3 Aspectos mecanicos das linhas de transmissao

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Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
Transmissão e Distribuição de Energia 
Elétrica
Engenharia Elétrica
UFRPE/UACSA
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Leitura complementar
– Linhas de Transmissão II (Projeto Mecânico) - José 
Eduardo Telles Villas – UERJ.
– Capítulo 2 (Características Físicas das Linhas Aéreas de 
Transmissão) do livro Fuchs, R. D. Transmissão de 
Energia Elétrica: Linhas Aéreas. 2ed. Rio de Janeiro: 
LTC, 1979. 
– Capítulo 1 (Introdução à Transmissão de Energia 
Elétrica por Linhas Aéreas de Transmissão) do livro 
Labegalini, P. R. et al. Projetos Mecânicos das Linhas 
Aéras de Transmissão. 2ed. São Paulo: Edgard
Blücher, 1992. 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Noções de projeto de uma linha de transmissão
1) Definir um traçado da linha de transmissão
• Deve-se realizar um levantamento topográfico no que se 
refere a natureza do terreno, vegetação, existência de 
obstáculos
2) Definir o projeto de linha 
• Frequência, nível de tensão, quantidade de energia a ser 
transmitida, modo de transmissão (CA ou CC, aéreo ou 
subterrâneo), distância entre os terminais transmissores e 
receptores
3) Definir faixa de segurança (de passagem)
• Faixa de terra necessária para realização dos serviços de 
construção, operação, manutenção e inspeção da linha
Faixa de domínio caracteriza-se pela aquisição da área de terra atravessada pela LT .
Faixa de servidão caracteriza-se pela não aquisição desta área.
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Noções de projeto de uma linha de transmissão
3) Definir faixa de segurança (de passagem)
• Faixa de segurança: a largura da faixa de segurança de uma 
linha aérea de transmissão de energia elétrica deve ser 
determinada levando-se em conta o balanço dos cabos 
devido a ação do vento, efeitos elétricos e posicionamento 
das fundações de suportes e estais
• Limpeza da faixa: onde for necessário deverá ser prevista 
uma faixa limpa com largura suficiente para permitir a 
implantação, operação e manutenção da linha
– O desmatamento da faixa deverá ser reduzido ao mínimo 
estritamente necessário para assegurar condições satisfatórias de 
construção, operação e manutenção da linha
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Noções de projeto de uma linha de transmissão
– A norma NBR 5422 (em vigor desde 1985) estabelece 
as condições básicas para o projeto de linhas aéreas
de transmissão de energia elétrica
• Tensão máxima, valor eficaz de linha, acima de 38 kV e não 
superior a 800 kV
• Visa garantir níveis mínimos de segurança e limitar 
perturbações em instalações
• Para linhas CC, os requisitos de distâncias de segurança são 
os mesmo necessários a uma linha CA com tensão de crista 
para terra numericamente igual à linha CC
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Noções de projeto de uma linha de transmissão
- As prescrições da norma NBR 5422:1985 – Projeto 
de linhas aéreas de transmissão de energia elétrica 
não são válidas para os projetos de
- Redes de distribuição urbana e rural
- Linhas de transmissão com condutores isolados
- Linhas de contato para tração elétrica
- Linhas de telecomunicação
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Noções de projeto de uma linha de transmissão
– Levantamento topográfico e locação das estruturas
• O projetista de linhas deve utilizar um gabarito que reproduza em 
escala apropriada as curvas do cabo suspenso nas condições de 
flecha máxima
• Esta etapa é que determina as distâncias mínimas entre as torres 
assim como o número mínimo a ser utilizado
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Fatores envolvidos no dimensionamento de uma 
linha de transmissão
– Fatores elétricos
• Característica do condutor: tipo, área e o número de 
condutores por fase 
• Capacidade térmica: condutor não deve exceder limite de 
temperatura, mesmo sob condições de emergência quando 
pode estar temporariamente sobrecarregado 
• Número de isoladores: manter distâncias fase-estrutura, fase-
fase
• Operabilidade sob condições anormais (raios, chaveamentos, 
etc.) e em diferentes ambientes (umidade, sal, gelo, etc.) 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Fatores envolvidos no dimensionamento de 
uma linha de transmissão
– Fatores mecânicos 
• Condutores e estruturas sujeitos a forças mecânicas 
(vento, neve, gelo etc.) 
