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CursoCurso
TécnicoTécnico
emem
ELETROTÉCNICAELETROTÉCNICA
Redes de distribuiçãoRedes de distribuição
aérea de energia elétricaaérea de energia elétrica
ee
SubestaçõesSubestações
MÓDULO MÓDULO III III LIVRO LIVRO 1212
Romildo Alves dos PrazeresRomildo Alves dos Prazeres
Engº Eletricista – Ênfase em TEngº Eletricista – Ênfase em Telecomunicações –elecomunicações –
PUCPRPUCPR
Licenciatura plena para prof. formação espec. de 1º Licenciatura plena para prof. formação espec. de 1º ee
2º graus.2º graus.
Técnico em Eletrotécnica pela Escola Técnica FederalTécnico em Eletrotécnica pela Escola Técnica Federal
do Paranádo Paraná
Coordenador da ABNT no Grupo de MonCoordenador da ABNT no Grupo de Montagem detagem de
Redes de Distribuição Aérea de Energia ElétricaRedes de Distribuição Aérea de Energia Elétrica
Professor UTFPRProfessor UTFPR
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Orientações ao professorOrientações ao professor
Unidade 1Unidade 1
Nesta unidade, o professor deve salientar a importância da distribuição noNesta unidade, o professor deve salientar a importância da distribuição no
sistema elétrico de potência como sendo o último elo de ligação entre osistema elétrico de potência como sendo o último elo de ligação entre o
consumidor e o sistema elétrico. Se ela não for bem dimensionada irá colocar emconsumidor e o sistema elétrico. Se ela não for bem dimensionada irá colocar em
check todo o sistema elétrico de potência formada também pela geração e acheck todo o sistema elétrico de potência formada também pela geração e a
transmissão.transmissão.
Essa unidade está dividida em 10 capítulos, onde se procurou dar umEssa unidade está dividida em 10 capítulos, onde se procurou dar um
conhecimento geral sobre a rede de distribuição aérea desde os equipamentos atéconhecimento geral sobre a rede de distribuição aérea desde os equipamentos até
o dimensionamento dos circuitos, também foi visto o cálculo dos esforçoso dimensionamento dos circuitos, também foi visto o cálculo dos esforços
mecânicos das estruturas nos postes.mecânicos das estruturas nos postes.
Importante é mostrar aos alunos como é a rede de distribuição aérea naImportante é mostrar aos alunos como é a rede de distribuição aérea na
localidade onde está sendo realizado o curso técnico, levando-os a conhecer alocalidade onde está sendo realizado o curso técnico, levando-os a conhecer a
concessionária de energia local e procurando adquirir as normas adotadas porconcessionária de energia local e procurando adquirir as normas adotadas por
essa empresa. Geralmente as normas estão no site da concessionária.essa empresa. Geralmente as normas estão no site da concessionária.
No capítulo 1, é importante mostrar ao aluno que a rede primária inicia nosNo capítulo 1, é importante mostrar ao aluno que a rede primária inicia nos
pórticos de uma subestação, e através de alimentadores elétricos alimentapórticos de uma subestação, e através de alimentadores elétricos alimenta
determinada região da localidade. Por falta de espaço nos postes, o número dedeterminada região da localidade. Por falta de espaço nos postes, o número de
alimentadores que saem do pórtico da subestação está limitado em oito saídas,alimentadores que saem do pórtico da subestação está limitado em oito saídas,
sendo que hoje estão utilizando como recurso a rede compacta por ocupar menossendo que hoje estão utilizando como recurso a rede compacta por ocupar menos
espaço nos postes.espaço nos postes.
Mostrar aos alunos as estruturas primárias, fazendo com que assimilemMostrar aos alunos as estruturas primárias, fazendo com que assimilem
cada tipo e a sua importância dentro da rede primária, levando sempre em conta acada tipo e a sua importância dentro da rede primária, levando sempre em conta a
sua limitação em relação aos cabos nela fixado, quanto aos esforços mecânicos esua limitação em relação aos cabos nela fixado, quanto aos esforços mecânicos e
o ângulo de montagem. Quanto a ligação de consumidores ligados em alta tensão,o ângulo de montagem. Quanto a ligação de consumidores ligados em alta tensão,
é importante frisar que a descida do ramal subterrâneo só é feita nos postes queé importante frisar que a descida do ramal subterrâneo só é feita nos postes que
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estão do mesmo lado da rua, já que por motivo de segurança, não pode ser feitaestão do mesmo lado da rua, já que por motivo de segurança, não pode ser feita
travessia subterrânea de alta tensão em ruas públicas.travessia subterrânea de alta tensão em ruas públicas.
No capítulo 2, deve-se dar uma ênfase à importância do dimensionamentoNo capítulo 2, deve-se dar uma ênfase à importância do dimensionamento
dos circuitos da rede secundária distribuição, pois é o último elo até o consumidordos circuitos da rede secundária distribuição, pois é o último elo até o consumidor
de baixa tensão que é a grande maioria do sistema elétrico. Enfatizar que ode baixa tensão que é a grande maioria do sistema elétrico. Enfatizar que o
transformador é o coração desse sistema e que deve estar posicionado no centrotransformador é o coração desse sistema e que deve estar posicionado no centro
de carga do circuito, evitando-se com isso a queda de tensão abaixo dos valoresde carga do circuito, evitando-se com isso a queda de tensão abaixo dos valores
determinados pela ANEEL. Também frisar da importância da colocação dodeterminados pela ANEEL. Também frisar da importância da colocação do
aterramento na rede secundária para a segurança do sistema e dos consumidoresaterramento na rede secundária para a segurança do sistema e dos consumidores
a ele ligados. Ao término desse capítulo o professor deverá cobrar dos alunos oa ele ligados. Ao término desse capítulo o professor deverá cobrar dos alunos o
conhecimento de todos os tipos de estruturas secundárias e a sua aplicação.conhecimento de todos os tipos de estruturas secundárias e a sua aplicação.
No capítulo 3, é importante frisar o correto posicionamento do poste deNo capítulo 3, é importante frisar o correto posicionamento do poste de
concreto seção duplo T na rede de distribuição aérea, usando sempre a face deconcreto seção duplo T na rede de distribuição aérea, usando sempre a face de
maior resistência nominal para suportar os esforços mec de postes ânicos dosmaior resistência nominal para suportar os esforços mec de postes ânicos dos
cabos na estrutura, assim cabos na estrutura, assim como, deve enfatizar como, deve enfatizar os tipos de os tipos de postes postes mais usadosmais usados
que deverão ser utilizados no projeto, que o professor deve cobrar como avaliaçãoque deverão ser utilizados no projeto, que o professor deve cobrar como avaliação
no término dessa disciplina. Procurar fazer o aluno calcular mentalmente o valorno término dessa disciplina. Procurar fazer o aluno calcular mentalmente o valor
do engastamento de um poste e lembrar a sua posição na calçada, numdo engastamento de um poste e lembrar a sua posição na calçada, num
cruzamento, cruzamento, numa numa rua ou rua ou na avenida na avenida a a distância distância máxima entre máxima entre vãos.vãos.
No capítulo 4, voltar a mencionar que o transformador é o coração da redeNo capítulo 4, voltar a mencionar que o transformador é o coração da rede
secundária e que para isso, precisa ser bem dimensionado e posicionado nosecundária e que para isso, precisa ser bem dimensionado e posicionado no
centro de carga do circuito. Mostrar a importância da proteção que os pára-raioscentro de carga do circuito. Mostrar a importância da proteção que os pára-raios
oferecem aos transformadores, cobrando uma pesquisa sobre esse equipamento.oferecem aos transformadores, cobrando uma pesquisa sobre esse equipamento.
No capítulo 5, abordar os problemas que podem causar a instalação doNo capítulo 5, abordar os problemas que podem causar a instalação do
estai de âncora numa região urbana, quanto aos acidentes que podem ocorrerestai de âncora numa região urbana, quanto aos acidentes que podem ocorrer
com bicicletas e pedestres no período noturno.Também mostrar que a instalaçãocom bicicletas e pedestres no período noturno. Também mostrar que a instalação
do estai de poste na abertura de um circuito secundário, pode economizar até 160do estai de poste na abertura de um circuito secundário, pode economizar até 160
metros de cabos num vão de 40 m.metros de cabos num vão de 40 m.
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No capítulo 6, verificar os tipos de luminárias usadas na sua localidade,
procurando verificar qual é a norma da concessionária local, e quem é a
responsável pela instalação e manutenção da iluminação pública. Veja no livro um
exemplo de projeto de iluminação pública com alimentação subterrânea,
mencionando que a distância máxima entre caixas no pode ser superior a 30
metros (acima dessa distância dificulta a passagem do cabo guia).
No capítulo 7, contempla um histórico sobre a rede compacta, ressaltando
as vantagens da sua instalação em relação ao meio ambiente e nos lugares onde
a queda de energia tem sido constante devido a galhos de árvores e soltura de
pipas. Mencionar que para esse tipo de projeto, deve-se indicar ao lado da
simbologia do poste o tipo de estrutura que está sendo usada. Mostrar os tipos de
montagens e o exemplo de uma rede compacta.
No capítulo 8, é muito importante fazer vários exercícios de cálculo de
queda de tensão secundária, mostrando a importância de não ultrapassar os
valores máximos de queda nos finais de circuitos. Enfatizar que o consumidor
pode reclamar para a ANEEL quando a tensão recebida está abaixo dos valores
estabelecidos, e que a concessionária pode ser multada.
No capítulo 9, como foi utilizado o poste seção duplo T, ressaltar a
importância do posicionamento do poste a ser utilizado, recordando sobre a face
lisa e a cavada quanto a sua resistência nominal. Fazer várias aplicações práticas
sobre situações de montagens de redes primárias e secundárias, fazendo os
alunos trazer exemplos observados na rede local.
