Exercícios de Transmissão

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Exercícios de Transmissão 
1 – Qual é ampacidade de um cabo CAA DRAKE, considerando-se 𝒕𝟎 = 𝟑𝟎°𝑪 e 𝒕 =
𝟕𝟎°𝑪 , vento de 1m/s, coeficiente de reflexão 𝜺 = 𝟎, 𝟓𝟎 e 𝜺 = 𝟎, 𝟐𝟑 (cabo novo). A 
resistência do cabo é de 0,09 ohm/km (peguei do exemplo). 𝒅 = 𝟎, 𝟎𝟐𝟖𝟏𝟒𝒎 
Ampacidade = capacidade de condução da corrente de um cabo, e é fixada como a 
corrente permissível no mesmo para que, nas condições ambientais prefixadas, não 
ultrapasse o valor máximo de temperatura fixado para regime permanente. 
𝑞𝑟 = 179,2𝑥10
3 ∗ 𝜀 ∗ 𝑑 ∗ [(
273 + 𝑡
1000
)
4
− (
273 + 𝑡0
1000
)
4
] = 13,6153 W/m 
𝑞𝑐 = 945,6 ∗ (𝑡 − 𝑡0) ∗ 10
−4 ∗ (0,32 + 0,43 ∗ (45946,8 ∗ 𝑑 ∗ 𝑉)0,52) = 68,7031 𝑊/𝑚 
𝑞𝑠 = 204 ∗ 𝑑 = 5,7406 𝑊/𝑚 
𝐼 = √
(𝑞𝑟 + 𝑞𝑐 − 𝑞𝑠) ∗ 103
𝑟
 = 922,42𝐴 
2 – Uma linha de subtransmissão de 230kV supre de energia uma região urbana 
onde dominam comércio e serviços, de forma que a ponta de carga fica deslocada 
para os horários de maior calor, em virtude do uso intenso de climatização. A 
demanda registrada no receptor da linha, com tensão de 220kV, é de 225MVA, 
fp=0,88, quando a temperatura ambiente é de 36º, com sol. Observou-se uma brisa 
estimada de 2,0m/s perpendicular aos cabos. Qual temperatura que os cabos 
GROSBEAK usados nessa linha deverão atingir? 
Exercício Disney; Totalmente fudido. 
3 – Qual poderá ser o numero de isoladores tipo disco em uma cadeia de suspensão, 
sendo os isoladores de 0,254m de diâmetro nominal e o seu passo de 0,146? A linha 
de transmissão é de classe 230kV, a ser operada em ar sujo. 
𝑑𝑒 é a distancia de escoamento específica, sugerindo-se: -sem poluição 2,0 a 2,3; 
-poluição ligeira 3,2; -poluição intensa 4,5; -poluição muito intensa 6,3. 
𝑑𝑖 é a distancia de escoamento dos isoladores. Depende de seu desenho e é obtido dos 
catálogos de fabricantes. 
𝑛𝑖 =
𝑉𝑚á𝑥 ∗ 𝑑𝑒
√3 ∗ 𝑑𝑖
=
230 ∗ 2,3
√3 ∗ 30
= 10,1806 
Ou seja, 10 isoladores. 
4 – Realizar uma pesquisa sobre isoladores tipo disco e citar 3 fabricantes com sua 
respectiva especificação em diversos ambiente (Disney total). 
Isoladores de suspensão apresentam dois tipos, os isoladores monocorpo e os isoladores 
de disco. Os de discos são unidades individuais de isoladores que podem ser conectadas 
formando uma cadeia de isoladores. O sistema de engate permite fácil manutenção. Os 
sistemas de engate são padronizados pela IEC o que possibilita que em uma cadeia de 
isoladores possa ter de diferentes fabricantes. 
5 – A cadeia de isoladores é completada por um conjunto de peças que suportam os 
cabos, qual é a importância de peças? 
