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Grupo de Trabalho
B1.04
Guia Referencial do estado da
arte para Manutenção de Linhas
de Transmissão Subterrâneas
acima de 69 kv no Brasil
Janeiro 2016
019
1
Guia referencial do estado da arte
para Manutenção de Linhas de
Transmissão Subterrâneas acima
de 69 kV no Brasil
Grupo de Trabalho B1. 04
Deus de Souza, P. (Coordenador), Martins, L., Pereira de Souza,
I., Misael de Lima, T., Fuscaldi, R., Massanobu Yamamura, G.,
José de Freitas, R., Tatizawa, H.
3
ÍNDICE
1. OBJETIVO.......................................................................................................................................5
2. INTRODUÇÃO ................................................................................................................................. 5
3. O GRUPO DE TRABALHO ................................................................................................................. 5
4. APLICAÇÃO ..................................................................................................................................... 6
5. O DIAGNÓSTICO............................................................................................................................. 6
6. O CENÁRIO ATUAL E A ABORDAGEM DE UM PLANO DE MANUTENÇÃO ...................................... 13
6.1. Cabos .......................................................................................................................... 14
6.2. Terminais ..................................................................................................................... 17
6.3. Óleo isolante ................................................................................................................ 19
6.4. Sistemas de alarme....................................................................................................... 20
6.5. Sistema hidráulico......................................................................................................... 21
6.6. Sistemas de interligação das blindagens e aterramento ................................................... 23
6.7. Estruturas civis ............................................................................................................. 25
6.8. Emendas ...................................................................................................................... 27
7. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................................. 28
5
1. OBJETIVO
Este material tem como objetivo, esclarecer quais as questões principais que devem ser observadas e
levadas em consideração para a elaboração de um de um plano/critério de manutenção para Linhas
de Transmissão Subterrâneas de Alta Tensão (com tensões de operação iguais ou superiores a 69
kV), bem como apresentar de forma sucinta e objetiva, quais as práticas de manutenção mais
utilizadas pelas Concessionárias de energia elétrica brasileiras que participam deste grupo. Por se
tratar de um grupo de trabalho voltado à manutenção de Linhas Subterrâneas, e em função dos
profissionais participantes deste Grupo de Trabalho ser em sua maioria, profissionais de perfil técnico
operacional, este trabalho não terá a pretensão de fazer grandes aprofundamentos teóricos sobre as
práticas de manutenção.
2. INTRODUÇÃO
Este guia está dividido basicamente em duas etapas. A primeira mostra o estado da arte no que tange
as práticas de manutenção preventiva e preditiva dentro das Concessionárias brasileiras com
relação às Linhas Subterrâneas de Alta Tensão. Paralelo a isto vamos elencar também os principais
pontos a serem levados em consideração no momento de se elaborar um plano/critério de
manutenção preventiva ou preditiva para as Linhas Subterrâneas de Alta Tensão.
3. O GRUPO DE TRABALHO
O Grupo de Trabalho de Manutenção de Linhas Subterrâneas foi montado dentro do Comitê CE-B1,
com o objetivo de promover discussões e levantar dados sobre a atuação das empresas
Concessionárias de energia, além dos fornecedores de cabos e acessórios nas práticas adotadas
quanto à manutenção das Linhas de Transmissão Subterrâneas acima de 69 kV no Brasil. O grupo
possui integrantes que representam as seguintes empresas:
AES Eletropaulo
CEMIG
CPFL Piratininga
ISA CTEEP
Itaipu
Light
Pfisterer
Universidade de São Paulo
6
4. APLICAÇÃO
Este material será aplicável a todas ás Concessionárias de energia elétrica que possuam entre seus
ativos Linhas Subterrâneas de Alta Tensão para serem gerenciadas.
5. O DIAGNÓSTICO
A fim de se conhecer o sistema que seria tratado dentro do Grupo de Trabalho, foi elaborado um
questionário que visou demonstrar quantos e quais ativos pertencem a cada Empresa, além das
características de cada uma delas, bem como quais as práticas de manutenção são adotadas em cada
Concessionária.
Este questionário envolveu as seguintes questões:
Quantidades de circuitos instalados;
Tipos de cabos instalados;
Extensão dos cabos instalados;
Tipo de manutenções preventivas empregadas;
Tipo de manutenções corretivas empregadas;
Tipos de falhas e defeitos ocorridos nas linhas;
Eficácia das ações de manutenções, etc.
Dentre as Concessionárias participantes as que responderam o questionário foram:
AES Eletropaulo;
CEMIG;
CTEEP;
Itaipu;
Light.
7
Segue abaixo o resultado obtido do questionário:
5.1.1. Pergunta 1:
É empregada a metodologia RCM (Manutenção Centrada em Confiabilidade)?
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
1. É empregada a metodologia ROM (mcc manutenção centrada
em confiabilidade)?
X X X X X 2 3
Dentre as cinco empresas que responderam somente a AES Eletropaulo e a ISA CTEEP já utilizam a
metodologia RCM na manutenção de suas linhas de Subtransmissão Subterrâneas.
Esta metodologia é baseada no conceito de análise de falhas e defeitos, ou seja, para se definir a
periodicidade de manutenção de um equipamento analisa-se seu histórico de falhas e defeitos.
Quanto maior ou menor esse indicador de falhas, pode-se aumentar ou diminuir a periodicidade de
manutenção.
