O Setor Elétrico (Edição 138 - Julho/2017)

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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.


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