PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA tensao 600kva

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
Bernardo da Silva Moreira
PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA
TENSÃO DE 600 kVA
Porto Alegre
2026
Bernardo da Silva Moreira
PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA
TENSÃO DE 600 kVA
Trabalho de Conclusão de Curso de Graduação em
Engenharia Elétrica da Universidade Federal do Rio
Grande do Sul para a obtenção do título de Enge-
nheiro Eletricista.
Orientador: Prof. Dr. Igor Pasa Wiltuschnig
Porto Alegre
2026
CIP - Catalogação na Publicação
Moreira, Bernardo da Silva
 PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA SUBESTAÇÃO DE
MÉDIA TENSÃO DE 600 kVA / Bernardo da Silva Moreira.
-- 2026.
 136 f. 
 Orientador: Igor Pasa Wiltuschnig.
 Trabalho de conclusão de curso (Graduação) --
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Escola de
Engenharia, Curso de Engenharia Elétrica, Porto
Alegre, BR-RS, 2026.
 1. Subestações de energia. 2. Projeto de
instalações elétricas. 3. Sistemas de distribuição de
energia elétrica. 4. Proteção de sistemas elétricos de
potência. I. Wiltuschnig, Igor Pasa, orient. II.
Título.
Elaborada pelo Sistema de Geração Automática de Ficha Catalográfica da UFRGS com os
dados fornecidos pelo(a) autor(a).
Bernardo da Silva Moreira
PROJETO E DIMENSIONAMENTO DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA
TENSÃO DE 600 kVA
Este Trabalho de Conclusão de Curso foi julgado adequado para obtenção do Título de
”Engenheiro Eletricista” e aprovado em sua forma final pelo Curso de Graduação em
Engenharia Elétrica.
Porto Alegre, 07 de julho de 2026.
Banca Examinadora:
Prof. Dr. Igor Pasa Wiltuschnig
Doutor pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Porto Alegre, Brasil
Prof. Dr. Ben Hur Bandeira Boff
Doutor pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul - Porto Alegre, Brasil
Me. Eng. Eletricista Rafael de Vasconcelos
Mestre pela Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul - Porto Alegre, Brasil
AGRADECIMENTOS
Aos meus pais, Alessandra e Sérgio, por terem me tornado o homem que sou hoje,
por terem sempre me incentivado a seguir o caminho do estudo, por sempre me apoiarem,
por sempre me aconselharem e por sempre terem entregado todo o necessário e mais para
a minha formação acadêmica e pessoal. À minha irmã, Lara, pelos momentos de conversa
quando estava sobrecarregado e pela parceria de uma vida. À minha namorada, Eduarda,
por todo o companheirismo, amizade, cumplicidade e amor. Aos meus amigos, pelos bons
momentos compartilhados e por sempre tirarem o peso das outras responsabilidades da
vida. Aos meus colegas, Adelson e Rafael, por terem me apresentado o ambiente profissional
da engenharia elétrica e por terem me guiado no início da minha trajetória profissional. Ao
professor Igor, pelos conhecimentos transmitidos durante o curso e durante a orientação
deste trabalho e pela disponibilidade. E a todos que tiveram alguma contribuição para a
minha formação e para que este trabalho tenha sido possível.
"Science is what we have learned about how not
to fool ourselves about the way the world is."
— Richard Feynman
RESUMO
A crescente demanda por energia elétrica em empreendimentos comerciais e industriais
exige sistemas de distribuição cada vez mais seguros, eficientes e adequados às normas téc-
nicas vigentes. Nesse contexto, as subestações de energia desempenham papel fundamental
na interface entre o sistema de distribuição das concessionárias e as instalações elétricas
dos consumidores finais, permitindo a transformação de níveis de tensão, a proteção dos
equipamentos e a confiabilidade no fornecimento de energia. O presente trabalho tem como
objetivo apresentar um estudo de caso referente ao projeto elétrico de aumento de carga
de uma subestação de média tensão com potência instalada final de 600 kVA, desenvolvida
para conexão à rede de média tensão de 13,8 kV da concessionária Equatorial Energia e
atendimento a uma unidade consumidora na cidade de Porto Alegre, sendo a sua versão
final aprovada pela Equatorial. Antes da expansão, o empreendimento era atendido por
subestação abrigada de 300 kVA, com medição de energia em média tensão e proteção
geral na baixa tensão. Para a expansão, foi necessário, além do redimensionamento dos
circuitos, a readequação do padrão construtivo da proteção geral e medição de energia
da instalação. O estudo aborda os principais critérios técnicos adotados no dimensiona-
mento da instalação, desde a definição da capacidade necessária em transformadores, a
especificação dos equipamentos de proteção e manobra, o sistema de medição, aterra-
mento e a conformidade com normas técnicas aplicáveis e padrões da concessionária de
energia. O projeto resultou num aumento de 100% da capacidade nominal da subestação.
A implementação do projeto envolveu o dimensionamento de todos os equipamentos da
instalação, baseado em normas da ABNT e da concessionária, desenho técnico executivo
da subestação em CAD e desenvolvimento de estudo de seletividade. Como resultado,
busca-se demonstrar a metodologia sistemática empregada nas etapas envolvidas no desen-
volvimento de um projeto de subestação, evidenciando os critérios técnicos e normativos
que garantem a segurança, confiabilidade e eficiência da instalação elétrica, contribuindo
para a compreensão prática do processo de concepção e dimensionamento de subestações
de média tensão aplicadas a unidades consumidoras.
Palavras-chave:
aumento de carga; dimensionamento elétrico; instalações elétricas; sistemas de distribuição;
subestação de média tensão.
ABSTRACT
The growing demand for electrical energy in commercial and industrial enterprises re-
quires increasingly safe, efficient distribution systems that comply with current technical
standards. In this context, power substations play a fundamental role as the interface
between the utility’s distribution system and the end consumers’ electrical installations,
enabling voltage transformation, equipment protection, and reliability in energy supply.
This paper aims to present a case study regarding the electrical design for a load increase
of a medium-voltage substation with a final installed capacity of 600 kVA, developed
for connection to the 13.8 kV medium-voltage grid of the utility company Equatorial
Energia and serving a consumer unit in the city of Porto Alegre, with its final version
approved by Equatorial. Prior to the expansion, the facility was served by a 300 kVA
indoor substation, with medium-voltage energy metering and overall protection on the
low-voltage side. For the expansion, in addition to resizing the circuits, it was necessary to
readjust the construction standard of the overall protection and energy metering system
of the installation. The study addresses the main technical criteria adopted in the design
of the installation, ranging from the definition of the required transformer capacity, the
specification of protection and switching equipment, the metering system, grounding, and
compliance with applicable technical standards and utility company codes. The project
resulted in a 100% increase in the substation’s rated capacity. The implementation of
the project involved the sizing of all installation equipment, based on ABNT and utility
standards, executive technical CAD drawings of the substation, and the development of
a selectivity study. As a result, this paper seeks to demonstrate the systematic methodo-
logy employed in the stages involved in developing a substation project, highlighting the
technical and regulatory criteria that ensure the safety, reliability, and efficiency of the
electrical installation, thereby contributing to the practical understanding of the design
and sizing process for medium-voltage substations applied to consumer units.
Keywords:
load increase; electrical design; electrical installations; distribution systems; medium vol-
tage substation.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – Consumo de energia por classe em 2025 . . . . . . . . . . .ou trifásicas
(para terminações de cabos tripolares) e podem ser utilizadas tanto em instalações ao
tempo como abrigadas (FILHO, 2013).
Dentre os tipos construtivos, destacam-se as muflas de porcelana vitrificada e as
termocontráteis (a quente ou a frio). As últimas têm sido utilizadas com muito sucesso
em substituição às tradicionais de porcelana, pela sua simplicidade de emenda e facilidade
de execução, além da compatibilidade de preço (FILHO, 2013).
A figura 16 mostra um exemplo de muflas terminais amplamente aplicado em
sistemas de média tensão.
Figura 16 – Muflas terminais termocontráteis a frio
Fonte: MESH ENGENHARIA (2023c).
2.4.5.2 Especificação
As muflas devem atender aos requisitos da ABNT NBR 9314 (ABNT, 2006). Os
principais parâmetros de especificação são:
• Método de instalação (interno ou externo);
• Tipo construtivo;
• Número de fases (singela ou trifásica);
• Tensão de isolamento fase-terra (Uo) e fase-fase (U), em kV;
• Material dos cabos;
• e seção nominal dos cabos.
2.4.6 Condutor
2.4.6.1 Função
Os condutores são os componentes mais fundamentais em uma instalação elétrica,
sendo o meio físico utilizado para transmitir energia elétrica entre pontos distintos.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 46
Os condutores de cobre dominam praticamente o mercado nas aplicações de ins-
talações elétricas, sejam prediais, comerciais ou industriais, enquanto os condutores de
alumínio são muito mais empregados nas aplicações de redes e linhas aéreas de distribui-
ção e transmissão de energia elétrica não localizadas nas proximidades da orla marítima
(FILHO, 2013).
O dimensionamento de um condutor deve ser precedido de uma análise detalhada
das condições de sua instalação e da carga a ser suprida. Um condutor mal dimensionado,
além de implicar a operação inadequada da carga, representa um elevado risco de incêndio
para o patrimônio (FILHO, 2017).
2.4.6.2 Cabo de baixa tensão
2.4.6.2.1 Construção
Os cabos de baixa tensão podem ser de diversos tipos. Para o escopo deste trabalho,
destacam-se os unipolares, que são constituídos de um condutor (cobre ou alumínio), uma
camada isolante e uma cobertura de proteção.
Os principais materiais isolantes são o PVC (cloreto de polivinila), o EPR (etileno-
propileno) e o XLPE (polietileno reticulado), cada um com suas características químicas,
elétricas e mecânicas próprias, acarretando assim o seu emprego em condições específicas
para cada instalação (FILHO, 2017). A cobertura de proteção, também conhecida como
capa protetora, é muitas vezes de PVC, que mantém elevada resistência ao ozona, à
umidade, aos raios solares e a gases corrosivos (FILHO, 2013).
A figura 17 mostra a composição de um cabo unipolar de baixa tensão.
Figura 17 – Padrão construtivo de um cabo unipolar de baixa tensão
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025b).
O dimensionamento dos condutores de baixa tensão é realizado a partir da ABNT
NBR 5410 (ABNT, 2004), devendo satisfazer, simultaneamente, os critérios abaixo.
2.4.6.2.2 Capacidade de condução de corrente
Este critério consiste em determinar o valor da corrente máxima que percorrerá
o condutor (corrente de projeto) e, de acordo com o método de instalação do condutor
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 47
(tabela 33 da NBR 5410:2004), verificar qual a seção adequada, de acordo com o tipo de
isolação do condutor (tabelas 36 a 39 da NBR 5410).
No escopo deste trabalho, a corrente de projeto é determinada pela equação (3).
As capacidades de condução das tabelas citadas assumem circuitos individuais, com
temperatura ambiente de 30°C para linhas não enterradas e 20°C para linhas enterradas.
Caso os circuitos projetados sejam agrupados ou estejam sujeitos a temperaturas diferentes,
deve ser calculada a corrente de projeto corrigida, conforme a equação (12).
Icorrigida = IL
FCT . FCA
(12)
Onde Icorrigida é a corrente de projeto corrigida, em A, FCT é o fator de correção
por temperatura (tabelas 40 e 41 da NBR 5410:2004) e FCA é o fator de correção por
agrupamento (tabelas 42 a 45 da NBR 5410:2004). De tal forma que, quando não há
necessidade de correção, ambos os fatores são unitários e a corrente corrigida é igual à
corrente de projeto.
Ainda, para que a proteção dos condutores contra sobrecargas fique assegurada, es-
tes devem ser capazes de suportar uma corrente superior à corrente nominal do dispositivo
destinado a provê-la (ABNT, 2004).
2.4.6.2.3 Queda de tensão
Sendo definida a seção pela capacidade de condução, é necessário saber se esta
seção está apropriada para provocar uma queda de tensão dentro do intervalo estabelecido
pela NBR 5410, que são (ABNT, 2004):
• 5% para circuitos terminais (calculados a partir do ponto de entrega);
• ou 7% para circuitos alimentados por transformadores particulares (calculados
a partir do secundário do transformador).
Em circuitos trifásicos, a queda de tensão é dada pela equação (13) (FILHO, 2017).
∆VC =
√
3 . IL . L . (R.cosϕ + Xsenϕ)
10 . N . VL
(13)
Onde ∆VC é a queda de tensão, em %, IL é a corrente de projeto, em A, L é o
comprimento do circuito, em m, R é a resistência do condutor, em mΩ/m, X é a reatância
do condutor, em mΩ/m, ϕ é o ângulo do fator de potência da carga, N é o número de
condutores em paralelo por fase e VL é a tensão de linha, em V.
Ainda, o condutor deve suportar uma corrente maior do que a corrente nominal do
seu dispositivo de proteção, conforme item 2.4.10.3.2.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 48
2.4.6.2.4 Capacidade de corrente de curto-circuito
A seção do condutor deve ser capaz de resistir ao aquecimento provocado por
curtos-circuitos por um tempo maior que o tempo de atuação do dispositivo de proteção,
de forma que a temperatura limite de curto-circuito do condutor não seja excedida (ABNT,
2004). Matematicamente, a quantidade de energia térmica que passa pelo dispositivo de
proteção durante a interrupção de um curto-circuito (integral de Joule) deve ser inferior
ou igual à integral de Joule necessária para aquecer o condutor desde a temperatura
máxima para serviço contínuo até a temperatura limite de curto-circuito. Essa relação
é representada pela inequação (14). As temperaturas características dos condutores são
padronizadas na tabela 35 da NBR 5410:2004.
∫ t
0
i2dt ≤ k2S2 (14)
Onde
∫ t
0 i2dt é a integral de Joule que o dispositivo de proteção deixa passar, em
A2.s e k2S2 é a integral de Joule capaz de elevar a temperatura do condutor desde a
temperatura máxima para serviço contínuo até a temperatura de curto-circuito. O valor
de k é indicado na tabela 30 da NBR 5410:2004 e S é a seção do condutor, em mm2.
Para curtos-circuitos de qualquer duração em que a assimetria da corrente não
seja significativa e para curtos-circuitos assimétricos de duração entre 0,1 e 5 s, pode-se
reescrever (14) como (15) (ABNT, 2004):
t ≤ k2 . S2
I2 (15)
Onde t é o tempo da atuação do dispositivo de proteção, em s (obtido pelo catálogo
do dispositivo ou normalmente considerado como 0,1), e o que está a direita da desigualdade
é o tempo que o condutor suporta o curto-circuito.
2.4.6.2.5 Condutor neutro
O condutor neutro é o ponto comum às três fases em um sistema trifásico ligado
em estrela.
Se o circuito for trifásico, a corrente do neutro será composta pela soma vetorial
das correntes das fases em cada frequência (fundamental e harmônicas). A corrente fun-
damental em particular está relacionada ao desequilíbrio das cargas monofásicas ligadas
entre fases e neutro. Quanto melhor for o equilíbrio de cargas, menor será a corrente
fundamental que circulará pelo neutro. A corrente de terceira harmônica (e múltiplas)
oriundas de cargas monofásicas não lineares ligadas entre as fases e o neutro deste circuito
serão somadas no neutro de maneira escalar, devido ao sincronismo das formas de onda
nas três fases nestas frequências (GRAZIANO, 2025).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 49
Por conta disso, seu dimensionamento depende da taxa de terceira harmônica
presente no circuito (ABNT, 2004). Se a taxa de terceira harmônica for inferior a 15%,pode-se adotar uma seção de neutro reduzida em relação às fases, de acordo com a tabela
48 da NBR 5410:2004. Se essa taxa estiver entre 15 e 33%, a seção deve ser igual à das
fases e caso seja superior a 33%, deve ser maior que a seção das fases.
2.4.6.2.6 Condutor de proteção
O condutor de proteção (PE) é responsável por conduzir a corrente de falta para
o sistema de aterramento, assegurando a rápida atuação dos dispositivos de proteção
(LOPEZ, 2025).
Sua seção nominal é calculada pela equação (16) (ABNT, 2004).
SPE =
√
I2.t
k
(16)
Onde SPE é a seção nominal do condutor de proteção, em mm2, I é a corrente
presumida de falta no ponto da instalação, em A, t é o tempo de atuação do dispositivo
de proteção, em s e k é uma constante dependente do material condutor e da isolação
(tabelas 53 a 57 da NBR 5410:2004).
Alternativamente, pode-se utilizar a tabela 58 da NBR 5410:2004, que define a
seção mínima para o condutor de proteção dada a seção do condutor de fase.
2.4.6.2.7 Especificação
A especificação se dá a partir da avaliação dos critérios listados nas seções anteriores,
com as características construtivas devendo atender a normas específicas:
• Cabos com isolação em PVC: NBR 7288;
• Cabos com isolação em EPR: NBR 7286;
• Cabos com isolação em XLPE: NBR 7287.
2.4.6.3 Cabo de média tensão
2.4.6.3.1 Construção
A principal diferença de um condutor de média tensão unipolar para um de baixa
tensão é a tensão de isolamento do cabo e o seu padrão construtivo. Será tratado nesse
item sobre condutores unipolares e cobertos.
Nas instalações com tensão nominal superior a 3,6/6 kV, os cabos unipolares devem
ser do tipo a campo elétrico radial (providos de blindagens do condutor e da isolação)
(ABNT, 2021b).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 50
As blindagens de campo elétrico, também conhecidas como blindagens eletrostáti-
cas, são materiais semicondutores que envolvem o condutor elétrico e ou a sua isolação com
a finalidade de confinar o campo eletrostático (FILHO, 2013). Já a blindagem metálica
pode ser constituída de fios aplicados de forma longitudinal, de fita aplicada helicoidal-
mente, de camada concêntrica de fios e de camada concêntrica de fios combinada com
fitas. Sua função principal é confinar o campo elétrico aos limites da isolação e ao mesmo
tempo eliminar a possibilidade de choque elétrico ao se tocar na capa do cabo, desde que
a blindagem metálica esteja corretamente aterrada (FILHO, 2013).
A isolação pode suportar, em operação normal, temperaturas de até 90°C. No
entanto, são fabricados cabos com isolação mais resistente às temperaturas, podendo
operar em condições normais à temperatura de até 105°C (FILHO, 2013). Os principais
materiais usados na isolação são (FILHO, 2013): EPR, HEPR, EPR 105, XLPE e TR
XLPE, com destaque ao EPR 105, que permite temperatura de regime permanente de até
105°C. A cobertura de proteção normalmente é feita de PVC.
A figura 18 mostra a composição de um cabo unipolar de média tensão.
Figura 18 – Padrão construtivo de um cabo unipolar de média tensão
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2022a).
Já os cabos cobertos são constituídos por um condutor, normalmente de alumínio,
com cobertura de polietileno reticulado (XLPE), resistente à abrasão, à radiação solar e
principalmente ao trilhamento elétrico.
Os cabos cobertos são usados em redes de distribuição compactas. No caso da
concessionária Equatorial Energia, são condutores de alumínio, providos de duas camadas
de cobertura, sendo a camada interna de XLPE e a externa de PEAD, na cor cinza
(EQUATORIAL ENERGIA, 2025c).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 51
A figura 19 mostra a composição de um cabo coberto de média tensão.
Figura 19 – Padrão construtivo de um cabo coberto de média tensão
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025c).
2.4.6.3.2 Especificação
De forma geral, os dimensionamentos dos condutores de média tensão são realizados
a partir da ABNT NBR 14039 (ABNT, 2021b) e das normas específicas da concessionária
local, no caso deste trabalho, a NT.00002 (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
Os critérios de dimensionamento são os mesmos dos condutores de baixa tensão,
com algumas ressalvas:
• O método de instalação é definido pela tabela 25 da ABNT NBR 14039:2021;
• As capacidades de condução são definidas pelas tabelas 28 e 29 da NBR
14039:2021;
• Os fatores de correção são definidos pelas tabelas 30 a 41 da NBR 14039:2021;
• A corrente de projeto é calculada pelas equações (3) e (12);
• O cálculo da queda de tensão normalmente é omitido em circuitos de média
tensão, visto que a corrente é muito reduzida, gerando quedas muito pequenas;
• O valor da corrente de curto circuito é determinado pela equação (17) (ABNT,
2021b):
I = K . S .
√√√√1
t
. ln
(
θf + β
θi + β
)
(17)
Onde I é a corrente de curto-circuito presumida, em A, K é uma constante
dependendo do material condutor, em A.s
1
2 .mm−2, S é a seção nominal do
condutor, em mm2, t é o tempo de atuação do dispositivo de proteção, em
s, θf é a temperatura do condutor no final do curto-circuito, em °C , θi é a
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 52
temperatura do condutor no início do curto-circuito, em °C e β é o inverso do
coeficiente de temperatura da resistência a 0°C, em °C;
K e β encontram-se na tabelas 42 da NBR 14039:2021 e θf e θi, na tabela 43.