– Fatores ambientais 
• Uso da terra (valor, população existente etc.) 
• Impacto visual (estético) 
– Fatores econômicos 
• Deve atender todos os requisitos a um mínimo custo 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Fatores envolvidos no dimensionamento de uma 
linha de transmissão
– O dimensionamento está fixado em função de 
considerações de segurança e de desempenho face 
aos diversos tipos de sobretensão a que estarão 
submetidas
• Estruturas isolantes é que definem essas dimensões
– Quanto as dimensões mínimas para assegurar um
bom desempenho face às descargas atmosféricas
• Para linhas de 300kV, prevalece a preocupação de seu
desempenho face às descargas atmosféricas
• Para linhas acima de 300kV, as sobretensões de manobra,
aumentam de importância
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas 
de transmissão
– Componentes básicos 
de uma linha de 
transmissão
• Estrutura (torre)
• Condutores de fase, 
cabos para-raios (ou 
de guarda)
• Isoladores e ferragens
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– São os elementos de sustentação dos cabos
– Suas dimensões e formas dependem de alguns 
fatores, tais como
• Disposição dos condutores e distância entre condutores
• Dimensões e formas de isolamentos
• Flechas dos condutores e altura de segurança
• Função mecânica
• Forma de resistir aos esforços
• Materiais estruturais
• Número de circuitos
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Nas linhas trifásicas são empregados, em sua
construção, fundamentalmente, três disposições de
condutores
– Triangular, horizontal e vertical
• Disposição triangular: os condutores estão dispostos
segundo os vértices de um triângulo
– Esta configuração pode ser simétrica ou assimétrica
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Disposição triangular
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Disposição horizontal: os condutores são fixados em 
um mesmo plano horizontal
– Pode ser simétrica ou assimétrica
– Possui a vantagem de permitir estruturas de menor altura, 
mas a desvantagem de que as estruturas fiquem mais largas
– Usada preferencialmente para circuitos simples, para altas e 
extra-altas tensões
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Disposição horizontal
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Disposição horizontal
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de 
transmissão
– Disposição dos condutores
• Disposição vertical: os condutores 
são fixados em um mesmo plano 
vertical
– Utilizada preferencialmente para 
linhas a circuito duplo, e para linhas 
que acompanham vias públicas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
• Para as linhas à circuito duplo, as disposições 
triangulares e verticais são as mais usadas
• A configuração horizontal, para as linhas à circuito 
duplo, implica em estruturas muito largas ou a 
sobreposição dos circuitos
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Estruturas para linhas de transmissão
– Disposição dos condutores
Linhas de circuito 
duplo
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Dimensões das estruturas
– São determinadasprincipalmente por
• Tensão nominal de exercício
• Sobretensões previstas
– Como fatores secundários intervêm
• Flecha dos condutores
• Forma de sustentação dos condutores
• Diâmetro dos condutores
– Em função destes elementos citados anteriormente é que 
se determinam fatores como
• Distância entre condutores;
• Altura dos seus pontos de suspensão;
• Distância entre condutores e as partes aterradas da estrutura
No Brasil, esses elementos são estabelecidos 
normativamente pela ABNT, por meio da NBR 5422
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Classificação das estruturas
– As estruturas podem ser classificadas sobre 
diversas formas, mas dentre as mais importantes 
são
• Quanto às funções na linha
• Quanto às formas de resistência
• Quanto aos materiais de fabricação
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
– Funções de suporte
• Carga vertical: devido ao peso dos condutores e a possíveis depósitos 
de gelo ou neve sobre as estruturas
• Carga horizontais transversais: resultam seja da ação do vento sobre 
os apoios, seja das trações dos condutores quando formam ângulo 
• Carga horizontais longitudinais: se os esforços mecânicos aplicados ao 
apoio pelos condutores dos dois vãos adjacentes são diferentes ou se 
o apoio só suporta condutores de um dos lados
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
