Entre os skids da usina e a subestação corre uma rede de cabos de média tensão que carrega toda a energia produzida. São condutores extrudados de XLPE, enterrados ou em canaletas, com emendas e terminações que são pontos de fragilidade. Um defeito nesse trecho pode parar uma parte inteira da geração — por isso, antes de energizar, esses cabos precisam ser ensaiados de forma adequada ao seu material.
Este artigo, parte da série técnica sobre comissionamento de usinas solares, detalha os ensaios em cabos de média tensão: a rede coletora de MT, o ensaio VLF apropriado ao XLPE e a tangente delta com descargas parciais como diagnóstico do isolamento.
Resumo técnico
A rede coletora de MT da usina é formada por cabos extrudados de XLPE entre os skids e a subestação. O ensaio adequado é o VLF — tensão CA a 0,1 Hz —, que comprova a suportabilidade do isolamento sem os danos cumulativos do teste em corrente contínua; emendas e terminações são os pontos mais críticos. A tangente delta revela umidade, envelhecimento e water trees, e o ensaio de descargas parciais localiza defeitos; a comparação entre lances (tip-up) qualifica o resultado. VLF e tan δ rodam na mesma plataforma.
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1. A rede coletora de MT
A rede coletora é a espinha dorsal elétrica que reúne a energia dos skids e a entrega à subestação.
Essa rede é composta por cabos extrudados de XLPE (polietileno reticulado), o isolamento mais usado em média tensão moderna, instalados entre os skids e a subestação da usina. Ao longo do percurso, há emendas — para unir lances de cabo — e terminações, nas extremidades. São justamente esses acessórios os pontos mais sujeitos a falha, porque concentram esforços elétricos e dependem de montagem cuidadosa. Comissionar a rede coletora é provar que cabos e acessórios suportam a tensão de serviço e estão livres de defeitos relevantes.
2. Ensaio VLF
O ensaio adequado para cabos de XLPE é o VLF (Very Low Frequency), que aplica tensão alternada a uma frequência muito baixa, da ordem de 0,1 Hz. Essa forma de onda é apropriada ao XLPE porque comprova a suportabilidade do isolamento sem provocar os danos cumulativos que o antigo teste em corrente contínua causava nesse tipo de cabo — o ensaio DC podia deixar cargas espaciais que enfraqueciam o isolamento. As emendas e terminações são os pontos críticos a observar, pois é nelas que defeitos costumam se manifestar sob tensão.
3. Tangente delta e descargas parciais
Além de aprovar ou reprovar, é possível diagnosticar a condição do isolamento. A tangente delta (tan δ) mede as perdas dielétricas e revela umidade, envelhecimento e water trees (arborescências de água que degradam o XLPE); o crescimento da tan δ com a tensão (o chamado tip-up) indica deterioração. As descargas parciais localizam defeitos pontuais em cabos e acessórios. Comparar os resultados entre lances ajuda a separar o normal do anômalo. Na prática, VLF e tan δ são executados na mesma plataforma de ensaio.
Princípio orientador
Ensaie os cabos coletores com VLF — adequado ao XLPE e sem os danos do teste DC — e agregue tan δ e descargas parciais para diagnosticar, não apenas aprovar. Olhe com atenção emendas e terminações e compare lances entre si: a anomalia quase sempre se revela na diferença.
Aviso técnico
O ensaio VLF aplica alta tensão aos cabos de média tensão e a usina tem áreas com strings que podem estar energizadas sempre que há sol. O serviço deve ser executado por profissional habilitado e autorizado, com treinamento de SEP, seguindo a NR-10, com desenergização, bloqueio, teste de ausência de tensão, aterramento e descarga dos cabos antes e depois do ensaio.
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Como a Tecnvolt Engenharia executa esse serviço
A Tecnvolt Engenharia ensaia a rede coletora de média tensão de usinas solares com VLF (tensão CA a 0,1 Hz, adequada ao XLPE), combinado a tangente delta e descargas parciais, com atenção especial a emendas e terminações e comparação entre lances — tudo na mesma plataforma e consolidado em dossiê de comissionamento com ART. Atuamos em campo na região Nordeste, em usinas e geração distribuída.
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Perguntas frequentes
Por que usar VLF nos cabos coletores?
Porque o VLF aplica tensão CA a 0,1 Hz, adequada ao XLPE, e comprova a suportabilidade do isolamento sem os danos cumulativos que o antigo teste em corrente contínua causava nesse tipo de cabo.
O VLF danifica o cabo?
Não como o teste DC fazia. O VLF foi adotado justamente para evitar as cargas espaciais e os danos cumulativos do ensaio em corrente contínua em cabos extrudados de XLPE, comprovando a suportabilidade de forma segura.
O que a tangente delta revela?
Mede as perdas dielétricas e revela umidade, envelhecimento e water trees no XLPE; o crescimento da tan δ com a tensão (tip-up) indica deterioração do isolamento, ajudando a diagnosticar a condição do cabo.
Quais pontos são mais críticos no cabo?
As emendas e as terminações, porque concentram esforços elétricos e dependem de montagem cuidadosa; é nelas que os defeitos costumam se manifestar sob tensão durante o ensaio.
Referências técnicas
- IEEE 400.2 — Ensaios de campo em cabos isolados com VLF.
- IEC 60502 / 60840 — Cabos de energia extrudados para média e alta tensão.
- ABNT NBR — Cabos isolados e ensaios (escopo aplicável).
- NR-10 — Segurança em instalações e serviços em eletricidade (e SEP).
As normas são citadas pelo escopo. Confirme sempre a edição vigente junto à fonte oficial e às exigências do agente da rede.