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Curso Técnico em ELETROTÉCNICA Redes de distribuição aérea de energia elétrica e Subestações MÓDULO III
LIVRO 12
Romildo Alves dos Prazeres Engº Eletricista – Ênfase em Telecomunicações T elecomunicações – PUCPR Licenciatura plena para prof. formação espec. de 1º e 2º graus. Técnico em Eletrotécnica pela Escola Técnica Federal do Paraná Coordenador da ABNT no Grupo de Montagem Mon tagem de Redes de Distribuição Aérea de Energia Elétrica Professor UTFPR
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Orientações ao professor Unidade 1 Nesta unidade, o professor deve salientar a importância da distribuição no sistema elétrico de potência como sendo o último elo de ligação entre o consumidor e o sistema elétrico. Se ela não for bem dimensionada irá colocar em check todo o sistema elétrico de potência formada também pela geração e a transmissão. Essa unidade está dividida em 10 capítulos, onde se procurou dar um conhecimento geral sobre a rede de distribuição aérea desde os equipamentos até o dimensionamento dos circuitos, também foi visto o cálculo dos esforços mecânicos das estruturas nos postes. Importante é mostrar aos alunos como é a rede de distribuição aérea na localidade onde está sendo realizado o curso técnico, levando-os a conhecer a concessionária de energia local e procurando adquirir as normas adotadas por essa empresa. Geralmente as normas estão no site da concessionária. No capítulo 1, é importante mostrar ao aluno que a rede primária inicia nos pórticos de uma subestação, e através de alimentadores elétricos alimenta determinada região da localidade. Por falta de espaço nos postes, o número de alimentadores que saem do pórtico da subestação está limitado em oito saídas, sendo que hoje estão utilizando como recurso a rede compacta por ocupar menos espaço nos postes. Mostrar aos alunos as estruturas primárias, fazendo com que assimilem cada tipo e a sua importância dentro da rede primária, levando sempre em conta a sua limitação em relação aos cabos nela fixado, quanto aos esforços mecânicos e o ângulo de montagem. Quanto a ligação de consumidores ligados em alta tensão, é importante frisar que a descida do ramal subterrâneo só é feita nos postes que
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estão do mesmo lado da rua, já que por motivo de segurança, não pode ser feita travessia subterrânea de alta tensão em ruas públicas. No capítulo 2, deve-se dar uma ênfase à importância do dimensionamento dos circuitos da rede secundária distribuição, pois é o último elo até o consumidor de baixa tensão que é a grande maioria do sistema elétrico. Enfatizar que o transformador é o coração desse sistema e que deve estar posicionado no centro de carga do circuito, evitando-se com isso a queda de tensão abaixo dos valores determinados pela ANEEL. Também frisar da importância da colocação do aterramento na rede secundária para a segurança do sistema e dos consumidores a ele ligados. Ao término desse capítulo o professor deverá cobrar dos alunos o conhecimento de todos os tipos de estruturas secundárias e a sua aplicação. No capítulo 3, é importante frisar o correto posicionamento do poste de concreto seção duplo T na rede de distribuição aérea, usando sempre a face de maior resistência nominal para suportar os esforços mec de postes ânicos dos cabos na estrutura, assim como, deve enfatizar os tipos de postes mais usados que deverão ser utilizados no projeto, que o professor deve cobrar como avaliação no término dessa disciplina. Procurar fazer o aluno calcular mentalmente o valor do engastamento de um poste e lembrar a sua posição na calçada, num cruzamento, numa rua ou na avenida a distância máxima entre vãos. No capítulo 4, voltar a mencionar que o transformador é o coração da rede secundária e que para isso, precisa ser bem dimensionado e posicionado no centro de carga do circuito. Mostrar a importância da proteção que os pára-raios oferecem aos transformadores, cobrando uma pesquisa sobre esse equipamento. No capítulo 5, abordar os problemas que podem causar a instalação do estai de âncora numa região urbana, quanto aos acidentes que podem ocorrer com bicicletas e pedestres no período noturno. Também mostrar que a instalação do estai de poste na abertura de um circuito secundário, pode economizar até 160 metros de cabos num vão de 40 m.