Isolando-se t na equação (17), pode-se definir o tempo limite de atuação do
dispositivo de proteção de média tensão para validar o critério de capacidade
de curto-circuito, de acordo com a equação (18);
t =
(
K . S
I
)2
. ln
(
θf + β
θi + β
)
(18)
Especificamente para esse trabalho, para o caso do ramal de conexão utiliza-se a
ABNT NBR 11873 (ABNT, 2021a) e a ET.00178 (EQUATORIAL ENERGIA, 2025c).
Seu dimensionamento é padrão no caso de subestações de média tensão, de acordo
com a figura 20.
Figura 20 – Dimensionamento de ramal de conexão/entrada aéreo em classe de tensão
primária de distribuição 15 kV, 24,2 kV 36,2 kV
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
Para o ramal de entrada, utiliza-se a ABNT NBR 7286 (ABNT, 2022a), a ABNT
NBR 6251 (ABNT, 2018b) e a ET.00202 (EQUATORIAL ENERGIA, 2022a).
2.4.6.4 Especificação geral
Cumprindo-se todos os pré requisitos descritos nas seções anteriores, um condutor,
seja ele de baixa ou média tensão pode ser especificado, no mínimo, pelos seguintes
parâmetros:
• Material do condutor (cobre ou alumínio);
• Material ds isolação (PVC, EPR, XLPE, etc);
• Material da cobertura;
• Tipo (unipolar ou multipolar);
• Tensão de isolamento;
• e seção do condutor.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 53
2.4.7 Eletroduto
2.4.7.1 Função
Os eletrodutos têm a função de realizar o caminhamento dos condutores elétricos,
fornecendo proteção mecânica, melhorando a organização e garantindo a segurança da
instalação.
De forma geral, os eletrodutos podem ser classificados como rígidos ou flexíveis. Os
rígidos proporcionam alta resistência mecânica, sendo indicados para instalações aparentes
ou embutidas que demandam proteção superior e os flexíveis são e essenciais para realizar
curvas e desvios. Dentre os rígidos, destacam-se os metálicos de aço ou alumínio e os de
PVC. Os metálicos têm uma proteção extra feita com esmalte, com zinco (galvanização) ou
com uma capa externa plástica para evitar a corrosão do material e garantir mais segurança.
Dentre os flexíveis, destacam-se os metálicos revestidos de PVC e os corrugados de PVC
e PEAD (ELECON ENGENHARIA E COMÉRCIO LTDA, 2026).
Figura 21 – Exemplos de eletrodutos
Fonte: ELECON ENGENHARIA E COMÉRCIO LTDA (2026).
2.4.7.2 Especificação
O dimensionamento dos eletrodutos deve seguir os critérios estabelecidos pela NBR
5410 para circuitos de baixa tensão e NBR 14039 para circuitos de média tensão.
O principal critério de dimensionamento é o de taxa de ocupação. Para eletrodutos
de circuitos de baixa tensão, as taxas de ocupação máximas são as seguintes (ABNT,
2004):
• 53%, no caso de um condutor;
• 31%, no caso de dois condutores;
• ou 40%, no caso de três ou mais condutores.
Já para eletrodutos para circuitosde média tensão, são (ABNT, 2021b):
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 54
• 40%, no caso de um condutor;
• ou 30%, no caso de dois ou mais condutores.
O cálculo da taxa de ocupação é dado pelo quociente entre a soma das áreas das
seções transversais dos condutores previstos, calculadas com base no diâmetro externo, e
a área útil da seção transversal do eletroduto, devendo este ser menor ou igual ao limite
estabelecido pelas normas citadas. Isto está representado na inequação (19).
Aocup,total
Aelet
≤ Tocup,max (19)
Na qual Tocup,max é a máxima taxa de ocupação do eletroduto, Aocup,total é a área
total ocupada pelos condutores, em mm2 e Aelet é a área útil do eletroduto que envolve o
circuito, também em mm2.
Considerando-se um cabo de seção transversal perfeitamente circular, a área total
ocupada pelos condutores pode ser calculada pela equação (20).
Aocup,total = Ncond . π .
(
dext
2
)2
(20)
Na qual Ncond é o número total de condutores no eletroduto e dext é o diâmetro
externo do condutor, em mm.
A área útil do eletroduto pode ser calculada pela equação (21) (FILHO, 2017).
Aelet = π
4 . [(Dext − ∆Dext) − 2 . Ep]2 (21)
Onde Dext é o diâmetro externo do eletroduto, em mm, ∆Dext é a variação do
diâmetro externo do eletroduto, em mm e Ep é a espessura da parede do eletroduto, em
mm.
Relacionando-se a inequação (19) e as equações (20) e (21) e isolando-se Dext,
encontra-se uma relação para o mínimo diâmetro externo do eletroduto, conforme a
inequação (22).
Dext ≥ dext .
√√√√ Ncond
Tocup,max
+ ∆Dext + 2Ep (22)
As características construtivas devem atender a normas específicas, como por exem-
plo:
• Eletrodutos plásticos: NBR 15465;
• Eletrodutos corrugados de PEAD: NBR 15715;
• Eletrodutos rígidos de aço zincado eletroliticamente: NBR 13057;
• Eletrodutos rígidos de aço com revestimento protetor: NBR 5624.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 55
Para este trabalho, destaca-se que, segundo a NT.00002, para a proteção de con-
dutores ao longo de paredes, postes, etc, deve ser utilizado todos os condutores devem
ser protegidos ao longo de paredes, postes etc, por meio de eletroduto rígido metálico
com zincagem por imersão a quente, para energia não medida (antes do medidor), com
diâmetro interno mínimo de 100 mm (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f). Ainda, consta
que, para circuitos em trechos enterrados, os dutos devem ser de PVC rígido ou PEAD
corrugados e identificados e protegidos para que não sejam danificados por ocasião de
escavações e passagem de carga sobre a superfície do terreno.
Com base nesta seção, pode-se especificar um eletroduto com os seguintes parâme-
tros:
• Material;
• e diâmetro, em mm.
2.4.8 Cubículo blindado de média tensão
2.4.8.1 Função
Um cubículo blindado é um tipo de painel elétrico, o qual genericamente compreende
um conjunto de dispositivos de manobra associados a equipamentos de proteção, comando,
medição e controle complementados por acessórios instalados internamente a um cubículo
metálico dotado de estruturas de suporte. São constituídos por divisões metálicas internas
isolantes tendo como objetivo aumentar o nível de segurança nos trabalhos de manutenção
com o painel energizado (FILHO, 2013).
Para o escopo deste trabalho, ressaltam-se os cubículos em sistema modular, os
quais são caracterizados por construção de colunas com dimensões padronizadas e que em
cada coluna são instalados equipamentos que exercem uma única função. A imagem 22
mostra um exemplo desse sistema.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 56
Figura 22 – Exemplo de sistema com cubículos blindados modulares
Fonte: Adaptado de FILHO (2013).
2.4.8.2 Especificação
A especificação deve seguir os padrões descritos nas normas NBR IEC 62271-200
(ABNT, 2025b) e NBR IEC 60529 (ABNT, 2017), e, no caso deste trabalho, também na
ET.021 (EQUATORIAL ENERGIA, 2022c). No caso da concessionária Equatorial Energia,
para aplicações em que seja utilizado cubículo com função de medição, o fornecedor deverá
ser homologado pela concessionária.
Um cubículo de MT pode ser especificado pelos seguintes parâmetros:
• Tensão nominal, em kV;
• Classe de tensão, em kV;
• Frequência nominal, em Hz;
• Corrente nominal, em A;
• e corrente suportável nominal de curta-duração, em kA.
Para o invólucro metálico, a ABNT NBR 60529 determina o grau de proteção
quanto à entrada de corpos estranhos e penetração de água pelos orifícios destinados à
ventilação ou instalação de instrumentos, pelas junções de chapas, portas, etc. O grau de
proteção é padronizado por um código composto pelas letras IP, seguidas de dois números,
que significam (FILHO, 2013):
• Primeiro algarismo:
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 57
– 0: Sem proteção;
– 1: Corpos estranhos com dimensões acima de 50 mm;
– 2: Corpos estranhos com dimensões acima de 12 mm;
– 3: Corpos estranhos com dimensões acima de 2,5 mm;
– 4: Corpos estranhos com dimensões acima de 1 mm;
– 5: Proteção contra acúmulo de poeira prejudicial ao equipamento;
– 6: Proteção contra penetração de poeira.
• Segundo algarismo:
– 0: Sem proteção;
– 1: Pingos de água na vertical;
– 2: Pingos de água até a inclinação de 15° com a vertical;
– 3: Água de chuva até a inclinação de 60° com a vertical;
– 4: Respingos em todas as direções;
– 5: Jatos de água em todas as direções;
– 6: Imersão temporária;
– 7: Imersão;
– 8: Submersão.
Os fabricantes de invólucros metálicos padronizam seus modelos para alguns tipos
de grau de proteção, sendo os mais comuns IP54, destinados a ambientes externos e IP53,
utilizados em ambientes abrigados (FILHO, 2013).
Dessa forma, a especificação do invólucro metálico do cubículo deve conter, no
mínimo, o grau de proteção.
2.4.9 Transformador de corrente
2.4.9.1 Função
Os transformadores de corrente são equipamentos que permitem aos instrumen-
tos de medição e proteção funcionar adequadamente sem que seja necessário possuírem
correntes nominais de acordo com a corrente de carga do circuito ao qual estão ligados.
Na sua forma mais simples, eles possuem um primário, geralmente de poucas espiras, e
um secundário, no qual a corrente nominal transformada é, na maioria dos casos, igual
a 5 A (FILHO, 2013). Esses instrumentos são destinados à medição de energia (os quais
são especificados e fornecidos pela concessionária) e à proteção, sensibilizando os relés de
proteção.
2.4.9.2 Tipos
Quanto aos tipos construtivos dos TC’s, destacam-se os do tipo barra, enrolado,
janela, bucha e núcleo dividido. Quanto ao tipo de isolamento, existem os TC’s de baixa,
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 58
média e alta tensão. No escopo deste trabalho, serão abordados os TC’s de proteção de
média tensão. A figura 23 mostra exemplos de transformadores de corrente.
Figura 23 – Exemplos de transformadores de corrente
Fonte: Adaptado de TAMURA BRASIL (2023b).
2.4.9.3 Especificação
Os TC’s de proteção têm como função fornecer a informação de corrente para o relé
de proteção. A normativa que estabelece os critérios de especificação de um transformador
de corrente é a ABNT NBR 6856. Com base nessa norma, os principais parâmetros de
dimensionamento são explicitados a seguir.
A relação de transformação de corrente (RTC) é a razão entre a corrente primária
e secundária do TC, expressa matematicamente pela equação (23).
RTC =
Ip,TC
Is,TC
(23)
Na qual Ip,TC e Is,TC são, respectivamente, as correntes nominais primária e
secundária do TC, em A. A mesma equação é utilizada para obter-se as correntes em um
dos enrolamentos, dada a corrente conhecida no outro.
Os TC’s também não devem saturar durante curto-circuitos e sobrecargas, forne-
cendo sinais confiáveis aos relés de proteção em condições de anormalidades (LOPEZ,
2025). Dessa forma, a ABNT NBR 6856 define um fator de sobrecorrente, que é o fator
pelo qual se deve multiplicar a corrente nominal primária do TC para se obter a máxima
corrente no circuito primário, sem que o TC sature. A NBR 6856 especifica o fator de
sobrecorrente para serviço de proteção em 20 vezes a corrente nominal. A comparação é
realizada com basena máxima corrente que pode circular no enrolamento primário do
TC, que é uma das correntes de curto-circuito do alimentador, normalmente a trifásica.
Desta forma, a inequação (24) deve ser satisfeita.
20 . Ip,TC ≥ Icc,max (24)
Na qual Icc,max é a máxima corrente de falta do sistema.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 59
Também deve ser calculada a impedância total vista pelo secundário do TC. Para
um transformador de corrente, a carga secundária representa o valor ôhmico das impedân-
cias formadas pelos diferentes aparelhos ligados a seu secundário, incluindo os condutores
de interligação. Por definição, carga secundária nominal é a impedância ligada aos termi-
nais secundários do TC, cujo valor corresponde à potência para a exatidão garantida, sob
corrente nominal. As impedâncias são obtidas dos catálogos técnicos dos fabricantes dos
equipamentos.
Dada a carga secundária e a equação (25), a norma padroniza valores de potência
e impedância nominais para a especificação dos TC’s.
ZTC = STC
Is,TC
2 (25)
Na qual ZTC é a impedância nominal do TC, em Ω e STC é a potência aparente
nominal do TC, em VA
A tensão nos terminais secundários dos transformadores de corrente está limitada
pela saturação do núcleo. Mesmo assim, é possível o surgimento de tensões elevadas
secundárias quando o primário dos TC’s é submetido a correntes muito altas ou existe
uma carga secundária acoplada de valor superior à nominal do TC.
A tensão no secundário do TC, dada a carga conectada ao seu secundário é dada
por (26).
Vs,TC = Is,TC . Zs,TC (26)
Na qual Zs,TC é a carga real ligada no secundário do instrumento, em Ω.
Já a tensão máxima no secundário (tensão de saturação) pode ser obtida em função
da carga padronizada do TC, pela equação (27) (considerando-se um fator de sobrecorrente
de 20).
Vsat,TC = 20 . ZTC . Is,TC (27)
Dessa forma, para garantir que a tensão também não sature na ocorrência de uma
falta, a inequação (28) deve ser assegurada.
Vs,TC ≤ Vsat,TC (28)
A classe de exatidão exprime nominalmente o erro esperado do transformador de
corrente, levando em conta o erro de relação de transformação e o erro de defasamento entre
as correntes primária e secundária (FILHO; MAMEDE, 2013). As classes padronizadas
pela NBR 6856 para aplicações de proteção são 5P e 10P (erros compostos de 5% e 10%,
respectivamente). A especificação sumária indica a carga em VA, seguida da classe de
exatidão e do fator limite de exatidão, por exemplo: 22,5 VA 10P15.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 60
Assegurando-se os critérios mencionados, a especificação de um transformador de
corrente deve conter, no mínimo:
• Corrente nominal primária e secundária, em A;
• Relação nominal de transformação;
• Carga nominal (vista pelo circuito secundário do TC), em VA;
• Classe de exatidão;
• Frequência nominal;
• e nível de isolamento, em kV.
2.4.10 Disjuntor
2.4.10.1 Função
Os disjuntores são equipamentos destinados à interrupção e ao restabelecimento
das correntes elétricas num determinado ponto do circuito (FILHO, 2013). Nesta seção,
serão explorados os disjuntores de média e de baixa tensão.
2.4.10.2 Disjuntor de média tensão
Os disjuntores de média tensão sempre devem ser instalados acompanhados da apli-
cação dos relés respectivos, que são os elementos responsáveis pela detecção das correntes,
tensões, potência, etc. do circuito que, após analisadas por sensores previamente ajustados,
podem enviar ou não a ordem de comando para a sua abertura. Um disjuntor instalado
sem os relés correspondentes transforma-se apenas numa excelente chave de manobra, sem
qualquer característica de proteção (FILHO, 2013).
2.4.10.2.1 Tipos
Os disjuntores de MT são principalmente classificados de acordo com o método
de extinção de arco elétrico que utilizam. Destacam-se três tipos principais: disjuntores a
óleo, a vácuo e a SF6 (FILHO, 2013).
Os disjuntores a óleo realizam a interrupção dentro de uma câmara de extinção
contendo óleo mineral, que é deslocado até o arco, provocando o seu resfriamento e
posterior extinção. São muito afetados pelo número de interrupções que efetua, visto que
o óleo mineral sofre decomposição e perda de rigidez dielétrica na presença dos arcos
elétricos e os contatos estão sujeito a desgastes que encurtam a vida desses disjuntores
em instalações que necessitam de um grande número de manobras (FILHO, 2013).
Os disjuntores a SF6 utilizam o gás hexafluoreto de enxofre, cujas propriedades
eletronegativas garantem rápida recombinação do plasma e extinção eficiente do arco,
porém possuem preço muito elevado (LOPEZ, 2025).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 61
Disjuntores a vácuo são os que utilizam a câmara de vácuo como elemento de extin-
ção do arco. A vida útil dos contatos de um disjuntor a vácuo é muito longa, sendo indicado
para instalações que requeiram um grande número de manobras. Por não possuírem meio
extintor líquido (óleo) e nem gasoso (SF6) são também indicados para atuarem em redes
elétricas que necessitam de religamento (FILHO, 2013). São amplamente utilizados, devido
à boa performance, custos razoáveis, alta durabilidade e baixa necessidade de manutenção
(LOPEZ, 2025).
A figura 24 mostra um exemplo de disjuntor amplamente encontrado em aplicações
de média tensão.
Figura 24 – Exemplo de disjuntor de média tensão a vácuo
Fonte: WEG S.A. (2026a).
2.4.10.2.2 Especificação
A especificação deve seguir os padrões estabelecidos pela NBR IEC 62271-1 (ABNT,
2020), apresentando, no mínimo, os seguintes parâmetros:
• Método de extinção de arco;
• Tensão nominal, em kV;
• Tensão suportável de impulso atmosférico, em kV;
• Tensão suportável à frequência industrial, em kV;
• Corrente nominal, em A;
• Frequência nominal, em Hz;
• Capacidade de interrupção nominal, em kA;
• e duração nominal do curto-circuito, em s.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 62
2.4.10.3 Disjuntor de baixa tensão
Diferentemente dos disjuntores de MT, que são sensibilizados de forma indireta
através de relés, os disjuntores de BT são sensibilizados diretamente, através de dois
mecanismos de disparo complementares (CRUZ, 2025):
• Disparo térmico: Um elemento bimetálico se aquece conforme a corrente se
mantém acima do valor nominal do disjuntor; à medida que esse calor se acumula,
a lâmina se deforma gradualmente até acionar o mecanismo interno, abrindo
os contatos e interrompendo o circuito; esse processo leva de alguns segundos a
minutos, o suficiente para proteger contra sobrecargas prolongadas antes que o
cabo ou o equipamento aqueça demais;
• Disparo magnético: Atua quase instantaneamente, utilizando uma bobina que
gera um campo magnético proporcional à intensidade da corrente; em um curto-
circuito, quando a corrente dispara repentinamente a valores muito elevados,
esse campo magnético torna-se forte o bastante para puxar uma peça metálica
que libera o mecanismo de abertura, interrompendo o circuito em frações de
segundo.
2.4.10.3.1 Tipos
Quanto ao padrão construtivo, podem ser classificados em três tipos principais:
abertos, de caixa moldada e modulares (SILVA, 2013). Além disso, podem ter de um a
quatro polos e atuar em circuitos CA e CC. A figura 25 mostra exemplos de disjuntores
amplamente encontrados em sistemas de baixa tensão.
Figura 25 – Exemplos de disjuntores de baixa tensão
Fonte: Adaptado de CNC ELECTRIC (2025).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 63
Os disjuntores também se diferenciam pelas curvas de disparo, as quais definem
o comportamento do tempo de atuação do dispositivo em função da corrente de falta,
expressa em múltiplos da sua corrente nominal:
• Curva B: Atuação entre 3 e 5 vezes a corrente nominal do dispositivo;
• Curva C: Atuação entre 5 e 10 vezes a corrente nominal do dispositivo;
• Curva D: Atuação entre 10 e 20 vezes a corrente nominal do dispositivo.
Figura 26 – Curvas de disparo de disjuntores de baixa tensão
Fonte: Adaptado de PADT ELETRONICA (2017).
2.4.10.3.2 Especificação
O dimensionamento deve seguir a ABNT NBR 5410, e os padrões construtivos e
requisitos de desempenho,a NBR IEC 60947-2 (ABNT, 2014).
Para o correto dimensionamento, a relação (29) deve ser satisfeita.
Icorrigida ≤ In,prot ≤ Iz (29)
Na qual Icorrigida é a corrente corrigida do circuito, In,prot é a corrente nominal
do disjuntor e Iz é a capacidade de condução do condutor, todas em A.
A especificação deve conter, no mínimo:
• Tipo de corrente (CC ou CA);
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 64
• Tipo construtivo;
• Número de polos;
• Tensão nominal, em V;
• Corrente nominal, em A;
• Curva de atuação;
• e capacidade de interrupção nominal, em kA.
2.4.11 Relé
2.4.11.1 Função
Os relés constituem uma ampla gama de dispositivos que oferecem proteção aos
sistemas elétricos nas mais diversas formas: sobrecarga, curto-circuito, sobretensão, subten-
são etc. Cada relé de proteção possui uma ou mais características técnicas que o definem
para exercer as funções básicas, dentro dos limites exigidos pelos esquemas de proteção e
coordenação, para cada sistema elétrico em particular (FILHO; MAMEDE, 2013). Quando
os sinais elétricos provenientes dos TP’s e TC’s de proteção se comportam fora dos pa-
drões esperados, os relés comandam a abertura do disjuntor de MT, de forma a proteger
a instalação.