- Os projetos e cálculos dos suportes das linhas devem considerar as 
cargas (esforços) atuantes e hipóteses de carga:
- Vertical
- Componentes verticais de tração dos cabos: condutores e para-raios
- Peso dos acessórios de fixação dos cabos: ferragens e isoladores
- Peso próprio do suporte e eventuais cargas verticais devido ao 
estaiamento
- Sobrecargas de montagem, manutenção e/ou outras eventuais 
- Transversal
- Ação do vento sobre os cabos e respectivos acessórios de fixação
- Ação do vento sobre o suporte, na direção normal à linha
- Componentes horizontais transversais de tração dos cabos e eventuais 
esforços horizontais introduzidos pelo estaiamento
- Longitudinal
- Componentes horizontais longitudinais dos esforços dos cabos e 
eventuais esforços introduzidos pelo estaiamento
- Ação do vento sobre o suporte na direção da linha
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
– Funções subsidiárias
• Estruturas de suspensão: dimensionadas para suportar
cargas devido à ação do vento; sua finalidade é apoiar
os cabos condutores e para-raios, mantendo-os
afastados do solo/terra e entre si
• Estruturas de ancoragem: dimensionadas para resistir a
todas as cargas normais e excepcionais,
unilateralmente; servem de ponto de reforço e
abertura eventual em eventos específicos
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
– Funções subsidiárias
• Estruturas para ângulos
– Dimensionadas para resistir aos esforços normais devidas à
presença dos ângulos
– Locadas nos pontos onde há mudança no trajeto da linha de
transmissão
• Estruturas de derivação
– Derivar uma linha, sem a necessidade de interrupção ou
seccionamento no ponto de derivação
• Estruturas de transposição ou rotação de fase
– Permitir a permuta de fase → assegura a simetria elétrica de uma
linha
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às funções das estruturas nas linhas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às formas de resistência das estruturas
– As estruturas das linhas podem ser classificadas em 
dois grandes grupos, em face ao seu comportamento 
as cargas 
• Estruturas autoportantes
• Estruturas estaiadas
LTs de 440 kV 
em Assis, SP
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às formas de resistência das estruturas
– Estruturas autoportantes: transmitem todos os esforços 
diretamente para a suas fundações
• Rígidas
– Dimensionadas para resistir aos esforços normais e de sobrecarga, sem 
deformações plásticas perceptíveis
– Possuem dimensões relativamente grandes, sendo construídas em 
estruturas metálicas treliçadas
• Flexíveis
– Resistem às cargas normais sem deformações plásticas perceptíveis, 
bem como resistem às sobrecargas com deformações elásticas 
consideráveis
• Mistas ou semi-rígidas
– Rígidas em uma direção e flexíveis em outra
– Possuem dimensões maiores na direção em que são rígidas e menores na 
outra
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às formas de resistência das estruturas
– Estruturas autoportantes
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às formas de resistência das 
estruturas
– Estruturas estaiadas: são geralmente flexíveis ou 
mistas
• Os estais absorvem parte dos esforços horizontais e 
transmitem para o solo através de ancoras; a outra 
parte dos esforços é transmitida axialmente pela 
estrutura
• Os estais são constituídos em geral por cabos de aço 
galvanizado a fogo
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto às formas de resistência das estruturas
– Estruturas estaiadas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto aos materiais de fabricação das 
estruturas
– Usualmente são madeira, concreto armado e metal
– Estrutura de madeira: possui maior aplicação nos 
Estados Unidos, existindo linhas de até 500kV; no 
Brasil é pouco utilizada
• A madeira utilizada deve possuir características especiais
para a utilização em linhas de transmissão
– Elevada resistência mecânica a flexão
– Boa resistência às intempéries
– Indeformabilidade com o decorrer do tempo
– Boa resistência ao ataque de microorganismos que levam à sua
destruição
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto aos materiais de fabricação das 
estruturas
– Estruturas de concreto armado: é muito utilizado em 
estruturas no Brasil; possui como principal 
desvantagem a dificuldade do transporte no campo
• A evolução das estruturas de concreto deve-se a
– Progressos na tecnologia de fabricação
– Introdução dos aços-carbonos, permitindo uma diminuição no
tamanho das peças
