidades, constituída por elementos como fitas de cobre, fios helicoidais ou longitudinais corrugados, ou uma combinação deles. Segundo THUE (2003), sua principal função é fornecer proteção contra interferências eletromagnéticas externas e potenciais falhas do sistema, garantindo a integridade do sinal elétrico dentro do cabo. Além disso, a blindagem metálica facilita o escoamento seguro das correntes de curto-circuito de fase-terra, proporcionando um caminho de baixa impedância para essas correntes. A blindagem metálica contribui para a segurança e confiabilidade do sistema elétrico, assegurando uma transmissão de energia elétrica mais segura e livre de interferências.
A camada externa, localizada sobre a blindagem metálica, tem como principal função proteger o cabo contra danos mecânicos, umidade, produtos químicos e elementos ambientais como também estabilidade térmica. Essa capa externa é fabricada com materiais resistentes, como polietileno de alta densidade (PEAD), policloreto de vinila (PVC) ou polietileno reticulado (XLPE), selecionados de acordo com os requisitos específicos da aplicação. “A seleção do material certo é crucial, pois determina a longevidade e o desempenho do cabo em diversas condições.” (STONE; BOULTER; CULBERT; DHIRANI, 2004). Além de preservar a integridade física do cabo, a capa externa também contribui para sua durabilidade, garantindo proteção ao longo do tempo.
Estas são as camadas de construção de um cabo isolado. Com uma estrutura de alta tecnologia que favorece a aplicabilidade de diferentes testes a fim de obter relatórios firmes e concretos, visando o direcionamento de manutenção mais assertivo.
2.2. TIPOS DE MANUTENÇÕES
O sucesso na manutenção industrial não é apenas medido pela capacidade de reparar, mas, mais importante, pela habilidade de prever e prevenir. “Evitar falhas inesperadas não só reduz os custos operacionais, mas também maximiza a eficiência, levando a uma gestão proativa em vez de reativa.” (MOBLEY, 2002).
Na indústria em geral temos alguns tipos de manutenções denominadas como preventiva, preditiva e a corretiva. “Entender a condição atual dos equipamentos e antecipar possíveis falhas pode ser a chave para maximizar a eficiência operacional e minimizar custos inesperados.” (MOBLEY, 2002). A corretiva é aquela indesejada, na qual não há uma programação de parada e inesperadamente ocorre uma falha gerando perdas até que a mesma seja reparada, ou seja, é uma das manutenções que devem ser evitadas. Porém, para que seja evitada é preciso ter cronogramas programados para realização de testes e coleta de dados a fim de gerir e mitigar cabos que estejam iminentes à falha e com isso, podendo tomar uma ação se necessário.
Segundo ideias de DUFFUAA, RAOUF e CAMPBELL (2009), a abordagem da Manutenção Preventiva é fundamentada na antecipação. A Manutenção Preventiva se dá pela programação seguindo o escopo do fabricante, a fim de aferir se os cabos estão operando corretamente, e caso não estejam se faz necessário a substituição ou o reparo.
A Manutenção Preditiva, ao invés de reagir a falhas, antecipa-as. “Através de testes meticulosos e monitoramento contínuo, permite uma visão antecipada da condição dos equipamentos, possibilitando intervenções precisas e programadas”. (PINTELON; VAN PUYVELDE, 2017). É o método mais indicado para ser aplicado, pois consiste na realização de testes para estimular o ponto de falha iminente no cabo ou obter a coleta de dados do ativo a fim de analisar a qualidade da vida útil, e assim possibilitar uma ação mais assertiva com esse método de monitoramento programado.
3. METODOLOGIA
Neste capítulo, abordaremos o teste de Tangente Delta, visando proporcionar uma compreensão mais aprofundada da execução desse teste e da sua utilidade no diagnóstico de cabos isolados de média tensão.
3.1. TANGENTE DELTA
O teste de Tangente Delta é mais do que um simples indicador de perdas elétricas. “Ele fornece uma perspectiva valiosa sobre a saúde e eficiência da isolação em cabos de média tensão, traduzindo informações complexas em um indicador simples e direto para avaliar a qualidade da transmissão energética.” (IEEE Std 400-2018, 2018). O teste utilizado para avaliar a qualidade da isolação em cabos isolados de média tensão (MT). Ela indica a quantidade de perdas elétricas que ocorrem no isolamento do cabo. Quanto menor for a tangente delta, melhor é a qualidade da isolação do cabo, pois isso significa uma menor perda elétrica e, portanto, o cabo é mais eficiente na transmissão de energia.
Tg= Ir / Ic
Onde:
- Tangente Delta é o Fator de Dissipação;
- Ir é a corrente de perda (ou corrente resistiva/ativa);
- Ic é a corrente de carga (ou corrente capacitiva/total);
A análise do circuito equivalente de um cabo não só nos dá uma compreensão fundamental sobre suas propriedades elétricas, mas também fornece insights sobre o comportamento do cabo sob diferentes condições. “A relação entre as correntes resistiva e capacitiva, expressa através da Tangente Delta, é um indicador valioso da qualidade da isolação, fundamentado em princípios elétricos sólidos.” (BLACKBURN; DOMIN, 2014).