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No capítulo 6, verificar os tipos de luminárias usadas na sua localidade, procurando verificar qual é a norma da concessionária local, e quem é a responsável pela instalação e manutenção da iluminação pública. Veja no livro um exemplo de projeto de iluminação pública com alimentação subterrânea, mencionando que a distância máxima entre caixas no pode ser superior a 30 metros (acima dessa distância dificulta a passagem do cabo guia). No capítulo 7, contempla um histórico sobre a rede compacta, ressaltando as vantagens da sua instalação em relação ao meio ambiente e nos lugares onde a queda de energia tem sido constante devido a galhos de árvores e soltura de pipas. Mencionar que para esse tipo de projeto, deve-se indicar ao lado da simbologia do poste o tipo de estrutura que está sendo usada. Mostrar os tipos de montagens e o exemplo de uma rede compacta. No capítulo 8, é muito importante fazer vários exercícios de cálculo de queda de tensão secundária, mostrando a importância de não ultrapassar os valores máximos de queda nos finais de circuitos. Enfatizar que o consumidor pode reclamar para a ANEEL quando a tensão recebida está abaixo dos valores estabelecidos, e que a concessionária pode ser multada. No capítulo 9, como foi utilizado o poste seção duplo T, ressaltar a importância do posicionamento do poste a ser utilizado, recordando sobre a face lisa e a cavada quanto a sua resistência nominal. Fazer várias aplicações práticas sobre situações de montagens de redes primárias e secundárias, fazendo os alunos trazer exemplos observados na rede local. No capítulo 10, a aula deve ser um misto de teoria e prática demonstrativa através de um projeto de rede de distribuição aérea, na escala 1:1000, fornecido em sala de aula pelo professor. No livro encontramos duas sugestões de plantas a serem fornecidas aos alunos, para a confecção na escala 1:1000 de um projeto de rede de distribuição aérea, onde o professor deve ser indicar os consumidores residenciais (P, M, G e GA), os comerciais com a cargas diurnas e noturnas, uma
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praça e um ou dois consumidores industriais que deverão ser ligados em alta tensão. Ao término desta unidade, o professor pode desenvolver um projeto de rede de distribuição aérea urbana como avaliação final. A seguir, sugerimos três plantas que poderão ser utilizadas várias vezes, pois as cargas dos consumidores podem ser alteradas, mudando com isso os circuitos secundários da rede de distribuição. Exemplo de colocação das cargas nos consumidores:
D = demanda diurna em kVA. N = demanda noturna em kVA. Quanto as demandas residenciais (P, M, G, GA), consultar na tabela 2 do cap. 7 sobre dimensionamento de condutores de baixa tensão.
Unidade 2
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No capítulo 1 desta unidade, ressaltar a importância da subestação na variação e regulação dos níveis de tensões da energia elétrica. Enfatizar que ela tem como funções a transformação dos níveis de tensão e a sua regulação, além do chaveamento de vários circuitos com a finalidade de manter o suprimento da energia elétrica. Deixar bem entendido o que venha ser diagramas e o que representa numa subestação elétrica, além de mostrar os tipos usados. Em seguida, aborda-se o estudo dos equipamentos utilizados em subestações, suas funções e simbologia adotada no diagrama, mas o professor pode pedir um trabalho de pesquisa aos alunos, dividindo os equipamentos apresentados em equipes, com a apresentação em forma de trabalho escrito e expositivo em sala de aula. No capítulo 2, mostrar os sistemas de comunicação, sendo que atualmente o mais utilizado é o digital por meio de fibra óptica. Procurar frisar aos alunos que a fibra óptica vai dentro de um cabo OPGW que substitui o cabo guarda nas torres de transmissão. Deixar como trabalho a pesquisa sobre esse tipo de comunicação, procurando conseguir um pedaço desse cabo para mostrar em sala de aula. No sistema de proteção, fazer vários exercícios sobre as aplicações dos relés, ressaltando a importância das setas nas linhas de atuação quanto ao direcionamento da proteção. Fica como sugestão a pesquisa por parte dos alunos de todos os relés apresentados quanto à sua função dentro de um circuito de proteção. No capítulo 3, é importante frisar a finalidade de cada arranjo e a sua representação em um diagrama elétrico. Cobrar dos alunos a memorização de cada tipo de arranjo, fazendo os exercícios de fixação. No capítulo 4, utilizar os exercícios propostos para fazer alguns desenhos de plantas definindo nela os cortes para a representação das vistas parciais. Procurar na concessionária local alguns diagramas de subestação, que também possuam
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os desenhos de plantas e vistas parciais de diversos tipos de arranjos de barramento.
Apresentação
8 As diversas áreas do conhecimento humano, principalmente as direcionadas à tecnologia, exigem uma prova documental que permita a visualização dos resultados de suas pesquisas, inventos, descobertas, projetos, etc. Em Eletrotécnica não se faz de forma diferente. Um projeto da área elétrica subentende, além de outros meios, a interpretação de uma forma clara para que possa ser executado a qualquer tempo não deixando margem de dúvida. O livro inicia abordando a definição de rede de distribuição aérea de energia elétrica, desde os tipos de montagens, equipamentos utilizados, normas de projetos e cálculos de queda de tensão e esforços mecânicos. Na seqüência, apresenta o conceito de subestação elétrica dentro do sistema elétrico de potência, os equipamentos utilizados, sua representação em um diagrama unifilar e a planta de barramento com o corte e as vistas parciais. Procurei expor as normas gerais para a representação de um projeto de redes de distribuição aérea urbana e de subestações elétricas. Como o conhecimento científico tende a um evoluir de modo contínuo, saliento que, mesmo calcados em normas, os conteúdos apresentados estão sujeitos a mudanças e transformações. Deixo como sugestão que você esteja em permanente contato com os estudos desta área.