– Maior durabilidade e ausência de manutenção; montagem
relativamente simples
• As estruturas de concreto são mais caras que as de madeira,
no entanto, são mais baratas que as de aço para a maioria
das aplicações, mesmo para tensões de até 500kV
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto aos materiais de fabricação das 
estruturas
– Estruturas metálicas: constituídas normalmente 
de aço-carbono normal ou de alta resistência
• Possuem variadas formas e dimensões 
• Podem ser fabricadas em grandes séries 
• São compostas de peças relativamente pequenas, o 
que proporciona a facilidade de transporte a qualquer 
ponto, facilitando a sua montagem 
• No entanto, estão submetidas as intempéries, devem 
ser protegidas contra a oxidação
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto aos materiais de fabricação das 
estruturas
– Estruturas metálicas rígidas
• Tipo cinturado: bastante utilizado para circuitos 
simples
• Tipo vertical: bastante utilizado para circuitos duplos
• Tipo delta: melhor o espaçamento horizontal, e 
proporciona uma melhor distribuição das fases
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Materiais para estruturas
– Estruturas metálicas rígidas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Quanto aos materiais de fabricação das 
estruturas
– Estruturas metálicas estaiadas
• Tipo pórtico: desvantajosa em situações de muito vento e 
em regiões que possuam fundações inadequadas
• Tipo V: mais utilizada para 500kV e 765kV, porém, se 
ancorada em terreno frágil, pode não suportar o volume de 
vento
• Tipo Y: essencialmente um V curto, possui peso leve, mas 
necessita de dois estágios de elevação
• Tipo delta: possui peso aproximadamente igual ao da estrela 
(Y), mas, para utilização acimade 500kV, uma janela larga é 
necessária
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Materiais para estruturas
– Estruturas metálicas estaiadas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores e cabos para-raios 
• Isoladores e ferragens 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Escolha adequada → problema de fundamental 
importância no dimensionamento das linhas
• Bom desempenho da linha
• Implicações econômicas
– Constituem os elementos ativos propriamente 
ditos das linhas de transmissão, devendo, 
portanto, possuir características especiais →
condutor ideal
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Condutores ideais para linhas aéreas de transmissão 
seriam aqueles que pudessem reunir as seguintes 
características
• Alta condutibilidade elétrica
– Perdas por efeito Joule mantidas, economicamente, dentro de 
limites toleráveis → oneram diretamente o custo da transmissão 
da energia
• Boa resistência mecânica
– Assegurar integridade mecânica à linha → garantir continuidade 
de serviço e segurança às propriedades e às vidas em suas 
imediações
• Baixo peso específico 
– Quanto maior for o peso dos condutores, mais robustas e caras 
devem ser as estruturas
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
• Alta resistência à oxidação e à corrosão por agentes 
químicos poluentes
– Não sofrer redução em sua secção com o decorrer do tempo, 
provocando redução na sua resistência mecânica e eventual 
ruptura
• Baixo custo
– Custo dos cabos condutores absorve parcela ponderável do 
investimento total de uma linha, influindo, portanto, de 
maneira decisiva no custo do transporte de energia
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Cobre X Alumínio → por muito tempo, desde as 
primeiras linhas de transmissão, o cobre dominou o 
mercado 
• Naquela época, os elementos motivadores eram o preço e a 
resistência mecânica
• Com a invenção dos cabos de alumínios com alma de aço 
(CCA ou ACSR - Aluminum Conductor Steel Reinforced) em 
1908, a resistência mecânica deixou de ser um problema
• Por volta de 1938-1945, o cobre foi definitivamente afastado 
do campo das linhas de transmissão
– O custo de produção alumínio baixou
– O alumínio apresentara melhor desempenho em face do efeito 
Corona → diâmetros maiores
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Cobre X Alumínio
• Resistividade do cobre (ρCu) = 17,241 Ω.mm²/km
• Resistividade do alumínio (ρAl) = 28,264 Ω.mm²/km
• Densidade do cobre (dCu) = 8,89 g/cm³
• Densidade do alumínio (dAl) = 2,703 g/cm³
– A resistividade do alumínio é maior que a do cobre
• Para conduzir a mesma corrente: ρAl = 1,64 ρCu→ a seção do 
condutor de alumínio deve ser maior que a do cobre
– Por outro lado, a massa de alumínio será menor que a do 
