Transformadores de Energia

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Disciplina: 
Projetos/Instalação 
Redes de Distribuição
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Transformadores
2
Transformador
• A energia elétrica produzida pelas usinas hidrelétricas
(ou qualquer outra fonte) é levada, mediante
condutores de eletricidade aos locais de consumo da
mesma.
• Para o transporte da energia até os pontos de
utilização não bastam fios e postes.
• Toda a rede de transmissão e distribuição dependem
dos transformadores que elevam e abaixam as tensões
a níveis adequados ao propósito desejado.
3
4
Transformador
• Opera segundo o princípio da indução mútua.
• Precisa de um bom acoplamento magnético.
• Transfere energia de uma bobina para outra.
• Tem a função de elevar, reduzir ou manter o 
nível de tensão elétrica.
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Transformador
• Primário é o terminal que recebe a fonte alternada de 
energia.
• Graças as técnica com que são produzidos conseguem 
atingir uma eficiência da ordem de 98 %.
• As perdas do transformador (efeito joule) são devidas 
principalmente à histerese, às correntes parasitas e as 
perdas no cobre.
• Relação de transformação: a=N1/N2
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Transformador - Perdas
• As perdas no cobre resultam da resistência dos fios de
cobre nas espiras primárias e secundárias.
• Nas perdas por histerese, a energia é transformada em
calor na reversão de polaridade magnética do núcleo
do transformador.
• As perdas por correntes parasitas ocorrem quando
uma massa de metal condutor se desloca num campo
magnético ou é sujeita a um fluxo magnético variável,
daí circulam as correntes induzidas, que produzem
calor devido às perdas na resistência do ferro.
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Transformador
8
Transformador
9
Tipos de Núcleo
Núcleo Envolvente Núcleo Envolvido
10
Tipos de Enrolamentos
Enrolamentos 
concêntricos ou 
tubulares
Enrolamento com 
bobinas alternadas 
ou de discos
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Processo de Manufatura de 
Transformador
12
Processo de Manufatura de 
Transformador
13
Processo de Manufatura de 
Transformador
14
Processo de Manufatura de 
Transformador
15
Processo de Manufatura de 
Transformador
16
Processo de Manufatura de 
Transformador
17
Processo de Manufatura de 
Transformador
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Dimensionamento
• Os transformadores devem ser dimensionados de forma a minimizar os
custos de investimentos, substituições e perdas dentro do horizonte do
projeto. Devem atender a evolução das cargas previstas, no mínimo, até o
quinto ano subsequente.
• O carregamento máximo do transformador deverá ser fixado em função
de sua impedância interna, do perfil de tensão adotado e dos limites de
aquecimento, sem prejuízo a sua vida útil.
• É recomendável ter-se um carregamento inicial de 90 % da capacidade
nominal do transformador.
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Localização dos Transformadores
• Na localização de um transformador num circuito, para a
sua instalação, serão levados em consideração os seguintes
aspectos:
– O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do
centro de carga, equilibrando os dois lados do circuito.
– O transformador deve ser colocado na frente de cargas
consideráveis e dimensionado em função das mesmas. Neste
caso se enquadram hospitais, cinemas, indústrias, edifícios de
uso coletivo ligados em baixa tensão, clínicas com aparelhos de
raio X, etc. Sendo a corrente limitada a 200 A e a potência
nominal em 76 kVA, pois acima desse valor o consumidor deve
ser ligado em alta tensão.
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Simbologia e Especificação do 
Transformador
- O símbolo do transformador deve ser tangente ao poste, para o lado da pista
de rolamento e perpendicular à linha de propriedade;
- A especificação deve ser colocada paralela à linha de propriedade, do lado do
transformador e aproximadamente a 7 mm do traçado da rede secundária.
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Transformadores Usados na 
Distribuição
• Os transformadores de 45 e 75 kVA são
utilizados para reforços e ampliações de redes
secundárias.
• Os transformadores de 112,5 kVA são utilizados
para melhoria ou reforma de redes secundárias.
