Tangente Delta em cabos isolados: 3 estudos de caso para entender a importância das medições 

A Tangente Delta, também conhecida como fator de perdas dielétricas ou fator de dissipação, é um dos principais indicadores para avaliar o estado do isolamento elétrico de cabos de média tensão. A medição é essencial para diagnósticos preditivos em redes com cabos isolados e contribui diretamente para a prevenção de falhas e aumento da confiabilidade do sistema. 

Um cabo isolado funciona como um sistema capacitivo, pois apresenta dois condutores — o condutor principal e a blindagem metálica — separados por um meio isolante. Quando aplicamos tensão ao material, os eletrodos se polarizam e, então, a energia é armazenada no campo elétrico. 

No caso de um capacitor ideal, essa energia é armazenada sem perdas, enquanto em materiais reais, como o isolamento de cabos elétricos, há dissipação de energia — por calor ou outros efeitos. Portanto, quanto mais envelhecido o isolamento, maior essa perda, e maior será o valor da Tangente Delta. 

Como funciona a medição da Tangente Delta 

O isolamento de um cabo atua como um capacitor real, com um dielétrico entre dois condutores. Em um isolamento ideal, a resistência (R) tenderia ao infinito, enquanto a corrente resistiva (IR) seria nula. Já em isolamentos reais, essa resistência é finita, e a corrente resistiva existe. 

A Tangente Delta é, portanto, a razão entre o componente resistivo e o componente capacitivo da corrente elétrica. Quanto mais baixo esse valor, mais saudável está o cabo. Em contrapartida, um valor elevado indica desgaste, envelhecimento ou possíveis falhas no sistema. 

Assim, ao medir a Tangente Delta em cabos isolados, é possível obter um diagnóstico do nível de envelhecimento do isolamento ao longo de todo o comprimento do cabo. 

Estudos de caso: aprendizados reais com a medição da Tangente Delta 

Para ilustrar a importância prática da Tangente Delta em cabos isolados, reunimos três estudos de caso que mostram diferentes cenários enfrentados em campo: desde cabos com isolamento ainda saudável até situações críticas, com risco iminente de falha.

Em todos os casos, a medição forneceu diagnósticos valiosos que orientaram decisões de manutenção e substituição. Esses exemplos ajudam a compreender como interpretar os resultados da Tangente Delta e quais ações podem ser adotadas conforme o grau de envelhecimento detectado. 

Estudo de caso 1: Cabos sadios em ambiente industrial 

Neste estudo, foram avaliados cabos unipolares de classe 3,6/6 kV com isolamento EPR, instalados em eletrodutos, em ambiente industrial. Os cabos estavam em operação há menos de 10 anos. 

Segundo os critérios da IEEE 400.2 – 2024, os resultados das medições de Tangente Delta ficaram dentro da faixa “Sem necessidade de ação”. Isso indica baixo envelhecimento do isolamento, ou seja, baixo risco de falhas. 

Importante destacar que a técnica de Tangente Delta realiza uma medição integral, ou seja, ao longo de todo o cabo. Se houver um defeito localizado em um ponto específico, ele pode não ser detectado por essa técnica. Ainda assim, todos os cabos do circuito apresentaram resultados consistentes, confirmando condições homogêneas de instalação e envelhecimento. 

Estudo de caso 2: Cabo com sinais de desgaste e risco de falhas 

Neste exemplo, foram avaliados três cabos unipolares, classe 20/35 kV, com isolamento XLPE, instalados entre 10 e 20 anos em um parque eólico no Nordeste do Brasil. 

Enquanto as fases A e B apresentaram resultados dentro da faixa “Sem necessidade de ação”, o cabo da fase C apresentou valores discrepantes de Tangente Delta, compatíveis com a classificação “Necessita estudos adicionais”. 

Importante notar que o valor da Tangente Delta cresceu em função da tensão aplicada e do tempo, comportamento que pode estar relacionado a falhas em acessórios ou fugas de corrente. Portanto, ações recomendadas incluem: 

• Ensaios de descargas parciais; 

• Reflectometria no domínio do tempo (TDR); 

• Análise termográfica; 

• Substituição de acessórios; 

• Teste de tensão aplicada (VLF). 

Estudo de caso 3: Cabo em estágio crítico, com risco iminente de falha 

Também localizado em um parque eólico no Nordeste, este estudo analisou cabos unipolares, 20/35 kV, com isolamento XLPE, em operação entre 10 e 20 anos.

Os cabos das fases B e C apresentaram comportamento crescente da Tangente Delta, com destaque para o cabo da fase C, que sofreu ruptura dielétrica entre 1 U₀ e 1,5 U₀. 

Essa falha estava associada a trilhamento em acessórios e fugas de corrente. Ensaios de descargas parciais realizados posteriormente confirmaram atividade em emendas a cerca de 200 metros da conexão. A substituição da emenda resultou em melhora significativa dos parâmetros. 

Apesar de os testes não terem sido realizados no cabo da fase B por falta de disponibilidade, posteriormente, foram tomadas ações corretivas. 

Este é um exemplo claro de como o uso da Tangente Delta em cabos isolados pode evitar falhas catastróficas, justificar investimentos em equipamentos de diagnóstico e melhorar a gestão de ativos da rede elétrica. 

Conclusão: o valor estratégico da medição de Tangente Delta em cabos isolados 

A medição da Tangente Delta em cabos isolados de média tensão é uma ferramenta estratégica de manutenção preditiva. Ela permite: 

• Avaliar o envelhecimento dos materiais; 

• Antecipar falhas; 

• Priorizar intervenções com base em dados reais; 

• Prolongar a vida útil de ativos essenciais. 

Como mostram os estudos de caso, a análise da Tangente Delta é capaz de fornecer insights valiosos sobre o estado do isolamento, permitindo ações assertivas antes que os problemas se tornem críticos. 

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