O Cepel desenvolveu uma metodologia computacional que identifica falhas em cabos condutores de linhas de transmissão. A metodologia, uma vez incorporada a sistemas de monitoramento para acompanhamento contínuo do estado de degradação dos fios que constituem os cabos condutores, servirá para antecipar defeitos, evitando o desligamento completo de uma LT e os custos que decorrem dessas ocorrências, a exemplo da perda diária de receita de indústrias abastecidas por energia transmitida pela linha e prejuízos financeiros aos consumidores finais, com a danificação de equipamentos eletrônicos e eletrodomésticos.
Falhas em cabos condutores causadas pela vibração mecânica induzida pelo vento são frequentes em LTs de certas regiões do país. Na avaliação do pesquisador Carlos Frederico Trotta Matt, gerente do projeto e responsável pelo Laboratório de Mecânica e Dinâmica de Estruturas do Centro, “os cabos condutores estão sujeitos à carga axial de tração que equilibra o peso da linha e também às cargas dinâmicas oriundas da ação do vento”. Ele explica que à medida que os fios constituintes do cabo se rompem, podem ocorrer a ruptura completa do cabo condutor e a interrupção na transmissão de energia elétrica para as subestações e, por conseguintes, para os centros consumidores.
De acordo com Carlos Frederico, o aspecto inovador da metodologia consiste no tratamento probabilístico rigoroso empregado para quantificação das incertezas de medição e das incertezas do modelo computacional nas grandezas representativas do comportamento dinâmico desses equipamentos. Ele fala sobre a consideração de dois tipos de incerteza sobre o modelo computacional: incertezas em parâmetros de entrada do modelo (incertezas paramétricas) e incertezas na forma das equações que governam o fenômeno de vibrações mecânicas (incertezas de modelagem), “visto que todo modelo matemático contém hipóteses simplificadoras e, portanto, é uma aproximação da realidade”, comentou.
A metodologia foi desenvolvida no âmbito de um Projeto Institucional, iniciado em 2017, que envolveu todas as empresas Eletrobras, beneficiando mais diretamente Furnas, Chesf e Eletronorte, empresas do Grupo com maior número de ativos de transmissão. O projeto se encontra atualmente na fase de validação da metodologia proposta, está já implementada.
Frederico também revelou que paralelamente ao desenvolvimento do modelo computacional, foram realizados ensaios dinâmicos com uma amostra de cabo condutor sem defeitos e tipicamente empregado nas LTs nacionais. Os dados experimentais obtidos foram utilizados para calibração dos parâmetros de massa e rigidez do modelo computacional construído para previsão do comportamento dinâmico desses equipamentos em operação. “Em seguida, será feita a validação utilizando-se cabos com defeitos propositalmente introduzidos e, por fim, com aplicação da metodologia no campo”, informou.