2.4.11.2 Tipos
Ao longo dos anos, foram utilizados diversos tipos construtivos de relés, dentre os
quais destacam-se incluem relés eletromecânicos de indução, relés eletrônicos e os atuais
relés digitais, que dominam o mercado, e, por esse motivo, serão abordados com ênfase
neste trabalho.
Com a automação cada vez maior dos sistemas elétricos industriais e de potência,
os relés digitais passaram a ser elementos obrigatórios nos esquemas de proteção. São
constituídos de circuitos eletrônicos providos de chips de alta velocidade de processamento.
Funcionam através de programas dedicados que processam as informações que chegam pe-
los transformadores de medida. Por meio de contatos externos, são efetuados os comandos
decididos pelo processo de avaliação microprocessado do relé.
A figura 27 apresenta um exemplo de relé digital amplamente empregado em
subestações de média tensão.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 65
Figura 27 – Exemplo de relé digital de proteção
Fonte: ELETROTRAFO (s.d.).
Em regimes de anomalia do sistema, ocorrem variações abruptas como queda
significativa da tensão, picos de corrente, defasagem acentuada da corrente em relação à
tensão, entre outros, dependentes da origem da natureza da anomalia. Esses parâmetros
são analisados internamente pelo relé, que determina a necessidade de atuação ou não do
disjuntor. Existem inúmeras aplicabilidades de proteção em um sistema elétrico, sejam
elas de corrente, tensão, frequência, temperatura, ou qualquer outra grandeza que possa
danificar o sistema em caso de mau funcionamento (FILHO; MAMEDE, 2013).
Um relé pode ser fabricado para atuar somente na ocorrência de um determinado
tipo de evento, respondendo a esse evento de uma única forma. Um exemplo é o relé de
sobrecorrente instantâneo do tipo indução, constituído apenas de uma unidade instantânea
(função 50). Nesse caso, diz-se que o relé é monofunção. Outros relés, no entanto, são
fabricados para atuar na ocorrência de vários tipos de evento, respondendo a esses eventos
de duas ou mais formas. Um exemplo é o relé de sobrecorrente, constituído de uma unidade
instantânea (função 50) e uma unidade temporizada (função 51), incorporando uma
unidade de subtensão e outra de sobretensão. Nesse caso, diz-se que o relé é multifunção
(FILHO; MAMEDE, 2013).
Para padronizar e universalizar os vários tipos de funções, foi elaborada uma tabela
pela ANSI com a descrição da função de proteção e do código numérico correspondente.
As funções de proteção básicas e de implementação obrigatória segundo as concessionárias
são as funções de proteção contra sobrecorrentes temporizadas e instantâneas, de fase e
de neutro, e que serão parametrizadas neste trabalho. São elas:
• Função 50: Relé de sobrecorrente instantâneo de fase;
• Função 50N: Relé de sobrecorrente instantâneo de neutro;
• Função 51: Relé de sobrecorrente temporizado de fase;
• e função 51N: Relé de sobrecorrente temporizado de neutro.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 66
No estudo de proteção, busca-se parametrizar essas funções de forma seletiva
e coordenada com as proteções da concessionária, buscando a operação das proteções
seguindo uma sequência lógica, de forma a, em caso de faltas, isolar apenas o dispositivo
de proteção mais próximo a ela. No caso de uma subestação consumidora, o disjuntor
da subestação deve atuar antes do disjuntor do alimentador da concessionária ao mesmo
tempo em que protege a instalação de forma confiável.
Deve-se buscar parametrizar os relés de sobrecorrente de forma a garantir a conti-
nuidade de operação para a corrente magnetização do transformador (item 2.4.14.3.3) e
interrupção antes dos máximos valores de sobrecarga admitida (item 2.4.14.3.6).
As funções de proteção têm os requisitos funcionais padronizados pela norma IEC
60255-151, os quais serão apresentados a seguir.
2.4.11.3 Unidade temporizada
A proteção temporizada do relé (funções 51 e 51N) atua segundo curvas relacio-
nando corrente x tempo. A atuação do relé terá um comportamento definido pelo tipo
de curva de proteção definido, a partir do instante em que o sistema atingir um valor
de corrente pré-programado, determinado como corrente de partida (FERGÜTZ, 2024).
A corrente de partida é definida pelo projetista como um múltiplo qualquer da corrente
nominal, a depender dos parâmetros da instalação e do nível de sobrecarga admissível
do sistema. Normalmente trabalha-se com sobrecargas de 10 a 30%, fazendo com que a
corrente de partida seja normalmente entre 1,1 e 1,3 vezes a corrente nominal.
Para relés com parametrização dependente do tempo, as características temporais
de atuação em relação à corrente devem seguir a equação (30) (IEC, 2009).
t(I) = DT.
 k(
I
Ipartida
)α
− 1
+ c
 (30)
Onde k, α e c são constantes que caracterizam o tipo de curva, I é a corrente
primária e DT é o dial de tempo.
A IEC 60255 fornece valores para as constantes a serem utilizadas para cada tipo
de curva, de acordo com a figura 28.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 67
Figura 28 – Constantes e tipos de curvas de proteção temporizadas
Fonte: Adaptado de IEC (2009).
O dial de tempo permite que os componentes que estejam encadeados em uma
instalação apresentem coordenação e seletividade, permitindo que, para uma mesma
relação I/Ipartida, se possa esboçar curvas diferenciadas de atuação do relé (FERGÜTZ,
2024). Isso é ilustrado na figura 29.
Figura 29 – Exemplos de curvas IEC MI para diferentes DT
Fonte: Elaborado pelo autor.
A proteção temporizada de neutro é definida após a de fase, sendo sua corrente de
partida um múltiplo da corrente de partida de fase. Um valor muito usual para a corrente
de partida das funções de proteção de neutro é de 1/3 (33%) das de fase.
Assim, para parametrizar as funções 50 e 50N, define-se a corrente de partida de
cada unidade e escolhe-se o tipo de curva que melhor se adéque à necessidade da instalação,
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 68
alterando o valor do dial de tempo de forma a manter a seletividade e coordenação com
a concessionária e proteger o transformador das sobrecargas máximas, buscando não
atuar na energização do transformador. Os ajustes de proteção da concessionária são
disponibilizados através de solicitação.
2.4.11.4 Unidade instantânea
A unidade de proteção instantânea (funções 50 e 50N) é caracterizada pela atuação
praticamente imediata do relé, quando se atingem as correntes de partida das funções
citadas, com atuação típica na ordem de 30 a 50 ms, dependendo do modelo do relé
utilizado (MARTELO, 2023).
O ajuste é feito tipicamente considerando-se um múltiplo da corrente de magne-
tização do transformador, sendo este menor que a máxima corrente de curto-circuito do
sistema.
Finalmente, a parametrização é a composição das curvas temporizadas e instan-
tâneas, de forma que, para correntesmenores que a corrente de partida da unidade
instantânea, a atuação da proteção é temporizada de acordo com a curva definida e, a
partir desse valor, passa a ser instantânea.
2.4.12 Chave seccionadora
2.4.12.1 Função
Uma chave seccionadora é um dispositivo mecânico de manobra capaz de abrir
e fechar um circuito, quando uma corrente de intensidade desprezível é interrompida
ou restabelecida e quando não ocorre variação de tensão significativa através dos seus
terminais. É também capaz de conduzir correntes sob condições normais do circuito
e, durante um tempo especificado, correntes sob condições anormais, tais como curtos-
circuitos (ABNT, 2022b). Além de desempenhar essa função, é capaz de, na posição aberta,
garantir a distância de isolamento requerida pelo nível de tensão do circuito (FILHO, 2013).
2.4.12.2 Tipos
No escopo deste trabalho, destacam-se as seccionadoras de uso interno. Elas podem
operar com ou sem carga e ter ou não a presença de fusíveis limitadores de corrente.
O modelo de abertura sem carga possui apenas a função de seccionamento do cir-
cuito, nunca devendo ser operada com o circuito energizado. Com a presença da base para
fusíveis HH, é utilizada também para a proteção de pequenas unidades de transformação.
Deve ser evitada em cubículos metálicos, já que os elos fusíveis, quando operam, permitem
a formação de arco no interior do cartucho, que é expulso pela parte inferior, podendo
atingir o invólucro e ocasionar uma falta a arco (FILHO, 2013).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 69
As seccionadoras de operação sob carga possuem câmaras de extinção de arco, já
que operam apenas com pequenas correntes indutivas ou capacitivas, mas são próprios,
em geral, para serem acionados com correntes iguais à nominal da chave. Os fusíveis de
alta capacidade de ruptura assumem a proteção contra curtos-circuitos e quando qualquer
fusível se funde, a chave opera as três fases, não permitindo o funcionamento da instalação
em duas fases, ao contrário do modelo de abertura sem carga (FILHO, 2013). A figura
30 mostra um exemplo deste tipo de chave, muito comumente encontrado em subestações
abrigadas de média tensão.
Figura 30 – Chave seccionadora tripolar de abertura sob carga com base fusível
Fonte: Adaptado de MESH ENGENHARIA (2023d).
2.4.12.3 Especificação
Os principais parâmetros para a especificação de uma seccionadora são definidos
pela ABNT NBR IEC 62271-1 (ABNT, 2020) e pela norma da concessionária local, no
caso deste trabalho, a NT.00002 (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f). No caso de chaves
com base fusível, o dimensionamento da corrente nominal do elo é dependente da potência
nominal do transformador da subestação, conforme mostrado na figura 31.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 70
Figura 31 – Dimensionamento de fusíveis HH de média tensão para chaves seccionadoras
de abertura sob carga classe 15 kV
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
Com base nas normas citadas, os principais parâmetros para a especificação de
uma chave seccionadora são os seguintes:
• Número de polos;
• Abertura (com ou sem carga);
• Tensão nominal, em kV;
• Corrente nominal, em A;
• Frequência nominal, em Hz;
• Presença de base fusível (se sim, sua corrente nominal, em A);
• e tensão suportável de impulso atmosférico, em kV.
2.4.13 Barramento de média tensão
2.4.13.1 Função
Os barramentos são elementos de seção transversal, normalmente de formato re-
tangular ou circular, com a finalidade de coletar as correntes que chegam da fonte e
distribuí-las aos diversos alimentadores a eles conectados. Podem ser construídos em cobre
ou alumínio (FILHO, 2017).
2.4.13.2 Tipos
Quanto ao tipo construtivo, os principais são: retangulares, maciços (ou tipo verga-
lhão) e tubulares. A figura 32 mostra um exemplo muito aplicado em subestações abrigadas
de média tensão.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 71
Figura 32 – Exemplos de barramentos de cobre tipo vergalhão
Fonte: IMPÉRIO DOS METAIS (2024).
2.4.13.3 Especificação
A especificação deve seguir os padrões definidos pela ABNT NBR 14039 (ABNT,
2021b) e pela norma da concessionária local, no caso deste trabalho, a NT.00002 (EQUA-
TORIAL ENERGIA, 2025f).
Pela NT.00002, no caso de subestações abrigadas, o barramento pode ter qualquer
um dos padrões construtivos descritos em 2.4.13.2, podendo ser de cobre nu ou alumínio
equivalente, não sendo admitidos fios ou cabos (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f). O
dimensionamento depende da potência da instalação, de acordo com a figura 33.
Figura 33 – Dimensionamento de barramento de cobre de subestações abrigadas
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
Com base nas normas de referência, a especificação deve apresentar, no mínimo:
• Material (cobre ou alumínio);
• Padrão construtivo (retangular, tubular ou vergalhão);
• Dimensões;
• Afastamento fase-fase;
• e afastamento fase-terra.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 72
2.4.14 Transformador de potência
2.4.14.1 Função
O transformador de potência é um equipamento de operação estática que por meio
de indução eletromagnética transfere energia de um circuito, chamado primário, para um
ou mais circuitos denominados, respectivamente, secundário e terciário, sendo, no entanto,
mantida a mesma frequência, porém com tensões e correntes diferentes (FILHO, 2013).
Num sistema elétrico, os transformadores são utilizados desde as usinas de produção,
onde a tensão gerada é elevada a níveis adequados para permitir a transmissão econômica
de potência, até os grandes pontos de consumo, onde a tensão é reduzida ao nível de
subtransmissão e de distribuição, alimentando as redes urbanas e rurais, onde novamente
é reduzida para poder, enfim, ser utilizada com segurança pelos usuários do sistema
(FILHO, 2013).
2.4.14.2 Tipos
Quanto ao número de fases, os transformadores são classificados como monofási-
cos, bifásicos ou trifásicos, sendo os últimos os mais empregados tanto em sistemas de
transmissão e distribuição como em subestações consumidoras.
Quanto ao meio isolante, são classificados em: imersos em líquido isolante e a seco.
Nos primeiros, destacam-se os transformadores a óleo mineral e a silicone, que apresentam
grande capacidade térmica e são o tipo mais encontrado em aplicações ao tempo, como em
sistemas de distribuição e aplicações de grandes potências, como em subestações de alta
tensão ao tempo. Os últimos são isolados principalmente por resina epóxi ou ar, apresentam
custo maior e são mais comumente encontrados em subestações que são parte integrante de
outras edificações, devido aos riscos de vazamento de óleo e explosões de transformadores
a óleo. A figura 34 apresenta um exemplo de cada um desses transformadores.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 73
Figura 34 – Exemplos de transformadores de potência a óleo e a seco
Fonte: Adaptado de TAMURA BRASIL (2022).
Esse trabalho dará mais foco aos transformadores a óleo, visto que na subestação
projetada, os transformadores possuem cabines dedicadas e isoladas das outras edificações.
2.4.14.3 Especificação
A especificação de um transformador de potência tem como principais normas de
referência as seguintes:
• ABNT NBR 5356-1;
• ABNT NBR 5356-2;
• ABNT NBR 5356-3;
• ABNT NBR 5356-5;
• e normas da concessionária local (neste trabalho, foi utilizada a NT.00002).
Com base nas normas citadas, os principais parâmetros de dimensionamento estão
descritos abaixo.
2.4.14.3.1 Potência nominal
A potência do transformador é determinada calculando-se primeiramente a de-
manda das cargas elétricas que ele alimentará. Com base na demanda calculada, a
NT.00002 recomenda a capacidade do transformador a instalar de acordo com a figura
35. A própria norma assume que os transformadores podem operar com sobrecarga de até
10%.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 74
Figura 35 – Dimensionamento de transformadores particulares
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
2.4.14.3.2 Correntes nominais
As correntes nominais nos enrolamentos primário e secundário é calculada pela
equação (3), de acordo com os níveis de tensão do transformador.2.4.14.3.3 Corrente de magnetização
A corrente de magnetização (ou corrente de inrush) do transformador é a corrente
que surge no momento em que se ligam os terminais primários do transformador. Ela pode
ser da ordem da própria corrente de curto-circuito nos terminais primários do equipamento.
Em outras palavras, essa corrente, em média, é cerca de oito vezes a corrente nominal
do transformador em consideração. O tempo de circulação dessa corrente é muito curto,
porém, deve ser levado em consideração na calibração dos dispositivos de proteção, que
devem sofrer um retardo no seu tempo de disparo para essa condição particular (FILHO,
2013). A corrente de magnetização depende do fluxo magnético remanescente no núcleo do
transformador, sendo impossível determinar o seu valor exato. Essa corrente é normalmente
estimada pela equação (31).
Iinrush = Finrush . Inom−prim (31)
Na qual Iinrush é a corrente de magnetização do transformador, em A, Finrush é
o fator de magnetização (adimensional) e Inom−prim é a corrente nominal primária do
transformador, em A. Normalmente, considera-se 8 ≤ Finrush ≤ 12, sendo 10 um valor
amplamente utilizado para transformadores a óleo. No caso de transformadores a seco,
esse fator é ainda maior, podendo chegar a 15.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 75
2.4.14.3.4 Corrente de curto-circuito secundária
A corrente de curto-circuito nos enrolamentos secundários do transformador é
importante para a especificação da capacidade de curto-circuito dos equipamentos a
jusante. Ela pode ser obtida pela equação (32) (SILVA, 2013).
Icc−sec = Inom−sec . 100
Z%
(32)
Na qual Icc−sec é a corrente de curto-circuito secundária, Inom−sec é a corrente
nominal secundária e Z% é a impedância percentual do transformador, fornecida pelo
fabricante.
2.4.14.3.5 Fator K
O fator K é uma medição das correntes harmônicas presentes em um sistema
elétrico geradas por cargas não lineares. Quanto maior o fator K, maior será a intensidade
das correntes harmônicas nessa instalação elétrica. Por exemplo, um fator K de 1 indica
que a carga é totalmente linear, ou seja, não apresenta harmônicas. Nos transformadores,
essas correntes harmônicas causam diminuição do fluxo e aquecimento acima do desejado
nos enrolamentos. Tal efeito ocorre devido às correntes parasitas e ao efeito pelicular.
Afinal, quanto maior a frequência da corrente, mais ela circula apenas pela periferia dos
condutores. Dessa forma, isso resulta em um aumento da resistência nos cabos visto por
essas correntes e, por consequência, aumento do efeito Joule (TAMURA BRASIL, 2023a).
O fator K pode ser calculado pela equação (33) (TAMURA BRASIL, 2023a).
K =
hmax∑
h=1
(
Ih
I1
)2
. h2 (33)
Onde h é a ordem da harmônica, Ih é a corrente eficaz da harmônica de ordem h,
em A, e I1 é a corrente eficaz da componente fundamental, em A.
2.4.14.3.6 Pontos ANSI e NANSI
Para a parametrização da proteção do transformador, é importante definir os pontos
ANSI e NANSI, os quais são os máximos valores de corrente que um transformador pode
suportar durante um período de tempo definido sem se danificar, para as fases e para o
neutro, respectivamente. Segundo a NBR 5356, os pontos ANSI e NANSI são calculados,
respectivamente, pelas equações (34) e (35).
IANSI =
Inom−prim . 100
Z%
(34)
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 76
INANSI = IANSI√
3
(35)
Onde Inom−prim é a corrente nominal primária do transformador e Z% é a impe-
dância percentual.
Com base nos parâmetros descritos acima e nas normas de referência, a especificação
de um transformador de potência deve apresentar, no mínimo:
• Potência nominal, em kVA;
• Meio refrigerante;
• Tensão nominal primária, em kV;
• Tensão nominal secundária, em V;
• Frequência nominal, em Hz;
• Corrente de inrush, em A;
• Corrente de curto-circuito secundária, em A;
• Fator K;
• Impedância percentual;
• Ligação dos enrolamentos;
• Tensão suportável de impulso atmosférico, em kV;
• e tensão suportável à frequência nominal, em kV.
2.4.15 Dispositivo de proteção contra surtos
2.4.15.1 Função
Os dispositivos de proteção contra surtos (DPS) conseguem detectar tensões tran-
sitórias na rede elétrica, desviando as correntes de surto para que os aparelhos eletroele-
trônicos da edificação não sejam atingidos por picos de energia (CLAMPER (s.d.), ABNT
(2026)).
De acordo com a NBR IEC 61643-1, o DPS pode ser classificado em três classes
(ABNT, 2007):
• Classe I: É destinada à proteção contra surtos elétricos conduzidos, provenientes
de descargas atmosféricas diretas, geralmente recomendados para locais com
alta exposição e/ou que sejam dotados de SPDA;
• É destinado à proteção contra surtos elétricos ocasionados por descargas at-
mosféricas indiretas, ou seja, que caem próximo à edificação ou às linhas de
transmissão de energia ou dados;
• Utilizado próximo ao equipamento protegido; normalmente utilizado como com-
plemento de proteção ou em locais com baixa exposição.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 77
Um DPS pode ter de 1 a 4 polos, sendo que cada polo é ligado entre fase e terra
ou entre neutro e terra. Também possui versões para correntes contínua e alternada.
A figura 36 mostra um exemplo comum de DPS.
Figura 36 – Exemplo de DPS
Fonte: CLAMPER (2026).
2.4.15.2 Especificação
A especificação de um DPS deve seguir os critérios da NBR 5410, enquanto o
padrão construtivo e requisitos de desempenho devem estar de acordo com a NBR IEC
61643-1.
Com base nessas normas, os principais parâmetros definidos na especificação são:
• Tipo de corrente do DPS (CA ou CC);
• Número de polos;
• Máxima tensão de operação contínua, em V;
• Corrente nominal de descarga, em kA;
• e corrente máxima de descarga, em kA.
78
3 ESTUDO DE CASO
Este capítulo apresentará as premissas do projeto e explicitará os dimensionamentos
realizados, culminando na versão executiva final do projeto da subestação aprovado na
concessionária.
3.1 PREMISSAS DE PROJETO
3.1.1 Concepção do projeto
O projeto trata de um aumento de carga para consumidor final, com empreendi-
mento situado na cidade de Porto Alegre/RS, cujos dados foram omitidos para preservação
do cliente.
