Aula 1 - Desenho de instalações de Alta Tensão

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DESENHO TÉCNICO 
APLICADO
Filipe Sousa Barbosa
 
Desenhos de instalações 
de alta tensão
Objetivos de aprendizagem
Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
  Reconhecer a simbologia utilizada no desenho de instalações de 
alta tensão.
  Analisar o desenho de estruturas de instalações de alta tensão.
  Aplicar as normas técnicas relativas ao desenho de instalações de 
alta tensão.
Introdução
As instalações elétricas apresentam características diversificadas e pa-
râmetros diferenciados, dentre eles potências, correntes e tensões. As 
tensões do sistema são estipuladas de acordo com a potência que deve 
ser transportada — quanto maior a potência solicitada, maior o nível de 
tensão. Essa regra é utilizada para evitar um aumento da corrente elétrica, 
reduzindo-se, assim, as perdas nos condutores elétricos. 
Segundo a Norma Regulamentadora nº. 10 (BRASIL, 1978), a chamada 
NR 10, os níveis de tensão podem ser classificados em extra baixa tensão 
(EBT), quando a tensão for inferior a 50 Vca, baixa tensão (BT), quando 
entre 50 Vca e 1.000 Vca, e alta tensão (AT), quando a tensão for superior 
a 1.000 Vca. Níveis diferenciados de AT podem ser utilizados em várias 
partes do sistema elétrico, como na geração, transmissão e distribuição 
primária; dentre esses níveis, podemos citar alguns dos mais utilizados 
por concessionárias de energia: 13,8 kV, 138 kV e 345 kV, sendo que o “k” 
indica que o valor está multiplicado por 1.000. 
Neste capítulo, você vai aprender a reconhecer a simbologia utilizada 
no desenho de instalações de alta tensão. Você também vai analisar o 
desenho de estruturas de instalações de alta tensão e verificar a aplicação 
das normas técnicas relativas a essas representações.
Simbologia utilizada
A alta tensão é utilizada em quase todas as fases do sistema elétrico de 
potência (SEP), fi cando de fora apenas as fases de distribuição secundária e de 
consumo. Sendo assim, o SEP possui muitos componentes em sua instalação 
e vários símbolos para representá-los.
O SEP é dividido em várias etapas, sendo elas: geração, transmissão, subtransmissão, 
distribuição primária, distribuição secundária e consumo. Dessas divisões, apenas a 
distribuição secundária e o consumo não são realizadas em alta tensão.
A Figura 1 representa o caminho da eletricidade desde sua geração até 
a chegada na residência do consumidor. Nela, pode-se observar as fases de 
geração, transmissão e distribuição do sistema elétrico.
Figura 1. Caminho da eletricidade, da usina geradora até as residências.
Fonte: MSSA/Shutterstock.com.
Desenhos de instalações de alta tensão2
A Figura 2 mostra um exemplo da representação de instalações elétricas 
de alta tensão utilizada por concessionárias de energia elétrica.
Figura 2. Ilustração de um sistema elétrico de alta tensão.
G
Geração Subestação SubestaçãoTransmissão Distribuição
Verifica-se, nas Figuras 1 e 2, que, entre as fases de geração e transmissão, 
por exemplo, existe uma subestação. As subestações são instalações elétricas 
destinadas a alojar processos de medição, proteção e transformação e são 
formadas por um conjunto de equipamentos elétricos. Elas fazem parte das 
instalações de alta tensão, e seus componentes são representados em diagra-
mas unifilares. A Figura 3 mostra um diagrama unifilar de uma subestação 
consumidora.
3Desenhos de instalações de alta tensão
Figura 3. Esquema unifilar básico de uma subestação.
Fonte: Adaptada de Mamede Filho (2017).
Alimentação da concessionária
Posto de
medição
Posto de entrega
Posto de
proteção
Posto de
transformação
Barra de baixa tensão
CCM1 CCM2
kW/kWh
kVAr
A
QDL1 QDL2
Os desenhos de sistemas elétricos podem ser representados em diagramas multifilares 
ou unifilares. O diagrama unifilar (somente um fio) é o diagrama que representa de forma 
simplificada todos os componentes de um sistema elétrico de potência, informando 
os dados mais importantes desse sistema.