cobre: dAl = 0,3 dCu
– Atualmente, no geral, a relação de custo cobre/alumínio 
varia de um fator de 5 a 8
Cálculo dos Parâmetros de 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Cobre X Alumínio
• Em relação a uma linha de cobre, uma linha de alumínio 
apresenta 
– Menor custo e peso
– Maior diâmetro
– Menor densidade de fluxo elétrico na superfície → menor 
gradiente de potencial e menor tendência à ionização do ar –
efeito Corona)
• Tipos mais comuns de condutores de alumínio
– CA: Condutor de Alumínio (em inglês AAC)
– CAA: Condutor de Alumínio com Alma de Aço (em inglês ACSR)
Os codinomes dos cabos AAC são nomes de flores (e.g., 4 AWG Rose; 
266,8 MCM Daisy; 639 MCM Orchid) e dos cabos ACSR são nomes de 
aves (e.g., 1 AWG Robin; 605 MCM Duck; 1590 MCM Falcon)
Cálculo dos Parâmetros de 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Unidades mais usadas
• Comprimento: metro [m], pé (foot) [ft], milha (mile) [mi], 
polegada (inch) [pol]
– 1 ft = 0,3048 m
– 1 mi = 1609 m
– 1 pol = 25,4 mm
– Área da seção reta: milímetro quadrado (mm²), 
circular mil (cmil ou CM)
• CM: unidade de área da seção transversal igual a área de 
um círculo com diâmetro de 1 cmil = 0,001 pol
𝐴mm2 = 5,067 10
−4𝐴CM
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Padrão de comercialização 
• AWG (American Wire Gauge) - Americano 
• IEC (International Eletrotechnical Comission) - Europeu 
– AWG: o número que identifica o padrão é dado pelo número de 
vezes que o condutor é trefilado (processo em que um material é forçado 
a passar em uma matriz para ter seu diâmetro reduzido e comprimento 
aumentado)
• Quanto maior o padrão AWG do condutor, menor o seu diâmetro 
efetivo 
– IEC - série métrica: neste padrão a bitola do condutor é dada 
diretamente pela sua seção em mm²
– ABNT NBR 7271:2009 – Cabos de alumínio nus para linhas 
aéreas – Especificação
– ABNT NBR 7270:2009 – Cabos de alumínio nus com alma de aço 
zincado para linhas aéreas - Especificação
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Cabo condutores ACSR são encordoados em camadas e, quando 
formados por fios de mesmo diâmetro, vale a seguinte relação
𝑁 = 3𝑥2 + 3𝑥 + 1
𝑁: número total de fios componentes
𝑥: número de camadas
– Em transmissão, recomenda-se utilizar a bitola mínima
• 4 AWG para o alumínio 
• 6 AWG para o cobre 
• 1 CM = 0,5067x10³ mm² (CM: circular mil)
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabo de Alumínio CAA: Cabo formado por uma ou mais coroas de 
fios de alumínio, em torno de uma alma de aço composta de um ou 
mais fios.
• Cabo Classe AA: São aqueles utilizados como condutores nus.
• Seção de um Cabo: Soma das áreas das seções transversais dos fios 
componentes. 
• Alma: Fio ou conjunto de fios que formam o núcleo central de um 
cabo para aumentar sua resistência mecânica.
• Coroa: Conjunto de fios equidistantes do fio central. 
• Encordoamento: Disposição helicoidal dos fios que formam um 
cabo. 
• Relação de Encordoamento: Razão entre o comprimento axial de 
uma hélice completa de um fio encordoado e o diâmetro externo 
da hélice.
• Espula: Carretel destinado a receber os fios componentes do 
condutor para o processo de encordoamento. 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
Condutor redondo 
de múltiplas 
camadas
Condutor redondo compacto
Condutor setorial compacto
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Tipos de condutores
• CA: condutor de alumínio puro 
• AAAC: condutor de liga de alumínio ou All Aluminium Alloy
Conductor
• CAA (ou ACSR): condutor de alumínio com alma de aço, ou 
Aluminium Cable Steel Reinforced
• ACAR: condutor de alumínio com alma de liga de alumínio ou 
Aluminium Cable Alloy Reiforced
Formação 24/7 de um cabo CAA que 
representa 24 fios de alumínio e 7 de aço
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Tipos de condutores
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Tipos de condutores
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Condutores encordoados
• Os fios descrevem uma trajetória helicoidal em torno do centro do condutor
• Os cabos sofrem uma deformação provocada pelo seu peso, formando uma 
curva denominada catenária
• O comprimento real é um pouco maior que a extensão da linha l
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Condutores tubulares e expandidos
• Tensões EAT → perdas por efeito corona
• Reduzir os gradientes de potência nas superfícies dos 
condutores
– Aumento do diâmetro do condutor → tubulares e expandidos
