208 – Avalização de material termoplástico resistente ao trilhamento elétrico para aplicação em capa externa de cabos ópticos autossustentados

O uso de torres de transmissão de energia elétrica para instalação de cabos de fibra óptica é bastante comum, pois propicia uma atrativa relação custo x benefício em comparação a outros métodos de instalação. Contudo, esse ambiente de instalação pode submeter o cabo ao efeito de trilhamento elétrico e, muitas vezes, à consequente erosão de sua capa externa. Resultado da exposição do cabo ao gradiente de potencial gerado pela linha de transmissão de energia, somado ao efeito de intempéries e da poluição, tal efeito é acompanhado por cintilações luminosas (correntes de fuga) e acaba formando uma “trilha”, que é um caminho condutor permanente que aparece na superfície do material dielétrico. Esse fenômeno ocasiona o aquecimento, quebra das cadeias poliméricas e, consequentemente, o comprometimento da capa do cabo óptico. O estudo comparou dois tipos de materiais poliméricos com respeito ao desempenho frente ao trilhamento elétrico, sendo o primeiro material uma blenda composta por polietileno, hidróxido de magnésio e EVA e o segundo polietileno e hidróxido de magnésio. Em um primeiro procedimento os materiais foram submetidos à avaliação em conformidade com a norma IEEE P1222-2011 e validados como materiais resistentes ao trilhamento elétrico correspondentes à classe A da norma. Com o intuito de maximizar a aproximação dos resultados obtidos por meio de ensaios laboratoriais com as reais condições de campo, no segundo procedimento um novo método foi proposto, extrapolando o que atualmente é exigido nas normas individualmente. Os procedimentos utilizados combinaram ensaios de trilhamento elétrico da norma IEEE P1222-2011 concomitantemente ao intemperismo acelerado de acordo com a norma ASTM G-155, complementados por métodos de caracterização (FTIR/ATR, OOT, DSC, TGA e MEV). Visando garantir a avaliação completa e a reprodutibilidade os corpos de prova foram divididos em dois grupos, avaliados em dois diferentes patamares do índice de poluição definido pela norma IEEE P1222-2011, sendo inicialmente um patamar mais brando e um segundo patamar mais agressivo. Os ciclos de trilhamento elétrico previstos pela norma foram divididos em etapas, intercalando-se previamente a cada uma das etapas uma exposição a 720 horas de intemperismo conforme ASTM G-155. A diferença de performance dos dois materiais de capa foi avaliada quanto à degradação estimada ao longo da vida útil do cabo, estudando-se as particularidades na formação de bandas de oxidação, características morfológicas, variação de massa dos compósitos frente à temperatura e verificação do perfil superficial. Tal avaliação visa auxiliar na definição do material de capa mais adequado para extrusão dos cabos ópticos e, de tal forma, proporcionar a melhor alternativa técnica para instalação de cabos ópticos que compartilham a estrutura de transmissão de energia elétrica. A blenda de polietileno, hidróxido de magnésio e EVA obteve melhor resultado no primeiro procedimento em comparação com o segundo composto quando submetida a condições mais extremas de tensão e poluição. No segundo procedimento ambos os materiais apresentaram resultados similares quando submetidos concomitantemente ao envelhecimento e ao trilhamento elétrico.