Apostila - Tostes - Distribuicao de energia eletrica

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Distribuição de Energia Elétrica 
Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes 
1 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ 
INSTITUTO DE TECNOLOGIA 
FACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profa: Maria Emília de Lima Tostes 
 
 
 
 
 
 
 
2012 
Distribuição de Energia Elétrica 
Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes 
2 
Disciplina: DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA / Profa. Emília Tostes 
Metodologia: 
- QUADRO BRANCO; 
- RETRO PROJETOR; 
- DATA SHOW; 
- TRABALHOS EM GRUPO; 
- VISITAS TÉCNICAS. 
Avaliações: 
- PROVAS; 
- TRABALHOS SOBRE ARTIGOS TÉCNICOS DA 
DISTRIBUIÇÃO; 
- SEMINÁRIOS. 
 
Bibliografia: 
- Planejamento de Sistemas de Distribuição, volume1, 
Coleção Distribuição de Energia, ELETROBRÁS; 
- Introdução aos Sistemas de Distribuição de Energia 
Elétrica, Editora Edgard Blucher, Autores: Nelson 
Kagan, Carlos Oliveira e Ernesto Robba 
- Electric Power Distribution System Engineering, 
Turan Gonen, McGraw-Hill; 
- Livro: Sistemas digitais para automação da Geração, 
Transmissão e Distribuição de Energia Elétrica, Prof. 
Dr. José Jardini; 
- Notas de aula: Distribuição de Energia Elétrica, Prof. 
Benemar A. de Souza 
- NTD 01 – Fornecimento de Energia em Baixa Tensão 
- NTD 02 - Fornecimento de Energia Elétrica em 
tensão Primária de Distribuição 
- NTD 05 – Critérios Básicos para Projetos de Redes 
Aéreas de Distribuição Rural (RDR) 
- SENDI – Seminários Nacional de Distribuição de 
Energia Elétrica; 
- PRODIST – Procedimentos da distribuição da 
energia elétrica - da ANEEL – Define os padrões de 
qualidade de tensão para regime permanente. 
Obs.: Os três últimos encontram-se disponíveis no site da ANEEL 
e da Celpa: www.redecelpa.com.br ; www.aneel.gov.br 
 
 
Distribuição de Energia Elétrica 
Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes 
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Programa Simplificado: 
 
 - Aspectos Gerais da Distribuição; 
- O sistema aéreo de Distribuição; 
- O sistema subterrâneo da Distribuição; 
- Subestações de Distribuição; 
- Cargas nos Sistemas de Distribuição; 
- Operação da Distribuição; 
- Regulação dos níveis de tensão praticados na 
Distribuição; 
- Perdas nos sistemas de Distribuição; 
- Fluxo de carga na Distribuição de energia 
elétrica; 
- Qualidade de Energia na Distribuição. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Distribuição de Energia Elétrica 
Profa. Dra. Maria Emília de Lima Tostes 
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CAPÍTULO 1 
 
 Os avanços tecnológicos ocorridos nas últimas décadas 
propiciaram a obtenção de grandes desenvolvimentos na área da 
eletrônica, os quais têm sido repassados sistematicamente para os 
novos produtos de consumo, beneficiando assim os consumidores de 
modo geral. Hoje é comum ter-se consumidores residenciais com uma 
grande variedade de equipamentos modernos em suas instalações 
elétricas, tais como micro computadores, impressoras, lavadoras de 
roupa e de louça, fornos de microondas, vídeo cassetes, dvd’s, entre 
outros, além daqueles já tradicionalmente utilizados para o conforto 
doméstico como geladeiras, televisores, rádios, batedeiras, 
liquidificadores, etc, sem os quais o homem moderno não consegue 
mais viver. 
O aumento de consumo per capita de energia elétrica reflete a 
melhoria do padrão de vida de uma sociedade. 
Na prática, para esta energia chegar em cada ponto de utilização 
é necessária a existência de uma complexa rede chamada de Sistema 
de Potência ou Sistema de Energia. 
 O Sistema de Potência pode ser definido como o conjunto 
formado por Geração, Transmissão, Distribuição e Utilização de 
Energia. 
 
 
 
 
Distribuição de Energia Elétrica 
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1. O Sistema de Distribuição 
Usualmente, o sistema de distribuição típico é definido como parte 
dos sistemas de potência que vai da subestação abaixadora de 
distribuição até pontos de consumo e pode ser dividido em duas 
partes: 
 
 Rede primária que compreende a subestação de distribuição e 
os alimentadores primários; 
 
 Rede secundária que é formada pelos transformadores de 
distribuição, alimentadores secundários e ramais de serviço ou 
de ligação. 
 