O Autor
SUMÁRIO Unidade 1 Capítulo 1: Rede Primária Configuração básica da rede primária
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Posição da rede primária no poste Chaves de operação na rede primária Ligação de consumidores em alta tensão Estruturas da rede primária Capítulo 2 : Rede Secundária Configurações da rede secundária Simbologia, posição e especificação da rede secundária Ligação de consumidores em baixa tensão Estruturas da rede secundária Aterramento da rede secundária Capítulo 3 : Posteamento Aplicação dos postes em função da altura mínima Engastamento Posição do poste na rua ou avenida Distância entre vãos Cruzamento aéreo Locação dos postes Numeração dos postes no projeto Capítulo 4 : Transformadores e Estais de rede de distribuição Localização dos transformadores Simbologia e especificação do transformador Transformadores usados na distribuição Dimensionamento dos postes em função do transformador Pára-raios Estais da rede de distribuição Estai de contraposte de concreto Estai de poste a poste Estai de âncora Estais de beira de calçada Capítulo 5: Iluminação Pública Unidades de iluminação Iluminação de uma praça Condutores utilizados na rede subterrânea da iluminação pública Capítulo 6: Rede Compacta Protegida Vantagens da rede compacta protegida Representação da rede compacta no projeto Tipos de estruturas da rede compacta Capítulo 7: Dimensionamento de condutores de baixa tensão Cálculo de queda de tensão Capítulo 8: Cálculos de esforços mecânicos nos postes
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Poste de concreto seção duplo T Esforços mecânicos nas estruturas da rede primária e secundária Capítulo 9: Desenho de Redes de Distribuição Simbologia adotada de redes de distribuição aérea Simbologia invertida Localização das especificações no projeto Unidade 2 Capítulo 1: Subestações Elétricas Funções, Tipos e Digramas de Subestações Tipos de Subestações Diagramas de subestações Equipamentos Capítulo 2: Sistemas de Comunicação e Proteção Sistemas de Comunicação Sistemas de Proteção Aplicações de relés em subestações Capítulo 3: Arranjos de barramentos Classificação dos arranjos Capítulo 4: Representação do arranjo físico de uma subestação Planta de barramentos e equipamentos Cortes e Vistas Parciais Referências bibliográficas
Unidade 1 Capítulo 1: Rede Primária A rede Primária faz parte da rede de distribuição aérea de energia elétrica sendo um conjunto de linhas elétricas com equipamentos e materiais diretamente associados, destinados à distribuição de energia elétrica em alta tensão. Em sistemas complexos que abrangem áreas consideráveis, a Rede Primária compreende todos os alimentadores e ramais primários que alimentam todos os transformadores de distribuição, situados entre a subestação elétrica e os consumidores de um modo geral.
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Rede de Distribuição Aérea Urbana.
Sistema de distribuição elétrico.
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A rede de distribuição aérea representa o penúltimo elo de comunicação entre a carga e o sistema elétrico. Em certos casos, atinge um custo de 40% a 50% do sistema elétrico. Deve-se fazer, portanto, um estudo cuidadoso com bom senso, no sentido de que a rede apresente um rendimento satisfatório e que preveja o aumento de demanda que ocorre todos os dias, em função do aumento de carga dos consumidores.
Saída dos alimentadores da rede primária de uma subestação. A Rede primária inicia no pórtico de uma subestação elétrica e alimenta os transformadores de distribuição e/ou pontos de entrega sob a mesma tensão primária nominal.
Esquema simplificado da saída da rede primária de uma subestação. As tensões nominais são de 13,8 kV e 34,5 kV, podendo ser fixada a tensão de fornecimento primário no ponto de entrega de energia a determinado consumidor entre +5% e -7,5%, com relação à tensão normal de operação do
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sistema, desde que atenda a portaria nº 04/89 do Departamento Nacional de Águas e Energia Elétrica – DNAEE (hoje ANEEL), que determina em regime de contingência (período de duração inferior a 5 dias) limites precários de +5% e 10%.
Aplicando o Conhecimento
Configuração básica da rede primária Fazem parte da configuração básica da rede primária os seguintes sistemas:
Radial simples São aqueles circuitos em que o fluxo de potência tem um único trajeto, da fonte para a carga. Apresenta baixa confiabilidade devido à falta de recurso para manobra.
Esquema radial simples.
