Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica Aula 12 29 03 16

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Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Distribuição e Transmissão de Energia Elétrica 
Professor: Paulo Roberto Costa Silva 
E-mail: pr@task.com.br 
ENGENHARIA ELÉTRICA – GRADUAÇÃO 
EMENTA 
1. ESTRUTURA DA INDÚSTRIA DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
2. REPRESENTAÇÃO DAS REDES DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
3. LINHAS DE TRANSMISSÃO E DISTRIBUIÇÃO 
 
4. FERRAMENTAS DE SIMULAÇÃO 
 
5. PLANEJAMENTO E OPERAÇÃO 
 
6. COORDENAÇÃO DO ISOLAMENTO 
 
7. MONITORAMENTO E DIAGNÓSTICO DE FALHAS EM EQUIPAMENTOS 
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Linhas de Transmissão e Distribuição 
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Projetos – Considerações Importantes 
• A norma NBR 5422 – “Projeto de Linhas Aéreas de Transmissão de Energia Elétrica”, 
padroniza diversas condições de projetos para linhas com tensões entre 38kV a 800kV 
 
• Esta norma objetiva garantir os níveis mínimos de segurança e limitar as perturbações 
em instalações elétricas 
 
• A NBR 5422 não atende os projetos abaixo: 
• Redes de distribuição urbana e rural 
• Linhas de transmissão com condutores isolados 
• Linhas de contato para tração elétrica 
• Linhas de telecomunicações 
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Objetivo Projeto 
• Os cabos devem atender as normas: NBR 5111, NBR 5159, NBR 5349, NBR 7270, 
NBR 7271, NBR 5118, NBR 6756, NBR 7430, NBR 5908, NBR 5909 e NBR 8449 
 
• As condições ambientes que definem as hipóteses de cálculo mecânico dos cabos são: 
• Temperatura media, sem vento (condição de trabalho de maior duração 
• Temperatura máxima media, sem vento 
• Temperatura mínima, sem vento 
• Temperatura coincidente quando da ocorrência de velocidade do vento de projeto 
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Cabos Condutores e Cabos Para-Raios Projetos 
• Na falta dos dados acima mencionados, recomenda-se a utilização simultânea dos 
seguintes valores: 
• Temperatura máxima media 
• Radiação solar = 1000 W/m² 
• Brisa a 1 m/s 
• Corrente máxima 
• A temperatura máxima dos condutores deve ser determinada a partir das condições 
ambientais: 
• temperatura 
• radiação solar 
• velocidade do vento 
 
• Recomenda-se que sejam verificadas no mínimo: 
• A corrente máxima, com as condições ambientais correspondentes 
• Temperatura ambiente máxima 
• Radiação solar máximas 
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Temperatura dos Cabos Projetos 
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Temperatura dos Cabos Projetos 
Temperatura 
Média (ºC) 
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Temperatura dos Cabos Projetos 
Temperatura 
Média das 
Máximas (ºC) 
• No calculo da flecha máxima dos cabos deve ser considerado o alongamento devido à 
fluência dos mesmos num período mínima de 10 anos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Flecha Projetos 
• As cargas nos cabos decorrem de seu: 
• Peso próprio 
• Pressão de vento horizontal, uniformemente distribuída ao longo do vão 
• Componente horizontal da tração axial 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Carga nos Cabos Projetos 
• Os isoladores e ferragens eletrotécnicas devem atender as normas: NBR 7095, NBR 
5032, NBR 5049, NBR 7109, NBR 7107 e NBR 7108 
 
• Os isoladores rígidos e respectivos acessórios não devem ser submetidos a um esforço 
superior a 40% de sua carga nominal de ruptura 
 
• Os isoladores para cadeias e seus acessórios não devem ser submetidos a um esforço 
de tração superior a 40% da carga nominal de ruptura para cargas de duração 
prolongada, a 50% para cargas de montagem ou de manutenção e a 60% para cargas 
de curta duração 
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Isoladores e Ferragens Projetos 
• Os suportes e suas fundações devem atender as prescrições das normas: NBR 
6134,NBR 6229, NBR 6231, NBR 6232, NBR 6124, NBR 6118 e NBR 6122 
 
• As cargas de projeto a serem consideradas: 
• Esforços transmitidos pelos cabos decorrentes dos carregamentos 
• Peso próprio do suporte 
• Peso dos isoladores e das ferragens 
• Pressão do vento no suporte 
• Pressão do vento nos isoladores e ferragens dos cabos 
• Cargas especiais 
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Suporte e Fundações Projetos 
• Tipo de esforços mecânicos a que o suporte estão sujeito: 
 
• Cargas de vento atuantes sobre os suportes, cadeias de isoladores e cabos 
devido a ação do vento 
 
• Cargas permanentes que praticamente não variam durante a vida da linha 
• Peso dos cabos e ferragens 
• Esforço transversal (sem vento) devido aos cabos em suportes de ângulo e 
de ancoragem 
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Esforços Mecânicos Projetos 
• Pressão Dinâmica de Referência (qo) 
• A pressão dinâmica de referência e dada pela formula: 
 
 
 
