Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
1 - SISTEMA ELÉTRICO DE POTÊNCIA (Noções)
1.1 - Introdução
O Sistema Elétrico de Potência (SEP) é um conjunto de todas as instalações e
equipamentos destinados à geração, transmissão e distribuição de energia
elétrica. (A.B.N.T. – NBR-5460 – Sistemas Elétricos de Potência –
Terminologia).
Objetivo → Gerar, transmitir e distribuir energia elétrica atendendo a
determinados padrões de confiabilidade, disponibilidade, qualidade, segurança
e custos, com o mínimo impacto ambiental.
 Confiabilidade representa a probabilidade de componentes, partes e
sistemas realizarem suas funções requeridas por um dado período de
tempo sem falhar. Representa também o tempo que o componente,
parte ou sistema levará para falhar (%).
 Disponibilidade é definida como a probabilidade que o sistema esteja
operando adequadamente quando requisitado para uso. Em outras
palavras, é a probabilidade que um sistema não está indisponível
quando requisitado seu uso (%).
 Qualidade da energia é a condição de compatibilidade entre sistema
supridor e carga atendendo critérios de conformidade senoidal
(amplitude da tensão, frequência, desequilíbrios de tensão e corrente e
forma de onda).
 Segurança está relacionado com a habilidade do sistema de responder
a distúrbios que possam ocorrer no sistema. Em geral os sistemas
elétricos são construídos para continuar operando após ser submetido a
uma contingência.
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1.1.2 - Geração
Obtém-se energia elétrica, a partir da conversão de alguma outra forma de
energia, utilizando-se máquinas elétricas rotativas (geradores), nas quais se
utilizam turbinas hidráulicas ou a vapor para se obter o conjugado mecânico.
1.1.3 - Sistema de Transmissão
Transporta a energia elétrica dos centros de geração aos de consumo.
1.1.4 - Sistema de Distribuição
1.1.4.1 - Rede de Sub-Transmissão
Tem a função de transportar a energia elétrica das subestações de transmissão
às subestações de distribuição e aos consumidores, operando em tensões de
34,5, 69, 88 e 138 kV.
1.1.4.2 - Subestações de distribuição
São supridas pela rede de subtransmissão e são responsáveis pela
transformação da tensão de subtransmissão para a de distribuição primária
(13,8 kV).
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1.2 - Sistemas de distribuição primária
As redes de distribuição primária (média tensão) emergem das SEs de
distribuição e operam, no caso da rede aérea, radialmente, com possibilidade
de transferência de blocos de carga entre circuitos para o atendimento da
operação em condições de contingência, devido à manutenção corretiva,
preventiva e outras situações.
1.3 - Redes de Distribuição
As redes de distribuição alimentam consumidores residenciais e industriais de
médio e pequeno porte, consumidores comerciais e de serviços.
a) Redes de Média Tensão
Os troncos dos alimentadores empregam, usualmente, condutores de seção
336,4 MCM permitindo, na tensão de 13,8 kV, o transporte de 12MVA de
potência máxima, que face a necessidade de transferência de blocos de carga
entre alimentadores, fica limitada em torno de 8 MVA. Estas redes atendem os
consumidores primários e aos transformadores de distribuição (estações
transformadoras). Podem ser aéreas ou subterrâneas, sendo que as primeiras
são mais difundidas devido ao seu custo menor, e, as segundas têm grande
aplicação em áreas de maior densidade de carga (zona central de uma
metrópole).
b) Redes em Baixa Tensão (BT)
O objetivo das redes em baixa tensão é transportar eletricidade das redes de
média tensão para os consumidores de baixa tensão.
A rede BT representa o nível final na estrutura de um sistema de potência. Um
grande número de consumidores, setor residencial, é atendido pelas redes em
BT. Tais redes são em geral operadas manualmente, nas tensões de 220/127
V ou 380/220 V..
A Tabela 1 mostra um diagrama com a representação dos vários segmentos de
um sistema de potência com seus respectivos níveis de tensão.
Tensão (kV)
Padronizada
Existente
0,220/0,127
0,110
0,380/0,220
0,230/0,115
13,8
11,9
34,5
22,5
34,5
69,0
88,0
138,0
138,0
230,0
440,0
750,0
345,0
500,0
Campo de
aplicação
Distribuição
secundária (BT)
Distribuição
primária (MT)
Área do sistema
de potência
Distribuição
Subtransmissão
(AT)
Transmissão
Transmissão
Tabela 1 – Tensões usuais em sistemas de potência.
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1.3.1 - Conceitos básicos da Distribuição
Rede de Distribuição Aérea Urbana → Parte integrante do Sistema de
Distribuição Aérea, localizada dentro de perímetro urbano de cada
localidade.
Rede de distribuição aérea rural → Rede de Distribuição situada fora do
perímetro urbano de cidades.
Rede de Distribuição Primária → Parte de uma Rede de Distribuição que
alimenta transformadores de distribuição e / ou pontos de entrega sob uma
mesma tensão primária nominal.
Alimentador de Distribuição → Parte da Rede de Distribuição Primária que
alimenta, diretamente ou por intermédio de seus ramais, os transformadores de
distribuição da concessionária e/ou consumidores.
Tronco de Alimentador → Parte de um Alimentador de Distribuição que
transporta a parcela principal da carga total.
Ramal de Alimentador → Parte de um Alimentador de Distribuição que deriva
do Tronco de Alimentador e que alimenta diretamente os transformadores de
distribuição e / ou pontos de entrega de consumidores em tensão primária.
Rede de Distribuição Secundária → Rede elétrica que leva energia dos
transformadores de distribuição aos pontos de entrega.
Ramal de Ligação → Conjunto de condutores e acessórios que ligam uma
Rede de Distribuição Secundária a uma ou mais unidades de consumo.
Carga Instalada → Soma das potências nominais (em kW) dos equipamentos
de uma unidade de consumo que, uma vez concluídos os trabalhos de
instalação, estão em condições de entrar em funcionamento.
Demanda → Potência (kVA ou kW), requisitada por determinada carga
instalada, durante um intervalo de tempo especificado. Normalmente se
considera a potência média de 15 minutos.
Demanda Máxima → Maior de todas as demandas registradas ou ocorridas
durante um intervalo de tempo especificado.
Demanda Simultânea → Soma das demandas verificadas num mesmo
intervalo de tempo especificado.
Demanda Simultânea Máxima → Maior das demandas simultâneas
registradas durante um intervalo de tempo especificado.
Fator de Demanda → Relação entre a demanda máxima de uma instalação,
verificada em um intervalo de tempo especificado e a correspondente carga
instalada total.
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Fator de Carga → Relação entre a demanda média obtida com base no
consumo e a demanda máxima no mesmo intervalo de tempo especificado.
Demanda Diversificada → Contribuição de um consumidor para a demanda
máxima do grupo a que pertence e que está alimentado pela mesma fonte de
energia elétrica. É também a demanda resultante da carga, tomada em
conjunto de um grupo de consumidores ligados em um mesmo circuito.
Queda de Tensão → Diferença entre as tensões elétricas existentes em dois
pontos distintos de um circuito, percorrido por corrente elétrica, observadas no
mesmo instante.
Fator de Potência → Relação entre a potência ativa e a potência aparente.
Consumo → Quantidade de energia elétrica (kWh) absorvida em um dado
intervalo de tempo.
Consumidores Especiais → Consumidores cujas cargas ocasionam
flutuações de tensão na rede, necessitando, portanto, de uma análise
específica para o dimensionamento elétrico da mesma.
kVA Térmico → Potência limite de carregamento do transformador,
estabelecida em função de suas características do tipo de curva de carga,
adotando máximo de 130 %.
Chaves de Proteção → Chaves utilizadas com a finalidade básica de proteção
dos circuitos primários de distribuição ou de equipamentos neles instalados,
desligando automaticamente os circuitos ou equipamentos que estejam sob
condições de defeito ou sob tensão ou correntes anormais.
Chaves Fusíveis de Distribuição → Chaves com função principal de proteger
ou isolar automaticamente parte da rede, baseado em princípio térmico,
através de sobreaquecimento e fusão de um elo condutor fusível quando
atingido o limite de corrente pré-estabelecido.
Chaves Seccionadoras Tipo Faca → Chaves com função principal de permitir
conexão ou desconexão de parte da rede nas manobras por ocasião das
operações de fluxo de carga, de manutenção, de reforma ou de construção,
através de fechamento ou abertura de um componente em forma de barra
metálica basculante condutora, e operado mecanicamente com auxílio de vara
de manobra.
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2- REDES AÉREAS DE DISTRIBUIÇÃO
2.1 – Introdução → São redes primárias e
secundárias, cujo transporte de energia elétrica
das subestações aos consumidores é feito,
através, de condutores, geralmente de alumínio
nú, instalados em estruturas constituídas de
postes, cruzetas, isoladores, ferragens e
acessórios.
2.1.1 - Redes aéreas urbanas
São redes que atendem os consumidores
residenciais, comerciais e industriais situados na
área
urbana
dos
municípios.
Utilizam,
geralmente, transformadores trifásicos para o
abaixamento da tensão, para suprimento dos
consumidores em BT, tanto residenciais, como
comerciais e industriais de pequeno porte.
Utilizam, também, poste de concreto do tipo
circular ou duplo T.
2.1.2 - Redes aéreas rurais
São aquelas que suprem os
consumidores situados na área rural
dos municípios. Devido abaixa
densidade de carga utilizam-se
redes monofásicas (fase/neutro) e
transformadores monofásicos. Os
postes
das
estruturas
são,
geralmente, de madeira.
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2.2 - MATERIAIS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA
Figura 4 – Poste de concreto duplo T para distribuição e circular para
transmissão
2.2.1 - POSTES → São os elementos básicos das estruturas. São
especificados pelas suas dimensões geométricas (altura), material, forma e
pela resistência à flexão (máximo esforço horizontal). Exemplo: Poste de
concreto, seção circular, 11 m, 300 Kg. Podem ser de madeira, concreto e aço.
Figura 5 – Armação do suporte de ferro do poste de concreto circular
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Figura 6 – Teste de esforço mecânico do poste de concreto circular
Figura 7 – Colocação da armação de ferro na forma do poste de concreto
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2.2.1.1 - Poste de Madeira → Usado em linhas rurais, devido ao aspecto
estético. È mais barato, mais leve (cerca de 65% do peso do poste de
concreto) e de fácil manuseio. São usadas as madeiras de pinho, eucalipto,
etc. Com a proibição do uso da madeira de lei, ficou muito difundido o uso da
madeira branca, porém, para seu uso a PB-45 da ABNT, determina que “todo
poste que não for de madeira de lei, deverá ser tratado e levar bandagens com
arame galvanizado no seu topo e no pé”. O tratamento é feito com a
penetração de um produto a base de alcatrão, para evitar o apodrecimento, o
aparecimento de fungos e de cupins.
2.2.1.2 - Poste de Concreto → Usado em todo tipo de redes aéreas. É mais
pesado, mais frágil em seu manuseio, e mais caro que o de madeira, porém,
suporta esforços mecânicos maiores que o poste de madeira. Podem ser:
 Circular;
 Duplo T.
Os postes de concreto tipo duplo T têm maior resistência mecânica e por isto
são usados em linhas de vãos maiores.
2.2.1.3 - Poste de aço → É mais utilizado para iluminação ornamental. São
mais leves, de fácil manuseio e mais caros que os postes de concreto e
requerem manutenção constante (pintura).
Observação: Preferencialmente, deverão ser instalados em poste de concreto,
equipamentos como: chave faca, chave fusível, banco de capacitores, estação
transformadora, religador, seccionalizador, regulador de tensão, entrada
primária.
Altura (m)
10,5
12
Cód. da concessionária
Esforço máximo (kgf)
14
300
15
600
18
1000
20
300
23
600
25
1000
Tabela 1 – Tipos de postes de concreto de uma concessionária de energia
elétrica
Deve-se frisar que o esforço horizontal mostrado na Tabela 9.1 é suposto a 20
cm do topo do poste.
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Locação dos postes
Definido o traçado da rede, deve-se partir para a determinação da localização
dos postes. Para isto algumas regras básicas devem ser seguidas tais como:

