Cabos WTR 46kV a 69kV
Índice
Página
Apresentação Cabo WTR-WD e Cabo WTR-DD
02
Aplicações, performance e benefícios
03
Vantagens de instalação – Menor tempo de reparo
04
Construção geral – Cabo WTR-WD e Cabo WTR-DD
05
Tripla extrusão – Representação esquemática
06
Qualidade assegurada
07
Dados construtivos – Cabos WTR-WD 27/46kV e 40/69kV
09
Dados construtivos – Cabos WTR-DD 27/46kV e 40/69kV
10
Capacidade de condução de corrente - Ampacidade - Tabelas
12 a 16
Fatores de correção da ampacidade em função do agrupamento
17 a 19
Fatores de correção da ampacidade em função da resistividade térmica do solo
19
Fatores de correção da ampacidade em função do tipo de aterramento
20
Fatores de correção da ampacidade em função da temperatura ambiente
20
Fatores de correção da ampacidade em função da profundidade
21
Fatores de correção da ampacidade em função do fator de carga
21
Parâmetros elétricos
22 a 26
Características de curto-circuito
27 e 28
Aspectos gerais da instalação
29
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
-1-
CABOS WTR 46 A 69 KV
Apresentação
A FICAP, no processo contínuo de aprimoramento técnico
de seus produtos, visando sempre atender as
necessidades de desenvolvimento tecnológico do
mercado, vem apresentar uma nova linha de cabos de alta
tensão até 69 kV, denominados WTR, que utilizam
isolação de Etilenopropileno (HEPR), ampliando assim até
69 kV, as inúmeras facilidades e vantagens inerentes a
esse tipo de material.
WTR significa, “Water Treeing Resistant”, uma marca
registrada da FICAP para cabos com isolação de
composto termofixo de Etilenopropileno “High Grade”
(EPR-HG), especialmente formulada para inibir a formação
do fenômeno de “Water Treeing”, aliado a um alto grau de
pureza, obtido através de um rígido controle de
contaminantes e da dispersão de componentes, durante o
processo de fabricação do composto isolante, em nossa
moderníssima unidade de produção de elastômeros.
Os cabos WTR possuem duas construções básicas:
– WTR-WD - “Wet Design”, construção bloqueada,
isolação de composto termofixo de Etilenopropileno
(EPR-HG), blindagem metálica com fios corrugados
aplicados longitudinalmente e cobertura de Polietileno.
– WTR-DD - “Dry Design”, construção estanque,
isolação de composto termofixo de Etilenopropileno
(EPR-HG), blindagem tubular de chumbo e cobertura
de Polietileno.
Esta nova linha de cabos, projetados para atender as
exigências da EPF 8707 - “Especificação de Produto
FICAP - Cabos WTR 46 e 69 kV” - incorpora os recentes
avanços da filosofia WTR, aliados ao conceito de
construção bloqueada à propagação longitudinal de água
pelo condutor e pela blindagem, utilizando ainda nos cabos
WTR-WD, a tecnologia UNISHIELD, que consiste na
aplicação de fios de blindagem longitudinais corrugados
incorporados à cobertura.
Devidos a suas características construtivas, estes cabos
possuem uma melhor performance durante o manuseio,
permitindo instalações de grande simplicidade, culminando
em baixo custo de operação e manutenção quando
comparados aos tradicionais cabos isolados com papel
impregnado a óleo fluído (OF).
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
-2-
APLICAÇÕES
E torna-se mais vantajoso ainda, em cabos com
condutores de alumínio, que quando em contato com água
salgada ou salobra, produzem uma reação que libera
hidrogênio (H2), podendo o interior do cabo atingir
pressões elevadas, o que pode vir a comprometer sua
integridade e a da instalação.
Devido a sua concepção com construção bloqueada e,
principalmente, pela utilização de compostos de EPR-HG,
com excelentes parâmetros estatísticos de confiabilidade,
os cabos WTR são particularmente recomendados para o
transporte de grandes blocos de potência em sistemas de
geração, transmissão e distribuição de energia elétrica de
concessionárias, complexos industriais e em todo sistema
elétrico onde confiabilidade compatível e custos mínimos
são desejáveis.
A elevada estabilidade térmica da isolação de
Etilenopropileno (EPR), permite sua utilização nas
seguintes condições de temperatura do condutor:
Regime contínuo....................... 90 ºC
Regime de sobrecarga .............. 130 ºC
Regime de curto-circuito.......... 250 ºC
Os cabos WTR podem ser instalados ao ar livre, em calhas
ventiladas, em canaletas, diretamente enterrados no solo,
em eletrodutos ou em dutos subterrâneos que estejam ou
não sujeitos a contato com água.
.
Dada a elevada temperatura de operação do condutor,
permitida pela isolação termofixa de EPR, este tipo de
cabo propicia uma maior capacidade de condução de
corrente e um melhor desempenho sob severas condições
de curto-circuito, quando comparado com os tradicionais
cabos isolados com papel impregnado a óleo fluído (OF). A
alta confiabilidade conferida pela utilização de compostos
EPR-HG do tipo WTR permite a utilização dos cabos WTR
em contato eventual com água sem que haja degradação
de propriedades elétricas, devido ao fenômeno do
“treeing”.
