Projeto Mecânico de Linhas de Transmissão · Elementos básicos para projeto mecânico de LT aérea Para iniciar o projeto mecânico das linhas de transmissão, leva-se em conta

Projeto Mecânico de Linhas de Transmissão

Alunos:

Bruno Rebelo

Caroline Gomes

Daniela Coelho

Douglas Gomes

Leonardo Silva

Thiago Elias

Thiago LopesProfessor: Pós-DSc José Eduardo Telles Villas

Elementos básicos para projeto mecânico de LT aérea

Para iniciar o projeto mecânico das linhas de transmissão, leva-se em conta alguns itens definidos em estudos de otimização inicial, que tem em vista menor custo de investimento e perdas, com maior transferência de energia (menor kWh de transferência).

A otimização inicial define a classe de tensão, tipos de estruturas, bitolas, composições dos condutores e para-raios, composição da cadeia de isoladores, etc.

Projeto mecânico de um LT são determinação de todos os esforços atuantes, sobre o elementos, com dimensionamento adequado, desenhos de detalhes construtivos e de montagem com especificações e instruções, podendo ser dividido em 3 fases:

Ø Projetos dos cabos e da distribuição dos suportes sobre os perfis do terreno

Ø Projeto dos suportes

Ø Projeto das fundações

Nos estudos mecânicos de LT, são estabelecidas algumas hipóteses, como:

Ø Estabelecer alguns valores das solicitações mecânicas, normais e anormais, que poderão incidir sobre as estruturas no decorrer de sua vida útil, principalmente aquelas, que por sua maior intensidade ou maior duração, mais solicitam os materiais empregados.

Ø Analisar o comportamento dos materiais a serem empregados, face aos tipos de solicitações que serão submetidos.

Essas hipóteses tem como finalidade:

Ø Assegurar que a taxa máxima de trabalho não ultrapasse o valor estabelecido em projeto nas condições de máximo carregamento e nas áreas de carga

Ø Efetuar uma distribuição das estruturas e dos cabos sobre os perfis do terreno para assegurar, sob condição de flecha máxima, uma altura mínima sobre o solo.

Ø Determinar os esforços para o projeto das estruturas e fundações.

Ø Definir tabelas e curvas de tensionamento para extinguir a possibilidade de em qualquer fase dos trabalhos de campo sejam ultrapassados as condições estabelecidas.

Considerações sobre a segurança das LT nos cálculos mecânicos


Para elevar o fator de segurança em uma LT, quanto menor for a relação de carga de ruptura/solicitação máxima atuante, porém isso aumenta o custo do empreendimento, então defini-se um risco de falha aceitável, definido conforme:

Onde:P(L) Curva cumulativa de distribuição das suportabilidades de uma estrutura pertencente a um lote de estruturas. A posição da curva é determinada pela carga de 90% das estruturas de um mesmo lote quando submetidos a uma carga igual a L1.

f(L) Distribuição de valores extremos - Velocidades máximas de ventos responsáveis pela solicitação, a posição relativa da curva é definida pelo período de retorno de um vento maior ou igual a carga L1.

Pela norma IEC considera-se 3 classes para o risco teórico de falhas, que variam conforme sua importância no sistema.

fo

fo (L)

P(L)

P(L1)

RISCO DE FALHA R

Figura – Risco de Falha de uma estrutura

LL1

P


Alem dessas analises quanto a força mecânicas, temperatura, deve ser levado em conta um estudo de vibrações e tensões dinâmicas nos cabos que apesar de serem muito menores em relação a esforços estáticos, em virtude de sua qualidade alternativa deva ser estudado.

O problema de vibrações está se tornando tão importante que a norma alemã para a construção de LT VDE 0210, alerta quanto ao perigo da ocorrência dessas vibrações e traz recomendações quanto a redução de tensão máxima admissível ou eliminar o efeito danoso desse tipo de fenômeno.

As vibrações típicas observadas até o momento são:

Ø Eólicas (de ressonância)

Ø Longitudinais (galopping)

Ø De rotação.