Aumentar a durabilidade dos cabos e projetados de forma a não possuírem pontas, 
angulosidades, irregularidades superficiais, nas quais poderão ocorrer gradientes de 
potencial superiores aos gradientes iniciadores de eflúvios de corona, este que 
consequentemente causa radiointerferência ou interferência em recepção de TV. 
6 – É correto afirmar que há a necessidade de compatibilidade eletrolítica dos 
materiais que compõe a cadeia de isoladores? Explique. 
Sim, para que não ocorra a sua corrosão galvânica. 
7 – Qual é a finalidade principal de cadeia de isoladores? 
Elas devem suportar os condutores. 
8 – Chapa multiplicadora tem a função de que na cadeia de isoladores? 
Tem a função de sustentar, por meio de grampos ou pinças, mais de um cabo por fase. 
Caso seja apenas um cabo por fase ela não se faz necessária. 
9 – Para se evitar o esmagamento de fios que compõe os cabos sustentados é 
necessário que? 
A curvatura inferior da calha da pinça se amolde perfeitamente à curvatura natural dos 
cabos e que seu raio seja o mesmo dos cabos. 
 
10 – Qual é a finalidade de varetas antivibrantes nas linhas e cabos de alumínio? De 
que são compostas? 
Evita que os fios sofram rupturas por ação das vibrações eólicas. Compostas por 10 ou 
12 varetas de alumínio, cilíndricas ou afiladas em ambas as extremidades que são 
enroladas em forma de espiral em torno do cabo, no mesmo sentido que o enrolamento 
dos fios de sua última camada. 
11 – Quais os tipos de varetas antivibrantes e quais são suas funções? 
Convencionais, que para sua colocação exigem ferramentas especiais com as quais é feita 
a torção no próprio local. 
Pré-formadas, nas quais as hélices são moldadas na fábrica. São fornecidas com 3 a 4 
varetas cimentadas entre si e que podem ser aplicadas aos cabos com as mãos, sem o 
emprego de ferramentas. 
12 – Por que se descobriu que era um erro do passado, que uma cadeia de isoladores 
não poderia corresponder à tensão pelo numero de isoladores, em condições de 
operação em regime permanente? 
Isso não acontece em virtude dos acoplamentos capacitivos entre ferragens dos isoladores 
com os cabos e as estruturas, cabendo a maior parcela aos isoladores mais próximos aos 
cabos, que são, portanto, os mais solicitados eletricamente. 
13 – Sobre os isoladores, o que foi verificado para que se houvesse uma melhor 
distribuição dos potenciais ao longo da cadeia de isoladores? 
Foi verificado que se o primeiro isolador fosse envolvido por um anel metálico com 2 a 
3 vezes o diâmetro dos isoladores haveria uma distribuição melhor de potencial ao longo 
da cadeia. 
14 – Com a utilização das transmissões em EAT, foi observado eflúvio de corona, do 
que se trata esse fenômeno? E qual foi a solução encontrada para eliminá-lo? 
Se trata do contato de um campo elétrico intenso e elevado com partículas de ar, umidade 
ou poeira. O resultado é a emissão de luz sempre que as partículas são ionizadas. Ocorre 
quedas na capacidade energética, causando perdas de centenas de quilowatts por 
quilometro de condutor elétrico. 
A solução encontrada foi através do uso de “anéis de corona”, colocados lateralmente às 
ferragens de suspensão. O desenvolvimento de ferragens à prova de corona fez com que 
seu uso aos poucos venha a ser abandonado. 
15 – Quais os tipos de cadeias de isoladores são possíveis de serem aplicadas? Quais 
são suas características? 
Tipo reto (Cadeia “I”), constituídas de uma coluna de isoladores e mesmo duas, montadas 
verticalmente. 
Tipo cadeia “V”, é composta de duas colunas de isoladores montadas de forma a 
manterem com a vertical um ângulo de 45°, fixadas, em sua parte inferior, a uma chapa 
duplicadora que suporta os grampos de suspensão e, na parte superior, cada coluna é 
fixada à estrutura. Esse tipo impede o efeito do balanço da cadeia de isoladores, devido à 
pressão do vento lateralmente sobre os cabos, o que permite uma redução nas dimensões 
horizontais das estruturas. 
