Estudo de Barramento de Subestações

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO 
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 
PROJETO DE FINAL DE CURSO 
 
 
 
 
 
 
BARRAMENTO DE SUBESTAÇÕES: 
UM ESTUDO DE CASO COM 
CONDUTORES RÍGIDOS 
 
 
 
por 
 
 
SUELEN HOLDER DE MORAIS E SILVA 
 
 
 
 
 
Recife, Maio de 2010
 
UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO 
ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
BARRAMENTO DE SUBESTAÇÕES: UM ESTUDO DE CASO 
COM CONDUTORES RÍGIDOS 
 
 
por 
 
 
SUELEN HOLDER DE MORAIS E SILVA 
 
 
 
 
Monografia apresentada ao curso de 
Engenharia Elétrica – modalidade Eletrotécnica 
da Universidade de Pernambuco, como parte 
dos requisitos necessários à obtenção do grau 
de Engenheira Eletricista. 
 
 
ORIENTADOR: METHODIO VAREJÃO DE GODOY, D.Sc. 
CO-ORIENTADOR: FABIO NEPOMUCENO FRAGA, M.Sc. 
 
 
Recife, Maio de 2010. 
 
 
© Suelen Holder de Morais e Silva, 2010. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho aos meus pais, 
Sidney e Cristina; a minha irmã Soraya; e 
a meu namorado Kleber, que me 
incentivaram e ajudaram nos momentos 
difíceis, com paciência e conselhos que 
foram indispensáveis ao meu 
desenvolvimento profissional e pessoal. 
 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Aos meus pais, Sidney e Cristina, pelo amor, compreensão, incentivo e 
exemplo dado por toda vida. 
A meu namorado, Kleber, por seu incentivo e apoio incondicional nos 
momentos difíceis. 
A minha irmã, Soraya, por me ajudar e apoiar durante minha caminhada. 
Ao Professor Methodio Varejão de Godoy pelo apoio e orientação para a 
realização deste trabalho, além da contribuição em minha formação acadêmica. 
Aos funcionários da Chesf - Divisão de Projeto de Subestações (DEPS) pela 
experiência profissional e conhecimento adquirido durante meu estágio na empresa, 
em especial ao meu supervisor do estágio, o engenheiro, Fabio Nepumoceno Fraga 
pela ajuda neste trabalho. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“Há conhecimento de dois tipos: sabemos 
sobre um assunto, ou sabemos onde podemos 
buscar informações sobre ele.” (Samuel 
Johnson) 
 
Resumo da Monografia apresentada ao curso de Engenharia Elétrica da Escola 
Politécnica de Pernambuco. 
 
BARRAMENTO DE SUBESTAÇÕES: UM ESTUDO DE CASO 
COM CONDUTORES RÍGIDOS 
 
Suelen Holder de Morais e Silva 
 
05/2010 
 
Orientador: Methodio Varejão de Godoy, D.Sc. 
Co-orientador: Fabio Nepomuceno Fraga, M.Sc. 
Área de Concentração: Subestações 
Palavras-chave: Dimensionamento, Barramento, Condutor rígido. 
Número de Páginas: 111. 
 
O presente trabalho apresenta um roteiro para o dimensionamento de barramentos 
de subestações com o uso de condutor rígido (tubos de alumínio ou cobre), 
destacando as principais características deste material e as considerações que 
devem ser feitas durante o projeto para a seleção do condutor que melhor se 
adéqua as forças impostas ao barramento, tais como a força do vento e forças 
devido às correntes de curto-circuito. Por não existir na literatura brasileira um 
material que reúna as informações necessárias ao projeto, serão apresentadas 
neste trabalho as etapas para tal dimensionamento. Durante o projeto, será 
estudada a influência do peso do condutor, e das forças citadas acima nas 
separações entre fase e fase-terra, já que uma menor distância implica em redução 
nas dimensões da subestação. Outro item que será verificado são os esforços 
impostos aos isoladores e as estruturas de suporte, que podem ocasionar colapso 
do barramento se não forem dimensionados corretamente. Finalizando o trabalho, 
será realizado um estudo de caso a fim de exemplificar os procedimentos que 
devem ser seguidos para o cálculo, este estudo será realizado com a ajuda de uma 
ferramenta computacional para simplificação dos cálculos, já que estes são 
demorados e repetitivos. 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
 
Figura 2.1 – Esquema de Manobra Barra Simples. .................................................. 22 
Figura 2.2 – Esquema de Manobra Barra Simples com by-pass. ............................ 23 
Figura 2.3 – Esquema de Manobra Barra Principal e transferência. ........................ 23 
Figura 2.4 – Esquema de Manobra Barra Dupla a Quatro Chaves. ......................... 24 
Figura 2.5 – Esquema de Manobra Disjuntor e Meio. .............................................. 25 
Figura 2.6 – Arranjo Físico elevado para uma Entrada de Linha no esquema de 
manobra barra principal e transferência. ................................................................... 26 
Figura 2.7 – Bay de entrada de linha de uma subestação de 230 kV com 
esquema de manobra barra dupla a quatro chaves padrão Chesf. .......................... 27 
Figura 2.8 – Altura da subestação de acordo com o tipo de condutor utilizado. ...... 28 
Figura 2.9 – Arranjo físico do esquema de manobra disjuntor e meio. .................... 29 
Figura 2.10 – Tubo de cobre e de alumínio.. ............................................................ 30 
Figura 2.11 – Efeito corona.. ..................................................................................... 32 
Figura 2.12 – Fluxo laminar do vento passando por um tubo. .................................. 33 
Figura 2.13 – Amortecimento do condutor rígido com um cabo. .............................. 34 
Figura 2.14 – Amortecimento do condutor rígido com dois cabos. ........................... 34 
Figura 2.15 – Conector para fixação do cabo dentro do condutor rígido. ................. 34 
Figura 2.16 – Condutor com as extremidades livremente apoiadas. ........................ 35 
Figura 2.17 – Condutor com uma extremidade apoiada e a outra fixa. .................... 36 
Figura 2.18 – Condutor com as extremidades fixas. ................................................ 36 
Figura 2.19 – Dois vãos (apoiado – fixo – apoiado). ................................................ 37 
Figura 2.20 – Três ou mais vãos (apoiado – fixo – fixo – apoiado). ......................... 37 
Figura 2.21 – Dois ou mais vãos com suporte simples. ........................................... 38 
Figura 2.22 – Forças aplicadas ao condutor. ............................................................ 39 
Figura 2.23 – Isopletas dos ventos. .......................................................................... 40 
Figura 2.24 – Forças impostas aos condutores pela passagem da corrente 
elétrica. ............................................................................................................... 43 
Figura 2.25 – Comportamento de uma peça metálica. ............................................. 44 
Figura 2.26 – Deformação elástica e plástica de um material. ................................. 44 
Figura 2.27 – Conector de expansão. ....................................................................... 45 
 
