Materiais E Estruturas Utilizadas Nas Redes Aéreas De Distribuição De Energia...

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DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Materiais e Estruturas Utilizadas em Redes Aéreas Compactas de Distribuição de Energia Elétrica (versão 1.0) RELATÓRIO TÉCNICO DPP/PER no 381/2002 Autores: João Clavio Salari Filho - CEPEL Luiz Abel Alves dos Santos - Fundação Padre Leonel Franca (FPLF) Leonardo Santos Valente - Fundação Padre Leonel Franca (FPLF) Data: 22/8/2002 II DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO ______________________________________________________ 1 2. DESCRIÇÃO DE MATERIAIS PARA REDES COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO _____________________________________________________ 2 2.1 ISOLADOR POLIMÉRICO TIPO UNIVERSAL ______________________________ 2 2.2 ISOLADOR POLIMÉRICO TIPO BASTÃO_________________________________ 3 2.3 BRAÇO L __________________________________________________________ 4 2.4 CONECTOR DERIVAÇÃO TIPO CUNHA PARA CABOS COBERTOS___________ 5 2.5 ESPAÇADORES PARA REDE PRIMÁRIA ________________________________ 6 2.5.1 ESPAÇADOR VERTICAL TRIFÁSICO PARA 15kV _____________________ 6 2.5.2 ESPAÇADOR LOSANGULAR TRIFÁSICO PARA 15kV__________________ 7 2.5.3 ESPAÇADOR LOSANGULAR TRIFÁSICO PARA 35kV__________________ 8 2.5.4 ESPAÇADOR VERTICAL MONOFÁSICO PARA 15 OU 35kV_____________ 9 2.6 BRAÇO ANTIBALANÇO PARA ESPAÇADORES LOSANGULARES ___________ 10 2.7 ESTRIBO PARA ESPAÇADOR LOSANGULAR ___________________________ 11 2.8 CABO DE ALUMÍNIO COBERTO_______________________________________ 12 2.9 CABO NU DE AÇO ZINCADO _________________________________________ 14 2.10 ALÇA PRÉ-FORMADA PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS ____________ 15 2.11 ALÇA PRÉ-FORMADA PARA CABOS NUS DE AÇO ZINCADO ______________ 16 2.12 GRAMPO DE ANCORAGEM PARA CABOS COBERTOS ___________________ 17 2.13 LAÇOS PLÁSTICOS ________________________________________________ 18 2.13.1 PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS FIXADOS EM ISOLADOR DE PINO EM 15kV ________________________________________________ 18 2.13.2 PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS FIXADOS EM ISOLADOR VERTICAL OU LOSANGULAR EM 15kV ____________________________ 19 2.14 ANEL DE AMARRAÇÃO PARA ISOLADORES DE PINO E PARA ESPAÇADORES VERTICAL E LOSANGULARES _________________________ 20 2.15 FIO DE ALUMÍNIO COBERTO PARA AMARRAÇÃO _______________________ 21 2.16 LAÇO PRÉ-FORMADO PARA CABO MENSAGEIRO FIXADO EM ESPAÇADOR VERTICAL OU LOSANGULAR_____________________________ 22 2.17 SUPORTE C_______________________________________________________ 23 2.18 PERFIL U _________________________________________________________ 24 2.19 FIXADOR DE PERFIL U______________________________________________ 25 2.20 FIXADOR PRÉ-FORMADO PARA CABOS NUS DE AÇO ZINCADO ___________ 26 2.21 ARRUELA ESPAÇADORA ____________________________________________ 27 3. ESTRUTURAS PARA REDES COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO ____________ 28 3.1 ESTRUTURA RC11 _________________________________________________ 28 3.2 ESTRUTURA RC12 _________________________________________________ 30 3.3 ESTRUTURA RC13 _________________________________________________ 31 III DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.4 ESTRUTURA RC21 _________________________________________________ 33 3.5 ESTRUTURA RC31 _________________________________________________ 35 3.6 ESTRUTURA RC41 _________________________________________________ 37 3.7 ESTRUTURA RC42 _________________________________________________ 39 3.8 ESTRUTURA RCD1 _________________________________________________ 41 4. CONCLUSÕES ____________________________________________________ 43 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ____________________________________ 43 IV DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 1. INTRODUÇÃO A rede aérea compacta foi desenvolvida para a distribuição de energia elétrica em regiões arborizadas ou em locais que exigem maior segurança e confiabilidade. Portanto, como principais vantagens desse novo padrão construtivo, têm-se o investimento em equipamentos que reduzem sensivelmente a necessidade da poda de árvores, a redução das interrupções provocadas por contatos acidentais nos cabos e o combate à prática do furto de energia. Por outro lado, o uso de alguns materiais diferentes daqueles que são usados nas redes aéreas convencionais, como cabos cobertos com material isolante, espaçadores especiais, suportes específicos, entre outros, acaba por acarretar um custo de construção mais elevado, distanciando-se daqueles que são verificados usualmente |1 |. Apesar disso, considerando-se situações em que os custos de manutenção da rede convencional sejam muito elevados, a rede compacta poderá ser uma alternativa viável para certas áreas rurais, tema este que é alvo de outro documento presentemente em elaboração pelo PER/CEPEL |2, 3, 4|. Assim sendo, são apresentados nesta versão inicial do relatório alguns padrões construtivos de estruturas que são empregadas em redes aéreas compactas de distribuição de energia elétrica, bem como as listas e as características básicas dos diversos materiais utilizados para tal. São abordadas as aplicações para as classes de tensão fase-fase de 15 e 35 kV, utilizando-se postes de concreto de seção duplo T e de madeira, sendo, em função de ser utilizado o mesmo material, apresentadas somente as figuras relacionadas aos postes de concreto duplo T. No caso de ser usado o poste de concreto de seção circular, deve-se retirar algumas arruelas quadradas nas listas de materiais das estruturas, acrescentar de duas a quatro cintas para fixação de alguns elementos ao poste e substituir alguns parafusos de cabeça quadrada por parafusos de cabeça abaulada, como está mostrado, por exemplo, na Tabela 25. É importante mencionar que, tomou-se como base para a elaboração das diversas figuras, tabelas e textos apresentados neste trabalho as informações contidas em trabalhos publicados pela ABRADEE sobre isoladores, espaçadores e cabos |5, 6, 7|; nas normas técnicas disponibilizadas nos endereços eletrônicos da COPEL e da CPFL |8, 9, 10, 11, 12|; em algumas normas de ferragens fios e cabos da |13, 14, 15, 16, 17|; e nos endereços eletrônicos de alguns fabricantes e distribuidores de materiais |18, 19, 20, 21, 22, 23, 24|. Além disso, com o objetivo de não se sobrecarregar as figuras do texto, as dimensões nelas apresentadas correspondem a valores médios aproximados, podendo, portanto, sofrer pequenas variações. Com relação às designações dadas às estruturas (Ex.: RC11) e os códigos apresentados nas tabelas para referenciar os materiais a serem utilizados (Ex.:1020701 - arruela quadrada), estes foram criados pelos autores buscando-se a semelhança com aqueles que são adotados na versão 2.0 do Sistema para Cálculo do Orçamento de Redes Elétricas de Distribuição (SMD) desenvolvido pelo PER/CEPEL |25 |. Finalmente, salienta-se que, este trabalho não tem caráter normativo, ficando quaisquer mudanças nas instalações dos materiais a critério de cada Empresa. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 1 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2. DESCRIÇÃO DE MATERIAIS PARA REDES COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO 2.1 ISOLADOR POLIMÉRICO TIPO UNIVERSAL Figura 1 - Isolador polimérico tipo universal Tabela 1 - Características elétricas e mecânicas |21 | Tensão mínima suportável [kV] Em freqüência industrial Classe de tensão [kV] 15 35 seco molhado 77 110 46 63 De impulso atmosférico a seco (± 1,2/50µs) Tensão de perfuração sob impulso íngreme [kV] 130 (+) / 176 (-) 184 (+) / 250 (-) 195 220 Tabela 2 - Características mecânicas |6 ,20 ,21 | Classe de tensão [kV] 15 35 Distâncias [m] A B C D E F 133 181 140 190 57 73 25 19 19 25 19 19 Carga mínima T [daN] sem nominal ruptura 1200 600 1200 600 Distância de escoamento mínima [mm] Peso aproxim. [kgf] 304 533 0,6 1,2 Notas: 1- Estes isoladores também podem ser encontrados na versão com pino incorporado. 2- O isolador quando submetido à carga T não deve sofrer ruptura ou qualquer deformação permanente. 3- Material: polímero orgânico adequado tecnicamente, como polietileno de alta densidade e resistente a intempéries, ao trilhamento elétrico e aos raios ultravioleta. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 2 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.2 ISOLADOR POLIMÉRICO TIPO BASTÃO Figura 2 - Isolador polimérico tipo bastão Tabela 3 - Características elétricas |20 | Tensão suportável [kV] Classe de tensão [kV] Em freqüência industrial seco 95 160 15 35 De impulso atmosférico (pico) molhado 75 140 130(+)/140(-) 250(+)/265(-) Tabela 4 - Características mecânicas |18 ,20 | Classe de tensão [kV] Número de saias Carga mínima de ruptura [daN] Comprimento A médio [mm] 15 35 4 8 4500 4500 340 510 Distância de escoamento média [mm] 405 807 Peso aproxim. [kgf] 1,3 1,5 Notas: 1- Aplicação: estes isoladores são utilizados para ancoragem dos cabos nas estruturas, como uma alternativa para o conjunto de isoladores de disco de porcelana ou vidro. 2- Material: os isoladores poliméricos são fabricados a partir de um bastão (alma) de fibra de vidro e resina epoxi. Esse bastão é fixado nas ferragens de conexão e, em seguida, aplica-se sobre o conjunto resultante o revestimento isolante em borracha de silicone. As ferragens são de ferro fundido e aço forjado galvanizado por imersão à quente. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 3 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.3 BRAÇO L Figura 3 - Braço L (medidas em mm) Notas: 1- Aplicação: o braço L é próprio para fixar o cabo mensageiro por intermédio de um conector, o qual deve ser fornecido juntamente com o braço. A fixação do braço em postes de madeira e de concreto tipo seção duplo T é feita através de parafusos e em poste de concreto seção circular através de cintas. 2- A dimensão média de D é de 356 e 610mm, para as classes de tensão de 15 e 35kV, respectivamente |21 |. 3- Material: aço carbono laminado, alumínio fundido ou ferro fundido nodular ou maleável, devendo, no caso de material ferroso, ser revestido de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 4- Resistência mecânica: o braço L deve suportar as seguintes solicitações de carga |9 |: - Cargas A em [daN]: nominal - 800; mínima sem deformação permanente -1120; mínima sem ruptura - 1600. - Cargas B em [daN]: nominal - 500; mínima sem deformação permanente - 700; mínima sem ruptura - 1000. - Cargas C em [daN]: nominal - 100; mínima sem deformação permanente - 140; mínima sem ruptura - 200. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 4 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.4 CONECTOR DERIVAÇÃO TIPO CUNHA PARA CABOS COBERTOS Figura 4 - Conector derivação tipo cunha para cabos cobertos Tabela 5 - Características mecânicas para uso com alguns cabos |9 | Bitolas dos cabos 2 [mm ] Dimensões médias [mm] Cor do cartucho Tronco Derivação A B C D E Aplicação Extração 35 185 185 35 35 185 25,4 45 45 31,8 51 51 18,0 28 28 38,1 54 54 9,5 15 15 vermelho azul azul vermelho vermelho vermelho Capacidade de condução de corrente para ensaio de aquecimento [A] 150 150 410 Resistência mínima à tração [daN] 90 90 133 Tabela 6 - Faixas de diâmetros dos cabos a serem utilizados |9 | Bitolas dos cabos 2 [mm ] Tronco Derivação 35 35 185 35 185 185 Lado A (tronco) [mm] Mín. 7,0 16,0 16,0 Máx. 7,5 16,5 16,5 Lado B (derivação) [mm] Mín. 7,0 7,0 16,0 Máx. 7,5 7,5 16,5 Notas: 1- Aplicação: estes conectores podem ser empregados em jumper, cruzamento aéreo e conexões de equipamentos, devendo o cabo de bitola maior ser instalado no lado de maior curvatura da cunha. Além disso, tais conectores devem ser fornecidos com uma capa protetora, a qual deve ser resistente a intempéries. 2- Material do conector: liga de alumínio de alta resistência à corrosão, alta condutividade e com tratamento térmico; material da capa: polietileno ou polipropileno, resistente aos raios ultravioletas, à abrasão e ao trilhamento elétrico. 3- Resistência mecânica: quando os cabos forem tracionados com os valores mínimos da Tabela 5, o conector não deve permitir o escorregamento dos mesmos nem sofrer qualquer deformação permanente ou ruptura. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 5 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.5 ESPAÇADORES PARA REDE PRIMÁRIA 2.5.1 ESPAÇADOR VERTICAL TRIFÁSICO PARA 15kV Figura 5 - Espaçador vertical para 15kV (medidas em mm) |9 ,21 | Tabela 7 - Características elétricas e mecânicas |7 ,21 | Tensão mínima aplicada de freqüência industrial sob chuva (1 minuto) [kV] 15 3,0 110 ( + / - ) 34 (1) Entre cabos de fase e entre cabos de fase e mensageiro. Classe de tensão [kV] Permissivida de dielétrica relativa máxima Tensão mínima suportável de impulso atmosférico [kV] Distância mínima de escoamento [mm] (1) Carga mecânica mínima a ruptura (F) [daN] Peso aproxim. [kgf] 280 450 0,7 Notas: 1- Aplicação: sustentação e separação dos cabos cobertos na rede compacta, mantendo o nível de isolação elétrica da rede. Deve permitir a fixação dos cabos de fase com diâmetro de até 30mm e cabo mensageiro com diâmetro de até 15 mm |7 |. 