• Os transformadores de 150 kVA são usados para
edifício de uso coletivo.
• Transformadores de 15 e 30 kVA são utilizados
para consumidores isolados de rede rural.
• Com base na potência nominal do
transformador é que determina-se as bitolas do
circuito secundário
22
Exemplo
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Transformador kVA Tronco 1º Ramal 2º Ramal
45 3x20(20) 3x02(02) 3x02(02)
75 e 112,5 3x40(40) 3x20(20) 3x02(02)
Dimensionamento do Poste em 
Função do Transformador
• De acordo com a potência do transformador é
que se determina o poste a ser utilizado.
• A altura para os poste com transformador
deverá ser sempre de 12 m.
• É comum utilizar o poste B/600 kgf/12 m, pois
já está prevendo ampliações.
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Potência do Transformador Tipo do poste
15, 30 e 45 B/300 kgf/12 m
75, 112,5 e 150 B/600 kgf/12 m
Para-raios
25
Para-raios a Resistor não Linear
• São representados nos postes inclinados em relação
à linha de propriedade, e para o lado da pista de
rolamento.
• Dependendo da concessionária ao para-raios podem
estar fixados no tanque do transformador.
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Para-raios a Resistor não Linear
27
Para-raios de Franklin
• Em 1753 Benjamin Franklin inventou o para-raios que
tornou possível a interceptação de descargas
atmosféricas nos edifícios.
• O modelo de para-raios de Franklin propicia um
caminho seguro, para as descargas atmosféricas, até a
terra.
28
Estais
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Estais da Rede de Distribuição
• Os estais são utilizados para anular o
esforço mecânico provocado pela
tração dos cabos da rede de
distribuição em estruturas de fim de
circuito primário e/ou secundário.
• Devem ser colocados no poste sempre
no sentido oposto ao da resultante dos
esforços mecânicos dos cabos.
• Nos estais da rede de distribuição são
utilizados os cabos de aço de bitola 6 e
9 mm.
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Estai de Contraposte de Concreto
• É um tipo de estai que utiliza como contraposte um poste
duplo T do tipo B/600 kgf/5 metros.
• Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado.
• Esse tipo de estai pode segurar individualmente a rede
primária ou a rede secundária, assim como ambas a
depender do cálculo de esforços mecânicos dos cabos, já que
sua resistência está limitada no contraposte (B/600 kgf/5 m).
• A resistência do estai de contraposta depende do poste
B/600kgf/5m, que fica com a face lisa voltada para o
tensionamento do cabo de aço, suportando um esforço de
até 840 kgf (600 kgf + 40%)
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Estai de Contraposte de Concreto
32
Estai de Contraposte de Concreto
33
Estai de Contraposte de Concreto
34
Estai de Poste a Poste
• É um cabo de aço de 6 ou 9 mm e que tem a função de
transportar o esforço mecânico de um poste para o outro.
• Quando utilizado na rede secundária em em abertura de
circuito ele economiza um vão de cabos.
• Se ambos os circuitos forem de bitola 4/0 AWG (3x40(40)) o
cabo de aço do estai deve ser de 9 mm, pois o cabo de aço
de 9 mm possui resistência de 1430 kgf e a rede secundária
3x40(40) traciona 901 kgf.
• O cabo de aço de 6 mm possui resistência de
aproximadamente 715 kgf.
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Estai de Poste a Poste - Primário
36
Estai de Poste a Poste - Secundário
37
Estai de Poste a Poste - Secundário
38
Estais de Âncora 
• Utilizados somente em redes de distribuição
na região rural.
• A sua resistência nominal depende da bitola
do cabo de aço (6 ou 9 mm).
• Pode ser utilizado para segurar o primário, o
secundário ou ambos.
39
Estais de Âncora 
40
Estais de Âncora 
41
Estai de Beira de Calçada
• É um padrão pouco utilizado.
• O estai ocupa somente o espaço da calçada
para instalação.