Desenhos de instalações de alta tensão4
A Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), responsável pela 
elaboração das normas brasileiras, não dispõe mais de uma norma específica 
com simbologias para utilização em sistemas elétricos, indicando a adoção das 
normas europeias da International Electrotechnical Commission, conhecidas 
como normas IEC.
No Quadro 1 alguns símbolos comumente adotados na representação das 
instalações de alta tensão, conforme a IEC 60617.
Símbolo Descrição
Sentido do fluxo — pode ser 
energia, sinal ou informação.
Conexão — pode ser mecânica, ótica, 
funcional, hidráulica ou pneumática.
Terra — símbolo geral.
3
Cabo condutor — se a linha possuir mais 
de um cabo condutor, estes podem ser 
indicados pelo número de condutores.
Símbolo geral de máquinas elétricas. 
O “*” deve ser substituído pela letra da 
máquina correspondente; por exemplo:
G — Gerador.
GS — Gerador síncrono.
M — Motor.
MS — Motor síncrono.
Transformador de força de dois enrolamentos.
Transformador de corrente, para 
medição ou proteção do sistema.
 Quadro 1. Simbologia de instalações de alta tensão, conforme a norma IEC 60617 
(Continua)
5Desenhos de instalações de alta tensão
O Quadro 1 não apresenta toda a simbologia existente utilizada em instalações elétricas 
de alta tensão, devendo-se, sempre que necessário, recorrer à norma para sanar dúvidas. 
Além disso, algumas concessionárias e empresas podem utilizar simbologia própria 
para a criação de desenhos de instalações elétricas de alta tensão.
 Fonte: Adaptado de Internacional Electrotechnical Commission (2012). 
Símbolo Descrição
Transformador de potencial, para 
medição ou proteção do sistema.
Fusível — símbolo geral.
Chave fusível unipolar.
Centelhador.
 Quadro 1. Simbologia de instalações de alta tensão, conforme a norma IEC 60617 
(Continua)
Desenhos de instalações de alta tensão6
A simbologia inserida em um desenho completo se torna uma leitura prática do que 
está acontecendo em uma instalação de alta tensão.
A Figura 4 apresenta um sistema de uma subestação simples, que possui uma 
chave seccionadora, dois disjuntores a óleo, dois para-raios e um transformador de 
força. Mostrando a implementação dos elementos de proteção, medição, alarme e 
controle da subestação, o diagrama da Figura 5 consiste em um desenho completo 
do sistema. Para tanto, ele indica a quantidade de cada elemento, quando diferente 
de uma unidade. Além disso, inclui as linhas de atuação da proteção, as linhas de 
sinalização e de alarme, e, por fim, os registros dos principais dados técnicos nominais 
dos componentes.
Figura 4. Desenho unifilar de uma subestação simples.
7Desenhos de instalações de alta tensão
Figura 5. Desenho unifilar de uma subestação simples com as proteções e medições 
indicadas.
69 kV - 34 - 60 Hz - 10kA SM
50 50N
51N51
A W V
27 59
87
3x1 / C# 240mm2
Desenho de estruturas de instalações de alta 
tensão
O desenho completo das instalações de alta tensão deve compreender todos 
os elementos envolvidos no funcionamento do sistema. Na Figura 6, temos a 
representação do sistema unifi lar de um gerador da usina hidroelétrica de Belo 
Monte. Na fi gura, são indicados os disjuntores, o transformador, as chaves 
seccionadoras e as lâminas de terra.
Desenhos de instalações de alta tensão8
Figura 6. Painel de controle da usina de Belo Monte, no Pará.
Subestação Barra A
Unidade 1 - Uni�lar Geral
89A-1
89AC-1
89CB-1
89BC-189LC-2
57LC-2
TE1
RLC1
89B-1
Barra B
TEXU1
13,8kV
52B-1
89CA-189-LC1
57-LC1
52A-1
52C-1
Tensão AB
Frequência
519,85kV
59,99kV
UG2
DISJ Excitação
59,99Hz
Frequência
Tensão de Campo Corrente de Campo
488,44V 2580,78AMedições
Serviços
Auxiliares
A Figura 6 demonstra um sistema com uma estrutura de barra dupla de 
disjuntor e meio (DJM). O barramento funciona como um nó de conexão 
central entre todos os circuitos ligados a uma subestação e tem a função de 
coletar a energia dos alimentadores de entrada e distribui-la entre todos os 
alimentadores de saídado sistema. Para Frontin (2013), o termo configuração 
de barras é entendido como a conectividade elétrica da subestação. Uma 
barra de subestação pode ser visualizada na Figura 7.
