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O óleo vegetal isolante para equipamentos elétricos

quinta-feira, agosto 22, 2019

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Devido à sua disponibilidade e baixo custo, os óleos minerais têm sido amplamente utilizados há muito tempo em transformadores de potência para permitir seu isolamento e resfriamento. Contudo, sua baixa segurança contra fogo e seu baixo potencial de biodegradabilidade tornaram necessário procurar outros líquidos isolantes como uma alternativa a este óleo mineral usado em equipamentos elétricos de alta tensão. Dessa forma, vem se buscando alternativas físico-químicas para o óleo mineral, como o azeite de oliva, óleo de girassol e diferentes misturas de óleo de origem vegetal. Para determinar principalmente a tensão de ruptura e a intensidade do campo elétrico da eletroconexão, os óleos isolantes vegetais devem ser misturados em quantidades precisas.

Por décadas e precisamente com o início da evolução da energia, os líquidos isolantes têm sido utilizados para o isolamento e resfriamento de dispositivos elétricos, como transformadores, cabos, interruptores e capacitores. O óleo mineral naftênico é há muito tempo o líquido isolante mais preferido para o isolamento de transformadores porque possui um bom ponto de vazamento a baixas temperaturas, boa capacidade de resfriamento térmico, baixo custo, alta eficiência e disponibilidade no mercado de transformadores.

Apesar das vantagens anteriormente citadas, as desvantagens do óleo mineral naftênico, como seu alto risco de incêndio e baixo potencial de biodegradabilidade, além de sua escassez no futuro, porque os recursos do petróleo vão se esgotar, tornaram necessário buscar outro líquido isolante ecológico que tem uma alta solubilidade em água e uma excelente biodegradabilidade.

A fim de encontrar um líquido isolante alternativo ao óleo mineral utilizado para o isolamento e resfriamento de transformadores, muitos estudos foram realizados por diversos centros de pesquisa universitários e pelos fabricantes e usuários de transformadores de potência. Estes experimentos lidam principalmente com as propriedades físico-químicas de ésteres naturais como ésteres ecológicos e pouco inflamáveis.

O estudo das propriedades físico-químicas dos ésteres naturais e sua comparação com os dos óleos minerais ainda hoje é mantido por vários laboratórios no mundo. Diferentes ésteres naturais e suas misturas com óleo mineral já foram testados e comparados com o óleo mineral em condições de banho novas e envelhecidas. Entre as pesquisas, alguns descobriram que ésteres naturais, como o óleo de oliva, de girassol, etc. em misturas dosadas são um ótimo substituto aos óleos minerais.

Em resumo, atualmente, o uso dos óleos vegetais isolantes é uma realidade no setor elétrico nacional. Seu uso em transformadores de distribuição está consolidado. O uso em equipamentos de potência está sendo cada vez mais pesquisado por várias concessionárias de energia e instituições de pesquisa. Com a expansão de seu uso, o setor elétrico contribuirá para a manutenção do meio ambiente e para a sustentabilidade do país.

A NBR 15422 de 11/2015 – Óleo vegetal isolante para equipamentos elétricos especifica o óleo vegetal isolante novo, antes do contato com o equipamento, à base de éster natural, para uso como dielétrico e refrigerante em equipamentos elétricos novos ou usados, como, por exemplo, transformadores e equipamentos auxiliares bem como estabelece orientações para sua embalagem, rotulagem, armazenamento e manuseio. Esse tipo de óleo é feito à base de éster natural (óleo vegetal isolante) óleo vegetal constituído por moléculas de triacilgliceróis (triglicerídeos), caracterizadas pela ligação éster. É formulado a partir de óleo extraído de fontes renováveis, como sementes/grãos, e aditivos para melhoria de desempenho.

Em caso de derramamento acidental, conter o vazamento utilizando materiais absorventes, como, por exemplo, turfas naturais, vermiculita etc. Não utilizar tecidos ou estopas. Um vazamento ou lançamento do óleo vegetal isolante que represente risco ambiental deve ser comunicado aos órgãos de controle de meio ambiente.