As observações feitas no levantamento de campo, devidamente
marcadas em planta, devem ser respeitadas;

Utilizar vão básico igual a 35 m melhorando desta maneira os níveis de
iluminação pública. Para regiões rurais o vão básico poderá ser igual a
70 m, prevendo-se expansões futuras onde será locado um poste
intermediário der tal modo que o vão básico seja reduzido a 35 m;

Nas vias públicas onde existam curvas, evidentemente a distância entre
postes poderá ser menor, evitando-se que condutores atravessem
propriedades particulares;

Prever para que a poste não se localize em frente as portas, janelas,
sacadas , marquises, garagens, rebaixamentos de guias ou postos de
gasolina. Para isto, devem-se observar os afastamentos mínimos
impostos pelos manuais de padronização da concessionária local;

Os postes devem ser locados no lado onde houver menor arborização;
 Em ruas onde a grande maioria dos consumidores se localizam em um
certo lado, os postes devem ser colocados neste mesmo lado.
2.2.2 – CRUZETAS → Elemento onde são colocados os pinos para fixação dos
isoladores. Normalmente são de madeira, medindo de 2 a 2,4 m, podendo,
também, ser de concreto, pouco usadas, de ferro, usadas em casos especiais
tais como travessias de ferrovias, rodovias, etc. ou de fibra de vidro para
atmosfera agressiva, com alto índice de poluição. Proporcionam o
espaçamento entre os condutores da rede primária. Para sua fixação ao poste
utiliza-se parafuso de cabeça quadrada, porcas e arruelas, também,
quadradas. Para anular o balanço, usa-se mão francesa.
Figura 8 – Poste de rede de distribuição equipado com cruzetas
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2.2.3 – ISOLADORES → Os isoladores são elementos sólidos dotados de
propriedades mecânicas capazes de suportar os esforços produzidos pelos
condutores. Eletricamente, exercem a função de isolar os condutores,
submetidos a uma diferença de potencial em relação à terra (estrutura do
suporte) ou em relação a um outro condutor de fase. De maneira geral
classificam-se em duas categorias: apoio e de suspensão.
2.2.3.1 - Isoladores de apoio → São aqueles nos quais se apóiam os
condutores. No caso de redes de distribuição, os condutores são fixados aos
isoladores através de laços pré-formados, de forma a permitir um pequeno
deslocamento devido ao trabalho durante o ciclo de carga.
2.2.3.2 - Isolador roldana → É utilizado predominantemente nas redes de
distribuição urbana e rural secundária (220 ou 380 V). Podem ser encontrados
tanto em porcelana vitrificada, como em vidro recozido.
Figura 9 – Isolador tipo roldana para rede secundária (BT)
2.2.3.3 - Isolador de Pino → É utilizado geralmente em redes de distribuição
urbana e rural, primárias, até tensões de distribuição de 34,5 KV. Podem ser
fabricados em porcelana vitrificada ou vidro temperado.
Figura 10 – Isoladores para redes de distribuição
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2.2.3.4 - Isoladores de suspensão → São aqueles, quando fixados à
estrutura, permitem o livre deslocamento em relação à vertical, através da
rotação do seu dispositivo de fixação. A fabricação dos isoladores, ainda, está
restrita a utilização de três matérias básicas:
 Cerâmica (porcelana marrom vitrificada)
 Vidro (temperado ou recozido)
 Fibra (epóxi, fibra de vidro ou resinas)
2.2.3.5 - Isolador de disco → Ou isolador de suspensão, são utilizados em
redes de distribuição urbana e rural primária, em estruturas de ancoragem e
amarração. Podem ser construídos tanto em porcelana vitrificada, como em
vidro temperado.
Figura 11 – Isolador de disco para redes primárias de distribuição (MT)
Figura 12 – Isoladores diversos para redes primárias de distribuição (MT)
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2.2.3.6 - Isolador tipo castanha → É utilizado para separar mecanicamente o
circuito secundário (BT) ou ainda para isolar o cabo do estai. Normalmente é
fabricado em porcelana vitrificada. Além do tipo, o isolador deve ser definido
pele sua classe de isolação, por suas características mecânicas, geométricas e
ensaios padronizados.
Figura 13 – Isolador tipo castanha para rede secundária (BT) e estai
Figura 14 – Alça pre-formada utilizada na amarração dos condutores de redes
aéreas de distribuição
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2.4 - FERRAGENS DE ESTRUTURAS BÁSICAS (Rede Convencional)
Segue abaixo uma descrição de algumas ferragens utilizadas na rede aérea de
distribuição:
 Afastador de armação secundária → ferragem instalada no poste na
qual é fixada uma armação secundária, para aumentar a distância desta
ao poste.
 Armação secundária → ferragem de que se fixa num poste e, na qual,
são fixados condutores de uma rede de BT em condutores tipo roldana.
 Cinta → ferragem que se fixa em torno do poste para proporcionar um
apoio rígido para uma outra ferragem ou equipamento.
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 Mão francesa → ferragem de linha aérea que se impede a rotação de
uma cruzeta em torno de seu ponto de fixação num poste, segundo um
plano vertical.
 Pino de isolador → ferragem de linha aérea que se fixa numa
superfície, em geral a face superior de uma cruzeta, no qual é fixado um
isolador de pino.
 Sela para cruzeta → ferragem de linha aérea que se apóia uma cruzeta
num poste de concreto circular.
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 Suporte para transformador → ferragem utilizada para apoiar um
transformador de distribuição.
2.4 - FERRAGENS DE ESTRUTURAS BÁSICAS (Rede Compacta)
Braço Tipo “L” → ferragem, em formato “L”, presa ao poste, com a função de
sustentação do cabo mensageiro da rede compacta, em condição de tangência
ou com ângulos de deflexão de até 6º.
Braço Tipo “C” → ferragem, em formato “C”, presa ao poste, com a finalidade
de sustentação das fases em condições de ângulo e de final de linha,
derivações e conexão de equipamento à rede.
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Suporte “Z” → ferragem, em formato “Z”, com a função de fixação de chave fusível
e/ou de pára-raios ao braço tipo “C”.
Cantoneira Auxiliar para Braço Tipo “C” → ferragem utilizada para
encabeçamento das fases, na extremidade superior do braço tipo “C” ou para
instalação de chaves fusíveis ou de pára-raios.
Estribo para Braço Tipo “L” → ferragem complementar ao braço tipo “L” cuja função
é a sustentação do espaçador junto ao braço.
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2.5 – Condutores → O cabo de alumínio (CA) é um encordoado concêntrico de
condutores, composto de uma ou mais camadas helicoidais (coroas) de fios de
alumínio, usualmente de mesmo diâmetro. As camadas helicoidais sucessivas
são enroladas em sentidos opostos. A primeira camada (fio central) é
constituída por um único fio, a segunda camada contará com 6 fios e a cada
camada subsequente são adicionados 6 fios, de modo que se terá no total 7,
19, 37, 61 fios conforme o cabo disponha de 2, 3, 4 ou 5 camadas.
Para cabos de alumínio com alma de aço (CAA) a construção é similar exceto
pelo fato que nas camadas iniciais utilizam-se fios de aço e nas mais externas,
fios de alumínio.
Na figura 15, apresenta-se a seção reta de um cabo CA (a), com 19 fios de
alumínio, e de um CAA (b), com 7 fios de aço e 30 fios de alumínio. Os cabos
CAA são identificados, dentre outros elementos, pelo número de fios de
alumínio e de aço, assim, para o caso da figura 21 (b) teremos cabo CAA 30
Al/7 Aço, ou, mais simplesmente, cabo CAA 30/7.
Figura 15 – Cabos CA (a) e CAA (b)
Os cabos CAA são utilizados, mais correntemente, em linhas de transmissão
que apresentam os maiores vãos. Nas redes de distribuição em média tensão
urbanas, estando o vão limitado a cerca de 30 a 40 m, utilizam-se cabos CA.
Para as redes rurais podem-se utilizar os dois casos em função das
características da área onde a rede se desenvolve. Finalmente, nas redes de
baixa tensão utilizam-se cabos CA protegidos ou nus.
Figura 16 – Características mecânicas de linhas aéreas
Seções da série métrica → as normas brasileiras definem que a identificação
dos condutores, quanto à área da seção transversal, é feita pela sua seção
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nominal em mm2. Na Tabela 1 apresenta-se a série de seções nominais
normalizadas.
Seções nominais normalizadas (mm2)
0,5
0,75
1
1,5
2,5
4
6
10
16
25
35
50
70
95
120
150
185
240
300
400
500
630
800
1000
1200
1600
2000
Tabela 1 – Seções nominais em mm2
Seções definidas pela American Wire Gage (AWG) → mesmo não sendo
aceita pelas normas brasileiras merece detalhamento, pois que seu uso é
extremamente difundido em sistemas elétricos de potência.
Cada seção nominal é identificada por um código numérico seqüencial (bitola)
que se estende desde o código 36 (seção de menor diâmetro) até o código 1.
Conta ainda com os códigos adicionais 0 (1/0), 00 (2/0), 000 (3/0) e 0000 (4/0).
Para cabos maiores do que o 4/0 AWG substitui-se a série AWG pela área de
sua seção reta em MCM. Assim, define-se o “circular mil”, CM, que representa
a área de um condutor circular cujo diâmetro é um milésimo de polegada, isto
é:
ou
Sendo essa unidade muito pequena, define-se, seu múltiplo, o MCM, que
corresponde a 1000 CM, isto é, 1 MCM = 0,506707 mm2.
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Condutores padronizados para redes de distribuição → Os condutores
padronizados para uso nas redes primárias das concessionárias, em geral, são
os seguintes:
 Cabo de alumínio nú, sem alma de aço, nas bitolas 1/0 AWG, 3/0 AWG,
e 336.4 MCM;
 Cabo de alumínio nú, com alma de aço, nas bitolas 1/0 AWG, 3/0 AWG,
e 336.4 MCM;
 Cabo de alumínio, semi isolado através de capa de PVC, ou XLPE nas
bitolas 1/0 AWG 3/0 AWG e 336.4 MCM;
 Cabo pré-reunido de alumínio, isolado em XLPE ou EPR, formação
triplex com cabo mensageiro, na bitola 240 mm²;
 Cabo isolado, subterrâneo, de cobre, bitola 500 MCM (exclusivamente
para as saídas de ETDs).
 Cabo dotado de cobertura protetora extrudada (XLPE), nas bitolas 70
mm2 e 185 mm2;
 Cabo Mensageiro, cordoalha composta por fios de aço zincado, diâmetro
9,54 mm (3/8”), utilizado para sustentação da Rede Compacta;