16 – Sobre as cadeias de ancoragem, por que elas são mais solicitadas 
mecanicamente em relação à cadeia de isoladores? 
Pois elas devem suportar todos os esforços transmitidos axialmente pelos cabos em 
quaisquer condições de solicitação. 
17 – O que são grampos de tensão e qual é sua função? 
Servem para prender os cabos nas cadeias de isoladores. 
18 – As emendas dos cabos possuem duas funções objetivas, quais são elas? 
Deverão assegurar continuidade elétrica ao circuito e também resistir aos esforços de 
tração a que ficam submetidos os cabos. 
19 – Explique a aplicação dos três tipos de emendas para cabos de alumínio. 
Emenda do tipo torção – reservada a cabos de pequenos diâmetros de ate cerca de 15mm. 
Composta de tubos de alumínio de secção transversal ovalizada, nos quais são 
introduzidas as duas extremidades dos cabos a serem emendados, efetua-se a torção das 
luvas juntamente com as extremidades dos cabos. 
 
Emenda do tipo compressão – para cabos de alumínio ou liga de alumínio, é empregada 
uma única luva de alumínio de secção transversal anular (tubo), na qual são introduzidasas pontas. Empregando-se a pressão, comprime-se o conjunto, em geral alterando a 
superfície externo do tubo de circular para sextavada. 
 
Emenda tipo “pré-formados” - são constituídas por jogos de varetas pré-formadas 
semelhantes às varetas antivibrantes. 
20 – Explique os três tipos de dispositivos antivibrantes inventados para essa função. 
Varetas anti-vibrantes ou armaduras anti vibrantes – representa reforços dos cabos junto 
aos pontos de sustentação. 
Amortecedores de vibrações – tem por finalidade absorver e dissipar a energia das 
vibrações. Suas dimensões dependem dos diâmetros dos cabos e seu posicionamento com 
relação ao grampo de suspensão depende do comprimento de onda das vibrações a serem 
amortecidas. 
Pontes anti-vibrantes ou festões – constituídas por alças confeccionadas com o próprio 
cabo e montadas em paralelo com o mesmo. 
21 – Sobre a aplicação de espaçadores montados a intervalos regulares ao longo dos 
vãos das linhas, explique sua importância. 
Servem para manter os condutores paralelos entre si ao longo de toda a linha com o 
proposito de manter constantes a impedância e a capacitância dos condutores múltiplos 
sob quaisquer condições meteorológicas. 
22 – A sinalização de segurança é aplicada em varias situações, explique cada uma. 
- Sinalização de advertência a pedestres, na forma duma placa afixada aos suportes, em 
locais de fácil acesso; 
- Em travessias sobre vales profundos é requerido que nesses cabos sejam montadas 
esferas (na cor vermelha ou laranja) com a finalidade de advertir aeronaves que possam 
aí trafegar; 
- Sinalizações sobre rodovias, ferrovias ou dutos. São empregadas esferas do mesmo tipo 
nos cabos mais altos, no mínimo duas por travessia, colocadas nos pontos de intersecção 
de linhas com o eixo do limite da faixa de servidão desses obstáculos; 
- Sinalização de advertência de estais. 
23 – Qual é a altura mínima admitida para condutores de uma linha de 69kV sobre 
terreno agricultável? E para uma linha de 138kV? 
ℎ𝑠 = 𝑎 + 0,01 ∗ (
𝐷𝑢
√3
− 50) 
a – distancia básica, em metros, obtida da tabela da norma. No exercício atribuiu 
a=6,5m. 
𝐷𝑢 – distancia, em metros, numericamente igual a U. 
U – tensão máxima de operação da linha, valor eficaz, fase-fase, em kV. 
