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TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICAUFU – FEELT – NERFAE Prof. Dr. Sebastião Camargo Guimarães Jr.
Transmissãode
ElétricaEnergia
TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICAUFU – FEELT – NERFAE Prof. Dr. Sebastião Camargo Guimarães Jr.
Livro:
Transmissão de
Energia Elétrica
Rubens Dario Fuchs
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Capítulo 2
Características Físicas das Linhas Aéreas de Transmissão
Rubens Dario Fuchs
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2.1 - IntroduçãoO desempenho elétrico de uma linha aérea de
transmissão depende de sua geometria, ou seja, de suas características físicas.
Triangular Vertical
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2.2 - Cabos Condutores
Condutores ideais:
o Alta condutibilidade elétrica;
o Baixo custo;
o Boa resistência mecânica;
o Baixo peso específico;
o Alta resistência à oxidação e à corrosão por agentes químicos poluentes
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2.2.1 – Condutores Padronizados
A – Condutores de cobre
B – Condutores de alumínio e alumínio-aço
TULIP – cabo de alumínio (CA)
PENGUIN – cabo de alumínio com alma de aço (CAA)
Fig. 2.1 -Encordoamento cabo CAA
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Figura – Formação de cabos de alumínio CA e CAA
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2.2.1 – Condutores Padronizados
C – Condutores em liga de alumínio
D – Condutores copperweld e alumoweld: cabos pára-raios
E – Condutores tubulares e expandidos: reduzir os gradientes de potencial nas superfícies dos condutores
Fig. 2.2 – Condutor oco expandido
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2.2.1 – Condutores Padronizados
F – Condutores múltiplos: reduzir os gradientes de potencial nas superfícies dos condutores
Fig. 2.2 – Configurações de condutores múltiplos em uso
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F – Condutores múltiplos
Figura – 4 subcondutores
por fase
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espaçador amortecedor pré-formado
Figura – 2, 3 e 4 subcondutores por fase
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espaçador helicoidal pré-formado
Figura – 2 subcondutorespor fase
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2.3 – Isoladores e Ferragens
Os materiais empregados na fabricação dos isoladores são :
a – porcelana vitrificada;
b – vidro temperado.
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2.3.1 – Tipos de Isoladores
A - Isoladores de pino
Fig. 2.4 – Isolador de pino de porcelana monocorpo
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2.3.1 – Tipos de Isoladores
B - Isoladores tipo pilar
Fig. 2.5 – Isolador de porcelana tipo pilar (line post)
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2.3.1 – Tipos de Isoladores
C - Isoladores de disco (suspensão)
(a) engate concha-bola (c) engate garfo-olhal
Fig. 2.7 – Isolador de suspensão
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C - Isoladores de disco
Concha-bola
garfo-olhal
Figura – Isolador de suspensão de porcelana
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C - Isoladores de disco
garfo-olhal
Concha-bola
Figura – Isolador de suspensão de vidro
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2.3.2 – Características dos Isoladores de Suspensão
A - características físicas e mecânicas:
resistência ao impacto, choques térmicos, etc.
B – características elétricas:
tensões disruptivas a seco e sob chuva a 60 hz, sob impulso, RI e Corona.
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2.3.2.1 – Distribuição de Potenciais em Isoladores e Cadeias de Isoladores
Devido às grandes concentrações de potenciais nas angulosidades e arestas inevitáveis das ferragens de suspensão utiliza-se anéis distribuidores chamados anéis de guarda, colocados lateralmente aos grampos de suspensão.
Fig. 2.14 – Anéis de corona para linhas em tensões extra-elevadas.
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2.3.2.1 – Distribuição de Potenciais em Isoladores e Cadeias de Isoladores
Figura – Anéis de corona para cadeias simples.
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2.3.3 – Ferragens e Acessórios
Conjunto de peças que devem:
suportar os cabos e liga-los às cadeias de isoladores;
ligar a cadeia de isoladores a estruturas.
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2.3.3.1 – Cadeias de Suspensão
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Cadeia de suspensão simples (um condutor)
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Cadeia de suspensão simples para dois condutores
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Cadeia de suspensão simples para quatro condutores
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A – Pinça de suspensão
Figura – Fadiga do condutor no ponto de suspensão
Fig. 2.16 – Pinça de suspensão multiarticulada.