As subestações de distribuição podem ser alimentadas pelas linhas 
de subtransmissão ou pelas linhas de transmissão. Das subestações 
saem os alimentadores primários que irão alimentar os 
transformadores de distribuição. Dos transformadores de distribuição 
saem os alimentadores secundários que irão atender os consumidores 
da rede secundária. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ItaloRoger
Destacar
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Figura 1 – Sistema Elétrico de Potência 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.2– Definições 
 
 
a – Subestação de distribuição 
 
 Instalação elétrica que recebe potência elétrica em tensão de 
transmissão ou subtransmissão e a transforma para tensões 
compatíveis com a rede primária, possuindo uma ou mais funções de 
manobra, proteção, medição e transformação. 
 
b – Barramento de uma Subestação 
 
 Estruturas metálicas que recebem energia das linhas de 
transmissão e subtransmissão e dos transformadores de potência das 
subestações de distribuição. 
 
c – Transformador de Distribuição 
 
 São os transformadores empregados nas redes de distribuição 
para transformar as tensões da rede primária para a rede secundária, 
estes podendo ser instalados em postes (ao tempo ou aéreo) ou 
abrigados (em cabines). 
 
 
d – Alimentador Primário 
 
 Parte da rede de distribuição primária que deriva de um único 
ponto de um barramento secundário de uma subestação de 
distribuição. 
 
 
e - Alimentador Secundário 
 
 Parte da rede de distribuição secundária alimentada pelos 
terminais secundário do transformador de distribuição, excluindo-se o 
ramal de serviço. 
 
 
 
 
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f – Tronco do Alimentador Primário 
 
 Parte do alimentador primário de distribuição, normalmente 
constituído por um condutor de seção mais elevada, que transporta a 
parcela principal das cargas servida pelo alimentador. 
 
g – Ramal do Alimentador Primário 
 
 Parte do alimentador primário que deriva diretamente do tronco 
do alimentador. 
 
h- Ramal de Ligação 
 Conjunto de condutores e acessórios que liga o alimentador 
secundário a um consumidor ou grupo de consumidores. 
 
 
1.3 – CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO 
 
As características do sistema de distribuição se definem sob 
vários aspectos: 
 
 Intensidade e densidade de carga; 
 Tipo de consumidor; 
 Configuração; 
 Nível de tensão; 
 Número de fases e de condutores. 
 
Os consumidores são de vários tipos: residencial, rural, 
comercial, industrial e serviços públicos. 
As configurações da rede de distribuição pode ser: radial, anel e 
reticulado. 
Níveis de tensão: 69 e 34,5 Kv para subtransmissão, 13,8 e 11,9 
Kv para distribuição primária e 380, 220, e 127 V para distribuição 
secundária. 
 
A escolha do tipo de sistema de distribuição a ser implantado 
depende de fatores tais como: 
 Qualidade do serviço desejada; 
 Disponibilidade de recursos; 
ItaloRoger
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 E taxa de retorno de capital fixada. 
 
Os principais critérios de qualidade de serviço são: 
 Continuidade de serviço; 
 Regulação de tensão; Segurança; 
 Confiabilidade; 
 Simplicidade de operação; 
 Flexibilidade; 
 Facilidade de manutenção. 
 
 O sistema de Distribuição é uma das partes mais importantes do 
sistema de potência, não só pelo volume de investimentos que é 
necessário, como também: 
 
 Por ser a distribuição que define a grandeza dos sistemas de 
geração, transmissão e subtransmissão; 
 Pela proximidade com os consumidores, que sentem 
imediatamente o reflexo dos problemas do sistema; 
 Por ser na distribuição que ocorre grande parte das perdas do 
sistema elétrico. Em um sistema de distribuição típico, as perdas 
chegam a ser mais da metade do total das perdas do sistema de 
potência; 
 Pelo fato de ser na distribuição que é obtido o retorno de grande 
parcela dos investimentos; 
 Por ser a distribuição a parte do sistema de potência que tem 
que conviver harmoniosamente com os aspectos urbanísticos 
das cidades, adequando-se à natureza do local, como centros 
históricos, locais arborizados, dentre outros. 
 
 O sistema de distribuição, assim como as demais partes do 
Sistema de Potência, têm as seguintes áreas específicas: 
 
 Planejamento; 
 Construção; 
 Operação 
 Manutenção 
 Comercialização. 
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1.3.1 – Redes Aéreas Primárias 
 
São construídas para atender as necessidades de fornecimento 
de energia nas zonas urbanas e rurais, utilizando postes de concreto 
ou de madeira tratada. Os condutores são de alumínio com alma de 
aço (CAA), ou sem alma de aço (CA), nus ou protegidos; em algumas 
situações particulares utilizam-se condutores de cobre, por apresentar 
melhor condutividade. 
 