Figura 2.28 – Conector de sustentação/apoio. ......................................................... 45 
Figura 3.1 – Etapas para o projeto de barramento rígido horizontal. ....................... 48 
Figura 3.2 – Gradiente admissível de tensão de superfície sob condições 
padronizadas para mesma RI versus o diâmetro do condutor. ................................. 52 
Figura 3.3 – Distâncias em um sistema monofásico e um sistema trifásico. ............ 53 
Figura 3.4 – Ação do vento sobre o tubo do barramento. ........................................ 58 
Figura 3.5 – Kf versus a altura do barramento. ........................................................ 61 
Figura 3.6 – Fator Kappa. ......................................................................................... 62 
Figura 3.7 – Forças durante um curto-circuito trifásico ............................................. 63 
Figura 3.8 – Forças durante um curto-circuito bifásico .............................................63 
Figura 3.9 – Representação dos vetores das forças exercida sobre o barramento . 64 
Figura 3.10 – Fator de plasticidade (q). .................................................................... 68 
Figura 3.11 – Deflexão vertical do tubo devido ao próprio peso. Fonte:[9] .............. 69 
Figura 3.12 – Deflexão horizontal de um tubo devido a forças de curto-circuito ...... 71 
Figura 3.13 – Aproximação de condutores durante curto-circuito. Fonte: [9]. .......... 72 
Figura 3.14 – Deflexão máxima do condutor tubular devido à força dinâmica 
resultante. .................................................................................................................. 73 
Figura 3.15 – Deflexão de um tubo sobre condições de falta. .................................. 74 
Figura 3.16 – Momento fletor na base do isolador (a) e na base da estrutura (b) .... 78 
Figura 3.17 – Deflexão da estrutura de suporte do isolador. .................................... 79 
 
Figura A.1 – Fatores dinâmicos (�� e ��) versus ��� .............................................. 98 
Figura A.2 – Fator dinâmico (�� ) versus ��� ......................................................... 100 
 
Figura B.1 – ARRANJO FÍSICO – PLANTA SE 230/13,8 kV ................................. 102 
Figura B.2 – ARRANJO FÍSICO – CORTES A, B E C ........................................... 103 
Figura B.3 – ARRANJO FÍSICO – CORTES D, E, F E G ....................................... 104 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
 
Tabela 2.1 – Cabos amortecedores recomendados. ................................................ 34 
Tabela 2.2 – Valores de �	........................................................................................ 42 
Tabela 3.1 – Características dos condutores tubulares de alumínio baseado na 
norma DIN. ................................................................................................................. 50 
Tabela 3.2 – Propriedades mecânica e elétrica de várias ligas de alumino. ............ 51 
Tabela 3.3 – Pressões atmosfericas padronizadas. ................................................. 53 
Tabela 3.4 – Fatores da freqüência fundamental para várias condições de suporte 
do condutoro. ............................................................................................................. 55 
Tabela 3.5 – Valores de Kp para determinadas alturas ............................................. 59 
Tabela 3.6 – Limites de κ para vários sistemas elétricos. ......................................... 62 
Tabela 3.7 – Máximo comprimento efetivo suportado pelos isoladores para 
diversos sistemas desuporte. .................................................................................... 76 
 
 
 
 
LISTA DE ABREVIATURAS / SIGLAS 
 
 
Termo Descrição 
ABNT Associação Brasileira de Normas 
Técnicas 
AIS Air Insulated Substation Subestação Isolada a Ar 
AT Alta tensão 
ANEEL Agência Nacional de Energia 
Elétrica 
ANSI American National Standards 
Institute 
Instituto Nacional Americano de 
Padronização 
BSI British Standards Institution Instituto de Padronização Britânico 
DIN Deutsches Institut für Normung Instituto Alemão para Normatização 
EAT Extra Alta Tensão 
IEC International Electrotechnical 
Commission 
Comitê Internacional de 
Eletrotécnica 
IEEE Institute of Electrical and 
Electronics Engineers 
Instituto de Engenheiros Eletricistas 
e Eletrônicos 
GIS Gas Insulated Substation Subestação Isolada a gás 
HIS Hybrid Insulated Substation Subestações de Isolamento 
Híbrido 
NBR Norma Brasileira 
NEMA National Electrical Manufacturers 
Association 
Associação Nacional de Fabricantes 
Elétricos 
ONS Operador Nacional do Sistema 
RI Radio-influence Rádio Interferência 
SE Subestações 
SF6 Hexafluoreto de enxofre 
 
LISTA DE SÍMBOLOS 
 
 
Simbologia Descrição 
 
 Área da seção circular do condutor 
� Área projetada ou efetiva 

� Coeficiente de curvatura 

� Coeficiente de arrasto 

� Constante de pressão para uma superfície. 
��,� Distância entre os condutores durante curto-circuito 
��� Distância mínima entre fases 
� Módulo de elasticidade 
�� Gradiente médio de tensão de superfície 
�� Gradiente máximo de tensão de superfície 
�� Gradiente admissível de tensão de superfície 
��� Força devido à corrente de referência de curto-circuito 
���� Força sobre os condutores externos durante curto-circuito 
���� Força sobre o condutor central durante curto-circuito 
����� Força transmitida ao isolador devido à corrente de curto-circuito 
����� ����� � Força dinâmica transmitida ao isolador devido a curto-circuito 
com religamento automático 
����� ��� Força dinâmica transmitida ao isolador devido a curto-circuito 
sem religamento automático 
�!" Força térmica (compressão ou tração) 
�# (��)��$ Força resultante máxima imposta ao isolador 
�# (��) Força resultante imposta ao isolador 
�# Força resultante 
�#��� Força dinâmica resultante sem religamento automático 
 �#����� � Força dinâmica resultante com religamento automático 
�% Força do vento sobre o barramento 
&�� Corrente simétrica de curto-circuito 
&' Corrente nominal máxima 
 
( Momento de inércia 
)� Fator de flexibilidade da estrutura de suporte 
*! Momento fletor na base da estrutura 
*�� Momento fletor na base do isolador 
PA Peso do cabo 
PC Peso do tubo condutor 
PT Peso total do tubo 
/�0,� Estresse resultando em alongamento permanente inferior a 0,2% S1 Fator de aspectos geográficos 
SFAl Fatores de segurança mínimo T Temperatura 
5� Temperatura final 
5� Temperatura inicial Vo Velocidade básica 
8� Tensão de teste entre fase e terra 
89� Volume por unidade de comprimento do tubo 
8: Velocidade característica do vento 
8� A componente do vento característico que é perpendicular ao 
tubo 
8% Velocidade máxima de fluxo laminar do vento 
; Momento resistente a deflexão 
 
 
<9� Diâmetro externo do condutor, cm. 
� Frequência nominal do sistema 
�� Máxima frequência natural da força do vento 
�� Freqüência natural do tubo 
ℎ Distância do centro do condutor ao solo, cm 
ℎ� Distância equivalente do centro do condutor ao solo para sistema 
trifásico 
ℎ� Altura da linha de centro do tubo até a base do isolador 
ℎ> Altura da estrutura que sustenta o isolador 
�� Constante que depende da altitude do terreno 
 
�: Fator que considera a influência da rugosidade do terreno, das 
dimensões da edificação ou parte da edificação em estudo, e de 
sua altura sobre o terreno 
ℓ Comprimento do vão 
ℓ� Comprimento permitido do vão devido à deflexão 
ℓ! Comprimento efetivo do vão 
ℓ@ Comprimento do vão considerando o estresse mecânico 
ℓ� Comprimento do vão na temperatura inicial 
A Massa do condutor por unidade de comprimento 
A� Massa por unidade de comprimento do cabo amortecedor 
AB Massa total do condutor p Pressão atmosférica 
DE Pressão sobre a superfície do condutor a uma altura z 
F Fator de plasticidade 
G� � Tempo para religamento 
G�� Tempo de atuação da proteção durante curto-circuito tw Espessura do tubo 
J� Deflexão vertical permitida 
J� Real deflexão vertical do tubo 
J��� Máxima deflexão dinâmica do tubo 
J����� � Máxima deflexão dinâmica do tubo 
J���K Posições relativas do condutor z Altura sobre o solo 
 