Antes do aumento de carga, o consumidor era atendido através de subestação
abrigada de 300 kVA, com:
• Transformador de 300 kVA interno à edificação, em cabine de alvenaria;
• Sala de medição no alinhamento da via pública, sem disjuntor de MT, isolada
da cabine de transformação.
3.1.2 Visita técnica
Inicialmente, foi realizada uma visita técnica no endereço da instalação, a fim de
entender a necessidade do cliente com o projeto em questão, bem como reconhecer a
estrutura da rede de distribuição da Equatorial no local, para prever uma possibilidade
de derivação da MT para o ramal de conexão da concessionária, na planta de situação.
3.1.3 Levantamento de carga
Juntamente ao cliente, foi realizado um levantamento de carga aproximado, com os
equipamentos que farão parte do empreendimento após a expansão do sistema, incluindo
equipamentos já presentes antes da expansão, a fim de dimensionar a capacidade elétrica
final necessária para atender a UC. Esse levantamento contabilizou a potência unitária,
em kW de cada equipamento e sua quantidade no empreendimento.
Com as quantidades e potências unitárias de cada equipamento, é calculada a
carga instalada para cada equipamento e, ao final, calculada a carga instalada total do
empreendimento, pela equação (9).
3.1.4 Demanda do empreendimento
A partir da carga instalada de cada tipo de equipamento, aplicou-se fatores de
demanda para cada carga, conforme recomendado pela NT00002. Com esses fatores,
foram calculadas as demandas individuais e, por fim, a demanda geral, pela equação (11).
Capítulo 3. Estudo de caso 79
Foi criada a tabela 1 abaixo, que resume as cargas da instalação, com os somatórios
das cargas e demandas.
Tabela 1 – Levantamento de cargas da instalação
Item Descrição Qtd. Potência (kW) Carga Inst. (kW) FP Carga Inst. (kVA) FD Demanda (kW) Demanda (kVA)
1 AC 90 2,43 218,7 0,85 257,29 0,8 174,96Diâmetro (mm) 140
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.5 Para-raios de MT
As principais especificações dos para-raios foram realizadas conforme o item 2.4.4
deste trabalho e estão mostradas na tabela 7.
Capítulo 3. Estudo de caso 84
Tabela 7 – Especificações dos para-raios do poste particular
Método de instalação Externo
Tipo construtivo ZnO
Material isolador Polimérico
Tensão nominal (kV) 12
Tensão máxima de operação F-F (kV) 38
Frequência nominal (Hz) 60
Corrente nominal de descarga (kA) 10
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.5.1 Muflas
Os cabos cujas terminações serão conectadas às muflas estão descritos no item 3.2.6.
As principais características das muflas estão sintetizadas na tabela 8.
Tabela 8 – Especificações das muflas do poste particular
Método de instalação Externo
Tipo construtivo Termocontrátil
Número de fases 1
Tensão de isolamento (F-N/F-F) (kV) 8,7/15
Material dos cabos Cobre
Seção dos cabos (mm2) 50
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.6 Ramal de entrada subterrâneo
O ramal de entrada se dará de forma subterrânea, em eletroduto enterrado, a partir
do poste particular até o cubículo de medição.
3.2.6.1 Condutores de média tensão
Foi escolhido cabo de cobre singelo, 8,7/15kV, EPR 105. No item 5.17.6.4 da
NT.00002, consta que, para o ramal de entrada em média tensão, deve ser previsto um
condutor de reserva, para os casos de avaria em um dos condutores de alimentação. Assim,
foram previstos 4 condutores para o ramal de entrada, 1 para cada uma das fases R, S e
T e um condutor reserva.
Aplicando-se S = 600 kVA e VL = 13,8 kV na equação (3), obtém-se IL = 25,1
A. Foi considerada a temperatura ambiente de 20°C no solo e não haverá agrupamento
dos alimentadores, por isso não foi aplicado nenhum fator de correção sobre a corrente de
projeto.
Pela tabela 25 da NBR 14039:2021, o método de instalação de referência é o método
F1.
Capítulo 3. Estudo de caso 85
No método F1, pela tabela 29 da NBR 14039:2021, o cabo de 10 mm2 já seria
suficiente para atender a corrente calculada. Porém, por motivos comerciais, por ser uma
solução mais utilizada e viável no mercado, foi escolhido o cabo de seção 35mm2, que
suporta até 126 A no método utilizado.
Para a validação do critério de capacidade de curto-circuito, foi considerado o
valor da corrente de falta trifásica da concessionária (tabela 2). Utilizando-se esse valor,
bem como as constantes definidas pela NBR 14039 e a seção projetada na equação (18),
encontra-se um tempo de atuação limite de 1,13 s para a proteção em média tensão. Como
o tempo de interrupção nominal do disjuntor de MT projetado é de 60 ms (tabela 13),
a seção está corretamente dimensionada para os critérios de capacidade de condução e
capacidade de curto-circuito.
As especificações dos condutores de MT estão sintetizadas na tabela 9.
Tabela 9 – Especificações dos cabos do ramal de entrada
Material do condutor Cobre
Tipo Unipolar
Material de isolação do cabo EPR 105
Material de cobertura do cabo PVC
Seção nominal do condutor (mm2) 35
Número de condutores 4
Classe de encordoamento 2
Tensão de isolamento F-N/F-F (kV) 8,7/15
Temperatura do condutor em regime
contínuo (°C) 105
Temperatura do condutor em regime
de sobrecarga (°C) 140
Temperatura do condutor em regime
de curto-circuito (°C) 250
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.6.2 Eletrodutos de média tensão
Para o trecho junto ao poste, o eletroduto é padrão, conforme item 2.4.7.2
Para o trecho enterrado, escolheu-se o eletroduto de PEAD. Para atender à taxa
máxima de ocupação, foi utilizado como referência um catálogo de um fornecedor de cabos
de média tensão do mesmo padrão especificado no projeto (NEXANS, 2023) e um catálogo
de um fornecedor de eletrodutos corrugados (TECHDUTO SOLUÇÕES, 2016).
O cabo utilizado tem diâmetro externo de 21,5 mm, sendo utilizados 4 cabos. A
variação do diâmetro externo do eletroduto é de 1 mm e a espessura da parede é de 10
mm. Aplicando-se esses valores na equação (22), obtém-se um diâmetro mínimo de 100
mm.
Por se tratar de um circuito de alimentação subterrâneo, devido à dificuldade de
Capítulo 3. Estudo de caso 86
manutenção em casos de avarias, foi previsto um duto de reserva a partir da primeira
caixa de inspeção junto ao poste particular até a cabine de medição.
A especificação dos eletrodutos do ramal de entrada está explicitada na tabela 10.
Tabela 10 – Especificações dos eletrodutos do ramal de entrada
Material (trecho junto ao poste) Aço galvanizado
Material (trecho enterrado) PEAD
Diâmetro (mm) 100
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.7 Cubículos blindados de média tensão
Como referência, foi utilizado catálogo de um fornecedor homologado pela Equa-
torial Energia (GRUPO GIMI, 2023). Imagens com cortes frontais, internos e diagramas
unifilares de cada modelo de cubículo utilizado no projeto, retiradas do catálogo mencio-
nado estão disponíveis no Anexo A. As funções que serão desempenhadas pelos cubículos
foram definidas de acordo com os modelos disponíveis pelo fabricante.
As funções requisitadas são: Medição, proteção geral de MT, transição de barra-
mentos e 2 unidades de saída com chaves seccionadoras.
As especificações gerais dos cubículos blindados estão sintetizadas na tabela 11.
Tabela 11 – Especificações gerais dos cubículos blindados de média tensão
Tensão nominal (kV) 13,8
Classe de tensão (kV) 17,5
Tensão de ensaio com frequência
industrial (kV/min) 38
NBI (kV)
Frequência nominal (Hz) 50/60
Corrente suportável nominal de curta
duração (kA/1s) 16
Valor de crista da corrente suportável
nominal (kA) 41,6
Corrente nominal dos barramentos (A) 300
Fonte: Elaborado pelo autor.
A tabela 12 contém as especificações do invólucro dos cubículos.
Capítulo 3. Estudo de caso 87
Tabela 12 – Especificações dos invólucros dos cubículos blindados de média tensão
Grau de proteção mínimo IP43
Espessura mínima de chapa de aço
(mm) 2,6
Cor de pintura Cinza Munsell
N6.5
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.7.1 Disjuntor de MT
As principais características do disjuntor de MT foram especificadas conforme o
item 2.4.10.2 deste trabalho e estão sintetizadas na tabela 13. A corrente nominal que
normalmente circula pelo disjuntor é a mesma calculada em 3.2.6.1, porém, os modelos
comerciais trabalham com capacidades nominais de condução muito superiores às correntes
de projeto.
Tabela 13 – Características elétricas do disjuntor de média tensão
Tensão nominal (kV) 13,8
Classe de tensão (kV) 15
Frequência nominal (Hz) 60
Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico (kV) 110
Tensão suportável nominal à
frequência industrial (kV) 34
Método de extinção de arco Vácuo
Corrente nominal mínima (A) 400
Capacidade de interrupção nominal
mínima em curto-circuito (kA) 16
Valor de crista nominal da corrente
suportável (kA) 82
Duração nominal da corrente de
curto-circuito (s) 1
Tempo de interrupção nominal (ms) 60
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.7.2 Chave Seccionadora do cubículo de proteção
A seccionadora do cubículo de proteção alimenta o disjuntor de MT e deve possuir
intertravamento com o mesmo. Suas características elétricas estão mostradas na tabela
14.
Capítulo 3. Estudo de caso 88
Tabela 14 – Características elétricas da chave seccionadora do cubículo blindado de pro-
teção
Número de polos 3
Abertura Sem carga
Presença de base fusível Não
Tensão nominal (kV) 13,8
Classe de tensão (kV) 15
Frequência nominal (Hz) 60
Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico de crista (a terra e entre
polos) (kV)
110
Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico de crista (entre contatos
abertos) (kV)
125
Corrente nominal eficaz (A) 630
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.7.3 Chaves seccionadoras dos cubículos de saída
A especificação é idêntica à chave do cubículo de proteção (tabela 14), a não ser
pela presença de fusíveis HH, para a proteção do transformador.
Pela figura 31, para proteger os transformadores, ambos de 300 kVA, escolhe-se o
fusível HH de corrente nominal de 25 A. Assim, a especificação completa das chaves dos
cubículos de saídafica conforme a tabela 15.
Tabela 15 – Características elétricas das chaves seccionadoras dos cubículos blindados de
saída
Número de polos 3
Abertura Com carga
Presença de base fusível Sim
Corrente nominal do fusível HH (A) 25
Tensão nominal (kV) 13,8
Classe de tensão (kV) 15
Frequência nominal (Hz) 60
Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico de crista (a terra e entre
polos) (kV)
110
Tensão suportável nominal de impulso
atmosférico de crista (entre contatos
abertos) (kV)
125
Corrente nominal eficaz (A) 630
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 3. Estudo de caso 89
3.2.8 Cabine de medição e proteção em alvenaria
A cabine de proteção será destinada para abrigar os cubículos blindados. Seu padrão
construtivo em alvenaria seguirá o estabelecido pela NT.00002, com base em alvenaria
e paredes externas com espessura de 20 cm, com dimensões mínimas que comportem o
cubículo e respeitem o dimensional mínimo especificado na NT.00002, mantendo o livre
acesso à concessionária. O piso, bem como o teto da cabine devem apresentar declividade
de 2%, para facilitar o escoamento da água em condições de tempo adversas.
Cumprindo-se esses requisitos, projetou-se cabine em alvenaria com dimensões de
4,95 x 2,28 m, atendendo às premissas desejadas e dentro do espaço físico disponível no
empreendimento.
3.2.9 Muflas internas
A especificação das muflas internas à cabine de transformação é quase idêntica à
das muflas presentes no poste particular (item 3.2.5.1), a não ser pelo método de instalação,
como mostra a tabela 16.
Tabela 16 – Especificações das muflas da cabine de transformação
Método de instalação Interno
Tipo construtivo Termocontrátil
Número de fases 1
Tensão de isolamento (F-N/F-F) (kV) 8,7/15
Material dos cabos Cobre
Seção dos cabos (mm2) 50
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.10 Chave seccionadora da cabine de transformação
A chave seccionadora da cabine de transformação tem dimensionamento idêntico à
do cubículo seccionador de saída para os transformadores (conforme tabela 15).
3.2.11 Barramento de média tensão
A especificação completa do barramento está mostrada na tabela 17. Por razões
de praticidade comercial, optou-se pelo barramento de 3/8", ainda que o de 1/4"atenda a
necessidade do projeto, conforme tabela 33.
Capítulo 3. Estudo de caso 90
Tabela 17 – Especificações do barramento de média tensão
Material Cobre
Tipo de barramento Vergalhão
Diâmetro nominal (pol.) 3/8"
Afastamento mínimo F-F (cm) 18
Afastamento mínimo F-T (cm) 22
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.12 Transformador de potência
Inicialmente, calcula-se a corrente de magnetização do transformador, através da
equação (31).
Considerou-se um fator de inrush de 10 vezes a corrente nominal, que é um valor
usual, conforme apresentado em 2.4.14.3.3.
Utilizando-se a equação (3) para a potência de 300 kVA e tensão de 13,8 kV,
encontra-se uma corrente nominal primária de 12,551 A para o transformador. Substituindo-
se esse valor na equação (31), encontra-se uma corrente de magnetização de 125,51 A.
Agora, calcula-se a corrente de curto-circuito do lado secundário.
Primeiro, utiliza-se novamente a equação (3), para a potência de 300 kVA e tensão
de linha secundária de 220 V, Obtendo-se uma corrente nominal secundária de 787,3 A.
Para fins de cálculo, considerou-se uma impedância percentual de 4,5%, que é um valor
usual para transformadores de 300 kVA. Como referência, foi utilizada uma folha de dados
de um transformador de 300 kVA da WEG (WEG S.A., 2026b).
Substituindo-se os valores encontrados na equação (32), obtém-se Icc−sec = 17495
A.
Por fim, calculam-se as máximas correntes de sobrecarga admissíveis pelo transfor-
mador pelas equações (34) e (35), obtendo-se 278,9 A para ao ponto ANSI e 161 A para
o ponto NANSI.
Com isso, tem-se todos os dados necessários para a especificação do transformador.
A tabela 18 mostra a especificação completa.
Capítulo 3. Estudo de caso 91
Tabela 18 – Especificações do transformador de potência
Potência nominal (kVA) 300
Meio refrigerante Óleo mineral
Corrente de inrush (A) 125,51
Corrente de curto-circuito secundária
(A) 17495
Fator K K-4
Tensão nominal primária (kV) 13,8
Tensão nominal secundária (V) 220
Frequência nominal (Hz) 60
Impedância percentual (%) 4,5
Ligação dos enrolamentos Dyn1
Tensão máxima (kV) 15
Tensão suportável de impulso
atmosférico (kV) 110
Tensão suportável à frequência
industrial (kV) 34
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.13 Condutores de baixa tensão
Os cabos alimentarão o QGBT através de eletrodutos aparentes instalados sobre o
piso. Dessa forma, pela tabela 33 da NBR 5410:2004, o método de instalação de referência
é o método B1.
A corrente de projeto já foi calculada no item 3.2.12, tendo valor de 787,3 A.
Escolheu-se para os condutores a isolação em HEPR 0,6/1 kV, com temperatura de
operação de 90°C.
Pela tabela 37 da NBR 5410:2004, seria necessário, para cada uma das três fases,
um condutor de seção de 630 mm2. Porém, por questões de viabilidade, decidiu-se dividir
o circuito de saída em 3 circuitos idênticos, de forma a reduzir a seção necessária dos
condutores. Cada circuito completo (3 fases, neutro e proteção) passará por um eletroduto
individualmente. Dessa forma, a corrente nominal circulante por cada circuito é igual a
um terço da corrente nominal total do secundário, ou seja, 787, 3/3 = 262, 43 A. Para esse
valor, a seção mínima possível é a de 95 mm2. Também, optou-se por não reduzir a seção
do condutor de neutro, devido a possíveis harmônicas geradas em cargas da edificação. A
seção do condutor de proteção foi reduzida.
Para validar o critério da queda de tensão, retirou-se a resistência e reatância de
um modelo comercial da Prysmian para o cabo projetado (PRYSMIAN GROUP, 2020).
Considerou-se uma distância de 2 m entre o secundário do transformador e o QGBT
(figura 44), fator de potência de 0,92 e 3 condutores em paralelo por fase. Aplicando-se
esses valores na equação (13), obteve-se uma queda de tensão de 0,11%.
Para o critério da capacidade de curto-circuito, considerou-se a corrente de curto-
Capítulo 3. Estudo de caso 92
circuito do secundário do transformador, calculada no item 3.2.12 e o fator k definido
pela NBR 5410. Aplicando-se esses valores na equação (15), obtém-se um tempo de
suportabilidade de curto-circuito de 0,6 s. Considerando-se a atuação do disjuntor geral
em 0,1 s, a seção está adequada.
A especificação dos cabos de baixa tensão está mostrada na tabela 19.
Tabela 19 – Especificações dos cabos de baixa tensão
Tipo de corrente CA
Material do condutor Cobre
Material de isolação do cabo EPR
Material de cobertura do cabo PVC
Tipo Unipolar
Tensão de isolamento F-N/F-F (kV) 0,6/1
Seção do condutor de fase (mm2) 95
Seção do condutor neutro (mm2) 95
Seção do condutor de proteção (mm2) 50
Número de circuitos por fase 3
Temperatura em regime contínuo (°C) 90
Temperatura em regime de sobrecarga
(°C) 130
Temperatura em regime de
curto-circuito (°C) 250
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.14 Eletrodutos para os cabos de baixa tensão
O dimensionamento dos eletrodutos para os cabos de BT é análogo ao realizado
no item 3.2.6.2. Foi escolhido o eletroduto de PVC rígido.
Como referência, para cálculo da área de ocupação, utilizou-se um catálogo de
fornecedor de cabos de 0,6/1 kV com isolação em HEPR e cobertura em PVC (NEXANS,
2025) e um de eletrodutos de PVC rígidos (AMANCO BRASIL, s.d.). Ainda, foi con-
siderado o pior caso para o cálculo, considerando a seção do condutor de proteção não
reduzida, a maior espessura de parede do eletroduto segundo o catálogo e uma variação
de 1 mm para o diâmetro nominal do eletroduto. Aplicando-se esse valores para uma taxa
de ocupação máxima de 40% na equação (22), chega-se a um diâmetro externo mínimo
de 72 mm. Foi escolhido o diâmetro nominal de 100 mm.
A tabela 20 mostra a especificação completa dos eletrodutospara os circuitos de
baixa tensão.