 Segundo a CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - 
Critérios para Projetos de Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988): 
“Este tipo de configuração será adotado em áreas onde, as próprias 
características da distribuição da carga forçam o caminhamento dos 
alimentadores em direção distintas, tornando-se anti-econômico o 
estabelecimento de pontos de interligação”. 
 
No topo dos postes são colocadas as cruzetas, que podem ser 
de madeira, concreto e ferro; atualmente apesar do custo mais 
elevado, a cruzeta vem sendo substituída por estrutura isolante, 
denominada de “spacer cable”, que permite a sustentação de cabos 
protegidos. Em regiões em que é inviável a utilização da linha 
convencional, com cruzeta, esta alternativa entra como sendo a 
solução a adotar, reduzindo a taxa de falhas e, pela redução do 
espaçamento entre os condutores, a viabilização da passagem da 
linha. 
 
O sistema aéreo, normalmente, possui o inconveniente de 
causar poluição visual devido a exposição de seus componentes 
(postes, transformadores, cabos, etc.) nas vias públicas. A grande 
demanda de energia aumenta este problema devido à necessidade de 
implantação de novos circuitos. 
 
Como exemplo de redes aéreas com primário radial, são 
apresentados as figuras 02 e 03, uma rede com tronco principal com 
ramais, protegidos por fusíveis. Na figura 03 pode-se ver que as 
chaves seccionadoras operam normalmente fechadas (NF), e são 
utilizadas para isolar blocos de carga, o que permite a manutenção 
corretiva e preventiva. Também são utilizadas chaves normalmente 
abertas (NA), estas chaves são instaladas em um mesmo circuito ou 
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em circuitos diferentes e são utilizadas em manobras de transferência 
de carga, sendo para isto fechadas. 
 
 
 
 
Figura 2 – Tipos de Redes de Distribuição Primária Radial Simples e com Recursos 
 
 
Figura 1: Diagrama unifilar de rede primária 
Fonte: KAGAN, 2005, p.14 
 
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No caso de ocorrer uma interrupção entre as chaves 01 e 02 do 
circuito 01 da figura 03, deve ser fechada a chave NA 03, de “socorro 
externo”, sendo restabelecido o fornecimento de energia a partir do 
circuito 02, atendendo os consumidores a jusante da chave 02. Para 
que os circuitos possam suportar transporte de carga transferida é 
preciso que estejam dimensionados, um critério usual para a fixação 
do carregamento de circuitos, em regime normal de operação, é o de 
se definir o número de circuitos que irão receber carga a ser 
transferida para que não seja excedido o correspondente ao limite 
térmico. 
 
Um alimentador primário possui configuração radial simples, 
quando este é suprido por uma única subestação de distribuição e 
realiza seu fluxo de carga em apenas um sentido. 
 
A magnitude de corrente no alimentador principal é maior nos 
condutores mais próximos à subestação, diminuindo à medida que se 
aproxima do final do alimentador. Assim sendo a bitola do alimentador 
também é reduzida no seu final. É comum a existência de 
alimentadores primários radiais com 3(três) ou 4 (quatro) diferentes 
bitolas de cabos em suas composições. 
 
 
Redes aéreas com primário seletivo 
A característica deste sistema, utilizado tanto para redes aéreas 
e subterrâneas, é a construção da linha em circuito duplo, com chaves 
de transferência o que permite que os consumidores, em caso de 
emergência, sejam transferidos de um circuito para outro. 
 
A automatização deste processo de transferência usa relés que 
detectam a existência de tensão nula em seus terminais, verificam a 
inexistência de defeito na rede do consumidor, e comandam o motor 
de operação da chave. A figura 04 mostra um exemplo deste tipo de 
sistema. È importante ser observado que cada circuito deve ter a 
capacidade de suportar toda carga do outro, sendo o carregamento 
admissível em condições normais de operação, limitado a 50% do 
limite térmico. 
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Os principais aspectos deste tipo de configuração de acordo com 
a CENTRAIS ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - Critérios para 
Projetos de Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988) são: 
Existência de interligação, normalmente aberta, entre alimentadores 
adjacentes, da mesma ou de subestações diferentes. 
 
Ser projetado de forma que exista certa reserva de capacidade em cada 
alimentador, para absorção de carga do outro alimentador em caso de 
defeito. 
 
Limitação do número de consumidores interligados e diminuição do 
tempo de interrupção em relação configuração radial simples quando da 
ocorrência de defeito ou manobra. 
 