 
M Fator de condição de contorno para condutores rígidos 
N Fator de estresse estático 
M" Coeficiente de expansão térmica linear γ Fator da frequência fundamental (natural) baseado nos tipos de 
suportes para o barramento 
P0 Permissividade do vácuo 
�>B Máximo estresse estático 
σRST O estresse dinâmico máximo sem religamento automático 
 
σRST�UVW O estresse dinâmico máximo com religamento automático 
�� Relação entre as forças dinâmicas e estáticas sobre os 
isoladores de pedestal. 
� Relação entre os estresses com e sem religamento automático 
sem sucesso. 
�X Relação entre os estresses dinâmicos e estáticos sobre os 
condutores.∆ℓ Variação do comprimento do condutor δ Fator de densidade do ar κ Fator kappa 
\ Ângulo entre a incidência do vento e o tubo em graus 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO ........................... ................................................................................ 17 
1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO ................................................................................................. 18 
1.1.1 Objetivo Pricipal ............................................................................................................ 18 
1.1.2 Objetivo secundário ...................................................................................................... 18 
1.2 METODOLOGIA UTILIZADA .................................................................................................. 18 
1.3 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA ........................................................................................... 19 
 
CAPÍTULO 2 - REFERENCIAL TEÓRICO .................... ..................................................................... 20 
2.1 ESQUEMAS DE MANOBRA ..................................................................................................... 22 
2.1.1 Barra simples ................................................................................................................ 22 
2.1.2 Barra simples com by-pass ........................................................................................... 23 
2.1.3 Barra principal e transferência ...................................................................................... 23 
2.1.4 Barra dupla .................................................................................................................... 24 
2.2 ARRANJO FÍSICO ..................................................................................................................... 25 
2.3 BARRAMENTO ......................................................................................................................... 28 
2.3.1 Condutor rígido: material e características .................................................................... 30 
2.3.2 Ampacidade .................................................................................................................. 30 
2.3.3 Efeito corona e rádio interferência ................................................................................ 31 
2.3.4 Ressonância mecânica no barramento ......................................................................... 33 
2.4 ISOLADORES, ESTRUTURAS DE SUPORTE E FERRAGENS. ............................................. 35 
2.4.1 Condutor com as extremidades apoiadas. .................................................................... 35 
2.4.2 Condutor com uma extremidade apoiada e a outra fixa ............................................... 36 
2.4.3 Condutor com as extremidades fixas (biengastada). .................................................... 36 
2.4.4 Barramento com condutor contínuo. ............................................................................. 37 
2.4.5 Juntas soldadas e acabamento ..................................................................................... 38 
2.5 FORÇAS APLICADAS AO BARRAMENTO .............................................................................. 38 
2.5.1 Peso total do condutor .................................................................................................. 39 
2.5.2 Ação do vento ............................................................................................................... 39 
2.5.3 Curto-circuito ................................................................................................................. 42 
 
CAPÍTULO 3 - DIMENSIONAMENTO DO BARRAMENTO ........... ................................................... 47 
3.1 CAPACIDADE DE CONDUÇÃO DE CORRENTE (AMPACIDADE) – TABELAS ..................... 49 
3.2 EFEITO CORONA – CÁLCULO DO GRADIENTE DE TENSÃO .............................................. 51 
3.3 VERIFICANDO A NECESSIDADE DE AMORTECIMENTO ..................................................... 54 
3.4 FORÇAS ESTÁTICAS: PESO DO TUBO E AÇÃO DO VENTO ............................................... 56 
 
3.4.1 Peso do condutor .............................................................................................................. 56 
3.4.2 Força do vento ................................................................................................................. 57 
3.5 FORÇA ELÉTRICA .................................................................................................................... 59 
3.5.1 Corrente de referência de curto circuito ............................................................................ 59 
3.5.2 Flexibilidade das estruturas de suportes ........................................................................... 60 
3.5.3 Fator kappa ....................................................................................................................... 62 
3.5.4 Pico da corrente de curto-circuito ..................................................................................... 63 
3.6 FORÇA RESULTANTE.............................................................................................................. 64 
3.7 MÁXIMO ESTRESSE ESTÁTICO IMPOSTO AO CONDUTOR ................................................ 64 
3.8 FATOR DINÂMICO .................................................................................................................... 65 
3.8.1 Fatores dinâmicos para o sistema de suportes ................................................................ 66 
3.8.2 A transição do estático para o dinâmico ........................................................................... 67 
3.9 DIMENSIONANDO O BARRAMENTO PARA ATENDER A DEFLEXÃO DO CONDUTOR 
SOBRE DIFERENTES CRITÉRIOS ................................................................................................. 69 
3.9.1 Deflexão vertical máxima devido ao próprio peso (repouso) ............................................ 69 
3.9.2 Deflexão máxima devido à força dinâmica resultante (sem religamento automático). ..... 71 
3.9.3 Deflexão máxima devido a força dinâmica resultante (com religamento automático sem 
sucesso). .................................................................................................................................... 74 
3.10 FORÇAS IMPOSTAS AOS ISOLADORES DE PEDESTAL .................................................... 75 
3.10.1 Força estática nos isoladores ......................................................................................... 75 
3.10.2 Máxima força dinâmica resultante imposta aos isoladores ............................................. 77 
3.11 MOMENTO FLETOR IMPOSTO AO SISTEMA DO BARRAMENTO ...................................... 78 
3.12 EFEITO TÉRMICO .................................................................................................................. 80 
 
CAPÍTULO 4 - ESTUDO DE CASO ........................... ........................................................................ 81 
4.1 DADOS PARA O INÍCIO DE PROJETO. ................................................................................... 81 
4.2 ESCOLHA DO TUBO PELA AMPACIDADE (SEM O EFEITO CORONA). ............................... 82 
4.3 AMORTECIMENTO ................................................................................................................... 83 
4.4 FORÇAS APLICADAS AO BARRAMENTO .............................................................................. 83 
4.4.1 Peso do condutor sobre o vão: ......................................................................................... 84 
4.4.2 Força do vento aplicada ao vão: ....................................................................................... 84 
4.4.3 Força máxima de curto-circuitoaplicada ao vão: .............................................................. 84 
4.4.4 Força resultante sobre o condutor: ................................................................................... 85 
4.4.5 Fatores para o cálculo das forças dinâmicas: ................................................................... 85 
4.4.6 Verificando o comprimento do vão em relação ao estresse na fibra do material: ............. 86 
4.4.7 Verificando o comprimento do vão para a maior deflexão vertical permitida .................... 87 
4.4.8 Recalculando os dados para o tubo de 6 in. ..................................................................... 88 
4.4.9 Deflexão máxima sobre condições dinâmicas .................................................................. 91 
4.4.10 Força resultante nos isoladores: ..................................................................................... 92 
4.4.11 Momento fletor ................................................................................................................ 93 
 
4.5 CONSIDERAÇÕES SOBRE O PROJETO ................................................................................ 93 
 
CAPÍTULO 5 - CONCLUSÃO ............................. ............................................................................... 94 
5.1 SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS ......................................................................... 95 
 
REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICA .......................... .............................................................................. 96 
 