Cabo de Alumínio Multiplexado, auto sustentado, neutro nú em alumínio
e fases em alumínio isolado, em XLPE 0,6/1 kV, nas bitolas 70 mm2 e
120 mm2.
Normalmente deverá ser utilizado o condutor nú de alumínio, sem alma de aço,
sendo os demais aplicados em situações especiais:

Cabo de alumínio nú → com alma de aço: o aço confere maior
capacidade de serem suportados os esforços mecânicos que solicitam o
condutor. Neste caso têm-se maior segurança contra o rompimento de
condutores tornando-os adequados para travessias de rios, rodovias,
ferrovias, etc. Ou sempre que for necessário uma tensão (mecânica)
sobre os postes acima do limite indicado para o cabo sem alma de aço;
 Cabo pré-reunido → deve ser utilizado nos casos em que haja
restrições ao uso de redes aéreas convencionais, tais como:
 Nas regiões arborizadas em que a continuidade de serviço seja
essencial. O cabo pré-reunido é um cabo isolado e portanto fornece
melhor proteção do que o semi isolado Entretanto, devido ao custo
relativamente elevado, nesta aplicação ele deve ser usado apenas em
casos excepcionais, quando seja comprovadamente necessário;
 Nas saídas de ETD ou em outras situações em que seja necessária a
passagem de mais do que um circuito na mesma posteação;
 Nos casos em que não seja possível garantir o afastamento mínimo
entre fase e massa como, por exemplo, nos locais onde não se
consegue o afastamento mínimo de sacadas ou marquises. A
formação triplex deste cabo dispensa, é claro, o espaçamento entre
fase e massa.
20
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 Por ser um cabo triplexado não deve se utilizado em trechos onde
exista, ou seja previsível, a necessidade de derivação do circuito.
 Cabo dotado de cobertura protetora extrudada (XLPE), nas bitolas
70 mm2 e 185 mm2 → Este padrão construtivo deve ser aplicado nas
seguintes ocasiões:
 Todas as redes de distribuição de empreendimentos particulares;
 Regiões densamente arborizadas;
 Regiões com altos índices de descargas atmosféricas, pois o cabo
mensageiro serve como elemento atenuante para as descargas
atmosféricas;
 Saída de ETD´s, viabilizando, de acordo com as necessidades, uma
alternativa técnico econômica às redes isoladas multiplexadas e
trechos de redes subterrâneas;
Para otimização do espaço disponível na estrutura física da rede aérea de
distribuição.
Seção
mm
Corrente (A)
2
AWG/MCM
Admissível
Operação
336.4
170,6
430
292
3/0
85,0
275
206
1/0
53,5
200
150
Tabela 2 – Carregamentos máximos admissíveis para condutores
2.6 – Acessórios
2.6.1 – Rede Compacta
Figura 17 - Afastador losangular
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Figura 18 - Afastador vertical
Figura 19 – Flying-Tap de Rede Compacta
22
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2.6.2 - Conectores
Com alta condutibilidade elétrica, O conector tipo cunha é fabricado em liga de
alumínio, para utilização nas conexões bimetálicas (Al/Cu) e de condutores
Al/Al (com ou sem alma de aço), sólidos ou multifilares. A aplicação é
realizada através de ferramenta apropriada, com a deflagração de
cartuchos de pólvora, projetados de acordo com o dimensionamento do
conector. Se houver necessidade, o conector poderá ser removido sem
danificar os condutores.
Com a utilização de um dos dois modelos de ferramentas disponíveis, para
cartucho plástico ou metálico, a aplicação do CADC é bastante simples, sendo
a ferramenta escolhida carregada com o cartucho correspondente e fixada no
conector.
Aplicação do conector tipo cunha
Com cartucho metálico
Para a opção do cartucho metálico, a ferramenta utilizada possui um gatilho
disparador, dispensando o uso do martelo.
Com cartucho plástico
Na aplicação do conector com o cartucho plástico, é utilizado um martelo para
acionamento do disparador da ferramenta.
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Derivações e Ligações de Equipamentos
Nas derivações, deverá ser utilizado conector tipo cunha alumínio com protetor
de conector, inclusive no conector com estribo para ligação de equipamentos,
onde deverá ser feita uma fenda no protetor de conector para instalação do
estribo.
Figura - Aplicação do protetor de conector tipo cunha derivação
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3 - EQUIPAMENTOS DE REDES AÉREAS
3.1 - Transformadores de Distribuição
Figura 21 – Transformador de distribuição trifásico
O transformador de distribuição (ou Estação Transformadora – E.T.) reduz a
tensão primária, ou média tensão, para a de distribuição secundária, ou baixa
tensão.
Contam com pára-raios para a proteção contra sobretensões, e elos fusíveis
para a proteção contra sobrecorrentes, instalados no primário.
De seu secundário deriva-se sem proteção alguma, a rede secundária. Nas
redes aéreas urbanas utilizam-se, transformadores trifásicos instalados
diretamente nos postes.
Em geral, suas potências nominais são fixadas na série padronizada, isto é:
 15 – 30 – 45 – 75 – 112,5 - 150 – 225 e 300 kVA.
No Brasil, a tensão de distribuição secundária está padronizada nos valores de
220/127 V e 380/220 V, havendo predomínio da primeira nos estados das
regiões sul e sudeste e da segunda no restante do país.
O esquema mais usual consiste na utilização de transformadores trifásicos,
com resfriamento a óleo, estando os enrolamentos do primário ligados em
triângulo e os do secundário em estrela, com centro estrela aterrado.
Utilizam-se ainda, em alguns sistemas, transformadores monofásicos e bancos
de transformadores monofásicos.
Na figura 22, ilustra-se uma montagem de estrutura de transformador trifásico
em rede convencional.
Nas redes subterrâneas, a E.T., usualmente utilizando transformador trifásico,
pode ser do tipo “pad mounted” (figura 23), quando o transformador é instalado
25
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abrigado em estrutura em alvenaria ao nível do solo, ou em cubículo
subterrâneo, “vault”, quando o transformador deve ser do tipo submersível.
Figura – 22 – Estação Transformadora Trifásica em poste de concreto
Figura – 23 – Transformador tipo “Pad Mounted”
26
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Componentes construtivos
Os transformadores são constituídos basicamente de uma parte ativa e de
acessórios complementares.
I - Parte ativa
Compreende as bobinas (enrolamentos do primário e do secundário) e o
núcleo ferromagnético. Para que haja um funcionamento eficaz, é necessário
que seus componentes sejam prensados e devidamente calçados, a fim de
suportarem as mais diferentes condições ambientais a que são submetidos.
Os enrolamentos são constituídos de fios de cobre, de seção retangular ou
circular, isolados com esmalte ou papel. Os enrolamentos de BT e AT (Figura
24) normalmente são concêntricos, onde a BT ocupa a parte interna e a AT a
parte externa, sendo estes fracionados em bobinas de menor número de
espiras, chamadas “panquecas”, por motivo de isolação, facilidade de
manutenção e retirada das derivações para conexão ao comutador.
(a)
(b)
Figura 24 – Enrolamentos de um transformador: (a) BT; (b) AT
Figura 25 – Disposição dos enrolamentos no núcleo do trafo.
O núcleo é constituído de lâminas de material ferromagnético, contendo em
sua composição o silício, que possui excelentes características de
magnetização e baixas perdas por histerese. O empilhamento das lâminas,
27
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isoladas entre si e do núcleo, é feito para minimizar a ação das correntes
parasitas provenientes da variação de fluxo ocorridos sobre o material, que é
condutor.
II - Acessórios complementares
 a) Tanque → Serve de invólucro da parte ativa e do líquido isolante.
Nele encontramos os suportes para fixação em postes, ganchos olhais
de suspensão, tampa de inspeção, conector de aterramento, fios de
passagem das buchas, placa de identificação, radiadores, dispositivos
de drenagem do líquido isolante, visor de nível do óleo, etc.
 b) Buchas → São dispositivos que permitem a passagem dos
condutores constituintes dos enrolamentos para o meio externo (redes
elétricas). São constituídos de corpo isolante (porcelana), condutor
passante (cobre ou latão), terminal (bronze ou latão) e vedações
(borracha e papelão).
 c) Radiadores → O calor gerado na parte ativa se propaga pelo óleo,
sendo dissipado na tampa e laterais do tanque (Figura 26). Em casos
especiais
(potência
elevada
e
ventilação
insuficiente)
os
transformadores são munidos de radiadores, que aumentam a área de
dissipação, ou adaptados com ventilação forçada.
 d) Comutador → É um dispositivo mecânico que permite variar o
número de espiras dos enrolamentos de alta tensão, como mostra a
Figura 27. Sua finalidade é corrigir o desnível de tensão existente nas
redes de distribuição, devido à queda de tensão ocorrida ao longo das
mesmas.
Figura 26 – Radiador
Figura 27 - Comutador
 e) Placa de identificação → Construída em alumínio ou aço inoxidável,
onde constam todas as informações construtivas resumidas e
normatizadas do aparelho, conforme exemplo da Figura 28.
28
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Entre as informações fornecidas pela placa encontram-se:











nome e dados do fabricante;
numeração da placa;
indicação das NBRs;
potência (kVA);
impedância equivalente (%);
tensões nominais (AT e BT);
tipo de óleo isolante;
diagramas de ligações;
diagrama fasorial;
massa total (kg);
volume total do líquido (l).
Figura 28 – Exemplo de placa de identificação de transformador.
29
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3.2 - Banco de Capacitores
Figura 29 – Banco de Capacitores de rede de distribuição
Introdução
Fluxo de reativos indesejável na rede pode ser detectado pelo fator de
potência. Um circuito pode, então, apresentar problemas por queda de tensão,
por fator de potência baixo, ou ambos.
As soluções em tais casos são buscadas na seguinte ordem:
a) Circuito com fator de potência baixo:
 aplicação de banco capacitores.
b) Circuitos com fator de potência baixo e queda de tensão fora dos limites
aceitáveis:
 aplicação de banco de capacitores;
 aplicação de reguladores de tensão, caso ainda necessário.
c) Circuitos com fator de potência acima do limite mínimo aceitável e queda de
tensão fora dos limites aceitáveis:
 aplicação de regulador de tensão;
 divisão de circuito.
Tipos de Bancos de Capacitores
De acordo com a forma de ligação e operação, os bancos podem ser
classificados como:
 Diretos ou fixos → são ligados diretamente no circuito primário através
de equipamento de proteção e manobra (chave fusível). São também
chamados de fixos porque funcionam permanentemente na rede.
 Automáticos → são acionados através de equipamento automático
acoplado à chave a óleo. O acionamento pode ser feito em horário préestabelecido (relé de tempo) ou numa determinada referência de tensão
(relé conjugado).
Esses bancos encontram-se instalados em circuitos primários 13,8 kV.
30
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Exemplo de Aplicação: processo de determinação das potências dos bancos
de capacitores a serem instalados e da sua localização preliminar no circuito
primário, cujos perfis de carga são mostrados para as condições de carga
mínima (Figura 30 – Perfil a) e carga máxima (Figura 31 – Perfil a’).
Figura 30 – Compensação reativa na condição de mínima carga (perfil a)
Figura 31 – Compensação reativa na condição de máxima carga (perfil a’)
31
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Inicialmente são locados os bancos do tipo direto, procurando-se compensar
todo perfil de carga relativa na condição mínima carga (Figura 30).
O total a ser compensado é 2.500 kVAr.
O perfil “a” mostra que existe carga reativa concentrada de 700 kVAr no final do
circuito. Instala-se então um banco direto de 600 kVAr no ponto A, obtendo-se
o perfil compensado “b”.
A seguir, como há um trecho do circuito com carga distribuída de maneira
aproximada uniforme, pode-se instalar um banco direto de 1.200 kVAr no ponto
B conforme mostrado na Figura 30, obtendo-se o perfil c.
Finalmente, instala-se outro banco direto de 600 kVAr no ponto C, resultando o
perfil d.
Conforme pode ser observado no perfil d, o efeito final resistivo foi conseguido.
O passo seguinte é a instalação dos bancos automáticos a partir do perfil de
carga reativa na condição de máxima carga. (Figura 31).
O perfil a’ refere-se à carga reativa sem os bancos diretos. Com a instalação
dos bancos diretos obteve-se o perfil b’. O critério atual da empresa é buscar o
fator de potência unitário também para a carga máxima. Por isso, neste
exemplo, o total a ser compensado por meio de bancos automáticos é 2460
kVAr.
A instalação de dois bancos automáticos de 1200 kVAr nos pontos D e E
permite a obtenção do perfil c’, com efeito final resistivo.
Os bancos de capacitores trazem os seguintes benefícios para a rede.
 Diminuição das perdas no alimentador
 Melhoria no fator de potência
 Aumento da disponibilidade de carga do sistema
 Elevação do nível de tensão
Os bancos automáticos provocam um benefício adicional que é a regulação de
tensão. Os automáticos com comando de tempo só podem ser usados em
circuitos com ciclo de carga bem definido. E os automáticos com comando de
tempo x tensão (relé conjugado) permitem faixas de regularização diferentes
nos períodos de carga leve e pesada.
32
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3.3 – Pára-raios
Figura – 30 – Pára-raios polimérico de rede de distribuição
Introdução
As linhas de transmissão e redes aéreas de distribuição urbanas e rurais são
extremamente vulneráveis às descargas atmosféricas que, em determinadas
condições podem provocar sobretensões elevadas no sistema (sobretensões
de origem externa), ocasionando a queima de equipamentos, tanto da
concessionária, quanto do consumidor de energia elétrica.
Para que se protejam os sistemas elétricos dos surtos de tensão, que também
podem ter origem durante manobras de chaves seccionadoras e disjuntores
(sobretensão de origem interna) são instalados os pára-raios que devem
reduzir essa sobretensão para valores compatíveis com a suportabilidade
desses sistemas.
Partes componentes dos pára-raios
Os pára-raios utilizam as propriedades de não-linearidade dos elementos de
que são fabricados para conduzir as correntes de descarga associadas às
tensões induzidas nas redes e em seguida interromper as correntes
subseqüentes, isto é, aquelas que se sucedem às correntes de descarga após
a sua condução à terra.
Atualmente temos 2 tipos de elementos de características não-lineares que
são: carboneto de silício (SiC) e óxido de zinco.
Pára-raios de carboneto de silício (SiC)
Utilizam como resistor não-linear o carboneto de silício (conduz alta corrente de
descarga com baixa tensão residual, mas oferece impedância à corrente
subseqüente do sistema) e tem em série com este um centelhador formado por
vários gaps (espaços vazios).
33
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Partes
A) Resistor não-linear → conseguida dos fabricantes de peça de
esmerilhamento (carborundo), centelhadores de liga de cobre, nitrogênio
sobre pressão (estanqueidade);
B) Corpo de porcelana → porcelana vitrificada de alta resistência
mecânica e dielétrica, quando submetido a uma descarga aumenta-se a
sua temperatura;
C) Centelhador série → um ou mais espaçadores entre eletrodos em série
com o resistor com a finalidade de assegurar uma rápida extinção de
corrente subseqüente fornecida pelo sistema;
D) Desligador automático → elemento resistivo em série com uma
cápsula explosiva protegida por um corpo de baquelite. É projetado para
não operar na descarga e sim desligar o pára-raio defeituoso através de
sua auto-explosão (indicador visual de defeito);
E) Protetor contra sobre-pressão → destinado a aliviar pressão interna
devido a falhas ocasionais e permite o escape dos gases antes que haja
o rompimento da porcelana e cause acidentes.
Figura 31 - detalhes construtivos dos pára-raios
F) Mola de compressão → fio de aço de alta resistência mecânica, tem a
função de reduzir a resistência de contato entre os blocos cerâmicos.
34
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Pára-raios de óxido de zinco (ZnO)
Figura 32 – Detalhes de montagem de pára-raios
Ao contrário do Carboneto de silício, não possuem centelhadores série.
Partes
A) Resistor não-linear → óxido de zinco possui excelentes caracterísiticas
de não-linearidade e não necessita de centelhadores;
Vantagens

Não existe corrente subseqüente;

Maior capacidade de absorção de energia;

