Por que a energia cai em dias chuvosos

A interrupção do fornecimento de energia elétrica durante períodos chuvosos é um desafio constante que afeta a vida urbana e rural, impactando diretamente residências, comércios e o complexo entramado industrial. Embora a queda de energia seja uma experiência comum, os mecanismos subjacentes a essas falhas são de uma complexidade notável, englobando desde fenômenos naturais de grande escala até as particularidades da interação entre o ambiente e a infraestrutura elétrica.

Nesse artigo vamos aprofundar nosso conhecimento sobre essas causas para aprimorar as estratégias de prevenção, manutenção e restabelecimento do sistema.

Como a queda de energia afeta o sistema elétrico brasileiro

O SIN e suas vulnerabilidades naturais:

Para decifrar o enigma das interrupções de energia durante temporais, é fundamental revisitarmos a arquitetura e o funcionamento do Sistema Interligado Nacional (SIN).

O SIN  sistema de transmissão não é meramente uma rede; é o cerne do fornecimento de energia no Brasil, uma intrincada malha de linhas de transmissão de alta tensão, subestações e uma miríade de componentes que orquestram a conexão entre geradoras, transmissoras, distribuidoras e comercializadoras de energia em todo o território nacional.

Sua função primordial é coordenar e assegurar a confiabilidade e a segurança do suprimento elétrico.

Nesse ecossistema elétrico, cada agente desempenha um papel crucial:

• Geradores: São os alicerces da produção energética, transformando diversas fontes – sejam hídricas usinas hidrelétricas, térmicas termelétricas, renováveis ou não renováveis fontes renováveis – em eletricidade. Sua existência é fundamental para suprir a demanda energética do país.
• Transmissores: Atuam como as grandes artérias do sistema, responsáveis pela construção e operação das linhas de transmissão de alta tensão que transportam a energia das usinas geradoras aos principais centros de consumo. Sua missão é garantir o transporte seguro e eficiente da energia, eficiência.
• Distribuidoras: Constituem a última milha da cadeia de fornecimento, levando a energia diretamente aos consumidores finais – seja em residências, indústrias, estabelecimentos comerciais ou outros pontos de consumo. São as distribuidoras que detêm a responsabilidade intrínseca de investir continuamente na manutenção e modernização das redes para assegurar a confiabilidade do serviço, mesmo sob as condições mais adversas.
• Comercializadoras: Operam no dinâmico mercado de compra e venda de eletricidade, gerenciando contratos e otimizando o uso dos recursos do SIN. No entanto, é vital ressaltar que sua função não se estende ao controle direto do sistema de distribuição.

Apesar da monumental escala e da engenharia sofisticada do SIN, sua vasta extensão e exposição o tornam inerentemente suscetível a eventos climáticos severos.

Dados da Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) revelam a magnitude desse desafio: em 2020, foram registradas aproximadamente 23 milhões de interrupções de energia em todo o país. A maioria dessas ocorrências teve duração inferior a quatro horas, e a causa preponderante foi a interferência de objetos externos, como árvores e galhos, na rede elétrica durante temporais e vendavais.

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• Aterramento elétrico: Fundamentos do sistema de proteção
• DPS – proteção contra raios e picos de tensão

Uma análise das causas de interrupções por chuva

A queda de energia durante períodos chuvosos não é um evento fortuito; é o resultado de uma complexa interação de fatores, cada um contribuindo de maneira única para a vulnerabilidade do sistema elétrico.

Vamos explorar as principais causas com uma profundidade técnica:

1. Curto-circuito em linhas de transmissão: A condução indesejada da água

A água pura, em sua essência, é um mau condutor. Entretanto, a água da chuva, por conter sais e impurezas dissolvidas, torna-se uma boa condutora de eletricidade, e sua presença em pontos críticos da infraestrutura pode ser desastrosa.

Quando a água entra em contato com cabos e transformadores que possuem isolamento comprometido ou danificado, ela cria um caminho de baixa resistência para a corrente elétrica, provocando curtos-circuitos.

A umidade atua como um facilitador da condução elétrica em locais onde ela não deveria ocorrer, o que, em grande escala, pode levar à interrupção massiva do fornecimento de energia.