Dados iniciais

Para efetuar corretamente o dimensionamento adequado de um projeto mecânico de linha é necessário determinar todos os esforços atuantes sobre os elementos que compõe a referida linha de transmissão.

Algo essencial para o correto dimensionamento da linha é o conhecimento das condições climáticas características da região onde a linha de transmissão será implementada.

As solicitações mecânicas dos elementos das linhas aéreas de transmissão são decorrentes das variações das condições climáticas da região.

Métodos estatísticos e Informações meteorológicas

Obtenção dos dados Meteorológicos:

Ø Posto situado na região de implantação do empreendimento em questão.

Ø Cartas meteorológicas do país.

Dados Obtidos.

Ø Período de pelo menos 20 anos com taxas de amostragem horárias;

Ø Temperatura mínima anual média;

Ø Temperatura máxima anual média;

Ø Temperatura média anual média;

Ø Velocidade média do vento;

Cálculos das médias dos dados do rol obtido na amostragem;

Cálculo do desvio-padrão de cada conjunto de dados;

Métodos estatísticos e Informações meteorológicas

Carta meteorológica

Linha de 500 kV

Exemplo:

Média das temperaturas mínimas diárias

Cálculo das temperaturas

As temperaturas máxima e mínima apresentadas são determinadas para uma probabilidade de 2% a ser igualada ou excedida (máxima), ou ocorrer um valor menor (mínima). Ambas para um tempo de retorno T de 50 anos.

Temperaturas coincidentes:

Ø São as temperaturas coincidentes com os ventos de máxima intensidade. Não havendo informação destas, utilizar .

Norma Brasileira - NBR 5422/1985 Válida para os níveis de tensão entre 38kV e 800kV.

Decretos:

Ø N° 84398 de 16.01.1980 – Ocupação de espaços por linhas de transmissão.

Ø N° 86859 de 19.01.1982 – Alteração do decreto anterior.

Ø N° 83399 de 03.05.1979 – Referente a zonas de navegação aérea.

Definições

Ø Vão de vento: Média aritmética dos vãos adjacentes ao torre (suporte).

Ø Vão de peso: Distância entre os pontos com tangente horizontal das catenárias dos vãos adjacentes ao suporte.

Ø Período de retorno: Intervalo médio entre ocorrências sucessivas de um mesmo evento durante um período de tempo indefinidamente longo. Corresponde ao inverso da probabilidade de ocorrência do evento no período de um ano.

Simbologia padrão = pressão dinâmica de referência, em ;

= Velocidade básica de vento, em ;

= Velocidade do vento para período de retorno, em ;

= Velocidade do vento de projeto, em ;

= Coeficiente de efetividade da pressão do vento, adimensional;

= Distância de segurança, em ;

= Expoente de correção da altura para a velocidade do vento, adimensional;

= Tensão máxima de operação da linha, valor eficaz fase-fase, em ;

= distância, em , numericamente igual a ;

= altura sobre o solo, em ;

= Flecha do condutor na condição de trabalho de maior duração, em

= Largura da faixa de segurança, em ;

= Período de retorno, em ;

Linha de transmissão

Vãos

Flechas

Alturas

Torres

Linha de transmissão

Vão de vento

Vão de peso

Velocidade dos ventos

Fatores que influenciam a determinação da velocidade do vento de projeto.

Ø Rugosidade do solo ():

“Quanto maior a rugosidade, maior será a turbulência do vento próximo ao solo e menor sua velocidade.”

Ø Distância e relação ao solo ():

Quanto mais distante do solo maior a velocidade do vento.

Ø Tempo de retorno. ( )

Ø Tempo de integração ():

O intervalo de tempo de amostragem.

Cálculo do vento de projeto:

O vento básico é o vento médio calculado pelo método estatístico. Caso seja necessário, pode ser calculado para um , conforme apresentado anteriormente.

, também pode ser calculado pela fórmula a seguir valendo-se da distribuição de Gumbel.

Os valores de e são estimadores obtidos através da distribuição de Gumbel.


Estimador Estimador

Distribuição de Gumbel

Calculado o vento de projeto, calcula-se em seguida a pressão dinâmica de referência () sobre os elementos da linha conforme a fórmula a seguir:

é a massa específica do ar, em .

