Transmissão de energia Eletrica

TRANSMISSÃO DE ENERGIA ELÉTRICAUFU – FEELT – NERFAE Prof. Dr. Sebastião Camargo Guimarães Jr.

Transmissãode

ElétricaEnergia

Livro:

Transmissão de

Energia Elétrica

Rubens Dario Fuchs

Capítulo 2

Características Físicas das Linhas Aéreas de Transmissão

Rubens Dario Fuchs

2.1 - IntroduçãoO desempenho elétrico de uma linha aérea de

transmissão depende de sua geometria, ou seja, de suas características físicas.

Triangular Vertical

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

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

Figura – Formação de cabos de alumínio CA e CAA

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

F – Condutores múltiplos: reduzir os gradientes de potencial nas superfícies dos condutores

Fig. 2.2 – Configurações de condutores múltiplos em uso

F – Condutores múltiplos

Figura – 4 subcondutores

por fase

espaçador amortecedor pré-formado

Figura – 2, 3 e 4 subcondutores por fase

espaçador helicoidal pré-formado

Figura – 2 subcondutorespor fase

2.3 – Isoladores e Ferragens

Os materiais empregados na fabricação dos isoladores são :

a – porcelana vitrificada;

b – vidro temperado.

2.3.1 – Tipos de Isoladores

A - Isoladores de pino

Fig. 2.4 – Isolador de pino de porcelana monocorpo

B - Isoladores tipo pilar

Fig. 2.5 – Isolador de porcelana tipo pilar (line post)

C - Isoladores de disco (suspensão)

(a) engate concha-bola (c) engate garfo-olhal

Fig. 2.7 – Isolador de suspensão

C - Isoladores de disco

Concha-bola

garfo-olhal

Figura – Isolador de suspensão de porcelana

C - Isoladores de disco

garfo-olhal

Concha-bola

Figura – Isolador de suspensão de vidro

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.

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.

2.3.2.1 – Distribuição de Potenciais em Isoladores e Cadeias de Isoladores

Figura – Anéis de corona para cadeias simples.

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.

2.3.3.1 – Cadeias de Suspensão

Cadeia de suspensão simples (um condutor)

Cadeia de suspensão simples para dois condutores

Cadeia de suspensão simples para quatro condutores

A – Pinça de suspensão

Figura – Fadiga do condutor no ponto de suspensão

Fig. 2.16 – Pinça de suspensão multiarticulada.

A – Pinça de suspensão

Figura – Pinça de suspensão multiarticulada.

B – Dispositivos antivibrantes

a - armaduras antivibrantes

b - festões

c – amortecedores stokbridge

d – grampos de suspensão armados

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.

Figura – montagem da armadura antivibrante.

b - festões

Figuras – amortecedor festão

c – amortecedores stockbridge

d – grampos de suspensão armados

2.3.3.2 – Cadeias de Ancoragem

Cadeia de Ancoragem Simples

Cadeia de Ancoragem Dupla

Fixação dos condutores nas cadeias para ancoragem intermediária

Figura - Grampo de Ancoragem à Compressão

2.4 – Estruturas das Linhas de Transmissão

Figura – Tamanhos relativos entre estruturas

Figura - Linha de Transmissão com a Faixa de Passagem

Figura – Linha de Transmissão 138 kV

2.4.1 – Disposição dos Condutores

a – Disposição Triangular

Fig. 2.17 – Disposição Triangular

a – Disposição Triangular

b – Disposição Horizontal

Fig. 2.18 – Disposição Horizontal: circuito simples e duplo

b – Disposição Horizontal

c – Disposição Vertical

Fig. 2.19 – Disposição Vertical

c – Disposição Vertical

Fig. 2.20 – LT’s a circuito duplo

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.

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.

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.

a – Estruturas de suspensão

b – Estruturas de ancoragem

c – Estruturas de transposição ou rotação de fasesA

e – Estruturas para ângulos

2.4.3.2 – Forma de Resistir das Estruturas

A – Estruturas autoportantes

2.4.3.2 – Forma de Resistir das Estruturas

B – Estruturas estaiadas

Figura - Conjunto de fixação de estais

2.4.3.3 – Materiais para Estruturas

A – Madeira

B – Concreto

C – Estruturas Metálicas

2.5 – Cabos Pára-Raios

Tem a finalidade de interceptar descargas de origem atmosférica e descarregá-las para o solo.

Descargas atmosféricas típicas têm um valor de pico compreendido entre 10 e 200 kA. Uma onda típica de surto é mostrada na figura abaixo.

OPGW: optical ground wire

Cabos OPGW

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.

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