Componentes de uma Linha de Transmissão

Prévia do material em texto

08/09/2020 Componentes de uma Linha de Transmissão
www.dee.ufrj.br/~acsl/grad/transm/notas_de_aula/tree2.html#:~:text=No Brasil%2C praticamente todas as,dá a formação do cabo. 1/2
Componentes de uma Linha de Transmissão 
Os elementos básicos de uma linha de transmissão são os condutores de fase, cabos pára-
raios ou cabos de guarda, estrutura e isoladores. A primeira vista pode parecer que são os
condutores de fase os principais componentes. Contudo, os demais elementos são igualmente
importantes. 
Condutores de fase e cabos pára-raios
Os condutores de fase de uma linha de transmissão aéra são condutores nús, i.e, sem
isolação. Esses cabos podem ser de alumínio, liga alumínio-aço, e alumínio com alma de aço.
A principal razão da escolha do alumínio se deve ao preço. Em sistemas de cabos
subterrâneos por exemplo, é comum o uso do cobre. Porém, os cabos aéreos são submetidos
a maiores esforços mecânicos e por este motivo é necessário um cuidado extra com relação a
sua carga mecânica de ruptura. A carga de ruptura é o ponto de rompimento um cabo, quando
este é submetido a um esforço de tração maior do que sua resistência mecânica.
Os cabos mais comumente utilizados em projetos de linhas de transmissão são:
1. AAC (“all aluminum conductor”): Este tipo de cabo é composto por vários fios de
alumínio encordoados
2. AAAC (“all aluminum alloy conductor”): Mesmo princípio dos cabos AAC, porém
neste caso são utilizadas ligas de alumínio de alta resistência. É o cabo com menor
relação peso/carga de ruptura e menores flechas, mas é o de maior resistência elétrica
entre os aqui citados.
3. ACSR (“aluminum conductor steel-reiforced”): É também denominado de cabos CAA.
Composto por camadas concêntricas de fios de alumínio encordoados sobre uma alma
de aço, que pode ser um único fio ou vários fios encordoados.
4. ACAR (“aluminum conductor, aluminum alloy-reinforced”): É composto de maneira
idêntica aos cabos do tipo ACSR, porém ao invés de se utilizar alma com cabos de aço,
utiliza-se alma com fios de alumínio de alta resistência mecânica. Assim, a sua relação
peso/carga de ruptura fica ligeiramente maior do que a do cabo ACSR.
No Brasil, praticamente todas as linhas de transmissão de alta e extra alta tensão (acima de
230 kV) utilizam cabos condutores do tipo ACSR. A relação entre o número de fios de
alumínio e de fios de aço dá a formação do cabo. Dependendo da situação, esta formação
resulta no melhor peso/carga de ruptura para o projeto. Os cabos condutores ACSR possuem
alma de aço com o objetivo de dar maior resistência mecânica ao cabo. Devido ao efeito
pelicular e a diferença de condutividade, a corrente elétrica circulará aenas pelo condutor de
alumínio. 
A escolha adequada do condutor em um projeto de linhas aéreas de transmissão é bastante
complexa, envolvendo desde critérios econômicos, perdas, Efeito Coroa. A escolha do
condutor impacta diretamente na escolha da torre e consequentemente na isolação empregada
e nos esforços mecânicos envolvidos no projeto da linha de transmissão. Ainda é necessário
verificar condições de temperatura ambiente, temperatura máxima do condutor, pressão
barométrica na região onde se encontra a linha, velocidade do vento, emissividade e absorção
solar, que são parâmetros que influenciam na escolha do condutor. 
Os cabos pára-raios como o próprio nome diz são utilizados para fornecer um caminho para
as descargas atmosféricas que podem atingir o circuito de uma linha de transmissão aérea
visto que ela se encontra ao tempo. Normalmente, eles são aterrados em torres alternadas, a
razão para tanto será vista no decorrer do curso.
Torres & Estruturas
08/09/2020 Componentes de uma Linha de Transmissão
www.dee.ufrj.br/~acsl/grad/transm/notas_de_aula/tree2.html#:~:text=No Brasil%2C praticamente todas as,dá a formação do cabo. 2/2
São componentes com dupla função fornecem a sustentação do circuito ao mesmo tempo que
servem para manter o espaçamento entre cabos condutores e pararraios. Há uma grande
variedade de torres e elas podem ser consideradas como uma extensão/generalização dos
postes isolados dos primeiros circuitos de iluminação do início do século XX.
Particularmente em sistemas de transmissão, podemos dividir as torres em auto-portantes e
estaiadas. Durante o curso iremos ver algumas configurações com diferentes tipos de torres.
Sistema de Aterramento & Outros Componentes
Os isoladores, anéis equalizadores são elementos igualmente importantes no projeto da linha
mas de pouco impacto no que se refere a operação na frequência industrial. O sistema de
aterramento, com os cabos contra-pesos e a impedância de pé de torre representam
componentes essenciais no que se refere ao desempenho de um circuito de transmissão face
às descargas atmosféricas. 
Infelizmente, o estudo desses componentes foge ao escopo da disciplina e não são analisados
em maiores detalhes nesse curso.