Testes de tensão aplicada em cabos: conheça as principais fontes e seus benefícios

Testes de tensão aplicada em cabos são essenciais para garantir a confiabilidade e a segurança dos sistemas elétricos. Para sua execução, utilizam-se diferentes fontes de tensão, cada uma com características específicas que impactam sua eficiência, custo e aplicabilidade. A escolha da tecnologia correta pode evitar falhas prematuras e otimizar a vida útil dos cabos isolados. Neste artigo, explore as principais fontes utilizadas nos testes de tensão aplicada em cabos, suas vantagens e desvantagens, além dos benefícios da tecnologia VLF, em comparação com outras alternativas. 

Tipos de fontes de tensão para testes de tensão aplicada em cabos e suas aplicações

Fontes Ressonantes (10 Hz a 300 Hz)

As fontes ressonantes são amplamente empregadas em testes de cabos de alta e extra-alta tensão. Funcionam por meio de um sistema de ressonância que reduz a potência necessária para a aplicação de testes e, por isso, tornam o processo mais eficiente. No entanto, apresentam alto custo e dimensões consideráveis, o que limita sua aplicação em cabos de média tensão. 

Fontes de 50 Hz/60 Hz

Fontes de 50 Hz e 60 Hz são tradicionalmente utilizadas em testes de cabos isolados. No entanto, exigem uma potência elevada para a realização dos ensaios, o que resulta em equipamentos grandes e pesados. Essa característica torna a mobilidade e a praticidade dessas fontes um desafio, especialmente em testes de campo. 

Fontes de Onda Amortecida (DAC) 

A tecnologia DAC tem sido investigada como uma alternativa para testes de tensão aplicada, mas estudos apontam que essa abordagem não atende plenamente aos requisitos técnicos. O projeto CDFI – Phase II, conduzido pelo NEETRAC, demonstrou que não há evidências concretas de que a aplicação dessa tecnologia reduza a probabilidade de falhas, tornando-a uma opção menos confiável para ensaios elétricos. 

Fontes de Tensão Contínua (DC) 

As fontes de tensão contínua (DC) são compactas e amplamente utilizadas para testes de diversos componentes elétricos. Historicamente, empregavam-se testes em DC em cabos com isolamento de papel impregnado à óleo (PILC). No entanto, pesquisas indicam que sua aplicação em cabos isolados poliméricos pode causar degradação e falhas prematuras devido ao efeito de armadilhamento de cargas espaciais. Estudos da EPRI e Detroit Edison mostraram que a aplicação de testes DC reduziu significativamente a vida útil dos cabos, tornando, assim, essa tecnologia uma escolha questionável para testes de manutenção preditiva. 

Teste de tensão aplicada com fontes de tensão de frequência muito baixa (VLF) 

A tecnologia VLF (Very Low Frequency) tem se destacado como a alternativa mais eficaz para testes de cabos de média tensão com isolamento polimérico. Seus principais benefícios incluem: 

• Menor impacto na integridade dos cabos testados. 

• Alta eficiência na detecção de defeitos incipientes. 

• Recomendada por normas internacionais como principal alternativa para testes de manutenção preventiva. 

• Aplicável tanto em comissionamento quanto em manutenção preditiva. 

Evidências da eficiência dos testes VLF 

Estudo da Tenaga Nasional Berhad (Malásia) 

A Tenaga Nasional Berhad, na Malásia, conduziu um estudo que demonstrou os benefícios da aplicação de testes de tensão aplicada em cabos em VLF. No total, realizaram 17.435 testes, cobrindo 35,66% da rede de cabos. Durante o processo: 

• Identificaram 2.179 pontos frágeis e foram realizadas correções antes da operação. 

• Após 20 meses, apenas 3,71% dos cabos testados apresentaram falhas. 

• Comparando-se com cabos não testados, a redução no número de falhas foi de aproximadamente 90%. 

• O estudo também destacou benefícios adicionais, como redução nos custos operacionais e menor incidência de falhas catastróficas. 

Estudo do NEETRAC – Projeto CDFI-Phase II 

O NEETRAC também conduziu outro estudo relevante, no âmbito do projeto CDFI-Phase II. A análise de grandes conjuntos de dados indicou que 93% dos cabos testados fontes de tensão VLF permaneceram operacionais por pelo menos dois anos. Além disso: 

• A comparação entre testes DC e VLF demonstrou que a adoção do VLF reduziu drasticamente a incidência de falhas operacionais. 

• Concessionárias de energia americanas relataram economia de milhares de horas operacionais com a substituição dos testes DC por VLF. 

Portanto, essas evidências reforçam que a aplicação de testes VLF é um método confiável e eficiente para aumentar a vida útil dos cabos e reduzir custos de manutenção. 

Conclusão 

Os testes de tensão aplicada em cabos de média tensão desempenham papel fundamental na confiabilidade dos sistemas elétricos. Por isso, a escolha da tecnologia correta impacta diretamente na durabilidade dos cabos e na redução de falhas operacionais. 

Embora diversas fontes de tensão estejam disponíveis, os estudos demonstram que a aplicação de testes VLF é a opção mais eficaz e segura para cabos isolados em média tensão. Comparado às fontes DC, o VLF reduz significativamente o número de falhas, prolonga a vida útil dos cabos, além de otimizar os custos operacionais. 

Assim, a adoção da tecnologia VLF é uma escolha estratégica para concessionárias e empresas do setor elétrico que buscam aprimorar a confiabilidade de suas redes e evitar problemas operacionais de alto impacto.