ANEXO A – CÁLCULO DOS FATORES DINÂMICOS ( ]^, ]_E ]`) .................................................. 98 
ANEXO B – SUBESTAÇÃO DE 230KV ......................... ................................................................... 101 
ANEXO C – CARACTERÍSTICAS DO TUBO CONDUTOR (ALUMÍNO) .. ....................................... 105 
ANEXO D – RELATÓRIOS DOS TESTES DOS TUBOS ............... .................................................. 107 
 
 
 
 
 
 
17 
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO 
 
 
O desenvolvimento de um país vem acompanhado do aumento no consumo 
de energia elétrica. Este aumento de carga tem grande repercussão no sistema 
elétrico, pois é responsável pelas elevadas correntes nominais e de curto circuito 
presentes no sistema. Outra consequência deste aumento de carga é o aumento da 
malha do sistema elétrico, onde novas usinas, linhas de transmissão e subestações 
(SE) são necessárias para atender esta nova demanda no consumo. 
Nas subestações, os barramentos devem estar projetados para suportar uma 
determinada corrente nominal e de curto-circuito com valores cada vez mais 
elevados, tornando-se necessário, então, o emprego de novas soluções. Dentre as 
soluções que não são tão exploradas no país está a de utilizar o condutor rígido no 
barramento da SE. Estes condutores apresentam como uma de suas vantagens 
possibilitarem a redução das dimensões da SE, já que apresentam menores 
deflexões que o condutor flexível, permitindo uma redução na altura do barramento e 
uma menor poluição visual (ambiental). 
Apesar de o condutor rígido ser muito utilizado em boa parte do mundo, tendo 
ampla aplicação na indústria e nas subestações de transmissão e subtransmissão, 
no Brasil não existe uma ampla literatura sobre o assunto, nem normas que auxiliem 
em tal tarefa, descrevendo os procedimentos e condições mínimas de projeto para 
um dimensionamento otimizado, visando um menor custo e alto desempenho. 
Levando em consideração este crescente aumento na carga e a necessidade de 
buscar novas soluções para o problema do dimensionamento do barramento de 
subestações, buscou-se apresentar neste trabalho um roteiro em português que 
auxilie no emprego do condutor rígido. 
 
 
 
18 
1.1 OBJETIVOS DO TRABALHO 
 
 
1.1.1 Objetivo principal 
 
 
Apresentar um roteiro para o projeto de dimensionamento do barramento de 
uma subestação utilizando o condutor rígido. 
 
 
1.1.2 Objetivo secundário 
 
 
• Realizar uma revisão bibliográfica sobre o conteúdo necessário ao 
desenvolvimento do trabalho; 
• Debater as vantagens e desvantagens sobre o uso do condutor rígido; e 
• Realizar um estudo de caso para validação do roteiro apresentado, utilizando uma 
subestação de 230 kV real. 
 
 
1.2 METODOLOGIA UTILIZADA 
 
 
Para o desenvolvimento do trabalho foi realizada uma ampla pesquisa 
bibliográfica sobre os itens pertencentes ao assunto em apostilas, livros, normas, 
artigos e monografias, a fim de reunir informações relevantes ao tema. Depois de 
selecionado os conteúdos relevantes, foram apresentadas as descrições das 
principais características que influenciam o dimensionamento, bem como das 
principais forças que atuam sobre o barramento. 
Após estas descrições procurou-se mostrar as equações necessárias a 
realização do projeto e as considerações que devem ser feitas para não provocar o 
colapso da estrutura do barramento. Procurando simplificar o entendimento, 
apresentou-se, através de um estudo de caso, o dimensionamento do barramento 
19 
principal de uma subestação de 230 kV. Para a realização dos cálculos foi utilizada 
uma rotina desenvolvida no Matlab. 
 
 
1.3 ESTRUTURA DA MONOGRAFIA 
 
 
Este trabalho está organizado em 5 capítulos: 
 
No capítulo 2 estão reunidos todos os conceitos necessários ao entendimento 
do trabalho, apresentando informações sobre o condutor rígido e as forças impostas 
ao barramento. 
O capítulo 3 descreve o roteiro para o dimensionamento do barramento rígido, 
mostrando as equações e considerações que devem ser feitas para o projeto. 
Já no capítulo 4 demonstra-se e analisa-se o dimensionamento do 
barramento de uma subestação, exemplificando a teoria do capítulo 3, através de 
um estudo de caso, utilizando dados de uma Subestação de 230 kV real. 
No capítulo 5 são apresentadas as conclusões do trabalho. 
20 
CAPÍTULO 2 - REFERENCIAL TEÓRICO 
 
 
O sistema elétrico de potência, que é composto basicamente pela produção, 
transmissão e distribuição de energia, tem como objetivo fornecer energia elétrica às 
varias cargas existentes com qualidade e confiabilidade. Para que este fornecimento 
seja garantido é necessário que haja continuidade no serviço da transmissão. 
O sistema de transmissão é formado por dois principais elementos, o circuito 
(linhas, cabos, etc.) que permite a passagem da potência e as subestações que 
fazem as interconexões destes circuitos (transformando o nível de tensão se 
necessário) [1]. A transmissão tem três principais funções que são realizadas 
através de diferentes tipos de subestações [1]: 
 
• A transmissão de energia elétrica dos geradores ou outros sistemas para o centro 
de carga; 
• A interconexão que aumenta a segurança do fornecimento e permite a redução 
dos custos da geração; e 
• Fornecimento de energia elétrica para o sistema de distribuição e em alguns 
casos diretamente ao cliente que está conectado ao sistema. 
 
Mas o que é uma subestação? O comitê Internacional de Eletrotécnica (IEC - 
International Electrotechnical Commission) [2] define a subestação como sendo a 
parte do sistema de potência, concentrada em um determinado ponto, incluindo os 
terminais de linha de transmissão, distribuição, os módulos de manobra, 
encapsulamentos, podendo inclusive incluir os transformadores. Pode-se definir [3] 
então a subestação como sendo um conjunto de equipamentos usados para 
controlar, modificar, comandar, distribuir e direcionar o fluxo de energia elétrica de 
um sistema elétrico. 
Existem diferentes formas de classificar uma subestação. A primeira delas é 
com relação à função que ela desempenha, podendo ser uma SE de manobra, de 
transformação, de seccionamento, de distribuição de conversão ou de conversão de 
freqüência. Uma mesma SE pode apresentar uma ou mais das funções listadas. 
21 
Outra forma de classificá-lasé quanto ao sistema do qual a subestação faz 
parte, transmissão, distribuição ou de consumidor. Quanto ao nível de tensão 
classificamos em baixa (até 1 kV), média (entre 1 kV e 66 kV), alta (entre 69 kV e 
230 kV), extra alta (entre 231 kV e 800 kV) ou ultra alta tensão (acima de 800 kV). 
Esta classificação é realizada pelo maior nível de tensão encontrado na SE. As 
subestações podem estar ao tempo ou abrigadas, classificação quanto à instalação. 
E por fim, ela é classificada quanto ao tipo de isolamento [3]: 
 
• Subestações Isoladas a Ar (AIS – Air Insulated Substation): são subestações 
onde o meio isolante que separa as partes energizadas entre si e da terra é o ar. 
Está é a subestação de menor custo, porém o espaço utilizado é maior. 
• Subestações Isoladas a Gás (GIS – Gas Insulated Sub station): são 
subestações que apresentam um dielétrico gasoso como meio isolante, no caso o 
hexafluoreto de enxofre (SF6). São denominadas de subestações blindadas, pois, 
os barramentos e equipamentos possuem envoltório de alumínio e um gás 
preenchendo os espaços entre a tubulação e os componentes energizados. É 
indicada para instalações em regiões com elevados custos de terreno ou onde a 
questão espaço é determinante, por suas características particulares de 
encapsulamento e reduzidas dimensões. São também indicadas onde às 
condições ambientais são severas (salinidade, poluição, alto índice de 
interferência eletromagnética, etc.). No entanto, possui um elevado custo. 
• Subestações com Isolamento Híbrido – HIS (Hybrid In sulated Substation): 
são subestações que tem o ar e o gás como meio isolante em pontos específicos, 
a fim de reduzir a área ocupada. Apresentam um menor custo que as blindadas. 
 