Para o óleo vegetal isolante que não possa ser reutilizado, opções de descarte recomendados incluem venda a processadores para reciclagem e/ou refino, conversão em óleo biocombustível, ou como combustível para caldeiras ou fornos industriais. A incineração ou descarte do óleo vegetal isolante e seus despejos líquidos ou absorventes deve ser feita de acordo com as disposições legais dos órgãos de controle de meio ambiente.

Os aditivos inibidores de oxidação que podem estar presentes no óleo vegetal isolante variam para cada fabricante. O fabricante deve ser contatado para obter informação e métodos de análise recomendados para os aditivos.

As sugestões de métodos para determinar a estabilidade à oxidação comparativa de óleos vegetais isolantes novos são descritas no Anexo A. Entretanto, não existe relação entre os resultados destes ensaios com o desempenho em campo. Os principais fatores que aceleram a oxidação de óleos isolantes são o oxigênio, a umidade, a temperatura e os metais. Particularmente, os óleos vegetais são mais suscetíveis a estes fatores, devido à sua composição química.

Por este motivo, não é recomendada sua aplicação em transformadores e outros equipamentos sem sistemas de preservação de óleo (por exemplo, conservadores com respiro livre ou sem sistema de selagem). Todas as medidas possíveis devem ser tomadas para evitar uma exposição contínua e prolongada ao ar, particularmente às temperaturas de operação.

Os óleos vegetais isolantes (éster natural) são considerados não tóxicos, e os fabricantes devem fornecer ensaios que garantam o produto como não tóxico, conforme OECD 203 [8] ou NBR 15088. O material deve ser adequadamente embalado para evitar danos durante o transporte e o armazenamento.

O transporte do óleo vegetal isolante deve ser realizado em recipientes fechados, como vagões, carros e navios-tanques ou tambores, os quais devem ser previamente limpos e selados posteriormente para evitar sua contaminação. Os tambores devem ser revestidos internamente por pintura epóxi.

Os vagões e carros-tanques devem ser de aço inoxidável ou possuir revestimento interno similar aos tambores. Cada recipiente deve apresentar no mínimo as seguintes informações: tipo do óleo vegetal conforme definido na Seção 3; denominação comercial/produto e fabricante; número de lote e/ou batelada. Os equipamentos devem apresentar, na sua placa de identificação, o tipo de óleo vegetal isolante e sua denominação comercial.

Para armazenamento, os tambores de óleo vegetal isolante devem ser armazenados em áreas abrigadas, isoladas e bem ventiladas, longe de fontes de ignição ou calor. Deve-se consultar o fabricante do óleo vegetal isolante para recomendações sobre o armazenamento em baixas temperaturas e sistemas de aquecimento recomendados.

Para um correto manuseio, no armazenamento do óleo vegetal isolante, deve ser evitada sua exposição ao oxigênio, umidade e outros contaminantes. Para o manuseio e transporte do óleo vegetal isolante, devem ser seguidas as recomendações indicadas nos Anexos B e C.

Apesar de a tecnologia ser recente, o óleo vegetal vem se mostrando como uma alternativa viável ao óleo mineral isolante em aplicações de transformadores elétricos. Além deste uso, outros possíveis mercados para os fluidos vegetais seriam os de capacitores, disjuntores e trocadores de calor, onde os óleos minerais ou sintéticos são atualmente utilizados.

O óleo vegetal consiste em triglicérides, naturalmente sintetizados por esterificação do tri-álcool, chamado glicerol, com três ácidos graxos. Os ácidos graxos são compostos por cadeias de hidrocarbonetos lineares terminados por uma função carboxílica. Estas moléculas possuem um número par de átomos de carbono (tipicamente de 8 a 22 em triglicérides) e a cadeia pode ser saturada ou principalmente mono, di e tri-insaturados.

Fonte: Revista Ad Normas

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