Blindagem da isolação de cabos de média tensão | Terminaciones y empalmes para cables eléctricos
Blindagem da isolação de cabos de média tensão
A blindagem da isolação é normalmente constituída por meio de uma parte semicondutora não metálica, para equalização do campo elétrico, associada a uma parte metálica para o transporte das correntes induzidas e de curto-circuito.
Em geral cabos com tensão de isolamento a partir de 3,6/6kV possuem blindagem da isolação.
No caso de cabos de potência a parte não metálica da blindagem da isolação deve ser constituída por uma camada de polímero semicondutor extrudado simultaneamente com a isolação.
Para tensões de até 20/35kV normalmente são utilizados materiais poliméricos adequados que permitem a remoção da camada semicondutora à temperatura ambiente ("free strippable"), quando da preparação dos acessórios.
Para cabos com tensão isolamento de 3,6/6kV a 20/35kV, a espessura média da camada extrudada da blindagem da isolação deve ser igual ou superior a 0,4mm e a espessura mínima em um ponto igual ou superior a 0,32mm conforme NBR 6251. Na prática a espessura média da camada se situa em torno de 0,5mm.
Para ser efetiva a blindagem semicondutora da isolação deve ter resistividade máxima de 50kohm.cm à temperatura de operação do cabo em regime permanente.
A parte metálica da blindagem da isolação pode ser formada pela aplicação helicoidal de fitas de cobre sobrepostas, pela aplicação de fios helicoidais ou longitudinais corrugados, por trança de fios, por capa metálica contínua, por fita metálica laminada incorporada à cobertura ou por uma combinação destes elementos.
No caso trivial de cabos de média tensão até 35kV as blindagens dos cabos são geralmente constituídas por fios de cobre, nu com resistividade máxima de 0,018312 ohm.mm2/m a 20ºC, aplicados de forma helicoidal com seção mínima de 6,0mm2, conforme NBR 6251.
Em qualquer caso, a blindagem metálica deve ser dimensionada para transportar as correntes de curto-circuito fase-terra do sistema elétrico.
Os circuitos de média tensão compostos por cabos blindados devem ter sua blindagem metálica aterrada para que se tenha uma referência de terra no sistema.
O circuito da blindagem pode ser aterrado em pelo menos um ponto ou ser multiaterrado, pelo menos nos terminais de cada extremidade.
Quando a blindagem é aterrada em um único ponto, surge uma tensão induzida na blindagem (Vb) causada pelo campo magnético gerado pela corrente que circula no condutor.
Figura 1 – Blindagem aterrada em um único ponto
Normalmente a tensão na extremidade livre deve ser limitada em regime de operação normal e durante curto circuitos.
Com este valor pode ser definido o comprimento máximo do circuito aterrado em um único ponto.
Cabos aterrados em um único ponto geralmente são restritos a circuitos de pequeno comprimento existentes em usinas e subestações.
Por não circular corrente na blindagem as perdas de calor são menores e o cabo pode transmitir maior potência.
Em geral é recomendado o aterramento do circuito da blindagem, em dois ou mais pontos, em redes de distribuição e circuitos expressos sendo que nesses casos o dimensionamento da seção dos condutores deve considerar as perdas Joule na blindagem.
Figura 2 – Blindagem aterrada em dois pontos
Quando o cabo for blindado com fios de cobre, maioria das vezes, os próprios fios devem ser conectados diretamente ao cabo de aterramento utilizando o conector fornecido no kit do terminal.
Figura 3 – Aterramento da blindagem em terminal TPK
Caso se utilize cabos com seção de blindagem superior a 6,0mm2, para atender a um requisito de curto-circuito especifico, deve-se utilizar conector compatível com a seção específica da blindagem do cabo.