Este fenômeno é amplificado em sistemas mais antigos ou com manutenção defasada, onde a integridade dos isoladores e condutores já está comprometida.

• Queda de árvores e galhos: O impacto brutal da natureza

Temporais caracterizados por chuvas intensas e ventos ciclônicos, somados a solos encharcados que comprometem a estabilidade das raízes, elevam drasticamente o risco de quedas de árvores ou galhos de grande porte sobre as redes elétricas.

O impacto físico dessas massas vegetais pode resultar em danos catastróficos, incluindo a ruptura completa ou o deslocamento severo das linhas de transmissão, culminando em apagões que podem isolar comunidades inteiras, tanto em áreas urbanas quanto rurais.

Além do impacto direto, os fortes deslocamentos de ar gerados pelos ventos podem fazer com que os cabos se aproximem perigosamente ou se toquem, causando curtos-circuitos por aproximação e consequente desligamento da rede elétrica.

• Descargas atmosféricas (raios): A fúria elétrica da natureza

Os raios, as mais espetaculares e destrutivas manifestações elétricas da natureza, são responsáveis por uma parcela significativa dos desligamentos nas redes de energia brasileiras – cerca de 40%.

Quando uma descarga atmosférica atinge diretamente uma linha de transmissão, uma subestação ou um transformador, ela injeta uma sobrecarga elétrica instantânea de magnitude colossal.

Essa sobrecarga pode comprometer irremediavelmente o funcionamento dos equipamentos e, em casos mais graves, causar danos permanentes e irreversíveis.

Transformadores, por sua natureza metálica e posicionamento elevado, são particularmente expostos a descargas atmosféricas. Por isso, normalmente são protegidos por para-raios (DPS/surge arresters) e sistemas de aterramento adequados.

Contudo, a falha de um único transformador devido a um raio pode ter um efeito cascata, deixando uma vasta área, ou até mesmo uma cidade inteira, sem energia.

• Acúmulo de sujeira e umidade: A camada condutora insidiosa

Durante um evento de chuva, a água pode se misturar com partículas de poeira, folhas, detritos e outros resíduos que se acumulam naturalmente nos cabos e isoladores da rede elétrica.

Essa mistura forma uma camada condutora que compromete a capacidade de isolamento dos fios. Essa camada facilita a ocorrência de curtos-circuitos, pois permite que a corrente elétrica desvie de seu caminho pretendido, prejudicando a passagem segura de eletricidade e causando interrupções.

A manutenção deficiente e a falta de limpeza periódica dos componentes da rede exacerbam esse problema.

• Falhas em transformadores e subestações: O coração vulnerável do sistema

A umidade excessiva e a infiltração de água são extremamente prejudiciais para o desempenho e a longevidade de transformadores e subestações.

A presença de umidade compromete o isolamento dielétrico interno dos componentes, levando a falhas no equipamento. Dada a essencialidade desses equipamentos para a distribuição de energia, a falha de um único transformador pode ter um impacto desproporcional, afetando o fornecimento em uma vasta área geográfica.

Além disso, inundações severas podem atingir diretamente subestações e outros equipamentos elétricos, causando interrupções generalizadas.

• Desarme de sistemas de proteção: O mecanismo de salvaguarda ativado

A infraestrutura elétrica moderna é equipada com sistemas de proteção e segurança sofisticados, como disjuntores e relés, configurados para desarmar automaticamente em resposta a sobrecargas, curtos-circuitos ou outras anomalias.

Esse mecanismo, embora cause uma interrupção temporária no fornecimento de energia, é vital para evitar danos maiores e permanentes aos equipamentos e à rede.

O desarme é uma resposta calculada para proteger o sistema, e a energia só é restabelecida após a identificação e correção da falha.

• Objetos estranhos na rede: A ameaça inesperada

Além dos elementos naturais, objetos lançados pelos ventos e pela chuva representam uma ameaça constante. Materiais como pipas, sacolas plásticas, galhos menores e outros detritos podem entrar em contato com a fiação elétrica, causando curtos-circuitos e falhas na rede.

A fiscalização e a manutenção preventiva são essenciais para mitigar esse tipo de ocorrência.

