TÍTULO DO ARTIGO

ÓLEO ISOLANTE VEGETAL

Com a incansável busca por materiais e equipamentos que agridam menos o nosso planeta, surge no mercado mundial o óleo isolante de base vegetal, extraído de algumas plantas bem conhecidas por todos nós, como exemplos: semente de soja, semente de girassol, semente de canola, semente de amendoim, semente de algodão e coco. A utilização de óleos isolantes extraídos de vegetais é uma realidade, apesar de ter sido sugerida sua aplicação como isolamento elétrico no final do século XX, com a utilização experimental em transformadores de distribuição.

No Brasil, as pesquisas forma divididas em duas fases: misturas de óleos minerais com os vegetais sem aditivos e, em uma segunda fase, óleos isolantes totalmente vegetais.

Ensaios realizados com misturas de óleos isolantes minerais e vegetais no Brasil.

As primeiras pesquisas realizadas no Brasil foram direcionadas no sentido de se misturar os óleos isolantes minerais com óleo vegetal comestível, sendo utilizado o óleo de soja, sem aditivos.

Desenvolvimento dos testes

Proporção da mistura:

Óleo de soja / óleos mineral Naftênico: 10 / 90%, 30 / 70% e 50 / 50%.

Método de ensaio: ASTM D3487 e ABNT NBR-5357. A normalização brasileira é baseada na ABNT NBR-15422/2006

Resultados obtidos nesse experimento:

1. Rigidez dielétrica (RD): aumentou com o acréscimo de óleo vegetal à mistura;2. Fator de Potência (FP): aumentou com o acréscimo de óleo vegetal à mistura.

Tais experimentos nos levam às seguintes conclusões:

1. O acréscimo no valor da RD é interessante sob o ponto de vista da função requerida para isolamento elétrico do óleo isolante, porém, quanto ao FP, se tornou indesejável;

2. A única mistura que atendeu à Norma ASTM D3487 foi a que continha 10% de óleo de soja.

Numa segunda fase de experimentos, os óleos isolantes totalmente vegetais extraídos de plantas encontradas na flora brasileira, sobretudo na do Nordeste brasileiro, estão sendo aplicados em transformadores de potência.

Expectativas de vantagens com a utilização do óleo isolante vegetal.

Além das funções básicas requeridas aos óleos isolantes, tais como: isolamento elétrico e resfriamento (meio de troca de calor), podemos acrescentar as seguintes características dos óleos vegetais em estudo no mundo para aplicação como isolante elétrico, sendo de grande importância para a proteção do nosso planeta, tais como:

1. Biodegradável;2. Não tóxico;3. Não bio-acumulativo;4. Resistente a fogo (alto ponto de fulgor e de combustão);5. Não é um fator a mais na redução da vida útil do equipamento, acelerando o processo

de degradação do isolamento celulósico do trafo;6. Reciclável;7. Não gera resíduos indesejáveis para o meio ambiente.

Com exceção dos itens 4 e 5, quando se fala nestas características, nos recordamos imediatamente dos problemas surgidos com a utilização das Bifenilas Policloradas (PCB’s - Item 5.3.2).

Além dessas características presentes nos óleos isolantes vegetais, se têm consequências técnicas com impacto ambiental favorável na aplicação desses óleos, tais como:

1. Por se tratar de óleos com alto ponto de fulgor e combustão, o torna um fluido considerado como resistente a fogo (ponto de combustão maior que 300°C). Desta forma, é dispensada a necessidade de existência de bacia de contenção, paredes tipo corta-fogo, reduzindo-se as dimensões das edificações. Além disso, a aplicação, em locais onde há a necessidade de instalação de equipamentos não inflamáveis, fica assegurada com a utilização de equipamentos com óleos isolantes de base vegetal, dispensando-se inclusive de sistemas automáticos de detecção e combate a incêndio;

2. Por ser biodegradável, no caso de pequenos derramamentos indesejáveis, não haverá problema com relação ao meio ambiente, haja vista que, os óleos de base vegetal são totalmente absorvidos pelos seres vivos por se tratar de óleos da classe comestível;

3. Aumento da vida útil do equipamento (isolamento celulósico): o ponto de saturação de umidade nos óleos isolantes vegetais é muito maior quando comparado com o do óleo mineral. Desta forma, sob este aspecto, podemos afirmar que os óleos isolantes vegetais “retiram” maior quantidade de umidade do isolamento celulósico que os óleos minerais, possibilitando o prolongamento da vida útil do equipamento por redução de umidade no isolamento celulósico (ver Capítulo 6). Vale ressaltar que estamos analisando isoladamente este fator, não podendo ser conclusiva a afirmação de que o óleo isolante vegetal irá prolongar a vida do equipamento. Devem-se levar em consideração outros fatores que ainda estão em fase de teste, que dizem respeito ao envelhecimento do próprio óleo em regime de funcionamento do equipamento.

Normalização brasileira (ABNT NBR-15422/2006)

Definição

Óleo isolante vegetal: óleo contendo ligação éster, tipicamente triglicerídeos.

Composição

Óleos de sementes / grãos e, aditivos.