No capítulo 10, a aula deve ser um misto de teoria e prática demonstrativa
através de um projeto de rede de distribuição aérea, na escala 1:1000, fornecido
em sala de aula pelo professor. No livro encontramos duas sugestões de plantas a
serem fornecidas aos alunos, para a confecção na escala 1:1000 de um projeto de
rede de distribuição aérea, onde o professor deve ser indicar os consumidores
residenciais (P, M, G e GA), os comerciais com a cargas diurnas e noturnas, uma
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praça e um ou dois consumidores industriais que deverão ser ligados em alta
tensão.
Ao término desta unidade, o professor pode desenvolver um projeto de rede
de distribuição aérea urbana como avaliação final. A seguir, sugerimos três
plantas que poderão ser utilizadas várias vezes, pois as cargas dos consumidores
podem ser alteradas, mudando com isso os circuitos secundários da rede de
distribuição.
Exemplo de colocação das cargas nos consumidores:
D = demanda diurna em kVA.
N = demanda noturna em kVA.
Quanto as demandas residenciais (P, M, G, GA), consultar na tabela 2 do cap. 7
sobre dimensionamento de condutores de baixa tensão.
Unidade 2
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No capítulo 1 desta unidade, ressaltar a importância da subestação na
variação e regulação dos níveis de tensões da energia elétrica. Enfatizar que ela
tem como funções a transformação dos níveis de tensão e a sua regulação, além
do chaveamento de vários circuitos com a finalidade de manter o suprimento da
energia elétrica. Deixar bem entendido o que venha ser diagramas e o que
representa numa subestação elétrica, além de mostrar os tipos usados.
Em seguida, aborda-se o estudo dos equipamentos utilizados em
subestações, suas funções e simbologia adotada no diagrama, mas o professor
pode pedir um trabalho de pesquisa aos alunos, dividindo os equipamentos
apresentados em equipes, com a apresentação em forma de trabalho escrito e
expositivo em sala de aula.
No capítulo 2, mostrar os sistemas de comunicação, sendo que atualmente o mais
utilizado é o digital por meio de fibra óptica. Procurar frisar aos alunos que a fibra
óptica vai dentro de um cabo OPGW que substitui o cabo guarda nas torres de
transmissão. Deixar como trabalho a pesquisa sobre esse tipo de comunicação,
procurando conseguir um pedaço desse cabo para mostrar em sala de aula. No
sistema de proteção, fazer vários exercícios sobre as aplicações dos relés,
ressaltando a importância das setas nas linhas de atuação quanto ao
direcionamento da proteção. Fica como sugestão a pesquisa por parte dos alunos
de todos os relés apresentados quanto à sua função dentro de um circuito de
proteção.
No capítulo 3, é importante frisar a finalidade de cada arranjo e a sua
representação em um diagrama elétrico. Cobrar dos alunos a memorização de
cada tipo de arranjo, fazendo os exercícios de fixação.
No capítulo 4, utilizar os exercícios propostos para fazer alguns desenhos de
plantas definindo nela os cortes para a representação das vistas parciais. Procurar
na concessionária local alguns diagramas de subestação, que também possuam
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os desenhos de plantas e vistas parciais de diversos tipos de arranjos de
barramento.
Apresentação
8
As diversas áreas do conhecimento humano, principalmente as direcionadas à
tecnologia, exigem uma prova documental que permita a visualização dos resultados
de suas pesquisas, inventos, descobertas, projetos, etc. Em Eletrotécnica não se faz de
forma diferente. Um projeto da área elétrica subentende, além de outros meios, a
interpretação de uma forma clara para que possa ser executado a qualquer tempo não
deixando margem de dúvida.
O livro inicia abordando a definição de rede de distribuição aérea de energia
elétrica, desde os tipos de montagens, equipamentos utilizados, normas de projetos e
cálculos de queda de tensão e esforços mecânicos. Na seqüência, apresenta o conceito
de subestação elétrica dentro do sistema elétrico de potência, os equipamentos
utilizados, sua representação em um diagrama unifilar e a planta de barramento com
o corte e as vistas parciais. Procurei expor as normas gerais para a representação de
um projeto de redes de distribuição aérea urbana e de subestações elétricas.
Como o conhecimento científico tende a um evoluir de modo contínuo, saliento
que, mesmo calcados em normas, os conteúdos apresentados estão sujeitos a
mudanças e transformações. Deixo como sugestão que você esteja em permanente
contato com os estudos desta área.
O Autor
SUMÁRIO
Unidade 1
Capítulo 1: Rede Primária
Configuração básica da rede primária
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Posição da rede primária no poste
Chaves de operação na rede primária
Ligação de consumidores em alta tensão
Estruturas da rede primária
Capítulo 2 : Rede Secundária
Configurações da rede secundária
Simbologia, posição e especificação da rede secundária
Ligação de consumidores em baixa tensão
Estruturas da rede secundária
Aterramento da rede secundária
Capítulo 3 : Posteamento
Aplicação dos postes em função da altura mínima
Engastamento
Posição do poste na rua ou avenida
Distância entre vãos
Cruzamento aéreo
Locação dos postes
Numeração dos postes no projeto
Capítulo 4 : Transformadores e Estais de rede de distribuição
Localização dos transformadores
Simbologia e especificação do transformador 
Transformadores usados na distribuição
Dimensionamento dos postes em função do transformador
Pára-raios
Estais da rede de distribuição
Estai de contraposte de concreto
Estai de poste a poste
Estai de âncora
Estais de beira de calçada
Capítulo 5: Iluminação Pública
Unidades de iluminação
Iluminação de uma praça
Condutores utilizados na rede subterrânea da iluminação pública
Capítulo 6: Rede Compacta Protegida
Vantagens da rede compacta protegida
Representação da rede compacta no projeto
Tipos de estruturas da rede compacta
Capítulo 7: Dimensionamento de condutores de baixa tensão
Cálculo de queda de tensão
Capítulo 8: Cálculos de esforços mecânicos nos postes
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Poste de concreto seção duplo T
Esforços mecânicos nas estruturas da rede primária e secundária
Capítulo 9: Desenho de Redes de DistribuiçãoSimbologia adotada de redes de distribuição aérea
Simbologia invertida
Localização das especificações no projeto
Unidade 2
Capítulo 1: Subestações Elétricas
Funções, Tipos e Digramas de Subestações
Tipos de Subestações
Diagramas de subestações
Equipamentos
Capítulo 2: Sistemas de Comunicação e Proteção
Sistemas de Comunicação
Sistemas de Proteção
Aplicações de relés em subestações
Capítulo 3: Arranjos de barramentos
Classificação dos arranjos
Capítulo 4: Representação do arranjo físico de uma subestação
Planta de barramentos e equipamentos
Cortes e Vistas Parciais
Referências bibliográficas
Unidade 1
Capítulo 1: Rede Primária
A rede Primária faz parte da rede de distribuição aérea de energia elétrica
sendo um conjunto de linhas elétricas com equipamentos e materiais diretamente
associados, destinados à distribuição de energia elétrica em alta tensão.
Em sistemas complexos que abrangem áreas consideráveis, a Rede Primária
compreende todos os alimentadores e ramais primários que alimentam todos os
transformadores de distribuição, situados entre a subestação elétrica e os
consumidores de um modo geral.
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Rede de Distribuição Aérea Urbana.
Sistema de distribuição elétrico.
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A rede de distribuição aérea representa o penúltimo elo de comunicação
entre a carga e o sistema elétrico. Em certos casos, atinge um custo de 40% a
50% do sistema elétrico. Deve-se fazer, portanto, um estudo cuidadoso com bom
senso, no sentido de que a rede apresente um rendimento satisfatório e que
preveja o aumento de demanda que ocorre todos os dias, em função do aumento
de carga dos consumidores.
Saída dos alimentadores da rede primária de uma subestação.
A Rede primária inicia no pórtico de uma subestação elétrica e alimenta os
transformadores de distribuição e/ou pontos de entrega sob a mesma tensão
primária nominal.
Esquema simplificado da saída da rede primária de uma subestação.
As tensões nominais são de 13,8 kV e 34,5 kV, podendo ser fixada a tensão
de fornecimento primário no ponto de entrega de energia a determinado
consumidor entre +5% e -7,5%, com relação à tensão normal de operação do
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sistema, desde que atenda a portaria nº 04/89 do Departamento Nacional de
Águas e Energia Elétrica – DNAEE (hoje ANEEL), que determina em regime de
contingência (período de duração inferior a 5 dias) limites precários de +5% e -
10%.
Aplicando o Conhecimento
Configuração básica da rede primária
Fazem parte da configuração básica da rede primária os seguintes sistemas:
Radial simples
São aqueles circuitos em que o fluxo de potência tem um único trajeto, da
fonte para a carga. Apresenta baixa confiabilidade devido à falta de recurso para
manobra.
Esquema radial simples.
Radial com recurso
São aqueles circuitos em que o sentido do fluxo de potência poderá ser
orientado por diversos trajetos até as cargas, conforme as configurações de
manobra. Utilizados em áreas com grande densidade de carga ou que queiram
maior grau de confiabilidade devido às suas particularidades (hospitais, centro de
computação e outros), não devem afetar a continuidade de fornecimento.
Apresentam as seguintes características:
•  existência de interligação normalmente aberta entre os alimentadores
adjacentes de uma mesma subestação;
• limitação do número de consumidores interrompidos por defeito, e diminuição
do tempo de interrupção em relação ao sistema radial simples.
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Esquema radial com recurso.
As partes componentes de um circuito primário são o tronco de alimentador
e o ramal de alimentador.
Tronco de alimentador
Saem do pórtico de uma subestação com cabos de bitolas que absorvam
todas as cargas dos transformadores, e deve ter um encaminhamento técnico-
econômico viável para manobras e futuras expansões. Procurar sempre a
interligação entre alimentadores para que no momento da manobra emergencial
ou de manutenção, um alimentador possa absorver parte da carga de um outro.
Ramal de alimentador:
Derivam dos troncos dos alimentadores e sempre que possível em paralelo,
um em relação ao outro, para possibilitar a sua expansão. Levar em consideração
a fonte de energia visando seguir o caminho mais curto. Na saída do tronco do
alimentador, o ramal deve possuir chaves de operação para a sua manobra.