Por não possuir centelhadores, a curva de atuação dos pára-raios à
óxido de zinco não apresentam transitórios;
B) Corpo de porcelana → porcelana vitrificada de alta resistência
mecânica e dielétrica, quando submetido a uma descarga aumenta-se a
sua temperatura;
C) Corpo polimérico → borracha de silicone (não possuem vazios
interiores como os de porcelana) sendo que o risco de liberação de
fragmentos no caso de uma explosão é muito menor;
D) Desligador automático → alguns não possuem desligador
(identificação à olho nu praticamente impossível), para evitar esse
transtorno os mais modernos são dotados de indicador de falta;
35
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Figura 33 – Pára-raios de corpo polimérico
36
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3.4 - Reguladores de Tensão
Figura 32 – Reguladores de Tensão de rede de distribuição
O regulador de tensão é um equipamento destinado a manter um determinado
nível de tensão em um sistema elétrico, quando submetido a uma variação de
tensão fora dos limites especificados. É um autotransformador dotado de certo
número de derivações no enrolamento série.
As faixas de tensão adequadas, precárias e críticas no ponto de entrega devem
atender à Resolução 505 da ANEEL, conforme Tabela abaixo. Para a
execução do projeto, deve ser observada a faixa adequada.
Tabela 3 – Faixa de tensões admissíveis para consumidores atendidos em M.T.
37
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Tabela 4 – Faixa de tensões admissíveis para consumidores atendidos em B.T.
Tabela 5 – Faixa de tensões admissíveis para consumidores atendidos em B.T.
38
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No mercado há dois tipos de equipamentos destinados à correção de tensão
nas redes de distribuição, ou seja:
 Regulador de tensão autobooster;
 Regulador de tensão de 32 degraus.
Figura 33 – Detalhe do Regulador de Tensão
39
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4 - DISPOSITIVOS DE PROTEÇÃO E MANOBRA
4.1 - Religadores automáticos
Figura 34 – Religador Automático (Cooper)
Dispositivo autocontrolado automático que interrompe e religa um circuito de
corrente alternada com uma sequência pré-determinada de abertura e
fechamento seguido por uma reinicialização, permanecendo fechado ou
bloqueado de acordo com as suas instruções operativas.
Na ocorrência de faltas os religadores são sensibilizados por sobrecorrentes
iniciando o ciclo de operação. Caso a sobrecorrente persista a sequência de
abertura e fechamento dos contatos é repetida até três vezes consecutivas e,
após a quarta abertura, os contatos ficam abertos e bloqueados, isolando a
parte defeituosa do sistema. Caso o defeito desapareça após o primeiro,
segundo ou terceiro intervalo de religamento, e decorrido o tempo de
reinicialização, o mecanismo rearma-se automaticamente tornando o religador
apto a realizar novamente a sequência completa de operações ajustadas no
religador.
4.2 - Chave fusível indicadora unipolar
Introdução
Chave fusível é um equipamento destinado à proteção de sobrecorrentes do
circuito primário, utilizada em redes aéreas de distribuição urbana e rural e em
pequenas subestações de consumidor e concessionárias. É dotada de um
elemento fusível que responde pelas características básicas de sua operação.
São também denominadas corta-circuitos e são fabricadas em diversos
modelos para diferentes níveis de tensão e corrente.
40
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Figura 35 - Chave fusível de isolador de corpo único
A figura abaixo mostra um tipo de chave fusível de construção especial.
Denominada chave fusível religadora, é destinada à proteção de redes
aéreas de distribuição contra curtos-circuitos transitórios.
Principalmente indicadas para aplicação nas derivações importantes do tronco.
A troca de um simples elo fusível em locais de difícil acesso, devido às grandes
distâncias ou estradas intransitáveis ou ainda de equipes de manutenção não
disponíveis no momento necessário, faz elevar o tempo de interrupção e
conseqüentemente o custo da mesma. A chave reduz o tempo de retorno do
fornecimento de energia elétrica. É composta de três chaves fusíveis tipo C na
qual a corrente do sistema flui apenas pela primeira chave do conjunto. No
caso de um curto-circuito, o fusível da primeira chave funde-se, ocasionando a
queda do porta fusível que aciona o mecanismo de transferência da corrente
para a chave central. Permanecendo o defeito, o processo se repete,
transferindo o fluxo da corrente para a terceira chave.
.
41
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Figura 36 - Chave fusível religadora de abertura monopolar
As chaves fusíveis unipolares são normalmente operadas através de varas de
manobra. As partes internas da vara de manobra são preenchidas com
poliuretano expandido, para aumentar a estabilidade e impedir o acúmulo de
umidade. São constituídas de seções com encaixe preciso e travamento
através pinos elásticos, com cabeçote móvel.
Figura 37 - Vara de manobra de fibra de vidro
Gancho da ferramenta de abertura em carga (load buster)
As chaves fusíveis não devem ser operadas em carga, devido à inexistência de
um sistema de extinção de arco. No entanto, com a utilização da ferramenta de
abertura em carga (load buster) pode-se operar a chave fusível.
42
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Figura 38 – Ferramenta de abertura em carga na posição fechada
43
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Figura 39 - Ferramenta de abertura em carga na posição de operação
Figura 40 - Expulsão dos gases do interior do cartucho
Figura 41 – Porta fusível
44
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Figura 42 - Chave fusível de base tipo C
4.3 - Elo fusível
É um elemento metálico no qual é inserida uma parte sensível à correntes
elétricas elevadas, fundindo-se e rompendo-se num intervalo de tempo
inversamente proporcional à grandeza da referida corrente. O elo fusível é
utilizado no interior do cartucho ou porta fusível, preso nas suas próprias
extremidades.
Elo fusível de botão → são aqueles que possuem na extremidade superior um
botão metálico que deve ser preso na parte superior do porta fusível, mostrado
na figura a seguir, para elos de corrente entre 1 a 50 A.
45
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Figura 43 – Tipos de elos fusíveis: botão e argola
Elemento fusível → é constituído de uma liga de estanho e representa a parte
fundamental do elo fusível.
Tubinho → é constituído de material isolante e se destina à proteção do
elemento fusível.
Rabicho → é constituído de um condutor estanhado composto de vários fios
de pequeno diâmetro, devendo ser altamente flexível para não interferir no
funcionamento da chave fusível.
Características elétricas
Os elos fusíveis são caracterizados pelas curvas de atuação tempo x corrente
que permitem classificá-los em vários tipos:
Elo fusível do tipo H → utilizado na proteção primária do transformador de
distribuição e fabricados para correntes de até 5 A. São considerados elos
fusíveis de alto surto, isto é, apresentam um tempo de atuação lento para
altas correntes.
Elo fusível do tipo K
É largamente utilizado na proteção de redes aéreas de distribuição urbanas e
rurais. Estes elos são considerados fusíveis de atuação rápida e têm família
de curva x corrente apresentada na figura.
46
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Figura 44 – Curva tempo x corrente dos elos fusíveis tipo H
Para que se escolha adequadamente o elo fusível destinado à proteção de um
determinado transformador, basta consultar a Tabela 1.
Elo fusível do tipo H → utilizado na proteção primária do transformador de
distribuição e fabricados para correntes de até 5 A. São considerados elos
fusíveis de atuação lenta e sua principal finalidade é proteger ramais primários
de distribuição.
Para que possa utilizar com boa técnica os elos fusíveis nas redes de
distribuição aéreas, deve-se proceder a coordenação de vários elementos
instalados ao longo do alimentador.
Figura 45 – Posições dos elos fusíveis protegidos e protetores
47
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Potência do transformador (kVA)
13,8 kV
15
1H
30
2H
45
3H
75
5H
112,5
6K
150
8K
225
10 K
300
15 K
Elo Fusível protetor (tipo K)
Tabela 3 – Escolha dos elos fusíveis K e H
6
8
10
12
15
20
25
30
40
50
65
80
100
140
12 15 20
350 510 650
210 440 650
300 540
320
Elo Fusível Protegido (tipo K)
25
30
40
50
65
840 1060 1340 1700 2200
840 1060 1340 1700 2200
840 1060 1340 1700 2200
710 1050 1340 1700 2200
430 870 1340 1700 2200
500 1100 1700 2200
660 1350 2200
850 1700
1100
80
2800
2800
2800
2800
2800
2800
2800
2800
2200
1450
100
3900
3900
3900
3900
3900
3900
3900
3900
3900
3500
2400
140
5800
5800
5800
5800
5800
5800
5800
5800
5800
5800
5800
4500
2000
200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9200
9100
4000
Tabela 4 – Coordenação entre elos fusíveis K
48
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5 - PROJETOS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO AÉREA URBANAS
5.1 - Roteiro para elaboração de projetos
5.1.1 – Obtenção dos dados preliminares → Consiste na obtenção dos
dados necessários à elaboração do projeto, tais como:
a) Objetivo do projeto a ser elaborado → Consiste em determinar o tipo
de projeto a ser elaborado e sua finalidade (expansão, reforma ou
reforço).
b) Obtenção da planta da área, com arruamento, etc. → devem ser
obtidas as características do circuito, arruamento, edificações, além de
áreas ambientais da área a ser atendida.
No caso de atendimento a novas áreas, por exemplo, um novo
loteamento, deve ser obtida uma planta georeferenciada, em escala
adequada (normalmente 1:1000), junto ao responsável pelo
empreendimento.
c) Estudo básico da área → Para novas áreas devem ser feito um
estudo básico considerando as condições do local, o grau e tipo de
urbanização, tipo de arborização, dimensões dos lotes e características
da área a ser atendida.
d) Planos e projetos previamente existentes para a área → Devem ser
levantados prováveis projetos anteriormente elaborados para a área
abrangida, ainda não construídos ou em construção, e que possam ser
considerados no projeto em elaboração.
5.1.2 – Levantamento da carga e determinação de demandas → Consiste
no levantamento da carga a ser atendida e na determinação da demanda total.
5.1.3 - Locação dos postes → Consiste na locação física dos postes,
observando-se os requisitos de espaçamento, de segurança, de iluminação
pública desejável, etc.
5.1.4 - Dimensionamento elétrico → Refere-se à definição da configuração do
circuito, carregamento e seção transversal dos condutores da rede primária e
secundária, localização e dimensionamento de transformadores e proteção
contra sobretensão.
5.1.5 - Dimensionamento mecânico → Refere-se ao dimensionamento de
postes e tipos de estruturas.
5.1.6 - Relação de material e orçamento → Relação dos materiais
necessários à construção da rede e elaboração do orçamento correspondente.
5.1.7 - Apresentação do projeto → Consiste do conjunto de desenhos,
cálculos, formulários, etc., que compõem o projeto.
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5.2 - TIPOS DE PROJETOS
Os projetos de Redes de Distribuição Aéreas Urbanas devem ser dos
seguintes tipos:
1) CONEXÃO (atendimento ao mercado)
São projetos para atendimento a novos consumidores:

Extensão de redes: envolve o prolongamento da rede existente;
 Modificação: não envolve extensão, mas exige mudanças na rede.
2) REFORMA (melhoria)
São considerados projetos de reforma os que envolvem obras relacionadas a:

Aspectos de segurança (ex: afastamento de redes);
 Melhoria dos indicadores de desempenho DEC/FEC:
 Flexibilidade operativa (ex: interligação de alimentadores e by-pass
de localidades);
 Redução de interrupções (ex: substituição de rede nua para
protegida em local com algum tipo de interferência na rede como,
por exemplo, arborização);

Balanceamento de fases;

