Teste de tensão aplicada: vale a pena realizar?

O teste de tensão aplicada é amplamente utilizado no comissionamento de cabos isolados e outros ativos elétricos. Em muitos projetos, sua execução é praticamente uma regra. Mas quais benefícios esses ensaios realmente oferecem? Eles também fazem sentido depois do comissionamento? E podem ser considerados destrutivos?

Estas são algumas das questões que abordaremos neste artigo.

O que é um teste de tensão aplicada?

Nos sistemas de cabos de média tensão, os ensaios de tensão aplicada com tecnologia VLF são tradicionalmente realizados com base nas orientações do IEEE 400.2-2024.

Durante o ensaio, o cabo é submetido, por um período determinado, a uma tensão superior àquela normalmente encontrada em operação. Trata-se de um ensaio de suportabilidade, com um critério objetivo:

• O sistema é aprovado quando suporta integralmente o protocolo de tensão e tempo sem apresentar ruptura;
• O sistema é reprovado quando ocorre uma falha antes da conclusão do ensaio.

Em outras palavras, o ensaio verifica se o sistema de cabos possui uma capacidade mínima de suportabilidade antes de entrar ou retornar à operação.

Uma prova de desempenho mínimo

Podemos comparar o ensaio a um teste de desempenho para uma equipe de atletismo.

Imagine que, para permanecer na equipe principal, cada atleta precise correr 100 metros em menos de 12 segundos. A corrida representa o protocolo de ensaio, enquanto o tempo de 12 segundos corresponde ao critério mínimo de aprovação.

Os atletas que atingem a marca demonstram possuir o desempenho mínimo exigido. Aqueles que não conseguem completá-la são retirados da equipe principal antes de uma competição mais importante.

Nos sistemas de cabos, os níveis de tensão e os tempos recomendados pelo IEEE 400.2 funcionam como essa linha de corte. Esses parâmetros foram estabelecidos com base em estudos, experiências de campo e correlações entre condições de ensaio e desempenho posterior dos ativos.

O protocolo pode ser ajustado de acordo com a estratégia de gestão de risco do proprietário do ativo. Entretanto, qualquer alteração deve ser tecnicamente avaliada. A redução da tensão ou do tempo torna o ensaio menos exigente e permite que pontos frágeis menos avançados permaneçam no sistema. Por outro lado, critérios mais rigorosos aumentam a linha de corte, mas devem respeitar as características, o histórico e as limitações do ativo.

O teste é destrutivo?

O objetivo do ensaio não é danificar um cabo em boas condições. Quando o protocolo é corretamente definido, espera-se que um sistema adequado suporte o ensaio com margem de segurança.

Entretanto, se houver um ponto frágil em estágio avançado — no isolamento, em uma emenda ou em uma terminação — poderá ocorrer uma ruptura durante o teste. Essa possibilidade faz parte do princípio da técnica: identificar uma fragilidade durante uma parada planejada, com equipe e recursos disponíveis, em vez de permitir que ela se manifeste de forma inesperada durante a operação.

Portanto, o ensaio não deve ser entendido simplesmente como “destrutivo”. Trata-se de uma verificação de desempenho mínimo que pode provocar a falha controlada de um componente que já apresentava capacidade dielétrica insuficiente.

Por que ele é tão importante no comissionamento?

O objetivo é evitar que cabos ou acessórios com desempenho inferior ao limite estabelecido sejam colocados em serviço.

Estudos de campo, incluindo trabalhos associados ao NEETRAC e pesquisas de Moh, indicam elevada eficácia dos ensaios de suportabilidade na identificação de pontos frágeis, com resultados próximos de 90% em determinadas condições e protocolos. Essa eficácia depende diretamente do nível de tensão, da duração, da frequência e das características do sistema ensaiado.

A aplicação no comissionamento também está relacionada à chamada “curva da banheira”. Ativos elétricos podem apresentar maior probabilidade de falha no início da vida útil, principalmente em razão de defeitos de fabricação, danos durante o lançamento dos cabos, falhas de montagem ou problemas nos acessórios.

O ensaio de tensão aplicada contribui para retirar de operação, antes da energização definitiva, sistemas que não apresentam a suportabilidade mínima esperada. Com isso, reduz-se o risco de falhas prematuras justamente em uma etapa crítica da vida do ativo.

O teste de tensão aplicada pode ser feito depois do comissionamento?

Os ensaios de suportabilidade também podem ser utilizados durante a vida operacional, especialmente quando o risco ou o impacto de uma falha não é tolerável.

Essa aplicação pode ser particularmente relevante em:

• Circuitos com elevado lucro cessante associado;
• Trechos críticos de parques eólicos e solares, especialmente próximos às subestações;
• Sistemas com baixa redundância;
• Ativos que passaram por reparos ou substituição de acessórios;
• Circuitos com histórico de falhas ou resultados anormais em ensaios de diagnóstico;
• Instalações nas quais uma falha possa produzir consequências relevantes para a segurança, o meio ambiente ou a continuidade operacional.

Nesses casos, o ensaio funciona como uma ferramenta de mitigação de risco. O sistema somente retorna à operação após demonstrar que atende ao desempenho mínimo definido.

Planejamento é parte do teste

A possibilidade de ocorrer uma falha durante o teste exige planejamento. A janela de parada deve ser compatível com o risco assumido, e a equipe precisa estar preparada para localizar e corrigir uma eventual ruptura.

Também é recomendável avaliar previamente a disponibilidade de acessórios, emendas, terminações, cabos de reposição e recursos para localização de falhas. Assim, uma eventual reprovação pode ser tratada de maneira controlada, reduzindo o impacto sobre a operação.

Quando corretamente especificados e planejados, os ensaios de tensão aplicada são uma importante ferramenta para aumentar a confiabilidade dos sistemas de cabos. Eles não eliminam completamente a possibilidade de falhas futuras, mas ajudam a impedir que ativos sem a suportabilidade mínima necessária entrem ou retornem à operação.

No próximo artigo, abordaremos como planejar um ensaio de suportabilidade, quais recursos devem estar disponíveis e como combinar a tensão aplicada com técnicas de diagnóstico e monitoramento.