Cabo Preenchido com Óleo

Definição
Um cabo preenchido com óleo é definido como um cabo no qual o óleo de baixa viscosidade é mantido sob pressão, seja dentro da própria capa do cabo ou em um tubo contenedor. Em todas as condições de cargas variáveis, o óleo no cabo preenche os vazios no papel impregnado com óleo. Historicamente, óleos minerais eram comumente usados, mas mais recentemente, alquilatos como benzeno decil linear e benzeno nonil ramificado ganharam popularidade. Isso se deve à sua baixa viscosidade e à sua capacidade de absorver vapores de água liberados durante o envelhecimento da celulose.
Cabos preenchidos com óleo são utilizados para transmissão de energia a longa distância ou em locais onde cabos aéreos são impraticáveis, como submersos (por exemplo, nos mares), em centrais hidroelétricas subterrâneas ou em subestações elétricas com obstáculos de água.

Vantagens dos Cabos Preenchidos com Óleo

A pressão dentro do cabo é mantida conectando o canal de óleo do cabo a um tanque de óleo. Para manter a pressão, o canal de óleo é posicionado a uma distância do reservatório de óleo. A pressão do óleo mitiga a formação de vazios no isolante. Comparados aos cabos sólidos, os cabos preenchidos com óleo oferecem as seguintes vantagens:

• Podem suportar maior tensão dielétrica operacional.

• Possuem temperatura de trabalho mais alta e maior capacidade de condução de corrente.

• Sua qualidade de impregnação é superior à dos cabos sólidos.

• A impregnação pode ser realizada mesmo após o processo de revestimento.

• A formação de vazios é eliminada.

• Seu tamanho é menor que o dos cabos preenchidos com material sólido, devido à camada dielétrica mais fina.

• Defeitos podem ser facilmente detectados através de vazamento de óleo.

Tipos de Cabos Preenchidos com Óleo

Os cabos preenchidos com óleo são principalmente categorizados em três tipos:

• Cabo Circular Autossustentável Preenchido com Óleo

• Cabo Plano Autossustentável

• Cabo de Tubulação

• Cabo Autossustentável Preenchido com Óleo

Para cabos autossustentáveis preenchidos com óleo, a área da seção transversal do condutor é aproximadamente 150 - 180 milímetros quadrados e é feita de estanho. O diâmetro dos dutos de óleo nesses cabos é cerca de 12 mm. Este tipo de cabo é predominantemente usado para tensões de até 110 - 220 kV.
Vantagens dos Cabos Autossustentáveis Preenchidos com Óleo
Comparados a outros cabos preenchidos com óleo, os cabos autossustentáveis preenchidos com óleo oferecem os seguintes benefícios:

• A presença de dutos de óleo permite um tamanho de condutor menor.

• A instalação é simples.

• Os custos são menores.

• Em vez de bombas, apenas tanques de óleo são necessários para a operação.

• Devido a essas vantagens, os cabos autossustentáveis preenchidos com óleo são amplamente utilizados.

Cabo Plano Preenchido com Óleo

Nos cabos planos preenchidos com óleo, três núcleos isolados são dispostos horizontalmente lado a lado. Não há material de filtro; em vez disso, o espaço é preenchido com óleo sob pressão. Os lados planos da capa de chumbo são reforçados com fitas ou bandas metálicas rígidas e fios de enrolamento. As bandas de suporte são ranhuradas para aumentar a flexibilidade do cabo.

Quando o cabo é carregado, sua temperatura aumenta, causando a expansão do óleo e uma leve deformação dos lados planos da capa. À medida que a carga diminui, o óleo se contrai, e as bandas resilientes reduzem as deflexões. Isso minimiza a formação de vazios no isolante durante o resfriamento.

Estes cabos apresentam dutos de óleo totalmente preenchidos com óleo. O óleo é mantido sob pressão, com uma força de 180 kV/cm. Neste tipo de cabo, todo o espaço livre entre os núcleos está disponível para o fluxo de óleo. O óleo preenche os espaços livres dentro do isolamento, melhorando assim a resistência do isolamento.

Tanques de armazenamento de óleo são posicionados em intervalos apropriados ao longo da rota do cabo para acomodar a expansão e contração térmicas. Quando o cabo é carregado, gera-se calor, fazendo com que o óleo seja empurrado do cabo para os tanques de armazenamento de óleo. Por outro lado, quando a carga diminui, o óleo retorna para o cabo. Este mecanismo previne efetivamente a formação de vazios.

Cabos Preenchidos com Óleo do Tipo Tubo

Um cabo preenchido com óleo do tipo tubo consiste em três núcleos individuais de tela isolados com papel que são instalados dentro de um tubo de aço. O tubo é preenchido com óleo de isolamento mantido sob pressão que varia de 1,38×10⁶ a 1,725×10⁶ N/m². O óleo de alta pressão serve a um duplo propósito: inibe a formação de vazios e ajuda na dissipação de calor do cabo. Notavelmente, neste tipo de cabo, um duto de óleo do condutor não é necessário.