Para circuitos em que os cabos estejam sujeitos a contato
eventual com água, sem estarem imersos, especialmente
quando instalados diretamente no solo com boa drenagem
e acima do lençol freático, é recomendada a utilização de
cabos WTR-WD por sua construção bloqueada.
No caso de instalações onde os cabos estejam sujeitos a
contato prolongado com água, especialmente em dutos
subterrâneos construídos ao nível do lençol freático, ou em
Refinarias, Petroquímicas e em outros locais onde os
cabos estejam sujeitos a contaminantes, é recomendada a
utilização de cabos WTR-DD por sua construção estanque.
Quando comparado com cabos isolados com papel
impregnado a óleo fluído (OF), os cabos WTR apresentam
grande flexibilidade, proporcionando fácil manuseio
durante a instalação.
Para informações adicionais solicitamos contactar nossa
Engenharia de Aplicação.
Os cabos WTR-WD possuem a blindagem metálica do tipo
UNISHIELD, constituída por fios de cobre estanhado,
corrugados, aplicados longitudinalmente e incorporados à
cobertura, proporcionando uma seção e impedância efetiva
da blindagem constante ao longo do tempo.
PERFORMANCE E BENEFÍCIOS
1 - CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS
A compactação dos condutores, em toda a faixa de seção,
permite a fabricação de cabos com menor diâmetro
externo, resultando em uma menor massa unitária, maior
aproveitamento do espaço nos dutos, menores raios de
curvatura e maiores lances de puxamento e
acondicionamento.
A concepção UNISHIELD apresenta uma melhor
performance durante o manuseio e dobramento quando
comparada com as blindagens convencionais. O bloqueio
da blindagem a propagação longitudinal de água protege
os fios da blindagem contra a corrosão mantendo sua
continuidade por toda a vida útil do cabo.
A cobertura de Polietileno Termoplástico (PE) além de
elevada impermeabilidade à água e estabilidade perante
produtos químicos, possui excelente resistência à abrasão,
permitindo a baixo custo, instalações simples e seguras.
O bloqueio do condutor à propagação longitudinal de água
além de eliminar a corrosão no condutor impede que a
água, por efeito capilar, contamine os terminais causando
defeitos prematuros.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
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2 - VANTAGENS DE INSTALAÇÃO
3 - MENOR TEMPO DE REPARO
Os cabos WTR permitem instalações de grande
simplicidade e custos extremamente reduzidos quando
comparados com cabos isolados com papel impregnado a
óleo fluído (OF), pois estes, no que tange à instalação,
necessitam de mão de obra especializada e tecnologias
próprias, normalmente em poder do fabricante, dificultando
e encarecendo todo o processo de instalação.
As estatísticas das grandes concessionárias de energia
elétrica tem demostrado que a maior parte dos defeitos em
cabos de boa qualidade, se devem a danos mecânicos
provocados por escavações, no caso de cabos diretamente
enterrados, desalinhamentos de dutos devido a
acomodações do subsolo, ataque de roedores em túneis
ou galerias, etc.
Os cabos OF necessitam da instalação de grande número
de acessórios e, já na fase de projeto, precisa-se conhecer
o perfil da linha, pois a escolha dos acessórios requer
sempre um minucioso projeto hidráulico para a alocação
de emendas especiais de retenção e/ou alimentação.
Para cabos convencionais e com dielétrico sólido, nas
instalações em regiões com a presença de água, esta
penetra através do defeito e se propaga longitudinalmente
pelos espaços vazios entre os fios da blindagem e dos fios
componentes do condutor. Se o defeito demora a ser
localizado ou se o reparo não é rapidamente providenciado
a água pode atingir uma grande extensão do cabo,
exigindo, com isto, a secagem do condutor ou a
substituição de uma extensão significativa da linha e
confecção de, no mínimo, duas emendas. Todavia, tanto a
substituição de parte do cabo, bem como a secagem do
condutor, técnica que utiliza a aplicação de nitrogênio
seco, eliminando a água, porém, não totalmente a
umidade, demandam recursos e exigem longo tempo de
execução deixando, com isto, o sistema fora de serviço por
um tempo prolongado.
Durante a instalação, os cabos OF devem estar sempre
com uma pressão interna superior à atmosférica, a fim de
evitar a contaminação da isolação significando que durante
a montagem dos acessórios, eles devem ser também
mantidos sob pressão.
A tudo isto acresce-se ainda, a instalação de
equipamentos de supervisão e proteção do desempenho
operacional do sistema hidráulico, necessários a este tipo
de cabo, onerando ainda mais o processo de instalação,
inicialmente de custo bastante elevado.
Para cabos isolados com papel impregnado a óleo fluído, a
ocorrência de defeitos gera uma série de atividades, tais
como a necessidade de injetar óleo para manter a pressão
mínima, controlar a pressão através de manômetros etc.,
multiplicando a demanda de recursos e aumentando o
tempo de execução e a permanência do sistema fora de
serviço. A localização de defeitos, neste tipo de cabo, é um
trabalho que exige mão-de-obra especialmente qualificada
e equipamentos de características especiais, culminando
na montagem de emendas que também se destacam pelo
alto custo, longo tempo de execução e aplicação de alto
conhecimento técnico.
