O envelhecimento das instalações eléctricas

Tal como os seres vivos, também os materiais e componentes das instalações eléctricas sofrem um processo natural de envelhecimento, que origina a perda ou diminuição drástica das suas propriedades físicas e químicas, e consequentemente das suas propriedades eléctricas.

Este fenómeno de envelhecimento natural tem como resultado que a instalação eléctrica fica mais sujeita a defeitos e a curto-circuitos, que podem causar incêndios que põem em risco a integridade da instalação e a segurança das pessoas.

Para além deste envelhecimento natural, os equipamentos e materiais podem também estar sujeitos ao que habitualmente se designa por envelhecimento precoce. Este tipo de envelhecimento resulta, geralmente, de uma utilização indevida da instalação, designadamente sujeitando-a a sobrecargas e sobreaquecimentos, situação que acelera a degradação dos materiais e equipamentos, ou seja a perda das suas propriedades físicas e químicas, cujas consequências já foram anteriormente referidas.

A taxa de falhas de qualquer tipo de material é representada por uma curva, designada por curva da banheira, que se representa na Figura 1.

No período de vida útil as falhas são aleatórias e constantes. No traçado da curva da banheira definem-se ainda dois períodos: a mortalidade infantil, que corresponde à mortalidade inicial, e a mortalidade de desgaste.

A mortalidade infantil pode resultar de erros de projecto, problemas de fabricação, componentes incorrectos, defeitos de instalação e montagem incorrecta. Resolvidos os problemas que estão na origem desta mortalidade, ela diminui e os materiais comportam-se, do ponto de vista de mortalidade, como a situação estabelecida para a vida útil.

A mortalidade de desgaste caracteriza-se por um intenso aumento do número de falhas e corresponde ao fim da vida útil dos materiais e equipamentos.

O envelhecimento precoce anteriormente referido tem como resultado que a mortalidade de desgaste dos materiais aconteça mais cedo do que ocorreria se a utilização da instalação fosse a considerada normal e para a qual ela foi dimensionada.

Em instalações de produção, transporte e distribuição de energia eléctrica, instalações industriais relevantes e edifícios ou construções similares destinadas a escritórios, salas de espectáculo e centros comerciais existe habitualmente um programa de manutenção preventiva que entre outras acções avalia o envelhecimento dos materiais e equipamentos, promovendo a sua reparação e/ou substituição.

Situação bem diferente acontece nas instalações habitacionais, onde não existem planos de manutenção e o envelhecimento dos materiais e equipamentos eléctricos não só não é controlado, como pode ser acelerado (envelhecimento precoce), designadamente se houver modificações da instalação e/ou das cargas, a que corresponda uma situação de sobrecarga da instalação.

Enumeram-se seguidamente o que consideramos serem as situações mais críticas, resultantes do envelhecimento das instalações eléctricas residenciais.

1. Um dos materiais cujo envelhecimento é mais preocupante, pelas consequências que daí resultam, é a isolação dos condutores e cabos. A perda ou diminuição significativa das suas propriedades físicas e químicas originam a perda ou diminuição das suas propriedades dieléctricas, podendo verificar-se uma situação de ruptura dieléctrica[1], o que aumenta consideravelmente a probabilidade de se desenvolver um curto-circuito, que pode gerar um incêndio
2. O envelhecimento dos materiais que constituem as almas condutoras de cabos e condutores pode causar a diminuição da ductilidade e o aumento da rigidez, daqueles materiais, de que poderá resultar a perda da capacidade para o condutor suportar a corrente eléctrica para o qual foi dimensionado. Este facto traduz-se num aumento da resistência do condutor, dando origem a um sobreaquecimento (lei de Joule – W = RI²t), que por sua vez é um fator de envelhecimento precoce da isolação.
3. A modificação das características dos condutores atrás descrita pode originar diminuição do aperto dos condutores. Esta diminuição do aperto daqueles elementos condutores e a diminuição dos apertos que se pode verificar seja nos aparelhos seja nos quadros eléctricos, é também uma consequência do envelhecimento da instalação. Nesta situação verifica-se um aumento da resistência de contacto e, consequentemente, de um sobreaquecimento da instalação, que para além de danos na isolação pode dar origem a incêndio.
4. O envelhecimento dos disjuntores instalados nos quadros eléctricos resulta, habitualmente, do fato de serem ultrapassados o número de manobras e os valores das correntes de curto-circuito que são capazes de interromper com segurança, de acordo com os dados dos fabricantes. Como consequência os disjuntores podem falhar na interrupção da corrente de curto-circuito e eventualmente incendiarem-se, alargando o incêndio ao quadro eléctrico e possivelmente à instalação eléctrica, com efeitos que podem ser catastróficos.
5. As tomadas constituem um foco de envelhecimento, geralmente precoce, da instalação, por nelas se ligarem cargas com valores superiores aos garantidos pelos fabricantes. Os alvéolos das tomadas deixam de garantir o contacto perfeito com a ficha, isto é, aumentam a resistência de contacto, cujas consequências já foram analisadas anteriormente.

Não é possível indicar um tempo a partir do qual os materiais e equipamentos eléctricos atingem o fim da sua vida útil, ou seja, a mortalidade de desgaste.

Para garantir a integridade da instalação eléctrica é necessário que esta seja inspecionada e ensaiada (ensaios de isolamento e dieléctricos) periodicamente, por um técnico credenciado (5 anos, por exemplo; este tempo deve ser reduzido se tiver acontecido um qualquer acidente grave de origem eléctrica, que justifique uma intervenção imediata).

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