42
Estai de Beira de Calçada
43
Iluminação Pública
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Iluminação Pública
As luminárias recebem a
energia elétrica da rede
secundária de distribuição
para iluminação de ruas,
praças, avenidas, jardins, vias,
estradas e outros logradouros
de domínio público de uso
comum e livre acesso, de
responsabilidade da prefeitura
municipal.
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Iluminação Pública Padronizada
• Na iluminação pública padronizada, as instalações
observam as normas e padrões da concessionária
local, de acordo com osníveis de iluminância e
padrões definidos pelas normas da Associação
Brasileira de Normas Técnicas – ABNT – NBR
5101.
• O ponto de entrega será na conexão da rede de
distribuição da concessionária com as instalações
elétricas de iluminação pública da prefeitura
municipal.
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Iluminação Pública Especial
A iluminação pública especial
compreende as instalações que
não estão compatíveis com os
padrões da concessionária de
energia elétrica local e/ou que
excedam os níveis de
iluminância definidos pela
mesma.
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Unidades de Iluminação
• As principais unidade utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso,
intensidade luminosa, iluminância e luminância.
• Fluxo luminoso é a quantidade de energia radiante, visível, que atravessa
determinada superfície na unidade de tempo. A unidade é o “lúmen” e o
símbolo é “lm”.
• Intensidade luminosa é o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo
sólido numa determinada direção. A unidade é “candela” e o símbolo é
“cd”.
• Iluminância é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é
o “lux” e o símbolo “lx”.
• Luminância é a intensidade luminosa por m2 de área aparente de uma
fonte de luz ou área iluminada (luz refletida). A unidade é candela por
metro quadrado e o símbolo é “cd/m2”.
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Representação da Luminária
• A representação da luminária no desenho é
feita junto aos postes, com a luminária e o relé
para o lado da pista de rolamento, e
perpendicular ao eixo da rua.
• O relé fotoelétrico comando individual é
representado junto à luminária e com
inclinação aproximada de 45o em relação ao
eixo da rua.
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Representação da Luminária
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Iluminação de uma Praça
• A iluminação de praças poderá ser do tipo 2, 3 ou 4
pétalas, sendo montada em poste de 12 a 20 metros
(poste de concreto ou de ferro), e cada pétala poderá
ter um ou duas lâmpadas.
• A ligação será com cabos de cobre com isolação em
XLPE 1000 V através de dutos e caixas de passagem
subterrâneos.
• A tomada de energia na rede secundária deve ser no
poste mais próximo possível do transformador.
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Iluminação de uma Praça
• Tipos de caixa de derivação subterrânea:
– Tipo CD-1 (50x50x50 cm): utilizada em travessia
de ruas ou na descida lateral subterrânea no
poste.
– Tipo CD-2 (40x40x40 cm): utilizada em fim de rede
subterrânea ou quando houver duas saídas de
dutos.
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Iluminação de uma Praça
• Tipos de caixa de derivação subterrânea:
53
Iluminação de uma Praça - Exemplo
Condutores Utilizados na Rede 
Subterrânea de Iluminação Pública
• São cabos de cobre com isolação em XLPE (de 0,6 a 1 kV)
bitolas de 10 a 35 mm2 e protegidos por eletrodutos de PVC
ou duto corrugado flexível.
• Alguns tipos de cabos para redes subterrâneas
(alimentação das luminárias):
– 10 mm2: bitola 10 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE
1000 V;
– 16 mm2: bitola 16 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE
1000 V;
– 25 mm2: bitola 25 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE
1000 V;
– 35 mm2: bitola 35 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE
1000 V;
55
Condutores Utilizados na Rede 
Subterrânea de Iluminação Pública
56
REDE COMPACTA PROTEGIDA
57
Rede Compacta Protegida
• Surgiram na década de 50, nos Estados
Unidos, desenvolvidas por Bill Hendrix;
• Os primeiros registros da utilização de cabos
cobertos no Brasil são do final da década de
80 pelas concessionárias CEMIG, COPEL e
Eletropaulo;
• No Brasil, as redes compactas protegidas
apresentam-se em tensões de 13,8 até 34,5
kV;
• É composta por três condutores cobertos
que são sustentados por cabos de aço (cabo
guarda) por meio de espaçadores
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Vantagens da Rede Compacta
• Aumento da confiabilidade do sistema;
• Redução no custo de manutenção (Ex.: poda de árvores);
• Menor queda de tensão;
• Aumento do número de circuitos na mesma posteação;
• Etc.