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Os troncos de alimentadores são geralmente de bitola 336,4 MCM, e os
ramais de alimentadores são de bitola 2 AWG. No desenho, estas bitolas são
representadas como 33 e 02 respectivamente. Veja a seguir o esquema
representativo de um tronco alimentador e seus ramais.
Esquema representativo de um tronco alimentador e seus ramais.
Posição da rede primária no poste
A rede primária pode estar na posição tangente em relação ao poste ou em
fim de linha (ancoragem). A rede deve ser representada no desenho paralela à
linha de propriedade, centrada em relação aos símbolos dos postes e com linha
tracejada. Observe as figuras a seguir:
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Desenho da posição tangente da rede primária no poste.
Rede primária passando na posição tangente pelo primeiro e terminando no
segundo poste.
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Desenho de fim de linha da rede primária(ancoragem).
Em relação à especificação da rede primária, deverá ser colocada paralela à
linha de propriedade, centralizada em relação ao vão e, aproximadamente, a 7
mm do traçado da rede de baixa tensão.
Representação da especificação da rede primária no desenho.
Oficina Teórica
1. Quais são as configurações básicas da Rede Primária?
Radial simples e radial com recurso.
2. Faça um Esquema Representativo de um tronco de alimentador e seus ramais.
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3. Como a Rede Primária deve ser representada no desenho, passando pelo
poste tanto em tangente como em fim de linha.
4. Como deve ser especificada a Rede Primária no desenho? Faça um desenho
representativo.
Deverá ser colocada paralela à linha de propriedade, centralizada em
relação ao vão e, aproximadamente, a 7 mm do traçado da rede de baixa tensão.
Aplicando o Conhecimento
Chaves de operação na rede primária
São chaves utilizadas para operações de manobra da rede primária.
Portanto, devem ser instaladas na rede primária em postes de 12m com abertura
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para o lado da fonte “SE” - Subestação Elétrica, e devem estar localizadas nas
derivações dos alimentadores e em posição estratégica para a sua manobra.
Chave fusível de 15 kV instaladas do lado esquerdo da cruzeta.
São instaladas na rede primária para manobras e situações emergenciais,
sendo que, atualmente, existem chaves automáticas operadas diretamente dos
centros de operações das concessionárias, por meio de cabo de fibras ópticas
instaladas nos postes.
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São instaladas em toda derivação da rede primária para ligar um consumidor
em alta tensão.
Alerta:
O valor do elo fusível depende do cálculo de coordenação de todos os elos do
circuito feito pela concessionária.
Ligação de consumidores em alta tensão
Todo consumidor com demanda superior a 76 kVA (200 A) será ligado em
AT, e deverá ter transformador(es) próprio(s) montado(s) em poste ou cabine.
Para as ligações em AT, cada ponto de entrega de energia será representado por
apenas um símbolo de transformador, mesmo no caso de dois ou mais
transformadores ou subestações, sendo indicada a capacidade total por grupo de
transformadores bifásicos ou trifásicos. Ex: P-3-250 (2 X 125 kVA); P-2-60 (2 X 30
kVA).
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Alerta:
Se a distância entre o poste da concessionária e o transformador particular for no
máximo de 40 m, não haverá a necessidade da instalação de um poste do outro
lado da rua (lado do consumidor) para o ramal de entrada aéreo.
Ligação subterrânea
Se o consumidor for ligado em alta tensão subterrânea e a cabine do
transformador estiver localizada do outro lado da rua contrário à rede primária,
será necessária a instalação de um poste em frente à sua entrada subterrânea,
para a travessia aérea da rua e, posteriormente, a ligação das muflas
subterrâneas.
Alerta:
Por motivo de segurança não poderá ser feita na rua a travessia subterrânea com
cabos de alta tensão.
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Descida subterrânea para ligação de umconsumidor ligado em alta tensão.
Estruturas da rede primária
Estrutura N1
É utilizada quando a rede primária passa em tangente pelo poste num
ângulo não superior a 9º.
Estrutura N1.
Estrutura N3
23
É utilizada quando a rede primária termina no poste.
Estrutura N4
É utilizada quando ocorre mudança de bitola da rede primária ou quando
está em ângulo até 30º.
Estrutura N4.
Estrutura DN3
É utilizada na derivação da Rede Primária, sendo que a estrutura é fixada a
24
50cm do topo do poste.
Estrutura DN3.
Alerta: Em derivação deve-se usar um poste de 12 m devido à luminária com
braço BR 2, cuja distância da cabeça da luminária até a AT deve ter no máximo
1m(segurança).
Estrutura DN3CF
É utilizada na derivação da Rede Primária no poste com chave de
operação.
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Estrutura DN3CF.
Estrutura N4CF
É utilizada, em abertura da rede primária com chave de operação.
26
Estrutura N4CF.
Estrutura N1TTPRCF:
É utilizada na montagem do transformador trifásico(TT), pára-raios (PR) e
chave fusível (CF).
27
Estrutura N1TTPRCF.
Oficina Teórica
1. Defina chave de operação e desenhe a maneira como deve ser representada
na rede primária, mostrando seu posicionamento em função da fonte de energia.
São chaves utilizadas para operações de manobra da rede primária.
Portanto, devem ser representadas na rede primária em postes de 12m com
abertura para o lado da fonte “SE” - Subestação Elétrica, e devem estar
localizadas nas derivações dos alimentadores e em posição estratégica para a sua
manobra.
São instaladas na rede primária para manobras e situações emergenciais,
sendo que atualmente existem chaves automáticas operadas diretamente dos
centros de operações das concessionárias, por meio de cabo de fibras ópticas
instaladas nos postes.
São instaladas em toda derivação da rede primária para ligar um
consumidor em alta tensão.
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2. A partir de qual demanda o consumidor é ligado em alta tensão e exemplifique
através de desenho uma ligação aérea e uma subterrânea.
Todo consumidor com demanda superior a 76 kVA (200 A) será ligado em
AT, e deverá ter transformador(es) próprio(s) montado(s) em poste ou cabine.
3. De que depende o valor do elo fusível numa chave de operação?
O valor do elo fusível depende do cálculo de coordenação de todos os elos
do circuito feito pela concessionária.
4. Que estrutura é utilizada em fim de rede primária? Exemplifique através de
desenho.
A estrutura N3.
5. Qual estrutura é utilizada em derivação de rede primária, fixada a 50cm do topo
do poste? Dê exemplo.
A estrutura DN3.
29
Alerta: Como resposta vale um dos desenhos.
Aplicando o Conhecimento
Capítulo 2 : Rede Secundária
A rede secundária ou rede de baixa tensão é energizada pelo secundário dos
transformadores de distribuição. Nessa rede são ligados os consumidores em
baixa tensão e as luminárias instaladas nos postes.
Saída da rede secundária de um transformador de distribuição.
30
A tensão nominal igual ou inferior a 1 kV são consideradas de baixa
tensão, enquanto que a tensão nominal maior que 1 kV e menor que 69 kV são
consideradas de média tensão. Alta tensão é tensão nominal igual ou superior a
69 kV. Como forma de expressar a rede primária de distribuição, utiliza-se o termo
alta tensão para todas as tensões.
As tensões nominais secundárias padronizadas são para 4 fios: 220/127 V,
380/220 V, e para 2 ou 3 fios: 254/127 V, 440/220 V. Os limites máximos e
mínimos fixados pela ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica (órgão
regulador e fiscalizador do setor elétrico), dentro dos quais deve-se manter a
tensão secundária no ponto de entrega de energia, estão indicados na tabela
abaixo:
31
Aplicando o Conhecimento
32
Configurações, dimensionamento de condutores,
especificações de projeto, tipos de estruturas e
aterramentos da rede secundária
A rede secundária deverá ser projetada no sistema radial, evitando-se que
o mesmo consumidor seja atendido ao mesmo tempo por dois ou mais
transformadores. Não poderá haver cruzamento de secundários de
transformadores diferentes.
Algumas configurações de circuitos secundários.
O dimensionamento da bitola da rede secundária deverá atender até o quinto
ano, procurando observar o crescimento da região, os limites de capacidade
técnica dos condutores e a máxima queda de tensão fixada para o perfil adotado.
• Área com probabilidade de pequeno desenvolvimento: 5% de queda de tensão.
• Área com probabilidade de médio desenvolvimento: 4,5% de queda de tensão.
• Área com probabilidade de grande desenvolvimento: 3,5% de queda de tensão.
Alerta:
Posteriormente, quando se estudar o cálculo de queda de tensão será adotada
uma queda de máxima de 5%.
33
Condutor de alumínio Condutor de cobre
Bitola real
(AWG/MCM)
Bitola no
desenho Bitola real
(AWG)
Bitola no
desenho
Obs. Como deve ser
representada no
desenho.
CA CAA
2 02
(a) 02
C
A
A
4 04 04 CAA
6 06 06 CAA 2 02 CU
1/0 10 10 CAA 4 04 CU
2/0 20 20 CAA 6 06 CU
3/0 30 30 CAA 1/0 10 CU
4/0 40 40 CAA 2/0 20 CU
336,4 33 33 CAA 3/0 30 CU
477 47 47 CAA 4/0 40 CU
Legenda da tabela:
• CA: Condutor de Alumínio simples (indicar apenas a bitola). Ex: 3X02(02).
• CAA: Condutor de Alumínio com Alma de aço (após a bitola indicar CAA). Ex:
3X04 CAA.
• CU: condutor de cobre (após a bitola indicar CU). Ex: 3X02(02) CU.
Os condutores de alumínio simples (CA) são utilizados para vãos de até
40m se for rede secundária e 80m para vão de rede primária.
Os condutores de alumínio com alma de aço (CAA) são utilizados na rede
rural ou em redes primárias que exigem vãos maiores que os normais.
Os condutores de cobre (CU) são utilizados somente nas redes litorâneas.
Atualmente, são usados para a rede secundária os seguintes condutores:
• condutores de alumínio: 2 AWG; 2/0 AWG e 4/0 AWG;
• condutores de cobre: 16 mm2; 35 mm2 e 70 mm2.
Alerta: Na rede secundária, o condutor neutro é da mesma bitola das fases.