Melhoria do nível de tensão;

Adequação do nível de carregamento dos transformadores.
3) AMPLIAÇÃO
São considerados de ampliação os projetos ligados a obras de:
 Alterações vinculadas à alta tensão ou subestações (ex.:novas
subestações e/ou aumento do número de alimentadores);
4) MANUTENÇÃO

Recuperação física da rede (ex: substituição de cabo recozido);

Poda de árvores;

Substituição de materiais com defeito (ex: isolador quebrado, cruzeta
podre, equipamento com “ponto quente”, etc);

Substituição de condutores (ex: subst. de cabo de cobre x alumínio);
50
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5.3 - TIPOS DE REDES E CRITÉRIOS DE APLICAÇÃO
1) Tipos de redes
São os seguintes os tipos de redes em uso nas concessionárias:
1.1) Redes primárias:
 Redes de Distribuição Protegidas (compactas);
A concepção da Rede Compacta é uma solução tecnológica que possibilita
melhorar o nível de qualidade da energia distribuída, aumentando a
confiabilidade do sistema;
A sustentação da rede compacta é através do cabo mensageiro, fixado aos
postes por meio de braços metálicos e espaçadores losangulares
poliméricos instalados em intervalos ao longo do vão;
Os espaçadores, por sua vez, exercem a função de compactação e separação
elétrica dos cabos cobertos, que ficam dispostos em formato triangular.
Desta forma todo o esforço mecânico aplicado sobre as estruturas provém do
cabo mensageiro, considerando que devido à pequena distância entre os
espaçadores, os cabos cobertos requerem trações de montagem reduzidas se
comparadas às do cabo mensageiro.
Poderão ser instalados dois ou mais circuitos em rede protegida compacta
numa mesma posteação, de acordo com as necessidades de espaço físico de
cada local;
Outros exemplos de locais para instalação da rede de distribuição aérea
protegida compacta são:
 Todas as redes de distribuição de empreendimentos particulares;
 Regiões densamente arborizadas;
 Regiões com altos índices de descargas atmosféricas, pois o cabo
mensageiro serve como elemento atenuante para as descargas
atmosféricas;
 Saída de ETD´s, viabilizando, de acordo com as necessidades, uma
alternativa técnico econômica às redes isoladas multiplexadas, trechos
51
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
de redes subterrâneas e otimização do espaço disponível na estrutura
física da rede.
5.4 - ESTRUTURAS
CE1 → instalação em vãos retos
CE1A → instalação a cada 250 m (aprox. 7 vãos) e em vãos com α ≤ 6º.
CE2 → instalação em vãos com α ≤ 30º.
52
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CE3 → finais de linha.
CE4 → instalação para redução de tensão mecânica ou mudança de bitola com
α ≤ 60º.
 Redes de Distribuição Multiplexada de Média Tensão (préreunido);
As redes de distribuição aérea com cabos multiplexados devem ser instaladas
como alternativa econômica à utilização de cabos subterrâneos nos seguintes
casos:
 Saídas de subestações, a fim de evitar congestionamento de
estruturas com circuitos aéreos convencionais;

Travessias sob viadutos e linhas de transmissão;

Travessias sobre rios, através de pontes, como alternativa
técnica em relação ao circuito aéreo convencional em
estruturas especiais.
53
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
É permitida a colocação de no máximo 4 circuitos multiplexados em cada
poste, obedecendo a distância de 30 cm entre circuitos.
ESTRUTURAS PARA CABOS PRÉ-REUNIDOS
PMS (suporte simples)
PMSD (suporte duplo) → 10o < α ≤ 30o
54
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PMA → 45o < α ≤ 90o
PMF (fim de linha)
55
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 Redes de Distribuição Aéreas Convencionais.
Redes secundárias:

Redes Convencionais de Baixa Tensão → Rede secundária com
cabos de alumínio nus em disposição vertical, equipamentos, iluminação
pública (IP), ramal de ligação e medição.
 Redes Isoladas de Baixa Tensão → Rede secundária com cabos
isolados multiplexados, equipamentos, iluminação pública (IP), ramal de
ligação e medição.
Locação de postes → A locação dos postes ao longo das ruas e avenidas
deve ser iniciada pelos pontos forçados (por ex: futuras derivações, esquinas,
etc.), levando-se em conta os seguintes aspectos:
a) Evitar desmate de árvores e demais formas de vegetação, em áreas de
preservação;
b) Procurar locar, sempre que possível, na divisa dos lotes;
c) Quando o eixo da rua estiver no sentido Norte-Sul, locar a rede no lado
Oeste;
d) Quando o eixo da rua estiver no sentido Leste-Oeste, locar a rede no lado
Norte;
56
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Figura 46 - Posicionamento da Rede em Áreas Novas
e) Cruzamentos aéreos → existindo desnível acentuado no terreno em
cruzamento de ruas/avenidas, os postes devem ser locados,
preferencialmente, nas esquinas. Não sendo possível, a distância máxima
entre o eixo do poste e o ponto de cruzamento da rede não deve ser
superior a 15 m. Deve ser avaliado, pelo projetista, o nivelamento do
ponto de conexão. O ponto de cruzamento deve estar eqüidistante em
relação aos postes. Ver Figura 46.
 Cruzamento de redes aéreas convencionais de média tensão → os
postes de um mesmo alinhamento devem ter a mesma altura. No
entanto, a distância entre as redes no ponto de cruzamento deve estar
entre 0,80m e 1,2m, para 15 kV. Postes de alinhamentos diferentes
devem ter alturas diferentes. Ver Figura 47.
Figura 47 – Cruzamento Aéreo – Rede Convencional
57
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
Cruzamento de redes de distribuição protegidas → Os postes do
cruzamento devem ter a mesma altura. Excepcionalmente, as alturas
dos postes de um mesmo alinhamento podem ser diferentes, desde que
seja assegurado o nivelamento no ponto de conexão.
Exemplos:
H1 e H4 = 10 m e H2 e H3 = 12 m.
Figura 48 – Cruzamento Aéreo – Rede Protegida
2) Disposição → A posteação pode ser unilateral, bilateral alternada ou
bilateral frente a frente.
A disposição escolhida deve permitir atender os consumidores dentro das
exigências previstas nas normas das concessionárias, e os requisitos de
iluminação pública.
3) Vão → O vão médio deve ser de 35 m para redes convencionais e
protegidas. Para redes primárias isoladas o vão máximo deve ser de 40 m;
58
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6 - DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO DOS CONDUTORES DE B. T.
6.1 - Introdução
Este cálculo permite dimensionar as bitolas (seções) 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).
Tipos de consumidores
Faixa de consumo mensal em kWh
(em função do consumo)
Baixo (P)
De 0 a 75
Médio (M)
De 76 a 150
Alto (G)
De 151 a 300
Altíssimo (GA)
Acima de 300
Tabela 1 – Demanda de consumidores
Para esta tabela considerar 100% para a demanda residencial noturna e 50%
para a demanda residencial diurna.
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
Tabela 2 – Demanda de consumidores residenciais.
59
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Para a demanda noturna acrescentar a demanda da iluminação pública contida
na tabela 3.
Tipo de lâmpada
Demanda (kVA)
VM – 80 (vapor de mercúrio 80 W)
0,10
VM – 125 (vapor de mercúrio 125 W)
0,15
VM – 250 (vapor de mercúrio 250 W)
0,29
VM – 400 (vapor de mercúrio 400 W)
0,46
VSO – 70 (vapor de sódio ovóide 70 W)
0,10
VSO – 150 (vapor de sódio ovóide 150 W)
0,19
VSO – 250 (vapor de sódio ovóide 250 W)
0,31
VSA – 400 (vapor de sódio tubular 400 W)
0,48
Tabela 3 – Demanda de iluminação pública.
Sistema 220/127 V
Rede
(mm2)
FP = 0,92
FP = 1,00
3P12 (70)
0,0635
0,067
3P70 (70)
0,1156
0,1174
3P50 (50)
0,1503
0,1537
2 (CA)
0,2051
-
3A10(10)
0,1412
0,1249
3A30(10)
0,0918
0,0720
3A33(30)
0,0582
0,0361
2/0 (CA)
0,1183
-
4/0 (CA)
0,0851
-
Tabela 4 – Coeficiente de queda de tensão (% / kVA x hm) condutores de
alumínio isolados multiplexados e nús.
60
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Cabo XLPE
Coeficiente de queda de tensão
(%/kVA x hm)
3 x 10 mm2
0,313
3 x 16 mm
2
0,200
3 x 25 mm
2
0,130
3 x 35 mm
2
0,096
2 x 10 mm
2
0,323
2 x 16 mm2
0,210
2 x 25 mm2
0,139
2 x 35 mm2
0,105
Tabela 5 – Coeficiente de queda de tensão (% / kVA x hm) condutores de cobre
isolados multiplexados.
Cálculos:
1) Num circuito secundário, determinar o valor da sua demanda noturna,
diurna e total de acordo com os valores abaixo fornecidos:
14 consumidores tipo M;
9 consumidores tipo P;
8 consumidores tipo G;
2 consumidores tipo GA;
19 luminárias de vapor de mercúrio de 125 W.
Consumidor tipo M: Demanda diurna = 14 x 0,27 = 3,78 kW
Demanda noturna = 14 x 0,54 = 7,56 kW
Consumidor tipo P: Demanda diurna = 9 x 0,165 = 1,485 kW
Demanda noturna = 9 x 0,33 = 2,97 kW
Consumidor tipo G: Demanda diurna = 8 x 0,64 = 5,12 kW
Demanda noturna = 8 x 1,28 = 10,24 kW
Consumidor tipo GA: Demanda diurna = 2 x 2,31 = 4,62 kW
Demanda noturna = 2 x 4,62 = 9,24 kW
Iluminação Pública: 19 lum. de 125 W: Demanda noturna = 19 x 0,15 = 2,85 kW
Demanda diurna total = 15,005 kVA
Demanda noturna total = 32,86 kVA
Demanda total do circuito = 32,86 kVA (considera-se a maior demanda)
61
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6.2 - Níveis de tensão
A tensão nominal da rede secundária alimentada por transformadores trifásicos
é de 220/127V. A rede alimentada por transformadores monofásicos tem
tensão secundária de 240/120V.
Admite-se 5% como a máxima queda de tensão na rede secundária (entre a
bucha de BT do transformador e a última estrutura da rede de BT), em
condições normais de operação.
Este valor máximo é fixado para verificação da possibilidade de ligação de
novos consumidores sem necessidade de modificação de rede, dentro do
horizonte de planejamento considerado (cinco anos).
As faixas de tensão adequadas, precárias e críticas no ponto de entrega devem
atender à Resolução 505 da ANEEL, conforme Tabela abaixo.
Para a execução do projeto, deve ser observada a faixa adequada.
Classificação da Tensão de Atendimento (TA)
Adequada
Precária
Crítica
Faixa de variação da Tensão de Leitura (TL)
em relação à Tensão Contratada (TC)
0,93 TC ≤ TL ≤ 1,05 TC
0,90 TC ≤ TL ≤ 0,93 TC
TL < 0,90 TC ou TL > 1,05 TC
Tabela 3 – Pontos de entrega ou conexão em 1 kV < VN < 69 kV
Tabela 4 – Faixa de tensões admissíveis para consumidores atendidos em B.T.
62
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6.3 - CÁLCULO DE QUEDA DE TENSÃO
Para calcular a queda de tensão, adota-se a seguinte sequência:
a) Definir o posicionamento dos postes na planta em função da largura da
rua ou avenida;
b) Desenhar os postes na planta observando a distância dos cruzamentos
aéreos e dos vãos dos postes;
c) Endereçar as cargas dos consumidores nos postes (ver item 12),
observando o limite máximo de ramais de ligação por poste, e a
distância máxima permitida do ramal de ligação do consumidor;
d) Somar as cargas endereçadas em cada poste, noturna e diurna
separadamente (ver item 6), não esquecendo de somar a demanda
noturna da luminária de cada poste. Depois, somar as cargas noturnas e
diurnas de vários postes determinando, pela maior demanda, a potência
do transformador que atenderá este circuito;
e) Posicionar o transformador, sempre que possível, no centro das cargas
do circuito. Desenhar os cabos de BT e determinar as suas bitolas em
função da potência do transformador;
f) Antes de fazer o cálculo de queda de tensão do circuito para confirmar
ou não as bitolas estimadas no item anterior, faz-se necessário
desenhar o esquema unifilar do circuito, representando cada poste por
meio de um ponto e colocando em cada um as demandas noturnas (N) e
diurnas (D) endereçadas neste poste. Depois, colocar letras nos pontos
principais do circuito: transformador (início do cálculo), cruzamentos
aéreos, mudança de bitolas e finais de circuitos. Deve-se representar a
distância dos vãos, e os postes dos cruzamentos aéreos deverão estar
mais próximos entre si no esquema unifilar.
63
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Para concluir, faz-se o cálculo de queda de tensão baseado no diagrama
unifilar do circuito:
Figura – Planilha de cálculo de queda de tensão.
Legenda explicativa da planilha de cálculo de queda de tensão.
Ítem 1 → Designação: corresponde ao início e ao fim do trecho do qual será
calculada a queda de tensão.
 exemplo T-A
Ítem 2 → hm: corresponde ao comprimento do trecho designado, em
hectômetro (m/100).
 exemplo 0,35 hm
64
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Ítem 3 → Distribuida (D): corresponde à carga existente entre os extremos do
trecho designado.
 exemplo 0 kVA
Ítem 4 → Concentrada (C): corresponde à carga existente fora do trecho
designado, incluindo o ponto.
 exemplo 25 kVA
Ítem 5 → Total: corresponde ao valor total da carga no trecho designado. É
determinado pela fórmula: (D/2) + C.
 exemplo (0/2) + 25 = 25 kVA
Ítem 6 → Condutores: corresponde à bitola dos condutores que farão a
alimentação do trecho designado.
 exemplo 3 x 20 (20)
Ítem 7 → kVA x hm: corresponde à multiplicação do valor da carga total
(definido no item 5) com o valor do hm (definido no item 2).
 exemplo 25 x 0,35 = 8,75 kVA x hm
Ítem 8 → Queda unitária: coeficiente determinado em função da bitola do cabo
e do fator de potência do circuito. Os coeficientes de queda de tensão unitária
encontram-se nas tabelas de coeficiente de queda de tensão no início deste
capítulo.
 exemplo 0,1183 (coeficiente unitário para bitola 2/0 do trecho T-A)
Ítem 9 → Queda parcial: corresponde à multiplicação do valor do kVA x hm
(definido no item 7) com o valor da queda de tensão unitária (item 8).
 Ex. 8,75 x 0,1183 = 1,035% (é o valor da queda parcial no ponto A)
Ítem 10 → Total: corresponde à soma das quedas de tensão nos trechos
designados. No exemplo, a queda de tensão total é igual à parcial (1,035%
para o trecho T-A), pois este foi o primeiro trecho calculado, sendo necessário
continuar o cálculo para determinar as quedas de tensão nos outros trechos (AC, A-B e A-D), e determinar as quedas de tensão do transformador até os fins
de circuito. Se fosse o trecho A-B, o valor da queda de tensão parcial no ponto
B somaria com a queda de tensão total no ponto A para se ter a queda a queda
de tensão total do ponto B. Agora, se a queda de tensão total no final do
circuito for maior que 5% ou de um valor predefinido, troca-se a bitola do trecho
para uma imediatamente superior, refazendo novamente o cálculo. Por
exemplo, se no ponto H ocorre uma queda de tensão total maior que 5%, trocase a rede secundária de 3x 20(20), para 3 x 40(40) e refaz-se os cálculos dos
trechos E-H e E-G para verificar se ficaram menores ou iguais a 5%. Há casos
em que é necessária a troca da posição do transformador para um poste mais
próximo do ponto onde ocorreu a queda de tensão.
Ítem 11 → Carga diurna: corresponde à soma de todas as demandas diurnas
dos consumidores (ver item 16).
 32,5 kVA
65
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Item 12 → Iluminação Pública: corresponde à soma de todas as demandas
das lâmpadas de cada poste (ver tabela 3 no item demandas dos circuitos de
baixa tensão).
 Exemplo 0,10 x 8 = 0,8 kVA.
Item 13 → Carga Noturna: corresponde à soma de todas as demandas
noturnas dos consumidores (ver item 16).
 Exemplo 40 kVA.
Item 14 → Aproveitamento diurno: é quanto do transformador está sendo
solicitado no período diurno.
 Exemplo 72,2 %.
Item 15 → Aproveitamento noturno: é quanto do transformador está sendo
solicitado no período noturno (somatório das cargas noturnas com a iluminação
pública).
 Exemplo 90,66 %.
Item 16 → Desenho do esquema unifilar do circuito.
Legenda:
(D) = Demanda diurna em kVA;
(N) = Demanda noturna em kVA.
66
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Calcule a queda de tensão do circuito secundário representado abaixo em que
o local foi considerado como demandas residenciais os valores:
 G = 1,38 kVA;
 M = 0,62 kVA (ver tabela 2);
Demandas das lâmpadas:
 VMC-125W = 0,15 kVA (ver tabela 3).
A queda de tensão máxima considerada é de 5%.
67
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No esquema unifilar deve-se representar os postes números (9 e 2) e (12 e 5)
o mais próximos entre si, pois representam dois postes que estão a 5 metros
da esquina. Exemplo: (9 e 2)
Representação do circuito secundário de um transformador com a indicação
das demandas dos consumidores.
68
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Alerta:
Para melhor identificação do circuito secundário da página com o esquema
unifilar desta planilha, a letra “B” mostra o poste no 7, e a letra “F” o poste no 13.
69
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Quando colocamos o asterisco ao final de uma queda de tensão total
queremos dizer que se trata de um final de rede secundária, em que é
mostrado se ela ficou ou não abaixo de 5% (máximo admitido).
Faça o cálculo de queda de tensão do circuito abaixo, determinando antes a
potência do transformador e as bitolas da rede secundária.
70
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Alerta:
Se em algum ponto a queda de tensão for maior que 5% (queda máxima
utilizada nos exercícios do livro), troca-se a bitola por uma imediatamente
superior, tendo como limite a bitola do tronco do transformador.
Primeiramente some as demandas e determine a potência nominal do
transformador. Depois, indique as bitolas do tronco e dos ramais secundários
(ver tabela da página 54). Como não foi definido se é carga noturna ou diurna,
utilizar todas as linhas disponíveis na planilha.
6.4 - CÁLCULOS DE ESFORÇOS MECÂNICOS NOS POSTES
Para dimensionamento correto de um poste é necessário conhecer a sua
resistência nominal, sua altura e determinar os esforços externos que atuam
nele, como o esforço de flexão que é devido ao tracionamento dos cabos. Este
esforço atua nos suportes (isoladores) e nas amarrações fixadas no poste,
podendo incliná-lo ou flambá-lo.
Um poste mal-dimensionado poderá sofrer inclinação (fora do prumo) por
ultrapassar o limite de resistência do engastamento, mas se o engastamento
suportar esse esforço, o poste poderá flambar (entortar) por ter excedido o seu
limite de resistência nominal.
Quando o poste possui flexão e inclinação (poste flambado e fora do prumo)
tem ambos os limites excedidos, ou seja, o do poste e do seu engastamento.
Para se evitar esses inconvenientes é necessário calcular os esforços
mecânicos que atuam no poste para poder determiná-lo corretamente. Para
esse cálculo será necessário conhecer a altura do poste a ser aplicado em
função da rede de distribuição aérea (RDA), o tipo, a bitola e o número de
condutores usados nessa rede, além da profundidade do engastamento. O
poste seção circular como é simétrico tem sua resistência nominal igual em
toda a sua periferia. Portanto, trabalharemos com o poste seção duplo T por ter
duas faces (lisa e cavada) que requer algumas técnicas quanto ao seu
posicionamento.
Poste de concreto seção duplo T
Para este tipo de poste, o fabricante garante a 15 cm do topo (início da furação
para fixação das estruturas primárias) conforme a posição da sua montagem
(face lisa ou cavada), quanto da sua resistência nominal ele suporta, conforme
descrito abaixo:
 Face cavada: o poste suporta um esforço mecânico não superior à
metade da sua resistência nominal.
Exemplo: o poste B/300 kgf/10,5 m suporta, a 15 cm do topo na face
cavada, 150 kgf.
 Face lisa: o poste suporta um esforço mecânico até 40% maior que a
sua resistência nominal.
71
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
 Exemplo: o poste B/300 kgf/10,5 m suporta, a 15 cm do topo na face
lisa, 420 kgf.
Rn = Resistência nominal.
Para iniciar o cálculo de esforços mecânicos nos postes precisaremos, antes,
conhecer o que sejam e como atuam numa estrutura instalada no poste. Para
isso, lembrar o que foi mencionado no início deste livro sobre o posteamento e
as estruturas da rede primária e secundária, pois ficará mais fácil a
compreensão sobre a atuação dos cabos na estrutura fixada ao poste.
Duas situações que devemos entender quanto aos esforços mecânicos na
estrutura do poste:
1) Momento no poste: é a força de tração (tensionamento) que os cabos
exercem no poste multiplicada pela distância do braço (primário ou
secundário). A Física diz que momento é a força aplicada pela sua
distância do ponto de fixação. Fórmula: M = F x d;
2) Tração dos cabos: o tensionamento dado em cada cabo depende de sua
bitola, conforme as tabelas 1 e 2 deste item. No momento da instalação
dos cabos na rede de distribuição aérea exige-se que a empreiteira
possua um equipamento chamado dinamômetro, para que o valor
unitário de tensionamento de cada cabo possa ser respeitado.
Tabela 1 – Tensionamento unitário dos cabos de alumínio
Tabela 2 – Resistência unitária dos cabos de aço.
72
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Para iniciar os cálculos devemos lembrar que “momento é a força aplicada no
poste (tracionamento dos cabos), multiplicada pela distância do solo ao ponto
de sua fixação”. O ponto de fixação do poste depende do seu engastamento,
como já vimos anteriormente, e a partir dessa diferença é que determinamos o
braço primário, já que o braço secundário é fixado em 7,0 metros.
No desenho a seguir, vemos que o braço do primário é de 8,70 metros
descontados o engastamento (1,65 m) e os 15 cm do topo (onde se encontra o
primeiro furo de fixação de uma estrutura). O valor do braço do secundário é
fixado em 7,00 m e dos cabos de telecomunicações em 5,00 m. Veja o
esquema representativo do poste de 10,50 m.
Alerta
Não esquecer da fórmula do engastamento que se encontra no capítulo 3: C =
(l/10) + 0,60 m.
73
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Rede primária e rede secundária
Na rede primária o esforço já se encontra fixado a 15 cm do topo, portanto,
para saber o tensionamento da rede primária basta multiplicar a quantidade de
cabos primários pelo seu tensionamento unitário (tabela 1) conforme abaixo:
Ep = 3 x tcp
Onde:
Ep = esforço dos cabos da rede primária (kgf)
tcp = tensionamento dos cabos da rede primária (kgf)
O fator de multiplicação “3” representa a quantidade de cabos primários
(circuito trifásico).
Para o cálculo na rede secundária, multiplicamos a quantidade de cabos
secundários pelo seu tensionamento unitário e esse pela distância do braço
secundário, dividindo tudo pela distância do braço primário, conforme a fórmula
a seguir:
ES = 4 x tcs x ds
ES = esforço dos cabos da rede secundária (kgf)
tcs = tensionamento dos cabos da rede secundária (kgf)
ds = distância do braço da rede secundária (m)
dp = distância do braço da rede primária (m)
O fator de multiplicação “4” representa a quantidade de cabos secundários
(circuito trifásico + neutro).
O esforço total resultante dos cabos das redes primária e secundária no poste
é o somatório de seus esforços, e a resistência nominal da face usada do poste
escolhido deve ser superior ao esforço total resultante:
Et = Ep + Es
Et = esforço total dos cabos no poste (kgf)
Na abertura de circuito secundário com cabos de mesma bitola não há
necessidade de efetuar o cálculo já que a resultante é nula.
Vejam o exemplo abaixo:
Se a abertura dos circuitos secundários for com cabos 3 x 02(02) ou 3 x 20(20),
o cabo de aço do estai de poste a poste deve ser de bitola 6 mm. A bitola 9 mm
somente é utilizada quando a abertura de circuitos for de cabos 3 x 40 (40)
74
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
devido ao esforço resultante desses cabos (901 kgf) ser superior à resistência
do cabo de aço 6 mm (715 kgf), conforme as tabelas 1 e 2.
Para abertura de circuito com bitolas diferentes, deve-se deixar de topo o poste
do lado do esforço maior e que a resistência desse poste anule a diferença dos
esforços mecânicos.
A diferença entre os circuitos é (901 – 566 = 335 kgf), onde colocamos do lado
de maior esforço um poste cuja resistência nominal seja superior a essa
diferença, ou seja, um B/300 kgf/10,5 m de topo que suporta 420 kgf (40% a
mais na resistência nominal).
Para a abertura de circuito secundário no mesmo poste, o critério a ser seguido
é o mesmo, conforme o desenho abaixo:
Cálculo de esforços mecânicos em postes com estruturas em ângulo
Para que possamos iniciar um cálculo de esforços mecânicos dos cabos numa
estrutura em ângulo num poste devemos lembrar algumas regras básicas:
a) Adição de vetores de mesma direção
b) Adição de vetores de direções diferentes
c) Decomposição de forças em componentes ortogonais (90º)
d) Para ângulos diferentes de 90º
75
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Cálculo da resistência do estai de contraposte
Considerando:
Poste → B/600 kgf/5 m
Face lisa → Rn (600 kgf) + 40% = 840 kgf
Restai → 840 kgf x cos 30o = 727,5 kgf
Restai → resistência do estai no contraposte (B/600 kgf/5 m)
76
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Veja um cálculo do dimensionamento de estruturas em ângulo num poste de
10,5 m, no qual devemos sempre deixar a face lisa, que é a de maior
resistência, voltada para a resultante dos esforços mecânicos:
Composição de forças
77
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Solução: projetar um poste seção duplo T do tipo B-1,5/1000 kgf/10,5 m para
suportar a resultante de 1070 kgf.
Exercícios
1) Calcular o esforço mecânico dos cabos das redes primária e secundária
que terminam num poste de 10,5 m de altura. As redes são trifásicas de
bitola 2 AWG para o primário e 4/0 AWG para o secundário. Determinar
o tipo de poste a ser usado para suportar o esforço total (Et) das redes e
em que posição (normal ou topo) deve ficar em relação a elas.
2) Determinar quais postes de 10,5 m e 12,0 m a serem utilizados para
suportar os esforços mecânicos representados no desenho, numa
abertura de circuito secundário trifásico no mesmo poste. Desenhe a
posição que deve ficar o poste.
3) Uma rede primária trifásica de cabos 336,4 MCM termina num poste de
12, 0 m que está na posição de topo. Qual a resistência nominal deste
poste para que suporte esse esforço mecânico?
78
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
4) Observando os desenhos da rede de distribuição aérea, calcule os
esforços mecânicos dos cabos e determine quais postes devem ser
usados:
79
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
80
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
7 - Desenho de redes de distribuição
7.1 - Introdução
Neste capítulo abordaremos a maneira como deve ser representado o desenho
do projeto de rede de distribuição aérea, sua simbologia e a localização das
especificações do mesmo. Também faremos alguns exercícios direcionados de
projetos de redes de distribuição aérea urbana e de iluminação pública, que
podem ser usados como parâmetro para o desenvolvimento do aprendizado do
aluno.
Exemplo de um projeto de redes de distribuição urbana.
81
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Exemplo de um projeto de iluminação pública.
82
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Segue a simbologia de redes de distribuição adotada:
83
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
84
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
85
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Simbologia de redes de distribuição.
No projeto, os equipamentos e as bitolas das redes podem ser representados
de três maneiras: existente, projetado e a ser retirado.
86
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
7.2 - Representação da simbologia
Quando a rede de distribuição e os equipamentos forem existentes no local, a
sua simbologia é representada normalmente do jeito que é desenhada. Veja
alguns exemplos:
Simbologia de redes de distribuição.
87
Redes Aéreas de Distribuição Prof. Abelardo
Quando a rede de distribuição e os equipamentos não existem no local, ou
seja, estão sendo projetados na planta para serem futuramente instalados, são
representados como vemos a seguir:
Alerta: Se o poste for projetado, coloca-se o círculo somente nele,
dispensando-se o círculo nos demais elementos a instalar no mesmo.
Todos os demais elementos projetados são colocados dentro de um retângulo,
como vemos a seguir:
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Nas redes de distribuição e nos equipamentos a serem retirados, colocar um
“x” em cima dos mesmos.
Exemplos:
Quando a rede de distribuição e os equipamentos forem substituídos por
outros, adotar os procedimentos a seguir:
Exemplos:
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Simbologia invertida
É adotada quando a quantidade de postes projetados for superior à quantidade
de postes existentes. A regra é representar no projeto tudo o que for projetado
como sendo existente e vice-e-versa. Se for adotada esta forma de
representação deve-se indicar no desenho, sobre a legenda o texto, no projeto
foi adotado a simbologia invertida.
Localização das especificações no projeto
Nomes das ruas ou avenidas
Estas especificações devem ser colocadas dentro da quadra, afastadas das
representações dos consumidores e de acordo com o esquema representado a
seguir:
Bitolas dos condutores
Devem ser colocadas conforme o esquema abaixo, porém, próximas aos traços
que representam os condutores. Observar a inclinação da rua para posicionar a
escrita, conforme quadro abaixo:
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Equipamentos e/ou postes especiais (não possuem simbologia própria)
As especificações devem ser colocadas junto ao equipamento ou poste
especial e paralelas à rede primária.
Exemplo:
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8 - Bibliografia
 Cezar Piedade Jr., Eletrificação Rural, Editora Cobel;
 Romildo Alves dos Prazeres, Redes de Distribuição de Energia Elétrica e
Subestações, Editora Base;
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