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Condutores múltiplos ou geminados
• Quando um só cabo encordoado não é suficiente para transmitir a 
corrente total adicionamos mais cabos em paralelo, separados por 
espaçadores, formando cabos múltiplos
• Redução do efeito corona 
• De modo geral, linhas acima de 300 kV utilizam condutores 
geminados
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos condutores
– Normatização
• NBR 5118 (alumínio)
• NBR 6756, NBR 7272, NBR 7397, NBR 7398, NBR 7400 (zinco)
• NBR 6242 (Substituída por ABNT NBR NM IEC 60811-1-1:2001)
– Ensaios de tipo
• Ensaio de tensão-deformação do condutor
• Ensaio para determinação dos coeficientes de dilatação linear
• Ensaio de ruptura do cabo completo
– Ensaios de recebimento
• Inspeção visual
• Verificação da embalagem e do acondicionamento do cabo
• Ensaio de resistividade e condutividade dos fios do material
• Ensaio de limite de resistência a tração dos fios do material
• Ensaio de alongamento a ruptura dos fios do material
• Ensaio de tensão a 1% de alongamento sob carga dos fios de 
aço
• Ensaio de enrolamento dos fios do material
• Ensaio de revestimento de zinco (zincagem)
Tipo → realizados apenas 
em um dos equipamentos 
comprados, ou tipo 
semelhantes ao comprado, 
a fim de se verificar uma 
determinada característica 
de projeto do equipamento
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Efeito Corona
– Descargas que se formam na superfície do condutor 
quando a intensidade do campo elétrico ultrapassa o 
limite de isolação do ar 
https://www.youtube.com/watch?v=qMZNKUUX4WI
– Principais consequências 
• Emissão de luz 
• Ruído audível 
• Ruído de radio (interferência em circuitos de comunicação) 
• Vibração do condutor 
• Liberação de ozônio 
• Aumento das perdas de potência (deve ser suprida pela 
fonte)
https://www.youtube.com/watch?v=qMZNKUUX4WI
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Efeito Corona
– Ionização do ar em torno dos condutores devido ao 
campo elétrico dos mesmos 
• Os elétrons livres próximos à superfície do condutor ganham 
energia do campo elétrico, suficiente para sua aceleração
• Munidos de energia cinética, os elétrons chocam-se com os 
átomos de oxigênio, nitrogênio e outros gases presentes, 
dando-lhes essa energia que faz os átomos mudarem para 
um estado mais elevado → ionização por impacto 
• Os átomos para voltarem à sua condição original, cedem 
energia em forma de calor, luz, energia acústica, radiações 
eletromagnéticas
– A tensão crítica pela qual se inicia o efeito corona é 
chamada tensão crítica de corona
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos para-raios
– Proteção dos condutores fases contra surtos 
atmosféricos 
– Tipos de cabos para-raios 
• Multi-aterrados: aterrados em todas as estruturas 
• Isolados: denominados para-raios energizados, sendo 
usados também para comunicação entre subestações
– Seus isoladores possuem baixa tensão disruptiva, o que 
mantém a prioridade de para-raios em presença de descarga 
atmosférica 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos para-raios
– Material: aço galvanizado 
• HS (High Strength) → Alta resistência mecânica 
• EHS (Extra High Strength)→ Extra Alta resistência mecânica 
• OPGW (Optical Ground Wire) → Cabo Óptico de Guarda 
(Terra)
– Compostos de fios de cabos de aço encordoados 
• Alumowild: fios de aço encordoado revestidos por uma capa 
de alumínio 
• ACSR: somente na formação do cabo 12/7 (12 fios de 
alumínio e 7 fios de aço) 
– Alta resistência mecânica
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos para-raios
– Usualmente, as linhas de transmissão do setor elétrico brasileiro são 
dotadas de dois cabos para-raios de aço do tipo EHS
– Contudo, o recente desenvolvimento da tecnologia de fibras óticas 
vem motivando a substituição de um dos cabos EHS por cabos OPGW 
• Cabos OPGW nada mais são que cabos para-raios dotados de uma alma com diversas 
fibras óticas
– No caso de dois cabos para-raios EHS, é comum que eles sejam 
seccionados, em outras palavras, aterrados apenas em alguns trechos 
do circuito, minimizando as perdas por correntes induzidas
– Já no caso dos cabos OPGW, faz-se necessário aterrá-los em todas as 
torres, minimizando as tensões induzidas e criando diversos 
“caminhos” para a circulação de correntes induzidas
– No caso de cabos para-raios seccionados, os mesmos são isolados, nas 
torres, através de isoladores poliméricos (tipicamente isoladores de 
34,5kV para sistemas de até 500kV) ou através de centelhadores.
