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Coordenação de Isolamento: conceitos fundamentais

A coordenação de isolamento envolve a seleção apropriada da solicitação de isolamento guiada pelas solicitações exercidas.
Tempo de leitura: 3 min

A coordenação de isolamento é a seleção adequada da solicitação de isolamento. No entanto, essa definição pode ser ampliada para abranger diferentes aspectos:

  • A definição expandida inclui a ideia de associar as capacidades de isolamento dos equipamentos elétricos às sobretensões esperadas e às características dos dispositivos de proteção.
  • Em alguns casos, a coordenação de isolamento também se relaciona com a rigidez dielétrica do equipamento em relação às tensões que podem ocorrer no sistema pretendido, levando em consideração o ambiente de serviço e as características dos dispositivos de proteção disponíveis.
  • A coordenação de isolamento abrange a seleção da rigidez dielétrica do material e sua aplicação em relação às tensões que podem aparecer no sistema, considerando os dispositivos de proteção. O objetivo é reduzir a probabilidade de falhas a níveis economicamente aceitáveis, garantindo a continuidade do serviço.

O processo de coordenação de isolamento começa com a seleção dos critérios de confiabilidade, seguido pela análise das tensões de solicitação. Essa tensão é comparada com as características de resistência de isolamento para determinar a capacidade adequada. Se essa capacidade for excessiva, os critérios podem ser ajustados, considerando limites mínimos aceitáveis.

Coordenação de Isolamento de linhas de distribuição ou transmissão

A Coordenação de Isolamento de Linhas de Distribuição ou Transmissão é o processo de escolher isoladores, definir distâncias seguras entre estruturas e condutores e instalar dispositivos de proteção contra surtos em linhas elétricas.

Isso evita falhas de isolamento, curto-circuitos e descargas elétricas indesejadas, garantindo a operação segura e confiável das linhas.

Esse processo inclui análises detalhadas para avaliar o desempenho do sistema elétrico em diferentes situações e considera fatores como a tensão da linha, condições ambientais e dispositivos de proteção.

Especificamente nas Linhas de Transmissão, há a presença de “cabo guarda” utilizado como proteção como descargas atmosféricas, localizando-se acima dos condutores de fase, sendo o ponto mais provável para a descarga atmosférica atingir; suas ligações com as torres de transmissão garantem um correto e seguro escoamento da energia proveniente da descarga para a terra.

Coordenação de Isolamento de Subestações

É o processo de selecionar isoladores, definir distâncias seguras entre equipamentos, condutores e acessórios e instalar dispositivos de proteção para garantir a operação confiável e segura das subestações elétricas. Isso envolve escolher isoladores apropriados, determinar espaçamentos adequados e utilizar dispositivos como para-raios para prevenir falhas de isolamento e danos causados por picos de tensão, ou qualquer rompimento do dielétrico de algum material que seja deteriorante. O objetivo é manter o funcionamento eficaz dos equipamentos e a segurança dos trabalhadores, considerando também fatores ambientais e climáticos.

Vantagens da Coordenação de Isolamento:

No cenário brasileiro, onde a resiliência da infraestrutura elétrica é vital, os benefícios da coordenação de isolamento se tornam ainda mais evidentes:

Ampliação da Segurança: A coordenação de isolamento desempenha um papel fundamental na prevenção de riscos associados a altas tensões, resguardando tanto a vida humana quanto o patrimônio.

Aumento da Confiabilidade: Através da seleção adequada de isoladores e dispositivos de proteção, é possível garantir o funcionamento ininterrupto e confiável das linhas de distribuição e transmissão, um elemento crítico para a estabilidade da economia e da sociedade brasileira.

Redução de Custos: Uma coordenação de isolamento eficiente pode contribuir para a diminuição dos gastos com manutenção e reparo das redes elétricas, algo particularmente relevante dada a dimensão do Sistema Interligado Nacional.

Suportabilidade

Refere-se à capacidade do isolamento de resistir a descargas disruptivas. Isso depende das solicitações aplicadas ao equipamento e das características intrínsecas do isolamento, definidas em relação ao nível de isolamento.

– Isolação não auto-regenerativa: é definida como a maior tensão que o isolamento pode suportar sem uma descarga disruptiva. Como esse isolamento não se recupera após uma descarga, sua suportabilidade é no mínimo igual à sua tensão suportável nominal.

– Isolação Auto-regenerativa: é mais complexa, pois a suportabilidade é estatística devido à natureza aleatória das descargas. A suportabilidade é definida em termos estatísticos, considerando uma relação entre probabilidade de descarga e diferentes picos de tensão. A característica peculiar deste tipo de isolação é que ela se recupera assim que cessa a solicitação excedente à que esta isolação suporta de maneira confiável.

A suportabilidade da isolação varia com o tipo de solicitação, forma de onda, polaridade, umidade e densidade do ar. Em altitudes elevadas, a suportabilidade diminui devido à menor densidade do ar, enquanto o aumento da umidade faz a suportabilidade aumentar até o ponto de condensação.

Em suma, a coordenação de isolamento envolve selecionar a capacidade adequada de isolamento para garantir confiabilidade e continuidade dos sistemas elétricos, considerando diversos fatores.

Suportabilidade do Isolamento e suas Implicações no Brasil:

No contexto do Brasil, com suas vastas variações climáticas e geográficas, a suportabilidade do isolamento assume uma relevância singular. Fatores como a suportabilidade da isolação não auto-regenerativa e auto-regenerativa desempenham um papel crucial para garantir a estabilidade do sistema elétrico. Isso é ainda mais evidente no contexto de um país com diversas altitudes, condições climáticas variáveis e um ambiente elétrico desafiador.

Concluindo, a coordenação de isolamento é um pilar fundamental para a operação bem-sucedida e confiável dos sistemas elétricos no Brasil. Seu alcance abrange desde a seleção minuciosa de isoladores até a análise detalhada de tensões e a escolha criteriosa de dispositivos de proteção.

Em um país caracterizado por sua diversidade geográfica e climática, a coordenação de isolamento assume um papel central na garantia de uma infraestrutura elétrica sólida e eficiente, capaz de enfrentar os desafios únicos apresentados pelo ambiente brasileiro.

Sobre o autor:

Bruna Maia
Formada em Jornalismo pelo Centro Universitário Teresa D’ávila (UNIFATEA) e social media designer.

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