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A poda é reduzida, entretanto não é prudente 
deixar que os cabos cobertos operem em 
contato com galhos de árvores ou objetos 
aterrados.
Redes Compactas
• Camada Externa: por estar em contato com
elementos abrasivos, necessita de aditivos a fim
de maximizar a resistência à abrasão, aos raios
ultravioletas, aos cortes e aos impactos;
• Camada Intermediária: tem suas propriedades de
isolamento elétrico maximizadas;
• Camada Semicondutora: uniformiza o campo
elétrico, evitando concentrações de gradiente
devido à rebarbas ou mesmo aos tentos do cabo.
O Cabo Coberto
Compatibilidade Dielétrica
Compatibilidade Dielétrica
Modelagem de um 
isolador polimérico 
com pino 
polimérico;
Gradiente máximo 
de 1,62kV/mm.
Modelagem de um 
isolador 
polimérico com 
pino metálico;
Gradiente máximo 
de 3,44 kV/mm.
Modelagem de um 
isolador de 
porcelana com pino 
metálico;
Gradiente máximo 
de 6,85 kV/mm.
O Ensaio de Compatibilidade Dielétrica
VAR - Variador de tensão - VARIAC
TR - Transformador
IND - Sistema de indução de corrente
CB - Cabos isolados
P - Sistema de chuva artificial
1,2
1
1
1
1
TE - Terminações de cabos isolados
1,4
CT - Conexões de alumínio
S - Sistema de ancoragem
IA - Isoladores de ancoragem
A - Espaçadores (Amostras ensaiadas)
C - Cabos cobertos (Amostras ensaiadas)
1
1,2
1-6
1-3
1-3
O Ensaio de Compatibilidade Dielétrica
O Ensaio de Compatibilidade Dielétrica
• De acordo com a NBR-11873, caso um
comprador especifique um cabo com blindagem
semi-condutora, os diâmetros externos mínimos
e máximos devem ser acrescidos de duas vezes
os valor da espessura média da blindagem
semicondutora.
Semicondutora
Semicondutora - Modelagens
• A semicondutora uniformiza os gradientes de campo elétrico na
cobertura do cabo, evitando a concentração de campo elétrico
nas superfícies mais externas dos condutores de alumínio;
• A retirada da blindagem implica um aumento de aproximadamente
62% no gradientes de campo;
• Tal blindagem reduz os problemas produzidos por fagulhas ou
rebarbas de alumínio.
Semicondutora - Modelagens
• É verificado que inserindo a blindagem e
aumentado a espessura da cobertura, consegue-se
um caso ótimo do ponto de vista dos gradientes;
• É obtida a redução do valores de gradiente no
interior da cobertura, mantendo o mesmo nível no
exterior.
EFEITOS DECORRENTES DA 
PROXIMIDADE DE UM PLANO TERRA
Cabo com 
influência mínima 
de um plano 
terra.
Cabo com 
influência de um 
plano terra a 10 
cm de distância
Cabo com 
influência de um 
plano terra a 
pouco menos de 
1 cm de distância
EFEITOS DECORRENTES DA 
PROXIMIDADE DE UM PLANO TERRA
EFEITOS DECORRENTES DA 
PROXIMIDADE DE UM PLANO TERRA
EFEITOS DECORRENTES DA 
PROXIMIDADE DE UM PLANO TERRA
O Problema da Excentricidade
• De acordo com a NBR 11873 a espessura
mínima da cobertura isolante, em um ponto
qualquer de uma seção transversal, não pode
diferir do valor nominal em mais do que 0,1
mm + 10% do valor nominal;
• No entanto, ensaios de radioscopia digital
mostraram cabos com um alto grau de
excentricidade.
