AVALIAÇÃO FÍSICO-QUÍMICA E ESPECTROSCÓPICA DE ÓLEOS ISOLANTES MINERAL E VEGETAL PARA UTILIZAÇÃO EM TRANSFORMADORES E PARQUES EÓLICOS
óleos isolantes; óleo mineral; óleo vegetal; transformadores; propriedades dielétricas; FTIR;
Os óleos isolantes desempenham funções essenciais no isolamento elétrico e na
dissipação do calor gerado durante a operação de transformadores, sendo sua
qualidade físico-química e dielétrica determinante para a confiabilidade e a vida
útil dos equipamentos elétricos. Nesse contexto, o presente trabalho teve como
objetivo avaliar comparativamente óleos isolantes de origem mineral e vegetal,
considerando sua utilização em transformadores e equipamentos associados a
parques eólicos, por meio da caracterização de parâmetros elétricos, físicos,
químicos e espectroscópicos. Foram avaliadas propriedades relacionadas ao
desempenho dielétrico, incluindo rigidez dielétrica e fator de perdas dielétricas,
além dos parâmetros físico-químicos índice de neutralização, teor de água, tensão
interfacial, densidade, viscosidade e ponto de fulgor. A caracterização molecular
dos fluidos foi complementada por espectroscopia de absorção na região do
infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), visando identificar os principais
grupos funcionais e possíveis alterações associadas aos processos de oxidação e
envelhecimento. Os resultados demonstraram que os óleos minerais apresentaram
elevada capacidade de isolamento elétrico quando associados a baixos teores de
umidade e reduzida concentração de produtos polares. Para a amostra mineral
analisada por FTIR, o índice de neutralização de 0,01 mg KOH g−1 e o teor de água
de 8 mg kg−1 mostraram-se coerentes com a elevada rigidez dielétrica de 90,9 kV. A
tensão interfacial de 34,7 mN m−1 indicou preservação das propriedades
interfaciais do fluido, embora esse parâmetro tenha demonstrado potencial
sensibilidade à presença incipiente de espécies polares. Os óleos vegetais, por sua
vez, apresentaram elevado desempenho dielétrico, mantendo valores satisfatórios
de rigidez dielétrica mesmo em amostras com maiores concentrações de água
dissolvida, comportamento atribuído à maior polaridade e capacidade
higroscópica dos ésteres naturais. A análise integrada dos resultados demonstrou
que o fator de perdas dielétricas e a tensão interfacial são parâmetros sensíveis às
alterações iniciais da composição dos óleos isolantes, enquanto a acidez e o FTIR
fornecem informações complementares sobre a evolução dos processos
oxidativos. Conclui-se que os óleos minerais apresentam como principais
vantagens a menor viscosidade e excelente desempenho dielétrico quando
adequadamente secos, enquanto os óleos vegetais se destacam pelo elevado
ponto de fulgor, maior capacidade de solubilização de água e características
ambientais mais favoráveis. A integração dos ensaios elétricos, físicos e químicos
com a espectroscopia FTIR mostrou-se uma estratégia eficiente para o diagnóstico
da condição dos fluidos isolantes, podendo contribuir para programas de
manutenção preditiva, aumento da segurança operacional e seleção de líquidos
isolantes para transformadores empregados em sistemas convencionais e em
parques eólicos.