Ensaios de isolamento de cabos: métodos e melhores práticas para engenheiros de sistemas de energia

Os testes de isolamento ajudam os engenheiros a identificar as fraquezas antes que elas se transformem em falhas no cabo.Podem ser utilizados diferentes métodos de ensaio para avaliar a condição do isolamento.

Este artigo apresenta os principais métodos de ensaio de isolamento de cabos e considerações práticas para ensaios de campo fiáveis.

1Por que o teste de isolamento de cabos é importante

O bom isolamento do cabo impede que a corrente flua entre os condutores e entre o condutor e o solo.a corrente de vazamento pode aumentar e o risco de avaria elétrica aumenta.

Testes regulares de isolamento podem ajudar:

• Detetar deterioração do isolamento
• Identificar a humidade ou a contaminação
• Encontrar defeitos relacionados com a instalação
• Avaliar a condição do cabo antes da energia
• Apoio à manutenção preventiva
• Reduzir as interrupções inesperadas e os custos de reparação

Para as redes de cabos envelhecidas, os ensaios periódicos são particularmente importantes porque a degradação do isolamento pode desenvolver-se gradualmente sem sinais externos óbvios.

2Causas comuns de deterioração do isolamento dos cabos

O isolamento dos cabos pode deteriorar-se por várias razões.

Envelhecimento térmico

A operação contínua a temperaturas elevadas acelera o envelhecimento do isolamento e pode reduzir a vida útil esperada do cabo.

Entrada de umidade

A penetração de água pode afectar seriamente o desempenho do isolamento, especialmente nos sistemas de cabos subterrâneos e de média tensão.

Tensão elétrica

Supervoltagens repetidas, eventos de comutação e tensão elétrica localizada podem enfraquecer gradualmente o isolamento.

Danos mecânicos

A curvatura, o puxão, o impacto, a escavação ou a instalação inadequada do cabo podem danificar o isolamento ou as camadas de proteção.

Junções e terminações de cabos

As juntas e terminações mal instaladas ou envelhecidas podem tornar-se pontos fracos no sistema de cabos.

Descarga parcial

As descargas elétricas localizadas dentro dos defeitos do isolamento podem danificar progressivamente o isolamento e, eventualmente, levar à avaria.

3Principais métodos de ensaio de isolamento de cabos

Diferentes métodos de ensaio fornecem diferentes tipos de informações sobre o isolamento dos cabos.

Ensaios de resistência ao isolamento

Uma tensão de ensaio de corrente contínua é aplicada entre o condutor e a terra, ou entre os condutores.Este método é geralmente utilizado para verificações de instalação, inspecções de manutenção, avaliação do estado básico do isolamento e identificação de deterioração grave do isolamento.A resistência de isolamento por si só pode não revelar todos os tipos de defeito num cabo de média ou alta tensão.

Resista às Provações

Aplica-se uma tensão de ensaio controlada durante um período especificado para verificar se o isolamento do cabo pode suportar a tensão elétrica necessária sem avaria.forma de onda, e a duração dependem do sistema de cabos e dos requisitos aplicáveis.

Ensaios VLF

O teste de frequência muito baixa (VLF) usa uma forma de onda AC de baixa frequência e é amplamente usado para sistemas de cabos de média tensão.com técnicas de diagnóstico adequadas, pode também fornecer informações sobre a condição de isolamento dos cabos.

Teste Tan Delta

O tan delta, também chamado de teste do fator de dissipação, avalia as perdas dielétricas no isolamento de cabos.Deterioração relacionada com a água e condição dieléctrica geralÉ particularmente útil para avaliar a condição dos sistemas de cabos mais antigos.

Ensaios de descarga parcial

O teste de descarga parcial (PD) detecta descargas elétricas localizadas dentro do isolamento do cabo ou em torno de defeitos como vazios, interfaces e áreas danificadas.Os testes de PD podem ajudar os engenheiros a localizar e avaliar defeitos antes que eles se tornem uma quebra completa do isolamento.

4. Escolher o método de teste correto

Para a verificação básica da instalação, pode ser suficiente um ensaio de resistência ao isolamento.Quando o objectivo for verificar a capacidade de um cabo resistir a tensões eléctricasPara a avaliação do estado dos cabos de média e alta tensão, VLF, tan delta,e os testes de descarga parcial podem fornecer informações diagnósticas mais detalhadas.

Antes de escolher um método de ensaio, os engenheiros devem considerar a classificação da tensão do cabo, a construção do cabo, o material de isolamento, a idade do cabo, o ambiente de instalação, os resultados dos ensaios anteriores, o objectivo do ensaio,e normas aplicáveis e requisitos do fabricante.

5. Melhores práticas para ensaios de isolamento de cabos

Um procedimento de ensaio sistemático é essencial para obter resultados fiáveis.

6Interpretação dos resultados dos ensaios de isolamento dos cabos

Os engenheiros devem analisar a tendência geral e comparar os resultados actuais com os registos de ensaios anteriores, os requisitos do fabricante,normas aplicáveis, secções de cabo semelhantes e condições de funcionamento históricas.

Por exemplo, uma redução significativa da resistência do isolamento ao longo do tempo pode indicar deterioração.O comportamento delta de bronzeamento anormal ou o aumento da actividade de descarga parcial podem indicar que é necessária uma investigação mais aprofundada..

Manter registros completos dos testes permite aos engenheiros rastrear a condição do cabo ao longo de sua vida útil e tomar melhores decisões de manutenção.

7Aplicações do ensaio de isolamento de cabos

Os testes de isolamento de cabos são comumente utilizados em:

• Nova colocação em serviço de cabos
• Teste de aceitação de cabo
• Manutenção periódica
• Sistemas de distribuição subterrâneos
• Redes de cabos de média tensão
• Sistemas de cabos de alta tensão
• Sistemas de energia industrial
• Subestações
• Instalações de energia renovável
• Verificação pós-reparação

Para grandes redes de cabo, a combinação de testes de rotina com diagnósticos baseados em condições pode ajudar as organizações a passar da manutenção reativa para uma manutenção mais preventiva e preditiva.

Conclusão

Os testes de isolamento dos cabos são uma parte essencial da colocação em serviço, manutenção e avaliação do estado dos cabos de alimentação.e testes de descarga parcial cada um fornece diferentes tipos de informações sobre isolamento de cabo.

A melhor abordagem de ensaio depende do tipo de cabo, do nível de tensão, do objectivo do ensaio, da condição de isolamento e dos requisitos aplicáveis.condições de ensaio controladas, documentação completa e rigorosos procedimentos de segurança são igualmente importantes.

Um programa sistemático de ensaios de isolamento de cabos pode ajudar as empresas de serviços públicos e os utilizadores industriais a identificar a deterioração numa fase mais precoce, reduzir as falhas inesperadas dos cabos, melhorar o planeamento da manutenção,e aumentar a fiabilidade a longo prazo dos sistemas de cabos de alimentação.

Sobre o XZH TEST

A XZH TEST fornece soluções de teste de cabos e localização de falhas para empresas de energia elétrica, empreiteiros elétricos, instalações industriais e equipes de manutenção.avaliação do isolamento, testes de alta tensão, pré-localização de falhas e aplicações de localização precisa de falhas de cabos.