Capítulo 3. Estudo de caso 93
Tabela 20 – Especificações dos eletrodutos para os cabos de baixa tensão
Material. . . . . . 21
Figura 2 – Subestação de média tensão abrigada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figura 3 – Subestação de alta tensão ao tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Figura 4 – Subestação de média tensão aérea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Figura 5 – Subestação blindada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Figura 6 – Elementos de entrada de serviço de uma unidade consumidora . . . . . 29
Figura 7 – Cubículos presentes em uma subestação abrigada de média tensão . . . 31
Figura 8 – Tipos de curtos-circuitos em um sistema elétrico . . . . . . . . . . . . . 33
Figura 9 – Triângulo de potências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Figura 10 – Exemplo de chave fusível de base C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
Figura 11 – Exemplo de elo fusível tipo K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
Figura 12 – Dimensionamento de elos fusíveis - transformadores trifásicos . . . . . . 39
Figura 13 – Ponto de conexão através de poste particular . . . . . . . . . . . . . . . 40
Figura 14 – Exemplos de isoladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
Figura 15 – Para-raios de óxido de zinco de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . 44
Figura 16 – Muflas terminais termocontráteis a frio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
Figura 17 – Padrão construtivo de um cabo unipolar de baixa tensão . . . . . . . . 46
Figura 18 – Padrão construtivo de um cabo unipolar de média tensão . . . . . . . . 50
Figura 19 – Padrão construtivo de um cabo coberto de média tensão . . . . . . . . 51
Figura 20 – Dimensionamento de ramal de conexão/entrada aéreo em classe de
tensão primária de distribuição 15 kV, 24,2 kV 36,2 kV . . . . . . . . . 52
Figura 21 – Exemplos de eletrodutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
Figura 22 – Exemplo de sistema com cubículos blindados modulares . . . . . . . . 56
Figura 23 – Exemplos de transformadores de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
Figura 24 – Exemplo de disjuntor de média tensão a vácuo . . . . . . . . . . . . . . 61
Figura 25 – Exemplos de disjuntores de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
Figura 26 – Curvas de disparo de disjuntores de baixa tensão . . . . . . . . . . . . 63
Figura 27 – Exemplo de relé digital de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Figura 28 – Constantes e tipos de curvas de proteção temporizadas . . . . . . . . . 67
Figura 29 – Exemplos de curvas IEC MI para diferentes DT . . . . . . . . . . . . . 67
Figura 30 – Chave seccionadora tripolar de abertura sob carga com base fusível . . 69
Figura 31 – Dimensionamento de fusíveis HH de média tensão para chaves seccio-
nadoras de abertura sob carga classe 15 kV . . . . . . . . . . . . . . . . 70
Figura 32 – Exemplos de barramentos de cobre tipo vergalhão . . . . . . . . . . . . 71
Figura 33 – Dimensionamento de barramento de cobre de subestações abrigadas . . 71
Figura 34 – Exemplos de transformadores de potência a óleo e a seco . . . . . . . . 73
Figura 35 – Dimensionamento de transformadores particulares . . . . . . . . . . . . 74
Figura 36 – Exemplo de DPS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
Figura 37 – Planta de situação - etapa 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
Figura 38 – Planta de situação - etapa 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
Figura 39 – Cortes frontal e lateral do poste particular . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Figura 40 – Planta baixa da cabine de medição e proteção . . . . . . . . . . . . . . 102
Figura 41 – Corte A-A da cabine de medição e proteção . . . . . . . . . . . . . . . 103
Figura 42 – Corte B-B da cabine de medição e proteção . . . . . . . . . . . . . . . 103
Figura 43 – Corte C-C da cabine de medição e proteção . . . . . . . . . . . . . . . 104
Figura 44 – Planta baixa da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Figura 45 – Corte A-A da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Figura 46 – Corte B-B da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Figura 47 – Corte C-C da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Figura 48 – Corte D-D da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
Figura 49 – Corte E-E da cabine de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
Figura 50 – Planta baixa da instalação completa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Figura 51 – Diagrama unifilar da subestação - parte 1 . . . . . . . . . . . . . . . . 109
Figura 52 – Diagrama unifilar da subestação - parte 2 . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Figura 53 – Diagrama unifilar da subestação - parte 3 . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Figura 54 – Diagrama unifilar da subestação - parte 4 . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Figura 55 – Coordenograma de proteções da subestação . . . . . . . . . . . . . . . 112
Figura 56 – Legenda das plantas de situação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Figura 57 – Legenda das estruturas das plantas de situação . . . . . . . . . . . . . 124
Figura 58 – Legenda das plantas, cortes e do diagrama unifilar . . . . . . . . . . . . 125
Figura 59 – Legenda de símbolos do diagrama unifilar . . . . . . . . . . . . . . . . 126
Figura 60 – Detalhe 01: Placa de advertência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Figura 61 – Detalhe 02: Ferrolho tipo porta-cadeado . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
Figura 62 – Detalhe 04: Suporte para muflas/terminações de para-raios . . . . . . . 128
Figura 63 – Detalhe 05: Vala da malha de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . 129
Figura 64 – Detalhe 06: Caixa de inspeção de aterramento . . . . . . . . . . . . . . 129
Figura 65 – Detalhe 07: Grade de proteção da cabine de transformação . . . . . . . 130
Figura 66 – Detalhe 09: Aberturas para ventilação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
Figura 67 – Detalhe 10: Barra de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Figura 68 – Detalhe 12: Tubulação enterrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
Figura 69 – Detalhe 13: Caixa de passagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
Figura 70 – Modelo do cubículo de medição. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Figura 71 – Modelo do cubículo de proteção. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
Figura 72 – Modelo do cubículo de transição. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
Figura 73 – Modelo do cubículo de saída com chave seccionadora. . . . . . . . . . . 135
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Levantamento de cargas da instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
Tabela 2 – Dados do alimentador da concessionária . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Tabela 3 – Especificações elétricas da chave fusível do poste de derivação da con-
cessionária . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Tabela 4 – Especificações do poste particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
Tabela 5 – Especificações do cabo do ramal de conexão . . . . . . . . . . . . . . . 83
Tabela 6 – Especificações dos isoladores do poste particular . . . . . . . . . . . . . 83
Tabela 7 – Especificações dos para-raios do poste particular . . . . . . . . . . . . 84
Tabela 8 – Especificações das muflas do poste particular . . . . . . . . . . . . . . 84
Tabela 9 – Especificações dos cabos do ramal de entrada . . . . . . . . . . . . . . 85
Tabela 10 – Especificações dos eletrodutos do ramal de entrada . . . . . . . . . . . 86
Tabela 11 – Especificações gerais dos cubículos blindados de média tensão . . . . . 86
Tabela 12 – Especificações dos invólucros dos cubículos blindados de média tensão . 87
Tabela 13 – Características elétricas do disjuntor de média tensão . . . . . . . . . . 87
Tabela 14 – Características elétricas da chave seccionadora do cubículo blindado de
proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Tabela 15 – Características elétricas das chaves seccionadoras dos cubículos blinda-PVC
Diâmetro (mm) 100
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.15 Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
A especificação do DPS do QGBT seguiu os padrões estabelecidos pela NBR 5410
e seu dimensionamento está expresso na tabela 21.
Tabela 21 – Especificações do dispositivo de proteção contra surtos do QGBT
Tipo de corrente CA
Número de polos 4
Máxima tensão de operação contínua
(V) 175
Classe I
Corrente nominal de descarga (kA) 20
Corrente máxima de descarga (kA) 45
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.16 Disjuntor geral de baixa tensão
A especificação do disjuntor geral de baixa tensão seguiu os padrões da NBR 5410
(ABNT, 2004). A capacidade de interrupção mínima foi definida com base no valor da
corrente de curto-circuito do secundário do transformador, calculada no item 3.2.12.
A especificação completa do disjuntor geral do QGBT está na tabela 22.
Tabela 22 – Especificações do disjuntor geral de baixa tensão
Tipo de corrente CA
Tipo construtivo Caixa moldada
Número de polos 3
Tensão nominal (V) 220
Curva de atuação Ajustável
Corrente nominal (A) 800
Capacidade de interrupção (kA) 20
Fonte: Elaborado pelo autor.
Pela corrente nominal dimensionada para o disjuntor, o dimensionamento dos cabos
de BT está adequado, visto que a capacidade de condução total dos 3 circuitos é equivalente
a 807 A, superior ao valor da corrente nominal do disjuntor geral.
Capítulo 3. Estudo de caso 94
3.2.17 Demais dimensionamentos
3.2.17.1 Malha de aterramento
O projeto da malha de aterramento seguiu o indicado na NT.00002, seção 6.15. A
malha foi projetada circundando as cabines de proteção e transformação. Foi prevista uma
caixa de inspeção de aterramento por haste instalada. O condutor da malha deve estar
de acordo com a ABNT NBR 5111 (ABNT, 1997) e com a ET.00133 (EQUATORIAL
ENERGIA, 2023). As hastes devem estar de acordo com a ABNT NBR 13571 (ABNT,
1996) e com a ET.00101 (EQUATORIAL ENERGIA, 2025a). A especificação da malha de
aterramento está na tabela 23. A Equatorial não exige o cálculo teórico da resistência de
aterramento, apenas recomenda um número mínimo de 5 hastes, exigindo que, na vistoria
da instalação, a resistência de aterramento medida não ultrapasse 10 Ω.
Tabela 23 – Especificações da malha de aterramento
Material do condutor Cobre
Material de isolação do cabo Nenhum
Material de cobertura do cabo Nenhum
Tipo de condutor Unipolar
Material da haste Cobre ou aço
cobreado
Número de hastes 7
Distância mínima entre hastes (m) 2,40
Fonte: Elaborado pelo autor.
3.2.17.2 Aberturas e ventilações
Foram projetadas portas de entrada para as cabines conforme a NT.00002, em
chapa metálica veneziana, com dimensões 2 x (80 x 210) cm e 2 x (70 x 210), com trinco
e cadeado padrões.
Além disso, foi prevista uma janela veneziana para ventilação permanente da cabine
de proteção e duas para a cabine de transformação, com grade de proteção com armação
de cantoneira e tela de arame galvanizado n° 12 BWG, com malha mínima de 13 mm e
máxima de 20 mm.
3.2.17.3 Aterramento de massas metálicas
Foi previsto, conforme item 6.15.2 da NT.00002, condutor de aterramento para
toda e qualquer massa metálica presente nas cabines, sendo elas energizadas ou não. Dessa
forma, foi projetada uma malha em condutor de cobre nu de 25 mm2 interna em cada
uma das cabines, conectada às massas metálicas e ao BEP, que é equipotencializado com
a malha de aterramento da subestação.
Capítulo 3. Estudo de caso 95
3.2.17.4 Tapete isolante
Foi previsto um tapete de material isolante de dimensões 100x100 cm e nível de
isolamento de 15 kV para a segurança dos operadores que exercerão qualquer funções na
subestação.
3.2.17.5 Grade de proteção
Na cabine de transformação, foi prevista grade de proteção removível com armação
de cantoneira e tela de arame galvanizado nº 12 BWG, com malha mínima de 13 mm e
máxima de 20 mm para separação física dos equipamentos energizados em média tensão
e proteção das pessoas que acessam a cabine.
3.2.18 Estudo de proteção
Após a aprovação do projeto, foi realizado o estudo de proteção com as parame-
trizações das funções de sobrecorrente temporizadas e instantâneas, com base nos dados
de curto-circuito fornecidos pela concessionária (tabela 2) e nas correntes de sobrecarga
calculadas para o transformador item 3.2.12. Foi considerado o relé de proteção Pextron
URPE 6104.
3.2.18.1 Especificação dos TC’s de proteção
Seguindo-se os parâmetros definidos no item 2.4.9.3, os valores obtidos estão mos-
trados na tabela 24. A corrente de curto-circuito máxima é a máxima corrente que o
TC suporta sem saturar, conforme o critério de seleção por saturação (inequação (24)).
O critério é satisfeito pois a máxima corrente de falta do alimentador é 4438 A (falta
trifásica). Já a corrente de curto-circuito trifásica secundária é a corrente que circula no
secundário em regime de falta trifásica, obtida aplicando-se a relação de transformação
do instrumento nessa corrente de falta.
Tabela 24 – Parâmetros calculados para o TC de proteção
Corrente primária (A) 250
Corrente de curto-circuito máxima
primária (A) 5000
Impedância da fiação (Ω) 0,006
Impedância do relé (Ω) 0,028
Impedância do TC (Ω) 0,100
Corrente de curto-circuito trifásica
secundária (A) 88,76
Tensão máxima secundária (V) 11,89
Especificação sumária do TC 12,5 VA 10P20
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 3. Estudo de caso 96
3.2.18.2 Parametrização das funções de proteção
A parametrização das funções de proteção seguiu os itens 2.4.11.3 e 2.4.11.4 deste
trabalho. Os resultados estão mostrados na tabela 25.
Tabela 25 – Parametrização das funções de sobrecorrente
Função Curva IEC Corrente de
partida (A) DT
51 MI 27,65 0,2
50 - 276,45 -
51N EI 9,21 0,1
50N - 92,14 -
Fonte: Elaborado pelo autor.
97
4 RESULTADOS
Com todos os dimensionamentos necessários realizados, chegou-se a uma versão
executiva do projeto da subestação. Neste capítulo, será apresentada, item a item, a
solução final implementada, a partir das plantas e diagramas desenvolvidos. As legendas,
simbologias e detalhes do projeto estão disponibilizadas nos apêndices A e B.
4.1 PLANTA DE LOCALIZAÇÃO
A planta de localização foi desenvolvida como exigência obrigatória por parte da
concessionária na apresentação do projeto, contendo o endereço da obra e pontos com
coordenadas de referência. Ela foi propositalmente omitida deste trabalho por discrição
do cliente.
4.2 PLANTAS DE SITUAÇÃO
Nesta seção, são apresentadas as plantas de situação. Elas explicitam as localizações
de cada unidade da subestação, bem como das estruturas existentes e a instalar da rede
de distribuição local da concessionária, a fim de propor uma derivação da rede de média
tensão (ramal de conexão). Os nomes das ruas, bem como o endereço da UC foram
propositalmente removidos das plantas.
4.2.1 Situação - etapa 1
A etapa 1 na planta de situação (figura 37), mostra o local da cabine de medição
que será desativada, o local de construção da nova cabine de medição e o local da cabine
de transformação existente.
Capítulo 4. Resultados 98
Figura 37 – Planta de situação - etapa 1
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.2.2 Situação - etapa 2
A etapa 2 na planta de situação (figura 38), mostra uma visão geral da situação
final do cliente, com a cabine de medição atualizada e a nova cabine de transformação no
lugar da antiga medição.
Capítulo 4. Resultados 99
Figura 38 – Planta de situação - etapa 2
Fonte: Elaborado pelo autor.
A tabela 26 mostra as especificações dos postes do local. A primeira letra indica o
tipo de poste (C = Concreto, M = Madeira, DT = Duplo T). Os dois dígitos subsequentes
indicam a altura do poste, em metros. O número entre parênteses indica a resistência
mecânica nominal do poste, em daN e a indicação após o hífen indica o padrão de estrutura
da rede de média tensão. Assim, uma especificação "C12(400)-N1"representa um poste de
concreto, de 12 m, 400 daN e estrutura de MT tipo Normal-1.
Capítulo 4. Resultados 100
Tabela 26 – Especificações de postes de distribuição locaisPoste Nº Equip. Especificação
P1 123722 S/N C12(400)-N1
P2 123723 47638-1 C11(400)-N1
P3 123724 S/N C12(400)-N1
P4 123721 - M11-N1
P5 - - DT12(400)-CUF3
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3 PLANTAS BAIXAS E CORTES
Nesta seção, são apresentadas todas as plantas baixas e cortes das cabines que
compõem a subestação projetada - medição e proteção em cubículos e transformação.
4.3.1 Poste particular
Os cortes do poste particular do cliente mostram a estrutura de média tensão para
a derivação da energia da rede, bem como o ramal de entrada subterrâneo.
Capítulo 4. Resultados 101
Figura 39 – Cortes frontal e lateral do poste particular
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.2 Cabine de medição e proteção
As plantas e cortes da cabine de medição mostram a entrada de energia através
do ramal de entrada subterrâneo, vindo do poste particular com caixa de passagem e a
cabine em alvenaria que abriga os cubículos. Inicialmente, há o cubículo de medição da
concessionária, depois o cubículo de proteção, um cubículo de transição e dois cubícu-
los de chaves seccionadoras, com saídas subterrâneas em eletrodutos para cada um dos
Capítulo 4. Resultados 102
transformadores. Também contêm o anel de aterramento compartilhado com a cabine de
transformação ao lado, com as respectivas caixas de inspeção nos locais com as hastes
enterradas, porta e venezianas padrão, duas luminárias, BEP, unidade de iluminação de
emergência e extintor de incêndio.
4.3.2.1 Planta baixa
Figura 40 – Planta baixa da cabine de medição e proteção
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 103
4.3.2.2 Corte A-A
Figura 41 – Corte A-A da cabine de medição e proteção
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.2.3 Corte B-B
Figura 42 – Corte B-B da cabine de medição e proteção
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 104
4.3.2.4 Corte C-C
Figura 43 – Corte C-C da cabine de medição e proteção
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.3 Cabine de transformação nova
Na nova cabine de transformação em alvenaria, há a entrada subterrânea através de
eletrodutos e muflas nas terminações dos cabos de MT. As muflas chegam à seccionadora,
que, por sua vez, alimenta o barramento trifásico da MT do transformador. Os cabos de
BT do transformador vão ao QGBT, que possui o disjuntor geral de baixa tensão das novas
instalações e distribui a energia aos quadros de distribuição para as cargas finais. Há uma
bacia para contenção de óleo do transformador, punho de manobra para operação da chave
seccionadora, a continuação do anel de aterramento compartilhado, com as respectivas
caixas de inspeção, venezianas para ventilação, porta padrão, grade de proteção, BEP,
iluminação artificial, iluminação de emergência e extintor de incêndio.
Capítulo 4. Resultados 105
4.3.3.1 Planta baixa
Figura 44 – Planta baixa da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 106
4.3.3.2 Corte A-A
Figura 45 – Corte A-A da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.3.3 Corte B-B
Figura 46 – Corte B-B da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 107
4.3.3.4 Corte C-C
Figura 47 – Corte C-C da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.3.5 Corte D-D
Figura 48 – Corte D-D da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 108
4.3.3.6 Corte E-E
Figura 49 – Corte E-E da cabine de transformação
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.3.4 Planta baixa geral
A planta mostrada na imagem 50 mostra a instalação de forma integrada, desde o
ramal de conexão até o QGBT, com apontamentos realizados sobre a situação atual da
instalação e necessidades de mudanças para a execução do projeto.
Capítulo 4. Resultados 109
Figura 50 – Planta baixa da instalação completa
Fonte: Elaborado pelo autor.
4.4 DIAGRAMA UNIFILAR
A seguir é apresentado o diagrama unifilar da instalação, que mostra desde a
derivação da rede da concessionária até as saídas dos QGBT’s para as cargas finais da
edificação.
Figura 51 – Diagrama unifilar da subestação - parte 1
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 110
Figura 52 – Diagrama unifilar da subestação - parte 2
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 111
Figura 53 – Diagrama unifilar da subestação - parte 3
Fonte: Elaborado pelo autor.
Figura 54 – Diagrama unifilar da subestação - parte 4
Fonte: Elaborado pelo autor.
Capítulo 4. Resultados 112
4.5 COORDENOGRAMA DE PROTEÇÃO
O coordenograma com as curvas parametrizadas para o relé de proteção está
mostrado na figura 55. Relembrando que apenas as funções 50/50N e 51/51N entraram
no escopo deste trabalho.
Figura 55 – Coordenograma de proteções da subestação
Fonte: Elaborado pelo autor.
113
5 CONCLUSÃO
O presente trabalho apresentou o projeto completo de uma subestação consumidora
de média tensão de 600 kVA. Os objetivos foram alcançados, resultando em um projeto que
atende aos requisitos da ABNT e da Equatorial Energia, sendo sua versão final aprovada
pela concessionária.
O dimensionamento resultou na expansão da capacidade do empreendimento em
100%, a partir de um novo transformador de 300 kVA, com mudança do padrão construtivo
das cabines para cubículos blindados e da proteção geral de baixa para média tensão.
O estudo de proteção resultou na parametrização das funções de sobrecorrente de
forma seletiva e coordenada com a proteção do alimentador da concessionária, realizando
a proteção do transformador de forma satisfatória.
Foi apresentada uma metodologia de projeto sistemática, justificando todas as
escolhas e dimensionamentos realizados e, como contribuição, servindo como referencial
para projetos similares e trabalhos correlatos na área de instalações elétricas.
A principal dificuldade encontrada foi a escolha do padrão construtivo da subestação
adequando-se ao espaço físico disponível na edificação e a busca por uma solução que não
necessitasse da desenergização completa do cliente.
Visando a extensão desse material, recomenda-se como trabalhos futuros o projeto
elétrico de baixa tensão para a expansão do empreendimento, a análise de curto-circuito,
utilizando softwares especializados, estudos de qualidade de energia com base nas cargas
da edificação, avaliação econômica comparativa de diferentes configurações de subestações
e o acompanhamento da execução da instalação projetada.
114
REFERÊNCIAS
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de 15 kV, 25 kV e 35 kV, para redes de distribuição aérea de energia elétrica. Rio
de Janeiro, 2021. Terceira edição. Publicada em 28/05/2021 e corrigida em 07/10/2024.
ABNT. NBR 13571: Haste de aterramento de aço revestida de cobre - especifi-
cação. Rio de Janeiro, 1996. Segunda edição. Publicada em 07/03/2024.
ABNT. NBR 14039 - Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kV a 36,2 kV.
Rio de Janeiro, 2021.
ABNT. NBR 16050 - Para-raios de resistor não linear de óxido metálico sem
centelhadores para circuitos de potência de corrente alternada. Rio de Janeiro,
2025.
ABNT. NBR 16720: Isoladores poliméricos não compostos tipo suporte para
tensões acima de 1 000 V e até 72,5 kV (incluso) — Dimensões e características.
Versão portuguesa. 1. ed. [S.l.: s.n.], out. 2018.
ABNT. NBR 5111: Fios de cobre nus, de seção circular, para fins elétricos -
Especificação. Rio de Janeiro: [s.n.], 1997.
ABNT. NBR 5410 - Instalações elétricas de baixa tensão. Rio de Janeiro: [s.n.],
2004. Versão corrigida publicada em 2008.
ABNT. NBR 5419-4: Proteção contra descargas atmosféricas - Parte 4: Sistemas
elétricos e eletrônicos internos à estrutura. Rio de Janeiro: ABNT, mar. 2026.
Segunda edição. 95 páginas. Acesso em 24 jun. 2026.