Estratégias e recomendações profissionais

Diante da complexidade e da multiplicidade de causas para as interrupções de energia durante as chuvas, é imperativo que os responsáveis pelo fornecimento elétrico adotem e promovam um conjunto abrangente de práticas que visem à mitigação dos impactos e ao aumento da resiliência do sistema:

• Manutenção preditiva e preventiva: A chave para um sistema elétrico robusto reside em um programa de manutenção preditiva e preventiva contínuo. Isso inclui inspeções regulares da rede de distribuição, com foco especial na poda de árvores localizadas nas proximidades da fiação. Além disso, a verificação meticulosa da integridade dos sistemas de isolamento, a limpeza de isoladores e a remoção de detritos acumulados nos cabos são ações essenciais para evitar curtos-circuitos.
• Modernização da infraestrutura: Investimentos substanciais em tecnologias mais resilientes e a substituição sistemática de equipamentos obsoletos são cruciais para reduzir a vulnerabilidade do sistema a eventos climáticos extremos. A implementação de cabos mais robustos, isoladores aprimorados e sistemas de proteção mais inteligentes pode elevar significativamente a capacidade da rede de suportar as intempéries.
• Aterramento e dispositivos de proteção contra surtos: A defesa ativa – para a proteção das instalações elétricas residenciais e comerciais, o aterramento adequado da fiação elétrica é um procedimento indispensável para descarregar tensões atmosféricas. Complementarmente, a instalação de dispositivos de proteção contra surtos (DPS) em quadros de distribuição é altamente recomendada. Os DPS’s atuam como “válvulas de escape” para surtos de tensão, desviando-os para o terra e protegendo equipamentos eletrônicos delicados, como computadores e videogames, contra danos irreversíveis.
• Comunicação eficaz e transparente com o consumidor: A orientação clara e objetiva dos consumidores sobre a importância de alertar imediatamente as concessionárias de energia em caso de interrupções é fundamental. Essa comunicação não apenas agiliza o processo de restabelecimento do serviço, mas também é crucial para garantir que os consumidores possam exercer seu direito a ressarcimento em casos de danos aos seus equipamentos. As distribuidoras devem facilitar canais de comunicação acessíveis e eficientes para o registro de ocorrências.
• Educação e conscientização do consumidor: A população também tem um papel ativo na mitigação dos impactos. Incentivar práticas como a desconexão de aparelhos eletrônicos da tomada durante tempestades, manter a geladeira e o freezer fechados o máximo possível em caso de falta de energia para conservar alimentos, e ter fontes de luz alternativas à mão (como velas ou lanternas) são medidas preventivas que minimizam transtornos e prejuízos.

Os direitos inalienáveis do consumidor

É de suma importância que os profissionais do setor elétrico estejam plenamente cientes dos direitos dos consumidores em situações de falta de energia, conforme estabelecido pelo Código de Defesa do Consumidor e regulamentações da ANEEL.

• Prazos de restabelecimento: Em condições normais, a concessionária de energia elétrica possui prazos estabelecidos para o restabelecimento do serviço após a comunicação da falha: de forma geral, até 4 horas em áreas urbanas e 8 horas em áreas rurais, mas esses prazos podem variar conforme a gravidade do evento e as condições locais, segundo regulamentações da ANEEL (Resolução nº 1.000/2021). No entanto, em casos de emergências ou desastres naturais, o tempo de restabelecimento pode ser consideravelmente maior, podendo se estender por dias ou até semanas, conforme regulamentações oficiais da ANEEL, especialmente a Resolução nº 1.000/2021.
• Compensação na fatura: Interrupções no fornecimento de energia que excedam os prazos estabelecidos pela regulamentação dão ao consumidor o direito a um crédito proporcional na conta de luz. É crucial que essas informações, incluindo o valor abatido e o período de referência, constem de forma clara nas faturas subsequentes ao problema.
• Indenização por Danos: Em situações de interrupções prolongadas, especialmente aquelas que ultrapassam 24 horas, o consumidor pode buscar indenização por danos materiais (como a perda de alimentos perecíveis na geladeira) e morais (prejuízos ao bem-estar e transtornos significativos).
• Documentação e registro: Para salvaguardar seus direitos, é imperativo que o consumidor documente a interrupção, anotando a data e hora do início da falta de energia e o horário de seu restabelecimento. É igualmente crucial exigir e registrar o protocolo de atendimento da concessionária. Em caso de problemas ou recusa por parte da concessionária, o consumidor pode e deve abrir uma reclamação formal junto à ANEEL.

