J.P.C. GUTIERREZ - MANUTENÇÃO INDUSTRIAL/CONFECÇÃO DE TERMINAIS PARA CABOS DE MÉDIA TENSÃO

 

Tensão elétrica e controle do campo elétrico

Terminais e juntas de cabos de alta e média tensão devem controlar os campos elétricos nas extremidades . Quando a blindagem de isolação é removida de um cabo, os gradientes de alto potencial são concentrados no ponto cutback , conforme mostra a Figura 1.

A Figura 1 mostra esta situação, com o campo elétrico representado por 'linhas equipotenciais' unindo pontos de igual tensão ou 'potencial'. Onde as linhas equipotenciais estão próximas, o campo elétrico é forte.

Figura 1 – Distribuição do campo elétrico

Esse forte campo elétrico na borda da tela (indicado pelo círculo vermelho) causaria danos ao isolamento e eventual falha elétrica se nada fosse feito para reduzir o estresse elétrico nessa posição. É por isso que todas as juntas e terminações de MT possuem componentes de 'controle de tensão' cuja função é reduzir a tensão elétrica na borda da tela (e outras posições de alta tensão) a níveis aceitáveis.

A Figura 1 mostra o método de controle de tensão usado desde os primeiros dias de desenvolvimento de acessórios para cabos. Este é um 'cone de tensão' que controla a tensão posicionando um componente condutivo em forma de cone na borda da tela e, assim, forçando as linhas equipotenciais a se separarem da isolação do cabo mais gradualmente. Isso é chamado de método "geométrico" de controle de tensão. Os cones de tensão para cabos poliméricos são feitos de borracha flexível e são comumente incorporados em acessórios retráteis ou push-on.

Figura 2 – Controle de tensão elétrica por um 'cone de tensão'

A alternativa comum para um cone de tensão geométrica é uma camada de material com características especiais de impedância elétrica. A função de controle de tensão dependerá da resistividade e/ou alta permissividade relativa do material, mas o resultado é semelhante ao de um cone de tensão, em que o campo elétrico é graduado ao longo do comprimento da camada e a intensidade do campo na tela aresta é reduzida. O material pode ter propriedades de resistividade 'não lineares' semelhantes às dos pára-raios.

A Figura 3 ilustra esse tipo de controle de estresse elétrico. Os materiais podem estar na forma de tubos termorretráteis ou termorretráteis, mástiques ou compostos termofusíveis.

Figura 3 – Controle de tensão por uma camada de material com características especiais de impedância elétrica

DESCARGAS PARCIAIS E SEUS EFEITOS

Descargas parciais são avarias elétricas localizadas, ocorrendo tipicamente em pequenos vazios dentro do isolamento. Quando as descargas parciais acontecem ao ar livre, por exemplo na superfície de isoladores, elas são comumente chamadas de 'corona'.

Descargas parciais dentro do isolamento polimérico de juntas e terminações podem resultar na quebra total do acessório em algum momento imprevisível durante o serviço, dependendo do tamanho e número das descargas e dos danos progressivos causados ​​por elas.

Componentes eficazes de controle de estresse e sua instalação correta reduzirão a probabilidade de ocorrência de descargas parciais na tensão de trabalho ou nas tensões de teste. A parte essencial a ser desempenhada pelo instalador é garantir que o isolamento do acessório seja o mais livre possível, especialmente em áreas de alto estresse, como próximo à borda da tela. As melhores práticas envolverão muita atenção ao seguinte.

• Garantir que as interfaces, como aquelas entre camadas de material termorretrátil, estejam limpas e livres de qualquer contaminação.
• Posicionar corretamente os componentes retráteis a frio e push-on que fazem contato com a borda da tela.
• Aplicação de aquecimento adequado e uniforme aos componentes termorretráteis.
• Aplicação de fitas isolantes ou de controle de tensão exatamente conforme exigido nas instruções de instalação (tensão, posicionamento, etc.).