A representação do circuito equivalente de um cabo, o qual é constituído por uma capacitância conectada em paralelo (C) e uma resistência dependente da tensão (R), conforme mostrado na Figura 2:
Figura 2 – Representação de circuito equivalente de um cabo
Fonte: Perkel, (2016).
O tangente delta, medido em uma frequência ω e tensão V, é a razão entre as correntes resistiva (IR) e capacitiva (IC) conforme definido na equação abaixo: DF=IRIC=V/RV/(1ωC) = 1ωRC
O teste de fator de dissipação (tangente delta) é uma ferramenta essencial na avaliação da integridade da isolação em sistemas de cabos. “Ao energizar o sistema com uma fonte distinta, podemos obter uma análise precisa das características dielétricas do cabo, garantindo assim sua operação eficiente e segura.” (BOULTER; GALLOWAY; DODD, 2016). O teste é realizado desconectando o sistema de cabos da rede elétrica e energizando-o com uma fonte de alimentação separada, que contém uma frequência fixa de corrente alternada de 60 Hz à 0,1 Hz, como no teste VLF. Durante o teste, o sistema é energizado usando uma tensão U0 calculada como sendo entre 0,5 à 2 vezes maior que à tensão nominal de operação do sistema para aterramento, de acordo com a fórmula:
U0 = (0,5 a 2) * Vn
Vn= Tensão nominal de operação do sistema
A tensão U0 é aplicada durante o teste para avaliar a tangente delta dos cabos e verificar a qualidade da isolação.
Através da relação entre a corrente de perda e a corrente de carga no material isolante do cabo, é possível determinar a tangente delta. Essa avaliação possibilita a identificação de problemas de degradação, umidade, contaminação ou inclusões estranhas que possam afetar a qualidade do isolamento dos cabos sob condições próximas às de operação. “Para uma avaliação consistente e confiável, a uniformidade nas condições de teste ao longo do tempo é essencial, garantindo que as comparações sejam feitas com base em parâmetros consistentes.” (EICHHORN; JUDD, 2008).
Assim podendo tirar o maior proveito, é recomendado realizar os testes de tangente delta periodicamente e aplicando o mesmo nível de tensão, frequência e forma de onda ao decorrer dos anos, para ter todas as medições no mesmo parâmetro.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Neste capítulo, faremos uma análise comparativa entre os testes de tensão aplicada em modo VLF e os testes HiPot, a fim de contrastar um método moderno com um método mais tradicional.
4.1 VLF vs HiPot:
Os testes de tensão aplicada é um dos principais métodos para a validação dos cabos isolados de média tensão. Entre outros métodos já citados, este teste tem o objetivo de realizar manutenção preventiva na rede, diminuindo o risco de que os cabos isolados que estejam com o isolante em más condições sejam colocados em operação. Há estudos e normas que padronizam o teste de tensão aplicada em comissionamento de cabos novos, teste de aceitação com a realização de troca de terminações ou a realização de emendas e até mesmo em teste de confiabilidade da rede para uma maior assertividade na gestão desses ativos. (Ansi Neta 2019, NBR 7286, NBR 7287, IEEE 200.2 e a IEC 60601-1)
O método de tensão aplicada é executado em relação ao nível de tensão pelo tempo determinado, ou seja, (U x t). Isso se dá, pelas normas que estabelecem as tensões limite de cada cabo e o tempo que o teste deve durar. A finalidade deste tipo de teste é de identificar as condições do cabo antes dele entrar em operação, assegurando a confiabilidade através dos valores estabelecidos de acordo com a norma que padroniza o teste, com uma tensão geralmente superior à de operação do cabo, pois ele opera em condições de tensões menores do que a nominal suportada, “buscando garantir sua robustez e confiabilidade, reduzindo assim os riscos de falhas inesperadas.” (KIND; KAERNER, 2009). Com isso, é possível minimizar o risco de falhas durante a operação do cabo.
Entre os tipos de manutenções já citadas, sabe-se que a parada corretiva é aquela que acarreta uma perda maior, devido a interrupção não esperada na produção. Desse modo, este teste tem a metodologia de “estressar” o cabo para verificar a suportabilidade perante o nível elevado de tensão aplicada, para que, caso haja possíveis pontos que estão prestes a falhar, falhe, para que assim haja tempo para substituí-lo ou realizar uma emenda nos pontos mais frágeis de forma preventiva. “A visão a curto prazo das despesas de reparo é eclipsada pelo custo a longo prazo de manutenções corretivas não programadas”. (KHAN, 2005). Assim, mesmo tendo algum custo para substituí-lo ou realizar algum reparo, ainda sim, na parada programada o custo é muito inferior.