2- Material: polietileno de alta densidade ou polipropileno, na cor preta ou cinza claro, resistente a intempéries e ao trilhamento elétrico. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 6 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.5.2 ESPAÇADOR LOSANGULAR TRIFÁSICO PARA 15kV Figura 6 - Espaçador losangular trifásico para 15kV (medidas em mm) |9 ,21 | Tabela 8 - Características elétricas e mecânicas |7 ,21 | Tensão mínima aplicada de freqüência industrial sob chuva (1 minuto) [kV] 15 3,0 110 ( + / - ) 34 (1) Entre cabos de fase e entre cabos de fase e mensageiro. Classe de tensão [kV] Permissividad e dielétrica relativa máxima Tensão mínima suportável de impulso atmosférico [kV] Distância mínima de escoamento [mm] (1) Carga mecânica mínima à ruptura (F) [daN] Peso aproxim. [kgf] 280 450 0,5 Notas: 1- Aplicação: sustentação e separação dos cabos cobertos na rede compacta ao longo do vão, mantendo o nível de isolação elétrica da mesma. Deve permitir a fixação dos cabos de fase com diâmetro de até 30mm e cabo mensageiro com diâmetro de até 15 mm |7 |. 2- Material: polietileno de alta densidade ou polipropileno, na cor preta ou cinza claro, resistente a intempéries e ao trilhamento elétrico. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 7 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.5.3 ESPAÇADOR LOSANGULAR TRIFÁSICO PARA 35kV Figura 7 - Espaçador losangular trifásico para 35kV (medidas em mm) |9 ,21 | Tabela 9 - Características elétricas e mecânicas |7 ,21 | Tensão Tensão mínima mínima aplicada de suportável de freqüência impulso industrial sob atmosférico chuva (1 minuto) [kV] [kV] 35 3,0 200 ( + / - ) 70 (1) Entre cabos de fase ou entre cabos de fase e mensageiro. Classe de tensão [kV] Permissivida de dielétrica relativa (máxima) Distância mínima de escoamento [mm] (1) Carga mecânica mínima à ruptura (F) [daN] Peso aproxim. [kgf] 450 450 1,3 Notas: 1- Aplicação: sustentação e separação dos cabos cobertos na rede compacta ao longo do vão, mantendo o nível de isolação elétrica da mesma. Deve permitir a fixação dos cabos de fase com diâmetro de até 40 mm e cabo mensageiro com diâmetro de até 15 mm |7 |. 2- Material: polietileno de alta densidade ou polipropileno, na cor preta ou cinza claro, resistente a intempéries e ao trilhamento elétrico. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 8 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.5.4 ESPAÇADOR VERTICAL MONOFÁSICO PARA 15 OU 35kV Figura 8 - Espaçador vertical monofásico para 15 ou 35kV (medida em mm) |21 | Tabela 10 - Características elétricas e mecânicas |21 | Tensão Tensão mínima Carga mínima aplicada de Distância mecânica Peso suportável de freqüência mínima de mínima à aproxim. impulso industrial sob escoamento ruptura (F) [kgf] atmosférico chuva (1 minuto) [mm] [daN] (1) [kV] (1) [kV] (1) 15 / 35 3,0 200 70 470 450 0,4 (1) Esses valores não foram citados diretamente em |21 | para o espaçador vertical monofásico, mas, em função do valor da distância mínima de escoamento e do comprimento do espaçador, repetiu-se os valores do espaçador losangular para 35kV dados na Tabela 9. Classe de tensão [kV] Permissivida de dielétrica relativa (máxima) Notas: 1- Aplicação: sustentação do cabo coberto na rede compacta monofásica ao longo do vão, mantendo o nível de isolação elétrica da mesma. Deve permitir a fixação dos cabos de fase com diâmetro de até 40 mm e cabo mensageiro com diâmetro de até 15 mm. 2- Material: polietileno de alta densidade ou polipropileno, na cor preta ou cinza claro, resistente a intempéries e ao trilhamento elétrico. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 9 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.6 BRAÇO ANTIBALANÇO PARA ESPAÇADORES LOSANGULARES Figura 9 - Braço antibalanço para espaçadores losangulares Tabela 11 - Características elétricas e mecânicas |9 ,21 | Classe de tensão [kV] D [mm] Peso aproxim. [kgf] 15 35 305 555 0,26 0,44 Tensão mínima suportável [kV] Em De freqüência impulso industrial atmosférico sob chuva a seco (1 minuto) 34 95 50 150 Tensão de radiointerferência Nominal aplicada Máxima no [µV] ensaio [kV] 8 50 20 250 Notas: 1- Aplicação: o braço antibalanço é utilizado para fixar os espaçadores losangulares de forma a se evitar a aproximação ou o afastamento dos cabos cobertos da estrutura. 2- Material: − Do braço: polietileno de alta densidade ou polipropileno, na cor preta ou cinza claro, resistente a intempéries e ao trilhamento elétrico. − Do pino: deve ser polimérico. 3- Características mecânicas: o braço corretamente instalado deve suportar as solicitações |9 |: − De compressão (A) e tração (B) iguais a 126 daN sem sofrer deformação permanente e iguais a 180 daN sem sofrer ruptura − De esforço lateral (C) de 50 daN sem sofrer ruptura. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 10 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.7 ESTRIBO PARA ESPAÇADOR LOSANGULAR Figura 10 - Estribo para espaçador losangular (medidas em mm) |21 | Notas: 1- Material: aço carbono laminado, alumínio fundido ou ferro fundido nodular ou maleável, devendo, quando em material ferroso, ser revestido de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 2- Características mecânicas: o estribo tem peso aproximado de 0,35kgf e deve suportar as seguintes cargas A em [daN] |9 |: nominal - 200; mínima sem deformação - 280; mínima sem ruptura - 400. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 11 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.8 CABO DE ALUMÍNIO COBERTO Figura 11 - Cabo de alumínio coberto |21 | Tabela 12 - Características de alguns cabos de alumínio cobertos |5 | Condutor Classe de tensão [kV] Seção nominal 2 [mm ] Número mínimo de fios Mínimo [mm] Máximo [mm] Espessura mínima da cobertura [mm] 15 15 15 15 15 15 15 15 35 35 35 35 35 35 35 50 70 95 120 150 185 240 70 95 120 150 185 240 6 6 12 15 15 15 30 30 12 15 15 15 30 30 6,8 8,0 9,5 11,2 12,8 14,0 15,8 18,0 9,5 11,2 12,8 14,0 15,8 18,0 7,3 8,5 10,0 11,7 13,3 14,5 16,3 19,0 10,0 11,7 13,3 14,5 16,3 19,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 3,0 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 7,6 Diâmetro Carga de ruptura mínima [daN] 455 650 910 1235 1560 1950 2405 3120 910 1235 1560 1950 2405 3120 Cabo Coberto Resist. Peso elétrica total o CA 20 C [kgf/km] [Ω/km] 210 0,868 260 0,641 340 0,443 450 0,320 540 0,253 630 0,206 750 0,164 870 0,125 650 0,443 750 0,320 800 0,253 950 0,206 1100 0,164 1300 0,125 Diâmetro Mínimo [mm] Máximo [mm] 13,0 14,0 15,5 17,0 18,8 20,0 22,0 24,0 25,0 26,5 28,0 29,5 31,5 33,5 15,5 16,5 18,0 19,5 21,3 22,5 24,5 26,5 27,5 29,0 30,5 32,0 34,0 36,0 MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 12 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Notas: 1- Material: - Dos fios componentes do condutor encordoado: alumínio, conforme a NBR 5118 |17 |. - Da cobertura: composto extrudado de polímero orgânico termofixo ou termoplástico, resistente à abrasão, ao trilhamento elétrico e à radiação ultravioleta, e de alta rigidez dielétrica. A cobertura, cuja espessura nominal está dada na Tabela 12, deve ser de fácil remoção; no entanto, aderente ao condutor (ou aderente à blindagem semicondutora, se for o caso). No caso da cobertura total ser composta por mais de uma camada, estas devem ser perfeitamente aderentes entre si de modo a evitar a ocorrência de descargas parciais no cabo. - Da blindagem semicondutora |9 |: se existir, deve ser formada por polímero orgânico termoplástico ou termofixo, com resistividade adequada para o seu uso. Deve ter uma espessura máxima de 0,70mm e mínima de 0,30mm, em qualquer seção transversal, resultando num aumento dos diâmetros mínimos e máximos dados na Tabela 12. 2- Resistência mecânica: - Resistência à tração: o cabo coberto deve atender aos valores da Tabela 12, não ocorrendo qualquer ruptura da cobertura nem de qualquer fio componente do condutor. - Resistência à abrasão: o cabo deve suportar 1000 ciclos de abrasão por lâmina cortante, sem que a profundidade do corte seja superior a aproximadamente 0,3mm da espessura da cobertura. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 13 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.9 CABO NU DE AÇO ZINCADO Figura 12 - Cabo nu de aço zincado (CAZ) Tabela 13 - Características mecânicas dos cabos CAZ 6,4mm e 9,5mm |22 | Diâmetro nominal [mm] Formação Diâmetro o N de dos fios fios [mm] Seção transversal 2 ativa [mm ] Peso [kgf/km] Carga de ruptura mínima [kgf] 1429 (MR) (1) 2155 (AR) (1) 3153 (MR) 9,5 7 3,05 51,14 406 4899 (AR) (1) MR - média resistência mecânica; AR - alta resistência mecânica. 6,4 7 2,03 22,66 180 Módulo de elasticidade 2 [kgf/mm ] Coeficiente de dilatação térmica -6 o [10 / C] 18500 11,52 18500 11,52 Notas: 1- Aplicação: os cabos de aço zincado são utilizados como mensageiro de cabos de alumínio isolados para as classes de tensão de 15 e 35kV. 2- Material: fios de aço carbono, conforme as especificações das NBR 8158 e 5909 |15 , 16 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 14 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.10 ALÇA PRÉ-FORMADA PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS Figura 13 - Alça pré-formada para cabos de alumínio cobertos Tabela 14 - Características mecânicas para uso em alguns cabos de alumínio cobertos |9 ,23 | Classe de tensão [kV] 15 15 35 AWG/ MCM mm Comprimento máximo após a aplicação (L) [mm] 2 336,4 336,4 35 185 185 400 800 900 Bitola 2 Resistência ao escorregamento ou ruptura [daN] Peso [kgf] Marca para indicar o início da aplicação e identificar o cabo (A) 50 150 200 0,24 0,31 0,35 vermelha verde preta Notas: 1- Material das varetas: fios de liga de alumínio ou de aço carbono, laminados e trefilados, revestidas de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 2- Resistência mecânica: a alça, instalada corretamente, deve atender às seguintes solicitações |9 |: - Resistência ao escorregamento ou ruptura: suportar a aplicação crescente de esforço desde zero daN até o valor mínimo de resistência ao escorregamento ou ruptura relacionado na Tabela 14, sem haver escorregamento do cabo, deformação ou ruptura da alça. - Resistência à vibração: suportar pelo menos 10.000.000 ciclos, sem se constatar abrasão ou fadiga. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 15 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.11 ALÇA PRÉ-FORMADA PARA CABOS NUS DE AÇO ZINCADO Figura 14 - Alça pré-formada para cabos de aço zincado (CAZ) Tabela 15 - Características mecânicas para uso com os cabos CAZ 6,4mm e 9,5mm |19 ,24 | Diâmetro nominal do cabo [mm] Comprimento máximo após a aplicação (L) [mm] Peso aproximado [kgf] Resistência ao escorregamento ou ruptura mínima no ponto B [daN] Marcas para indicar o início da aplicação e identificar o cabo (A e B) 6,4 9,5 650 910 0,2 0,5 1430 3160 amarela laranja Notas: 1- Material das varetas: fios de liga de alumínio ou de aço carbono, laminados e trefilados, revestidas de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 2- Resistência mecânica: a alça, instalada corretamente no cabo de aço, não deve permitir o escorregamento e ruptura do cabo quando tracionado com os valores da Tabela 15. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 16 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.12 GRAMPO DE ANCORAGEM PARA CABOS COBERTOS Figura 15 - Grampo de ancoragem para cabos cobertos |9 | Tabela 16 - Características mecânicas para uso em alguns cabos de alumínio cobertos para 15kV |9 | Bitola AWG/ MCM 2 336,4 Diâmetro externo [mm] mm Mínimo Máximo Resistência mínima à ruptura (F) [daN] 35 185 12 21 15 24 200 400 2 Peso próprio do cabo [kgf] 4,9 19,6 Nota: Material: - Do corpo: plástico reforçado e alumínio, resistente a intempéries. - Da cunha: plástico reforçado, resistente ao trilhamento elétrico e a intempéries. - Do estribo: aço inoxidável, aço zincado ou plástico reforçado, resistente ao trilhamento elétrico e a intempéries. - Resistência mecânica: quando sob tração até o valor mínimo F dado na Tabela 16, o grampo deve atuar de modo a não sofrer qualquer deformação ou ruptura e tal que o cabo não escorregue. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 17 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.13 LAÇOS PLÁSTICOS 2.13.1 PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS FIXADOS EM ISOLADOR DE PINO EM 15kV Figura 16 - Laço plástico de topo para cabos de alumínio cobertos fixados em isolador de pino Tabela 17 - Características mecânicas para uso em alguns cabos de alumínio cobertos para 15kV |23 | Bitola [AWG / MCM] 2-4 1/0 -3/0 4/0 -336,4 477 2-4 1/0 -3/0 4/0 -336,4 477 Diâmetro do cabo com o isolamento [mm] mín máx 12 16 21 25 12 16 21 25 15 20 24 29 15 20 24 29 Diâmetro do pescoço do isolador de pino [mm] 60 ± 4 Marca para identific. do isolador (B) Comprim. máximo (L) [mm] Preta 457 483 533 584 432 432 483 508 Peso [kgf] 0,22 0,22 0,28 0,30 0,20 0,20 0,22 0,24 Marca para identificação do cabo (A) Verde Azul Laranja Vermelho Verde Azul Laranja Vermelho Deflexão máxima do cabo no plano Horizontal (∝) Vertical (δ) 15o 15o o 11-40 11-40o Nota: Material: polietileno ou similar, na cor cinza e resistente ao trilhamento elétrico e a intempéries. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 18 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.13.2 PARA CABOS DE ALUMÍNIO COBERTOS FIXADOS EM ISOLADOR VERTICAL OU LOSANGULAR EM 15kV Figura 17 - Laço plástico para cabos de alumínio cobertos fixados em espaçador vertical ou losangular Tabela 18 - Características mecânicas para uso em alguns cabos de alumínio cobertos para 15kV |9 | Diâmetro do cabo com o isolamento [mm] Bitolas AWG/ MCM 2 336,4 mm mín máx Comprimento máximo (L) [mm] 35 185 13 22 15,5 24,5 450 520 2 Deflexão máxima do cabo no plano Horizontal Vertical 15o 15o Nota: Material: polietileno ou similar, na cor cinza e resistente ao trilhamento elétrico e a intempéries. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 19 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.14 ANEL DE AMARRAÇÃO PARA ISOLADORES ESPAÇADORES VERTICAL E LOSANGULARES DE PINO E PARA Figura 18 - Anel de amarração para isolador Notas: 1- Aplicação: com a dimensão A = 90mm e peso de 0,023kgf, possibilita a amarração de cabos de fase cobertos e mensageiros em espaçadores verticais (Classe de tensão de 15kV) e losangulares (classes de tensão de 15 e 35kV). Com a dimensão A = 110mm e peso de 0,032kgf, possibilita a amarração de cabos de fase cobertos em isoladores de pino universal (classes de tensão de 15 e 35kV). Deve permitir a fixação dos cabos de fase com diâmetro de até 30mm para 15kV e 40mm para 35kV, e cabo mensageiro com diâmetro de até 15mm |7 ,21 |. 2- Material: borracha EPR ou silicone ou similar, resistente a intempéries, ao trilhamento elétrico e aos raios ultravioleta. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 20 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.15 FIO DE ALUMÍNIO COBERTO PARA AMARRAÇÃO Figura 19 - Uso do fio para a amarração do cabo coberto no isolador |21 | Tabela 19 - Características mecânicas do fio com seção nominal de 10mm2 |9 | Seção nominal 2 [mm ] 10 Dimensões [mm] Diâmetro do condutor Mínimo Máximo 3,4 3,7 Espessura nominal da isolação Diâmetro máximo sobre a isolação 1,2 6,5 Carga de ruptura [daN] Mínima 60 Máxima 65 Tabela 20 - Características gerais do fio com seção nominal de 10mm2 |9 | Permissividade dielétrica relativa (máxima) 3,0 Rigidez dielétrica mínima [kV/mm] 20 Resistência à tração mínima [MPa] 10 Alongamento à ruptura mínima [%] 250 Notas: 1- Aplicação: amarração dos cabos de alumínio cobertos nos isoladores nas classes de tensão de 15 e 35kV. 2- Material |9 |: - Do fio: alumínio temperado, com resistência mecânica compreendida entre 60 e 35MPa - Da cobertura: camada de borracha, com um aditivo que proporcione resistências ao trilhamento elétrico e a radiação ultravioleta. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 21 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.16 LAÇO PRÉ-FORMADO PARA CABO MENSAGEIRO FIXADO EM ESPAÇADOR VERTICAL OU LOSANGULAR Figura 20 - Laço pré-formado para cabo mensageiro fixado em espaçador vertical ou losangular Tabela 21 - Características mecânicas para uso com os cabos CAZ 6,4mm e 9,5mm |9 | Diâmetro nominal do cabo [mm] 6,4 9,5 Tipo do espaçador vertical losangular vertical losangular Marca para identificar o cabo (A) Deflexão máxima do cabo no plano Horizontal (∝) Vertical (δ) amarela 15o 15o vermelha 15o 15o Nota: Material: liga de aço carbono ou de alumínio, laminado e trefilado, devendo, quando em aço carbono, ser revestido de zinco como consta na NBR 8158 |15 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 22 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.17 SUPORTE C Figura 21 - Suporte C Tabela 22 - Distâncias médias em [mm] |21 | Distâncias a b c d e f 15kV 438 203 486 305 292 368 35kV 489 203 603 397 343 419 Notas: 1- Aplicação: este suporte destina-se a suportar cabos em configuração triangular, fixados em isoladores de pino, para ângulo de deflexão da rede de até 90o. 2- Material: aço carbono laminado, alumínio fundido ou ferro fundido nodular ou maleável, devendo, no caso do material ferroso, haver revestimento de zinco conforme descrito nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 3- Características mecânicas: Peso aproximado: 15kV - 8,2kgf; 35kV - 10kgf |21 |. Resistência mecânica: o suporte deve suportar as seguintes solicitações: - Cargas horizontais A mínimas sem ruptura: 400daN |9 |. - Cargas horizontais B mínimas sem ruptura: 200daN |9 |. - Cargas verticais C mínimas sem ruptura: 423daN (15kV) e 534daN (35kV) |21 |. - Cargas verticais D mínimas sem ruptura: 756daN (15kV) e 445daN (35kV) |21 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 23 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.18 PERFIL U Figura 22 - Perfil U (medidas em mm) |9 | Notas: 1- Aplicação: este perfil destina-se a ser empregado como uma cruzeta, devendo, neste caso, ser fixado diretamente ao poste com uma mão francesa. Pode também ser usado como extensor de poste, sendo, neste caso, fixado diretamente no topo do poste (vide o DETALHE 2 da Figura 22). 2- Material: aço carbono laminado, revestido de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 3- Características mecânicas: Comprimento máximo aproximado: 640mm (15kV) e 900mm (35kV) |9 ,21 |. Peso médio: 3,8kgf (15kV) e 5,3kgf (35kV) |21 |. Resistência mecânica: o perfil deve suportar as seguintes solicitações |9 |: - Carga A mínima sem ruptura: 400daN. - Cargas B e C mínimas sem ruptura: 600daN. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 24 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.19 FIXADOR DE PERFIL U Figura 23 - Fixador de perfil U (medidas em mm) |9 | Notas: 1- Material: Aço carbono (8mm) laminado, revestido de zinco conforme consta nas NBR 6323 e 8158 |14 ,15 |. 