Ah, esses gregos! O que Anaximandro tem a ver com descargas parciais?

Imagine alguém dizer, há mais de 600 anos Antes da Era Comum (AC – Antes de Cristo), ou seja, muitos anos antes de Copérnico (1543) e Galileu (1642), que a terra era uma pedra suspensa no ar e que o céu estava tanto em cima como embaixo? A história nos conta que Anaximandro, discípulo de Tales, foi o primeiro a dizer isso. Mas como será que ele, na época sem nenhum recurso tecnológico moderno, conseguiu chegar a essa conclusão? Por meio da observação! 

 Através da observação, também, a engenharia conseguiu notar que, antes da falha de um circuito isolado, surgia o fenômeno de atividades de descargas parciais.

Mas o que são descargas parciais?

“Descargas parciais são rupturas/centelhamentos que ocorrem localmente em determinada região do cabo ou em seus acessórios. (…) Podem produzir alteração nas características e propriedades elétricas dos materiais que compõem os cabos, aquecimento localizado, entre outros fenômenos.”¹

Diferentemente de Anaximandro, que fez suas observações e conclusões com recursos limitados, hoje já dispomos de equipamentos de alta tecnologia e precisão para detectar e medir as intensidades das descargas parciais. Porém, o conceito é o mesmo: observar, entender e agir. “Jogar luz” no problema e, com isso, melhorar nosso entendimento sobre ele. E foi exatamente isso que a empresa Braskem fez. Porém, antes de explicar o case, é importante levar em conta algumas considerações.

As principais normas e boas práticas internacionais recomendam que se deve comissionar os circuitos isolados (subterrâneos, diretamente enterrados, cable rack etc.) antes da energização.

A prática mais usual é realizar o comissionamento através dos testes de tensão aplicada em VLF (Very Low Frequency). Contudo, esses ensaios são do tipo “passa-não passa”, ou seja, são testes binários, com resposta “sim” ou “não” para a energização. 

Como a geração atual se beneficia do aprendizado das gerações passadas, assim como Copérnico e Galileu se beneficiaram das observações de Anaximandro, podemos e devemos melhorar o comissionamento dos cabos isolados introduzindo outros ensaios além do teste de tensão aplicada em VLF. Com isso, conseguimos mitigar a existência de defeitos típicos em acessórios, emendas e terminações de cabos isolados (conforme detalha a Figura 1) que poderiam, a curto, médio ou longo prazo, levar a falhas nos circuitos.

Figura 1 – Defeitos típicos em acessórios de cabos isolados. 

O case Braskem

Recentemente, a equipe de engenharia da Braskem, atenta à importância dos testes para garantir o funcionamento adequado de toda a operação antes de energizá-la, solicitou um trabalho de comissionamento em uma de suas plantas no Brasil. Na ocasião, foram realizados, além do teste de tensão em VLF,  também os ensaios de tangente delta, de descargas parciais (conforme esquema de montagem da Figura 2) e de reflectometria na blindagem.

Figura 2 – Esquema de montagem usual para arranjos de medição de descargas parciais em ensaios offline.

Na avaliação dos resultados, uma das terminações (Figura 3) apresentou atividades de descargas parciais (conforme os gráficos das Figuras 4 e 5). Ao substituir a terminação defeituosa e realizar novos ensaios, foi verificado que as descargas haviam desaparecido, deixando o circuito com a confiabilidade esperada para iniciar suas atividades com a máxima segurança operacional.

Figura 3 – Terminação com corte na semicondutora.

Figura 4 – Gráfico apresentando descargas parciais.

Figura 5 – Gráfico de intensidade e localização das descargas parciais.

É sempre importante lembrar que os circuitos isolados, apesar de contarem com uma alta confiabilidade, também estão suscetíveis a falhas por causas naturais e humanas. Cabe a nós, profissionais do setor, dominarmos e utilizarmos sempre as melhores práticas para atuar de forma proativa – em vez de reagir tardiamente – na identificação de fragilidades que podem comprometer seriamente o funcionamento de instalações elétricas subterrâneas. 

¹ BENTO, Daniel et. al. Redes de média tensão em usinas eólicas e solares – projeto e gestão de redes subterrâneas para fontes renováveis. São Paulo, 2022. 

Autor:

Por Daniel Bento, engenheiro eletricista com MBA em Finanças e certificação internacional em gerenciamento de projetos (PMP®). É membro do Cigré, onde representa o Brasil em dois grupos de trabalho sobre cabos isolados. Atua há mais de 25 anos com redes isoladas, tendo sido o responsável técnico por toda a rede de distribuição subterrânea da cidade de São Paulo. É diretor executivo da Baur do Brasil | www.baurdobrasil.com.br