As grandes diferenças entre os testes se dão pela forma de suas configurações na injeção de tensão. As mais usuais, são o teste de tensão contínua chamada de HiPot (DC) em corrente contínua (CC) de 60Hz e o VLF (Very Low Frequency) que é o teste realizado em baixas frequências e em corrente alternada (CA). Ambos os testes realizam a tensão aplicada nos cabos isolados visando o mesmo objetivo – diminuir a iminência do cabo falhar. “O teste de CC era amplamente utilizado em cabos isolados com papel impregnado a óleo (PILC) até meados dos anos 80.” (GOCKENBACH; HAUSCHILD, 2000). Porém devido à grande revitalização e instalação de cabos isolados com a isolação feita com polímeros nomeados como XLPE e HMWPE – devido ao polímero ser um material com uma característica resistiva e de fácil manuseio, foi realizado estudos para validar a continuação da aplicação do teste de tensão contínua nesse material. Mas os estudos mostraram ineficiência com esse tipo de teste, trazendo ao material isolante uma degradação desde cabos já instalados à cabos novos (sadios). Apenas para reforçar, a norma IEC 60502-2014 retirou em sua última atualização o teste em CC para cabos com isolação polimérica, e diversas outras normas estão desaconselhando a sua utilização, assim como as normas ABNT NBR 7286 (2015) e ABNT NBR 7287 (2019) citam que o ensaio em CC pode causar o envelhecimento precoce dos cabos ou danos permanentes, principalmente de instalações antigas.
A partir de então, foram sendo realizados diversos estudos para identificar quais são as possíveis causas que ocasionaram essa degradação ou o chamado de envelhecimento precoce nos cabos com isolação poliméricas, e o resultado refere-se às cargas espaciais que se acumulam no cabo após os ensaios com o HiPot (DC) que podem ficar até 24 horas após o teste. Com a energização dos cabos ocorre a falha devido a carga inserida somada a carga acumulada, que ocasionará uma sobretensão que poderá estar induzindo electron trees (fenômeno de pré-quebra que leva à falha dos materiais de isolamento) “no que resultará em uma falha prematura logo após retornar ao trabalho.” (PUTTER, 2012). Portanto, não está sendo mais recomendado o uso de HiPot (DC) em isolamentos poliméricos.
A evolução dos métodos de teste para cabos isolados reflete as necessidades em constante mudança da indústria e a busca incessante por confiabilidade e eficiência. O teste VLF, desde sua introdução, tem provado ser uma ferramenta indispensável na avaliação da integridade da isolação dos cabos, permitindo avaliações mais precisas e uma melhor previsão de falhas potenciais. “A adoção e recomendação desse teste pelas principais normas internacionais ressalta sua importância e eficácia no cenário global.” (DIEHL, 2011). O teste em VLF foi introduzido no mercado em 1986, devido a necessidade de realizar ensaios em cabos isolados em CA para “substituir” o teste por meio de HiPot (DC). Este é um método que pode ser utilizado tanto em comissionamento em manutenção preventiva, quanto para teste de diagnóstico em manutenção preditiva. Por meio deste teste é possível mitigar pontos de falhas na isolação do cabo se dispondo do ensaio do Fator de dissipação ou mais conhecido como tangente delta, que visa explicar de forma abreviada – verificar a “qualidade” da isolação, para que assim seja realizado a avaliação do quanto ela está sadia ou degradada. Por isso, ao longo dos anos algumas normas como IEEE 400.2 e a IEC 60060-1, vêm indicando este tipo de teste como um dos mais eficientes em cabos isolados, e com isso, outros grupos (até mesmo o do Brasil) estão se movimentando para padronizar os testes em nossas redes de média tensão (MT) por meio desse método.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Ao longo dos anos, a evolução tecnológica proporcionou significativos avanços na manufatura, manuseio e instalação de cabos isolados, solidificando sua posição como uma ferramenta vital no mercado de energia atual. Essa evolução, contudo, vem acompanhada da necessidade imperativa de manutenções criteriosas e técnicas de diagnóstico precisas, para garantir sua integridade e funcionalidade ao longo do tempo.
Os testes de Tangente delta têm emergido como uma ferramenta essencial para o diagnóstico de cabos isolados, oferecendo insights valiosos sobre possíveis anomalias do isolante. Essa técnica se destaca ao proporcionar uma análise detalhada das correntes de fuga, diferenciando correntes resistivas de correntes capacitivas, o que permite identificar pontos potenciais de falha no isolamento.
No entanto, é crucial destacar a importância de escolher métodos de teste apropriados para o tipo de cabo e sua condição atual. Enquanto o Hipot DC pode ser útil para cabos recém- instalados, seu uso em cabos com isolantes de polímeros pode induzir danos potencialmente catastróficos. O uso de tensão em VLF ~0,1Hz torna-se, portanto, uma opção preferencial, em consonância com padrões internacionais, dada a ausência de normativas nacionais pertinentes. Finalmente, a ausência de normas nacionais que orientem a gestão e testes de cabos isolados no Brasil salienta a necessidade de desenvolvimento local nesse setor. A adaptação e adoção de padrões internacionais são úteis, mas a criação de diretrizes nacionais, que considerem as especificidades do cenário brasileiro, poderia facilitar e padronizar os processos de manutenção e diagnóstico, garantindo uma operação mais segura e eficiente dos cabos isolados em nosso país.
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