 
 
 
Figura 2: Primário seletivo 
Fonte: KAGAN, 2005, p.15 
 
 
APLICAÇÕES: 
 
a.1 - Áreas de baixa densidade de carga principalmente rurais, nas 
quais os circuitos normalmente tomam direções distintas. 
 
a.2 - Áreas urbanas - Características: existência de interligação, 
normalmente aberta, entre alimentadores adjacentes da mesma SE ou 
SE’s diferentes. Possui reserva de capacidade. 
 
Alimentador expresso para o centro de carga 
 
 Um alimentador expresso para o centro de carga é aquele 
constituído com a finalidade de atender um ponto, no qual estão 
interligadas todas as cargas a serem, por este, supridas. 
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 O Alimentador que opera desta maneira, durante o trajeto 
subestação/centro de carga não supre nenhuma carga. O suprimento 
às cargas pelo referido alimentador é realizado pelas ramificações que 
partem do centro de carga com a possibilidade inclusive, de uma 
ramificação de retorno paralelo ao alimentador, chamado alimentador 
de retorno. 
 
 O alimentador expresso não atende cargas ao longo do trajeto 
subestação/centro de carga, pela necessidade de manter um valor 
adequado de tensão (normalmente 1 pu) no centro de carga. 
 
 Caso houvesse atendimento no trajeto subestação/centro de 
carga ter-se-ia queda detensão proporcionada pelas cargas que 
viessem a ser alimentadas, levando a tensão no centro de carga a 
ficar abaixo de 1pu. 
 
 Outro fator que não permite a presença de cargas na extensão 
subestação/ centro de carga é a sobretensão. 
 
 O alimentador expresso apresenta algumas vantagens se 
comparado ao alimentador simples, que são: 
 Redução da regulação de tensão entre a primeira e a mais 
remota carga em trono de 40%. Esta quantidade de regulaçõa é 
função da redução do comprimento do condutor, da 
uniformidade das cargas em torno do centro do carga e do 
arranjo das ramificações que dele saem; 
 Para uma mesma configuração lateral e sublateral de tamanho 
do condutor, o alimentador de retorno poderá servir um número 
maior de cargas, algumas vezes até o dobro das cargas que 
seriam supridas pelo alimentador simples. 
 
Desvantagens: 
 
 O alimentador expresso para o centro de carga apresenta o 
inconveniente de possuir em suas ramificações e sub-
ramificações cabos com bitolas menores. Isto faz com que no 
surgimento de novas cargas, na região por ele alimentada 
sejam feitos novos recondutoramentos a fim de evitar 
problemas de caráter técnico (como sobrecarga no 
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alimentador). Logo, este tipo de alimentador não pode ser 
empregado em áreas sujeitas ao aumento de cargas, pois seu 
centro de carga seria continuamente mudado. 
 Se houver necessidade de se fazer remanejamento de carga 
com outro alimentador expresso adjacente, através do 
chaveamento, não seria possível em função das bitolas 
usadas nas ramificações serem de dimensões reduzidas, não 
podendo assim, absorver cargas de outro alimentador. 
 
 
 
Alimentador de fase 
 
Outro tipo de alimentador radial é o de fase. Neste, cada fase do 
alimentador trifásico segue para uma área distinta e supre todos os 
transformadores monofásicos nessa área. Este tipo de configuração 
pode ser adotado nos alimentadores do tipo simples ou expresso ao 
centro de carga. Entretanto, sua aplicação é verificada com mais 
freqüência nas áreas rurais. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3.2 – Redes Aéreas Secundárias 
 
As redes aéreas secundárias mais comuns possuem circuito 
radial (figura 5) ou em menor incidência o circuito secundário em 
anel. 
 
 
 
 
Figura 5 – Rede aérea secundária. 
 
 
 
 
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1.3.1.3 – Disposição dos alimentadores aéreos de 
distribuição 
 
 O padrão típico de alimentadores de distribuição no Brasil é o 
aéreo, baseados nas normas da REA (Rural Electrification 
Administration – EUA) onde os condutores nus dos alimentadores são 
apoiados sobre isoladores fixos em cruzetas de madeira (figuras 06 e 
07). 
 
 O número de alimentadores por posteamento varia de acordo 
com a norma de cada concessionária. Existem empresas que 
possuem até três níveis de alimentadores. No estado do Pará são 
utilizados no máximo dois níveis por poste, com cada nível 
comportando um único alimentador. 
 
 
Figura 6 – Exemplo típico de poste de distribuição. 
 
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Figura 7 - Exemplo típico de poste de distribuição. 
 