Radial com recurso São aqueles circuitos em que o sentido do fluxo de potência poderá ser orientado por diversos trajetos até as cargas, conforme as configurações de manobra. Utilizados em áreas com grande densidade de carga ou que queiram maior grau de confiabilidade devido às suas particularidades (hospitais, centro de computação e outros), não devem afetar a continuidade de fornecimento. Apresentam as seguintes características: existência de interligação normalmente aberta entre os alimentadores adjacentes de uma mesma subestação; •
limitação do número de consumidores interrompidos por defeito, e diminuição do tempo de interrupção em relação ao sistema radial simples. •
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Esquema radial com recurso. As partes componentes de um circuito primário são o tronco de alimentador e o ramal de alimentador.
Tronco de alimentador Saem do pórtico de uma subestação com cabos de bitolas que absorvam todas as cargas dos transformadores, e deve ter um encaminhamento técnicoeconômico viável para manobras e futuras expansões. Procurar sempre a interligação entre alimentadores para que no momento da manobra emergencial ou de manutenção, um alimentador possa absorver parte da carga de um outro.
Ramal de alimentador: Derivam dos troncos dos alimentadores e sempre que possível em paralelo, um em relação ao outro, para possibilitar a sua expansão. Levar em consideração a fonte de energia visando seguir o caminho mais curto. Na saída do tronco do alimentador, o ramal deve possuir chaves de operação para a sua manobra.
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Os troncos de alimentadores são geralmente de bitola 336,4 MCM, e os ramais de alimentadores são de bitola 2 AWG. No desenho, estas bitolas são representadas como 33 e 02 respectivamente. Veja a seguir o esquema representativo de um tronco alimentador e seus ramais.
Esquema representativo de um tronco alimentador e seus ramais.
Posição da rede primária no poste A rede primária pode estar na posição tangente em relação ao poste ou em fim de linha (ancoragem). A rede deve ser representada no desenho paralela à linha de propriedade, centrada em relação aos símbolos dos postes e com linha tracejada. Observe as figuras a seguir:
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Desenho da posição tangente da rede primária no poste.
Rede primária passando na posição tangente pelo primeiro e terminando no segundo poste.
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Desenho de fim de linha da rede primária(ancoragem). Em relação à especificação da rede primária, deverá ser colocada paralela à linha de propriedade, centralizada em relação ao vão e, aproximadamente, a 7 mm do traçado da rede de baixa tensão.
Representação da especificação da rede primária no desenho.
Oficina Teórica 1. Quais são as configurações básicas da Rede Primária? Radial simples e radial com recurso. 2. Faça um Esquema Representativo de um tronco de alimentador e seus ramais.
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3. Como a Rede Primária deve ser representada no desenho, passando pelo poste tanto em tangente como em fim de linha.
4. Como deve ser especificada a Rede Primária no desenho? Faça um desenho representativo. Deverá ser colocada paralela à linha de propriedade, centralizada em relação ao vão e, aproximadamente, a 7 mm do traçado da rede de baixa tensão.
Aplicando o Conhecimento
Chaves de operação na rede primária São chaves utilizadas para operações de manobra da rede primária. Portanto, devem ser instaladas na rede primária em postes de 12m com abertura
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para o lado da fonte “SE” - Subestação Elétrica, e devem estar localizadas nas derivações dos alimentadores e em posição estratégica para a sua manobra.
Chave fusível de 15 kV instaladas do lado esquerdo da cruzeta. São instaladas na rede primária para manobras e situações emergenciais, sendo que, atualmente, existem chaves automáticas operadas diretamente dos centros de operações das concessionárias, por meio de cabo de fibras ópticas instaladas nos postes.
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São instaladas em toda derivação da rede primária para ligar um consumidor em alta tensão.
Alerta: O valor do elo fusível depende do cálculo de coordenação de todos os elos do circuito feito pela concessionária.
Ligação de consumidores em alta tensão Todo consumidor com demanda superior a 76 kVA (200 A) será ligado em AT, e deverá ter transformador(es) próprio(s) montado(s) em poste ou cabine. Para as ligações em AT, cada ponto de entrega de energia será representado por apenas um símbolo de transformador, mesmo no caso de dois ou mais transformadores ou subestações, sendo indicada a capacidade total por grupo de transformadores bifásicos ou trifásicos. Ex: P-3-250 (2 X 125 kVA); P-2-60 (2 X 30 kVA).
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Alerta: Se a distância entre o poste da concessionária e o transformador particular for no máximo de 40 m, não haverá a necessidade da instalação de um poste do outro lado da rua (lado do consumidor) para o ramal de entrada aéreo. Ligação subterrânea Se o consumidor for ligado em alta tensão subterrânea e a cabine do transformador estiver localizada do outro lado da rua contrário à rede primária, será necessária a instalação de um poste em frente à sua entrada subterrânea, para a travessia aérea da rua e, posteriormente, a ligação das muflas subterrâneas.