2- Resistência mecânica: o fixador deve suportar a carga mínima (A) sem ruptura de 300daN |9 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 25 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.20 FIXADOR PRÉ-FORMADO PARA CABOS NUS DE AÇO ZINCADO Figura 24 - Fixador pré-formado para cabos de aço zincado (CAZ) Tabela 23 - Características mecânicas para uso com os cabos CAZ 6,4mm e 9,5mm |24 | Diâmetro nominal do cabo [mm] Comprimento máximo após a aplicação (L) [mm] Resistência ao escorregamento ou ruptura mínima [daN] Marca para indicar o início da aplicação e identificar o cabo (A) 6,4 9,5 1280 1840 1430 3160 amarela laranja Nota: Material: - Das varetas: fios de aço carbono, laminados e trefilados. - Do revestimento das varetas: zinco, conforme a NBR 8158 |15 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 26 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 2.21 ARRUELA ESPAÇADORA Figura 25 - Arruela espaçadora (medidas em mm) |9 | Notas: 1- Aplicação: a arruela espaçadora permite um espaçamento maior entre as ferragens. 2- Material: ferro fundido ou liga de alumínio. 3- Resistência mecânica: a arruela espaçadora corretamente instalada não deve apresentar deformação permanente ou ruptura quando aplicado na porca do parafuso um torque T de 7,6daN⋅m, no mínimo |9 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 27 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3. ESTRUTURAS PARA REDES COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO 3.1 ESTRUTURA RC11 Figura 26 - Estrutura RC11 Nota: Estrutura indicada para alinhamento ou com ângulos de deflexão máximos de 6o |12 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 28 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 24 - Relação de materiais para a estrutura RC11 (postes de concreto seção duplo T e de madeira) Código Descrição 1020701 Arruela quadrada 6050407 Braço L para 35kV Classe de Tensão [kV] 15 35 2 2 Código Descrição 6050406 Braço L para 15kV Parafuso de cabeça quadrada 200mm (1)/ parafuso de cabeça quadrada 250mm (1) 6300406/ - 1 6300407 Classe de Tensão [kV] 15 35 1 2 2 (1) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. Tabela 25 - Relação de materiais para a estrutura RC11 (postes de concreto seção circular) Código Descrição Classe de Tensão [kV] 15 35 Código Descrição Classe de Tensão [kV] 15 35 6330043 Parafuso de cabeça abaulada 45mm 2 2 6050406 Braço L para 15kV 1 - 6050407 Braço L para 35kV - 1 6170407 Cinta para poste de seção circular 2 2 MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 29 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.2 ESTRUTURA RC12 Figura 27 - Estrutura RC12 Nota: Estrutura indicada para alinhamento ou com ângulos de deflexão máximos de até 6o |21 |. Tabela 26 - Relação de materiais para a estrutura RC12 Código Descrição Classe de Tensão [kV] 15 35 Código 1020701 Arruela quadrada 2 2 15390903 1110702 Espaçador losangular para 15kV (2) 1 - 1110703 6050406 Braço L para 15kV - 1 6050407 Descrição Estribo para espaçador losangular Espaçador losangular para 35kV (2) Braço L para 35kV Classe de Tensão [kV] 15 35 1 1 - 1 1 - Parafuso de cabeça quadrada 200mm (1)/ 6300402 1 1 2 2 parafuso de cabeça quadrada 6300407 250mm (1) (1) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (2) Devem constar junto com o espaçador as quatro amarrações adequadas a todas as situações de cabos cobertos e estribo utilizados, ou seja: 4 anéis de amarração; ou 3 laços plásticos para cabo isolado e aproximadamente 0,5m de fio de alumínio coberto para a fixação no estribo. Parafuso de cabeça quadrada 125mm 6300406/ MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 30 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.3 ESTRUTURA RC13 Figura 28 - Estrutura RC13 Nota: Estrutura indicada para alinhamento ou com ângulos de deflexão máximos de 6o, de modo que o braço antibalanço evite as vibrações dos cabos e, portanto, ocorra fadiga dos pontos de conexão |8 ,12 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 31 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 27 - Relação de materiais para estrutura RC13 Código 1020701 1110702 1110703 6320403 6320406 6050406 Descrição Arruela quadrada Espaçador losangular para 15kV (2) Espaçador losangular para 35kV (2) Parafuso de rosca dupla 250mm (1)/ parafuso de rosca dupla 300mm (1) Braço L para 15kV Classe de Tensão [kV] 15 35 Código 4 4 15390903 1 - 6050404 - 1 6050405 1 1 6300406/ 6300407 1 - 6050407 Descrição Estribo para espaçador losangular Braço antibalanço para espaçador losangular para 15kV Braço antibalanço para espaçador losangular para 35kV Parafuso de cabeça quadrada 200mm (1)/ parafuso de cabeça quadrada 250mm (1) Braço L para 35kV Classe de Tensão [kV] 15 35 1 1 1 - - 1 2 2 - 1 Parafuso de cabeça 1 1 quadrada 125mm (1) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (2) Devem constar junto com o espaçador as quatro amarrações adequadas a todas as situações de cabos cobertos e estribo utilizados, ou seja: 4 anéis de amarração; ou 3 laços plásticos para cabo isolado e aproximadamente 0,5m de fio de alumínio coberto para a fixação no estribo. 6300402 MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 32 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.4 ESTRUTURA RC21 Figura 29 - Estrutura RC21 Nota: Estrutura indicada para ângulos de deflexão entre 6 e 60o |12 ,21 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 33 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 28 - Relação de materiais para a estrutura RC21 Código Descrição Classe de tensão [kV] 35 15 Código Descrição Classe de tensão [kV] 35 15 1020701 Arruela quadrada 3 3 13020501 Alça pré-formada para cabo CAZ 2 2 6400401 Porca olhal 1 1 6300429 Parafuso de cabeça quadrada 60mm 3 3 15180916 Conector derivação cunha para cabo CAZ 1 1 1020702 Arruela espaçadora 3 3 9020805 Isolador com pino incorporado polimérico para 35kV - 3 9020804 Isolador com pino incorporado polimérico para 15kV 3 - 6500401 Suporte C para 15kV 1 - 6500402 Suporte C para 35kV - 1 Laço plástico de topo para cabos de alumínio cobertos (2)/ anel de amarração para isolador (2)/ fio de alumínio 10mm2 para amarração (2) 3/ -/ 3/ 3/ 1250700 Sapatilha 2 2 4,5m 4,5m 6300407/ Parafuso de cabeça quadrada 250mm (1)/ parafuso de cabeça quadrada 300mm (1) 2 2 13270501/ 13210501/ 13220501 6320402/ 6320403/ 6320406 Parafuso de rosca dupla 200mm (1)/ parafuso de rosca dupla 250mm (1)/ parafuso de rosca dupla 300mm (1) 1 1 6300410 (1) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (2) Uso alternativo. A quantidade indicada de fio de alumínio coberto é para vão de 35m; para vão superior a este valor, deve-se o aumentar a comprimento do fio. Para ângulos de deflexão de até 40 poderá ser utilizado o laço plástico de topo. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 34 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.5 ESTRUTURA RC31 Figura 30 - Estrutura RC31 Nota: Estrutura para uso em fim de rede. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 35 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 29 - Relação materiais para estrutura RC31 Código 1020701 9050801/ 9040802 Descrição Arruela quadrada Isolador de ancoragem polimérico tipo bastão para 15kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) Classe de Tensão [kV] 15 35 Código 4 4 13020501 3/ - 9050802/ 9 - 9040802 Descrição Alça pré-formada para cabo CAZ Isolador de ancoragem polimérico tipo bastão para 35kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) Classe de Tensão [kV] 15 35 1 1 - 3/ - 12 6220400 Manilha sapatilha 3 3 6510401 Perfil U 1 1 1250700 Sapatilha 1 1 13090503 Fixador de perfil U 1 1 Parafuso de rosca dupla 250mm (2)/ parafuso de rosca dupla 300mm (2) 2 2 6130401 Gancho olhal 3 3 6320401 Parafuso de rosca dupla 150mm/ 2 2 6320403/ 6400401 Porca olhal 4 4 6320406 6300406/ 6300407 13260501/ 13250503 Parafuso de cabeça quadrada 200mm (2)/ parafuso de cabeça quadrada 250mm (2) Grampo de ancoragem para cabo coberto (3)/ alça pré-formada para cabo coberto 1 1 3 - 3 3 (1) Para ambientes agressivos, indica-se substituir os isoladores poliméricos tipo bastão por isoladores de disco de vidro. (2) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (3) Deve-se dar preferência ao grampo de ancoragem (disponível para 15kV), pois a alça pré-formada não é fabricada de material polimérico, que é o mais adequado para o contato com a cobertura do cabo isolado |8 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 36 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.6 ESTRUTURA RC41 Figura 31 - Estrutura RC41 Nota: Estrutura indicada para ângulos de deflexão entre 60 e 90o ou quando for necessária a ancoragem dos cabos da rede|12 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 37 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 30 - Relação de materiais para a estrutura RC41 Código Descrição Classe de tensão [kV] 35 15 Código Descrição Classe de tensão [kV] 35 15 1020701 Arruela quadrada 3 3 13020501 Alça pré-formada para cabo CAZ 2 2 6400401 Porca olhal 1 1 6300430 Parafuso de cabeça quadrada 40mm 6 6 15180916 Conector derivação cunha para cabo CAZ 1 1 6250402 Olhal para parafuso 6 6 9020805 Isolador com pino incorporado polimérico para 35kV - 3 9020804 Isolador com pino incorporado polimérico para 15kV 3 - Isolador de ancoragem tipo bastão polimérico para 35kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) - 6/ - 24 6/ - 9050802/ 9040802 Isolador de ancoragem tipo bastão polimérico para 15kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) 18 - 9040802 6500401 Suporte C para 15kV 1 - 6500402 Suporte C para 35kV - 1 3/ -/ 1250700 Sapatilha 2 2 13210501 Laço plástico de topo para cabos de alumínio cobertos (2)/ anel de amarração para isolador (2) 3 3 6130401 Gancho olhal 6 6 6220400 Manilha sapatilha 6 6 13260501/ Grampo de ancoragem para cabo coberto (4)/ 6/ -/ 6300407/ alça pré-formada para cabo coberto 2 2 13250503 6 6 6300410 Parafuso de cabeça quadrada 250mm (3)/ parafuso de cabeça quadrada 300mm (3) Parafuso de cabeça quadrada 200mm (3)/ Parafuso de cabeça quadrada 250mm (3) 1 1 - - - - 9050801/ 13270501/ 6300406/ 6300407 (1) Para ambientes agressivos, indica-se substituir os isoladores poliméricos tipo bastão por isoladores de disco de vidro. (2) Uso alternativo. (3) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (4) Deve-se dar preferência ao grampo de ancoragem (disponível para 15kV), pois a alça pré-formada não é fabricada de material polimérico, que é o mais adequado para o contato com a cobertura do cabo isolado |8 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 38 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.7 ESTRUTURA RC42 Figura 32 - Estrutura RC42 Nota: Estrutura indicada para ângulos de deflexão superiores a 15o ou quando for necessária a ancoragem dos cabos da rede |8 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 39 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 31 - Relação de materiais para a estrutura RC42 Código Descrição Classe de tensão [kV] 15 35 Código Descrição Classe de tensão [kV] 15 35 1020701 Arruela quadrada 5 5 6220400 Manilha sapatilha 6 6 9020804 Isolador de pino incorporado polimérico para 15kV 3 - 9020805 isolador de pino incorporado polimérico para 35kV - 3 6130401 Gancho olhal 6 6 1250700 Sapatilha 2 2 9050801/ 6/ - 9050802/ 6/ 18 - 9040802 Isolador de ancoragem tipo bastão polimérico para 35kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) - 9040802 Isolador de ancoragem tipo bastão polimérico para 15kV/ isolador de disco de vidro temperado (1) - 24 6400401 Porca olhal 8 8 6300430 Parafuso de cabeça quadrada 40mm 2 2 Parafuso de cabeça quadrada 200mm (2)/ parafuso de cabeça quadrada 250mm (2) 2 2 2 6320406 Parafuso de rosca dupla 250mm (2)/ parafuso de rosca dupla 300mm (2) 6510401 Perfil U 1 1 6320401 Parafuso de rosca dupla 150mm 2 2 13090503 Fixador de perfil U 1 1 15180916 Conector cunha para cabo CAZ 1 1 15180913 Conector derivação cunha com capa 3 - 15180918 Conector derivação cunha sem capa (4) - 3 13260501/ Grampo de ancoragem para cabo coberto (5)/ 6/ -/ 13020501 Alça pré-formada para cabo CAZ 13250503 alça pré-formada para cabo coberto 6 6 - - - 6320403/ 13270501/ 13210501 Laço plástico de topo para cabos de alumínio cobertos (3)/ anel de amarração para isolador (3) 6300406/ 2 6300407 2 3/ 2 -/ - 3 3 (1) Para ambientes agressivos, indica-se substituir os isoladores poliméricos tipo bastão por isoladores de disco de vidro. (2) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (3) Uso alternativo. (4) Deve-se também usar, sobre o cabo, massa de proteção, fita elétrica de alta tensão e fita adesiva isolante. (5) Deve-se dar preferência ao grampo de ancoragem (disponível para 15kV), pois a alça pré-formada não é fabricada de material polimérico, que é o mais adequado para o contato com a cobertura do cabo isolado |8 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 40 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 3.8 ESTRUTURA RCD1 Figura 33 - Materiais para a estrutura RCD1 Nota: Estrutura para uso em derivação simples |8 |. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 41 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS Tabela 32 - Relação de materiais para a estrutura RCD1 Código Descrição Classe de tensão [kV] 15 35 Código Descrição Classe de tensão [kV] 15 35 1020701 Arruela quadrada 4 4 9020804 Isolador de pino incorporado polimérico para 15kV 3 - 6400401 Porca olhal 2 2 9020805 Isolador de pino incorporado polimérico para 35kV - 3 1250700 Sapatilha 2 2 13090501 Fixador pré-formado para cabo CAZ 1 1 Suporte C para 15kV 1 - 6500402 Suporte C para 35kV - 1 3/ -/ 3/ 3/ 6300429 Parafuso de cabeça quadrada 60mm 4 4 4,5m 4,5m 3 3 6300410 Parafuso de cabeça quadrada 200mm (1)/ parafuso de cabeça quadrada 250mm (1)/ parafuso de cabeça quadrada 300mm (1) 6500401 13270501/ 13210501/ 13220501 Laço plástico de topo para cabos de alumínio cobertos (2)/ anel de amarração para isolador (2)/ fio de alumínio 10mm2 para amarração (2) 6300406/ 1020702 Arruela espaçadora 15180916 Conector cunha para cabo CAZ 3010103 Cabo CAZ 6,4mm (4) 15180918 Conector derivação cunha sem capa (3) 3 3 6300407/ 2 2 13020501 Alça pré-formada para cabo CAZ 2 2 5,4kgf 5,4kgf 15180913 Conector derivação cunha com capa 3 - - 3 - - - - (1) Deve-se escolher o parafuso adequado em função da altura e da capacidade do poste. (2) Uso alternativo. A quantidade indicada de fio de alumínio coberto é para vão de 35m; para vão superior a este valor, devese aumentar a comprimento do fio. (3) Deve-se também usar, sobre o cabo, massa de proteção, fita elétrica de alta tensão e fita adesiva isolante. (4) A quantidade indicada de cabo CAZ é para vão de 35m; para vão superior a este valor, deve-se aumentar o comprimento do cabo. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 42 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 4. CONCLUSÕES Foram apresentadas neste relatório recomendações para os padrões construtivos de algumas estruturas a serem empregadas em redes aéreas compactas de distribuição de energia elétrica, assim como as listas dos diversos materiais utilizados para tal. Essas listas de materiais serão utilizadas para a inserção dos dados das redes compactas no banco de dados da versão do Sistema para Cálculo do Orçamento de Redes Elétricas de Distribuição (SMD) desenvolvido pelo PER/CEPEL. Apesar de nas redes aéreas compactas serem usados alguns materiais de custo de aquisição mais elevado quando comparados com seus equivalentes nas redes convencionais, como cabos cobertos com material isolante, espaçadores especiais, suportes específicos, entre outros, considerando-se situações em que os custos de manutenção da rede convencional sejam muito elevados, a rede compacta poderá ser uma alternativa viável para certas áreas rurais, tema este que é alvo dos estudos de recapacitação de redes rurais presentemente em elaboração pelo PER/CEPEL. Finalmente, cumpre comentar que este trabalho não deve ser encarado como definitivo, em função dos constantes desenvolvimentos e evoluções de novos materiais e técnicas para a construção das redes aéreas de distribuição, seja pela participação de fabricantes de materiais nacionais e estrangeiros, pelas concessionárias de energia elétrica conveniadas à Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (ABRADEE) ou pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1 Salari, J.C.F.; d’Almeida, J.C.S.; Motta, P.P.; Valente, L.S. - Análise Econômica de Redes Elétricas Rurais (Versão 1.0) - Relatório Técnico CEPEL DPP/PER no 1259, 2001. 2 Salari Fo, J.C. - Recapacitação de Linhas Elétricas de Distribuição Rural - Relatório Técnico CEPEL DPP/PER em elaboração. 3 Soares, M.R. - Menos Interrupções em Redes Aéreas Protegidas - Revista Eletricidade Moderna, julho, 1989. 4 Bernis, R.A.O.; Soares, M.R. - Redes Protegidas 15kV; Uma Nova Concepção para Sistemas de Distribuição - XI SENDI, Blumenau, Brasil, 1992. 5 ABRADEE - Especificação de Cabos Cobertos para Rede Compacta de 13,8kV e 34,5kV - Ref.: CODI-3.2.18.23.1, 1999. 6 ABRADEE - Especificação de Isoladores Tipo Pino Polimérico para Redes Compactas de 13,8kV e 34,5kV - Ref.: CODI-3.2.18.27.1, 2000. 7 ABRADEE - Especificação de Espaçadores e Amarrações para Rede Compacta de 13,8kV e 34,5kV - Ref.: CODI-3.2.18.24.1, 2000. 8 COPEL - Normas Técnicas para Montagem de Redes de Distribuição Compacta Protegida - NTC 855 000 a 855 190, 2001, www.copel.com. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 43 DPP/PER - 381/02 - PROJETO 1462 EMPRESA DO SISTEMA ELETROBRÁS 9 COPEL - Normas Técnicas para Materiais de Redes de Distribuição Compacta Protegida - NTC 810 680 a 813 978, 2001, www.copel.com. 10 COPEL - Normas Técnicas para Afastamentos Mínimos e Afastamentos Padronizados - NTC 855 000 a 855 011, 2001, www.copel.com. 11 CPFL - Padrões Técnicos para Cabos Cobertos e Cantoneira Reta (Redes Compactas) - 2001, www.cpfl.com.br. 12 CPFL - Estruturas Padronizadas para Redes Aéreas Compactas de Distribuição de Energia Elétrica - 2001, www.cpfl.com.br. 13 ABNT - Isoladores de Porcelana ou Vidro para Linhas Aéreas e Subestações de Alta Tensão - Norma Técnica NBR no 5032, novembro, 1984. 14 ABNT - Produto de Aço ou Ferro Fundido Revestido de Zinco por Imersão à Quente Norma Técnica NBR no 6323, junho, 1990. 15 ABNT - Ferragens Eletrotécnicas para Redes Aéreas, Urbanas e Rurais de Distribuição de Energia Elétrica - Norma Técnica NBR no 8158, 1983. 16 ABNT - Cordoalhas de Fios de Aço Zincados para Estais, Tirantes, Cabos Mensageiros e Usos Similares - Norma Técnica NBR no 5909, maio, 1985. 17 ABNT - Fios de Alumínio Nus de Seção Circular para Fins Elétricos - Norma Técnica NBR no 5118, novembro, 1985. 18 Balestro - Isoladores Poliméricos de Suspensão - www.balestro.com. 19 Ritz - www.ritzbrasil.com.br. 20 Avator - Isoladores Poliméricos para Distribuição e Transmissão - www.avator.com.ar. 21 Hendrix - Catálogo de Produtos para Linhas Aéreas de Distribuição - www.hendrixwc.com. 22 Siva - Cabos de Aço - www.siva.com.br . 23 PLP - Linha de Produtos Preformados - www.preformed.com. 24 ELETROBRÁS - Especificação de Materiais e Equipamentos para Redes Monofilares com Retorno por Terra - Recomendação Técnica RER-02, 1986. 25 Salari, J.C.F.; Nascimento, J.M.L - Manual Técnico e Procedimentos para a Utilização da Versão 2.0 do Sistema de Custos Modulares (SMD) Elaborado pelo PER/CEPEL para o Orçamento de Redes Elétricas de Distribuição - Relatório Técnico CEPEL DPP/PER no 1261, 2001. MATERIAIS E ESTRUTURAS UTILIZADAS EM REDES AÉREAS COMPACTAS DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA (VERSÃO 1.0) 44