Em contrapartida, os cabos WTR, pelo tipo de dielétrico
utilizado, além da simplicidade e do baixo custo de
instalação, necessitam de pequeno número de acessórios
e dispensam a instalação de equipamentos de supervisão
operacional, apresentando com isso amplas vantagens em
relação a outros tipos de cabos.
A FICAP, através de sua Engenharia de Aplicação, fornece
apoio para instalação dos cabos desta nova linha.
Já para os cabos WTR, que possuem bloqueio longitudinal,
mesmo instalados em locais com presença de água, esta
fica confinada a um espaço de alguns centímetros
adjacentes ao defeito, não sendo necessário a retirada de
nenhum trecho de cabo, e exigindo, no caso da maioria
das instalações, a confecção de somente uma emenda
(reconstituição da isolação), proporcionando uma redução
significativa no tempo e custo de manutenção, recolocando
rapidamente o sistema em operação.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
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CONSTRUÇÃO GERAL
1 - Condutor
De cobre estanhado, têmpera mole,
compactado na seções de 70 a 500 mm2.
Nos cabos WTR-DD, entre a blindagem da isolação e o
bloqueio metálico radial é aplicada uma camada com
material semicondutor que em contato com água se
expande, e impede sua propagação longitudinal, no caso
de eventual dano ao bloqueio radial.
bloqueado,
2 - Bloqueio do condutor
Os interstícios internos entre os fios componentes do
condutor, são preenchidos com composto de bloqueio, de
modo a impedir a propagação longitudinal da água.
7 - Blindagem metálica
Nos cabos WTR-WD, a blindagem metálica é do tipo
“UNISHIELD” constituída por fios de cobre estanhado,
corrugados, aplicados longitudinalmente sobre a blindagem
da isolação, simultaneamente com o bloqueio da
blindagem e incorporados à cobertura, com a seção
mínima de 16mm2.
Nos cabos WTR-DD, a blindagem metálica é constituída
por uma camada extrudada de chumbo que, além de ter a
função de bloqueio radial contra a penetração de água ou
contaminantes, exerce a função de blindagem metálica da
isolação.
3 - Blindagem do condutor
Camada de material condutor não metálico (semicondutor)
termofixo, para uniformizar a distribuição de campo elétrico
no condutor.
4 - Isolação
Camada de composto termofixo de Etilienopropileno “High
Grade” (EPR-HG) do tipo WTR (“Water Treeing Resistant”)
obtida pela copolimerização de etileno e propileno pelo
processo de vulcanização.
8 - Cobertura
Camada de Polietileno (PE - ST7) na cor preta, que nos
cabos WTR-WD envolve os fios da blindagem, apresenta
alta resistência à ação das intempéries e à luz solar, e
garante ao cabo elevada impermeabilidade à água e
estabilidade perante produtos químicos.
Caso seja necessário pode ser especificada cobertura em
Policloreto de Vinila (PVC-ST2) na cor preta, que
apresenta elevada estabilidade perante produtos químicos,
alta resistência à ação das intempéries e à luz solar,
possuindo ainda características de não propagar a chama.
Neste caso, a blindagem metálica é aplicada
helicoidalmente.
5 - Blindagem da isolação
Camada de material condutor não metálico (semicondutor)
em íntimo contato com a isolação, tornando o campo
elétrico radial e uniforme.
Os cabos WTR são produzidos pelo processo de tripla
extrusão que significa a aplicação simultânea da blindagem
do condutor, da isolação e da blindagem da isolação, em
ambiente com atmosfera controlada, objetivando a
eliminação de contaminantes e a obtenção de uma ligação
a nível molecular das blindagens com a isolação.
6 - Bloqueio da blindagem
Nos cabos WTR-WD, a interface blindagem da
isolação/fios de blindagem-cobertura é preenchida com
composto de bloqueio que quando em contato com a água
se expande, impedindo sua propagação longitudinal.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
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Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
-6-
QUALIDADE ASSEGURADA
Além dos ensaios de controle da qualidade da produção, a
FICAP sempre voltada para a qualidade de seus produtos
e de acordo com seu Programa de Garantia da Qualidade,
submeteu, em seu laboratório de Pesquisa e
Desenvolvimento de Produtos, protótipos de cabos WTR a
ensaios de tipo de acordo com a EPF 8707
“Especificação de Produto FICAP - Cabos WTR 46 a
69 kV”.
Objetivando o controle do processo de produção, todos os
cabos WTR produzidos são submetidos a ensaios em
nosso laboratório de alta tensão, destacando-se:
Tensão elétrica - consiste na aplicação da tensão 2,5 Vo
durante 30 minutos.