Alerta: Por motivo de segurança não poderá ser feita na rua a travessia subterrânea com cabos de alta tensão.
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Descida subterrânea para ligação de um consumidor ligado em alta tensão.
Estruturas da rede primária Estrutura N1 É utilizada quando a rede primária passa em tangente pelo poste num ângulo não superior a 9º.
Estrutura N1. Estrutura N3
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É utilizada quando a rede primária termina no poste.
Estrutura N4 É utilizada quando ocorre mudança de bitola da rede primária ou quando está em ângulo até 30º.
Estrutura N4.
Estrutura DN3 É utilizada na derivação da Rede Primária, sendo que a estrutura é fixada a
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50cm do topo do poste.
Estrutura DN3.
Alerta: Em derivação deve-se usar um poste de 12 m devido à luminária com braço BR 2, cuja distância da cabeça da luminária até a AT deve ter no máximo 1m(segurança).
Estrutura DN3CF É utilizada na derivação da Rede Primária no poste com chave de operação.
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Estrutura DN3CF.
Estrutura N4CF É utilizada, em abertura da rede primária com chave de operação.
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Estrutura N4CF.
Estrutura N1TTPRCF: É utilizada na montagem do transformador trifásico(TT), pára-raios (PR) e chave fusível (CF).
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Estrutura N1TTPRCF.
Oficina Teórica 1. Defina chave de operação e desenhe a maneira como deve ser representada na rede primária, mostrando seu posicionamento em função da fonte de energia. São chaves utilizadas para operações de manobra da rede primária. Portanto, devem ser representadas na rede primária em postes de 12m com abertura para o lado da fonte “SE” - Subestação Elétrica, e devem estar localizadas nas derivações dos alimentadores e em posição estratégica para a sua manobra. São instaladas na rede primária para manobras e situações emergenciais, sendo que atualmente existem chaves automáticas operadas diretamente dos centros de operações das concessionárias, por meio de cabo de fibras ópticas instaladas nos postes. São instaladas em toda derivação da rede primária para ligar um consumidor em alta tensão.
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2. A partir de qual demanda o consumidor é ligado em alta tensão e exemplifique através de desenho uma ligação aérea e uma subterrânea. Todo consumidor com demanda superior a 76 kVA (200 A) será ligado em AT, e deverá ter transformador(es) próprio(s) montado(s) em poste ou cabine.
3. De que depende o valor do elo fusível numa chave de operação? O valor do elo fusível depende do cálculo de coordenação de todos os elos do circuito feito pela concessionária.
4. Que estrutura é utilizada em fim de rede primária? Exemplifique através de desenho. A estrutura N3.
5. Qual estrutura é utilizada em derivação de rede primária, fixada a 50cm do topo do poste? Dê exemplo. A estrutura DN3.
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Alerta: Como resposta vale um dos desenhos. Aplicando o Conhecimento
Capítulo 2 : Rede Secundária A rede secundária ou rede de baixa tensão é energizada pelo secundário dos transformadores de distribuição. Nessa rede são ligados os consumidores em baixa tensão e as luminárias instaladas nos postes.
Saída da rede secundária de um transformador de distribuição.
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A tensão nominal igual ou inferior a 1 kV são consideradas de baixa tensão, enquanto que a tensão nominal maior que 1 kV e menor que 69 kV são consideradas de média tensão. Alta tensão é tensão nominal igual ou superior a 69 kV. Como forma de expressar a rede primária de distribuição, utiliza-se o termo alta tensão para todas as tensões. As tensões nominais secundárias padronizadas são para 4 fios: 220/127 V, 380/220 V, e para 2 ou 3 fios: 254/127 V, 440/220 V. Os limites máximos e mínimos fixados pela ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica (órgão regulador e fiscalizador do setor elétrico), dentro dos quais deve-se manter a tensão secundária no ponto de entrega de energia, estão indicados na tabela abaixo:
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Aplicando o Conhecimento
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Configurações, dimensionamento de condutores, especificações de projeto, tipos de estruturas e aterramentos da rede secundária A rede secundária deverá ser projetada no sistema radial, evitando-se que o mesmo consumidor seja atendido ao mesmo tempo por dois ou mais transformadores. Não poderá haver cruzamento de secundários de transformadores diferentes.
Algumas configurações de circuitos secundários. O dimensionamento da bitola da rede secundária deverá atender até o quinto ano, procurando observar o crescimento da região, os limites de capacidade técnica dos condutores e a máxima queda de tensão fixada para o perfil adotado. • • •
Área com probabilidade de pequeno desenvolvimento: 5% de queda de tensão. Área com probabilidade de médio desenvolvimento: 4,5% de queda de tensão. Área com probabilidade de grande desenvolvimento: 3,5% de queda de tensão.