5.1.2. Pergunta 2:
É empregada a metodologia de descargas parciais?
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
2. É empregada a metodologia de descargas parciais?
X X X X X 0 5
2.1. Os resultados foram satisfatórios e conclusivos?
Em nenhuma das cinco Empresas participantes é aplicada a metodologia de medição de descargas
parciais. Isto mostra que o assunto ainda precisa ser desenvolvido no Brasil para que as
Concessionárias venham a ganhar confiança na metodologia e passem a incorporar esta prática
dentro de seus programas de manutenção preditiva. Com esta metodologia espera-se uma melhor
eficácia no planejamento tanto da manutenção preventiva quanto da substituição do ativo.
Dentro do CE-B1 existe um grupo de trabalho que aborda este tema, o que pode futuramente trazer
resultados que balizem a utilização desta metodologia entre as Concessionárias brasileiras.
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5.1.3. Pergunta 3
Nos últimos cinco anos quais as causas de danos aos cabos (desligamentos, vazamentos, etc.)?
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
3. Nos últimos 5 anos quais as causas de danos aos cabos
(desligamentos, vazamentos, etc)
Intervenção de terceiros X X X X X 4 1
Cupins X X X X X 4 1
Enfraquecimento de soldas X X X X X 4 1
Cristalização da capa de chumbo X X X X X 3 2
Vandalismo X X X X X 2 3
Quebra de conexões hidráulicas (intermediárias de araldite,
porcas, tampões, etc)
X X X X X 4 1
Outros (especificar) X X X X X 2 3
Esta pergunta mostra em seu resultado que a grande maioria das Concessionárias brasileiras acaba
tendo os mesmos tipos de problemas nas suas Linhas Subterrâneas de Alta Tensão. Variam apenas
em quantidade e frequência, em função das características tanto de extensão das Linhas, como
também em função da característica geográfica da região onde as Linhas estão instaladas. Neste
cenário destoa o caso da Itaipu Binacional, pois em função da característica da instalação ser bem
diferente das demais Concessionárias, já que os cabos são internos à Usina Hidrelétrica de Itaipu,
neste caso o ambiente, por ser mais controlado, não deixa que ocorra, por exemplo, problemas com
intervenções de terceiros que venham a causar danos às Linhas Subterrâneas.
5.1.4. Perguntas 4 e 4.1
Caso tenha tido problemas com intervenções de terceiros, informar quais as ações preventivas e ou
corretivas aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
4. Caso tenha tido problemas com intervenções de terceiros, informar quais as ações
preventivas e ou corretivas aplicadas?
4.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X X X 3 1
9
Um problema bastante comum e grave para a manutenção de Linhas Subterrâneas são as obras de
outras Empresas que trabalham no subsolo das grandes cidades principalmente, pois nestas cidades o
número de Empresas que executam atividades deste tipo é muito grande, já que além das
Concessionárias de água e esgoto, telefonia, gás encanado, existem ainda suas contratadas, o que
torna o risco de danos aos cabos de energia considerável.
Como verificado nas respostas acima, o problema em questão é comum a todas as Concessionárias
brasileiras, com exceção, também, a Itaipu onde os cabos estão instalados dentro da Usina
Hidrelétrica, o que faz com que o ambiente seja controlado e praticamente imune a este risco. Além
disto, as respostas mostram que as Empresas buscaram ações que pudessem minimizar estes riscos e
na sua maioria obtiveram sucesso, já que somente uma Empresa considera que as ações adotadas
ainda não são eficazes.
5.1.5. Perguntas 5 e 5.1
Caso tenha tido problemas com cupins, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
5. Caso tenha tido problemas com cupins, informar quais as ações preventivas e ou corretivas
aplicadas?
X
5.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X X X
Segundo o questionário, este é um problema onde podemos observar pelas respostas das
Concessionárias que as opiniões quanto à eficácia das ações é dividida, já que parte das Empresas
consideram suas ações eficazes e parte as consideram ineficazes, sendo que as ações adotadas pelas
Concessionárias para tratar o problema são basicamente às mesmas.
Este é um problema bastante complexo e difícil de lidar, pois até o momento não é conhecida uma
solução 100% eficaz para resolver este problema em cabos antigos, pois já existem no mercado cabos
com proteção antitérmitas, porém esta solução só é aplicável para novas Linhas Subterrâneas e não
traz solução para os cabos já instalados.
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5.1.6. Perguntas 6 e 6.1
Caso tenha tido problemas com enfraquecimento de soldas, informar quais as ações preventivas e ou
corretivas aplicadas.
Questões
Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
6. Caso tenha tido problemas
com enfraquecimento de soldas, informar quais as ações preventivas e ou corretivas
aplicadas?
6.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X X X X
Enfraquecimento das soldas de vedação é um dos fatores consideráveis quando tratamos de
vazamento de óleo em Linhas Subterrâneas, já que não é incomum que estes vazamentos ocorram
nas soldas das emendas que são consideradas um dos pontos mais frágeis de uma Linha Subterrânea.
Em função disto as Concessionárias em sua maioria já possuem algumas ações que realizam para
reparar ou evitar que venha a ocorrer algum dano nestas soldas. Em 100% das Empresas que já
tiveram este tipo de problema as ações tomadas estão sendo eficazes. Algumas Empresas, inclusive
fizeram trabalho preventivo de identificar quais emendas estavam mais propensas a este tipo de
problema (levando em consideração o perfil hidráulico onde as emendas estão instaladas, a pressão à
que ela está submetida, bem como o tipo de emenda) para determinar um plano de reforço de todas
as soldas que foram consideradas com risco alto de ter este tipo de defeito.