A massa específica do ar pode ser calculada conforme a seguinte fórmula:

é a temperatura coincidente, em .

é a altitude média da implantação da linha, em .


Hipóteses de Cálculo

As hipóteses de cálculo são feitas a partir de uma hipótese de carga associada a uma restrição ao uso de materiais.

Em projetos de LT’s no Brasil adotam-se, no mínimo, as seguintes hipóteses de carga (ou de solicitação):

› Hipótese de Carga de Maior Duração

› Hipótese de Carga de Flecha Mínima

› Hipótese de Carga de Flecha Máxima

› Hipótese de Máximo Carregamento (Carga de Vento Máximo)

Hipóteses de Cálculo

Para cada uma das hipóteses existem limitações nas taxas de trabalho dos materiais nos diversos elementos das LT’s.

Para os cabos condutores e cabos para-raios, a NBR 5422/1985 estabelece que: “na condição de trabalho de carga de maior duração”, caso não tenham sido adotadas medidas de proteção contra os efeitos da vibração, deve-se limitar o esforço de tração nos cabos aos valores máximos indicados na tabela:

Carga de Ruptura Tipos de Cabos

(%) Carga de Ruptura

Aço AR 16 Aço EAR 14

Aço-Cobre 14 Aço-Alumínio 14

CA 21 CAA 20 CAL 18

CALA 16 CAA-EF 16

Fatores que afetam as Flechas Máximas

A flecha a ser usada para definir a catenária deverá ser a maior flecha que poderá ocorrer durante a “vida útil” da LT.

Essa flecha terá seu valor em função do comprimento do cabo quando suspenso, considerando:

› Variações em função de sua temperatura

› Alongamento permanente que irá sofrer


Temperatura Máxima

› O valor da temperatura máxima deverá ser determinado em função dos seguintes fatores:

Temperatura máxima média do ar;

Efeito da corrente máxima coincidente com a temperatura máxima do ar;

Efeito da radiação solar por ocasião da temperatura máxima do ar;

Admite-se um fator de redução na forma de uma brisa de até 1,0 m/s.


Características Elásticas

› Os alongamentos permanentes que os cabos das LT’s podem sofrer são resultado de suas características elásticas. Para o estudo do comportamento mecânico dos cabos deve-se considerar:

Dimensões físicas;

Carga de ruptura;

Coeficiente de expansão térmica;

Módulo de elasticidade.


Os metais utilizados na fabricação dos cabos usados não podem ser considerados perfeitamente elásticos, pois à elevada relação comprimento/secção, após o seu primeiro tensionamento, apresentam alongamentos residuais que influenciam os valores das flechas podendo comprometer as alturas de segurança das LT’s.


Deformações Plásticas e Modificações no Módulo em Fios Metálicos

› Pela Lei de Hooke podemos

› A curva OAB representa a variação do módulo de elasticidade quando o fio é tensionado pela primeira vez, sendo constante para valores baixos da tensão (< ), apresentando um valor de para cada valor de . Esta curva é denominada “curva inicial” e define os módulos de elasticidade no estado inicial.



› Logo, quando um fio metálico é tracionado pela primeira vez, ele tem alterado seu módulo de elasticidade devido ao fenômeno de “encruamento” (têmpera por trabalho a frio), sendo acompanhado de um aumento em seu comprimento. Esse alongamento depende da natureza do material e do valor máximo da tensão a que foi submetido.

› Se uma nova amostra for submetida a um ensaio até um valor de tensão correspondente a e esta for mantida constante durante um razoável intervalo de tempo t, observa-se que o seu comprimento original será acrescido de um valor proporcional.



› Esse fenômeno é conhecido na Metalurgia por fluência (ou “creep”) e representa o “envelhecimento” do material, sendo definido como o escoamento ou a deformação plástica do material que ocorre com o tempo, sob carga, após a deformação inicial, resultante da aplicação da carga.


Diagrama Tensões x Alongamentos em Cabos

› Em Cabos Mono Metálicos formados pelo encordoamento de certo número de fios metálicos de mesmo material, o diagrama tensões x alongamentos será levemente modificado, devido:

Número e arranjos dos filamentos;

Aperto dos fios componentes entre si.