Descargas parciais - consiste na observação do nível de
descargas parciais (menor que 10 pC) quando da
aplicação da tensão 1,5 Vo.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
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Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
-8-
Dados Construtivos
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Diâmetro do
Condutor (mm)
9,75
11,42
12,83
14,40
16,05
18,27
20,46
23,65
26,71
Espessura da
Isolação (mm)
9,0
9,0
9,0
9,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
Espessura da
Cobertura (mm)
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
WTR - WD 27/46 kV
Diâmetro
Massa
Externo (mm)
(kg/km)
40,5
2068
42,5
2387
43,5
2692
45,5
3050
45,0
3283
47,5
3894
49,5
4549
53,0
5617
56,0
6678
Dimensões e massas apresentadas são nominais e, portanto, sujeitas às tolerâncias previstas nas especificações.
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Diâmetro do
Condutor (mm)
12,83
14,40
16,05
18,27
20,46
23,65
26,71
Espessura da
Isolação (mm)
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
Espessura da
Cobertura (mm)
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
3,0
WTR - WD 40/69 kV
Diâmetro
Massa
Externo (mm)
(kg/km)
50,0
3227
52,0
3605
53,0
4034
56,0
4682
58,0
5374
61,0
6495
64,0
7608
Dimensões e massas apresentadas são nominais e, portanto, sujeitas às tolerâncias previstas nas especificações.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
-9-
Dados Construtivos
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Diâmetro do
Condutor (mm)
9,75
11,42
12,83
14,40
16,05
18,27
20,46
23,65
26,71
Espessura da
Isolação (mm)
9,0
9,0
9,0
9,0
8,0
8,0
8,0
8,0
8,0
Espessura da
Cobertura (mm)
2,0
2,1
2,1
2,2
2,2
2,3
2,3
2,5
2,6
WTR - DD 27/46 kV
Diâmetro
Massa
Externo (mm)
(kg/km)
42,5
3901
44,5
4324
46,0
4706
47,5
5164
47,5
5378
50,0
6125
52,0
6902
56,0
8178
59,0
9427
Dimensões e massas apresentadas são nominais e, portanto, sujeitas às tolerâncias previstas nas especificações.
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Diâmetro do
Condutor (mm)
12,83
14,40
16,05
18,27
20,46
23,65
26,71
Espessura da
Isolação (mm)
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
12,0
Espessura da
Cobertura (mm)
2,4
2,4
2,5
2,6
2,6
2,7
2,8
WTR - DD 40/69 kV
Diâmetro
Massa
Externo (mm)
(kg/km)
53,0
5615
55,0
6081
56,0
6617
59,0
7407
61,0
8222
65,0
9542
68,0
10847
Dimensões e massas apresentadas são nominais e, portanto, sujeitas às tolerâncias previstas nas especificações.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 10 -
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 11 -
– Caso A: Temperatura do condutor igual a 90º C
Os valores de ampacidade fornecidos nas tabelas a seguir,
foram calculados de acordo com a norma IEC-287, “
Calculation of the Continuous Current Rating of Cables
(100% load factor), second edition 1982”.
– Caso B: A temperatura da superfície do cabo foi limitada
a 60ºC para evitar o processo de migração de umidade do
solo nas regiões próximas ao cabo, o que pode ocorrer a
partir desta temperatura mudando assim, as condições
iniciais do terreno e alterando significativamente sua
resistividade térmica.
Em todas as situações considerou-se as blindagens
metálicas aterradas em, no mínimo, dois pontos, por ser
esta a condição de operação mais usual.
Para condições de operação diferentes das utilizadas
nestas tabelas, ou para agrupamentos diferentes dos
considerados, são fornecidos os fatores de correção
apropriados para a ampacidade.
Para cabos diretamente enterrados são fornecidos os
valores de ampacidade em duas situações distintas:
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 12 -
Ampacidade
Ao Ar
WTR - WD 27/46 kV
Em Banco de Dutos
Em Canaleta
Seção
Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
285
347
398
454
520
612
699
812
934
313
380
435
495
567
664
754
869
991
251
303
346
391
444
518
587
673
765
269
323
366
412
466
538
603
683
765
223
267
303
345
384
451
507
577
651
244
290
328
367
411
471
525
592
662
Em Eletroduto
Enterrado
Diretamente Enterrados
Seção
Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
260
312
355
400
453
525
592
675
762
249
296
333
371
414
475
531
598
669
269
323
366
412
467
541
609
692
782
258
306
344
383
426
488
545
612
684
280
335
379
424
479
550
616
696
780
Caso A: temperatura do condutor: 90ºC.
Caso B: temperatura da superfície do cabo: 60ºC.
Fator de carga: 100%
Resistividade térmica do solo: 0,9 m K/W.
Resistividade térmica do banco de dutos: 1,2 m K/W.