ℎ𝑠 = 6,5 + 0,01 ∗ (
69
√3
− 50) = 6,398 𝑚 
ℎ𝑠 = 6,5 + 0,01 ∗ (
138
√3
− 50) = 6,797 𝑚 
24 – Qual deverá ser o valor recomendado para a distância de segurança mínima 
num suporte de uma linha de tensão nominal de 500kV? 
𝐷𝑖 = (𝑛𝑖 − 1) ∗ 𝑝𝑖 + 𝑑𝑖 
𝑝𝑖 𝑒 𝑑𝑖 – passo e distancia de escoamento (são obtidos dos catálogos dos fabricantes). 
Admitindo ar limpo, 𝑑𝑒 = 2,2 𝑐𝑚/𝑘𝑉. 𝑑𝑖 = 30𝑐𝑚. 
𝑛𝑖 =
𝑉𝑚á𝑥 ∗ 𝑑𝑒
√3 ∗ 𝑑𝑖
=
500 ∗ 2,2
√3 ∗ 30
= 21,166 𝑖𝑠𝑜𝑙𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 
𝐷𝑖 = (21 − 1) ∗ 14,6 + 30 = 322𝑐𝑚 = 3,22𝑚 
 
25 – Explique como você entendeu a disposição dos condutores na estrutura. 
Existem 3 tipos de disposições básicas. 
- Disposição em plano ou lençol horizontal: quando todos os condutores de fase de um 
mesmo circuito estão em um plano horizontal. Essa disposição é empregada em todos os 
níveis de tensão, de preferencia em linhas a circuitos simples. É a disposição que exige 
estruturas de menor altura, sendo, portanto, preferida para linhas de TEE e TUE. 
- Disposição em plano ou lençol vertical: nesta disposição os condutores se encontram 
em um mesmo plano vertical. Essa disposição é reservada em linhas a circuitos simples, 
quando estas sofrem limitações das larguras das faixas de servidão. É, tipicamente, o caso 
quando as linhas devem acompanhar as vias públicas. São empregas principalmente em 
linha a dois circuitos trifásicos no mesmo suporte, reduzindo, assim, as larguras das faixas 
de servidão. Estas linhas são encontradas em todos os níveis de tensões, até 500kV. 
- Disposição triangular: neste caso os condutores são dispostos segundo os vértices de um 
triangulo. Esse tipo de disposição é encontrado em todos os níveis de tensões, mesmo em 
EAT. Resulta em estruturas de alturas intermediarias entre as duas disposições anteriores. 
Os triângulos são normalmente isósceles, e são empregadas tanto para linhas a circuitos 
simples como para circuitos duplos. 
26 – Classifique e explique as forças verticais e horizontais que atuam em uma 
estrutura. 
Forças Verticais: são de correntes do: 
 - peso dos cabos condutores e para-raios; 
 - pesos dos isoladores, ferragens e acessórios; 
 - peso próprio dos componentes do suporte. 
Forças Horizontais: apresentam-se em direções diferentes, devido a causa variadas: 
 - FH em direção transversal aos eixos das linhas: decorrem da força 
resultante da pressão do vento sobre os cabos e isoladores, em como sobre os elementos 
dos suportes; 
 - FH longitudinal: para que os cabos se mantenham suspensos eles 
desenvolvem forças axiais de tração, variáveis com as variações de temperatura e com a 
pressão do vento e que devem ser suportadas pelas estruturas da linha; 
 -FH ao longo das bissetrizes dos ângulos horizontais: são resultantes das 
forças de tração longitudinais dos cabos nos sentidos dos dois alinhamentos que se 
interceptam. 
27 – Suporte de estrutura se classifica em alguns tipos, cite-os e explique sua 
finalidade. 
