O circuito subterrâneo falhou! E agora José?

“E agora José? A festa acabou, a luz apagou, o povo sumiu…” Carlos Drummond de Andrade, nesse poema, faz uma incômoda e necessária pergunta para o leitor pensar sobre os infortúnios da vida…

Quero aproveitar essa mesma ideia para também fazer uma pergunta que pode ser incômoda para quem é responsável pelas redes isoladas, que apesar de ser extremamente mais confiáveis e seguras em comparação com as redes elétricas não isoladas (redes aéreas), elas podem falhar. Então quando falhar (… a luz apagou..) o que devemos fazer?

No mundo da poesia as coisas são mais abstratas, envolvem sentimentos e emoções, deixando pouco (e em minha opinião é assim que deve ser) espaço para a racionalidade.

Já no mundo da engenharia, os sentimentos e emoções também estão presentes, afinal somos humanos, porém, a razão deve prevalecer.

Quando um circuito subterrâneo falha não é possível identificar visualmente onde ocorreu a falha, que pode estar enterradas, dentro de dutos ou em galerias subterrâneas.

Então você, eu e o tal José, teremos que fazer a localização da falha e providenciar o reparo. A pergunta é, como vamos fazer isso?

A primeira técnica que surgiu foi o “método de corte e teste”. O método consiste em encontrar o meio do circuito falhado, cortar o cabo isolado de média tensão e fazer um teste de tensão para ambos os lados. Caso esteja em um dos lados, repetir o procedimento, ou seja, novamente encontrar o meio da parte falhada e novamente cortar o cabo e testar ambos os lados. Nesse método o cabo será cortado quantas vezes for necessária até encontrar a falha. 

Considerando que mais de 95% das falhas em sistemas subterrâneos são oriundas de acessórios, ou seja, emendas e terminações, o leitor já deve ter percebido que esse método insere vários pontos frágeis no circuito e com isso diminui drasticamente a confiabilidade do sistema.

Atentos a isso, a engenharia de equipamentos desenvolveu outras técnicas mais eficientes e menos invasivas, onde não é necessário realizar cortes sistemáticos no cabo.

O guia do IEEE 1234 “Fault-Locating Techniques On Shielded Power Cable Systems” e a Brochura Técnica 773 “Fault location on land and submarine links (AC & DC)”, são as referências internacionais das melhores práticas e técnicas para fazer a localização da falha. Ambos os documentos são robustos e precisos com a descrição das técnicas. A brochura Técnica do Cigre é bem abrangente e envolveu na sua confecção mais de 20 países representados por seus especialistas, onde eu tive a honra de participar da elaboração representando o Brasil.

Podemos resumir as etapas do processo de localização de falhas da seguinte forma:

Caracterização da falha

A primeira etapa consiste na execução de testes para confirmação e caracterização da falha.

As informações obtidas nesta etapa direcionarão os procedimentos adotados em todas as etapas posteriores, bem como determinarão quais equipamentos serão necessários durante o processo.

A aplicação dos métodos mais apropriados reduz o tempo para localização da falha e o dano/estresse produzido aos cabos.

Durante a etapa de caracterização de falha é importante identificar o tipo de falha e as tensões de ruptura. 

Métodos de pré-localização

Após a caracterização da falha, os métodos de pré-localização serão executados. Nesta etapa, a localização da falha será estimada de forma aproximada. É, talvez, a etapa mais crítica do processo todo, pois costuma envolver maior necessidade de tecnologia e equipes treinadas. Uma boa pré-localização garante maior agilidade no processo de manutenção corretiva, enquanto pré-localizações ruins ou difíceis podem retardar severamente o restabelecimento do sistema.

A escolha do método adequado deve levar em consideração o tipo de falha, a tensão de

ruptura, sua impedância, bem como características construtivas e equipamentos disponíveis. Os métodos mais comumente empregados para as falhas de revestimento e cabos sem blindagem são os baseados em pontes de medição, enquanto para falhas de curto-circuito em cabos blindados, os métodos baseados em reflectometria usualmente geram resultados mais ágeis.

Determinação de percurso

Após a etapa de pré-localização, a distância do ponto de medição até a posição da falta estará relativamente bem estimada. No entanto, é necessário conhecer o percurso dos cabos, caso contrário poderá prejudicar muito a localização exata da falha.

Localização exata e confirmação do ponto de falha

A etapa de localização exata será aquela em que a posição da falta será realmente determinada com precisão de alguns centímetros, permitindo a abertura de vala, se for o caso, bem como o reparo posterior. Os métodos de pré-localização, previamente empregados, apresentam precisãorazoável da ordem de 1% a 7%.

As referências IEEE 1234 – 2007 e Cigre WG B1.52 – 773 são boas fontes para uma consulta mais detalhada sobre as técnicas de localização.

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