Temperatura ambiente - dutos e solo: 25ºC
Temperatura ambiente - canaleta, eletrodutos e ao ar: 30ºC
Blindagens multiaterradas.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 13 -
278
327
366
405
448
508
561
625
691
228
273
310
354
394
463
522
595
672
Ampacidade
Ao Ar
WTR - WD 40/69 kV
Em Banco de Dutos
Em Canaleta
Seção
Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
395
450
512
604
689
798
918
427
485
552
647
735
847
966
343
388
439
512
580
665
755
361
406
457
528
593
671
753
304
342
385
447
-
326
365
409
469
525
591
662
Em Eletroduto
Enterrado
Diretamente Enterrados
Seção
Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
350
394
445
517
583
664
752
335
374
418
481
537
604
676
361
406
458
531
598
680
769
347
387
432
495
552
620
693
371
416
468
540
605
685
770
Caso A: temperatura do condutor: 90ºC.
Caso B: temperatura da superfície do cabo: 60ºC.
Fator de carga: 100%
Resistividade térmica do solo: 0,9 m K/W.
Resistividade térmica do banco de dutos: 1,2 m K/W.
Temperatura ambiente - dutos e solo: 25ºC
Temperatura ambiente - canaleta, eletrodutos e ao ar: 30ºC
Blindagens multiaterradas.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 14 -
367
406
452
514
569
634
703
312
351
396
459
-
Ampacidade
Ao Ar
WTR - DD 27/46 kV
Em Banco de Dutos
Em Canaleta
Seção
Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
294
357
411
466
536
630
719
833
952
323
392
450
510
587
684
775
886
1000
257
310
354
399
454
528
597
682
771
275
330
375
420
477
547
610
683
754
227
271
311
349
395
456
512
580
651
249
296
335
373
419
477
529
590
651
Em Eletroduto
Enterrado
Diretamente Enterrados
Seção
Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
266
319
363
408
463
536
603
683
768
252
298
336
374
417
478
533
598
665
274
328
373
419
475
548
615
696
779
261
309
347
386
430
491
546
610
676
286
341
386
431
488
558
621
695
771
Caso A: temperatura do condutor: 90ºC.
Caso B: temperatura da superfície do cabo: 60ºC.
Fator de carga: 100%
Resistividade térmica do solo: 0,9 m K/W.
Resistividade térmica do banco de dutos: 1,2 m K/W.
Temperatura ambiente - dutos e solo: 25ºC
Temperatura ambiente - canaleta, eletrodutos e ao ar: 30ºC
Blindagens multiaterradas.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 15 -
280
329
368
407
451
509
560
618
676
232
277
320
359
406
469
528
599
673
Ampacidade
Ao Ar
WTR - DD 40/69 kV
Em Banco de Dutos
Em Canaleta
Seção
Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
404
460
524
615
702
812
929
437
496
562
656
742
849
958
349
394
445
518
585
669
756
366
411
461
528
589
658
727
308
346
389
449
451
509
560
330
368
410
468
520
580
641
Em Eletroduto
Enterrado
Diretamente Enterrados
Seção
Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
356
401
452
523
588
668
751
338
376
420
482
537
602
669
366
411
462
534
599
677
758
350
389
434
495
550
614
679
375
420
471
539
602
675
751
Caso A: temperatura do condutor: 90ºC.
Caso B: temperatura da superfície do cabo: 60ºC.
Fator de carga: 100%
Resistividade térmica do solo: 0,9 m K/W.
Resistividade térmica do banco de dutos: 1,2 m K/W.
Temperatura ambiente - dutos e solo: 25ºC
Temperatura ambiente - canaleta, eletrodutos e ao ar: 30ºC
Blindagens multiaterradas.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 16 -
368
407
451
510
561
620
680
317
355
400
463
-
Fator de Correção – Ampacidade
correspondente dos cabos WTR-WD e WTR-DD.
A seguir são apresentados fatores de correção de
ampacidade,
para condições de operação ou
agrupamentos diferentes dos apresentados.
Com a utilização destes fatores de correção, consegue-se
atender a maioria das situações usuais de instalação.
Estes fatores são multiplicativos e devem ser aplicados
sobre
a
configuração
básica
de
ampacidade
Em função do agrupamento
Instalação: Ao ar livre em calha ventilada
Disposição
Número de Sistemas por Calha
Número de Bandejas
1
2
1
1
0,98
2
1
-
1
1
0,97
2
0,97
-
Instalação: Canaleta
Seção (mm2)
185
0,89
0,88
>185
0,87
0,85
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 17 -
Fator de Correção - Ampacidade
Em função do agrupamento
Instalação: Banco de dutos
Seção (mm2)
185
0,88
0,85
>185
0,86
0,84
Instalação: Diretamente enterrados
Caso
Seção (mm2)
185
0,84
0,84
>185
0,81
0,81
185
0,79
0,78
>185
0,77
0,76
A
B
Caso A - Temperatura do condutor: 90ºC
Caso B - Temperatura da superfície do cabo: 60ºC
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 18 -
Fator de Correção - Ampacidade
Em função do agrupamento
Instalação: Eletrodutos enterrados
Seção (mm2)
185
0,89
>185
0,88
Em função da resistividade térmica do solo
Instalação
Resistividade
Térmica
(m.K/W)
Banco
de dutos
Caso A
0,7
1,04
0,85
Tipo
Diretamente enterrados
de
Caso B
Eletroduto
Flexível Enterrado
Solo
1,08
1,13
1,05
úmido
1,01
1,02
1,03
1,01
0,9
1,00
1,00
1,00
1,00
1,0
0,98
0,96
0,95
0,98
1,2
0,95
0,90
0,87
0,93
1,5
0,91
0,83
0,78
0,88
2,0
0,84
0,74
0,67
0,80
Caso A - Temperatura do condutor: 90ºC
Caso B - Temperatura da superfície do cabo: 60ºC
Em função do espaçamento
A ampacidade de três cabos instalados em disposição
esteira pode ser considerada, para todos os fins práticos, a
mesma dos cabos instalados em disposição trifólio.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 19 -
normal
seco
muito seco
Fator de Correção - Ampacidade
Em função do tipo de aterramento
No caso de instalação com blindagens aterradas em um só
ponto, a ampacidade dos cabos unipolares aumentará nas
disposições em esteira, com afastamento de um diâmetro
ou mais (conforme tabela).