Diagrama Tensões x Alongamentos em Cabos

› Observa-se a existência de 2 (dois) módulos de elasticidade:

Módulo de elasticidade inicial, com menor grau de linearidade para valores baixos de σ e maior grau de linearidade para valores mais altos de σ;

* Ao fenômeno acima se sobrepõe um outro que também provoca elongação nos cabos: fluência (“creeping”).

Módulo de elasticidade final, obtido para valores elevados de tração σ onde a deformação ocorre em um período curto de tempo (levando um tempo bem maior com valores baixos de tensionamento σ).

Fatores que influenciam o cálculo das flechas e trações

Rigidez dos cabosOs cálculos das flechas e trações nos cabos das LT’s, considera a equação da catenária ou equação da parábola com a premissa de condutores flexíveis e elásticos.

ü Equação da catenária

ü Admite-se peso do condutor distribuído uniformemente ao longo da curva descrita por ele.

ü Equação da parábola.

ü Admite-se peso do condutor distribuído uniformemente sobre a projeção do condutor sobre uma linha horizontal.

Neste caso utiliza-se a equação da parábola para mais precisão.

O cálculo da flecha de um vão é dado por:

Onde:


Influência da temperaturaü A temperatura dos cabos durante operações de tensionamento

não podem ser determinadas com precisão maior do que 5 °C.

ü Condutores estão sujeitos a variações de temperatura acentuadas:

ü Variação da temperatura ambiente

ü Exposição ao sol

ü Efeito joule (provocado pelo carregamento)

ü Os coeficientes de dilatação linear dos materiais de fabricação dos cabos são significativos, provocando dilatações e contrações.

ü Como a flecha do condutor em um vão depende do seu comprimento, ela variará de acordo com a variação de temperatura.



Equacionamento Como a tração T é inversamente proporcional ao valor da flecha ocorrerá também uma variação no valor da tração, que é avaliada estabelecendo-se a equação da mudança de estado.


(1))( 12112 ttlll t

Equacionamento A variação de tensão obedece a lei de Hooke que está relacionada a elasticidade dos corpos:

Sendo,


(2)SE

TTll

)( 01021

EquacionamentoDe (1) e (2), temos:

Supondo o cabo suspenso nas estruturas, as forças devidas aos seus pesos passaram a atuar, sendo e os comprimentos calculados por:


(3)

(4)

SE

TTlttlll t

0102112112 )(

2

012

02

22

12

11

24 TT

apll

EquacionamentoIgualando (3) e (4), e considerando temos:


(5)

201

202

22201

202

12

11

24)(

TT

ap

SE

TTttt

Equação de 3º grau da traçãoManipulando (5), obtém-se o valor de:


24)(

24

22

0112201

222

023

02apSE

TttSET

apSETT t

Método de Locação das Estruturas

O processo clássico do projeto de locação das estruturas é gráfico, sendo feito também atualmente por programas digitais.

A base para esse projeto é o perfil longitudinal do eixo da faixa de servidão da LT, obtido por meio de levantamento topográfico sendo usada uma relação de 1: 10 entre as escalas horizontal e vertical, sendo:

LT’s de até 69 kV: escala vertical → 1 :500; escala horizontal → 1:5000;

LT’s acima de 69 kV: escala vertical → 1 :200; escala horizontal → 1:2000.

O documento Planta e Perfil contém o perfil longitudinal da LT onde são assinalados os obstáculos e acidentes existentes ao longo da faixa de servidão e informações como vegetação, natureza e uso do solo, divisas de propriedades, nomes dos proprietários, etc.

Igualmente pontos obrigatórios para a LT, como vértices no caminhamento, pontos de derivação, marcos, referências de nível e estacas do levantamento topográfico, com suas distâncias progressivas devem estar assinalados.


O projeto de locação das estruturas ficara completo com a indicação, no desenho, dos dados constantes.


Se o eixo da LT percorre uma meia-encosta, o desenho deve conter informações quanto à declividade do terreno em sentido transversal ao seu eixo.