PERGUNTAS FREQUENTES

• Como proteger fios elétricos da chuva?

A proteção eficaz exige o uso de caixas de passagem à prova d’água para conexões, aplicação de fita isolante de qualidade superior para vedação, e, em caso de emendas, a utilização de conectores à prova d’água. Evite categoricamente emendas em áreas expostas à água e prefira tomadas e plugues com classificação de proteção contra água (IP) para instalações externas. Desligar aparelhos elétricos durante tempestades é uma medida de segurança adicional crucial.

• Por que a luz pisca quando chove?

O fenômeno popularmente conhecido como “pisca-pisca” é, na verdade, uma interrupção momentânea e breve do fornecimento de energia. Este é um indicativo da atuação de sistemas automáticos de proteção da distribuidora, como religadores e disjuntores, que identificam e isolam falhas na rede elétrica. Embora causem um breve inconveniente, esses sistemas são essenciais para prevenir danos maiores à infraestrutura e manter a estabilidade da rede.

• Posso mexer com energia elétrica na chuva?

Categoricamente não! É um risco de vida altíssimo! A água da chuva é uma excelente condutora de eletricidade, potencializando o risco de choques elétricos fatais. Qualquer intervenção em instalações elétricas deve ser adiada para condições climáticas secas e, se for absolutamente necessário manusear algo, utilize sempre calçados com solado isolante de borracha para proteção.

• É possível guardar energia elétrica dos raios?

Embora a energia liberada por um raio seja imensa, não existe atualmente uma tecnologia viável e economicamente eficaz para armazenar essa energia de forma a aproveitá-la posteriormente. A energia que um raio transfere da nuvem para a terra, embora a corrente de um raio possa chegar a dezenas de milhares de ampères e a energia liberada seja extremamente elevada e a voltagem possa variar entre 100 milhões e 1 bilhão de volts, é liberada em um tempo infinitesimalmente curto, o que torna sua captura e armazenamento em larga escala um desafio tecnológico formidável.

• O que é uma crise elétrica?

Uma crise elétrica ou crise energética ocorre quando a capacidade de geração e/ou distribuição de eletricidade de um sistema não consegue suprir a demanda existente. Isso invariavelmente leva a apagões generalizados ou setoriais, aumentos drásticos nas tarifas de energia e impactos econômicos significativos em todos os setores da sociedade.

• Pode ligar cerca elétrica na chuva?

Sim, desde que a instalação da cerca elétrica de segurança e seus isoladores tenha sido realizada corretamente, seguindo todas as normas técnicas e de segurança. Uma cerca elétrica bem instalada é projetada para resistir e operar eficientemente em condições climáticas adversas, incluindo chuva e neve, cumprindo sua função de dissuadir intrusos.

• Quantos volts tem um trovão?

Um trovão, em si, não possui voltagem. O trovão é o fenômeno sonoro que resulta do rápido aquecimento e expansão do ar causados pela passagem da corrente elétrica de um raio. A voltagem é uma propriedade da eletricidade, e o raio que origina o trovão possui uma voltagem extremamente alta, conforme mencionado, podendo variar entre 100 milhões e 1 bilhão de volts.

• Quais são os direitos do consumidor que fica sem energia?

Conforme o Código de Defesa do Consumidor, os clientes têm o direito a um abatimento na fatura proporcional ao período em que ficaram sem o fornecimento de energia elétrica. Essas informações, incluindo o valor abatido e o tempo de interrupção, devem ser apresentadas de forma clara e legível nas faturas que chegarem após o problema.

Conclusão

Compreender as complexidades e os desafios que as chuvas impõem ao sistema elétrico é uma responsabilidade compartilhada por todos que atuam no setor. Através do aprofundamento do conhecimento técnico, da aplicação de melhores práticas de engenharia e da promoção de uma cultura de prevenção e resiliência, podemos contribuir significativamente para um sistema elétrico mais estável, seguro e eficiente para toda a sociedade.