Alerta: Posteriormente, quando se estudar o cálculo de queda de tensão será adotada uma queda de máxima de 5%.
33 Condutor de alumínio
Bitola real (AWG/MCM) 2
4 6 1/0 2/0 3/0 4/0 336,4 477
Bitola no desenho CA CAA 02 (a) 02 C A A 04 04 CAA 06 06 CAA 10 10 CAA 20 20 CAA 30 30 CAA 40 40 CAA 33 33 CAA 47 47 CAA
Condutor de cobre Bitola real (AWG)
Bitola no desenho
Obs. Como deve ser representada no desenho.
2 4 6 1/0 2/0 3/0 4/0
02 CU 04 CU 06 CU 10 CU 20 CU 30 CU 40 CU
Legenda da tabela: • CA: Condutor de Alumínio simples (indicar apenas a bitola). Ex: 3X02(02). • CAA: Condutor de Alumínio com Alma de aço (após a bitola indicar CAA). Ex: 3X04 CAA. • CU: condutor de cobre (após a bitola indicar CU). Ex: 3X02(02) CU. Os condutores de alumínio simples (CA) são utilizados para vãos de até 40m se for rede secundária e 80m para vão de rede primária. Os condutores de alumínio com alma de aço (CAA) são utilizados na rede rural ou em redes primárias que exigem vãos maiores que os normais. Os condutores de cobre (CU) são utilizados somente nas redes litorâneas. Atualmente, são usados para a rede secundária os seguintes condutores: • •
condutores de alumínio: 2 AWG; 2/0 AWG e 4/0 AWG; condutores de cobre: 16 mm2; 35 mm 2 e 70 mm 2.
Alerta: Na rede secundária, o condutor neutro é da mesma bitola das fases. A rede secundária deve ser desenhada paralela à linha de propriedade, tangente aos símbolos dos postes e do lado da pista de rolamento, exceto no caso onde haja instalação de transformador ou posteamento duplo, quando então passarão para o lado da calçada. Esta rede é representada no desenho por uma linha contínua. A rede secundária pode estar na posição tangente em relação ao poste, ou em fim de linha (ancoragem). Observe as ilustrações abaixo quanto a posição da rede secundária em relação ao poste.
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Posição tangente. Posição em fim de linha (ancoragem). Quanto à especificação, deverá ser colocada paralela à linha de propriedade, centralizada em relação ao vão e aproximadamente a 7 mm do traçado da rede secundária. Acompanhe o exemplo:
Especificação da rede secundária. Ramal de ligação é o conjunto de condutores e acessórios necessários para a ligação de um consumidor ou grupo de consumidores. Veja no desenho a seguir, as partes componentes de um ramal de ligação em baixa tensão.
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Partes componentes de um ramal de ligação em baixa tensão.
Quanto à representação da ligação dos consumidores em baixa tensão, os símbolos das ligações, ou endereçamentos, serão indicados dentro das construções dos consumidores, com o objetivo de identificar os postes onde serão ligados os consumidores. Após, será feita a soma das demandas por postes para ser usada no cálculo de queda de tensão. O número da casa do consumidor e a(s) fase(s) em que será(ão) ligada(s) para efeito de equilíbrio de fases devem ser indicados no projeto, conforme exemplo abaixo.
Indicações dos endereçamentos em um projeto elétrico.
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Saída dos ramais de baixa tensão dos postes. Veremos a seguir, alguns tipos de estruturas utilizadas em rede secundária:
Estrutura S1: É utilizada quando a rede secundária passa em tangente pelo poste.
Estrutura S1.
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Estrutura S3: É utilizada no final da rede secundária.
Estrutura S4: É utilizada em fim de rede secundária dupla, podendo ser interligada ou não. Interligada: Quando as duas redes secundárias são do mesmo circuito do transformador.
Com abertura de circuito e interligação do neutro:
Estrutura S1- 3:
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É utilizada em redes secundárias de mesmo circuito, sendo que uma passa em tangente, e a outra deriva 90º.
Estrutura ST1: É utilizada em poste com transformador.
Aterramento da rede secundária Na rede de distribuição aérea, classe de 15 kV, a malha de terra é de 20 Ω. O elemento terra tem a sua simbologia colocada no poste inclinada a 45º, para o lado da rua e do lado contrário ao relé da luminária. Deve ser instalado nos postes de fim de rede secundária, nas aberturas de circuito secundário e postes com transformadores. Se a abertura de circuito secundário for com estai de poste a poste, somente um poste é aterrado, já que o cabo de aço do estai é ligado ao neutro. Veja algumas situações onde é instalado o aterramento na rede secundária:
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- Fim de rede secundária:
- Abertura de circuitos secundários no mesmo poste: Somente o neutro é interligado e aterrado.