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5.1.7. Perguntas 7 e 7.1
Caso tenha tido problemas com cristalização de capa de chumbo (microvazamentos), informar quais
as ações preventivas e ou corretivas aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
7. Caso tenha tido problemas
com cristalização da capa de chumbo (microvazamentos), informar quais as ações preventivas e ou corretivas
aplicadas?
7.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X
Dentre as cinco Empresas brasileiras que responderam o questionário, três delas já tiveram problemas
de cristalização da capa de chumbo (microfuros na capa metálica), sendo que duas delas não
consideram que as ações preventivas e corretivas foram eficazes. Como podemos verificar nas ações
citadas acima, nenhuma delas dá uma solução definitiva para sanar tal problema, apenas agem no
efeito, reparando o dano causado, ou como no caso da Light, percebendo este dano o mais rápido
possível e agindo também no reparo do dano ainda na fase inicial, sem deixar que o problema se
agrave ainda mais.
Uma das dificuldades encontradas em se reparar este tipo de problema é o de se aplicar solda a
quente numa capa metálica cristalizada (com microfuros), pois ao se aplicar o calor do maçarico sobre
esta capa metálica, o trecho que é aquecido e que ainda não possui pontos de vazamento de óleo,
começa a trincar e a apresentar outros microfuros que não existiam até então, o que provoca outros
pontos de vazamento, além dos pontos onde está sendo realizado o reparo. Com isto, um defeito que
era antes pontual, começa a se estender ao longo do cabo, necessitando de grandes reparos, sendo
que uma técnica utilizada para minimizar este risco é a confecção do reparo, apenas com fitas e
arames, pois assim não se aplica calor sobre a capa fragilizada.
Outro ponto que é importante ser mencionado é que este é um problema sério, já que provoca
vazamentos de óleo ao longo das Linhas Subterrâneas e que, além disto, é muito difícil de ser
localizado tanto por estes vazamentos normalmente serem pequenos, tanto por estes vazamentos
ocorrerem em vários pontos (microfuros) o que praticamente impede a localização dependendo do
método que for utilizado.
Concluindo este é um caso que merece grande atenção das partes envolvidas, em função de seu
impacto e das dificuldades envolvidas na localização e no reparo.
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5.1.8. Perguntas 8 e 8.1
Caso tenha tido problemas com vandalismo, informar quais as ações preventivas e ou corretivas
aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
8. Caso tenha tido problemas com vandalismo, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?
8.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X
As respostas a estas perguntas 8 e 8.1 mostram que ainda não são comuns atos de vandalismo
contras as Linhas Subterrâneas no Brasil, porém mostra também que nas duas maiores cidades do
país, São Paulo (AES Eletropaulo) e Rio de Janeiro (Light) já ocorreram casos deste tipo. Ainda não é
possível afirmar que nestas duas cidades o problema é recorrente, logo não há como se dar um
parecer preciso sobre o assunto. O importante é que cada vez mais as Concessionárias estejam
atentas a este risco e se previnam para que o mesmo esteja sempre sob controle, não deixando que o
sistema subterrâneo de cada Concessionária seja colocado em risco em função de ações desta
natureza.
5.1.9. Perguntas 9 e 9.1
Caso tenha tido problemas com quebra de conexões hidráulicas, informar quais as ações preventivas
e ou corretivas aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
9. Caso tenha tido problemas
com quebra de conexões hidráulicas, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?
9.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X X
Este é mais um caso onde podemos verificar que é comum à todas as Concessionárias brasileiras,
com exceção da Itaipu que é uma planta geradora, porém todas as Empresas que tiveram este tipo
de problema já possuem ações eficazes para o controle e reparo de conexões hidráulicas que venham
a ser danificadas.
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5.1.10. Perguntas 10 e 10.1
Caso tenha tido outros problemas diferentes dos citados anteriormente, favor informar quais as ações
preventivas e ou corretivas aplicadas.
Questões Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total
Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não Sim Não
10. Caso tenha tido outros problemas diferentes dos citados
anteriormente, favor informar quais foram e quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?
X
10.1. Considera estas ações eficazes e satisfatórias?
X X
Aqui, podemos perceber que não existiram muitos problemas diferentes daqueles citados nas
questões de 4 a 9. Isto de certa forma indica que os defeitos e problemas que podem ocorrer em
Linhas Subterrâneas já são em sua grande maioria conhecidos das Concessionárias, variando muito
pouco daqueles mais típicos.
No caso apresentado pela CEMIG o problema se deu em função da aplicação de tensão de 5 kV na
capa metálica para se tentar localizar furos de capa em função da ação de cupins no cabo. Segundo o
relatado, em função da recorrência de testes, os mesmos vieram a danificar a capa do cabo, pois se
trata de um teste agressivo à capa. A CEMIG já está estudando uma alternativa não agressiva à capa
dos cabos, porém ainda tem um resultado definitivo do novo método.
Já no caso relatado pela Itaipu, trata-se de um problema bastante pontual, aonde em função do
aperto excessivo de uma ou duas abraçadeiras as mesmas vieram a amassar a capa metálica do cabo
provocando vazamento de óleo. A Itaipu considera que as ações tomadas foram eficazes na solução
do problema.