9Desenhos de instalações de alta tensão
Figura 7. Barramento de uma subestação.
Fonte: CHAIYA/Shutterstock.com.
As instalações de alta tensão podem ser divididas conforme as diversas 
formas de apresentação de suas estruturas. O Quadro 2 mostra os principais 
tipos de estruturas das instalações de alta tensão e uma descrição de sua 
utilização.
Desenhos de instalações de alta tensão10
Configuração Descrição
LT-1
TR-1 TR-2
LT-2
Barra simples — BS
Trata-se de uma das mais simples 
configurações de barra, que pode 
ser utilizada em subestações 
de pequeno porte em média 
e alta tensão ou aplicada em 
subestações de distribuição ou 
subestações industriais para 
atendimento a cargas específicas.
LT-1
TR-1 TR-2
BP
BT
LT-2
Barra principal e 
transferência — BP+T
Essa configuração consiste em 
duas barras, sendo que, em 
condições normais de operação, 
apenas a barra principal (BP) 
é utilizada. Em caso de falhas 
ou manutenção, é utilizada 
a barra de transferência (BT). 
É aplicada em subestações 
de média e alta tensão.
 Quadro 2. Configurações de barramentos de subestações de alta tensão 
(Continua)
11Desenhos de instalações de alta tensão
Configuração Descrição
LT-1
BP1 BP2
BT
LT-3 LT-4TR-1 TR-2
LT-1
Barra principal seccionada 
e transferência — BPS+T
Para subestações que foram 
projetadas sem a perspectiva 
de evolução e tiveram aumento 
considerável do número de 
circuitos conectados, aumentando, 
com isso, seu grau de importância 
no sistema, pode-se inserir 
(se houver espaço) um bay 
de seccionamento na barra 
principal. A flexibilidade para 
a manutenção das secções de 
barras tem uma sensível melhora, 
mantendo-se a subestação 
parcialmente em operação.
LT-1
TR-1 TR-2 LT-4
B1
B2
LT-2 LT-3
Barra dupla com disjuntor 
simples a três chaves — BD3
Nessa configuração, cada circuito 
do sistema pode ser conectado 
em qualquer das duas barras, 
mediante o uso das chaves 
seletoras de barras. As duas 
barras operam normalmente, 
melhorando a disponibilidade da 
subestação para falhas em barras.
 Quadro 2. Configurações de barramentos de subestações de alta tensão 
(Continua)
(Continuação)
Desenhos de instalações de alta tensão12
Configuração Descrição
LT-1
TR-1 TR-2 LT-4
B1
B2/BT
LT-2 LT-3
Barra dupla com disjuntor 
simples a quatro chaves — BD4
Nessa configuração, acrescenta-se 
uma chave de baypass (passagem 
alternativa) em cada bay (vão do 
disjuntor), de forma que todo 
disjuntor possa ser liberado 
para manutenção e reparos sem 
que seja necessário desligar o 
circuito correspondente. Assim, 
aproveita-se a vantagem da 
operação normal em barra 
dupla e, em emergências para 
disjuntores, uma das barras é 
utilizada como BT. Somente 
é possível liberar (transferir) 
um disjuntor de cada vez. 
LT-1
TR-2 LT-2
TR-1
Anel simples — AN
Observa-se que os quatro circuitos 
são conectados por meio de 
um laço elétrico formado pelos 
equipamentos do pátio de 
manobras. Essa configuração, 
embora econômica e flexível, 
tem o inconveniente de expor 
o sistema elétrico, devido a 
falhas externas ao pátio em 
segundas contingências.
 Quadro 2. Configurações de barramentos de subestações de alta tensão 
(Continua)
(Continuação)
13Desenhos de instalações de alta tensão
 Fonte: Adaptado de Frontin (2013). 