Características

Os óleos isolantes vegetais devem atender às seguintes condições:

Fácil biodegradabilidade; Não bioacumulativo; Atender ao ensaio de toxidez aguda em alevinos de Trutas (96h) – OECD G.L. 203. Não

tóxico; Possuir certificação e classificação conforme Factory Mutual Global 3990; Ser resistente ao fogo. Alto ponto de combustão (maior que 300°C) – ABNT NBR-11341

(Método de ensaio).

ACIDENTES E DESCARTES

a) Derramamentos

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Para os casos de derramamentos, conter com material absorvente, tais como: turfas 1

naturais, vermiculita2, etc. Não se deve utilizar panos e estopas.

Havendo risco de contaminação ambiental, o derramamento deverá ser comunicado às autoridades ambientais.

b) Descarte

Para os óleos que não possam ser reutilizados, deve-se encaminhar para empresas processadoras de reciclagem ou refino ou, converter em biocombustível ou, utiliza-los como combustível em caldeiras e fornos.

A incineração ou descarte de óleo vegetal isolante deve ser feita de acordo com as disposições dos órgãos de controle ambiental.

ENSAIOS REALIZADOS EM ÓLEOS ISOLANTES VEGETAIS

Como dito anteriormente, devido à utilização dos óleos vegetais com aplicações em equipamentos para fins dielétricos ser recente, a normalização brasileira ainda faz algumas ressalvas com relação aos ensaios realizáveis nestes óleos, tais como:

a) Ponto de anilina: varia de forma acentuada de fonte para fonte de extração do óleo. Desta forma, o ponto de anilina não deve ser usado como indicador confiável de solvência desses óleos.

b) Tensão Interfacial (TI): a tensão interfacial de óleos isolantes vegetais é mais baixa que a encontrada nos óleos minerais e ainda estão sendo avaliados. TI’s compreendidos entre 26 e 30mN/m são considerados como valores típicos de óleos isolantes vegetais novos.

c) Ponto de fluidez: alguns óleos isolantes vegetais são sensíveis ao armazenamento prolongado em baixas temperaturas e o ponto de fluidez pode não prognosticar adequadamente suas propriedades de escoamento em baixas temperaturas. Atenção especial deve ser tomada com relação ao armazenamento de óleos isolantes vegetais quando submetidos à baixa temperatura. Quanto menor for o pondo de fluidez, melhor o desempenho do óleo em condições de baixas temperaturas.

d) Fator de perdas dielétricas: geralmente os óleos isolantes vegetais têm fatores de perdas dielétricas maiores que os encontrados nos óleos isolantes minerais, ou seja, maior concentração de contaminantes solúveis, acentuando-se em temperaturas mais altas.

e) Teor de água: a quantidade de água necessária para saturar o óleo isolante vegetal é da ordem de 20 vezes maior que a necessária para o óleo isolante mineral. Os valores dos teores de água nos óleos vegetais devem ser obtidos através da saturação relativa percentual (ver item 6.1.3) ao invés do teor de água absoluto.

f) Índice de Neutralização (IN): os IN’s do óleos isolantes vegetais são geralmente mais altos que os encontrados no óleos isolantes minerais. É necessário que o IN seja o mais baixo possível para minimizar a condução elétrica e a corrosão metálica e, aumentar a vida do sistema isolante.

g) Teor de inibidor de oxidação: este índice varia de fabricante para fabricante. Deve-se contatar o fabricante para saber quais os índices e métodos a serem utilizados para determinação do teor de inibidor utilizado no óleo isolante vegetal.

1 Turfas: solo de cor escura e textura esponjosa, constituído de matéria vegetal parcialmente decomposta, comum nas regiões de clima temperado ou frio.2 Vermiculita: material semelhante à mica. Formado essencialmente de silicatos hidratados de alumínio e magnésio. Pode absorver até cinco vezes o seu peso em água.

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h) Estabilidade à oxidação: os critérios de desempenho da estabilidade à oxidação ainda estão sendo avaliados. Os óleos isolantes vegetais tendem a se oxidar na presença de oxigênio e depende do tipo de aplicação (equipamentos selados, abertos ou com conservadores).

Amostragem em óleos isolantes vegetais: deve ser realizada de acordo com a NBR – 8840/1992

VALORES NORMALIZADOS DOS ENSAIOS

Os valores normalizados típicos dos ensaios em óleos isolantes vegetais devem obedecer a NBR-15422/2006.

EMBALAGENS DOS ÓLEOS ISOLANTES VEGETAIS

Devem ser embalados, armazenados ou transportados em tambores revestidos internamente com pintura epóxi ou, vagões, carros e navios-tanque, em material inoxidável ou pintura em epóxi.

Armazenamento

Deve ser em áreas abrigadas, ventiladas e fora de alcance de fontes de ignição ou calor. Sistemas de aquecimentos recomendados devem ser informados pelos fabricantes dos óleos para armazenamento em baixas temperaturas.

Ficha de emergência: uma ficha de emergência deve ser fixada ao dispositivo de armazenamento, de acordo com a NBR-7503/2008

Para maiores informações, adquira o livro TRANSFORMADORES, REATORES E REGULADORES – ”Ferramentas para uma Manutenção Baseada em Confiabilidade ” (2ª Edição, Bagaço, Recife-PE, 2009, Autor: Engº Luciano Diniz).Contatos:Engº Luciano DinizTelefones: (81) 9615-3991 / (82) 9980-9065E-mail: consultorlucianodiniz@uol.com.brSite: www.neoconsultorianr10.com

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