 
 
1.3.1.4 – Tecnologias de alimentadores aéreos 
 
 
a. Alimentador aéreo com cabos isolados de modo compacto 
(pré-reunidos) segue seu trajeto dentro de uma fita ou fio de 
amarração, onde os cabos fase ficam agrupados. Para manter a 
atração mecânica dos condutores, utiliza-se um cabo 
mensageiro (condutor com aço-alumínio) na parte superior do 
conjunto pré-reunido. 
Esta tecnologia tem cisto superior de 47% comparado ao 
alimentador tradicional. Entretanto ocupa menos espaço no seu 
trajeto deixando a rede elétrica com visual mais estético, além de 
alcançar um melhor nível de confiabilidade. 
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Figura 8 - Alimentador aéreo com cabos isolados. 
 
b. Alimentador aéreo com cabos protegidos: A utilização de 
cabos protegidos para os sistemas de distribuição iniciou-se nos 
EUA em 1950, é um cabo não blindado para aplicação em 
alimentadores aéreos, comumente denominado como espaçador 
ou “spacer”. O alimentador aéreo com espaçador, consiste na 
utilização de cabos cobertos de alta rigidez contra impulsos 
atmosféricos, isolados com material de polietileno e suportados 
por espaçadores isolantes de polietileno de alta densidade e de 
alta resistência às correntes capacitivas, e o conjunto sustentado 
por um cabo mensageiro aterrado. 
Cabo mensageiro: Cabo utilizado para sustentação dos 
separadores e espaçadores e para proteção elétrica e mecânica 
da rede compacta. 
 
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Figura 9 – Rede “Spacer”. 
 
Espaçador: Acessório de material polimérico de formato 
losangular, cuja função é a de sustentação dos cabos cobertos 
ao longo do vão. 
 
Figura 10 – Espaçador da Rede “Spacer” 
 
O projeto do sistema spacer apresenta a mesma versatilidade de 
um sistema aéreo tradicional com cabos nus e com as 
vantagens de compactação e confiabilidades próprias de um 
sistema de cabos blindados. Essa vantagem se torna mais 
evidente em áreas altamente congestionadas, tais como em 
estreitas faixas de passagens e em localidade altamente 
arborizadas. O sistema também tem sido utilizado onde é 
necessário 
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Figura 11 – Detalhes da rede “Spacer” 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.3.2 - Redes Subterrânea Primária 
 
1. Subterrâneo com primário radial 
 
 
 
Figura 12 – Rede subterrânea com primário radial. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2. Subterrâneo com primário seletivo 
 
 
 
 
Figura 13 – Rede Subterrânea com primário seletivo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Subterrâneo com primário em anel aberto 
 
 
 
Figura 14 - Subterrâneo com primário em anel aberto 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 - SUBTERRÂNEO COM SECUNDÁRIO RADIAL 
 
 
Figura 15 – Subterrâneo Com Secundário Radial 
 
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4. Subterrâneo com primário radial e secundário reticulado 
 
SUBTERRÂNEO COM PRIMÁRIO RADIAL E SECUNDÁRIO 
RETICULADO 
 
A rede reticulada é formada por um conjunto de malhas alimentadas 
por transformadores trifásicos, com seus terminais de baixa tensão 
inseridos diretamente nos nós do reticulado, figura 16 e 17; atualmente 
não são mais construídas devido ao seu alto custo. Este investimento 
era justificado para atingir um aumento significativo na confiabilidade e 
no carregamento do sistema, muitas vezes exigido pelas áreas 
centrais de grandes cidades. 
 
 
 Figura 16: Rede secundária reticulada 
 Fonte: KAGAN, 2005, p.20 
 
 
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Figura 17 - Subterrâneo Com Primário Radial E Secundário Reticulado 
 
 No caso de secundário reticulado, dois ou mais circuitos primários 
radiais partindo do mesmo barramento de uma subestação, 
alimentam certo número detransformadores de distribuição, ligados 
alternadamente, para evitar a interrupção de dois transformadores 
adjacentes no caso de desligamento de um dos primários. 
 
 
5. SUBTERRÂNEO RETICULADO EXCLUSIVO 
 
Redes subterrâneas spot nerwork 
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O diagrama unifilar das figuras 18 e 19 apresentam uma rede do 
tipo spot network, este tipo de rede de distribuição pode ser 
alimentado por uma SE ou por SEs distintas e é suprido por dois ou 
três circuitos. 
 
Uma chave NP, “network protector”, é colocada no barramento 
paralelo onde se encontram os transformadores, que tem a finalidade 
de impedir o fluxo de potência no sentido inverso. Caso ocorra um 
curto-circuito em um trecho da rede, as chaves NP onde este ocorreu, 
serão percorridas por correntes em sentido inverso, as quais irão abrir, 
isolando-se todo o trecho com defeito, após a abertura do disjuntor da 
SE. Devido ao custo elevado deste tipo de sistema, somente é 
recomendado para locais de grande densidade de carga. 
 