6. O CENÁRIO ATUAL E A ABORDAGEM DE UM PLANO DE
MANUTENÇÃO
Neste item vamos mostrar o estado da arte, no que se refere às práticas de manutenção Preventiva e
Preditiva, aplicadas nas Concessionárias de energia elétrica brasileira. Em paralelo vamos apontar
quais os principais pontos que devem ser observados quando do planejamento e elaboração de um
Plano de Manutenção para Linhas Subterrâneas de Alta Tensão.
Para facilitar esta fase do trabalho uma Linha Subterrânea de Alta Tensão foi dividida em 8 Conjuntos
Técnicos. Estes conjuntos foram estabelecidos em relação à similaridade da função que cada
elemento exerce dentro de uma Linha Subterrânea.
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Os oito Conjuntos Técnicos são:
Cabos;
Terminais;
Óleo Isolante;
Sistemas de Alarme;
Sistema Hidráulico;
Sistemas de Interligação das Blindagens e Aterramento;
Estruturas Civis;
Emendas
6.1. Cabos
Em se tratando de Linhas Subterrâneas os cabos são os elementos principais que compõem qualquer
Sistema Subterrâneo, não só pela sua função, mas também pelo volume dentro do sistema. Além
disso, pelo local onde normalmente são instalados, que em sua grande maioria é em vias públicas, os
tornam mais suscetíveis a serem danificados por agentes externos.
Uma das causas mais comuns que provocam danos em Cabos Subterrâneos é a intervenção causada
por terceiros em função de atividades de outras Concessionárias de serviços públicos. Ao executarem
seus projetos, muitas vezes por falta de conhecimento do cadastro de redes subterrâneas, como
também por negligência, vêm a danificar os cabos subterrâneos.
Em função disto e também em função da complexidade e do alto tempo de reparo que envolve um
dano em uma Linha Subterrânea de Alta Tensão, têm-se como atividade prioritária em qualquer Plano
de Manutenção:
Executar sinalização e/ou Inspeção rotineira diária do itinerário das Linhas Subterrâneas, já que com
isso pode-se evitar um bom número de danos e acidentes por e com terceiros às Linhas Subterrâneas.
A AES Eletropaulo, a LIGHT e a ISA CTEEP adotam a prática de inspeção diária e realizam esta
inspeção em 100% da sua rede. A CEMIG optou por investir em sinalizações ao longo das vias, tanto
no chão (tachões) quanto nos postes (com cartazes), executando inspeções trimestrais nas rotas para
avaliação e posterior substituição ou complemento das sinalizações. Os tachões e cartazes de
sinalização, que indicam a existência de cabos subterrâneos nas vias, possuem escritos em baixo
relevo o telefone da Concessionária. Esta prática visa alertar o executante de obra da existência de
cabos de alta tensão naquela via, antes do início das atividades, para que o executante entre em
contato com a concessionária e solicite o cadastro ou mesmo o acompanhamento de uma pessoa da
concessionária de energia elétrica.
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Além disto, é prática em algumas Concessionárias brasileiras a realização de alguns ensaios que
ajudam a prevenir e identificar possíveis degradações que possam vir a ocorrer nos cabos de Alta
Tensão.
Estes ensaios são basicamente os seguintes:
Teste de corrente de fuga na capa isolante externa;
Medição de resistência de isolamento da capa isolante externa.
Acompanhamento com medição das correntes nas caixas de interligação das blindagens.
Estes ensaios visam basicamente comprovar se existem danos na capa externa dos cabos. Estes
ensaios são importantes por alguns motivos, dentre os quais, podemos destacar a questão do
equilíbrio do sistema de interligação e aterramento das blindagens, principalmente no sistema cross-
bonded. Em Linhas Subterrâneas de Alta Tensão com sistema de interligação das blindagens tipo
cross-bonded, é fundamental para seu bom funcionamento que haja equilíbrio entre as correntes
induzidas na blindagem dos cabos. Quando ocorre algum dano na capa isolante externa, em algum
dos cabos, ocorre desequilíbrio nas correntes circulantes pelas blindagens, podendo elevar
demasiadamente as tensões induzidas nas demais blindagens e provocar, em alguns casos extremos,
até mesmo danos à blindagem dos cabos de aterramento, bem como aos cabos de potência.
Outro motivo fundamental que justifica a necessidade de se garantir a integridade da capa isolante
externa dos cabos subterrâneos de Alta Tensão está ligado a vazamentos de óleo que ocorrem em
função de corrosão eletrolítica em cabos com capa metálica, principalmente de alumínio.
Em cabos com capa metálica de alumínio, a questão é bastante grave e complexa, pois quando por
algum motivo a capa isolante externa é perfurada, começa a ocorrer ali o fenômeno de corrosão
eletrolítica, em função de pequenas fugas de corrente entre a capa metálica e a terra. Esta corrosão
eletrolítica vai degradando lentamente a capa metálica de alumínio. Se o processo não for
interrompido pela manutenção a capa metálica será perfurada, provocando vazamento de óleo
isolante. Isto acarreta em um grande problema para o bom funcionamento de uma Linha Subterrânea
de Alta Tensão, pois pode levar a um curto-circuito no perfil mais elevado da LT, onde primeiro faltará
óleo, além da contaminação ambiental causada pelo óleo.