No projeto de uma subestação é necessário definir o tipo de isolação que será 
usada, pois esta escolha está relacionada com o espaço físico necessário e custo da 
construção. Outro fator importante para o projeto é o arranjo físico da subestação, o 
seu layout, ou seja, as formas de se conectarem entre si, linhas, transformadores e 
cargas de uma subestação. Antes de mostrar os tipos de arranjo físico e suas 
considerações é necessário apresentar os esquemas de manobra mais utilizados. 
 
 
 
22 
2.1 ESQUEMAS DE MANOBRA 
 
 
O esquema de manobra de uma subestação apresenta o arranjo elétrico e 
físico dos equipamentos de manobra e do barramento. Denomina-se arranjo [3] a 
configuração dos equipamentos eletromecânicos que constituem um pátio 
pertencente a um mesmo nível de tensão, de tal forma que sua operação permita 
dar à subestação diferentes graus de confiabilidade, segurança ou flexibilidade de 
manobra, transformação e distribuição de energia. Os esquemas de manobras mais 
utilizados em Alta Tensão (AT) e Extra Alta Tensão (EAT) são: 
 
 
2.1.1 Barra simples 
 
 
O esquema de barra simples, representado na figura 2.1, possui apenas um 
barramento ao qual se conectam os circuitos por meio de um disjuntor. É econômico, 
simples e fácil de proteger, ocupa pouco espaço e não apresenta muitas 
possibilidades de operação incorreta. No entanto, quando há necessidade de 
manutenção ou reparo na barra, ou de manutenção no disjuntor é preciso 
interromper o fornecimento de energia. Logo, este esquema não apresenta 
confiabilidade, segurança e flexibilidade. 
 
 
Figura 2.1 – Esquema de Manobra Barra Simples. Fonte: [3] 
 
 
 
23 
2.1.2 Barra simples com by-pass 
 
 
O arranjo barra simples com by-pass difere do esquema anterior por possuir 
uma chave seccionadora (by-pass) que permite a manutenção no disjuntor sem 
interromper o fornecimento de energia. Este esquema está representado na figura 
2.2. 
 
Figura 2.2 – Esquema de Manobra Barra Simples com by-pass. Fonte: [3] 
 
 
2.1.3 Barra principal e transferência 
 
 
Neste esquema, representado na figura 2.3, utilizam-se duas barras e um 
disjuntor reserva. As linhas são normalmente ligadas à barra de operação (principal) 
e, em caso de manutenção no disjuntor, à barra de transferência. A efetividade do 
arranjo requer a instalação de um disjuntor especial, o disjuntor de transferência, que 
é utilizado como reserva para qualquer disjuntor que esteja fora de operação. Com 
esta configuração não teremos a interrupção de energia em nenhum bay em caso de 
manutenção no disjuntor. Entende-se por bay [3] o conjunto de equipamentos e o 
espaço ocupado por eles. 
 
Figura 2.3 – Esquema de Manobra Barra Principal e transferência. Fonte: [3] 
24 
2.1.4 Barra dupla 
 
 
O arranjo de barra dupla é uma evolução do arranjo barra principal e 
transferência, onde os circuitos são divididos entre as duas barras. Possui uma 
maior flexibilidade e maior segurança quanto às falhas nas barras que o arranjo 
anterior, pois como a carga está dividida, mesmo que ocorra uma falha em uma das 
barras, parte da subestação continuará operando. No projeto é necessário 
considerar que as barras devem ter a mesma capacidade e, por sua vez, a 
capacidade total da subestação [3]. Os esquemas apresentados a seguir são os 
arranjos recomendados pelos Procedimentos de Rede do Operador Nacional do 
Sistema Elétrico (ONS) para a rede básica (acima de 230 kV). 
 
 
2.1.4.1 Barra dupla a quatro chaves 
 
 
Este é o arranjo utilizado para os barramentos de 230 KV. O esquema de 
barra dupla a quatro chaves está ilustrado na figura 2.4. 
 
 
Figura 2.4 – Esquema de Manobra Barra Dupla a Quatro Chaves. Fonte: [3] 
 
 
 
 
 
 
 
25 
2.1.4.2 Disjuntor e meio 
 
 
Neste arranjo (figura 2.5), para cada entrada e saída temos um disjuntor e 
meio. Este arranjo é mais utilizado no Brasil, nos sistemas de 500 e 765KV, por 
apresentar alta confiabilidade. 
 
Figura 2.5 – Esquema de Manobra Disjuntor e Meio. Fonte: [3] 
 
 
2.2 ARRANJO FÍSICO 
 
 
O arranjo físico [3] é a disposição física dos equipamentos em uma 
instalação, segundo esquema de manobra pré-determinado e respeitando as 
distâncias elétricas e de projeto definidas anteriormente. A diferença presente nos 
arranjos se dá, principalmente, ao uso de diversos tipos de chaves seccionadoras, 
aos barramentos, à disponibilidade de área a ser construída e às facilidades de 
manutenção. Para a seleção do arranjo físico é necessária avaliação de alguns 
aspectos, tais como: 
 
• Definição do arranjo elétrico (esquema de manobra) 
• Escolha dos equipamentos: os equipamentos de alta tensão, em especial, as 
seccionadoras, são quem definem as disposições físicas da subestação; 
• Distâncias mínimas de segurança: são determinadas de acordo com o nível de 
tensão e nível de isolamento, assim como as condições atmosféricas da área 
26 
onde será construída a subestação. Quanto maior o nível de tensão e o 
isolamento, maior será a distância entre fases e entre fase e terra; 
• Área disponível para construção 
• Custos: é necessário fazer comparação de custo de diferentes arranjos físicos 
para o mesmo arranjo elétrico, assim como deve ser levado em consideração o 
custo do terreno que será utilizado para a construção da subestação. 
• Facilidade para a manutenção: os arranjos físicos mais altos apresentam maior 
dificuldade para manutenção por trabalharem com dois níveis de barras (figura 
2.6). Para executar a manutenção em uma das barras é necessário desligar a 
outra, perdendo a flexibilidade da barra dupla. 
 
Figura 2.6 – Arranjo Físico elevado para uma Entrada de Linha no esquema de manobra barra 
principal e transferência. Fonte: [3] 
 
• Facilidade para expansão 
• Padrões da concessionária: o padrão utilizado pelas concessionárias na maioria 
de suas subestações, também é um fator importante para a escolha do tipo de 
arranjo que será utilizado em cada uma. 
• Impacto Ambiental: a estética de um arranjo físico é considerada impacto 
ambiental. Quanto menos níveis de conexão são projetados e mais baixos são os 
níveis das barras, melhor é a aparência de umasubestação. 
 