 
Figura 18: Rede spot network 
Fonte: KAGAN, 2005, p.17 
 
 
 
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Figura 19 - Subterrâneo reticulado exclusivo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. 4 – As vantagens e desvantagens dos sistemas aéreos e 
subterrâneos de distribuição. 
 
 
1.4.1 - Sistema Aéreo: 
 
 Vantagens: 
 
1. Facilidade e baixo custo de implantação, por não precisar 
de equipamentos com tecnologias avançadas como cabos 
isolados, blindagem de transformadores, galerias 
blindadas, etc.; 
 
2. Pouca dificuldade de manutenção, facilidade para detectar 
os problemas e soluciona-los; 
 
3. Fácil concepção (Implantação de postes, lançamento de 
cabos sustentados em cruzetas e afixadas nos postes, 
conexões do sistema simples e a instalação de cabos e 
equipamentos são feitas nos postes sem maior problema. 
 
 Desvantagens: 
 
1. Necessidade de grande espaço físico para atendimento de 
áreas com grande densidade de carga (regiões de grande 
ocupação vertical leva a existência de altas concentrações 
de carga); 
 
2. Estética ruim (inadequado em áreas de preservação 
ambiental ou preservação do patrimônio histórico); 
 
3. Vulnerabilidade a agentes externos ( quedas de galhos, 
pipas, vandalismo, etc.); 
 
4. Facilidade para roubo de energia elétrica; 
 
5. Segurança comprometida; 
 
6. Elevado custo com manutenção. 
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1.4.1 - Sistema Subterrâneo: 
 
 
 Vantagens: 
 
1. Confiabilidade: varia de acordo com a configuração do 
sistema e se dá em decorrência das condições em que se 
localizam transformadores e cabos, os quais são abrigados 
em locais adequados (galerias, livres das interferências 
externas; 
 
 Desvantagens: 
 
1. Obras civis específicas, envolvendo a construção de 
dutos e galerias; 
2. Custo elevado: devido a utilização de materiais e 
equipamentos Elétricos significativamente mais onerosos 
em relação ao sistema aéreo; 
3. Falta de mão de obra qualificada. 
 
 
1.5 - Os principais componentes de uma rede elétrica de 
distribuição são: 
 
 Postes (estruturas primárias e secundárias) 
Os tipos de postes utilizados na rede de distribuição urbana serão 
de concreto, seção circular, aplicados em áreas centrais e vias de 
acesso principais e secundárias das cidades e duplo T, aplicados em 
bairros periféricos cm baixo grau de desenvolvimento e urbanização. 
A escolha está diretamente ligada a densidade de carga, grau de 
urbanização e posteação existentes. 
Quando existir a instalação de equipamentos nas estruturas, estas 
deverão ser feitas somente em poste de concreto seção circular, com 
exceção dos transformadores monofásicos que podem ser instalados 
em postes duplo T. 
Quanto ao comprimento os postes têm um padrão de 10 m, 
entretanto, conforme casos especiais podem assumir outros 
tamanhos. 
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o Postes de 9 metros – utilizados com estruturas de rede 
secundária, não havendo previsão de instalação de rede 
primária; 
o Postes de 10 a 11metros – utilizados com estrutura de 
rede primária ou de rede secundária, com previsão de 
instalação de rede primária; 
o Postes de 11 metros – uti lizados para execução de 
derivação e instalação de equipamentos; 
o Postes de 12 metros – serão utilizados para permitir 
conexão aérea, derivação em posteação com circuito 
duplo; 
o Postes com altura superior a 12 metros – utilizados em 
casos especiais, tais como: travessias, conexões aéreas 
em esquinas com desnível acentuado e outros. 
Quanto à determinação dos esforços nos postes (Anexos tabela 1) 
são consideradas as cargas devido às redes primária e secundária, 
bem como os cabos telefônicos e outros de uso mútuo, praticados 
por essa empresa. 
O esforço resultante é calculado nas seguintes situações: 
o Em ângulos 
o Fins de rede 
o Mudança de bitola de condutores 
o Mudança de quantidade de condutores 
o Esforços resultantes de cabos telefônicos 
Após o calculo dos esforços são definidos os estais necessários e 
a resistência nominal do poste, procurando otimizar o custo do 
conjunto poste/estais. Quanto ao engastamento ou profundidade de 
instalação do poste será dada para qualquer tipo de poste pela 
equação: 
C = L/10 + 0,60m 
onde: 
L - comprimento do poste em metros 
C - comprimento mínimo de 1,5 m 
 