Dentre os principais causadores do tipo de perfuração da capa isolante externa podemos destacar os
térmitas (cupins). No Brasil já houve diversos casos onde as Linhas Subterrâneas apresentaram
vazamento de óleo em função dos cupins terem atacado a capa isolante externa e ter ocorrido
corrosão eletrolítica na capa metálica de alumínio.
Neste tópico não estaremos falando ainda sobre os ensaios que são feitos para garantir a condição de
isolação dos cabos, pois este assunto será tratado no tópico do óleo isolante mais adiante.
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Outro aspecto importante a se abordar é a questão do ensaio de Descargas Parciais. Como podemos
ver nos quadros abaixo, nenhuma concessionária brasileira aplica este tipo de ensaio em sua
manutenção rotineira. A AES Eletropaulo vem desenvolvendo esta cultura e já realizou alguns ensaios
a título de experiência, porém a metodologia ainda não foi inserida em seu plano de manutenção
preventiva.
Na tabela abaixo vemos as principais atividades realizadas pelas concessionárias brasileiras no que
tange à manutenção preventiva dos cabos subterrâneos.
Cabos Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Inspeção de itinerário 1 dia / terceirizado
1 dia / terceirizado
Inspeção visual 3 meses /
próprio
Medição de resistência de isolamento da capa isolante
externa
4 anos / próprio
Teste de corrente de fuga na
capa isolante externa
3 meses /
próprio 5 anos / próprio
2 anos / próprio e
terceirizado
Já a tabela abaixo, mostra quais aspectos e atividades devem ser realizadas para garantir uma
manutenção adequada dos cabos subterrâneos. Este quadro é interessante para ajudar na elaboração
de um Plano de Manutenção.
Cabos of
Status Serviços
Em operação
inspeção de itinerário.
- obras em andamento
- erosões
- solapamentos de pista
- chapas de aço na pista
- indícios de futuras obras
inspeção do túnel.
leitura das pressões e testes de alarmes.
inspeção das placas de sinalização de solo
- verificação das condições das placas
Fora de operação ensaio periódico da capa externa com gerador de impulsos elétricos
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6.2. Terminais
Os terminais são acessórios que também deve ser levados em consideração no momento de
elaboração de um plano de manutenção. Em função de boa parte deles ficarem expostos, estão mais
sujeitos a sofrer maiores degradações em função de intempéries, sujeiras excessivas, ações de
vandalismo, etc.
Por serem compostos de diversos componentes menores, os terminais externos devem ser analisados
com bastante critério, já que em caso de falha de algum destes componentes toda a Linha
Subterrânea ficará comprometida.
Deve-se observar com cuidado a corrosão dos componentes metálicos internos ao esperinterômetro
dos terminais, pois em função da exposição ao tempo, é comum que ocorra corrosão destes
componentes, o que pode provocar sua quebra. Outro fator muito importante de ser observado nos
terminais externos é o aperto e vedação do anel o'ring que fica instalado na extremidade do terminal,
pois em caso de falta de aperto, ou mesmo desgaste desta guarnição é comum haver vazamento de
óleo neste ponto.
Como podemos ver na planilha abaixo as atividades mais empregadas pelas concessionárias são de
Inspeção Visual e Manutenção Preventiva. Estão compreendidas nestas atividades:
Limpeza e análise de todos os componentes;
Substituição dos componentes danificados;
Termovisão das conexões dos terminais, a fim de se identificar possíveis pontos de
aquecimento que possam vir a causar algum problema ao sistema.
Terminais Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Inspeção visual 3 meses / próprio 1 dia / próprio 1 ano / próprio 3 meses / próprio 1 ano / próprio e
terceirizado
Limpeza em linha viva
1 ano / próprio e terceirizado
Manutenção total Aperiódico /
próprio 2 anos / próprio
6 anos / próprio e
terceirizado
Termovisão 2 meses / próprio 6 meses / próprio
A tabela a seguir mostra em detalhe quais componentes e atividades devem ser consideradas na
elaboração de um Plano de Manutenção para Terminais de cabos subterrâneos de Alta Tensão.
Nesta tabela pode-se verificar a grande quantidade de componentes que compõem um terminal e que
devem ser observados e tratados como componentes que podem falhar e provocar falhas.
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Terminais externos
Status Periodicidade Serviços
Em operação Semestral
inspeção termográfica
- conector terminal
- conexões de aterramentos
- conector jumper / barramento
- conector jumper / cabo of.