- Tipo “suspensão” ou “alinhamento”: são suportes dimensionados para, em condições 
normais de operação, resistir aos esforços verticais devido ao peso dos cabos, isoladores 
e suas ferragens. Poderão ser solicitados igualmente no sentido vertical pelas forças 
decorrentes do estaiamento. Devem suportar igualmente as forças horizontais transversais 
decorrentes da pressão do vento sobre cabos, isoladores e sobre os seus próprios 
elementos. Excepcionalmente são solicitados por forças verticais adicionais, como 
aquelas decorrentes da montagem e de manutenção, como também por forças horizontais 
longitudinais decorrentes da ruptura de um ou mais cabos. 
- Tipo “terminal” ou “ancoragem total”: constituem os suportes utilizados no inicio e no 
fim das linhas, cabendo-lhes a responsabilidade de manter os cabos esticados. São 
solicitados unilateralmente pelas mesmas forças que atuam nos suportes de suspensão e 
adicionalmente pelas forças axiais longitudinais na condição de maior intensidade de 
vento. São os suportes mais solicitados, sendo, portanto, os mais reforçados. São usados 
com cadeias de isoladores em tensão (de ancoragem), mesmo em linhas de tensões mais 
baixas empregam isoladores de pino e pedestal. 
- Tipo “ancoragem intermediaria”: semelhantes ao tipo anterior, porem empregados no 
meio das linhas, com trações longitudinais equilibradas à frente e à ré. São menos 
reforçados que os anteriores, pois devem resistir unilateralmente apenas aos esforços 
decorrentes do tensionamento dos cabos durante a montagem, ou após a ruptura de alguns 
deles, supondo-se ausência de ventos de ângulos relativamente elevados. 
- Para “ângulos”: são estruturas dimensionadas para suportar, além dos esforços verticais 
e transversais, também as forças decorrentes da resultante das forças de tração nos cabos 
nos dois alinhamentos que cruzam. Para ângulos menores empregam cadeias de 
suspensão e com ângulos maiores de tensão. 
- Para “transposição” ou “rotação de fases”: a fim de se assegurar o equilíbrio 
eletromagnético das linhas, e com isso a igualdade das quedas de tensão nas três fases, 
efetua-se a transposição de fases, o que exige estruturas especiais. Recomenda-se que em 
cada trecho de linha haja pelo menos uma rotação completa, o que nos níveis mais baixos 
de tensão se consegue com o emprego de duas ou três estruturas especiais. 
- Para “derivação”: frequentemente se efetuam sangrias nas linhas para alimentarum 
ramal, sem necessidade de algum pátio de seccionamento e manobras. Nesses casos, uma 
estrutura especialmente projetada para esse fim é utilizada. 
28 – O que você entende sobre estruturas autoportantes e estaiadas, sucintamente. 
Os esforços a que os suportes ficam submetidos são transmitidos ao solo. Essa 
transferência é feita somente pelos elementos dos suportes, ou por estes auxiliados por 
tirantes ou estais ancorados no solo. Esse fato serve de critério para classificar as 
estruturas em dois grupos, ou seja, estruturas autoportantes e estruturas estaiadas. 
Estruturas autoportantes – são dimensionadas para transmitir todos os esforços ao solo 
através de suas fundações. São de três tipos: Rígidas; Flexíveis; Suportes mistos ou 
semirrígidos. 
Estruturas estaiadas – neste tipo de suporte são empregados tirantes ou estais para 
absorver os esforços horizontais transversais e longitudinais. Com o advento das linhas 
em EAT verificou-se que substancial economia de custo dos suportes é realizável através 
de seu estaiamento. Os estais compõem-se de um cabo de aço, normalmente galvanizado, 
do tipo AR (forte) ou EAR (extraforte). Os estais transferem ao solo, através de ancoras 
adequadas, componentes das resultantes horizontais que devem equilibrar. 
As maiores objeções ao sistema de suportes estaiados é que estes, além de requererem 
espaço para os estais nas faixas de servidão, exigem também terrenos de topografia 
favorável à implantação dos estais. Em terrenos irregulares prefere-se suportes 
autoportantes, que também são preferidos como estruturas de ancoragem e terminais, 
levando na maioria das linhas às soluções mistas. Alega-se, contra os estais, sua maior 
vulnerabilidade a vandalismo. 