A rede secundária deve ser desenhada paralela à linha de propriedade,
tangente aos símbolos dos postes e do lado da pista de rolamento, exceto no caso
onde haja instalação de transformador ou posteamento duplo, quando então
passarão para o lado da calçada. Esta rede é representada no desenho por uma
linha contínua.
A rede secundária pode estar na posição tangente em relação ao poste, ou
em fim de linha (ancoragem). Observe as ilustrações abaixo quanto a posição da
rede secundária em relação ao poste.
34
Posição tangente.
Posição em fim de linha (ancoragem).
Quanto à especificação, deverá ser colocada paralela à linha de propriedade,
centralizada em relação ao vão e aproximadamente a 7 mm do traçado da rede
secundária. Acompanhe o exemplo:
Especificação da rede secundária.
Ramal de ligação é o conjunto de condutores e acessórios necessários para
a ligação de um consumidor ou grupo de consumidores. Veja no desenho a seguir,
as partes componentes de um ramal de ligação em baixa tensão.
35
Partes componentes de um ramal de ligação em baixa tensão.
Quanto à representação da ligação dos consumidores em baixa tensão, os
símbolos das ligações, ou endereçamentos, serão indicados dentro das
construções dos consumidores, com o objetivo de identificar os postes onde serão
ligados os consumidores. Após, será feita a soma das demandas por postes para
ser usada no cálculo de queda de tensão. O número da casa do consumidor e a(s)
fase(s) em que será(ão) ligada(s) para efeito de equilíbrio de fases devem ser
indicados no projeto, conforme exemplo abaixo.
Indicações dos endereçamentos em um projeto elétrico.
36
Saída dos ramais de baixa tensão dos postes.
Veremos a seguir, alguns tipos de estruturas utilizadas em rede secundária:
Estrutura S1:
É utilizada quando a rede secundária passa em tangente pelo poste.
Estrutura S1.
37
Estrutura S3:
É utilizada no final da rede secundária.
Estrutura S4:
É utilizada em fim de rede secundária dupla, podendo ser interligada ou não.
 Interligada: Quando as duas redes secundárias são do mesmo circuito do
transformador.
 Com abertura de circuito e interligaçãodo neutro:
Estrutura S1- 3:
38
É utilizada em redes secundárias de mesmo circuito, sendo que uma passa em
tangente, e a outra deriva 90º.
Estrutura ST1:
É utilizada em poste com transformador.
Aterramento da rede secundária
Na rede de distribuição aérea, classe de 15 kV, a malha de terra é de 20 Ω.
O elemento terra tem a sua simbologia colocada no poste inclinada a 45º, para o
lado da rua e do lado contrário ao relé da luminária. Deve ser instalado nos postes
de fim de rede secundária, nas aberturas de circuito secundário e postes com
transformadores. Se a abertura de circuito secundário for com estai de poste a
poste, somente um poste é aterrado, já que o cabo de aço do estai é ligado ao
neutro.
Veja algumas situações onde é instalado o aterramento na rede secundária:
39
- Fim de rede secundária:
- Abertura de circuitos secundários no
mesmo poste: Somente o neutro é interligado e aterrado.
- Abertura de circuitos secundários com estai de poste a poste:
40
- Em poste com transformador:
Oficina Teórica:
1. Em relação aos níveis de tensão nominal, como são consideradas as tensões
em baixa, média e alta tensão?
A tensão nominal igual ou inferior a 1 kV são consideradas baixa tensão, já
a tensão nominal maior que 1 kV e menor que 69 kV são consideradas média
tensão. Alta tensão é tensão nominal igual ou superior a 69 kV.
2. Que tipos de condutores e bitolas são utilizados atualmente para rede
secundária?
Atualmente são usados para a rede secundária os seguintes condutores:
• Condutores de alumínio: 2 AWG; 2/0 AWG e 4/0 AWG;
• Condutores de cobre: 16 mm2; 35 mm2 e 70 mm2.
3. Represente em forma de desenho a especificação da rede secundária
descrevendo o que significa cada número representado.
41
4. Descreva como se faz a representação e a ligação de consumidores em baixa
tensão. Faça um desenho explicativo.
Os símbolos das ligações, ou endereçamentos, serão indicados dentro das
construções dos consumidores, com o objetivo de identificar os postes onde serão
ligados os consumidores. Após, será feita a soma das demandas por postes para
ser usada no cálculo de queda de tensão. O número da casa do consumidor e a(s)
fase(s) em que será(ão) ligada(s) para efeito de equilíbrio de fases devem ser
indicados no projeto.
5. Qual estrutura é utilizada em fim de rede secundária dupla no mesmo poste e
quais as formas de interligação dos cabos nessa estrutura? Faça um desenho
ilustrativo.
Estrutura secundária S4. Podem ser interligada onde as duas redes
secundárias são do mesmo circuito do transformador.
Também podem ser com abertura de circuito e interligação do neutro.
42
6. Represente, como é colocado o aterramento nas situações solicitadas abaixo
através de um desenho:
a) Fim de rede secundária:
b) Abertura de circuito no mesmo poste:
c) Abertura de circuito com estai de poste a poste:
d) Na montagem do transformador:
Capítulo 3 :
Posteamento
Posteamento é um conjunto de postes que sustentam os equipamentos e
cabos de uma Rede de Distribuição Aérea de energia elétrica. São usados postes
de concreto armado do tipo circular e seção duplo T, porém em algumas
concessionárias é utilizado o poste circular de madeira. Atualmente, o poste mais
utilizado entre as concessionárias é o de seção duplo T por ser o mais econômico.
43
Na seqüência do livro trabalharemos com este tipo de poste devido ao fato
de possuir duas faces (lisa e cavada), no que exige algumas técnicas quanto ao
posicionamento das estruturas e a sua resistência nominal. Já o poste seção
circular, devido ser uma figura simétrica (redonda), não possui uma técnica quanto
ao posicionamento das estruturas e a sua resistência nominal.
Na tabela a seguir apresenta-se alguns dos postes duplo T mais utilizados e
que adotaremos nos cálculos de esforços:
9 metros 10,5 ou 11 metros 12 metros
D/150 kgf D/150 kgf B/300 kgf
B/300 kgf B/300 kgf B/600 kgf
B/600 kgf B/600 kgf B - l,5/1000 kgf
B - l,5/1000 kgf
Legenda da Tabela:
Tipo D: Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de até 200 kgf.
Tipo B: Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de 300 a 600 kgf.
Tipo B - l,5/1000kgf : Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de 1000 kgf.
O termo utilizado B -1,5 surgiu devido à maneira como o poste é fabricado na
linha de montagem, onde retira-se 1,5 m do topo da forma do poste B/600
kgf/10,5m e acrescenta-se na base (desloca-se a chapa da forma do poste)
surgindo o B -1,5/1000 kgf/10,5m. Para o poste B -1,5/1000 kgf/12m, utiliza-se a
forma do poste B/600 kgf/12m.
44
Aplicando o Conhecimento
Aplicação dos postes em função da altura mínima
Os postes básicos são de 9m, 10,5m, 11m e 12 metros de comprimento e
conforme a sua altura são usados nas seguintes situações:
9,0 m
São utilizados para redes secundárias sem previsão de instalação
futura da rede primária. Atualmente, não são mais comprados pelas
concessionárias e os que existem são reutilizados quando retornam ao
almoxarifado.
10,5m
ou 11m
São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe
rede secundária, com possibilidade de uma futura instalação de rede
primária.
12,0m
São utilizados em travessias (rodovias, linha de trem, etc.), circuitos
duplos de AT, redes compactas, postes com equipamentos
(transformadores, chaves de operação, etc.), derivações em AT,
cruzamentos em AT e/ou situações especiais em que o poste de 10,5m
se mostra ineficiente.
Postes diferentes dos apresentados na tabela são considerados especiais,
sendo confeccionados sob encomenda, e sendo também necessária a colocação
da especificação na planta. Exemplo:
Os postes de 12 metros são utilizados em:
- derivação de alta tensão com
chave de operação. Exemplo:
45
Alerta: A resistência nominal do poste da rede da concessionária é definida em
função dos esforços da rede primária aérea do consumidor (derivação de AT para
ligar um transformador particular).
- nos postes com transformador. Exemplo:
Alerta: A resistência nominal do poste é definida em função da potência do
transformador.
- nos cruzamentos aéreos de alta tensão e baixa tensão. Exemplo::
46
Cruzamento aéreo de uma rede primária e secundária.
Alerta:  Quando usam-se postes de 10,5m no cruzamento, rebaixam-se as
cruzetas de uma das redes de AT em 50 cm. Este procedimento, muitas vezes,
prejudica a passagem dos cabos de telecomunicações dos usuários dos postes.
O poste pode estar posicionado em relação ao eixo da rede de distribuição
na posição normal ou de topo.
Posição normal:
A posição normal é a mais utilizada, tendo a sua face lisa paralela ao eixo da
rede.
Posição normal.
Posição topo:
A posição de topo é quando a face cavada é paralela ao eixo da rua e a face
lisa está voltada para a situação de maior esforço no poste, devendo ser
dimensionados considerando-se a atuação do vento no poste, os equipamentos e
os condutores. No capítulo 8 estudaremos o Cálculo de Esforços Mecânicos.
Posição de topo.
47
Engastamento
É a região do poste encoberta pelo solo (dentro do solo). A implantação do
poste no solo deverá assegurar que o mesmo não sofra inclinação em qualquer
época, independente da flexão que atua no mesmo devido ao tracionamento do
cabo. Assim, a ABNT definiu através da taxa de trabalho do solo que o poste
deverá ser engastado (enterrado) num comprimento "C":
C= (L/l0) + 0,6 m
Onde: L = comprimento do poste em metros
C = engastamento do poste em metros
Engastamento de um poste.
Oficina Prática
a) Calcular o engastamento para um poste de 9,0 m.
Engastamento= 9,0 + 0,60 = 1,50 m
10
b) Calcular o engastamento para um poste de 10,5m.
Engastamento = 10,5 + 0,60 = 1,65 m
10
c) Calcular o engastamento para um poste de 12,0 m.