Com a planta topográfica da LT, pode-se efetuar a locação das estruturas, com o auxílio de um gabarito confeccionado para esse fim.


Marcar no perfil sobrelevado o local de implantação dos apoios e ângulos e fim de linha. Sugere-se a marcação com um traço vertical no perfil, tal como se indica no desenho, com traços verticais

Gabarito para Locação de Estruturas

Dispositivo feito de chapa de material transparente (celulóide ou acrílico) e que reproduz em escala a curva do cabo (catenária) suspenso nas condições de flecha máxima e mínima.

Escolhida a temperatura sob a qual se considera a flecha máxima pode-se determinar o valor da tração máxima correspondente à essa temperatura, pela equação da mudança de estado, considerando nula a ação do vento.


Exemplos de Gabaritos

Gabarito


Conhecida a flecha no estado final à temperatura máxima, desenha-se a curva do cabo nas mesmas escalas do desenho topográfico (o vão na escala das distâncias horizontais e a flecha na escala das distâncias verticais).

No gabarito linhas auxiliares temos:

Sistema de eixos de referência: além do eixo de simetria, é usual marcar-se:

→ nas laterais: eixos paralelos ao mesmo;

→ nas partes superior e inferior: eixos ortogonais ao mesmo representando o plano horizontal.


- linha de terra: traça-se uma curva paralela à curva do condutor a 50°C a uma distância a que, em escala, representa a altura de segurança h estipulada para a LT. Essa curva é obtida deslocando-se a curva original pela distância a necessária, ao longo do eixo de simetria, paralelamente a si mesma. A linha de terra muitas vezes é usada juntamente ou substituída por uma linha de pé.

- No primeiro caso, traça-se mais uma parábola auxiliar, a uma distância equivalente H do vértice da original. No segundo caso, traça-se apenas uma, a uma distância a = H - hs

Métodos de Emprego do Gabarito

São utilizados 2 (dois) métodos. As locações pela linha de pé e pela linha de terra.

São marcadas alturas H' = H - hs nos eixos das estruturas e faz-se a linha de recorte da curva de flecha máxima tangenciar o ponto assim determinado e a linha do perfil sendo traçada a curva do condutor. No ponto em que a curva assim traçada estiver a uma altura correspondente a H' da linha de solo, este será o local para a nova estrutura.




Trata-se de um trabalho feito por tentativas, sendo a experiência do projetista fundamental para o resultado, devendo-se observar os seguintes aspectos:

O número total de estruturas deve ser o menor possível assim como o uso de estruturas com alturas diferentes da adotada como básica;

Evitar o uso de estruturas especiais;

Homogeneizar a distribuição das estruturas visando obter vãos de mesma extensão;

Evitar vãos adjacentes muito desiguais;

Evitar a ocorrência de situações de arrancamento.


A próxima imagem mostra o procedimento a ser seguido visando-se avaliar esse risco, utilizando-se da curva de temperatura mínima do gabarito, fazendo-se com que esta curva tangencie os pontos de suspensão vizinhos. Tem-se 3 (três) situações para a linha do cabo:

A linha do cabo passa acima do ponto de suspensão da estrutura considerada:

→ O arrancamento ocorrerá.

A linha tangencia o ponto de suspensão do cabo à temperatura mínima:

→ nenhuma força vertical atuará.

A linha do cabo passa abaixo do mesmo:

→ A força vertical de compressão atuará sobre a estrutura, sendo sua intensidade tanto maior quanto maior for a distância.

Verificação de Arrancamento

Caso o arrancamento não possa ser evitado devem ser utilizadas nessa estrutura, cadeias de isoladores de ancoragem.

Na hipótese da força vertical que age sobre a cadeia de isoladores for pequena, a inclinação da cadeia de isoladores sob a ação do vento pode aproximar demasiadamente parte energizadas de partes aterradas, sendo necessário utilizar-se lastros de chumbo ou de ferro fundido, suspensos na parte inferior dos grampos de suspensão, visando-se a garantia de manter esse ângulo no valor requerido.