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos para-raios
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Cabos contrapeso (eletrodos horizontais)
– Escoam cargas elétricas oriundas de descargas atmosféricas, 
indução da linha e da própria linha em caso de uma ruptura da 
cadeia de isoladores ou de um rompimento do cabo condutor
– Constituídos por cabos de aço ou fitas metálicas enterrados em 
média de 50 a 70 cm, longitudinalmente ao longo da faixa no 
alinhamento das torres, e acoplados às mesmas por conectores
Aterramento de estrutura 
de LTs em área rural (cabos 
contrapesos em disposição 
radial)
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Isoladores
– Função de suporte dos cabos nas estruturas e de 
isolação elétrica
• Devem resistir tanto a solicitações mecânicas quanto 
elétricas 
– Deve ainda ser capaz de 
• Fazer o máximo uso do poder isolante do meio que o 
envolve a fim de assegurar isolamento adequado
– A falha de um isolador pode ocorrer tanto no interior do material 
(perfuração) ou pelo ar que o envolve (descarga atmosférica) 
• Não produzir rádio interferência 
– Em geral, causada nos isoladores por minúsculos pontos de 
disrupção elétrica para o ar → Efeito Corona
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Isoladores
– As solicitações de natureza elétrica a que um isolador 
deve resistir são as tensões mais elevadas que podem 
ocorrer nas linhas
• Tensão normal e sobretensões em frequência industrial
• Surtos de sobretensão de manobra → curta duração, 
podendo, no entanto, atingir níveis de 3 a 5 vezes a tensão 
normal entre fase e terra 
• Sobretensões de origem atmosférica → intensidades muito 
elevadas e variadas 
– Fabricados em vidro temperado, porcelana ou resina 
sintética
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Isoladores
– Função principal 
• Fixar e isolar os cabos às estruturas 
– Ferragens em aço galvanizado 
• Solicitações elétricas 
– Tensão nominal 
– Sobretensão (manobra e descarga atmosférica) 
– Solicitações mecânicas 
• Forças verticais 
• Forças horizontais 
– Solicitações Ambientais 
• Poluição 
– Tipos mais utilizados 
• Pino: até 69 kV 
• Disco: formam as cadeias de isoladores (suspensão e ancoragem) 
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Isoladores
– Tipos de isoladores
Isoladores de pino Isoladores de disco
Isolador de 500 kV
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Cadeias de fixação do cabo condutor
• Função de sustentação e isolação (por meio dos 
isoladores) do cabo condutor com a torre
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Amortecedores
• Função de eliminar as vibrações eólicas e de rotação 
que podem ocasionar a destruição da linha
1. Corpo e garra
2. Parafuso, arruela plana e de pressão
3. Peso maior
4. Peso menor
5. Mensageiro
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Amortecedores 
• Usa-se em circuitos múltiplos anéis separadores como 
amortecedores a cada 50 m.
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Espaçadores
• Função de separação dos cabos múltiplos de cada fase; 
podem ser simples (função de separar) ou espaçador-
amortecedor
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Anel equalizador ou anti-Corona
• Função de aumentar a capacitância entre as peças 
metálicas dos isoladores e condutores, melhorando a 
distribuição de potencial nos isoladores da cadeia
Aspectos Mecânicos das 
Linhas de Transmissão
• Ferragens e outros componentes de LTs
– Sinalizadores
• Tem por finalidade, chamar a atenção para possíveis obstáculos 
que existem na diretriz da linha
• De acordo com o Instituto Nacional de Aviação Civil, as 
esferas devem ser de uma só cor: branca, vermelha ou laranja– A cor deve ser escolhida de acordo com o contraste com o meio 
ambiente. Elas podem ser fabricadas em fibra de vidro ou resina de 
poliéster com cerca de 50 cm de diâmetro e 5 kg de peso
“A instalação é obrigatória e está 
prevista nas normas da ABNT, para o 
setor elétrico nacional, a fim de evitar 
acidentes com aviões e helicópteros”
https://www.youtube.com/watch?v=jaUa8UX
mxeQ
https://www.youtube.com/watch?v=zYxBn05tr
8Y
https://www.youtube.com/watch?v=jaUa8UXmxeQ
https://www.youtube.com/watch?v=zYxBn05tr8Y