Engastamento = 12,0 + 0,60 = 1,80 m
10
Posição do poste na rua ou avenida
O posicionamento inicial dos postes será dado em função da largura da rua
ou da avenida.
Posteamento simples (de um só lado da rua): usado em ruas com largura
de até 20 metros.
48
A escolha do lado da rua para o posteamento será feita em função do
número de consumidores. Caso hajaa mesma quantidade de consumidores dos
dois lados da rua, será escolhido o lado com a maior demanda de energia elétrica.
Posteamento central: usado em ruas ou avenidas com largura compreendida
entre 21 e 30 metros que possuam canteiro central.
O posteamento central será projetado somente se houver a construção de
canteiros protetores centrais construídos pela prefeitura. Caso contrário, será
projetado posteamento simples para vias com largura entre 21 e 24 metros, ou
posteamento duplo para vias com largura superior a 24 metros.
Posteamento duplo (dos dois lados da rua): usado em avenidas com largura
superior a 30 metros.
Distância entre vãos
A distância entre os postes deverá permanecer na faixa de 30 a 40 metros.
Nos locais de maior densidade populacional, a distância deve ficar entre 30 e 35
metros, e nos locais onde existem somente rede primária, o posteamento poderá
inicialmente ter vãos de 60 a 80 metros prevendo-se futuras intercalações de
postes. Nas zonas rurais, o vão ficará entre 40 a 80 metros. Quando o vão for
superior a 50 metros, o espaçamento entre os condutores da rede secundária
deverá ser aumentado de 20 para 40 cm.
49
Alerta: No projeto, indicar o vão dentro da quadra e, se possível, centralizado em
relação aos postes.
Cruzamento aéreo
Os dois postes mais próximos do cruzamento aéreo devem estar a uma
distância de, no mínimo, 2 metros a 7 metros da esquina, a partir da linha de
propriedade (alinhamento frontal do terreno). Geralmente, são adotados 5 metros
para ambos os postes (distância adotada pela maioria das concessionárias do
Brasil). Esta distância deve ser observada para que do poste ao cruzamento aéreo
a distância não seja superior à terça parte deste vão (devido à ação do vento).
Para um vão de 40m, a distância do centro do poste ao cruzamento aéreo não
deve ser superior a 13,0 metros.
Montagem de um cruzamento aéreo da rede secundária:
50
Montagem de um cruzamento aéreo de rede primária:
Locação dos postes
Os postes devem sempre que possível ser locados nas divisas dos lotes ou
no meio deste. Não loque postes em frente de entradas de garagens, guias
rebaixados, postos de gasolina, ao lado de praças, evitando também a locação
dos mesmos em frente a anúncios luminosos, marquises e sacadas. Para afastar
a rede destas marquises ou sacadas, utilize afastadores para rede secundária e
estrutura tipo beco para rede primária. Outra possibilidade para afastar a rede
primária, além de evitar os desligamentos oriundos de curtos-circuitos provocados
pelos galhos de árvores e fios de raias (pipas) é a utilização da rede compacta.
Evite a implantação de redes em jardins ou praças públicas, ou que a rede
coincida com a arborização. No caso de ruas arborizadas coloque o posteamento
do lado contrário às árvores, e onde elas estiverem nos dois lados utilize a rede
51
primária compacta, evitando com isso um corte maior dos galhos, sendo que a
rede secundária deve ser isolada. Evite, também, interferência com o alinhamento
de galerias de águas pluviais, redes de esgoto e redes aéreas ou subterrâneas
das concessionárias de telecomunicações.
Observe abaixo as três situações:
O comprimento máximo para a instalação do ramal de ligação do consumidor (do
poste da concessionária ao poste do consumidor) é de 30 metros, e no final da
rede secundária pode chegar a 35 metros. Podem ser ligados no máximo seis
ramais de ligação em baixa tensão por poste.
52
Os postes serão instalados na calçada a 0,50 metro do meio-fio (medida
tirada a partir do centro do poste) e em calçadas não-inferiores a 2 metros de
largura, prevendo-se para este caso estruturas tipo beco ou compacta na rede
primária.
Alerta: Quando o posteamento for dentro de um condomínio fechado, exige-se
que pelo menos um lado da rua tenha calçada de 2 metros para o posteamento.
Numeração dos postes no projeto
Para identificação do o poste e confecção da relação de material e/ou
fiscalização após a sua construção, os mesmos devem ser numerados
53
seqüencialmente, com a numeração colocada dentro da quadra próxima ao poste,
de acordo com os seguintes critérios:
- Inicie a numeração dos postes dispostos horizontalmente, da esquerda para a
direita, partindo das ruas superiores para as ruas inferiores. Após o último poste
dessa seqüência, continue a numeração passando para os postes posicionados
na vertical, numerando-os de cima para baixo, e das ruas do lado esquerdo para
as ruas do lado direito;
- Para os postes dispostos em linhas inclinadas, considera-se como horizontais
se os mesmos formarem com a horizontal um ângulo igual ou menor que 45°, e
verticais, se o ângulo for superior a 45°. Se o poste pertencer aos alinhamentos
horizontal e vertical, ao mesmo tempo, deve receber o número correspondente ao
alinhamento horizontal. Veja exemplo:
Oficina Teorica
1. Onde são utilizados os postes de 10,5 m de altura na rede de distribuição?
54
São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe rede
secundária, com possibilidade de uma futura instalação de rede primária.
2. Onde são utilizados os postes de 12 m na rede de distribuição.
Exemplifique através de desenho duas situações.
São utilizados em travessias (rodovias, linhas de trem, etc.), circuitos duplos
de AT, redes compactas, postes com equipamentos (transformadores, chaves de
operação, etc.), derivações em AT, cruzamentos em AT e/ou situações especiais
em que o poste de 10,5 m se mostra ineficiente.
3. Em quais posições em relação ao eixo da rede o poste pode ser disposto?
Descreva cada uma.
Na posição normal (a mais utilizada), onde a face lisa é paralela ao eixo da
rede.
Na posição de topo onde a face cavada é paralela ao eixo da rua e a face
lisa está voltada para a situação de maior esforço no poste, devendo ser
dimensionados considerando-se a atuação do vento no poste, os equipamentos e
os condutores.
4. O que é engastamento? Calcule o engastamento para um poste de 12m.
É a região do poste encoberta pelo solo (dentro do solo). A implantação do
poste no solo deverá assegurar que o mesmo não sofra inclinação em qualquer
época, independente da flexão que atua no mesmo devido ao tracionamento do
55
cabo. Assim, a ABNT definiu, através da taxa de trabalho do solo, que o poste
deverá ser engastado (enterrado) num comprimento "C", tal que:
C= (L/l0) + 0,6 m (L = altura do poste)
Engastamento = 12,0 + 0,60 = 1,80 m
10
5. Onde é permitido ou não locar um poste dentro de uma calçada?
Os postes deverão sempre que possível ser locados nas divisas dos lotes
ou no seu meio. Não deve-se locar postes em frente a entradas de garagens,
guias rebaixadas, postos de gasolina, ao lado de praças, evitando também a
locação dos mesmos em frente a anúncios luminosos, marquises e sacadas.
Capítulo 4 : Transformadores e Estais de Rede de
Distribuição
Os transformadores deverão ser dimensionados de forma a minimizar os
custos de investimentos, substituições e perdas, dentro do horizonte do projeto.
Serão dimensionados para atender a evolução das cargas previstas no mínimo até
o quinto ano.
O carregamento máximo do transformador deverá ser fixado em função da
impedância interna, do perfil de tensão adotado e dos limites de aquecimento, sem
prejuízo da sua vida útil. É recomendável ter-se um carregamento inicial de 90%
da capacidade nominal do transformador.
56
Paralelo
Transformador
A energia elétrica produzida nas usinas hidrelétricas é levada, mediante
condutores de eletricidade, aos lugares mais adequados para o seu
aproveitamento. Ela iluminará cidades, movimentará máquinas e motores,
proporcionando muitas comodidades. Para o transporte da energia até os
pontos de utilização, não bastam fios e postes. Toda a rede de distribuição
depende estreitamente dos transformadores, que elevam a tensão, ora a
rebaixam. Nesse sobe e desce, eles resolvem não só um problema econômico,
reduzindo os custos da transmissão a distância de energia, como melhoram a
eficiência do processo.
Antes de mais nada os geradores que produzem energia precisam
alimentara rede de transmissão e distribuição com um valor de tensão
adequado, tendo em vista seu melhor rendimento. Esse valor depende das
características do próprio gerador, enquanto a tensão que alimenta os
aparelhos consumidores, por razões de construção e sobretudo de segurança,
tem valor baixo, nos limites de algumas centenas de volts (em geral, 110 ou
220). Isso significa que a corrente, e principalmente a tensão fornecida, variam
de acordo com as exigências.
57
Nas linhas de transmissão a perda de potência por liberação de calor é
proporcional à resistência dos condutores e ao quadrado da intensidade da
corrente que os percorre (P = R.i2). Para diminuir a resistência dos condutores
seria necessário usar fios mais grossos, o que os tornaria mais pesados e o
transporte absurdamente caro. A solução é o uso do transformador que
aumenta a tensão, nas saídas das linhas da usina, até atingir um valor
suficientemente alto para que o valor da corrente desça a níveis razoáveis (P =
U.i). Assim, a potência transportada não se altera e a perda de energia por
aquecimento nos cabos de transmissão estará dentro dos limites aceitáveis.
Na transmissão de altas potências, tem sido necessário adotar tensões
cada vez mais elevadas, alcançando em alguns casos a cifra de 400.000 volts.
Quando a energia elétrica chega aos locais de consumo, outros transformadores
abaixam a tensão até os limites requeridos pelos usuários, de acordo com suas
necessidades.
58
Existe uma outra classe de transformadores, igualmente indispensáveis, de
potência baixa. Eles estão presentes na maioria dos aparelhos elétricos e
eletrônicos encontrados normalmente em casa, tais como, por exemplo,
computador, aparelho de som e televisor. Cabe-lhes abaixar ou aumentar a
tensão da rede doméstica, de forma a alimentar convenientemente os vários
circuitos elétricos que compõem aqueles aparelhos.