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A – Pinça de suspensão
Figura – Pinça de suspensão multiarticulada.
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B – Dispositivos antivibrantes
a - armaduras antivibrantes
b - festões
c – amortecedores stokbridge
d – grampos de suspensão armados
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a - armaduras antivibrantes
Para atenuar as vibrações eólicas que ocorrem nos cabos pára-raios e condutores de LT’s.
Material polimérico – PVC de alto impacto
Figura – amortecedor de vibração pré-formado.
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a - armaduras antivibrantes
Figura – montagem da armadura antivibrante.
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b - festões
Figuras – amortecedor festão
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c – amortecedores stockbridge
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d – grampos de suspensão armados
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2.3.3.2 – Cadeias de Ancoragem
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Cadeia de Ancoragem Simples
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Cadeia de Ancoragem Dupla
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Fixação dos condutores nas cadeias para ancoragem intermediária
Figura - Grampo de Ancoragem à Compressão
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Tamanhos relativos entre estruturas
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura - Linha de Transmissão com a Faixa de Passagem
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Linha de Transmissão 138 kV
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Linha de Transmissão 230 kV
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Linha de Transmissão 345 kV
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Linha de Transmissão 440 kV
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2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão
Figura – Linha de Transmissão 440 kV
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2.4.1 – Disposição dos Condutores
a – Disposição Triangular
Fig. 2.17 – Disposição Triangular
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a – Disposição Triangular
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b – Disposição Horizontal
Fig. 2.18 – Disposição Horizontal: circuito simples e duplo
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b – Disposição Horizontal
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c – Disposição Vertical
Fig. 2.19 – Disposição Vertical
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c – Disposição Vertical
Fig. 2.20 – LT’s a circuito duplo
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2.4.2 – Dimensões das Estruturas
a – tensão nominal de exercício
b – sobretensões previstas
• origem interna (manobras em disjuntores, banco de capacitores, etc.)
• origem externa: descarga atmosférica.
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2.4.3 – Classificação das Estruturas das LT’s
quanto à sua função na linha;
quanto à sua forma de resistir;
quanto ao material empregado em sua fabricação.
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2.4.3.1 – Funções das Estruturas nas LT’s
A – Cargas verticais: peso dos cabos, ferragens, etc.
B – Cargas horizontais transversais: tração dos cabos, ação dos ventos, etc.
C – Cargas horizontais longitudinais: tração do cabos, estaiamento, etc.
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2.4.3.1 – Funções das Estruturas nas LT’s
a – Estruturas de suspensão
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2.4.3.1 – Funções das Estruturas nas LT’s
b – Estruturas de ancoragem
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2.4.3.1 – Funções das Estruturas nas LT’s
c – Estruturas de transposição ou rotação de fasesA
B
c
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2.4.3.1 – Funções das Estruturas nas LT’s
e – Estruturas para ângulos
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2.4.3.2 – Forma de Resistir das Estruturas
A – Estruturas autoportantes
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2.4.3.2 – Forma de Resistir das Estruturas
B – Estruturas estaiadas
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B – Estruturas estaiadas
Figura - Conjunto de fixação de estais
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2.4.3.3 – Materiais para Estruturas
A – Madeira
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2.4.3.3 – Materiais para Estruturas
B – Concreto
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2.4.3.3 – Materiais para Estruturas
C – Estruturas Metálicas
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2.5 – Cabos Pára-Raios
Tem a finalidade de interceptar descargas de origem atmosférica e descarregá-las para o solo.
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2.5 – Cabos Pára-Raios
Descargas atmosféricas típicas têm um valor de pico compreendido entre 10 e 200 kA. Uma onda típica de surto é mostrada na figura abaixo.
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2.5 – Cabos Pára-Raios
OPGW: optical ground wire
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Cabos OPGW
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2.6 – Esfera de Sinalização Pré-formada
Colocadas no pára-raios das LT’s, na faixa sobre as rodovias para visualização da LT pelos aviões.