29 – Quais são os materiais utilizados como suporte em linha aérea? 
Metais, concreto armado e madeira. 
30 – Em relação à linhas de transmissão, seu transporte é considerado uma 
_____________, e deve ser _______________, _______________ e _______________. 
Prestação de serviço; Eficiente; Confiável; Econômico. 
31 – Para transportar uma determinada quantidade de energia elétrica há uma 
infinidade considerada de possibilidades, cite-as. 
- Valor da tensão de transmissão; 
- Numero, tipo e bitolas dos cabos condutores por fase; 
- Numero e tipo de isoladores e distancias de segurança; 
- Numero de circuitos trifásicos; 
- Materiais estruturais e a forma dos suportes resistirem aos esforços; 
- Etc. 
32 – Para atender os requisitos básicos de transporte o que deve permitir uma linha 
de transmissão? 
Permitir o transporte de 1kWh na distancia especificada, ao menos custo, dentro de 
parâmetros técnicos preestabelecidos, e com a confiabilidade necessária. 
33 – Uma linha de transmissão se compõe de diversas partes, cite-as. 
- Cabos condutores de energia e acessórios; 
- Estruturas isolantes; 
- Estruturas de suporte; 
- Fundações; 
- Cabos de guarda ou para-raios; 
- Aterramentos; 
- Acessórios diversos. 
34 – O que implica o dimensionamento correto de condutores em uma linha de 
transmissão de energia? 
Implica na limitação das perdas de energia (por efeito Joule ou por Corona), como 
também para controlar os níveis de radiointereferência e ruídos acústicos. 
35 – Como se realiza a minimização do efeito corona em linhas de transmissão? 
Com o aumento do diâmetro dos condutores. 
36 – As vibrações em linhas de transmissão são características da taxa de trabalho 
à tração. Explique. 
Quanto maior for a taxa de trabalho à tração nos condutores, maiores serão os problemas 
decorrentes das vibrações. 
37 – A menor distância do condutor ao solo é chamado de? 
Altura de segurança. 
38 – Como é formado o diâmetro e a área da seção transversal de um cabo de linha 
de transmissão? 
São enrolados, em forma espiral, outros fios envolvendo-o, formando uma, duas ou mais 
camadas. 
39 – Faça uma analisa sobre o uso de condutores de alumínio e de cobre na 
transmissão de energia elétrica. 
Cobre – apesar de sua elevada condutividade elétrica, menor apenas do que aquela da 
prata, o cobre vem sendo cada vez menos usado em linhas aéreas de transmissão, 
principalmente por razões de ordem econômica. 
Alumínio – o alumínio é hoje inteiramente dominante para a fabricação de condutores 
para linhas aéreas de transmissão, tanto em sua forma pura, como em liga com outros 
elementos, ou associados com o aço. As objeções históricas ao seu uso estão inteiramente 
superadas. 
Condutividade: o alumínio para condutores apresenta uma condutividade cerca de 61% 
daquela do cobre usado em cabos, porém, devido ao seu baixo peso especifico, a 
condutividade do alumínio é mais do que o dobro daquela do cobre por unidade de peso. 
Resistencia mecânica: A do alumínio é praticamente a metade daquela do cobre. Isso 
pode ser sanado com o uso de ligas de alumínio ou uma associação com o aço. 
Resistência à corrosão: tanto os fios de alumínio como os de suas ligas, ao serem 
resfriados ao termino dos processos de trefilação, sofrem um processo de oxidação que 
recobre os fios com um filme de pequena espessura. 
Baixo preço: preço do alumínio por unidade de peso é cerca da metade do preço de igual 
quantidade de cobre. 
40 – O gradiente de potencial nas imediações dos condutores nas linhas é prejudicial, 
como se deve proceder para minimizar desse gradiente? 
Procura-se aumentar os diâmetros dos cabos, sem, no entanto, aumentar a quantidade de 
metal condutor.