Proteção de Circuitos Elétricos Subterrâneos

**Proteção contra Sobrecorrente e Sobretensão**

O objetivo de proteger os cabos e limitar os picos de corrente é evitar que excedam as temperaturas máximas admissíveis e prevenir possíveis incêndios.

**Sobrecargas**

Considera-se que uma instalação, ou parte dela, está sujeita a uma sobrecarga quando, durante um determinado período de tempo, é atravessada por uma corrente maior do que o normal, sem que haja qualquer tipo de avaria ou falha na instalação. Em suma, o impulso produz uma redução na vida útil dos condutores. Devemos ter em mente que os cabos subterrâneos não podem ter sua seção alterada e devem ser projetados para novas linhas.

**Curto-circuitos**

As falhas de curto-circuito devem ser analisadas em francos. Os contatos são definidos como as partes da planta com potenciais diferentes e impedância de falha nula ou insignificante. Ao considerar a impedância de defeitos zero, os curtos tendem a conduzir a grandes surtos de corrente, o que causa um aumento de temperatura nos condutores (efeito térmico). Os condutores não podem exceder a temperatura máxima, chamada TCC.

As temperaturas CC comuns para isolamento de fios são:

• Polietileno reticulado (XLPE): 250 ºC
• Etileno propileno (EPR): 250 ºC
• Papel impregnado: 220 ºC

As causas mais comuns de curtos-circuitos são as seguintes:

• Defeitos nas cargas conectadas
• Defeito de isolamento

Para que a rede seja protegida, os seguintes requisitos devem ser atendidos:

• A capacidade de interrupção dos elementos de proteção deve ser igual ou superior à intensidade máxima de curto-circuito.
• Os condutores devem suportar a corrente máxima de curto-circuito durante a duração do curto-circuito.

A escolha da seção e da qualidade do isolamento dos condutores é muito importante para garantir um fornecimento seguro e de qualidade. As companhias fornecedoras optam por usar cabos de alta qualidade, como as seções 150, 240 e 400 mm², para cobrir todos os casos.

Impulsos de alta tensão, causados por raios ou atividades em redes de alta tensão, podem perfurar o isolamento de fios, enrolamentos de máquinas, etc.

A proteção de instalações e equipamentos contra surtos transitórios é feita limitando os surtos, também chamados de para-raios ou supressores de surto, conectados entre as partes ativas do elemento a ser protegido e o terra.

**Sinais e Falhas**

Para solucionar o problema, teremos um equipamento que é capaz de fornecer, da forma mais próxima possível, o ponto em que tal dano ocorreu. Esta máquina é ideal para solução de problemas de laboratório.

Os métodos de resolução de problemas estão percorrendo o percurso da linha, equipado com sensores especiais (medidor de nível sonoro) para capturar o pulso de corrente que foi injetado no cabo. Estes pulsos serão capturados no local do dano, para coincidir com as medições fornecidas pela máquina, dependendo do cabo de tração a partir de suas cabeceiras até onde está a falha. Isso é muito importante para ter os níveis de traçado de um cabo subterrâneo que é salvo com o trabalho da Direção.

Podemos distinguir dois tipos principais de defeitos:

• Interrupção da continuidade da linha
• Danos ao isolamento

**Tubulação, Permissões e Autorizações**

A tubulação geralmente é feita em terrenos de domínio público e calçadas. Não serão aceitas tubulações sob a estrada, exceto em travessias ou por exigência da autoridade municipal. As travessias de rodovias devem ser perpendiculares ao meio-fio. A proteção dos cabos será na calçada com uma camada de areia de cerca de 20 cm, mais placas de plástico rígido unidas (tipo "escalestric") de 20 cm de largura. Estas placas são usadas para detectar a presença de cabos elétricos subterrâneos para qualquer escavação subsequente para a instalação de outros serviços. Em cima, a vala é preenchida com pedra limpa, compactada em camadas de 20 cm. Antes da substituição final, será colocada uma fita plástica sinalizando a presença de um cabo elétrico subterrâneo. A substituição da vala é feita com o mesmo material da calçada em que estamos trabalhando.

Na pista, os cabos são protegidos com tubos de cimento ou termoplásticos. O tubo é colocado sobre uma base de concreto e será coberto até 30 cm com concreto. A substituição da vala será feita com o material que foi feito, geralmente com asfalto.

**Campo Radial e Campo Não Radial em Linhas de Cabos**

Em linhas de cabo unipolar, a força do campo eletrostático tem uma forma radial, suportando apenas o estresse elétrico do campo estabelecido entre o condutor e o exterior do cabo. Em linhas de cabo tripolar, a força do campo não segue trajetórias radiais, porque o potencial existente no espaço entre os condutores e o exterior não são simultaneamente iguais, e pode-se decompor as trajetórias em duas componentes, uma perpendicular e outra tangente à camada de isolamento considerada. A componente perpendicular tem um estresse de tensão na camada de isolamento, que é bem suportado por ela, tendo sido previsto para resistir. No entanto, devido aos esforços da componente tangencial, que são suportados pela massa de enchimento entre as almas, que detém uma resistência à perfuração dez vezes menor, os cabos de campo não radial são aplicáveis somente até 15 kV de tensão, quando o isolamento é de papel impregnado. Em cabos isolados a seco, os limites são de 6 e 10 kV, dependendo do isolamento especial em questão. A partir dessas tensões, os cabos devem ser de campo radial.