Para cabos com disposição em trifólio ou esteira com
cabos encostados, a ampacidade não se altera
significativamente para todos os fins práticos.
Seção (mm2)
Disposição
<120
150
185
240
300
400
500
1,01
1,03
1,04
1,04
1,06
1,07
1,09
1,03
1,04
1,05
1,07
1,08
1,09
1,11
1,03
1,05
1,07
1,08
1,10
1,12
1,14
Em função da temperatura ambiente
Temperatura
Ambiente (ºC)
Temperatura Considerada (ºC)
20
25
30
35
40
45
25
1,04
1,00
0,96
0,92
0,88
0,83
30
1,08
1,04
1,00
0,96
0,91
0,87
Para cabos diretamente enterrados, estes fatores de correção são válidos somente para o caso A
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 20 -
Fator de Correção - Ampacidade
Em função da profundidade
Diretamente enterrados
Profundidade
(m)
Caso A
Caso B
Eletrodutos diretamente
enterrados
0,90
1,00
1,00
1,00
1,20
0,97
0,96
0,98
1,50
0,95
0,93
0,97
Caso A - Temperatura do condutor: 90ºC
Caso B - Temperatura da superfície do cabo: 60ºC
Em função do fator de carga
Instalação
Fator de Carga (%)
100
90
80
75
Seção
(mm2)
Diariamente enterrados
Banco
de dutos
Caso A
Caso B
Flexível Enterrado
185
1,00
1,00
1,00
1,00
>185
1,00
1,00
1,00
1,00
185
1,03
1,04
1,06
1,03
>185
1,04
1,05
1,07
1,04
185
1,07
1,08
1,13
1,06
>185
1,08
1,10
1,15
1,07
185
1,08
1,11
1,17
1,08
>185
1,10
1,13
1,19
1,09
Caso A - Temperatura do condutor: 90ºC
Caso B - Temperatura da superfície do cabo: 60ºC
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 21 -
Eletroduto
Parâmetros Elétricos
A seguir são apresentados os valores de Rca, X L e XC
para os cabos WTR para as configurações de instalação
mais comumente utilizadas e levando-se em consideração
as seguintes condições de operação:
– Freqüência do sistema igual a 60 Hz.
– A reatância capacitiva XC foi calculada entre condutor e
blindagem.
– A resistência elétrica à corrente alternada Rca foi
calculada tomando por base os valores máximos de
resistência elétrica à corrente contínua a 20ºC (Rcc 20)
de condutores de cobre nu, de acordo com a norma NBR
6880. Estes valores, apesar de serem mais baixos que a
Rcc20 para condutores de cobre estanhado, que são
empregados em nossa linha de cabos WTR, são
garantidos pela FICAP.
– A blindagem do cabo foi considerada aterrada em mais
de um ponto e, portanto, o efeito de circulação de
corrente pela blindagem foi levado em conta.
– Os parâmetros Rca e XL representam a impedância de
seqüência positiva do cabo, para as condições
especificadas.