 Cabo 
Rede primária 
Será trifásica a 3 fios ou monofásica fase-neutro, com o neutro 
multiaterrado e não conectado a malha de terra da subestação. 
As bitolas e os materiais dos condutores padronizados para as 
redes primárias são de alumínio simples CA, nas bitolas 2, 1/0, 4/0 
AWG e 336,4 MCM. 
Quanto ao dimensionamento, os critérios a serem estabelecidos 
para a rede primária, são de que, no caso de reformas e extensões 
de rede, o alimentador primário deve ser projetado de acordo com 
sua configuração para o atendimento à carga prevista para o 5º ano 
subseqüente. 
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Na rede primária o dimensionamento de condutores deve ser feito 
considerando os seguintes pontos: 
o Máxima queda de tensão admissível, em condições 
normais e de emergência; 
o Capacidade térmica dos condutores. 
Rede secundária 
Deverá ser alimentada por transformadores trifásicos e 
monofásicos. Quando a rede for alimentada por trifásicos, o 
secundário será a 4 fios com o neutro multiaterrado e comum ao 
primário. Quando a rede for alimentada por monofásicos, o 
secundário será a 3 fios com o neutro multiaterrado e comum ao 
primário. 
Os condutores utilizados serão cabos de alumínio simples (CA), 
cujas bitolas utilizadas serão 2, 1/0 e 4/0 AWG. 
Quanto ao dimensionamento, a rede secundária deverá ser 
projetada de modo a não ser necessário substituir os condutores, 
mas somente a redivisão de circuitos, para o atendimento de novas 
cargas. 
Na rede secundária o dimensionamento dos condutores deverá 
estabelecer os seguintes critérios segundo a CENTRAIS 
ELÉTRICAS DO PARÁ S.A. NTD-06 - Critérios para Projetos de 
Rede de Distribuição Aérea Urbana (1988).: 
Critério I – fixação de horizonte de 10 anos, o que determinará 
investimentos iniciais elevados; 
 
Critério II – fixação do Horizonte em 5 anos o que determinará 
investimentos iniciais menores. 
 
Se adotado o critério I, a capacidade dos transformadores de distribuição 
será com a troca dos outros de capacidade superior. Se adotado o 
critério II, a capacidadeindividual dos transformadores será mantida, 
aumentando-se, entretanto o seu número, mediante a intercalação na 
rede de novos trans formadores. 
 
 Transformador 
Segundo a ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS 
TÉCNICAS. NBR 5458 – Eletrotécnica e eletrônica transformadores 
– terminologia (1981, p.2), define o transformador como sendo, “Um 
dispositivo que por meio da indução eletromagnética, transfere 
energia elétrica de um ou mais circuitos (primário) para outro ou 
outros circuitos (secundário), usando a mesma frequência, mas, 
geralmente, com tensões e intensidades de correntes diferente ”. 
Para este componente da rede elétrica devem ser considerados 
quatro pontos: a tensão de entrada e de saída, o tipo de 
enrolamento, a potência e a forma do núcleo. Quanto à tensão de 
entrada e de saída, o transformador pode ser do tipo abaixador de 
tensão ou elevador de tensão. O transformador será abaixador de 
tensão quando a tensão de entrada for maior que a tensão de saída, 
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e será elevador de tensão quando a situação for inversa. Este 
equipamento será tratado com detalhes no capítulo 2. 
 