• Onde: 
• P = massa especifica do ar, em kg/m³ 
• Vp = velocidade do vento de projeto, em m/s 
 
• Massa específica do ar, em kg/m³, é dada pela formula: 
 
 
 
 
 
• Onde: 
• t = temperatura coincidente, em ºC 
• ALT = altitude média da região de implantação da linha, em metros 
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Carga de Vento Projetos 
• Os suportes da linha devem ser aterrados de maneira a tornar a resistência de 
aterramento compatível com o desempenho desejado e a segurança de terceiros 
 
• O aterramento deve se restringir a faixa de segurança da linha e não interferir com 
outras instalações existentes e com atividades desenvolvidas dentro da faixa 
 
• Fica a critério da proprietária da linha a escolha do método utilizado para o aterramento, 
uma vez que, de um modo geral, a solução mais adequada resulta de um ajuste 
técnico-econômico entre as diversas variáveis envolvidas 
 
• Quando necessário, medidas contra choques elétricos, provenientes do aterramento do 
suporte, devem ser projetadas visando a segurança de pessoas e animais 
 
• Os materiais empregados nos aterramentos devem ser resistentes a corrosão 
 
• A durabilidade no solo deve ser, sempre que possível, compatível com a vida útil da 
linha 
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Aterramento Projetos 
• As distancias de segurança são os afastamentos mínimos recomendados do condutor e 
seus acessórios energizados e quaisquer partes, energizadas ou não, da própria linha, 
do terreno ou dos obstáculos atravessados, conforme prescrições constantes das 
seções subsequentes 
 
• São dimensionados, separadamente, de acordo com requisitos para a condição normal 
de operação da linha e para alguns espaçamentos verticais em condições de 
emergência 
 
• A flecha dos cabos, quando em repouso, deve ser considerada na condição mais 
desfavorável, no que se refere à verificação das distâncias de segurança 
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Distâncias de Segurança Projetos 
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Distâncias de Segurança Projetos 
Distância de 
segurança a 
instalações 
transportadorasLinhas de Transmissão e Distribuição 
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Distâncias de Segurança Projetos 
Distância de 
segurança a 
veículos rodoviários 
e ferroviários 
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Distâncias de Segurança Projetos 
Distância entre 
condutores em 
suportes diferentes 
• As disposições desta seção relacionam-se com as condições que devem ser satisfeitas 
nas travessias de linhas aéreas sobre outras linhas elétricas ou de telecomunicações, 
vias de transporte, edificações, florestas e demais formas de vegetação consideradas 
de preservação permanente, etc... 
 
• Para a execução de travessias sobre linhas de transmissão e vias de transporte em 
geral, deve ser previamente solicitada licença ao órgão responsável 
 
• No caso de travessia sobre linha de telecomunicação, deve ser dada especial atenção 
a possibilidade de inversão da flecha desta linha pela ação do vento, devido a utilização 
de condutores de bitolas pequenas 
• Devem ser examinados, em cada caso, os possíveis efeitos da linha de 
transmissão sobre a linha de telecomunicações 
 
• Nos casos de travessias sobre outras linhas de energia elétrica, deve ser verificado o 
deslocamento vertical dos cabos de cada uma das linhas, devendo ser mantida a 
distância de segurança Du/150, tomando-se para Du, o valor correspondente a tensão 
da linha que permanece energizada, não podendo ser inferior a 1,2 m 
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Travessias Projetos 
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Travessias Projetos 
Travessia de 
rodovias 
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Travessias Projetos 
Travessia de 
ferrovias não 
eletrificadas 
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Travessias Projetos 
Travessia de águas 
navegáveis 
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Travessias Projetos 
Travessia de linhas de 
transmissão ou de 
telecomunicações 
• A largura da faixa de segurança de uma linha aérea de transmissão de energia elétrica 
deve ser determinada levando-se em conta o balanço dos cabos devido a ação do 
vento, efeitos elétricos e posicionamento das fundações de suportes e estais 
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Faixas de Segurança Projetos 
Faixa de servidão – 
condutores dispostos 
horizontalmente 
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Faixas de Segurança Projetos 
Faixa de servidão – 
condutores dispostos 
verticalmente 
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Faixas de Segurança Projetos 
Faixa de 
servidão – 
linhas com 
caminhamento 
paralelo 
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Faixas de Segurança Projetos 
Esquema de 
limpeza de faixa 
de segurança 
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Principais Relações 
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Flecha Projetos 
Potência 
Transmitida 
Linhas de Transmissão e Distribuição 
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Flecha Projetos 
Custo de 
transmissão por 
kW transmitido 
Considerando 
comprimento da 
linha fixo 
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Flecha Projetos 
Efeito da 
distância sobre 
o custo de 
transmissão por 
kW 
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Flecha Projetos 
Custo fixo / 
Custo variável 
Próxima Aula 
• Unidade II 
• Próxima aula teórica: Linhas de Transmissão 
• Continuação 
 
• Fazer uma revisão sobre “Modelos de Linhas de 
Transmissão” 
 
• Sugestão: 
• Ver Ementa do Curso 
• Fontes de leitura [8], [11], [15] a [17] 
 
• Boa Noite! 
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