O princípio básico de funcionamento de um transformador é o fenômeno
conhecido como indução eletromagnética: quando um circuito é submetido a um
campo magnético variável, aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é
proporcional às variações do fluxo magnético.
59
Os transformadores, na sua forma mais simples, consistem de dois
enrolamentos de fio (o primário e o secundário), que geralmente envolvem os
braços de um quadro metálico (o núcleo). Uma corrente alternada aplicada ao
primário produz um campo magnético proporcional à intensidade dessa corrente e
ao número de espiras do enrolamento (número de voltas do fio em torno do braço
metálico). Através do metal, o fluxo magnético quase não encontra resistência e,
assim, concentra-se no núcleo, em grande parte, e chega ao enrolamento
secundário com um mínimo de perdas. Ocorre, então, a indução eletromagnética:
no secundário surge uma corrente elétrica, que varia de acordo com a corrente do
primário e com a razão entre os números de espiras dos dois enrolamentos.
A relação entre as voltagens no primário e no secundário, bem como entre
as correntes nesses enrolamentos, pode ser facilmente obtida: se o primário tem
Np espiras e o secundário Ns, a voltagem no primário (Vp) está relacionada à
voltagem no secundário (Vs) por Vp/Vs = Np/Ns, e as correntes por Ip/Is = Ns/Np.
Desse modo, um transformador ideal (que não dissipa energia), com cem espiras
no primário e cinqüenta no secundário, percorrido por uma corrente de 1 ampère,
sob 110 volts, fornece no secundário, uma corrente de 2 ampères sob 55 volts.
Graças às técnicas com que são fabricados, os transformadores modernos
apresentam grande eficiência, permitindo transferir ao secundário cerca de 98%
da energia aplicada no primário.
As perdas - transformação de energia elétrica em calor - são devidas
principalmente à histerese, às correntes parasitas e perdas no cobre.
1. Perdas no cobre.  Resultam da resistência dos fios de cobre nas espiras
60
primárias e secundárias. As perdas pela resistência do cobre são perdas sob a
forma de calor e não podem ser evitadas.
2. Perdas por histérese.  Energia é transformada em calor na reversão da
polaridade magnética do núcleo transformador.
3. Perdas por correntes parasitas.  Quando uma massa de metal condutor se
desloca num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético móvel, circulam
nela correntes induzidas. Essas correntes produzem calor devido às perdas na
resistência do ferro.
http://br.geocities.com/saladefisica
Aplicando o Conhecimento
Localização dos transformadores
Na localização de um transformador num circuito, para a sua instalação
serão levados em consideração os seguintes aspectos:
- O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do centro de
carga, equilibrando os dois lados do circuito;
- O transformador deve ser colocado na frente de cargas consideráveis e
dimensionado em função das mesmas. Neste caso, se enquadram hospitais,
cinemas, indústrias, edifícios de uso coletivo ligados em baixa tensão, clínicas
com aparelho de raio X, etc., sendo a entrada de corrente limitada em 200 A e a
potência nominal em 76 kVA, pois acima desse valor o consumidor deve ser ligado
em alta tensão.
Alerta: Os transformadores de distribuição não poderão ser instalados em postes
de cruzamento aéreo, bem como naqueles que não estejam a uma distância
mínima de 10 metros da esquina, a partir da linha de propriedade.
Simbologia e especificação do transformador 
O símbolo do transformador deve ser tangente ao poste, para o lado da pista
de rolamento e perpendicular à linha de propriedade.
A especificação deverá ser colocada paralela à linha de propriedade,
centralizada em relação ao vão, do lado do transformador e aproximadamente a
7mm do traçado da rede secundária.
61
Transformadores usados na distribuição
Os transformadores de 30, 45 e 75 kVA são utilizados para reforços e
ampliações de redes secundárias. Os de 112,5 kVA são utilizados apenas para
melhoria ou reformas da rede secundária, e os de 150 kVA são usados para
edifícios de uso coletivo. E os de 15 kVA e 30 kVA são utilizados para
consumidores isolados da rede rural.
Trifásicos (kVA)
15
30
45
75
112,5
150
225
Dimensionamento dos postes em função do
transformador
De acordo com a potência do transformador será determinada a resistência
nominal do poste, porém a altura deverá ser sempre de 12 metros.
Potência do transformador
(kVA)
Tipo de poste
15, 30 e 45 B/300 daN/12 m
75, 112,5 e 150 B/600 daN/12 m
Pára-raios
62
São representados no poste inclinados em relação à linha de propriedade, e
para o lado da pista de rolamento. Dependendo da concessionária os pára-raios
podem estar fixados no tanque do transformador.
Pára-raio de 15 kV.
Oficina Teórica:
1. Em quais situações podemos instalar um transformador num circuito?
O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do centro de
carga, equilibrando os dois lados do circuito. Também deve ser colocado na frente
de cargas consideráveis e dimensionado em função das mesmas. Neste caso, se
enquadram hospitais, cinemas, indústrias, edifícios de uso coletivo ligados em
baixa tensão, clínicas com aparelho de raio X, etc.
2. Qual o limite de corrente e potência que um transformador pode atender
um comércio em baixa tensão e por quê?
63
A entrada de corrente está limitada em 200 A e a potência nominal em 76 kVA,
pois acima desse valor o consumidor deve ser ligado em alta tensão.
3. Quais os tipos de transformadores existentes na rede de distribuição e
onde são utilizados?
Existem os transformadores de 15, 30, 45, 75, 112,5 e 150 kVA, sendo que
os transformadores de 30, 45 e 75 kVA são utilizados para reforços e ampliações
de redes secundárias. Os de 112,5 kVA são utilizados apenas para melhoria ou
reformas da rede secundária, e os de 150 kVA são usados para edifícios de uso
coletivo. E os de 15 kVA e 30 kVA são utilizados para consumidores isolados da
rede rural.
4. Represente, através de um desenho, a simbologia e a especificação do
transformador num circuito e demonstre o que representa essa
especificação.
Paralelo
Pára-raios
O raio é uma descargaelétrica visível, que ocorre em áreas da atmosfera
altamente carregadas de eletricidade, associando-se em regra à nuvem de
tempestade - o cúmulo-nimbo. Este se compõe de nuvens menores ou células,
capazes de carregar o cúmulo-nimbo com até 50 milhões de volts acima do
potencial da terra. Ocorre um relâmpago ou raio quando a diferença de potencial
entre a nuvem e a superfície da Terra ou entre duas nuvens é suficiente para
ionizar o ar; os átomos do ar perdem alguns de seus elétrons e tem início uma
corrente elétrica (descarga).
64
Mais de 90% dos raios que atingem a Terra transportam carga negativa,
ramificando-se e alcançando o solo em milésimos de segundo. Quando um dos
ramos chega a uns cem metros da superfície, ocorre a descarga em sentido
contrário (da Terra para a nuvem). Disso resulta o choque de retorno, com um
pulso de corrente muito elevada. A carga negativa dispersa-se pelo solo.
Ao inventar o pára-raio, em 1753, Benjamin Franklin julgava-o capaz de
descarregar nuvens de tempestade e proteger edifícios. Sabe-se hoje que essa
invenção apenas intercepta os raios terrestres e dissipa sua corrente na Terra.
O poder de atração do pára-raio se exerce a uma certa distância horizontal de sua
localização, cujo valor máximo é chamado de alcance de atração. Para um raio de
intensidade mediana e edifícios de até 60 m de altura, o alcance de pára-raio é de
uns 30 m. Os códigos modernos de proteção contra raios raramente recomendam
hastes verticais, mas sugerem condutores horizontais através das cumeeiras dos
telhados, ao longo das partes vulneráveis da estrutura, com espaçamento regular
sobre tetos planos. Um ou mais fios-terra são puxados dessa rede de condutores
horizontais, evitando-se as espirais que possam provocar centelhas. Dada a curta
duração da corrente do raio, o aquecimento do fio-terra não é significativo.
65
O terminal de terra geralmente consiste em uma ou mais hastes metálicas,
às vezes, enterradas com os condutores horizontais nos solos de baixa
condutividade. Mas, outras precauções são necessárias, considerando-se a
possibilidade do fio-terra desprender faíscas laterais sobre o edifício, fenômeno
particularmente perigoso quando a estrutura contém instalações metálicas
internas. Essas faíscas podem ser prevenidas mediante redução da resistência do
solo para minimizar as voltagens da descarga ou ligando-se os fios-terra a
instalações metálicas expostas.
http://br.geocities.com/saladefisica
Estais da rede de distribuição
São utilizados no poste para anular o esforço mecânico provocado pela
tração dos cabos da rede de distribuição em estruturas de fim de circuito de
primário e/ou secundário. Devem ser colocados no poste sempre no sentido
oposto ao da resultante dos esforços mecânicos dos cabos. Nos estais da rede de
distribuição são utilizados os cabos de aço de bitola 6 e 9 mm.
Estai de contraposte de concreto
É um tipo de estai que utiliza como contraposte um poste duplo T do tipo
B/500 kgf / 5 metros. Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado.
Esse tipo de estai pode segurar individualmente a rede primária ou a rede
secundária, assim como, segurar as duas redes ao mesmo tempo como vemos a
Aplicando o Conhecimento
66
seguir.
Estai de contraposte de concreto de primário ou de secundário
1. Estai de contraposte de concreto de secundário.
2. Estai de contraposte de concreto de primário.
Estai de contraposte de concreto de primário e de secundário:
Estai de poste a poste
É um cabo de aço que pode ser de bitola 6 ou 9 mm e que tem a função de
transportar o esforço mecânico de um poste para o outro. Quando utilizado na
67
rede secundária em abertura de circuito ele economiza um vão de cabos, sendo
que, nesse caso, se ambos os circuitos forem de bitola 4/0 AWG (3X40(40)) o
cabo de aço do estai deve ser de bitola 9 mm.
Estai de poste a poste de primário:
Estai de poste a poste de secundário:
Detalhe do estai de poste a poste.