ABNT. NBR 6251 - Cabos de potência com isolação extrudada de borracha
etilenopropileno (EPR, HEPR ou EPR 105) para tensões de 1 kV a 35 kV —
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Apêndices
124
APÊNDICE A – Legendas e simbologias do projeto
Figura 56 – Legenda das plantas de situação
Figura 57 – Legenda das estruturas das plantas de situação
APÊNDICE A. Legendas e simbologias do projeto 125
Figura 58 – Legenda das plantas, cortes e do diagrama unifilar
APÊNDICE A. Legendas e simbologias do projeto 126
Figura 59 – Legenda de símbolos do diagrama unifilar
127
APÊNDICE B – Detalhes das plantas
Figura 60 – Detalhe 01: Placa de advertência
Figura 61 – Detalhe 02: Ferrolho tipo porta-cadeado
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 128
Figura 62 – Detalhe 04: Suporte para muflas/terminações de para-raios
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 129
Figura 63 – Detalhe 05: Vala da malha de aterramento
Figura 64 – Detalhe 06: Caixa de inspeção de aterramento
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 130
Figura 65 – Detalhe 07: Grade de proteção da cabine de transformação
Figura 66 – Detalhe 09: Aberturas para ventilação
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 131
Figura 67 – Detalhe 10: Barra de aterramento
Figura 68 – Detalhe 12: Tubulação enterrada
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 132
Figura 69 – Detalhe 13: Caixa de passagem
Anexos
134
ANEXO A – Modelos dos cubículos blindados
Figura 70 – Modelo do cubículo de medição.
Figura 71 – Modelo do cubículo de proteção.
ANEXO A. Modelos dos cubículos blindados 135
Figura 72 – Modelo do cubículo de transição.
Figura 73 – Modelo do cubículo de saída com chave seccionadora.
	Folha de rosto
	Folha de aprovação
	Agradecimentos
	Resumo
	Abstract
	Lista de figuras
	Lista de tabelas
	Lista de abreviaturas e siglas
	Lista de símbolos
	Sumário
	Introdução
	Contextualização
	Justificativa
	Objetivo
	Objetivos específicos
	Visão geral do trabalho
	Revisão bibliográfica
	Conceitos básicos sobre subestações de energia
	Definição de subestação
	Tipos de subestações
	Quanto à função no sistema de energia
	Quanto ao nível de tensão
	Quanto ao tipo de instalação
	Subestação abrigada
	Subestação ao tempo
	Subestação blindada
	Partes de uma subestação de média tensão
	Entrada de serviço
	Ponto de ligação
	Ramal de ligação
	Ponto de entrega
	Ramal de entrada
	Cubículos
	Cubículo de medição
	Cubículo de proteção
	Cubículo de transformação
	Padrões da concessionária
	Limites de fornecimento
	Medição de energia
	Proteção geral
	Grandezas e parâmetros elétricos para especificações de equipamentos de uma subestação
	Tensão
	Corrente
	Corrente de projeto
	Corrente de curto-circuito
	Potência
	Potência ativa
	Potência reativa
	Potência aparente
	Relação geométrica entre potências
	Potência de distorção
	Fator de potência
	Fator reativo
	Carga instalada
	Demanda
	Equipamentos de uma subestação de média tensão
	Chave fusível
	Função
	Especificação
	Poste particular auxiliar
	Função
	Especificação
	Isolador
	Função e tipos
	Especificação
	Para-raios de média tensão
	Função e tipos
	Especificação
	Mufla terminal
	Função e tipos
	Especificação
	Condutor
	Função
	Cabo de baixa tensão
	Construção
	Capacidade de condução de corrente
	Queda de tensão
	Capacidade de corrente de curto-circuito
	Condutor neutro
	Condutor de proteção
	Especificação
	Cabo de média tensão
	Construção
	Especificação
	Especificação geral
	Eletroduto
	Função
	Especificação
	Cubículo blindado de média tensão
	Função
	Especificação
	Transformador de corrente
	Função
	Tipos
	Especificação
	Disjuntor
	Função
	Disjuntor de média tensão
	Tipos
	Especificação
	Disjuntor de baixa tensão
	Tipos
	Especificação
	Relé
	Função
	Tipos
	Unidade temporizada
	Unidade instantânea
	Chave seccionadora
	Função
	Tipos
	Especificação
	Barramento de média tensão
	Função
	Tipos
	Especificação
	Transformador de potência
	Função
	Tipos
	Especificação
	Potência nominal
	Correntes nominais
	Corrente de magnetização
	Corrente de curto-circuito secundária
	Fator K
	Pontos ANSI e NANSI
	Dispositivo de proteção contra surtos
	Função
	Especificação
	Estudo de caso
	Premissas de projeto
	Concepção do projeto
	Visita técnica
	Levantamento de carga
	Demanda do empreendimento
	Capacidade em transformadores
	Entrada de energia
	Padrão construtivo da medição
	Padrão construtivo da proteção
	Dados de curto-circuito da concessionária
	Resumo das premissas do projeto
	Dimensionamentos
	Poste de derivação da concessionária
	Chave fusível
	Elos fusíveis
	Poste particular auxiliar
	Ramal de conexão aéreo
	Isoladores
	Para-raios de MT
	Muflas
	Ramal de entrada subterrâneo
	Condutores de média tensão
	Eletrodutos de média tensão
	Cubículos blindados de média tensão
	Disjuntor de MT
	Chave Seccionadora do cubículo de proteção
	Chaves seccionadoras dos cubículos de saída
	Cabine de medição e proteção em alvenaria
	Muflas internas
	Chave seccionadora da cabine de transformação
	Barramento de média tensão
	Transformador de potência
	Condutores de baixa tensão
	Eletrodutos para os cabos de baixa tensão
	Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
	Disjuntor geral de baixa tensão
	Demais dimensionamentos
	Malha de aterramento
	Aberturas e ventilações
	Aterramento de massas metálicas
	Tapete isolante
	Grade de proteção
	Estudo de proteção
	Especificação dos TC's de proteção
	Parametrização das funções de proteção
	Resultados
	Planta de localização
	Plantas de situação
	Situação - etapa 1
	Situação - etapa 2
	Plantas baixas e cortes
	Poste particular
	Cabine de medição e proteção
	Planta baixa
	Corte A-A
	Corte B-B
	Corte C-C
	Cabine de transformação nova
	Planta baixa
	Corte A-A
	Corte B-B
	Corte C-C
	Corte D-D
	Corte E-E
	Planta baixa geral
	Diagrama unifilar
	Coordenograma de proteção
	Conclusão
	REFERÊNCIAS
	Legendas e simbologias do projeto
	Detalhes das plantas
	Modelos dos cubículos blindadosdos de saída . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Tabela 16 – Especificações das muflas da cabine de transformação . . . . . . . . . . 89
Tabela 17 – Especificações do barramento de média tensão . . . . . . . . . . . . . . 90
Tabela 18 – Especificações do transformador de potência . . . . . . . . . . . . . . . 91
Tabela 19 – Especificações dos cabos de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
Tabela 20 – Especificações dos eletrodutos para os cabos de baixa tensão . . . . . . 93
Tabela 21 – Especificações do dispositivo de proteção contra surtos do QGBT . . . 93
Tabela 22 – Especificações do disjuntor geral de baixa tensão . . . . . . . . . . . . 93
Tabela 23 – Especificações da malha de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
Tabela 24 – Parâmetros calculados para o TC de proteção . . . . . . . . . . . . . . 95
Tabela 25 – Parametrização das funções de sobrecorrente . . . . . . . . . . . . . . . 96
Tabela 26 – Especificações de postes de distribuição locais . . . . . . . . . . . . . . 100
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas
ACL Ambiente de Contratação Livre
ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica
ANSI Instituto Nacional Americano de Padrões - American National Stan-
dards Institute
BEP Barramento de Equipotencialização Principal
BT Baixa Tensão
BWG Medidor de Arame de Birmingham - Birmingham Wire Gauge
CA Corrente Alternada
CC Corrente Contínua
DPS Dispositivo de Proteção contra Surtos
EI Extremamente Inversa
EPR Borracha Etileno-Propileno - Ethylene Propylene Rubber
ET Especificação Técnica
F-F Fase-Fase
F-N Fase-Neutro
FP Fator de Potência
FR Fator Reativo
F-T Fase-Terra
HEPR Borracha de Etileno Propileno de Alta Qualidade - High-grade Ethylene
Propylene Rubber
IEC Comissão Eletrotécnica Internacional - International Electrotechnical
Commission
IP Proteção de Ingresso - Ingress Protection
MI Muito Inversa
MME Ministério de Minas e Energia
MT Média Tensão
NBI Nível Básico de Isolamento
pol. Polegada
QGBT Quadro Geral de Baixa Tensão
Qtd. Quantidade
RS Rio Grande do Sul
RTC Relação de Transformação de Corrente
SE Subestação de Energia
SiC Carbonato de Silício
SPDA Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas
TC Transformador de Corrente
TP Transformador de Potencial
TR XLPE Polietileno Reticulado Retardante de Arborescência - Tree-Retardant
Cross-linked Polyethylene
UC Unidade Consumidora
XLPE Polietileno Reticulado - Cross-Linked Polyethylene
ZnO Óxido de Zinco
LISTA DE SÍMBOLOS
kVA Quilovolt-ampère
GWh Gigawatt-hora
kV Quilovolt
kW Quilowatt
V Volt
VL Tensão de linha [V]
VF Tensão de fase [V]
IL Corrente de linha [A]
S Potência aparente [VA]
W Watt
P Potência ativa [W]
A Ampère
cosϕ Fator de potência [adimensional]
Q Potência reativa [VAr]
VAr Volt-ampère reativo
senϕ Fator reativo [adimensional]
VA Volt-ampère
kA Quiloampère
Hz Hertz
m Metro
daN Decanewton
mm Milímetro
Uo Tensão de isolamento fase-terra [kV]
U Tensão de isolamento fase-fase [kV]
°C Grau Celsius
Icorrigida Corrente de projeto corrigida [A]
FCT Fator de Correção por Temperatura [adimensional]
FCA Fator de Correção por Agrupamento [adimensional]
∆VC Queda de tensão [%]
L Comprimento do circuito [m]
R Resistência do condutor [mΩ/m]
mΩ/m Miliohm por metro
X Reatância do condutor [mΩ/m]
ϕ Ângulo do fator de potência da carga [°]
N Número de condutores em paralelo por fase
A2.s Ampére quadrado-segundo
S Seção nominal do condutor [mm2]
mm2 Milímetro quadrado
s Segundo
t Tempo de atuação do dispositivo de proteção [s]
SPE Seção nominal do condutor de proteção [mm2]
I Corrente de falta presumida [A]
A.s
1
2 .mm−2 Ampère-raiz quadrada de segundo por milímetro quadrado
θf Temperatura do condutor no final do curto circuito [°C]
θi Temperatura do condutor no início do curto circuito [°C]
β Inverso do coeficiente de temperatura da resistência a 0°C [°C]
Tocup,max Máxima taxa de ocupação do eletroduto [%]
Aocup,total Área de ocupação total dos condutores [mm2]
Aelet Área útil do eletroduto [mm2]
Ncond Número de condutores no eletroduto
dext Diâmetro externo do condutor [mm]
Dext Diâmetro externo do eletroduto [mm]
∆Dext Variação do diâmetro externo do eletroduto [mm]
Ep Espessura da parede do eletroduto [mm]
Ip,TC Corrente nominal primária do TC [A]
Is,TC Corrente nominal secundária do TC [A]
Icc,max Corrente máxima de curto circuito [A]
ZTC Impedância nominal do TC [Ω]
STC Potência aparente nominal do TC [VA]
Zs,TC Impedância conectada ao secundário do TC [Ω]
SF6 Hexafluoreto de enxofre
In,prot Corrente nominal de dispositivo de proteção [A]
Iz Capacidade de condução de corrente do condutor [A]
DT Dial de tempo da unidade temporizada [adimensional]
Iinrush Corrente de inrush (Corrente de magnetização) [A]
Finrush Fator de inrush (Fator de magnetização) [adimensional]
Inom−prim Corrente nominal primária do transformador [A]
Icc−sec Corrente de curto-circuito secundária [A]
Inom−sec Corrente nominal secundária do transformador [A]
Z% Impedância percentual do transformador [%]
h Ordem da harmônica
Ih Corrente eficaz da harmônica de ordem h [A]
I1 Corrente eficaz da componente fundamental [A]
min Minuto
ms Milissegundo
cm Centímetro
" Polegada
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2 JUSTIFICATIVA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3 OBJETIVO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.1 Objetivos específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.4 VISÃO GERAL DO TRABALHO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE SUBESTAÇÕES DE ENERGIA . . 24
2.1.1 Definição de subestação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.1.2 Tipos de subestações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.1.2.1 Quanto à função no sistema de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.1.2.2 Quanto ao nível de tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1.2.3 Quanto ao tipo de instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1.2.3.1 Subestação abrigada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.1.2.3.2 Subestação ao tempo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.1.2.3.3 Subestação blindada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.1.3 Partes de uma subestação de média tensão . . . . . . . . . . . . 28
2.1.3.1 Entrada de serviço . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.1.3.1.1 Ponto de ligação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.1.3.1.2 Ramal de ligação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.1.3.1.3 Ponto de entrega . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.3.1.4 Ramal de entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.3.2 Cubículos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
2.1.3.2.1 Cubículo de medição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.3.2.2 Cubículo de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.3.2.3 Cubículo de transformação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2 PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.1 Limites de fornecimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.2 Medição de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.3 Proteção geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3 GRANDEZAS E PARÂMETROS ELÉTRICOS PARA ESPECIFICA-
ÇÕES DE EQUIPAMENTOS DE UMA SUBESTAÇÃO . . . . . . . . 32
2.3.1 Tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.2 Corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.2.1 Corrente de projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332.3.2.2 Corrente de curto-circuito . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.3 Potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3.1 Potência ativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3.2 Potência reativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3.3 Potência aparente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3.4 Relação geométrica entre potências . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3.5 Potência de distorção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.3.5.1 Fator de potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
2.3.3.5.2 Fator reativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.4 Carga instalada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.5 Demanda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.4 EQUIPAMENTOS DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA TENSÃO . 36
2.4.1 Chave fusível . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4.1.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
2.4.1.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4.2 Poste particular auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.2.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.2.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.3 Isolador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.3.1 Função e tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.4.3.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4.4 Para-raios de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4.4.1 Função e tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.4.4.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.4.5 Mufla terminal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.4.5.1 Função e tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.4.5.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.4.6 Condutor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.4.6.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.4.6.2 Cabo de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4.6.2.1 Construção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4.6.2.2 Capacidade de condução de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.4.6.2.3 Queda de tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.4.6.2.4 Capacidade de corrente de curto-circuito . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4.6.2.5 Condutor neutro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4.6.2.6 Condutor de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.4.6.2.7 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.4.6.3 Cabo de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.4.6.3.1 Construção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.4.6.3.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.4.6.4 Especificação geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.4.7 Eletroduto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.7.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.7.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.4.8 Cubículo blindado de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.4.8.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.4.8.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.4.9 Transformador de corrente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.4.9.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.4.9.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.4.9.3 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.4.10 Disjuntor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.4.10.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.4.10.2 Disjuntor de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.4.10.2.1 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.4.10.2.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.4.10.3 Disjuntor de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4.10.3.1 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4.10.3.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.4.11 Relé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.11.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.11.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.4.11.3 Unidade temporizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.4.11.4 Unidade instantânea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.4.12 Chave seccionadora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.4.12.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.4.12.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.4.12.3 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.4.13 Barramento de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.4.13.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.4.13.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.4.13.3 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.4.14 Transformador de potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.14.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.14.2 Tipos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.4.14.3 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.4.14.3.1 Potência nominal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.4.14.3.2 Correntes nominais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.14.3.3 Corrente de magnetização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74
2.4.14.3.4 Corrente de curto-circuito secundária . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.4.14.3.5 Fator K . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.4.14.3.6 Pontos ANSI e NANSI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
2.4.15 Dispositivo de proteção contra surtos . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.4.15.1 Função . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76
2.4.15.2 Especificação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3 ESTUDO DE CASO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1 PREMISSAS DE PROJETO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.1 Concepção do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.2 Visita técnica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.3 Levantamento de carga . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.4 Demanda do empreendimento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
3.1.5 Capacidade em transformadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.1.6 Entrada de energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
3.1.7 Padrãoconstrutivo da medição . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.1.8 Padrão construtivo da proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.1.9 Dados de curto-circuito da concessionária . . . . . . . . . . . . . 80
3.1.10 Resumo das premissas do projeto . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2 DIMENSIONAMENTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2.1 Poste de derivação da concessionária . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2.1.1 Chave fusível . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
3.2.1.2 Elos fusíveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.2.2 Poste particular auxiliar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.2.3 Ramal de conexão aéreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.2.4 Isoladores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.2.5 Para-raios de MT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.2.5.1 Muflas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.2.6 Ramal de entrada subterrâneo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.2.6.1 Condutores de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
3.2.6.2 Eletrodutos de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
3.2.7 Cubículos blindados de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . 86
3.2.7.1 Disjuntor de MT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.2.7.2 Chave Seccionadora do cubículo de proteção . . . . . . . . . . . . . . . 87
3.2.7.3 Chaves seccionadoras dos cubículos de saída . . . . . . . . . . . . . . . 88
3.2.8 Cabine de medição e proteção em alvenaria . . . . . . . . . . . 89
3.2.9 Muflas internas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.2.10 Chave seccionadora da cabine de transformação . . . . . . . . . 89
3.2.11 Barramento de média tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
3.2.12 Transformador de potência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
3.2.13 Condutores de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.2.14 Eletrodutos para os cabos de baixa tensão . . . . . . . . . . . . 92
3.2.15 Dispositivo de proteção contra surtos (DPS) . . . . . . . . . . . 93
3.2.16 Disjuntor geral de baixa tensão . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.2.17 Demais dimensionamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2.17.1 Malha de aterramento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2.17.2 Aberturas e ventilações . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2.17.3 Aterramento de massas metálicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2.17.4 Tapete isolante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.2.17.5 Grade de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.2.18 Estudo de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.2.18.1 Especificação dos TC’s de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.2.18.2 Parametrização das funções de proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
4 RESULTADOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.1 PLANTA DE LOCALIZAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2 PLANTAS DE SITUAÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2.1 Situação - etapa 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
4.2.2 Situação - etapa 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
4.3 PLANTAS BAIXAS E CORTES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.3.1 Poste particular . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
4.3.2 Cabine de medição e proteção . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
4.3.2.1 Planta baixa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
4.3.2.2 Corte A-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3.2.3 Corte B-B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.3.2.4 Corte C-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.3 Cabine de transformação nova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
4.3.3.1 Planta baixa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
4.3.3.2 Corte A-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.3.3.3 Corte B-B . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
4.3.3.4 Corte C-C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.3.3.5 Corte D-D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
4.3.3.6 Corte E-E . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.3.4 Planta baixa geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
4.4 DIAGRAMA UNIFILAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
4.5 COORDENOGRAMA DE PROTEÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . 112
5 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 113
REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
APÊNDICE A – Legendas e simbologias do projeto . . . . . 124
APÊNDICE B – Detalhes das plantas . . . . . . . . . . . . . . 127
ANEXO A – Modelos dos cubículos blindados . . . . . . . . . 134
21
1 INTRODUÇÃO
1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO
Os consumidores de energia atendidos em média e alta tensão (grupo A) represen-
tam um segmento estratégico do sistema elétrico brasileiro por serem atendidos nessas
classes de tensão e demandarem infraestrutura própria de transformação, medição e pro-
teção de energia por meio de subestações. Atualmente, esse universo é composto por
mais de 200 mil unidades consumidoras, distribuídas principalmente em indústrias, empre-
endimentos comerciais e grandes consumidores residenciais (MONITOR MERCANTIL,
2024).
A figura 1 apresenta um panorama do consumo de energia, por classe de consumo,
para o ano de 2025, no qual as classes industrial e comercial apresentaram, juntas, mais
de 53% do consumo total nacional.
Figura 1 – Consumo de energia por classe em 2025
Fonte: (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2026).
Além disso, a entrada em vigor da portaria MME n°50/2022, em 1° de janeiro de
2024, a qual ampliou a possibilidade de migração para o ACL (Ambiente de Contratação
Livre) a todos os consumidores do grupo A, impulsionou um aumento de 34,2% no
número de consumidores nesse ambiente de contratação em relação a 2024, com consumo
total de 253.723 GWh, o que representa 44,8% do consumo total nacional de energia
elétrica (EMPRESA DE PESQUISA ENERGÉTICA, 2026), evidenciando a importância
do mercado livre de energia e dos consumidores do grupo A no setor elétrico brasileiro.
Capítulo 1. Introdução 22
1.2 JUSTIFICATIVA
A partir do contexto apresentado, as subestações consumidoras têm grande papel
nos sistemas de distribuição de energia, sendo responsáveis por realizar a interface entre
as redes das concessionárias e os consumidores finais. Elas têm a finalidade de garantir a
continuidade do sistema, devendo apresentar um alto grau de confiabilidade e robustez
nas instalações, realizando a entrada de energia de grandes consumidores e garantindo a
segurança de operação (SILVA, 2013).