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 22 -
Parâmetros Elétricos
WTR - WD 27/46 kV Blindagens multiaterradas
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15121
13817
12888
11997
10270
9401
8680
7812
7130
Rca
0,3457
0,2502
0,1993
0,1625
0,1311
0,1013
0,0822
0,0661
0,0537
XL
0,1783
0,1700
0,1630
0,1577
0,1487
0,1430
0,1375
0,1318
0,1268
Rca
0,3563
0,2608
0,2096
0,1728
0,1413
0,1113
0,0920
0,0756
0,0628
XL
0,2467
0,2384
0,2314
0,2261
0,2171
0,2114
0,2060
0,2003
0,1953
Rca
0,3732
0,2766
0,2248
0,1871
0,1557
0,1245
0,1042
0,0864
0,0724
XL
0,3115
0,2999
0,2913
0,2828
0,2746
0,2651
0,2568
0,2462
0,2373
XL
0,1735
0,1677
0,1610
0,1554
0,1495
0,1424
0,1368
Rca
0,2096
0,1728
0,1410
0,1111
0,0918
0,0754
0,0626
XL
0,2419
0,2362
0,2295
0,2238
0,2180
0,2109
0,2053
Rca
0,2219
0,1843
0,1520
0,1211
0,1011
0,0836
0,0698
XL
0,2919
0,2833
0,2753
0,2658
0,2574
0,2467
0,2377
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
WTR - WD 40/69 kV Blindagens multiaterradas
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15590
14583
13664
12605
11717
10633
9772
Rca
0,1992
0,1624
0,1308
0,1010
0,0819
0,0657
0,0532
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 23 -
Parâmetros Elétricos
WTR - WD 27/46 kV Blindagens aterradas em um único ponto ou com transposição
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15121
13817
12888
11997
10270
9401
8680
7812
7130
Rca
0,3421
0,2467
0,1958
0,1591
0,1276
0,0979
0,0789
0,0629
0,0505
XL
0,1785
0,1702
0,1632
0,1578
0,1488
0,1431
0,1377
0,1319
0,1269
Rca
0,3421
0,2466
0,1957
0,1589
0,1274
0,0975
0,0783
0,0621
0,0495
XL
0,2481
0,2399
0,2328
0,2275
0,2185
0,2128
0,2074
0,2016
0,1966
Rca
0,3421
0,2466
0,1957
0,1589
0,1273
0,0974
0,0782
0,0619
0,0492
XL
0,3163
0,3044
0,2956
0,2869
0,2787
0,2689
0,2604
0,2495
0,2403
Rca
0,1957
0,1589
0,1273
0,0974
0,0782
0,0619
0,0492
XL
0,2956
0,2869
0,2787
0,2689
0,2604
0,2495
0,2403
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
WTR - WD 40/69 kV Blindagens aterradas em um único ponto ou com transposição
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15590
14583
13664
12605
11717
10633
9772
Rca
0,1958
0,1590
0,1275
0,0977
0,0787
0,0626
0,0502
XL
0,1737
0,1679
0,1612
0,1555
0,1497
0,1425
0,1370
Rca
0,1957
0,1589
0,1274
0,0975
0,0783
0,0620
0,0494
XL
0,2433
0,2376
0,2308
0,2252
0,2193
0,2122
0,2067
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
- 24 -
Parâmetros Elétricos
WTR - DD 27/46 kV Blindagens multiaterradas
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15121
13817
12888
11997
10270
9401
8680
7812
7130
Rca
0,3452
0,2499
0,1992
0,1625
0,1310
0,1014
0,0825
0,0668
0,0545
XL
0,1820
0,1735
0,1672
0,1609
0,1527
0,1468
0,1412
0,1358
0,1306
Rca
0,3551
0,2602
0,2098
0,1734
0,1419
0,1127
0,0941
0,0791
0,0673
XL
0,2505
0,2420
0,2356
0,2292
0,2210
0,2149
0,2092
0,2036
0,1981
Rca
0,3701
0,2749
0,2242
0,1876
0,1560
0,1263
0,1074
0,0914
0,0789
XL
0,3123
0,3002
0,2913
0,2825
0,2743
0,2644
0,2557
0,2445
0,2351
XL
0,1778
0,1719
0,1651
0,1592
0,1532
0,1470
0,1412
Rca
0,2121
0,1759
0,1446
0,1156
0,0970
0,0819
0,0701
XL
0,2457
0,2397
0,2327
0,2267
0,2205
0,2140
0,2079
Rca
0,2254
0,1887
0,1572
0,1275
0,1084
0,0923
0,0796
XL
0,2907
0,2818
0,2735
0,2636
0,2549
0,2438
0,2344
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
WTR - DD 40/69 kV Blindagens multiaterradas
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15590
14583
13664
12605
11717
10633
9772
Rca
0,1997
0,1630
0,1315
0,1020
0,0830
0,0672
0,0549
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
Divisão Cabos Energia - WTR 46 kV a 69 kV
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Parâmetros Elétricos
WTR - DD 27/46 kV Blindagens aterradas em um único ponto ou com transposição
Seção Nominal
(mm2)
70
95
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15121
13817
12888
11997
10270
9401
8680
7812
7130
Rca
0,3421
0,2467
0,1958
0,1590
0,1276
0,0978
0,0788
0,0628
0,0504
XL
0,1821
0,1736
0,1674
0,1611
0,1529
0,1470
0,1414
0,1361
0,1308
Rca
0,3421
0,2466
0,1957
0,1589
0,1274
0,0975
0,0783
0,0621
0,0494
XL
0,2518
0,2433
0,2371
0,2308
0,2226
0,2167
0,2111
0,2058
0,2005
Rca
0,3421
0,2466
0,1957
0,1589
0,1273
0,0974
0,0782
0,0619
0,0492
XL
0,3163
0,3044
0,2956
0,2869
0,2787
0,2689
0,2604
0,2495
0,2403
Rca
0,9570
0,1589
0,1273
0,0974
0,0782
0,0619
0,0492
XL
0,2956
0,2869
0,2787
0,2689
0,2604
0,2495
0,2403
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
WTR - DD 40/69 kV Blindagens aterradas em um único ponto ou com transposição
Seção Nominal
(mm2)
120
150
185
240
300
400
500
Xc
15590
14583
13664
12605
11717
10633
9772
Rca
0,1958
0,1590
0,1275
0,0977
0,0786
0,0625
0,0501
XL
0,1780
0,1721
0,1653
0,1595
0,1535
0,1473
0,1415
Rca
0,1957
0,1589
0,1273
0,0974
0,0783
0,0620
0,0493
XL
0,2477
0,2418
0,2350
0,2292
0,2231
0,2170
0,2112
NOTAS:
Rca a 90ºC em Ohm/km
XL em Ohm/km
XC em Ohm.km
Freqüência 60 Hz
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Características de curto-circuito
onde:
O ábaco a seguir possibilita ao usuário dos cabos WTR
determinar:
lcc - Corrente de curto-circuito (kA);
S
t
Ti
Tf
– a máxima corrente de curto-circuito permitida por um
cabo, em função da seção do seu condutor;
– a seção do condutor de um cabo, necessária para
suportar uma determinada corrente de curto-circuito;
- Área do condutor (mm2);
- Tempo de duração do curto-circuito (s);
- Temperatura do condutor antes do curto-circuito (ºC);
- Temperatura do condutor após o curto-circuito (ºC);
NOTAS:
– o tempo máximo que um cabo pode ser submetido a
uma determinada corrente de curto-circuito, sem dano
para a isolação.