Verificação de Arrancamento

Dois vãos consideravelmente desnivelados

Considerações para as alturas dos condutores

Considerações para as alturas dos condutores


As travessias de rodovias, ferrovias, hidrovias, devem atender a Norma NB 182/72 e as demandas das Concessionárias/Entidades envolvidas;

Se utilizadas estruturas de ancoragem intermediárias como pontos de tensionamento, a localização deve ser em pontos em que o trabalho de campo seja facilitado;

Deve ser evitada, por problemas de construção das fundações, a locação de estruturas em brejos e muito próximas à beira de córregos e rios;

Condições de Projeto

O que são condições de projeto?

São as condições de partida necessárias para iniciar um projeto de uma Linha de Transmissão. Sempre de acordo com a IEC 60826 – International Electrotechnical Commission: Loading and Strength of Overhead Transmission Lines.

Quais são essas condições?

Confiabilidade;

Parâmetros do Vento;

Cargas Mecânicas e Fadiga sobres os cabos;

Cargas Mecânicas sobre as Estruturas;

Fundações.

Confiabilidade

O nível de confiabilidade do projeto eletromecânico, expresso pelo período de retorno do vento extremo. Deve ser adotado período de retorno do vento igual ou superior a 150 anos para LT de tensão nominal igual ou inferior a 230 kV e igual ou superior a 250 (duzentos e cinquenta) anos para LT de tensão superior a 230 kV.

Parâmetros de vento

Para o projeto mecânico de uma linha de transmissão, os carregamentos oriundos da ação do vento nos componentes físicos da linha de transmissão devem ser estabelecidos a partir da caracterização probabilística das velocidades de vento da região, com tratamento para fenômenos meteorológicos severos, tais como, sistemas frontais, tempestades, tornados, furacões, etc.

Condições de Partida

Cargas mecânicas sobre os cabos.

O cabo deve ser dimensionado para suportar três estados de tracionamento – básico, de tração normal e de referência –, definidos a partir da combinação de condições climáticas e de envelhecimento do cabo como se segue.

Fadiga mecânica dos cabos

Os dispositivos propostos para amortecer as vibrações eólicas devem ter sua eficiência e durabilidade avaliadas por ensaios que demonstrem sua capacidade de amortecer os diferentes tipos de vibrações e sua resistência à fadiga, sem perda de suas características de amortecimento e sem causar danos aos cabos. A solicitação aos cabos deve ser dimensionada de forma compatível com seu tipo e sua formação.


Cargas mecânicas sobre as estruturas

Além das hipóteses previstas na IEC, é obrigatória a introdução de hipóteses de carregamento que reflitam tormentas elétricas. Devem ser previstas necessariamente as cargas a que as estruturas estarão submetidas nas condições mais desfavoráveis de montagem e manutenção, inclusive em linha viva.

Fundações

No projeto das fundações, para atender o critério de coordenação de falha, as solicitações transmitidas pela estrutura às fundações devem ser majoradas pelo fator mínimo 1,10. Essas solicitações, calculadas a partir das cargas de projeto da estrutura, considerando suas condições particulares de aplicação – vão gravante, vão de vento, ângulo de deflexão, fim de linha e altura da estrutura – passam a ser consideradas cargas de projeto das fundações. Com isso, as fundações devem ser projetadas estrutural e geotecnicamente de forma a adequar todos os esforços resultantes de cada estrutura às condições específicas do solo.


Condições de Governo

Condições de Governo Reais

Condições de Governos Adotadas

As condições de governo para uma LT visam:

§ preparar os gabaritos de locação das estruturas;

§ elaborar as tabelas de esticamento.

§ efetuar os cálculos de flechas e trações;


Vão Crítico: Chama-se vão critico Lcr ,relativo a uma

dada tensão tmaxt , ao vão para qual os condutores, supostos esticados e fixados sob essa tensão, num dos dois estados atmosféricos Inverno ou Verão, adquirem a mesma tensão tmax quando ficam sujeitos as condições do outro desses dois estados.