Dessa forma, o projeto de uma subestação tem um papel fundamental para ga-
rantir o nível de confiabilidade e segurança buscados, pois um projeto inadequado pode
acarretar em danos aos equipamentos, gerando prejuízo significativo devido ao alto custo
dos equipamentos e também colocar em risco a segurança das pessoas.
Sendo assim, é de suma importância o conhecimento de cada equipamento perten-
cente às subestações e seu funcionamento, bem como o entendimento da aplicação dos
padrões técnicos exigidos pelas normas brasileiras.
1.3 OBJETIVO
O objetivo deste trabalho é ilustrar, de forma sistemática, a metodologia empregada
no projeto elétrico de uma subestação para a entrada de energia de um consumidor em
média tensão, explicitando as medidas utilizadas em cada passo de sua implementação.
Para isso, é utilizado como base um projeto elétricoreal, aprovado pela concessionária de
energia local.
1.3.1 Objetivos específicos
Os objetivos específicos são:
• Fornecer, através de estudo de caso, uma metodologia sistemática integrada,
empregada no projeto de subestações de energia de média tensão;
• Apresentar os principais conceitos e equipamentos necessários para a compre-
ensão do funcionamento de uma subestação;
• Demonstrar, através de equações, o dimensionamento dos equipamentos empre-
gados na subestação;
• e realizar o estudo de proteção da instalação.
1.4 VISÃO GERAL DO TRABALHO
O trabalho está dividido da seguinte forma:
Capítulo 1. Introdução 23
• Capítulo 1: Apresenta uma contextualização geral sobre as instalações elétricas
de média e alta tensão e a importância das subestações e de seu projeto nesse
cenário;
• Capítulo 2: Apresenta uma revisão, baseada no estado da arte, dos principais
conceitos, equipamentos, normas técnicas e critérios de dimensionamento neces-
sários para o entendimento deste trabalho e para a realização de um projeto
elétrico de média tensão;
• Capítulo 3: Apresenta as premissas do estudo de caso, bem como o dimen-
sionamento, especificação e parametrização dos equipamentos da subestação,
justificando as escolhas adotadas no projeto;
• Capítulo 4: Apresenta os resultados da implementação do projeto realizado, a
partir das plantas, cortes e diagrama unifilar da instalação;
• Capítulo 5: Apresenta as considerações finais do trabalho e as possibilidades de
trabalhos futuros.
24
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 CONCEITOS BÁSICOS SOBRE SUBESTAÇÕES DE ENERGIA
2.1.1 Definição de subestação
Uma subestação é um conjunto de instalações elétricas em média ou alta tensão
que agrupa os equipamentos, condutores e acessórios, destinados à proteção, medição,
manobra e transformação de grandezas elétricas (ANEEL, 2016).
Na prática, elas transformam tensão, protegem contra falhas, interconectam redes
e monitoram o sistema elétrico para garantir eficiência e estabilidade (NEOENERGIA,
2024).
Sua composição física é formada por transformadores de potência, para-raios, dis-
juntores, barramentos, chaves seccionadoras, relés de proteção, sistema de aterramento
e outros componentes elétricos, cruciais para o funcionamento contínuo da rede elétrica
(NEOENERGIA, 2024).
2.1.2 Tipos de subestações
As subestações podem ser classificadas de acordo com diferentes critérios: função no
sistema de energia, nível de tensão, tipo de instalação e forma de operação (G2 ENERGIA,
2026).
2.1.2.1 Quanto à função no sistema de energia
Quanto à sua função no sistema de energia da qual fazem parte, as subestações
são classificadas da seguinte forma (G2 ENERGIA, 2026):
• Subestação transformadora: Converte a tensão de suprimento para um nível
diferente (maior ou menor); São designadas para adaptar a tensão elétrica
conforme a necessidade do sistema;
• Subestação Elevadora: Localizadas na saída das usinas geradoras, elevam a ten-
são para níveis adequados para transmissão e subtransmissão; Isso é necessário
para reduzir as perdas de energia ao longo das linhas de transmissão;
• Subestação Abaixadora: Localizadas nas cidades, estas subestações diminuem
os níveis de tensão para evitar problemas para os consumidores finais, propor-
cionando um fornecimento de energia seguro e estável;
• Subestação de Distribuição: Reduzem a tensão para o nível de distribuição
primária; Podem pertencer tanto às concessionárias de energia quanto a grandes
consumidores que distribuem energia internamente;
• Subestação de Chaveamento: Interligam circuitos de suprimento sob o mesmo
nível de tensão, permitindo o seccionamento de circuitos, energização de tre-
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 25
chos de menor comprimento e possibilitando a multiplicação da capacidade de
distribuição.
Segundo a ANEEL, uma subestação também pode ser classificada como consumi-
dora, quando sua finalidade for o atendimento à unidade consumidora em média ou alta
tensão de distribuição (ANEEL, 2016). O projeto elétrico apresentado neste trabalho trata
de uma subestação elétrica desta natureza.
2.1.2.2 Quanto ao nível de tensão
Quanto ao nível de tensão em que operam, as subestações podem ser classificadas
em (ALUGAGERA, 2022):
• Baixa Tensão: Nível de tensão até 1 kV; São geralmente utilizadas para consu-
midores residenciais e pequenos estabelecimentos comerciais;
• Média Tensão: Níveis entre 1 kV e 34,5 kV, incluindo tensões como 6,6 kV e
13,8 kV; Comumente utilizadas em indústrias e grandes edifícios comerciais;
• Alta Tensão: Níveis entre 34,5 kV e 230 kV, como 69 kV, 138 kV e 230 kV.
Utilizadas para transmissão de energia em longas distâncias.
• Extra-alta Tensão: Níveis superiores a 230 kV, incluindo 345 kV, 440 kV, 500
kV e 750 kV; Utilizadas para transmissão de energia em longas distâncias,
especialmente em interconexões entre países ou regiões.
Neste trabalho, o foco são as subestações de média tensão, haja vista que a subes-
tação projetada opera nesse nível de tensão. O projeto dessas subestações deve atender
aos requisitos da ABNT NBR 14039:2021 (ABNT, 2021b), que regulamenta as instalações
elétricas de média tensão (de 1,0 kV a 36,2 kV). No caso deste trabalho, também deve
atender à NT.00002 (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f), que é a norma específica da
concessionária local para fornecimento de energia em média tensão.
2.1.2.3 Quanto ao tipo de instalação
Segundo a ABNT (2021b), as subestações podem ser classificadas, quanto ao tipo
de instalação, da seguinte forma:
2.1.2.3.1 Subestação abrigada
Subestações abrigadas são aquelas nas quais os componentes estão ao abrigo das
intempéries (ABNT, 2021b). Esse tipo de subestação é feito em estrutura civil de alvenaria,
onde são construídos cubículos destinados a uma determinada função. Esse modelo traz a
possibilidade de realizar a alocação dos equipamentos de tal forma que se consiga layouts
diferentes a depender da necessidade da instalação (MESH ENGENHARIA, 2022). A
figura 2 mostra um exemplo de subestação abrigada.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 26
Figura 2 – Subestação de média tensão abrigada
Fonte: MESH ENGENHARIA (2022).
2.1.2.3.2 Subestação ao tempo
Subestação ao tempo são aquelas nas quais os componentes estão sujeitos à ação
das intempéries (ABNT, 2021b). Nesse sentido, é necessário um grau de proteção contra
água, poeira, entre outros agentes que interferem no bom funcionamento da SE mais
rigoroso (ENERGÊS, 2021). As figuras 3 e 4 mostram exemplos de subestação ao tempo.
Figura 3 – Subestação de alta tensão ao tempo
Fonte: COMERC ENERGIA (2020).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 27
As subestações ao tempo aéreas aplicam-se somente aos transformadores de distri-
buição em líquido isolante até 300 kVA trifásicos (também se aplica aos transformadores
em líquido isolante monofásicos) e a medição é realizada em baixa tensão (EQUATORIAL
ENERGIA, 2025f).
Figura 4 – Subestação de média tensão aérea
Fonte: EVO REPRESENTAÇÃO (2021).
2.1.2.3.3 Subestação blindada
Esse tipo de subestação consiste em compartimentos individualizados em um espaço
reduzido para trazer uma solução que seja mais compacta e rápida do ponto de vista de
execução (MESH ENGENHARIA, 2022). Apesar de não ser uma classificação formal
da ABNT NBR 14039:2021, a subestação blindada é uma solução técnica amplamente
empregada (LOPEZ, 2025). A figura 5 mostra um exemplo de subestação blindada.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 28
Figura 5 – Subestação blindada
Fonte: MESH ENGENHARIA (2023a).
2.1.3 Partes de uma subestação de média tensão
Em subestações de média tensão, principalmente abrigadas e blindadas, a subes-
tação pode ser dividida em: entrada de serviço e compartimentos denominados cubículos
(LOPEZ, 2025).
2.1.3.1 Entrada de serviço
Na NT.00002 da Equatorial Energia, a entrada de serviço (ou padrão de entrada) é
definida como o conjunto de equipamentos, condutores e acessórios instalados a partir do
ponto de conexão na rede da concessionária até a medição. É constituída pelo ramal de
entrada e pelos equipamentosque permitem a ligação da unidade consumidora ao ponto
de conexão (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
2.1.3.1.1 Ponto de ligação
O ponto de ligação é aquele de onde deriva o ramal de ligação (FILHO, 2017).
2.1.3.1.2 Ramal de ligação
Também chamado de ramal de conexão, é o trecho do circuito aéreo compreendido
entre o ponto de ligação e o ponto de entrega (FILHO, 2017).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 29
2.1.3.1.3 Ponto de entrega
Também conhecido como ponto de conexão, é o conjunto de materiais e equipa-
mentos que se destina a estabelecer a conexão entre as instalações da distribuidora e do
consumidor e demais usuários (ANEEL, 2021).
Em subestações com entrada subterrânea, deve ser localizado, de preferência, em
domínio particular, porém, no caso de unidades consumidoras cuja fachada do prédio se
limita com a via pública, o ponto de entrega poderá situar-se no poste fixado no passeio
(FILHO, 2017).
2.1.3.1.4 Ramal de entrada
É conjunto de condutores e acessórios instalados pelo consumidor entre o ponto
de conexão (ponto de entrega) e a medição ou a proteção de suas instalações (ANEEL,
2021). Pode ser aéreo ou subterrâneo, sendo o primeiro constituído de condutores nus e o
último constituído de condutores isolados instalados dentro de um duto ou diretamente
enterrados no solo (FILHO, 2017).
A figura 6 mostra um exemplo de padrão de entrada de serviço.
Figura 6 – Elementos de entrada de serviço de uma unidade consumidora
Fonte: FILHO (2017).
2.1.3.2 Cubículos
A partir do padrão de entrada, a subestação se divide em cubículos destinados a uma
determinada função, sendo as principais: medição, proteção, seccionamento, transformação
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 30
e derivação (MESH ENGENHARIA, 2022). A presença ou não de cada compartimento e
a sua disposição dependem das necessidades específicas do projeto.
2.1.3.2.1 Cubículo de medição
É aquele destinado à localização dos equipamentos auxiliares da medição, como os
transformadores de corrente e potencial. Esse posto é de uso exclusivo da concessionária,
sendo seu acesso devidamente lacrado, de modo a não permitir a entrada de pessoas
estranhas à companhia fornecedora (FILHO, 2017).
Em unidades consumidoras que possuam subestação ao tempo no solo ou abrigada,
acima de 300 kVA, a medição deve ser feita em média tensão (EQUATORIAL ENERGIA,
2025f).
2.1.3.2.2 Cubículo de proteção
É destinado à instalação de chaves seccionadoras, fusíveis ou disjuntores responsá-
veis pela proteção geral e seccionamento da instalação (FILHO, 2017).
Para subestações com capacidade de transformação trifásica superior a 300 kVA, a
proteção geral na média tensão deve ser realizada por meio de um disjuntor acionado por
relés secundários com as funções 50 e 51, proteções de fase e de neutro (ABNT, 2021b).
2.1.3.2.3 Cubículo de transformação
É aquele destinado à instalação dos transformadores de força, podendo conter ou
não os equipamentos de proteção individual (FILHO, 2017).
A figura 7 mostra um exemplo dos cubículos presentes em uma subestação.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 31
Figura 7 – Cubículos presentes em uma subestação abrigada de média tensão
Fonte: Adaptado de EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
2.2 PADRÕES DA CONCESSIONÁRIA
Esta seção abordará brevemente os padrões requisitados pela concessionária Equa-
torial Energia para subestações consumidoras.
2.2.1 Limites de fornecimento
As tensões de fornecimento de energia da concessionária são padronizadas de acordo
com os itens abaixo (EQUATORIAL ENERGIA (2025e); EQUATORIAL ENERGIA
(2025f); EQUATORIAL ENERGIA (2025d)):
• Baixa tensão: Unidades com carga instalada de até 75 kW;
• Média tensão: Unidades com carga instalada superior a 75 kW e demanda
contratada de até 2500 kW;
• Alta tensão: Unidades com demanda contratada superior a 2500 kW.
2.2.2 Medição de energia
Em unidades consumidoras com apenas uma unidade de transformação, de potência
até 300 kVA, em subestação ao tempo em poste ou em subestação com transformador
em pedestal, a medição deve ser feita em baixa tensão (BT) (EQUATORIAL ENERGIA,
2025f).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 32
Em unidades consumidoras que possuam subestação ao tempo no solo ou abrigada
(cabine em alvenaria ou cubículo blindado), mesmo que a potência seja inferior a 300 kVA,
a medição deve ser feita em média tensão (MT) (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
2.2.3 Proteção geral
O padrão construtivo da proteção geral das subestações atendidas pela Equatorial
segue os critérios estabelecidos pela ABNT NBR 14039, da seguinte forma:
• Em uma subestação unitária com capacidade instalada menor ou igual a 300
kVA, a proteção geral na média tensão deve ser realizada por meio de um
disjuntor acionado através de relés secundários com as funções 50 e 51, fase
e neutro (onde é fornecido o neutro), ou por meio de chave seccionadora e
fusível HH, sendo que, neste caso, adicionalmente, a proteção geral, na baixa
tensão, deve ser realizada através de disjuntor (ABNT, 2021b); Em subestações
aéreas a proteção deve ser realizada por chave fusível base C (EQUATORIAL
ENERGIA, 2025f);
• Em uma subestação com capacidade instalada superior a 300 kVA (caso típico
das subestações ao tempo no solo e abrigada), a proteção geral na média tensão
deve ser realizada exclusivamente por meio de um disjuntor acionado através
de relés secundários com as funções 50 e 51, de fase e neutro (onde é fornecido
o neutro) (ABNT, 2021b).
Dessa forma, os padrões construtivos projetados em uma subestação devem atender
a esses requisitos.
2.3 GRANDEZAS E PARÂMETROS ELÉTRICOS PARA ESPECIFICAÇÕES DE
EQUIPAMENTOS DE UMA SUBESTAÇÃO
2.3.1 Tensão
As tensões utilizadas nos dimensionamentos dos equipamentos de uma subestação
são:
• Tensão de linha ou tensão fase-fase: Tensão entre duas fases em um sistema
elétrico trifásico. É a tensão nominal dos equipamentos (ex: 13,8 kV, 220 V);
• Tensão de fase ou tensão fase-neutro: Tensão entre uma fase e o neutro do
sistema.
Em um sistema conectado em estrela (ou Y), as tensões se relacionam de acordo
com a equação (1).
VL =
√
3 . VF (1)
E em um sistema conectado em delta (ou triângulo), de acordo com a equação (2).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 33
VL = VF (2)
Onde VL é a tensão de linha e VF é a tensão de fase.
2.3.2 Corrente
2.3.2.1 Corrente de projeto
A principal corrente utilizada em projetos de subestações é a corrente de linha
de um sistema trifásico (IL). Ela é calculada através da potência aparente máxima do
sistema (S - ver item 2.3.3.3) e da tensão de linha, de acordo com a equação (3).
IL = S√
3 . VL
(3)
2.3.2.2 Corrente de curto-circuito
Os curtos-circuitos (ou faltas) são variações extremas da corrente que flui no sistema
elétrico. Se não forem limitados no seu módulo e no tempo, danificam os componentes elé-
tricos por meio dos quais são conduzidos (FILHO; MAMEDE, 2013). São provocadas mais
comumente pela perda de isolamento de algum elemento energizado do sistema elétrico. A
determinação das correntes de curto-circuito nas instalações elétricas é fundamental para
a elaboração do projeto de ajuste das proteções e coordenação dos seus diversos elementos
(FILHO, 2017).
A figura 8 representa os tipos de curtos-circuitos.
Figura 8 – Tipos de curtos-circuitos em um sistema elétrico
Fonte: Adaptado de GOMES et al. (2022).
As correntes de curto-circuito são calculadas através dos valores das impedâncias de
sequência do sistema ou, como no caso da concessionária Equatorial Energia, os valores das
correntes de falta são disponibilizados pela própria concessionária, para serem utilizados
na parametrização das funções de proteção (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 34
2.3.3 Potência
2.3.3.1 Potência ativa
A potência ativa (ou real) é a potência média, em W fornecida a uma carga, sendo
a única potência útil efetivamente dissipada pela carga (ALEXANDER; SADIKU, 2013).
Trata-se da energia que gera resultados práticos, como luz, calor e movimento mecânico.
É normalmente simbolizada por P e, em um sistema trifásico,pode ser calculada pela
equação (4).
P =
√
3 . VL .IL . cosϕ (4)
Onde VL é a tensão de linha, em V, IL é a corrente de linha, em A e cosϕ é o fator
de potência (ver item 2.3.3.4).
2.3.3.2 Potência reativa
A potência reativa, usualmente expressa por Q, é uma medida da troca de energia
entre a fonte e a parte reativa da carga. A unidade de Q é o volt-ampère reativo (VAr), para
distingui-la da potência real (ALEXANDER; SADIKU, 2013). Ela representa uma troca
sem perdas entre a carga e a fonte e é necessária para criar e manter os campos magnéticos
indispensáveis para o funcionamento de alguns equipamentos elétricos, como motores de
indução, transformadores e reatores. Embora não realize trabalho útil, é imprescindível
para a operação. Em um sistema trifásico, pode ser calculada pela equação (5).
Q =
√
3 . VL . IL . senϕ (5)
Onde senϕ é o fator reativo (ver item 2.3.3.4).
2.3.3.3 Potência aparente
A potência aparente é denominada dessa forma porque, por analogia com os cir-
cuitos resistivos em corrente contínua, é intuitivo supor que a potência corresponda ao
produto entre a tensão e a corrente. Essa grandeza é expressa em volt-ampère (VA)
(ALEXANDER; SADIKU, 2013). Ela é a soma vetorial da potência ativa e reativa, repre-
sentando a demanda total de energia imposta ao sistema elétrico. Ela reflete a capacidade
que uma instalação elétrica precisa fornecer, considerando tanto a potência ativa como a
reativa. Em um sistema trifásico, pode ser isolada e calculada pela equação (3).
2.3.3.4 Relação geométrica entre potências
A relação geométrica vetorial entre as potências de um sistema elétrico pode ser
visualizada traçando-se os vetores de potência no plano complexo, como mostra a imagem
9.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 35
Figura 9 – Triângulo de potências
Fonte: Adaptado de EMBARCADOS (2022).
A equação (6) rege a relação entre as potências.
−→
S = −→
P + −→
Q (6)
Dela, derivam-se relações que definem outros parâmetros importantes.
2.3.3.5 Potência de distorção
Distorção da forma de onda é o desvio, em regime permanente, da forma de
onda da corrente e/ou tensão em relação ao sinal senoidal puro, normalmente causada
pela operação de cargas com características não-lineares (TEIXEIRA, s.d.). Essas não-
linearidades geram harmônicas, que são componentes cuja frequência é um múltiplo inteiro
da frequência fundamental.
A distorção harmônica, portanto, afeta as formas de onda presentes no sistema,
aumentando as tensões e correntes eficazes do sistema, podendo gerar sobrecargas, causar
interferência em outros sistemas e causar mau funcionamento dos equipamentos. Além
disso, afeta a equação (6) e outras relações que serão consideradas.
Como a instalação projetada nesse trabalho não atende uma quantidade significativa
de cargas não-lineares, os efeitos de distorção harmônica foram desconsiderados.
2.3.3.5.1 Fator de potência
O fator de potência (FP) é a relação entre a potência ativa e a potência aparente,
definindo a eficiência de conversão de energia de um sistema. Analisando-se a figura 9,
pode-se defini-lo pela equação (7).
cosϕ = P
S
(7)
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 36
2.3.3.5.2 Fator reativo
Em contrapartida, o fator reativo (FR) exprime a proporção de potência reativa
que oscila no sistema, sendo expresso pela equação (8).
senϕ = Q
S
(8)
2.3.4 Carga instalada
A carga instalada é a soma das potências nominais dos equipamentos elétricos em
uma instalação, em condições de entrar em funcionamento, normalmente expressa em kW
ou kVA (ANEEL, 2021), de acordo com a equação (9).