O Problema da Excentricidade
• A excentricidade favorece a perfuração, por
ruptura da rigidez dielétrica, no lado mais
espesso da cobertura e também o trilhamento
elétrico sobre a cobertura do cabo.
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura CA: estrutura passante, sem braço
antibalanço, quando não ocorre deflexão
horizontal na rede.
76
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura C1: estrutura passante, semelhante
a do tipo CA, acrescida de braço antibalanço,
permitindo deflexão horizontal da rede de 6o.
77
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura C2: estrutura passante, semelhante
a do tipo C1, com mensageiro fixado no poste,
permitindo deflexão máxima horizontal da
rede de 15o.
78
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura C3: estrutura de ancoragem simples,
com mensageiro fixado no poste, cabos cobertos
em configuração triangular, podendo, no caso de
equipamentos conter para-raios.
79
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura C4: estrutura de ancoragem dupla,
semelhante à estrutura C3, utilizada em
ângulos superiores a15o ou em casos de
mudança de bitola.
80
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura CS: estrutura passante, com
mensageiro fixado no poste, permitindo
deflexão máxima horizontal da rede de 45o.
81
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura D-C3: estrutura com derivação de
ancoragem, fazendo um ângulo horizontal de
45 e 90o.
82
Tipos de Estruturas para Rede 
Compacta
• Estrutura CH-AP-PR: 
estrutura com 
transformador 
autoprotegido e para-raios.
83
Acessórios de Redes Compactas
84
Braço Tipo L
Braço Tipo C
Acessórios de Redes Compactas
85
Suporte Horizontal
Estribo para Braço Tipo L
Acessórios de Redes Compactas
86
Suporte Z
Espaçador Losangular
Acessórios de Redes Compactas
87
Braço Anti-balanço
Grampo de Ancoragem Polimérico
Acessórios de Redes Compactas
88
Separador Vertical
Isolador Polimérico Tipo Pino
Acessórios de Redes Compactas
89
Laço Preformado para Cabos 
Cobertos / Isolador
Isolador Cerâmico Tipo Pilar
Acessórios de Redes Compactas
90
Anel de Amarração - Isolador 
Polimérico Tipo Pino
Isolador de Ancoragem Polimérico
Acessórios de Redes Compactas
91
Laço Preformado para 
Mensageiro
Perfil U
Acessórios de Redes Compactas
92
Cantoneira Auxiliar
Cantoneira Reta
Acessórios de Redes Compactas
93
Conector Tipo Cunha Alumínio / 
Cobertura Para Emenda e 
Conector Cunha
Luva de Emenda com Tensão a 
Compreensão / Cobertura Para 
Emenda e Conector Cunha
Representação 
da Rede 
Compacta no 
Projeto
94
DIMENSIONAMENTO DE 
CONDUTORES DE BAIXA 
TENSÃO
95
DIMENSIONAMENTO DE 
CONDUTORES DE BAIXA TENSÃO
• As bitolas dos condutores da rede secundária poderão ser dimensionadas
utilizando o cálculo que baseia-se nas demandas diurnas e noturnas dos
consumidores endereçados em cada poste, bem como, a potência nominal do
transformador de cada circuito;
• As demandas dos consumidores residenciais serão tomadas em função da
faixa de consumo mensal de cada tipo de consumidor.
• As quedas de tensão nos finais de circuito são determinadas pela
concessionária e é limitada pela ANEEL. Geralmente adota-se 3,5% para
regiões de grande densidade de carga e de 5 a 7 % para regiões de pouca
densidade de carga.
96
Determinação da Demanda
97
Para esta tabela considerar 100 % para demanda residencial noturna e
50 % para demanda residencial diurna.
Determinação da Demanda
98
Na demanda noturna deve ser acrescentada a demanda de iluminação
pública.