=coeficiente de dilatação térmica do cabo = valor da secção do caboω= peso específico do caboΘ = valor de temperatura m = coeficiente de sobrecarga do estado atmosférico Tmax= Tensão máxima (7;9) daN/mm²


m2=m1

m2>m1

Lcr é imaginário

Lcr é infinito

Lcr é real

L>Lcr

L=Lcr

1 1 2 1 ou 2

θ2> θ 1Vão Crítico: No calculo da tensão de montagem recorrendo

a equação dos estados, e necessário determinar qual o estado mais desfavorável entre o de Inverno ou Primavera para, então, aplica-lo na equação relacionando-o com o estado de montagem e, assim, determinar qual a tensão mecânica máxima a que os condutores poderão ficar sujeitos na pior das hipóteses.

Definindo o estado de Inverno caracterizado por coeficiente de sobrecarga m1 e temperatura θ1 e o estado de Verão por coeficiente m2 e temperatura θ 2 (θ 2 >θ 1 ), pode ser determinado facilmente o estado mais desfavorável através da arvore de decisão apresentada na figura

1


Montagem dos Gráficos: Para o cálculo das flechas e trações numa determinada situação do cabo

(temperatura,carga) é utilizada a equação da catenária (funções hiperbólicas).

Representa-se por meio de gráficos, o efeito da variação de temperatura sobre o diagrama de tensões x alongamentos superpondo-os, nas temperaturas consideradas, às curvas de cargas e de flecha do condutor para os vãos em estudo, obtendo-se a tração e a flecha em cada situação.

O efeito do “creep” e levado em consideração supondo-se que o mesmo irá se processar à temperatura de maior ocorrência (EDT) durante a vida útil da LT.

Tensão

Teo

Δlo

Δlo TeĪo

Deformação

Condições de GovernoMontagem dos Gráficos:

Os cabos de uma linha de transmissão sofrem variações contínuas de temperatura. Em um dado instante, a temperatura do cabo é função da potência transmitida na linha, temperatura ambiente, insolação e outros parâmetros, podendo ser determinada através da equação de equilíbrio térmico.

Essas variações de temperatura causam variações no comprimento de cabo entre estruturas e, consequentemente, variações na tensão mecânica e flecha do cabo.


Temperaturas variando entre um valor mínimo e um valor máximo, em torno de uma temperatura média, sem vento;

Vento máximo agindo no cabo na temperatura mais provável quando da ocorrência de vento máximo;

Tensão tangencial máxima na temperatura média (EDS) igual a determinada percentagem da carga de ruptura do cabo e igual para todos os vãos.

Temperatura Mínima

Temperatura vento máximo

Temperatura Máxima

Temperatura Média

Tensão Tangencial máxima

TEDS

Vão


Temperatura mínima, sem vento, tensão tangencial máxima de projeto;

Vento máximo, tensão tangencial máxima de projeto;

Temperatura média, sem vento, tensão de EDS.

Temperatura mínima

Vento máximo

EDS

vão

T


O gabarito de locação das estruturas, geralmente em acetato, onde também é incluída a catenária do condutor na temperatura mínima de projeto, para a determinação dos vãos de peso das estruturas.

Ø Gabarito de locação das estruturas

Linhas de pés das estruturas

Linhas de terra

Condutor (temperatura máxima)

Acetato

Condutor (temperatura mínima)


O gabarito de locação das estruturas, geralmente em acetato, onde também é incluída a catenária do condutor na temperatura mínima de projeto, para a determinação dos vãos de peso das estruturas.

Ø Utilização

Distância mínimaCondutor-solo

Condutor (temperatura máxima)

Estrutura

Estrutura

Perfil

Bibliografia

Slides de Aula – CADEIRA LINHAS DE TRANSMISSÃO II - Projeto Mecânico

https://web.fe.up.pt/~ee02179/index_files/relatorio_de_projecto_provisorio2.pdf

EDITAL DE LEILÃO NO 06/2011-ANEEL ANEXO 6F – LOTE F

NBR 5422/1985.

Projetos mecânicos das Linhas Aéreas de Transmissão – 2ª edição – Editora Edgard Blücher Ltda,1992.

https://web.fe.up.pt/~ee02179/index_files/relatorio_de_projecto_provisorio2.pdf

Documents

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