5 Falhas Comuns em Linhas de Transmissão e Métodos Eficazes de Prevenção

1. Visão Geral

Uma falha na linha de transmissão é uma interrupção súbita de energia causada por diversos fatores. Para restaurar o fornecimento e prevenir recorrências, os operadores devem localizar o ponto da falha, identificar o tipo, determinar a causa e implementar reparos.

As falhas mais comuns incluem:

• Descargas atmosféricas (raios)

• Acúmulo de gelo (congelamento)

• Desvio do vento (oscilação do vento)

• Problemas relacionados a aves

• Flashover devido à poluição

• Dano externo

Compreender essas falhas e sua prevenção é crucial para a confiabilidade da rede.

2. Falhas de Descarga Atmosférica (Raio)

O raio é uma descarga atmosférica poderosa proveniente de nuvens carregadas. Para as linhas de transmissão, ele causa dois principais riscos:

• Impactos diretos: Atingem condutores, cabos de terra ou torres, causando correntes elevadas e flashovers.

• Surtos induzidos: Ocorrem quando um raio atinge perto, induzindo altas tensões nas linhas, levando ao rompimento da isolação.

Causas

Os raios podem causar desligamentos, danos a equipamentos, interrupções e até mesmo apagões generalizados—especialmente em áreas com alta incidência de raios.

Medidas de Prevenção

• Instalar cabos de proteção com ângulos de proteção reduzidos

• Reduzir a resistência de aterramento das torres

• Usar cabos de acoplamento ou condutores enterrados

• Instalar para-raios de linha

• Aplicar isolamento diferencial ou proteção contra arco (por exemplo, chifres de arco, lacunas paralelas)

• Aumentar os níveis de isolamento

• Usar recolocação automática para restaurar a energia após falhas transitórias

• Instalar hastes de pré-descarga ou agulhas de ângulo negativo

3. Falhas de Acúmulo de Gelo (Congelamento)

O congelamento ocorre em condições frias e úmidas (–5°C a 0°C) com neblina ou chuvisco, formando gelo de glace. Ciclos repetitivos de congelamento e descongelamento criam gelo misto denso, resultando em acumulação pesada nos condutores.

O gelo geralmente se forma no lado exposto ao vento e pode causar torção dos condutores, resultando em formas circulares ou elípticas.

Causas

A mudança climática aumentou o clima extremo, tornando o congelamento uma ameaça importante. Pode causar:

• Sobrecarga mecânica

• Galopamento (instabilidade aerodinâmica)

• Flashover devido ao gelo

• Salto desigual durante o degelo

• Condutores quebrados ou torres desabadas

Estratégias de Prevenção: Evitar, Resistir, Modificar, Prevenir, Degelar

• Roteirizar as linhas longe de áreas propensas ao congelamento (por exemplo, lagos, altitudes elevadas, corredores de vento)

• Reduzir o comprimento das travessas e seções de tensão

• Fortalecer as torres e suportes de cabos de terra

• Usar condutores antigel (por exemplo, ACSR de alta resistência)

• Instalar barras de armadura para proteção mecânica

• Usar insuladores em V ou duplos para prevenir pontes de gelo

4. Falhas de Desvio do Vento (Oscilação do Vento)

O desvio do vento é o movimento lateral dos condutores ou isoladores sob carga de vento, reduzindo a distância aérea e causando flashover—especialmente em cabos saltadores ou cordoalhas suspensas.

Tipos

• Balancê de cabo saltador em torres angulares

• Inclinação da cordoalha de isoladores sob pressão do vento

• Redução da distância entre condutores ou entre condutor e torre

A oscilação da cordoalha de isoladores é a principal causa de desligamentos induzidos pelo vento.

Causas

• Limitações de design: Muitas linhas são projetadas para ventos de 30 m/s, subestimando microclimas ou zonas de vento localizado (por exemplo, cânions, cristas).

• Vento localizado forte: Tufões, rajadas ou vendavais aumentam o deslocamento do condutor e o estresse do campo elétrico em pontos de hardware afiados.

• Efeitos da chuva: Chuva impulsionada pelo vento forma caminhos condutivos de água, reduzindo a força do isolamento da lacuna aérea.

Medidas de Prevenção

• Aumentar a distância de segurança na cabeça da torre e margens de segurança no projeto

• Reduzir as travessas e a flacidez do condutor

• Adicionar pesos (amortecedores) às cordoalhas de isoladores

• Usar configurações em V ou duplas

• Instalar cabos de vento resistentes ou cabos de tensão externos

5. Falhas Relacionadas a Aves

Falhas relacionadas a aves ocorrem quando aves aninhadas, defecando ou voando perto das linhas causam flashovers ou danos a equipamentos.

Tipos de Falhas

• Relacionadas a ninhos: Materiais de ninho longos formam pontes entre condutores e torres.

• Relacionadas a excrementos: Excrementos reduzem o isolamento dos isoladores, causando flashover.

• Curto-circuitos de corpo de ave: Aves grandes formam pontes entre fases ou condutor e solo.

• Danos por bicadas ou falhas de colisão

• Falhas secundárias devido a detritos de ninhos

Causas

• Materiais de ninho criando caminhos condutivos

• Excrementos de ave condutores nos isoladores

• Aves pousando ou voando perto de partes energizadas

Medidas de Prevenção

• Roteirizar novas linhas ≥5 km de habitats de aves e evitar corredores de voo

• Instalar dispositivos físicos de dissuasão:

• Protetores de aves, bloqueadores de ninhos, espinhos, escudos

• Isoladores de grande diâmetro ou seguros para aves

• Coberturas de isoladores e barreiras impermeáveis

• Usar repelentes ativos:

• Dispositivos sonoros, visuais ou inteligentes de luz e som para espantar aves

• Fornecer alternativas:

• Instalar ninhos artificiais ou perches para aves longe do equipamento