Detalhe do estai de contraposte.
Estai de âncora
Utilizadas somente em redes de distribuição na região rural. A sua
resistência nominal depende da bitola do cabo de aço (6 ou 9mm). Não é utilizada
na região urbana por motivos de segurança. Pode ser utilizado para segurar tanto
68
o primário como o secundário ou os dois ao mesmo tempo.
Estais de beira de calçada
É um padrão atualmente muito pouco utilizado, onde o estai ocupa somente
o espaço da calçada para a instalação.
Oficina Teórica:
1. Descreva o estai de contraposte de concreto e dê um exemplo:
É um estai que utiliza como contraposte um poste duplo T do tipo B / 600
kgf / 5m. Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado.
69
2. Qual a função do cabo de aço 6 mm ou 9 mm no estai de poste a poste? Dê um
exemplo.
Tem a função de transportar o esforço mecânico de um poste para o outro.
Capítulo 5: Iluminação pública
As luminárias recebem a energia elétrica da rede secundária de
distribuição para iluminação de ruas, praças, avenidas, jardins, vias, estradas e
outros logradouros de domínio público de uso comum e livre acesso, de
responsabilidade da Prefeitura Municipal devendo ser consideradas as seguintes
categorias: iluminação pública padronizada e especial.
Luminária padronizada de vapor de mercúrio de 250 W.
Iluminação pública padronizada
Na iluminação Pública padronizada, as instalações observam as normas
e padrões da concessionária local, de acordo com os níveis de iluminância e
7070
padrões definidos pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas -padrões definidos pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas -
ABNT - NBR 5101.ABNT - NBR 5101.
O ponto de entrega será na conexão da rede de distribuição daO ponto de entrega será na conexão da rede de distribuição da
concessionária com as instalações elétricas de Iluminação Pública da Prefeituraconcessionária com as instalações elétricas de Iluminação Pública da Prefeitura
Municipal.Municipal.
Iluminação Pública EspecialIluminação Pública Especial
Já a iluminação pública especial compreende as instalações que nãoJá a iluminação pública especial compreende as instalações que não
estão compatíveis com os padrões da concessionária de energia elétrica localestão compatíveis com os padrões da concessionária de energia elétrica local
e/ou que excedam os níveis de iluminância definidos pela mesma.e/ou que excedam os níveis de iluminância definidos pela mesma.
O ponto de entrega será, obrigatoriamente, na conexão da rede daO ponto de entrega será, obrigatoriamente, na conexão da rede da
concessionária de energia com as instalações elétricas de Iluminação Pública.concessionária de energia com as instalações elétricas de Iluminação Pública.
Foto 022Foto 022
Unidades de iluminaçãoUnidades de iluminação
As principais unidades utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso,As principais unidades utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso,
intensidade luminosa, iluminância e luminância.intensidade luminosa, iluminância e luminância.
Fluxo LuminosoFluxo Luminoso é a quantidade de energia radiante, visível, que atravessaé a quantidade de energia radiante, visível, que atravessa
determinada superfície na unidade de tempo. A unidade é o "lúmen" e odeterminada superfície na unidade de tempo. A unidade é o "lúmen" e o
símbolo "lm".símbolo "lm".
Intensidade LuminosaIntensidade Luminosa é o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo sólidoé o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo sólido
numa determinada direção. A unidade é "candela" e o símbolo "cd".numa determinada direção. A unidade é "candela" e o símbolo "cd".
IluminânciaIluminância é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é o "lux"é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é o "lux"
e o símbolo "lx".e o símbolo "lx".
Aplicando o ConhecimentoAplicando o Conhecimento
7171
LuminânciaLuminância é a Intensidade luminosa por m² da área aparente de uma fonte deé a Intensidade luminosa por m² da área aparente de uma fonte de
luz ou área iluminada (luz refletida).luz ou áreailuminada (luz refletida).
A unidade é candela por metro quadrado e o símbolo é "cd/m²".A unidade é candela por metro quadrado e o símbolo é "cd/m²".
A representação da luminária no desenho é feita junto aos postes, com aA representação da luminária no desenho é feita junto aos postes, com a
luminária e o relé para o lado da pista de rolamento, e perpendicular ao eixo daluminária e o relé para o lado da pista de rolamento, e perpendicular ao eixo da
rua.rua.
O relé fotoelétrico comando individualO relé fotoelétrico comando individual é representado junto à luminária e comé representado junto à luminária e com
inclinação aproximada de inclinação aproximada de 45º em 45º em relação ao eixo relação ao eixo da rua.da rua.
Iluminação de uma praçaIluminação de uma praça
A iluminação da praça poderá ser do tipo com 2, 3 ou 4 pétalas, sendoA iluminação da praça poderá ser do tipo com 2, 3 ou 4 pétalas, sendo
montada em postes de 12 a 20 metros (poste de concreto ou de ferro), sendo quemontada em postes de 12 a 20 metros (poste de concreto ou de ferro), sendo que
cada pétala poderá ter uma ou duas lâmpadas. A ligação será com cabos decada pétala poderá ter uma ou duas lâmpadas. A ligação será com cabos de
cobre com isolação em XLPE 1000 V através de dutos e caixas de passagemcobre com isolação em XLPE 1000 V através de dutos e caixas de passagem
subterrâneos. A tomada de energia na rede secundária deve ser no poste maissubterrâneos. A tomada de energia na rede secundária deve ser no poste mais
próximo possível do transformador.próximo possível do transformador.
Os tipos de caixas de derivação subterrânea sãoOs tipos de caixas de derivação subterrânea são::
- Tipo CD-1- Tipo CD-1 (50X50X50 cm)(50X50X50 cm):: utilizada em travessias de ruas, três saídas ou nautilizada em travessias de ruas, três saídas ou na
descida lateral subterrânea no poste.descida lateral subterrânea no poste.
7272
- Tipo CD-2- Tipo CD-2 (40X40X40cm)(40X40X40cm):: utilizada em fim de rede subterrânea ou quandoutilizada em fim de rede subterrânea ou quando
houver duas saídas de dutos.houver duas saídas de dutos.
Alerta:Alerta: A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30
metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30 m,metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30 m,
começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
As caixas são fabricadas ou feitas diretamente no solo, cavando-se umAs caixas são fabricadas ou feitas diretamente no solo, cavando-se um
buraco e revestindo-o de tijolos e cimento. No fundo deve haver uma drenagemburaco e revestindo-o de tijolos e cimento. No fundo deve haver uma drenagem
com brita. A tampa deve ser de concreto armado com uma alça para sua retirada.com brita. A tampa deve ser de concreto armado com uma alça para sua retirada.
73
Exemplo de iluminação de uma praça:
Iluminação de uma praça.
74
Paralelo
Lâmpadas fluorescente
Em condições normais, o ar e os gases dificilmente conduzem correntes
elétricas se estiverem sob pressões muito altas (como, por exemplo, a
atmosférica). Gases e vapores rarefeitos, contudo, permitem a passagem de
eletricidade com relativa facilidade, produzindo efeitos luminosos que encontram
grande número de aplicações práticas.
Dentro do envoltório de vidro de uma lâmpada fluorescente há argônio e
vapor de mercúrio, rarefeitos. Em cada extremidade do tubo há um eletrodo sob a
forma de um filamento, revestido com um óxido. Quando se liga a lâmpada, os
filamentos se aquecem e emitem elétrons; isso inicia a ionização do gás. Um
starter (disparador) interrompe, então, o circuito, automaticamente, e desliga o
aquecimento dos filamentos. O reator, ligado à lâmpada, produz imediatamente
um impulso de alta voltagem, que inicia a descarga no argônio. Essa descarga
aquece e vaporiza o mercúrio, cuja maior quantidade está inicialmente sob estado
líquido.
75
Os elétrons provenientes do filamento chocam-se com as moléculas de gás
mercúrio contidas no tubo, o que produz não só a excitação como também a
ionização dos átomos. Ionizados, os átomos do gás são acelerados pela diferença
de voltagem entre os terminais do tubo, e ao se chocarem com outros átomos
provocam outras excitações. O retorno desses átomos ao estado fundamental
ocorre com a emissão de fótons de energia correspondente a radiações visíveis e
ultravioleta(invisíveis). A radiação ultravioleta, ao se chocar com o revestimento
fluorescente do tubo (fósforo), produz luz visível.
Empregando-se misturas de materiais fotoluminescentes diversos é
possível obter diferentes tons de luz de branca. A composição do revestimento
das lâmpadas fluorescentes é cuidadosamente estudada de modo a fornecer o
tom de branco mais adequado para lojas, escritórios ou residências.
Como nas lâmpadas fluorescente a maior parte da energia fornecida é
transformada em luz, seu rendimento pode ser até cinco vezes maior do que o das
lâmpadas incandescentes, que produzem muito mais calor.
http://br.geocities.com/saladefisica
Aplicando o Conhecimento
76
Condutores utilizados na rede subterrânea da
iluminação pública
São cabos de cobre com isolação em XLPE (de 0,6 a 1 kV), bitolas de 10 a
35 mm2 e protegidos por eletrodutos de PVC ou duto corrugado flexível.
Tipos de cabos para redes subterrâneas – alimentação das luminárias:
• 10 mm2: bitola 10 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V;
• 16 mm2: bitola 16 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V;
• 25 mm2: bitola 25 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V;
• 35 mm2: bitola 35 mm2, cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V.
Legenda do desenho: - K = condutor enrugado
Alerta: Em travessias de ruas, o eletroduto deve ser de diâmetro 100 mm, e
entre caixas de passagem o diâmetro do eletroduto deve ser de 50 mm.
Oficina Teórica
1. Como é representado o conjunto de iluminação pública no poste?
São representados junto aos postes, com a luminária e o relé para o lado da
pista de rolamento, e perpendicular ao eixo da rua.
2. Descreva quais os tipos de caixa de derivação utilizadas na iluminação pública.
São utilizados dois tipos de caixas de derivação:
77
- Tipo CD-1 (50X50X50 cm): Utilizada em travessias de ruas, três saídas ou na
descida lateral subterrânea no poste.