 Equipamento de proteção, regulação de tensão e seccionamento 
Para fins deste estudo serão tratados os seguintes equipamentos 
de proteção, regulação de tensão e seccionamento para a rede de 
distribuição: 
o Pára-raio 
o Chave fusível 
o Religador 
o Seccionalizador 
É recomendado que os equipamentos de proteção de rede, em 
geral, deverão ser instalados em locais de fácil visualização e 
acesso, de modo a facilitar no caso de uma manutenção preventiva 
ou de emergência o seu acesso. 
Os sistemas de proteção em redes de distribuição devem 
contemplar os seguintes pontos: 
o Proteção em materiais e equipamentos contra danos 
causados por curto-circuito; 
o Melhoria e confiabilidade do circuito de distribuição, por 
restringir as possibilidades dos efeitos de uma falha ao 
menor trecho possível do circuito no menor tempo; com 
isto, há a diminuição da potência envolvida e número de 
consumidores atingidos. 
o Racionalização do custo dos esquemas de proteção que 
não devem exceder os benefícios decorrentes de sua 
utilização. 
Os equipamentos que serão instalados na RDU devem ter tensão 
nominal e nível básico de isolamento compatível com a classe de 
tensão do sistema e capacidade de interrupção em função do local 
onde estão instalados. 
A proteção contra sobretensões na rede é realizada pelos pára-
raios e deverão ser projetados nos seguintes pontos da rede elétrica: 
o Em transformadores com localização no fim da rede 
primária; 
o Caso em que no fim da rede trifásica seguir com uma 
monofásica, serão previstos pára-raios para todas as 
fases; 
o Em pontos de transição de rede aérea para a subterrânea 
e vice-versa; 
o Nas estruturas que contenham religadores, 
seccionalizadores e banco de capacitores, instalar pára-
raios; 
o Na estrutura que tenha banco de regulador de tensão, 
devem ser instalados dois jogos de pára-raios para maior 
proteção; 
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o Nas chaves NF - Normalmente Fechadas, não instalar 
pára-raios; 
o No caso das chaves NA - Normalmente Abertas, instalar 
dois conjuntos de pára-raios nos postes adjacentes à 
chave; 
o Em subestações consumidoras. 
Pontos recomendados para a instalação das chaves fusíveis: 
o Proteção de circuitos primários; 
o Na estrutura de transformadores de distribuição; 
o Na estrutura do banco de capacitores fixos e automáticos; 
o Nas derivações para atendimento aos consumidores de 
AT. 
Pontos recomendados para instalação de religadores: 
o Onde os equipamentos de subestação não sejam 
sensíveis aos possíveis defeitos no fim do circuito, além 
de que não seja técnico-economicamente justificável a 
utilização de chaves fusíveis; 
o Em tronco de alimentadores ou ramais, quando se desejar 
estabelecer a coordenação do sistema; 
o Na bifurcação de alimentadores em dois ou mais ramais 
que possuam corrente de carga representativa para o 
sistema e, técnico-economicamente sejam inviáveis a 
utilização de chaves fusíveis ou seccionalizadores. 
o Após um consumidor especial e/ou centro de carga de 
demanda, a qual seja significativa para o sistema. 
Quanto aos seccionalizadores deverão sempre ser instalados em 
série, com equipamento de religamento automático na retaguarda 
nos seguintes pontos: 
o Áreas sujeitas a falhas, as quais que devem ser supridas; 
o Ao longo do alimentador, após cargas com demanda 
significativas; 
o Em alimentadores que tenham cargas relativamente altas, 
que sejam bifurcadas em dois circuitos pelo menos, 
quando houver necessidade. 
Lembrando que o nível de curto-circuito, no local onde vai ser 
instalado o seccionalizador, deverá estar de acordo com as 
capacidades de interrupção desse equipamento. 
 
 Ferragens e acessórios 
As ferragens e acessórios utilizados em uma rede de distribuição 
exigem especificações que são padronizadas através de normas 
praticadas no Setor Elétrico, as quais fixam desde as exigências 
mínimas na sua fabricação até o seu recebimento, quando então são 
aplicadas às redes elétricas. 
As normas são importantes para que, caso haja conflito com 
alguma especificação, deverá prevalecer o estabelecido da norma e 
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em segundo as empresas acatam o que é estabelecido pela ABNT – 
Associação Brasileira de Normas Técnica, onde aplicáveis. 
Existem considerações que devem ser observadas com relação 
aos seguintes pontos quando se trata de ferramentas e acessórios: 
o Intercambialidade – As peças componentes de um mesmo 
tipo de material deverão ser intercambiáveis; 
o Acabamentos – As superfícies externas dos materiais 
devem ser lisas e uniformes, sem cantos vivos, pontas, 
rebarbas ou arestas constantes. As cabeças dos parafusos 
e as porcas deverão ser rebaixadas com chanfro de 30 
graus e as pontas dos parafusos deverão ser 
arredondadas ou ter chanfro de 45 graus; 
o Identificação – As peças componentes dos materiais 
deverão ser marcadas de forma legível e indestrutível, no 
mínimo, com o nome ou marca do fabricante; 
o Dimensões – As dimensões devem ser fornecidas em 
milímetros e indicadas nos desenhos das peças; 
o Soldagem – Nas ferragens que necessitem de aplicação 
de solda deverão ser atendidas as exigências da norma 
técnica da ABNT; em casos omissos considerar o 
recomendado pelo fabricante de aço carbono ou ferro 
fundido. Toda a soldagem deverá ser continua não sendo 
aceita soldagem em ponto intermitente ou o uso de solda 
branca. 
o Acondicionamento – As ferragens devem ser 
acondicionadas de modo adequado ao meio de transporte 
e ao manuseio, obedecidos a limites estabelecidos de 
massas e dimensão; os volumes devem ficar apoiados em 
barrotes de madeira, utilizando-se paletes e, finalmente, os 
volumes devem estar identificados corretamente com os 
dados do produto e fabricante. 
Com relação à resistência mecânica, as ferragens quando 
montadas, atendendo as finalidades para as quais foram projetadas, 
deverão resistir aos esforços mecânicos previstos nas suas 
especificações. As relações de ferragens e acessórios são utilizadas 
conforme tabelas 2 e 3(Anexos).