Carga Instalada =
n∑
i=1
Pi (9)
2.3.5 Demanda
A demanda elétrica é a média das potências elétricas ativas ou reativas, injetada ou
requerida do sistema elétrico de distribuição durante um intervalo de tempo especificado
(ANEEL, 2021).
A concessionária de energia define fatores de demanda com base na simultaneidade
de uso de cada tipo de carga elétrica, os quais são utilizados para calcular a demanda da
carga, pela equação (10).
Demanda = Carga Instalada . FD (10)
Para calcular a demanda total de um empreendimento pelo critério da carga insta-
lada, primeiro calcula-se a demanda individual de cada tipo de carga pela equação (10) e
soma-se cada uma, conforme a equação (11).
Demanda total =
n∑
i=1
Di (11)
As grandezas elétricas apresentadas constituem a base para o dimensionamento, es-
pecificação e operação dos equipamentos empregados em subestações, que serão abordados
a seguir.
2.4 EQUIPAMENTOS DE UMA SUBESTAÇÃO DE MÉDIA TENSÃO
Esta seção abordará os principais equipamentos presentes em uma subestação de
média tensão do tipo consumidora abrigada, visando explicar a função e a forma de
especificação de cada um, para melhor compreensão do estudo de caso apresentado.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 37
2.4.1 Chave fusível
2.4.1.1 Função
A chave fusível é um equipamento destinado à proteção de sobrecorrentes de cir-
cuitos primários, utilizado em redes aéreas de distribuição urbana e rural e em pequenas
subestações de consumidor e de concessionária (FILHO, 2013). No interior do cartucho da
chave fusível está instalado o elo fusível, que é o elemento de proteção (FILHO; MAMEDE,
2013).
Tecnicamente, o funcionamento da chave fusível ocorre por meio da fusão de um
elemento condutor interno (elo fusível) quando a corrente elétrica ultrapassa um limite
pré-determinado por um tempo específico. Esse elemento é projetado para suportar a
corrente nominal do circuito, mas se rompe devido ao efeito Joule quando há um pico
excessivo de energia. Ao se romper, o elo interrompe a continuidade física do condutor,
cessando o fluxo de eletricidade. Este processo é definitivo para o componente interno,
exigindo a substituição do fusível após a correção da falha no sistema (SANTOS, 2026).
Os elos são classificados pela sua velocidade de atuação, de acordo com a sua
característica tempo x corrente de pré-arco, em (ABNT, 2023):
• Tipo K: rápidos;
• Tipo T: lentos;
• e Tipo H: Alto surto.
A figura 10 mostra um exemplo de chave fusível e a figura 11, um exemplo de elo
fusível do tipo K.
Figura 10 – Exemplo de chave fusível de base C
Fonte: KV LUX (2023).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 38
Figura 11 – Exemplo de elo fusível tipo K
Fonte: LUDAN SUPRIMENTOS
(2026).
2.4.1.2 Especificação
A especificação técnica de uma chave fusível deve seguir os parâmetros definidos
pela ABNT NBR 8668, pela ABNT NBR 7282 e, no caso deste trabalho, também a ET.
00003 e a ET. 00126 da Equatorial.
Considerando os principais parâmetros definidos pelas normas citadas, a especifi-
cação deve apresentar, no mínimo:
• Tensão nominal, em kV;
• Corrente nominal da base, em A;
• Tipo de elo fusível e corrente nominal do elo, em A;
• Corrente nominal do porta-fusível, em A;
• Capacidade de interrupção, em kA;
• Frequência nominal, em Hz;
• Classe do dispositivo fusível;
• Nível de isolamento;
Para a concessionária Equatorial Energia, os elos fusíveis são dimensionados de
acordo com a potência total em transformadores que protegem, como mostra a figura 12.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 39
Figura 12 – Dimensionamento de elos fusíveis - transformadores trifásicos
Fonte: EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
2.4.2 Poste particular auxiliar
2.4.2.1 Função
O poste particular auxiliar é o poste situado nas dependências da unidade consu-
midora, com a finalidade de fixar, elevar e/ou desviar o ramal de conexão e o ramal de
entrada (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
Para subestações abrigadas, o ponto de entrega se dará na própria cabine de entrada
da subestação, derivado diretamente de poste da concessionária ou em poste particular,
situado dentro das dependências da unidade consumidora, a partir do qual deriva o ramal
de entrada subterrâneo (EQUATORIAL ENERGIA, 2025f).
Dessa forma, a escolha do tipo construtivo da ancoragem do ramal de conexão,
fica condicionada ao projetista, de acordo com a facilidade de execução com o espaço
disponível no local.
A figura 13 ilustra um exemplo de utilização de poste particular.Capítulo 2. Revisão bibliográfica 40
Figura 13 – Ponto de conexão através de poste particular
Fonte: Adaptado de EQUATORIAL ENERGIA (2025f).
2.4.2.2 Especificação
A especificação do poste auxiliar depende do tipo de poste a ser utilizado. Neste
trabalho, foi escolhido um poste de concreto armado duplo T. Esse tipo de poste deve seguir
os padrões técnicos estabelecidos pela ET. 00140 (EQUATORIAL ENERGIA, 2024).
A especificação do poste deve apresentar, no mínimo:
• Material (concreto armado ou fibra de vidro);
• Tipo da seção transversal do poste (circular, retangular ou duplo T);
• Altura, em m;
• Corrente nominal do porta-fusível, em A;
• Resistência nominal, em daN;
• e Tipo de estrutura de média tensão a ser conectada.
Para a concessionária Equatorial Energia, os padrões de estruturas de MT de 13,8
kV são normatizados pela NT.00006 e pela NT.00018 (EQUATORIAL ENERGIA (2025g);
EQUATORIAL ENERGIA (2025h)).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 41
2.4.3 Isolador
2.4.3.1 Função e tipos
Os isoladores são elementos sólidos dotados de propriedades mecânicas capazes
de suportar os esforços produzidos pelos condutores. Eletricamente, exercem a função de
isolar os condutores, submetidos a uma diferença de potencial em relação à terra (estrutura
suporte) ou em relação a um outro condutor de fase (FILHO, 2013).
Os isolantes elétricos ainda são importantes para garantir a devida fixação dos
fios e cabos nas estruturas, organizando-os e sustentando-os junto às paredes e afins,
estruturando, em conjuntos, verdadeiras barreiras de suporte e proteção dos cabos (CON-
DUSCAMP CABOS ELÉTRICOS, 2024).
De maneira geral, os isoladores podem ser classificados em duas categorias (FILHO,
2013):
• Isoladores de apoio: São aqueles nos quais se apoiam os condutores, podendo
ser fixados de maneira rígida ou não; No caso de barramentos de subestação ou
painéis metálicos, os condutores (barras) são fixados rigidamente aos isoladores;
Porém, no caso de redes de distribuição, os condutores são fixados aos isoladores
através de laços pré-formados, ou, por outro meio qualquer, de forma a permitir
um pequeno deslocamento devido ao trabalho durante o ciclo de carga;
• Isoladores de suspensão: São aqueles que, quando fixados à estrutura de susten-
tação, permitem o livre deslocamento em relação à vertical, através da rotação
do seu dispositivo de fixação.
Quanto à composição química, os isoladores são fabricados a partir de três matérias
básicas: Cerâmica (porcelana), vidro (cálcio-chumbo, sódio-cálcio ou cálcio-cálcico) e fibra
(epóxi ou fibra de vidro) (FILHO, 2013). A porcelana oferece alta resistência térmica
e mecânica, o vidro proporciona boa performance dielétrica e facilidade de inspeção e
os isoladores poliméricos apresentam boa resistência à poluição e leveza. Logo, o que
influencia a escolha do material no qual o isolador elétrico será feito é sua aplicação e
condição de uso (CONDUSCAMP CABOS ELÉTRICOS, 2024).
A figura 14 apresenta dois exemplos de isoladores comumente encontrados em
subestações de média tensão.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 42
Figura 14 – Exemplos de isoladores
Fonte: Adaptado de PLENOBRÁS (2020a) e PLENOBRÁS
(2020b).
2.4.3.2 Especificação
Para selecionar adequadamente um isolador, é necessário considerar não apenas as
características elétricas do sistema, mas também fatores ambientais e construtivos. Em
instalações internas, é comum o uso de isoladores de epóxi, enquanto ambientes externos
exigem materiais mais resistentes à poluição e intempéries, como porcelana (LOPEZ,
2025).
No caso deste trabalho, foram utilizados isoladores tipo pilar em epóxi, que são
normatizados pela ABNT NBR 16720 (ABNT, 2018a) e pela ET.00110 (EQUATORIAL
ENERGIA, 2022b). Pelas normas citadas, os principais parâmetros para a sua especificação
são:
• Método de instalação (interno ou externo);
• Material (porcelana, vidro ou fibra);
• Classe de tensão, em kV;
• Tensão suportável nominal a seco e sob chuva, em kV;
• Comprimento, em mm;
• e diâmetro, em mm.
2.4.4 Para-raios de média tensão
2.4.4.1 Função e tipos
As linhas de transmissão e redes aéreas de distribuição urbanas e rurais são extre-
mamente vulneráveis às descargas atmosféricas que, em determinadas condições, podem
provocar sobretensões elevadas no sistema (sobretensões de origem externa), ocasionando
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 43
a queima de equipamentos, tanto os da companhia concessionária como os aparelhos do
consumidor de energia elétrica (FILHO, 2013).
Para que se protejam os sistemas elétricos dos surtos de tensão, que também podem
ter origem durante manobras de chaves seccionadoras e disjuntores (sobretensões de origem
interna) são instalados equipamentos apropriados que reduzem o nível de sobretensão a
valores compatíveis com a suportabilidade desses sistemas. Esses equipamentos protetores
contra sobretensões são denominados para-raios (FILHO, 2013).
A proteção dos equipamentos elétricos contra as descargas atmosféricas é obtida
por para-raios que utilizam as propriedades de não linearidade dos elementos de que são
fabricados para conduzir as correntes de descarga associadas às tensões induzidas nas
redes e, em seguida, interromper as correntes subsequentes, isto é, aquelas que sucedem
às correntes de descarga após a sua condução à terra (FILHO, 2013).
Por ter resistores não lineares, em situações normais, o para raio irá agir como
uma chave aberta para o sistema. Porém, quando ocorre uma sobretensão no circuito,
os resistores agem como uma chave fechada com caminho à terra, garantindo que essa
sobretensão não danifique o equipamento ou subestação protegida (MESH ENGENHARIA,
2023b).
Um para-raios protege uma única fase do sistema, sendo assim, a tensão nos
terminais de um para-raios é a tensão fase-terra do sistema em que ele está conectado.
Atualmente, existem dois elementos de características não lineares capazes de
desempenhar as funções anteriormente mencionadas a partir dos quais são construídos
os para-raios: carbonato de silício (SiC) e óxido de zinco (ZnO) (FILHO, 2013). Os para-
raios de SiC apresentam em série um centelhador, cuja função principal é extinguir a
corrente subsequente à descarga. Já os de ZnO apresentam algumas vantagens técnicas e
operacionais (FILHO, 2013):
• Não existe corrente subsequente nos para-raios a óxido de zinco;
• Apresentam maior capacidade de absorção de energia;
• São dotados de um nível de proteção mais bem definido, o que resulta na redução
da margem de segurança do isolamento dos equipamentos.
A figura 15 mostra um exemplo de para-raios de média tensão.
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 44
Figura 15 – Para-raios de óxido de zinco de média tensão
Fonte: ORÇAMENTADOR (2025).
2.4.4.2 Especificação
Os para-raios devem seguir os critérios especificados pela NBR ABNT 16050
(ABNT, 2025a) e pela norma específica da concessionária local, no caso deste trabalho, a
ET.002 (EQUATORIAL ENERGIA, 2021).
Os principais parâmetros técnicos definidos por essas normas são:
• Método de instalação (externo ou interno);
• Tipo construtivo (SiC ou ZnO);
• Tensão nominal, em kV;
• Frequência nominal, em Hz;
• e corrente nominal de descarga, em kA.
2.4.5 Mufla terminal
2.4.5.1 Função e tipos
Mufla terminal primária ou terminação é um dispositivo destinado a restabelecer
as condições de isolação da extremidade de um condutor isolado quando este é conectado
a um condutor nu ou a um terminal para ligação de equipamento (FILHO, 2013).
Quando um cabo é seccionado, para se proceder a uma emenda, as linhas de campo
radial convergem para a extremidade da blindagem eletrostática, provocando uma elevada
intensidade de campo elétrico em torno do corte da referida blindagem (FILHO, 2013).
As muflas têm a finalidade de garantir a deflexão desse campo elétrico, obrigando que os
gradientes de tensão radial e longitudinal se mantenham dentro de determinados limites
(FILHO, 2017).
Capítulo 2. Revisão bibliográfica 45
As muflas podem ser singelas (para terminações de cabos unipolares)https://www.weg.net/catalog/weg/BR/pt/Gera%C3%A7%C3%A3o%2C-Transmiss%C3%A3o-e-Distribui%C3%A7%C3%A3o/Transformadores-e-Reatores-a-%C3%93leo/Transformadores-de-Distribui%C3%A7%C3%A3o-a-%C3%93leo/30-a-300-kVA/Transformador-%C3%93leo-300-0kVA-13-8-0-22kV-CST-ONAN/p/16343370
https://www.weg.net/catalog/weg/BR/pt/Gera%C3%A7%C3%A3o%2C-Transmiss%C3%A3o-e-Distribui%C3%A7%C3%A3o/Transformadores-e-Reatores-a-%C3%93leo/Transformadores-de-Distribui%C3%A7%C3%A3o-a-%C3%93leo/30-a-300-kVA/Transformador-%C3%93leo-300-0kVA-13-8-0-22kV-CST-ONAN/p/16343370
https://www.weg.net/catalog/weg/BR/pt/Gera%C3%A7%C3%A3o%2C-Transmiss%C3%A3o-e-Distribui%C3%A7%C3%A3o/Transformadores-e-Reatores-a-%C3%93leo/Transformadores-de-Distribui%C3%A7%C3%A3o-a-%C3%93leo/30-a-300-kVA/Transformador-%C3%93leo-300-0kVA-13-8-0-22kV-CST-ONAN/p/16343370
Apêndices
124
APÊNDICE A – Legendas e simbologias do projeto
Figura 56 – Legenda das plantas de situação
Figura 57 – Legenda das estruturas das plantas de situação
APÊNDICE A. Legendas e simbologias do projeto 125
Figura 58 – Legenda das plantas, cortes e do diagrama unifilar
APÊNDICE A. Legendas e simbologias do projeto 126
Figura 59 – Legenda de símbolos do diagrama unifilar
127
APÊNDICE B – Detalhes das plantas
Figura 60 – Detalhe 01: Placa de advertência
Figura 61 – Detalhe 02: Ferrolho tipo porta-cadeado
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 128
Figura 62 – Detalhe 04: Suporte para muflas/terminações de para-raios
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 129
Figura 63 – Detalhe 05: Vala da malha de aterramento
Figura 64 – Detalhe 06: Caixa de inspeção de aterramento
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 130
Figura 65 – Detalhe 07: Grade de proteção da cabine de transformação
Figura 66 – Detalhe 09: Aberturas para ventilação
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 131
Figura 67 – Detalhe 10: Barra de aterramento
Figura 68 – Detalhe 12: Tubulação enterrada
APÊNDICE B. Detalhes das plantas 132
Figura 69 – Detalhe 13: Caixa de passagem
Anexos
134
ANEXO A – Modelos dos cubículos blindados
Figura 70 – Modelo do cubículo de medição.
Figura 71 – Modelo do cubículo de proteção.
ANEXO A. Modelos dos cubículos blindados 135
Figura 72 – Modelo do cubículo de transição.
Figura 73 – Modelo do cubículo de saída com chave seccionadora.
	Folha de rosto
	Folha de aprovação
	Agradecimentos
	Resumo
	Abstract
	Lista de figuras
	Lista de tabelas
	Lista de abreviaturas e siglas
	Lista de símbolos
	Sumário
	Introdução
	Contextualização
	Justificativa
	Objetivo
	Objetivos específicos
	Visão geral do trabalho
	Revisão bibliográfica
	Conceitos básicos sobre subestações de energia
	Definição de subestação
	Tipos de subestações
	Quanto à função no sistema de energia
	Quanto ao nível de tensão
	Quanto ao tipo de instalação
	Subestação abrigada
	Subestação ao tempo
	Subestação blindada
	Partes de uma subestação de média tensão
	Entrada de serviço
	Ponto de ligação
	Ramal de ligação
	Ponto de entrega
	Ramal de entrada
	Cubículos
	Cubículo de medição
	Cubículo de proteção
	Cubículo de transformação
	Padrões da concessionária
	Limites de fornecimento
	Medição de energia
	Proteção geral
	Grandezas e parâmetros elétricos para especificações de equipamentos de uma subestação
	Tensão
	Corrente
	Corrente de projeto
	Corrente de curto-circuito
	Potência
	Potência ativa
	Potência reativa
	Potência aparente
	Relação geométrica entre potências
	Potência de distorção
	Fator de potência
	Fator reativo
	Carga instalada
	Demanda
	Equipamentos de uma subestação de média tensão
	Chave fusível
	Função
	Especificação
	Poste particular auxiliar
	Função
	Especificação
	Isolador
	Função e tipos
	Especificação
	Para-raios de média tensão
	Função e tipos
	Especificação
	Mufla terminal
	Função e tipos
	Especificação
	Condutor
	Função
	Cabo de baixa tensão
	Construção
	Capacidade de condução de corrente
	Queda de tensão
	Capacidade de corrente de curto-circuito
	Condutor neutro
	Condutor de proteção
	Especificação
	Cabo de média tensão
	Construção
	Especificação
	Especificação geral
	Eletroduto
	Função
	Especificação
	Cubículo blindado de média tensão
	Função
	Especificação
	Transformador de corrente
	Função
	Tipos
	Especificação
	Disjuntor
	Função
	Disjuntor de média tensão
	Tipos
	Especificação
	Disjuntor de baixa tensão
	Tipos
	Especificação
	Relé
	Função
	Tipos
	Unidade temporizada
	Unidade instantânea
	Chave seccionadora
	Função
	Tipos
	Especificação
	Barramento de média tensão
	Função
	Tipos
	Especificação
	Transformador de potência
	Função
	Tipos
	Especificação
	Potência nominal
	Correntes nominais
	Corrente de magnetização
	Corrente de curto-circuito secundária
	Fator K
	Pontos ANSI e NANSI
	Dispositivo de proteção contra surtos
	Função
	Especificação
	Estudo de caso
	Premissas de projeto
	Concepção do projeto
	Visita técnica
	Levantamento de carga
	Demanda do empreendimento
	Capacidade em transformadores
	Entrada de energia
	Padrão construtivo da medição
	Padrão construtivo da proteção
	Dados de curto-circuito da concessionária
	Resumo das premissas do projeto
	Dimensionamentos
	Poste de derivação da concessionária
	Chave fusível
	Elos fusíveis
	Poste particular auxiliar
	Ramal de conexão aéreo
	Isoladores
	Para-raios de MT
	Muflas
	Ramal de entrada subterrâneo
	Condutores de média tensão
	Eletrodutos de média tensão
	Cubículos blindados de média tensão
	Disjuntor de MT
	Chave Seccionadora do cubículo de proteção
	Chaves seccionadoras dos cubículos de saída
	Cabine de medição e proteção em alvenaria
	Muflas internas
	Chave seccionadora da cabine de transformação
	Barramento de média tensão
	Transformador de potência
	Condutores de baixa tensão
	Eletrodutos para os cabos de baixa tensão
	Dispositivo de proteção contra surtos (DPS)
	Disjuntor geral de baixa tensão
	Demais dimensionamentos
	Malha de aterramento
	Aberturas e ventilações
	Aterramento de massas metálicas
	Tapete isolante
	Grade de proteção
	Estudo de proteção
	Especificação dos TC's de proteção
	Parametrização das funções de proteção
	Resultados
	Planta de localização
	Plantas de situação
	Situação - etapa 1
	Situação - etapa 2
	Plantas baixas e cortes
	Poste particular
	Cabine de medição e proteção
	Planta baixa
	Corte A-A
	Corte B-B
	Corte C-C
	Cabine de transformação nova
	Planta baixa
	Corte A-A
	Corte B-B
	Corte C-C
	Corte D-D
	Corte E-E
	Planta baixa geral
	Diagrama unifilar
	Coordenograma de proteção
	Conclusão
	REFERÊNCIAS
	Legendas e simbologias do projeto
	Detalhes das plantas
	Modelos dos cubículos blindados