Configuração Descrição
LT-1
B1
B2
LT-2 LT-3
LT-4 AT-1 AT-2
Barra dupla com disjuntor 
e meio — DJM
Essa configuração se torna estável 
com a existência do segundo 
laço elétrico, como mostrado. 
Mesmo com a saída das duas 
barras de operação, em situações 
envolvendo contingências duplas, 
a perda da configuração leva à 
separação dos circuitos, isto é, à 
perda de sincronismo nessa barra 
do sistema, porém mantendo-se 
a continuidade nos circuitos.
LT-1
B1-A B1-B
B2-BI-ABT
LT-2 LT-3 LT-4
TR-1 TR-2 TR-3 LT-5
Barra dupla seccionada 
com disjuntor simples a 
quatro chaves — BDS4
Para subestações de transmissão, 
em que os cenários de longo 
prazo são de difíceis previsões, 
é importante que, durante a 
fase de planejamento e projeto 
da subestação, sejam previstas 
facilidades para que, no futuro, 
a subestação possa ter seu 
desempenho melhorado. 
As quatro seções de barras 
interligadas, operando cada 
uma com sua própria proteção 
diferencial, em operação normal, 
evitam grande perda de circuitos 
para falhas em seções de barras.
 Quadro 2. Configurações de barramentos de subestações de alta tensão 
(Continuação)
Desenhos de instalações de alta tensão14
O Quadro 2 não esgota as configurações de estruturas utilizadas em subestações de 
alta tensão, apenas apresenta os modelos mais utilizados.
Normas técnicas relativas ao desenho de 
instalações de alta tensão 
O projeto das instalações de alta tensão é orientado por normas brasileiras e 
internacionais, além das especifi cações da concessionária local e da empresa 
contratante. As normas técnicas mais utilizadas para referenciar desenhos de 
instalações de alta tensão são:
  ABNT NBR 5444 — Símbolos gráficos para instalações elétricas 
prediais. Criada em 1961 para atender a uma demanda do mercado por 
padronização da simbologia utilizada em projetos elétricos, a norma 
vigorou, em sua última atualização, de 1989 até 2014, quando foi can-
celada, sem apresentar substituição. A norma continua sendo utilizada 
por concessionárias, empresas e autores, já que não possui substituta 
(ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS, 1989). 
A ABNT informa em seu catálogo que, atualmente, o setor utiliza os 
símbolos do banco de dados da IEC 60617.
  IEC 60617 — Graphical symbols for diagrams. Criada em 2012, essa 
norma internacional traz a simbologia gráfica para uso em diagramas 
eletrotécnicos. Dentre as diversas áreas abordadas pela norma, os símbo-
los de alta tensão são abordados no banco de dados nas seguintes seções: 
componentes passivos básicos; produção e conversão de energia elétrica; 
aparelhagem, mecanismos de controle e dispositivos de proteção; ins-
trumentos de medição (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL 
COMMISSION. 2012).
15Desenhos de instalações de alta tensão
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS (ABNT). NBR 5444: símbolos gráficos 
para instalações elétricas prediais. Rio de Janeiro, 1989.
BRASIL. Ministério do Trabalho. Norma reguladora NR 10: segurança em instalações e 
serviços em eletricidade. Brasília, DF, 1978. Atualizada em 2016. Disponível em: <http://
trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR-10-atualizada-2016.pdf>. Acesso 
em: 22 ago. 2018. 
FRONTIN, S. O. Equipamentos de alta tensão: prospecção e hierarquização de inovações 
tecnológicas. Brasília: Goya, 2013.
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. IEC 60417: graphical symbols for 
diagrams. Genebra, 2012. 
MAMEDE FILHO, J. Instalações elétricas industriais: de acordo com a norma brasileira 
NBR 5419:2015. 9. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017.
Leituras recomendadas
GEBRAN, A. P.; RIZZATO, F. A. P. Instalações elétricas prediais [recurso eletrônico]. Porto 
Alegre: Bookman, 2017.
MARSON, J. P. Metodologia de análise de arranjos de barras em subestações de alta tensão. 
2017. 92 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Engenharia Elétrica) – Escola de 
Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017.
Desenhos de instalações de alta tensão16
http://trabalho.gov.br/images/Documentos/SST/NR/NR-10-atualizada-2016.pdf
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da Instituição, você encontra a obra na íntegra.