- Abertura de circuitos secundários com estai de poste a poste:
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- Em poste com transformador:
Oficina Teórica: 1. Em relação aos níveis de tensão nominal, como são consideradas as tensões em baixa, média e alta tensão? A tensão nominal igual ou inferior a 1 kV são consideradas baixa tensão, já a tensão nominal maior que 1 kV e menor que 69 kV são consideradas média tensão. Alta tensão é tensão nominal igual ou superior a 69 kV. 2. Que tipos de condutores e bitolas são utilizados atualmente para rede secundária? Atualmente são usados para a rede secundária os seguintes condutores: • •
Condutores de alumínio: 2 AWG; 2/0 AWG e 4/0 AWG; Condutores de cobre: 16 mm2; 35 mm 2 e 70 mm 2.
3. Represente em forma de desenho a especificação da rede secundária descrevendo o que significa cada número representado.
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4. Descreva como se faz a representação e a ligação de consumidores em baixa tensão. Faça um desenho explicativo. Os símbolos das ligações, ou endereçamentos, serão indicados dentro das construções dos consumidores, com o objetivo de identificar os postes onde serão ligados os consumidores. Após, será feita a soma das demandas por postes para ser usada no cálculo de queda de tensão. O número da casa do consumidor e a(s) fase(s) em que será(ão) ligada(s) para efeito de equilíbrio de fases devem ser indicados no projeto.
5. Qual estrutura é utilizada em fim de rede secundária dupla no mesmo poste e quais as formas de interligação dos cabos nessa estrutura? Faça um desenho ilustrativo. Estrutura secundária S4. Podem ser interligada onde as duas redes secundárias são do mesmo circuito do transformador.
Também podem ser com abertura de circuito e interligação do neutro.
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6. Represente, como é colocado o aterramento nas situações solicitadas abaixo através de um desenho: a) Fim de rede secundária:
b) Abertura de circuito no mesmo poste:
c) Abertura de circuito com estai de poste a poste:
d) Na montagem do transformador:
Capítulo 3 : Posteamento Posteamento é um conjunto de postes que sustentam os equipamentos e cabos de uma Rede de Distribuição Aérea de energia elétrica. São usados postes de concreto armado do tipo circular e seção duplo T, porém em algumas concessionárias é utilizado o poste circular de madeira. Atualmente, o poste mais utilizado entre as concessionárias é o de seção duplo T por ser o mais econômico.
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Na seqüência do livro trabalharemos com este tipo de poste devido ao fato de possuir duas faces (lisa e cavada), no que exige algumas técnicas quanto ao posicionamento das estruturas e a sua resistência nominal. Já o poste seção circular, devido ser uma figura simétrica (redonda), não possui uma técnica quanto ao posicionamento das estruturas e a sua resistência nominal. Na tabela a seguir apresenta-se alguns dos postes duplo T mais utilizados e que adotaremos nos cálculos de esforços:
9 metros D/150 kgf B/300 kgf B/600 kgf
10,5 ou 11 metros D/150 kgf B/300 kgf B/600 kgf B - l,5/1000 kgf
12 metros B/300 kgf B/600 kgf B - l,5/1000 kgf
Legenda da Tabela: Tipo D: Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de até 200 kgf. Tipo B: Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de 300 a 600 kgf. Tipo B - l,5/1000kgf : Poste cuja resistência no topo (a 15 cm) é de 1000 kgf. O termo utilizado B -1,5 surgiu devido à maneira como o poste é fabricado na linha de montagem, onde retira-se 1,5 m do topo da forma do poste B/600 kgf/10,5m e acrescenta-se na base (desloca-se a chapa da forma do poste) surgindo o B -1,5/1000 kgf/10,5m. Para o poste B -1,5/1000 kgf/12m, utiliza-se a forma do poste B/600 kgf/12m.
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Aplicando o Conhecimento
Aplicação dos postes em função da altura mínima Os postes básicos são de 9m, 10,5m, 11m e 12 metros de comprimento e conforme a sua altura são usados nas seguintes situações:
9,0 m
São utilizados para redes secundárias sem previsão de instalação futura da rede primária. Atualmente, não são mais comprados pelas concessionárias e os que existem são reutilizados quando retornam ao almoxarifado.
10,5m São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe ou 11m rede secundária, com possibilidade de uma futura instalação de rede primária. 12,0m
São utilizados em travessias (rodovias, linha de trem, etc.), circuitos duplos de AT, redes compactas, postes com equipamentos (transformadores, chaves de operação, etc.), derivações em AT, cruzamentos em AT e/ou situações especiais em que o poste de 10,5m se mostra ineficiente.