- Tipo CD-2 (40X40X40cm): Utilizada em fim de rede subterrânea ou quando
houver duas saídas de dutos.
3. Para facilitar a instalação ou retirada dos cabos subterrâneos de iluminação
pública, qual o procedimento a ser adotado em relação as distâncias entre as
caixas de derivação?
A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30 metros
(para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30m começa a
dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
4. Represente através de desenho a iluminação de uma praça.
78
Capítulo 6: Rede compacta protegida
Esta rede apresenta tensões de 13,8kV e 34,5kV, é composta de três
condutores cobertos com uma camada de material isolante plástico, sustentados
por um cabo de aço por meio de espaçadores, também de material plástico,
distanciados de 8 a 10 metros uns dos outros, ao longo da rede elétrica. O cabo
de aço de sustentação do conjunto de espaçadores e os condutores cobertos são,
por sua vez, fixados aos postes por meio de uma ferragem denominada Braço
Suporte L.
Estrutura tipo C1 da rede compacta.
79
Ilustração de rede compacta em ruas arborizadas
Vantagens da rede compacta protegida
Principalmente em vias públicas arborizadas, a rede de distribuição
compacta protegida vem sendo a solução mais econômica para atender a
legislação ambiental vigente. O fato dos condutores serem cobertos por uma
camada de material isolante permite que eles possam ficar mais próximos uns dos
outros e afastados dos galhos de árvores, sem o risco de provar curto-circuito pelo
contato com os galhos ou entre condutores. A compactação da rede elétrica passaa ocupar um espaço bastante reduzido agredindo menos as árvores durante a
poda. O pequeno "túnel de poda" necessário é cerca de vinte vezes menor que o
correspondente às redes convencionais com condutores nus, o que permite não
só evitar a prática de podas intensas como também recuperar grande parte da
folhagem das copas das árvores já podadas, além da redução drástica das
interrupções no fornecimento de energia (Figura 1 e 3). No caso da rede
convencional com condutores nus, o contato das árvores com algum condutor,
principalmente se estiverem molhadas, inevitavelmente causa um curto-circuito, e
conseqüentemente a interrupção do fornecimento de energia. Daí a razão da poda
drástica das árvores em torno da rede convencional, visando à continuidade do
fornecimento, porém não atendendo aos requisitos ambientais em vigor (Figura 2).
Aplicando o Conhecimento
80
A redução das podas das árvores proporciona melhor estética visual das
vias arborizadas, além de evitar que uma poda realizada incorretamente, tire a
resistência das mesmas.
A rede compacta com cabos cobertos proporciona uma significativa
redução dos custos de manutenção e interrupção das redes de distribuição das
concessionárias de energia no Brasil. No Paraná, a concessionária de energia
elétrica Copel fez uma análise comparativa referente ao período de janeiro a
dezembro de 1993, pesquisando os custos de manutenção relativos a dois
alimentadores localizados na região central da cidade de Maringá, um operando
com cabos nus e outro com cabos cobertos. Os dois alimentadores possuíam
características semelhantes quanto à carga, número de consumidores, extensão e
densidade de arborização. Os valores levantados indicaram que o alimentador
com cabos cobertos teve custo total de manutenção de 56% do correspondente ao
alimentador com cabos nus (considerando-se apenas as manutenções corretiva e
preventiva na alta tensão, e o serviço de poda de árvores), o que representa uma
redução de custo da ordem de 44%. Mais significante ainda foi a redução no custo
de interrupção de fornecimento de energia, proporcionada pela rede compacta
81
com cabos cobertos. A mencionada pesquisa dos dois alimentadores de Maringá
apurou a quantidade de energia interrompida em ambos durante o ano de 1993,
com base nas respectivas demandas médias, DEC (Duração Equivalente por
Consumidor) médios e fatores de carga. O resultado apontou uma redução de
83%, isto é, nos alimentadores com cabos cobertos a expectativa de energia
interrompida é de apenas 17% da correspondente aos alimentadores com cabos
nus. Isso significa uma redução drástica tanto na perda de faturamento da
concessionária de energia quanto nos danos de diversas naturezas impostos aos
consumidores devido à interrupção no fornecimento de energia;
A construção de alimentadores compactos com cabos cobertos e a
transformação de alimentadores convencionais com cabos nus existentes em
compactos, em regiões arborizadas e com densidade de carga média ou alta,
tornam-se bastante atraentes num horizonte entre oito e dez anos, já que é
possível usar o mesmo posteamento, os mesmos acessórios de cabos e as
mesmas técnicas de construção, operação e manutenção utilizadas nas redes
convencionais com cabos nus.
(FOTOS DE UMA REDE COMPACTA) da Av. Getúlio Vargas mostrando as
árvores e outras.
Representação da rede compacta no projeto
82
Tipos de estruturas da rede compacta
83
Estrutura CA: Estrutura passante, sem braço anti-balanço, quando não ocorre
deflexão horizontal da rede.
Espaçador Losangular
Estrutura C1: Estrutura passante, semelhante a do tipo CA, acrescida do braço
anti-balanço, permitindo deflexão horizontal da rede de 6 graus.
Estrutura C2: Estrutura passante, semelhante a do
tipo C1 com mensageiro fixado no poste, permitindo
deflexão máxima horizontal da rede de 15 graus.
84
Estrutura C3: Estrutura de ancoragem simples, com mensageiro fixado no poste,
cabos cobertos em configuração triangular, podendo, no caso de
equipamentos, conter pára-raios.
Estrutura C4: Estrutura de ancoragem dupla, semelhante à estrutura C3,
utilizada em ângulos superiores a 15 graus ou em casos de mudança de
bitola.
Estrutura CS: Estrutura
passante, com mensageiro
fixado no poste, permitindo deflexão máxima horizontal da rede de 45 graus.
85
Estrutura D-C3: Estrutura com derivação de ancoragem, fazendo um ângulo
horizontal entre 45 e 90 graus.
CH-AP-PR – Estrutura com transformador auto-protegido e pára-raios.
86
Oficina Teórica:
1. O que você entende por rede compacta protegida?
Esta rede apresenta tensões de 13,8kV e 34,5kV, é composta de três
condutores cobertos com uma camada de material isolante plástico, sustentados
por um cabo de aço por meio de espaçadores, também de material plástico,
distanciados de 8 a 10 metros uns dos outros, ao longo da rede elétrica. O cabo
de aço de sustentação do conjunto de espaçadores e os condutores cobertos são,
por sua vez, fixados aos postes por meio de uma ferragem denominada Braço
Suporte L.
2. Cite uma vantagem da rede compacta protegida.
Em vias públicas arborizadas, a rede de distribuição compacta protegida vem
sendo a solução mais econômica para atender a legislação ambiental vigente. O
fato dos condutores serem cobertos por uma camada de material isolante permite
que eles possam ficar mais próximos uns dos outros e afastados dos galhos de
árvores, sem o risco de provar curto-circuito pelo contato com os galhos ou entre
condutores.
2. Descreva uma estrutura C3.
Estrutura de ancoragem simples, com mensageiro fixado no poste, cabos
cobertos em configuração triangular, podendo, no caso de equipamentos, conter
pára-raios.
4. Descreva uma estrutura CS?
Estrutura passante, com mensageiro fixado no poste, permitindo deflexão
máxima horizontal da rede de 45 graus.
Interatividade
Pesquise no site da Companhia Paranaense de Energia – Copel:
www.copel.com, entre no “Para a sua empresa” → Normas técnicas →
Montagem de redes de distribuição → RDC – Montagem de rede compacta.
Pesquise também no site de outras concessionárias e veja outros padrões de
montagem de rede compacta.
87
Capítulo 7: Dimensionamento de condutores de
baixa tensão
Este cálculo permite dimensionar as bitolas dos condutores da rede
secundária dos diversos circuitos da Rede de Distribuição Aérea, levando-se em
consideração as demandas diurnas e noturnas dos consumidores endereçados
em cada poste, bem como a potência nominal do transformador de cada circuito.
As demandas dos consumidores residenciais serão tomadas em função da
faixa de consumo mensal de cada tipo de consumidor (ver tabelas 1 e 2).
Tabela 1
Tipos de consumidores Faixa de consumo mensal em kWh
Baixo  (P)
De 0 a 75
Médio (M) De 76 a 150
Alto (G) De 151 a 300
Altíssimo (GA) Acima de 300
Tabela 2
Número de consumidores
residenciais no circuito
Demanda noturna de consumidores
residenciais por faixa de consumo
P M G GA
01 a 05 0,35 0,70 1,38 4,62
06 a 10 0,33 0,62 1,28 4,04
11 a 15 0,31 0,54 1,17 3,47
16 a 20 0,29 0,49 1,07 2,90
21 a 25 0,28 0,45 0,97 2,50
26 a 30 0,27 0,42 0,87 2,13
31 a 40 0,26 0,39 0,78 1,75
Acima de 40 0,25 0,36 0,71 1,39
Para esta tabela considerar 100% para a demanda residencial noturna e
50% para a demanda residencial diurna. Para a demanda noturna acrescentar a
demanda da iluminação pública contida na tabela 3.
88
Tabela 3
1) Tipo da lâmpada
Demanda (kVA)
VMC – 80 (vapor de mercúrio corrigida de 80 W) 0,10
VMC – 125 (vapor de mercúrio corrigida de 125 W) 0,15
VMC – 250 (vapor de mercúrio corrigida de 250 W) 0,29
VMC – 400 (vapor de mercúrio corrigida de 400 W) 0,46
VSO – 70 (vapor de sódio ovóide de 70 W) 0,10
VSO – 150 (vapor de sódio ovóide de 150 W) 0,19
VSO – 250 (vapor de sódio ovóide de 250 W) 0,31
VSA – 400 (vapor de sódio tubular de 400 W) 0,48
Alerta: Na elaboração do projeto, os demais consumidores não-residenciais
deverão ter as suas demandas, diurna e noturna, especificadas na planta do
projeto.
Tabela de coeficiente de queda de tensão – condutor de alumínio 50o C –
220/127V: