Guia Referencial do estado da arte para Manutenção de Linhas de Transmissão ... ·...

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.

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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.

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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?



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.

8

5.1.3. Pergunta 3

Nos últimos cinco anos quais as causas de danos aos cabos (desligamentos, vazamentos, etc.)?



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.



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.


Caso tenha tido problemas com cupins, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas.



5. Caso tenha tido problemas com cupins, informar quais as ações preventivas e ou corretivas

aplicadas?

X


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.

10


Caso tenha tido problemas com enfraquecimento de soldas, informar quais as ações preventivas e ou

corretivas aplicadas.

Questões

Eletropaulo Light Cemig Cteep Itaipu Total


6. Caso tenha tido problemas

com enfraquecimento de soldas, informar quais as ações preventivas e ou corretivas

aplicadas?


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.

11


Caso tenha tido problemas com cristalização de capa de chumbo (microvazamentos), informar quais

as ações preventivas e ou corretivas aplicadas.




com cristalização da capa de chumbo (microvazamentos), informar quais as ações preventivas e ou corretivas

aplicadas?


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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Caso tenha tido problemas com vandalismo, informar quais as ações preventivas e ou corretivas

aplicadas.



8. Caso tenha tido problemas com vandalismo, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?


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.


Caso tenha tido problemas com quebra de conexões hidráulicas, informar quais as ações preventivas

e ou corretivas aplicadas.




com quebra de conexões hidráulicas, informar quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?


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.



10. Caso tenha tido outros problemas diferentes dos citados

anteriormente, favor informar quais foram e quais as ações preventivas e ou corretivas aplicadas?

X


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.

16

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





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


- parafusos do anel inferior da porcelana

- anéis inferiores da porcelana


- 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






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





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


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






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


Em operação Semanal inspeção visual

Fora de operação 120 meses reforma e substituição se necessário.

Canos de chumbo e conexões


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






Inspeção visual 7 dias / não informado


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

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


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






Inspeção de caixas subterrâneas

1 mês / terceirizado

1 mês / próprio 18 meses / próprio e 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


Inspeção visual 6 meses / não informado

1 ano / próprio 3 meses / próprio

Manutenção na sinalização de cabos submarinos


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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.


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 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


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.

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