Exemplo de Determinação da 
Demanda
99
Num circuito secundário, determinar o valor de sua demanda
noturna, diurna e total de acordo com os valores abaixo
fornecidos:
-14 consumidores tipo M;
- 9 consumidores tipo P;
- 8 consumidores tipo G;
- 2 consumidores tipo GA;
- 19 luminárias de vapor de mercúrio de 125 W.
Exercício de Determinação da 
Demanda
100
Num circuito secundário, determinar o valor de sua demanda
noturna, diurna e total de acordo com os valores abaixo
fornecidos:
- 20 consumidores tipo M;
- 10 consumidores tipo P;
- 9 consumidores tipo G;
- 3 consumidores tipo GA;
- 22 luminárias de vapor de mercúrio de 125 W.
Cálculo de Queda de Tensão
• Para o cálculo da queda de tensão adota-se a seguinte
sequência:
1. Definir o posicionamento dos postes na planta em função da
largura da rua ou avenida.
2. Desenhar os postes na planta observando a distância dos
cruzamentos aéreos e dos vãos dos postes.
3. Endereçar as cargas dos consumidores nos postes, observando o
limite máximo de ramais de ligação por poste e a distância máxima
permitida do ramal de ligação do consumidor.
4. Somar as cargas endereçadas em cada poste, noturna e diurna
separadamente, não esquecendo de somar a demanda noturna
das luminárias. Depois, somar as cargas noturnas e diurnas de
vários postes determinando, pela maior demanda, a potência do
transformador que atenderá este circuito. 101
Cálculo de Queda de Tensão
5. Posicionar o transformador, sempre que possível, no centro das
cargas do circuito. Desenhar os cabos de BT e determinar as suas
bitolas em função da potência do transformador.
6. Antes de fazer o cálculo da queda de tensão do circuito para
confirmar ou não as bitolas estimadas no item anterior, faz-se
necessário desenhar o esquema unifilar do circuito, representando
cada poste por meio de um ponto e colocando em cada um as
demandas noturnas (N) e diurnas (D) endereçadas neste poste.
Depois, colocar letras nos pontos principais do circuito:
Transformador (início do cálculo), cruzamentos aéreos, mudança
de bitolas e finais de circuitos. Deve-se apresentar a distância dos
vãos, e os postes dos cruzamentos aéreos deverão estar mais
próximos entre si no esquema unifilar.
7. Para concluir, faz-se o cálculo da queda de tensão baseado no
diagrama unifilar do circuito.
102
Cálculo de 
Queda de 
Tensão
103
Cálculo de Queda de Tensão – Como 
Preencher a Planilha
1. Designação: corresponde ao início e ao fim do trecho do qual será calculada a queda
de tensão. Ex.: T-A.
2. hm: corresponde ao comprimento do trecho designado, em hectômetro (m/100). Ex.:
0,35 hm.
3. Distribuída (D): corresponde a carga existente entre os extremos do trecho
designado. Ex.: 0 kVA.
4. Concentrada (C): corresponde à carga existente fora do trecho designado, incluindo o
ponto. Ex.: 25 kVA.
5. Total: corresponde ao valor total da carga no trecho designado. É determinado pela
fórmula: (D/2) + C. Ex.: (0/2) + 25 = 25 kVA.
6. Condutores: corresponde à bitola dos condutores que farão a alimentação do trecho
designado. Ex.: 3X20(20).
7. kVA x hm: corresponde à multiplicação do valor da carga total (definido no item 5)
com o valor do hm (definido no item 2). Ex.: 25 x 0,35 = 8,75
104
Cálculo de Queda de Tensão – Como 
Preencher a Planilha
8. Queda unitária: coeficiente determinado em função da bitolado cabo e do fator de
potência do circuito. Os fatores de queda de tensão unitária encontram-se nas tabelas
de coeficiente de queda de tensão. Ex.: 0,1183 (coeficiente unitário para a bitola 2/0
do trecho T-A).
9. Queda parcial: corresponde à multiplicação do valor do kVA x hm (definido no item 7)
com o valor da queda unitária (definido no item 8). Ex.: 8,75 x 0,1183 = 1,035 % (é o
valor da queda parcial no ponto A).