1. No caso de se ter conexões em emendas ou terminais
feitas por meio de solda com liga de estanho e chumbo, a
temperatura do condutor em regime de curto-circuito
deverá ser limitada a 160ºC, para que as conexões não
percam suas características físicas e mecânicas.
As curvas da ábaco são obtidas pela equação:
2. Para correntes de curto-circuito superior a 20 kA
recomenda-se o prévio estudo das forças eletrodinâmicas
envolvidas.
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Aspectos gerais de instalação
pequenos trechos de cabos ou mesmo para arrumação
dos cabos no interior das caixas de passagem.
O processo de instalação de cabos de energia tem grande
influência não só no custo inicial, como também no custo
operacional e na continuidade de serviço do sistema, pois
os efeitos danosos da utilização de práticas incorretas de
instalação podem se fazer sentir após a entrada em
operação do sistema, refletindo-se durante toda a vida útil
do cabo.
Ensaios após a instalação
O cabo ou circuito (incluindo acessórios), imediatamente
antes da sua entrada em serviço, poderá ser submetido à
tensão de ensaio em corrente contínua, especificada na
tabela abaixo, durante 15 minutos sem interrupção.
Para os cabos aqui apresentados, que operam em
sistemas de transmissão urbano ou alimentação de
complexos industriais de grande porte, onde a
confiabilidade e a continuidade do serviço são fatores
preponderantes, é necessária a adoção de princípios
corretos de instalação, pois os cabos desempenham
função de grande responsabilidade.
Se por motivos de falhas no cabo ou acessórios o tempo
total das aplicações atingir a 30 minutos, o tempo de
aplicação dos eventuais ensaios subsequentes deve ser
reduzido a 5 minutos.
A seguir são apresentados dados que visam permitir a
escolha de técnicas corretas de instalação. Para maiores
informações, consultar o “Manual Ficap de Instalação de
Cabos de Energia”.
Tensão de
isolamento
(kV)
Tensão de
ensaio
(kV cc)
27/46
40/69
78
108
Curvatura admissível
Condições de armazenagem
O raio de curvatura mínimo para os cabos WTR é 12 vezes
o diâmetro externo do cabo, respectivamente para os
cabos WTR - WD e WTR - DD, sendo este valor aplicado à
superfície interna do cabo e não ao seu eixo.
As bobinas deverão ser estocadas em terrenos firmes, não
sujeito a inundações, e caso a estocagem ultrapasse 90
dias recomenda-se apoiar as bobinas sobre dormentes de
madeira.
Este limite não se aplica a dutos curvos, roldanas ou
qualquer outra superfície curva, sobre a qual o cabo será
tracionado durante a instalação. Neste caso, utilizar os
valores indicados no “Manual Ficap de Instalação de
Cabos de Energia”.
Toda as bobinas deverão permanecer fechadas com
réguas de madeira em toda periferia, mesmo após retirada
de um lance parcial do cabo. E a cada 12 meses ambos os
flanges das bobinas deverão receber uma aplicação com
produto adequado.
Tensão Máxima de Puxamento
Em qualquer situação, as pontas dos cabos deverão ser
sempre mantidas lacradas.
O valor máximo recomendado para puxamento dos cabos
WTR de cobre é de 4 kgf/mm2 quando tracionados pelo
condutor e de 500 Kgf quando tracionados pela cobertura.
Acessórios
A FICAP dispõe de soluções para acessórios (emendas e
terminais) para utilização nos cabos de sua linha de alta
tensão e, particularmente, os do tipo WTR. Para maiores
informações consultar nossas publicações específicas,
relativas a estes produtos.
O puxamento pelo condutor deve ser adotado
preferencialmente, pois a tensão máxima permissível é
bem mais elevada do que quando o tracionamento é feito
pela cobertura. Este último é normalmente adotado para
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