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Dicas de instalação
O Setor Elétrico / Julho de 2017
Por Sidnei Ueda*
Avaliação técnica e vida útil do TR-XLPE em cabos de média tensão
(XLPE)
a 15 anos apenas. As consequências foram
TR-XLPE
tornou-se o isolante globalmente aceito para
fortes e drásticas devido à necessidade da
instalações tanto em redes de transmissão
substituição dos cabos.
Conforme
como
isolante
Hoje, sabe-se que os vazios (voids),
fenômeno da arborescência (water trees)
proporciona atratividade devido ao favorável
a contaminação na isolação combinada
reduz o tempo de vida útil dos cabos isolados
custo-benefício na sua aquisição, como em
com a da iônica na camada semicondutora,
em XLPE. Veja Figura 1.
sua operação, além dos aspectos positivos
bem como algumas outras deficiências
na sua manutenção e aspectos ambientais. O
na fabricação elevam a concentração do
no início, mas, uma vez estabelecido o
objetivo deste artigo é delinear e abordar os
campo elétrico no interior do cabo, as quais
fenômeno, rapidamente podem levar à não
desenvolvimentos e as avaliações realizadas
contribuem diretamente para a degradação
suportabilidade da isolação na tensão de
que levaram o XLPE a esta condição,
do material isolante.
operação projetada, levando-a à falha. Muitas
incluindo a classe de cabos de média tensão
Durante
feitos
ações de pesquisa e desenvolvimento foram
(MT), até 35 kV.
desenvolvimentos e pesquisas que hoje
tomadas para evitar a ocorrência deste
Com entendimento destes aspectos
viabilizam
são
fenômeno para consolidar o TR-XLPE (Water
técnicos, podemos afirmar que a sua
formulados
arborescência
Treeing Retardand XLPE). Paralelamente,
utilização é totalmente segura e confiável para
com alta confiabilidade. Da mesma forma,
com a utilização de uma semicondutora
instalações em redes isoladas subterrâneas
camadas semicondutoras livres da excessiva
mais limpa e uma melhora no processo de
e áreas, como vem sendo feito já em muitos
contaminação
estão
fabricação, eliminou-se a preocupação que
países. Para os projetos no Brasil, o isolante
disponíveis. Paralelamente, os fabricantes
havia quanto à aplicação do XLPE em cabos
pode, igualmente, ser utilizado e aplicado
melhoraram também os processos produtivos
isolados de média e alta tensão. Basicamente,
com alta confiabilidade, segurança e com
para evitar os voids e assegurar interfaces
o desenvolvimento focou na alteração da
vantagens técnico-econômicas.
lisas entre as camadas semicondutoras e a
estrutura do polímero, bem como nos seus
Quando os cabos de MT isolados
isolação.
aditivos.
O
Polietileno
em
Reticulado
distribuição.
Este
anos isolamentos para
inibir
iônica
foram XLPE a
que
também
observado
anteriormente,
As arborescências crescem lentamente
com XLPE foram instalados nos anos de 1960, os fabricantes e as concessionárias esperavam uma vida útil de 20 a 30 anos. Entretanto, na prática, esta expectativa não se confirmou. Naquela época, os engenheiros e os especialistas em materiais não tinham conhecimento suficiente de que a umidade e a concentração do campo elétrico superficial devido às impurezas na estrutura do material pudessem acelerar o processo de degradação e acarretar o fenômeno da arborescência (water treeing), reduzindo a vida útil operativa substancialmente para 10
o
Figura 1 – Crescimento da arborescência a partir das semicondutoras interna e externa.