- jumper terminal / barramento
Fora de operação Bienal
inspeção visual detalhada
- esperinterômetro
- anéis de vedação do esperinterômetro
- prisioneiros da estrela
- guarnições do prensa terminal
- prensa terminais (cb)
- cordoalha de equalização de campo
- abraçadeiras das cordoalhas
- estrelas
- guarnições das estrelas/porcelanas
- terminais de porcelana
- anéis inferiores da porcelana
- porcelanas de base
- prisioneiros da porcelana de base
- guarnições terminal de porcelana/base
- bases dos terminais
- trinca na porca do niple
- trinca na solda do niple
- trinca do niple
- fadiga da solda do estanho
limpeza
- terminais de porcelana
- porcelanas de base
limpeza e pintura
- esperinterômetros
- bases dos terminais
- parafusos do anel inferior da porcelana
- anéis inferiores da porcelana
- bases dos terminais
- placas de sinalização de fases
- placas de identificação dos circuitos
desobstrução de orifícios
- esperinterômetros
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Quadrienal
limpeza e pintura
- parafusos da estrutura
- bases de apoio dos terminais
- ferragens da estrutura
6.3. Óleo Isolante
Como cerca de 85% das Linhas Subterrâneas de Alta Tensão das concessionárias brasileiras são
constituídas de cabos OF (Oil Fluid), as questões relacionados ao óleo isolante LAB (Linear Alquil
Benzeno) são de vital importância num Plano de Manutenção. Os papéis isolantes impregnados com
óleo LAB são os responsáveis pela isolação dos cabos OF. Por isto conhecer e controlar a qualidade do
óleo LAB é de fundamental importância para se garantir a confiabilidade de uma LTS. As práticas mais
comumente adotadas pelas concessionárias brasileiras para o controle das condições do óleo isolante
são a medição do RGP (Pressão Residual de Gás) do óleo e a medição do fator de degradação do óleo
(Tangente Delta). Estes dois ensaios são os recomendados pelos fabricantes de cabos OF, mas
podemos ver na tabela abaixo que algumas concessionárias já praticam alguns outros tipos de ensaios
que as mesmas julgam ser importantes para garantir a confiabilidade deste óleo isolante.
Óleo Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Análise físico-química do óleo
6 meses / não informada
6 anos / próprio
Medição de RPG 6 anos / próprio 3 anos / próprio Aperiódico / terceirizado
5 anos / próprio e terceirizado
Medição de rigidez dielétrica
Aperiódico / terceirizado
Medição de tangente delta
6 anos / próprio 3 anos / próprio Aperiódico / terceirizado
Outro aspecto importante de ser citado é que nem todas as concessionárias optam, apesar dos riscos
inerentes ao serviço, por fazer estes ensaios com as Linhas de Transmissão desligadas, pois isto traz
bastante impacto na sua operação.
Segue abaixo os valores dos limites aceitáveis para os ensaios de RGP e fator de degradação:
Limites aceitáveis
Ensaio Cabo Novo Cabo Usado
RGP (Pressão Residual de Gás) 0.005 mbar 20 mbar
Fator de Degradação (Tangente Delta) 0,5 % 0,5 %
20
Exemplo de acompanhamento na Cemig da análise físico-química do óleo:
Ensaios Unidade Limite Norma ASTM Norma ABNT Resultado
Densidade 20/4 G/cm³ D 1298 NBR 7148 0,8603
Fator perdas 100°C % Máx. 15 D 924 NBR 12133 0,38
Tensão interfacial Dinas/cm Mín. 20 D 971 NBR 6234 45,1
Teor de água PPM Máx. 40 D 1533 NBR 10710 23
Com a evolução dos ensaios de descargas parciais, também em cabos OF, a expectativa é que poderá
ser mais bem avaliada a condição do isolamento dos cabos, gerenciando melhor o planejamento de
substituição ou reforma das linhas subterrâneas.
6.4. Sistemas de Alarme
Quando falamos de Linhas Subterrâneas constituídas por cabos OF, um ponto bastante importante é o
sistema de alarmes de pressão de óleo destas Linhas. Como sabemos um cabo OF jamais pode operar
sem que todo ele esteja preenchido de óleo isolante. Com isto é fundamental que haja um sistema
que monitore e garanta, em caso de despressurização de algum cabo, que seja emitido um alarme
para uma central de operações. Esta central deve tomar a decisão que evite que o cabo venha a
sofrer uma descarga elétrica em função da falta total de óleo em algum ponto da Linha. Normalmente
as Linhas Subterrâneas com cabo OF são constituídas de manômetros com contatos elétricos em cada
um dos circuitos hidráulicos que as constituem. Em caso de variação da pressão de óleo além dos
limites pré-estabelecidos, estes contatos operam e emitem um alarme para a Central de Operações.
Algumas concessionárias brasileiras já estão modernizando seu sistema de alarmes, instalando
transdutores de pressão que fazem o monitoramento em tempo real das pressões de óleo.
Abaixo são listadas as principais atividades que garantem o bom funcionamento e a confiabilidade dos
sistemas de supervisão das pressões de óleo.
Sistema de alarme Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Teste de alarmes 6 meses / não informado
3 meses / próprio
7 dias / próprio 4 anos / próprio 6 meses / próprio e terceirizado
Leitura de pressões 7 dias / não informado
7 dias / próprio 7 dias / próprio 1 mês / próprio e terceirizado
Teste do mecanismo dos manômetros
1 ano / próprio
Aferição de manômetros 6 anos / próprio
Aferição dos
transmissores de pressão
5 anos / próprio
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Segue abaixo, as principais atividades a serem levadas em consideração no que diz respeito à
manutenção de sistema de supervisão de alarmes com manômetros.
Manômetros
Status Periodicidade Serviços
Em operação
Semanal
inspeção visual
- leitura das pressões do cabo of
- verificação de possíveis infiltrações
- verificação das condições de ponteiros e escalas
- condições dos parafusos
- caixa metálica
- anel de prensagem
Anual teste e verificação
- contato elétrico
Fora de operação
Anual teste do mecanismo de bourdon
teste do contato elétrico (abertura e fechamento)
10 anos substituição sistemática dos manômetros se necessário.
6.5. Sistema Hidráulico
Como descrito anteriormente os cabos são isolados por papéis isolantes impregnados por óleo. É
necessário que sejam instalados alguns componentes para que os cabos possam ser mantidos
pressurizados. Este conjunto de acessórios, nós classificamos como Sistema Hidráulico. Entre esses
acessórios, podemos listar os seguintes:
Canos de Chumbo,
Tanques compensadores de óleo;
Manômetros / Transdutores de Pressão;
Conexões Hidráulicas
Os manômetros já foram tratados no item 5.4 do sistema de alarme.
Considerando que um cabo OF nunca pode ficar despressurizado, é de grande importância que o
sistema hidráulico esteja em boas condições, não apresentando nenhum ponto de vazamento, nem
mesmo de fragilidade que possa vir apresentar um futuro vazamento e venha a comprometer o bom
funcionamento de uma Linha Subterrânea.
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Como pode ser visto abaixo as concessionárias já tem a prática de inspecionarem estes itens
periodicamente.
Sistema hidráulico Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Inspeção visual 3 meses / próprio
7 dias / próprio 3 meses / próprio
18 meses / próprio e terceirizado
Reforma ou
substituição de tanques
10 anos / próprio e terceirizado
Conforme quadro abaixo, a Inspeção é a atividade mais importante neste quesito.
A AES Eletropaulo prevê uma reforma e substituição dos tanques compensadores de óleo a cada 10
anos, porém antes da substituição é feita uma análise que pode postergar este prazo, caso os
tanques não apresentem sinais de degradação excessiva.
Tanques compensadores de óleo
Status Periodicidade Serviços
Em operação Semanal inspeção visual
Fora de operação 120 meses reforma e substituição se necessário.
Canos de chumbo e conexões
Status Periodicidade Serviços
Em operação Semanal
inspeção visual
- fadiga na solda
- vandalismo
- deterioração do chumbo
- defeito na solda
- trinca de porca / niple
- falta de aperto
- conexão mal rosqueada
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6.6. Sistemas de Interligação das Blindagens e Aterramento
As Linhas Subterrâneas de Alta Tensão podem apresentar alguns tipos de sistema de interligação das
blindagens e aterramento como, por exemplo:
cross bonded;
single point;
middle point
O sistema de interligação das blindagens tipo cross-bonded é o sistema que é composto por um
número maior de componentes e possui algumas características especiais, por isso focaremos este
item na sua análise. Este sistema é utilizado em algumas linhas maiores onde é possível fazer uma
transposição completa das blindagens, reduzindo as tensões e correntes induzidas nas mesmas. O
sistema cross-bonded promove um equilíbrio entre as correntes das blindagens dos cabos para
também atenuar os valores dos campos magnéticos externos à LT, e por isso faz-se necessário um
monitoramento periódico destas correntes, a fim de se detectar danos aos cabos e ao sistema. Outros
componentes existentes no sistema de interligação das blindagens são as caixas de desconexão e de
transposição das blindagens dos cabos, comumente chamadas de Link Box. São nestas caixas onde
devem ser medidas as correntes das blindagens. Ainda temos os limitadores de tensão, que são
equipamentos que, em caso de surtos com sobretensões nas blindagens, eles atuam a partir da
tensão de limiar característica (como, por exemplo, 5kV), e, caso o surto de tensão ultrapasse o valor
de atuação, eles o descarregam para a terra.
Abaixo vemos a relação de atividades que geralmente são executadas pelas concessionárias no que
tange ao o sistema de interligação das blindagens e aterramento. Como podemos ver, este item
possui uma gama grande de atividades para garantir seu bom funcionamento.
Sistema de aterramento Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Inspeção visual 7 dias / não informado
1 ano / próprio e terceirizado
1 ano / próprio 3 meses / próprio
Limpeza 1 ano / próprio e terceirizado
1 ano / próprio
Manutenção e reaperto de conexões
Aperiódico / próprio
1 ano / próprio
Medição de correntes dos barramentos em carga
7 dias / não informado
1 ano / próprio e terceirizado
1 ano / próprio
Medição de resistência de aterramento
Aperiódico / próprio
Termovisão 1 ano / próprio e terceirizado
Testes de svl's 1 ano / próprio e terceirizado
1 ano / próprio 2 anos / próprio e terceirizado
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Segue abaixo a relação de tarefas e itens a serem observados num plano de manutenção para um
sistema de aterramento tipo cross-bonded.
Sistema de aterramento
Status Periodicidade Serviços
Em operação Anual
inspeção visual
- caixas e tampas
- ccpu / svl
- barras lb15 e lb18/28 e conexões
- cabos de aterramento
- conector de trombeta
medição
Correntes das barras lb15 e lb18/28
Fora de operação Anual
verificação, limpeza e reaperto
- caixas e tampas
- ccpu / svl
- barras lb15 e lb18/28 e conexões
- cabos de aterramento
- conector de trombeta
ensaio elétrico e de estanqueidade da ccpu/svl
medição
- correntes das barras lb15 e lb18/28
- pressão de nitrogênio ccpu /svl
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6.7. Estruturas Civis
Toda e qualquer Linha Subterrânea, necessita de uma estrutura civil para o seu funcionamento.
Embora num primeiro momento isto não aparente ser algo significativo do ponto de vista da
manutenção de uma Linha Subterrânea, a falta de cuidado com este item pode causar problemas na
operação normal de uma Linha.
Conforme demonstrado na planilha abaixo, existem diversas atividades que são frequentemente
realizadas pelas concessionárias e que visam à integridade dos cabos, bem como demonstram a
importância que se deve dar a este item.
No geral são atividades pouco complexas, mas que evitam desde danos aos cabos por intervenções
de terceiros, como por solapamentos (afundamento de pista), etc., bem como evitam degradações de
equipamentos e acessórios instalados nestas estruturas civis.
Estrutura civil Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Periodicidade / recurso
Inspeção de caixas subterrâneas
1 mês / terceirizado
1 mês / próprio 18 meses / próprio e terceirizado
Inspeção de itinerário 1 dia / terceirizado
1 dia / terceirizado
1 dia / próprio e terceirizado
Inspeção de túneis e locais de difícil acesso
15 dias / terceirizado
1 mês / próprio
Inspeção dos tachões 6 meses / próprio
Inspeção em caixas de emendas de cabos
6 meses / próprio
18 meses / próprio e terceirizado
Inspeção visual 6 meses / não informado
1 ano / próprio 3 meses / próprio
Manutenção na sinalização de cabos submarinos
3 meses / próprio e terceirizado
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Na tabela abaixo, vemos com maior detalhe quais as atividades são realizadas com relação às
estruturas civis de uma Linha Subterrânea.
Status Periodicidade Serviços
Em operação
Diariamente
Inspeção de Itinerário.
- Obras em andamento
- Erosões
- Solapamentos de pista
- Chapas de aço na pista
- Indícios de futuras obras
Mensal
Inspeção do túnel
- Manter o sistema de iluminação adequado
- Infiltrações
- Estruturas de sustentação dos cabos
- Nível de gases
- Condições dos acessos
- Limpeza
- Segurança
Inspeção e limpeza de caixas de alimentação e caixas de emendas
- Infiltrações
- Estrutura de sustentação dos tanques
- Nível de gases
- Condições dos acessos
- Limpeza
- Tampas e Sub-tampas
Semestral Inspeção das placas de sinalização de solo
- Verificação das condições das placas
Anual
Limpeza (Retirada de Entulho)
- Caixa de Alvenaria do Sistema de Aterramento Cross-Bonding
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6.8. Emendas
As emendas de cabos de Alta Tensão são acessórios extremamente importantes para o
funcionamento de uma Linha Subterrânea. Porém como as mesmas, na grande maioria dos casos, são
instaladas diretamente enterradas, não existem muitas formas de se fazer um trabalho de
manutenção preventiva nestes acessórios. Na tabela abaixo estão às atividades realizadas pelas
concessionárias no que diz respeito a esse item.
É sabido que uma parcela considerável das falhas e vazamentos de óleo ocorre nas emendas, em
função da mesma ser artesanal e de ser um ponto vulnerável dentro de uma Linha Subterrânea.
Emendas Cemig Cteep Eletropaulo Itaipu Light
Manutenção realizada Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Periodicidade /
recurso
Inspeção de itinerário 1 dia / terceirizado
Inspeção em túneis e caixas de emendas de cabos
1 mês / próprio 18 meses / próprio e terceirizado
As atividades de manutenção para as emendas se referem mais à preservação da instalação física e
estrutura civil onde as mesmas estão instaladas, evitando que a degradação deste ambiente venha a
provocar falhas nas emendas.
Emendas
Status Periodicidade Serviços
Diariamente
inspeção de itinerário.
- obras em andamento
- erosões
- solapamentos de pista
- chapas de aço na pista
- indícios de futuras obras
Mensal inspeção do túnel.
Semanal leitura das pressões e testes de alarmes.
É nas emendas e terminações que a medição de descargas parciais possa vir a se tornar uma
ferramenta útil de manutenção preditiva. Refazendo uma emenda ou terminação deteriorada,
preventivamente, pode-se obter a vida útil prevista na fabricação dos cabos das Linhas Subterrâneas
a óleo fluído, superior a 80 anos.
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7. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante dos dados apresentados neste trabalho, podemos concluir que me linhas gerais as
concessionárias brasileiras que possuem em seus ativos Linhas Subterrâneas de Alta Tensão, possuem
práticas de manutenção preventiva e preditiva de certa forma dentro de uma mesma filosofia de
manutenção. Pode-se perceber que os principais conceitos de manutenção de Linhas Subterrâneas
são conhecidos pelas concessionárias, porém a forma de aplicação destes conceitos varia entre as
concessionárias em função das diferentes condições, tanto operativas, quanto organizacionais de cada
concessionária.
Algumas concessionárias por terem uma quantidade maior de Linhas Subterrâneas possuem uma
estrutura específica para este segmento, com pessoas, equipamentos, acessórios, etc., enquanto
outras, por possuírem uma quantidade pequena de Linhas Subterrâneas, tem sua manutenção
fundida com outros segmentos e, em alguns casos, contratam a mão de obra necessária para
manutenção nestas Linhas.
Por fim, ressaltamos que este grupo de trabalho teve caráter bastante técnico operacional. Este
trabalho não tem o objetivo de aprofundar discussões teóricas sobre operação, projeto e instalação de
Linhas de Transmissão Subterrâneas. O trabalho foi focado em disseminar as práticas de manutenção
mais usuais, consideradas eficientes e eficazes, para o dia a dia de uma área responsável pela gestão
e manutenção de um Sistema Subterrâneo de Alta Tensão no Brasil.