Realizada a análise dos aspectos citados, é necessário fazer a distribuição 
dos equipamentos pertencentes ao bay. A figura 2.7 ilustra um bay de uma 
subestação de 230 kV com o esquema de manobra de barra dupla a quatro chaves. 
27 
Nela estão indicadas as distâncias de projeto, assim como todos os equipamentos 
pertencentes a ele. 
 
Figura 2.7 – Bay de entrada de linha de uma subestação de 230 kV com esquema de manobra barra 
dupla a quatro chaves padrão Chesf. Fonte: [3] 
 
28 
2.3 BARRAMENTO 
 
 
O barramento é um componente importante da subestação, pois ele é 
responsável por fazer a interligação dos circuitos que entram na subestação 
(barramento principal), assim como a interligação dos equipamentos pertencentes a 
este circuito. Sua estrutura deve ser cuidadosamente projeta para suportar os 
máximos esforços que podem ser impostos ao condutor e aos seus suportes devido 
às correntes de curto-circuito e aos ventos fortes. 
Os condutores do barramento podem ser rígidos (tubos de alumínio) ou 
flexíveis (cabos). Os condutores rígidos apresentam como vantagens a simplicidade, 
fácil visualização das configurações de operação, disposição do arranjo com apenas 
dois níveis (figura 2.8), facilidade no acesso para o transformador ou pátio dos 
equipamentos para manutenção, facilidade no uso de chaves pantográficas ou semi-
pantográficas, facilidade de ampliação da subestação, facilidade na verificação dos 
efeitos das forças eletrodinâmicas, rápida construção e pouca área de aterramento 
para a instalação. 
 
Figura 2.8 – Altura da subestação de acordo com o tipo de condutor utilizado. Fonte [1] 
 
29 
Algumas desvantagens são encontradas na dificuldade temporária para by-
pass dos disjuntores em ambos os lados da subestação, na possibilidade de 
ressonância mecânica entre a estrutura de tubo e a frequência de rajada de vento 
(que pode ser evitada utilizando cabos amortecedores) e a dificuldade para 
viabilidade dos tubos e dos suportes dos materiais em alguns países. Para níveis de 
tensão inferior a 500 kV a aplicação de condutores rígidos nos dá uma solução 
simples e econômica, contudo pra tensão superior a essa, o uso de condutores 
rígidos se torna uma solução de difícil montagem. 
Os condutores flexíveis, por sua vez, apresentam como vantagens o uso dos 
mesmos materiais empregados em linhas aéreas e o uso de condutores múltiplos 
com diâmetro apropriado para reduzir o efeito corona nas extremidades em 
subestações de EAT. No entanto, apresentam arranjos complexos pra esquemas 
simples, dificuldade de verificação da resistência das forças eletrodinâmicas, 
utilização de barramentos superpostos, considerável impacto ambiental devido aos 
três níveis de condutores na subestação, custo de construção considerável, 
dificuldade de empregar chaves pantográficas e semi-pantográficas e dificuldade na 
ampliação da subestação. 
A escolha da melhor solução é influenciada pela viabilidade de materiais no 
país e pela experiência de diferentes companhias. No Brasil, há uma preferência no 
uso do condutor flexível, mas encontramos em algumas subestações o condutor 
rígido sendo utilizado. É comum em um projeto o uso dos dois tipos de condutores, 
onde várias combinações podem ser realizadas. Uma delas é o uso do condutor 
rígido no barramento principal e na interligação dos equipamentos, e o flexível nas 
conexões entre os equipamentos e a linha que entra na SE. A figura 2.9 ilustra esta 
situação. 
 
Figura 2.9 – Arranjo físico do esquema de manobra disjuntor e meio. Fonte: [4] 
 
 
 
 
30 
2.3.1 Condutor rígido: material e características 
 
 
Na fabricação do condutor rígido utiliza-se o cobre ou as ligas de alumínio. 
Dentre estes dois materiais o alumínio é o material mais empregado, em AT e EAT, 
por apresentar menor peso que o cobre e necessitar de pouca manutenção. 
Apresenta ainda, uma maior resistência à corrosão e uma maior temperatura de 
operação. O formato utilizado nas subestações está apresentado na figura 2.10. A 
preferência por um tubo oco de seção circular deve-se ao efeito pelicular (skin) e ao 
efeito corona. 
 
 
Figura 2.10 – Tubo de cobre e de alumínio. Fonte: Informativo da ALCOMET. 
 
Em comparação a outros formatos, o tubular apresenta uma melhor 
distribuição da corrente, porém possui uma área de superfície menor para 
dissipação de calor. No projeto do barramento tubular estas duas características 
devem ser balanceadas. 
 
 
2.3.2 Ampacidade 
 
 
A ampacidade é a capacidade de condução de corrente do condutor. Esta 
capacidade é normalmente determinada pela máxima temperatura em que o 
condutor é permitido operar. A resistividade dos metais condutores varia com a 
temperatura, assim, a elevação de temperatura provoca um aumento na resistência 
dos condutores e provoca o aumento das perdas por efeito Joule. Num barramento a 
31 
capacidade de condução de corrente será dada pelo equilíbrio entre o calor gerado 
pelas perdas e o calor dissipado por irradiação. 
A temperatura máxima de operação contínua [5] em barras de cobre e de 
ligas de alumino é de 90°C sem perda considerada da resistência mecânica. Em 
condições de emergência podem ser operadas a 100°C. No entanto, o tubo de cobre 
pode sofrer excessiva oxidação se operado acima de 80°C. 
A seção reta do condutor tem uma grande importância na ampacidade do 
barramento, principalmente no caso de corrente alternada. Devido ao efeito pelicular 
(skin) a densidade de corrente não é uniforme ao longo do condutor, mas se 
concentra principalmente na periferia. Dessa forma o material condutor na parte 
central não é tão efetivo quanto o material da periferia. Daí a vantagem de utilizar 
condutores ocos ou tubulares e perfis, posto que esses tenham o material condutor 
colocado na região onde a sua utilização é mais efetiva. A preferência está no uso 
dos tubulares de seção circular, já que os perfis apresentam pontas que intensificam 
o efeito corona no condutor. 
 
 
2.3.3 Efeito corona e rádio interferência 
 
 
O efeito corona aparece na superfície das ferragens, dos isoladores e dos 
condutores, quando o valor do gradiente de potencial aí existente excede o valor do 
gradiente crítico disruptivo do ar. Quando dois eletrodos, imersos no ar, possuem 
uma diferença de tensão e esta diferença é aumentada progressivamente, verifica-
se a ionização do ar, ou seja, quando o campo é forte o suficiente é iniciada a 
formação de partículas carregadas, através de choques entre os elétrons livres que 
existem na atmosfera. 
Aumentando-se mais a tensão aplicada, ocorre o efeito corona, ou seja, 
quando o campo em torno do eletrodo de menor raio de curvatura se torna maior 
que um determinado valor crítico, tem inicio as descargas nas primeiras camadas de 
ar próximas do eletrodo [6]. O efeito corona é observado melhor no escuro, quando 
nota-se a formação de um eflúvio luminoso (figura 2.11), acompanhado de um ruído 
sibilante e de desprendimento de ozônio. 
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
denomina
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
respons
te
apresente efeito corona durante tempo bom em 
operação
em 
do condutor 
determinar o gradiente
fatore
• 
• 
• 
• 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
denomina
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
respons
tensão.
apresente efeito corona durante tempo bom em 
operação
em condições de 
do condutor 
determinar o gradiente
fatore
 Diâmetro do condutor ou forma;
 Distância para a terra;
 Dist
 Voltagem aplicada. 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibraçõesemitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
denomina
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
respons
nsão.
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
operação
condições de 
Para uma operação sem corona, o gradiente
do condutor 
determinar o gradiente
fatores básicos: 
 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
Distâ
Voltagem aplicada. 
 
Tubo com 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
denomina
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
responsável pelo projeto saiba que a rá
nsão. 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
operação
condições de 
Para uma operação sem corona, o gradiente
do condutor 
determinar o gradiente
s básicos: 
 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ância entre fase;
Voltagem aplicada. 
 
Tubo com 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
denomina-se Rádio I
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
operação, m
condições de 
Para uma operação sem corona, o gradiente
do condutor 
determinar o gradiente
s básicos: 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase;
Voltagem aplicada. 
Tubo com 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
se Rádio I
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
mas 
condições de 
Para uma operação sem corona, o gradiente
do condutor d
determinar o gradiente
s básicos: 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase;
Voltagem aplicada. 
Tubo com 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
se Rádio I
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
as possa ocorrer
condições de 
Para uma operação sem corona, o gradiente
do barramento (E
determinar o gradiente
s básicos: 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase;
Voltagem aplicada. 
Tubo com 
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
se Rádio I
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
possa ocorrer
condições de contaminação
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (E
determinar o gradiente
 
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase;
Voltagem aplicada. 
Tubo com seção
forma arredondada
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
se Rádio Interferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
possa ocorrer
contaminação
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (E
determinar o gradiente
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase;
Voltagem aplicada. 
seção
forma arredondada, isenta
superfície (kV/cm) [7]
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Figura 2.1
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
possa ocorrer
contaminação
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (E
determinar o gradiente máximo
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra;
ncia entre fase; 
Voltagem aplicada. 
seção circular geralmente apresenta melhor desempenho
isenta
superfície (kV/cm) [7]. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Figura 2.1
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
possa ocorrer
contaminação
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (E
máximo
Diâmetro do condutor ou forma;
Distância para a terra; 
 
circular geralmente apresenta melhor desempenho
isenta
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Figura 2.1
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
possa ocorrer
contaminação
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (E
máximo
Diâmetro do condutor ou forma;
circular geralmente apresenta melhor desempenho
isenta de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Figura 2.1
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzir
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durantetempo bom em 
possa ocorrer, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
contaminação 
Para uma operação sem corona, o gradiente
o barramento (Em
máximo 
Diâmetro do condutor ou forma;
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
Figura 2.1 1 –
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
forem da ordem de MHz produzirão rá
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
 [5]
Para uma operação sem corona, o gradiente
m) deve ser menor que 
 de tensão d
Diâmetro do condutor ou forma; 
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível d
também reduz o gradiente de superfície
– Ef
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
ão rá
de MHz produzirão o chamado tele
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
[5]. 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
de tensão d
 
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
gradiente de tensão admissível de 
também reduz o gradiente de superfície
Efeito corona
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
ão rádio
de MHz produzirão o chamado tele-
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rá
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
de tensão d
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
 superfície
também reduz o gradiente de superfície
eito corona
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
dio
-ruído
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
ável pelo projeto saiba que a rádio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
de tensão d
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
superfície
também reduz o gradiente de superfície. 
eito corona
 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
dio-ru
ruído
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
de tensão da
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
superfície
 
eito corona. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
ruído; 
ruído [6]
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
a superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
superfície
. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
do; 
[6]. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente
) deve ser menor que 
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
superfície, já que 
. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
do; e, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
apresente efeito corona durante tempo bom em tensão,
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
Para uma operação sem corona, o gradiente 
) deve ser menor que 
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
, já que 
. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
tensão,
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
 máximo
) deve ser menor que 
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
, já que 
. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
tensão,
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
máximo
) deve ser menor que o
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
, já que 
. Fonte: Brasitest.
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI).Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
tensão, altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
máximo
o admissível (E
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
, já que a ausência de rugosidade 
. Fonte: Brasitest. 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
máximo de tensão d
admissível (E
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
de pontos aguçados e protusões,
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
de tensão d
admissível (E
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
, reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
de tensão d
admissível (E
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
de tensão d
admissível (E
superfície do condutor (E
circular geralmente apresenta melhor desempenho
reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
de tensão d
admissível (E
superfície do condutor (Em
circular geralmente apresenta melhor desempenho
reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
de tensão da 
admissível (Eo). Podemos 
m) por quatro 
circular geralmente apresenta melhor desempenho
reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
Se as vibrações emitidas forem da ordem de kHz, produzirão áudio-ruí
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
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kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
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O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
 superfície 
). Podemos 
) por quatro 
circular geralmente apresenta melhor desempenho, pois sua 
reduz o gradie
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
 
ruído; se 
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferên
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
superfície 
). Podemos 
) por quatro 
, pois sua 
reduz o gradiente de 
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
do; se 
, se forem da ordem de centenas 
. A medida dessas interferências 
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
superfície 
). Podemos 
) por quatro 
, pois sua 
nte de 
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
32
do; se 
, se forem da ordem de centenas 
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nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
superfície 
). Podemos 
) por quatro 
, pois sua 
nte de 
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
32 
do; se 
, se forem da ordem de centenas 
cias 
nterferência (RI). Para projetos de barramento rígido de ate 115 
kV o efeito corona não é considerado. No entanto, é necessário que o engenheiro 
dio interferência existe em qualquer nível de 
O problema de projeto encontrado é o de selecionar um condutor que não 
altitude e temperatura de 
, de forma minimizada, em tempo úmido, chuvoso ou 
superfície 
). Podemos 
) por quatro 
, pois sua 
nte de 
. Uma superfície lisa é importante se operar próximo do 
a ausência de rugosidade 
33 
2.3.4 Ressonância mecânica 
 
 
Ressonância mecânica ou simplesmente ressonância é o fenômeno físico em 
que se registra a transferência de energia de um sistema oscilante para outro, 
quando a frequência do primeiro coincide com a frequência natural do segundo. No 
projeto devem ser considerados dois agentes que podem causar vibrações: acorrente alternada passando pelo tubo e o vento (figura 2.12). Para o barramento 
esta vibração não é desejável, pois pode causar estresse dinâmico e tensões na 
estrutura que podem vir a ocasionar fadiga no material e sua destruição. 
 
 
Figura 2.12 – Fluxo laminar do vento passando por um tubo. 
 
Segundo [8], para reduzir essas vibrações na estrutura do barramento, 
devemos diminuir as respostas à excitação aplicada ao barramento através do 
aumento de sua massa, de sua rigidez, ou de seu amortecimento. No 
dimensionamento adotamos o amortecimento como a opção mais viável. Existem 
duas formas para amortecer o tubo, a primeira é através do uso de conectores 
amortecedores (aumento dos suportes, que implica na redução do vão) e a segunda 
através de um cabo condutor. Recomenda-se o uso do mesmo material do condutor 
para evitar corrosão, no caso um cabo de Alumínio com Alma de Aço (CAA). 
Normalmente, utiliza-se apenas um cabo por tubo (figura 2.13) em tubos com 
diâmetro externo entre 80mm e 120mm. Para diâmetro maior que 120mm 
recomenda-se o uso de um cabo em cada extremidade do condutor (figura 2.14), 
com o comprimento de 2/3 do tubo [9]. O guia do Instituto de Engenheiros 
Eletricistas e Eletrônicos (IEEE - Institute of Electrical and Electronics Engineer) [5] 
recomenda que o cabo tenha de 10% a 33% do peso do tubo. 
34 
 
 
 
Figura 2.13 – Amortecimento do condutor rígido com um cabo. Fonte [9] 
 
 
 
 
Figura 2.14 – Amortecimento do condutor rígido com dois cabos. Fonte: [9] 
 
A tabela 2.1 apresenta alguns valores para o cabo de amortecimento, 
relacionando o diâmetro do tubo e o vão máximo. 
 
Tabela 2.1 – Cabos amortecedores recomendados. 
Diâmetro do tubo (mm) Vão máximo sem amortecimento (m) Cabo de alumínio (mm2) 
100 4,5 240 
120 5,5 300 
160 7,5 500 
200 9,5 625 
250 12,0 625 
 
Fonte: [10] 
 
A figura 2.15 apresenta um tipo de conector (tampão) usado na extremidade 
do tubo para fixar o cabo. Seu formato ajuda a redução do efeito corona. 
 
Figura 2.15 – Conector para fixação do cabo dentro do condutor rígido. Fonte: catálogo Yonggu. 
ℓ 
ℓ - 100 mm 
ℓ 
2 3c ℓ 
2 3c ℓ 
35 
2.4 ISOLADORES, ESTRUTURAS DE SUPORTE E FERRAGENS . 
 
 
Na construção do barramento é necessário o uso de componentes que 
permitam a isolação do condutor a terra e que suportem os esforços mecânicos 
impostos devido às correntes de curto circuito, ventos e intempéries. Tais 
componentes são denominados isoladores, que junto às estruturas de suporte 
sustentam os condutores do barramento. Estas estruturas podem ser construídas 
em concreto ou metal (aço galvanizado) e são utilizadas para dar altura aos 
condutores, aumentando a separação entre a fase e a terra. Por fim, os acessórios e 
as ferragens compõem um conjunto de dispositivos metálicos utilizados para a 
fixação dos condutores aos suportes. 
A escolha do sistema de suporte que será utilizado tem um grande impacto na 
seleção do próprio condutor, na escolha do tipo de amortecimento e na força que 
será imposta sobre os isoladores de pedestal. As três principais condições utilizadas 
(modelos fundamentais) serão definidas a seguir. 
 
 
2.4.1 Condutor com as extremidades apoiadas. 
 
 
O sistema de suporte ilustrado na figura 2.16 é usado na maioria dos casos 
onde os extremos são livremente suportados. Esta condição permite movimentos 
laterais nas pontas do tubo que, caso contrário, resultaria em um torque sobre o topo 
dos isoladores de pedestal se eles estivessem fixados. Os conectores são 
normalmente projetados de forma que permitam o movimento vertical, usualmente 
na região de ±5°, para acompanhar os pequenos desvi os nos níveis da fundação e 
pesos das estruturas de suporte. 
 
 
 
 
 
Figura 2.16 – Condutor com as extremidades livremente apoiadas. Fonte: [9] 
ℓ 
36 
2.4.2 Condutor com uma extremidade apoiada e a outr a fixa 
 
 
O sistema de suporte ilustrado na figura 2.17 só deve ser usado nos casos 
em que o comprimento do vão (ℓ), distância de um suporte a outro, é tão curta que o 
valor do torque e da força resultante por unidade de comprimento não excedam os 
valores nominais do isolador. Neste sistema um lado do tubo é fixo (engastado) 
enquanto o outro está livre para mover-se permitindo a expansão linear. Os 
conectores de fixação não permitem o movimento vertical. 
 
 
 
 
 
Figura 2.17 – Condutor com uma extremidade apoiada e a outra fixa. Fonte: [9] 
 
 
2.4.3 Condutor com as extremidades fixas (biengasta da). 
 
 
O apoio apresentado na figura 2.18 também só deve ser usado quando o vão 
(ℓ) for de tamanho reduzido. Esta configuração geralmente não deve ser aplicada em 
subestações de AT e EAT, onde longos tubos são normalmente utilizados devido às 
distâncias de projeto. No entanto, devem existir algumas aplicações nas quais 
pequenos tubos são necessários para fazer interconexões, e as forças impostas ao 
isolador de pedestal, como resultado da expansão linear, é pequena. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.18 – Condutor com as extremidades fixas. Fonte: [9] 
 
OU 
ℓ 
F F 
ℓ 
ℓ ℓ 
F S
OU 
37 
2.4.4 Barramento com condutor contínuo. 
 
 
Na prática, o barramento das subestações não é formado por um único vão, 
mas sim por uma série deles, lado a lado. Este barramento pode conter seções 
formadas por vários tubos de tamanho (ℓ) unidos por um conector de expansão, ou 
por um condutor contínuo suportado ou fixado no isolador de pedestal. 
A figura 2.19 apresenta um condutor tubular contínuo com a extensão de dois 
vãos, simplesmente suportado nas extremidades e fixo no centro. Este arranjo é 
bastante aceitável, pois a força de torção no ponto fixo F se cancela. Qualquer 
expansão linear é permitida pelas extremidades apoiada em S. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.19 – Dois vãos (apoiado – fixo – apoiado). Fonte: [9] 
 
A figura 2.20 mostra um condutor contínuo com a extensão de três ou mais 
vãos. Este arranjo deve ser empregado apenas em casos onde os dois suportes 
fixos (F) são próximos o suficiente para que as forças no tubo contínuo impostas aos 
suportes, como resultado da expansão linear, sejam baixas. 
 
 
 
 
 
 
Figura 2.20 – Três ou mais vãos (apoiado – fixo – fixo – apoiado). Fonte: [9] 
 
O arranjo apresentado na figura 2.21 é provavelmente o mais seguro dos três 
arranjos ilustrados nesta seção. Não há restrições, desde que à expansão linear e a 
força de torção estejam envolvidas. 
 
F SS
ℓ ℓ 
F SS
ℓ ℓ ℓ 
F 
38 
 
 
 
 
 
Figura 2.21 – Dois ou mais vãos com suporte simples. Fonte: [9] 
 
 
2.4.5 Juntas soldadas e acabamento 
 
 
Os maiores tubos de alumínio disponíveis no mercado, às vezes, não são 
suficientes para atender a determinado vão do barramento. Neste caso, é aceitável a 
união de dois ou mais condutores rígidos através de soldas, para que cheguem ao 
tamanho desejado. A solda do alumínio é muito usada no caso de barramentos 
tubulares. O alumínio é cortado de modo a produzir um chanfro com ângulo de 45° e 
as duas peças são limpas para remover óxido de alumínio e resíduos de óleo. A 
remoção do óxido de alumínio se faz necessária, pois o alumínio funde a uma 
temperatura mais baixa do que o óxido de alumínio, e assim, qualquer resíduo de 
óxido impedirá a penetração adequada do material fundido no processo de solda. 
Depois da limpeza, a região de solda é protegida com um jato de gás argônio e a 
solda elétrica é feita usando-se fios de liga de alumínio especiais, oferecendo um 
conjunto que é mecânica e eletricamente aceitável [11]. É muito importante, seguir 
as recomendações do fabricante do tubo com relação à haste de enchimento e as 
etapas meticulosas de soldagem. Um acúmulo do material utilizado na solda da 
ordem de 1,0 – 2,0mm melhoram significativamente a força mecânica na junção e 
não cria efeito corona, considerando que todas as pontas sejam removidas. 
 
 
2.5 FORÇAS APLICADAS AO BARRAMENTO