10. Total: corresponde à soma das quedas de tensão nos trechos designados. No
exemplo, a queda de tensão total é igual a parcial (1,035% para o trecho T-A), pois
esse foi o primeiro trecho calculado, sendo necessário continuar o cálculo para
determinar as quedas de tensão nos outros trechos (A-C, A-B e A-D), e determinar as
quedas de tensão do transformador até os fins de circuito. Se fosse o trecho A-B, o
valor da queda de tensão parcial no ponto B somaria com a queda de tensão do ponto
A para se ter a queda de tensão total do ponto B. Agora se a queda de tensão no final
do circuito for maior que 5 %, ou de um valor predefinido, troca-se a bitola do trecho
para uma imediatamente superior e refaz os cálculos. Há casos em que é necessária a
troca da posição do transformador para um poste mais próximo do ponto onde
ocorreu a queda de tensão.
105
Cálculo de Queda de Tensão – Como 
Preencher a Planilha
11. Carga diurna: corresponde à soma de todas as demandas diurnas dos
consumidores. Ex.: 32,5 kVA.
12. Iluminação pública: corresponde à soma de todas as demandas das
lâmpadas de cada poste. Ex.: 0,1 x 8 = 0,8 kVA.
13. Carga noturna: corresponde à soma de todas as demandas noturnas
dos consumidores. Ex.: 40 kVA.
14. Aproveitamento diurno: é quanto do transformador está sendo
solicitado no período diurno. Ex.: 72,2 %.
15. Aproveitamento noturno: é quanto do transformador está sendo
solicitado no período noturno (somatório das cargas noturnas com a
iluminação pública). Exemplo: 90,66 %.
106
Cálculo de Queda de Tensão – Como 
Preencher a Planilha
16. Desenho do esquema unifilar do circuito.
107
Queda de Tensão
108
Exercício
109
CÁLCULOS DOS ESFORÇOS 
MECÂNICOS NOS POSTES
110
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• Para o correto dimensionamentode um poste é necessário
conhecer a sua resistência nominal, sua altura e determinar os
esforços externos que atuam nele.
• Um poste mal dimensionado poderá sofrer inclinação (sair do
prumo) por ultrapassar o limite de resistência do
engastamento, e caso o engastamento suporte esse esforço, o
poste poderá flambar (entortar) por ter excedido o seu limite
de resistência nominal.
• Para o correto dimensionamento do poste, será necessário
efetuar o cálculo dos esforços mecânicos, sendo necessário
conhecer a altura do poste que será aplicado em função da
rede aérea de distribuição, o tipo, a bitola e o número de
condutores utilizados na rede, além da profundidade do
engastamento.
111
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• O poste de seção circular, por ser simétrico, tem sua
resistência nominal igual em toda a sua periferia. Já
o poste duplo T por ter duas faces (lisa e cavada)
requer algumas técnicas quanto ao seu
posicionamento.
• Quando o poste está fora do prumo e a sua
resistência nominal suporta o tracionamento dos
cabos, pode ser necessário colocar uma escora
(pedaço de 1 m de um outro poste de concreto) na
sua base dentro do solo para aumentar sua
resistência do engastamento. Outra opção é a de
concretar a base do poste.
112
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• Existem duas situações que se deve conhecer quanto aos esforços
mecânicos na estrutura do poste:
– Momento no poste – é a força de tração (tensionamento) que os cabos
exercem no poste multiplicada pela distância do braço (primário e/ou
secundário) ao solo. M = F x d.
– Tração dos cabos – o tracionamento dado em cada cabo depende de sua
bitola, conforme as tabelas a seguir.
113
Poste de Concreto Seção Duplo T
• Para este tipo de poste, a 15 cm do topo (início da
furação para a fixação das estruturas primárias), o
fabricante garante que utilizando a:
– Face cavada o poste suporta um esforço mecânico não
superior à metade de sua resistência nominal.
– Face lisa o poste suporta um esforço mecânico até 40 %
maior que a sua resistência nominal.
114
115
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• Rede Primária: na rede primaria o esforço já se
encontra ficado a 15 cm do topo, portanto, para
saber o tensionamento da rede primária basta
multiplicar a quantidade de cabos primários pelo
seu tensionamento unitário.
Ep = esforço dos cabos da rede primária (kgf).
tcp = tensionamento dos cabos da rede primária (kgf).
O número 3 representa o número de fases do circuito.
116
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• Rede Secundária: multiplica-se a quantidade de cabos
secundários pelo seu tensionamento unitário e esse pela
distância do braço secundário, dividindo tudo pela
distância do braço primário.
Es = esforço dos cabos da rede secundária (kgf).
tcs = tensionamento dos cabos da rede secundária (kgf).
ds = distância do braço da rede secundária (m).
dp = distância do braço da rede primária (m).
O fator de multiplicação 4 representa a quantidade de cabos
117
Cálculo dos Esforços Mecânicos nos Postes
• O esforço total resultante dos cabos da rede
primária e secundária no poste é o somatório dos
esforços.
Et = esforço total dos cabos no poste (kgf).
• A resistência nominal da face utilizada do poste
deve ser superior ao esforço total.
118
Exemplo 01
119
Na abertura dos circuitos secundários, com cabos de mesma
bitola não há necessidade de efetuar os cálculos, pois a resultante
é nula. Se a abertura for com cabos 3x02(02) ou 3x20(20), o cabo
de aço do estai de poste a poste deve ser de bitola 6 mm. Se a
abertura for com cabos 3x40(40) o cabo de aço do estai de poste
a poste deve ser de 9 mm.
Exemplo 2
120
Na abertura dos circuitos secundários com bitolas diferentes,
deve-se deixar de topo o poste de maior esforço e a resistência
desse poste deve anular a diferença dos esforços mecânicos.
Exercício 01
121
Determine qual a resistência nominal necessária para o poste da
situação abaixo.
Cálculo dos Esforços Mecânicos em Postes com 
Estruturas em Ângulo
• Para efetuar o cálculo dos esforços mecânicos de
estruturas em ângulo é importante relembrar alguns
conceitos:
– Adição de vetores de mesma direção.
– Adição de vetores de direção diferentes.
122
Cálculo dos Esforços Mecânicos em Postes com 
Estruturas em Ângulo
– Decomposição de forças em componentes ortogonais
(90o)
– Para ângulos diferentes de 90o.
123
Exemplo 03
124
Cálculo de dimensionamento de estruturas em ângulo num poste
de 10,5 m, no qual devemos deixar a face lisa, que é a de maior
resistência mecânica, voltada para o lado da resultante dos
esforços mecânicos.
DESENHOS DAS REDES DE 
DISTRIBUIÇÃO
125
Desenhos das Redes de Distribuição
Nesta unidade é exposto como deve ser
representado o desenho do projeto de rede de
distribuição aérea, sua simbologia e a
localização das especificações do mesmo.
126
Exemplo
127
Exemplo
128
Simbologia – ENERGISA - PB
129
Simbologia – ENERGISA - PB
130
Simbologia – ENERGISA - PB
131
Simbologia – ENERGISA - PB
132
Simbologia – ENERGISA - PB
133
Simbologia – ENERGISA - PB
134
Simbologia – ENERGISA - PB
135
Simbologia – ENERGISA - PB
136
Simbologia – ENERGISA - PB
137
Referências Bibliográficas
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Redes Aéreas de Distribuição de Energia Elétrica - Especificação. Rio de Janeiro, 2012.
• ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 11873. Cabos Cobertos com Material
Polimérico para Redes Aéreas Compactas de Distribuição em Tensões de 13,8 kV a 34,5 kV. Rio de
Janeiro, 2003.
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Base Didáticos, 2008.
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Técnicas”. SIPASE – Seminário Internacional de Planejamento Urbano, Arborização e Sistemas
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