Postes diferentes dos apresentados na tabela são considerados especiais, sendo confeccionados sob encomenda, e sendo também necessária a colocação da especificação na planta. Exemplo:
Os postes de 12 metros são utilizados em: - derivação de chave de
alta tensão com operação. Exemplo:
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Alerta: A resistência nominal do poste da rede da concessionária é definida em função dos esforços da rede primária aérea do consumidor (derivação de AT para ligar um transformador particular). - nos postes com transformador. Exemplo:
Alerta: A resistência nominal do poste é definida em função da potência do transformador. - nos cruzamentos aéreos de alta tensão e baixa tensão. Exemplo::
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Cruzamento aéreo de uma rede primária e secundária.
Alerta: Quando usam-se postes de 10,5m no cruzamento, rebaixam-se as cruzetas de uma das redes de AT em 50 cm. Este procedimento, muitas vezes, prejudica a passagem dos cabos de telecomunicações dos usuários dos postes. O poste pode estar posicionado em relação ao eixo da rede de distribuição na posição normal ou de topo.
Posição normal: A posição normal é a mais utilizada, tendo a sua face lisa paralela ao eixo da rede.
Posição normal.
Posição topo: A posição de topo é quando a face cavada é paralela ao eixo da rua e a face lisa está voltada para a situação de maior esforço no poste, devendo ser dimensionados considerando-se a atuação do vento no poste, os equipamentos e os condutores. No capítulo 8 estudaremos o Cálculo de Esforços Mecânicos.
Posição de topo.
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Engastamento É a região do poste encoberta pelo solo (dentro do solo). A implantação do poste no solo deverá assegurar que o mesmo não sofra inclinação em qualquer época, independente da flexão que atua no mesmo devido ao tracionamento do cabo. Assim, a ABNT definiu através da taxa de trabalho do solo que o poste deverá ser engastado (enterrado) num comprimento "C":
C= (L/l0) + 0,6 m Onde:
L = comprimento do poste em metros C = engastamento do poste em metros
Engastamento de um poste.
Oficina Prática a) Calcular o engastamento para um poste de 9,0 m. Engastamento= 9,0 + 0,60 = 1,50 m 10 b) Calcular o engastamento para um poste de 10,5m. Engastamento = 10,5 + 0,60 = 1,65 m 10 c) Calcular o engastamento para um poste de 12,0 m. Engastamento = 12,0 + 0,60 = 1,80 m 10
Posição do poste na rua ou avenida O posicionamento inicial dos postes será dado em função da largura da rua ou da avenida.
Posteamento simples (de um só lado da rua): usado em ruas com largura de até 20 metros.
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A escolha do lado da rua para o posteamento será feita em função do número de consumidores. Caso haja a mesma quantidade de consumidores dos dois lados da rua, será escolhido o lado com a maior demanda de energia elétrica.
Posteamento central: usado em ruas ou avenidas com largura compreendida entre 21 e 30 metros que possuam canteiro central.
O posteamento central será projetado somente se houver a construção de canteiros protetores centrais construídos pela prefeitura. Caso contrário, será projetado posteamento simples para vias com largura entre 21 e 24 metros, ou posteamento duplo para vias com largura superior a 24 metros.
Posteamento duplo (dos dois lados da rua): usado em avenidas com largura superior a 30 metros.
Distância entre vãos A distância entre os postes deverá permanecer na faixa de 30 a 40 metros. Nos locais de maior densidade populacional, a distância deve ficar entre 30 e 35 metros, e nos locais onde existem somente rede primária, o posteamento poderá inicialmente ter vãos de 60 a 80 metros prevendo-se futuras intercalações de postes. Nas zonas rurais, o vão ficará entre 40 a 80 metros. Quando o vão for superior a 50 metros, o espaçamento entre os condutores da rede secundária deverá ser aumentado de 20 para 40 cm.
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Alerta: No projeto, indicar o vão dentro da quadra e, se possível, centralizado em relação aos postes.
Cruzamento aéreo Os dois postes mais próximos do cruzamento aéreo devem estar a uma distância de, no mínimo, 2 metros a 7 metros da esquina, a partir da linha de propriedade (alinhamento frontal do terreno). Geralmente, são adotados 5 metros para ambos os postes (distância adotada pela maioria das concessionárias do Brasil). Esta distância deve ser observada para que do poste ao cruzamento aéreo a distância não seja superior à terça parte deste vão (devido à ação do vento). Para um vão de 40m, a distância do centro do poste ao cruzamento aéreo não deve ser superior a 13,0 metros.
Montagem de um cruzamento aéreo da rede secundária:
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Montagem de um cruzamento aéreo de rede primária:
Locação dos postes Os postes devem sempre que possível ser locados nas divisas dos lotes ou no meio deste. Não loque postes em frente de entradas de garagens, guias rebaixados, postos de gasolina, ao lado de praças, evitando também a locação dos mesmos em frente a anúncios luminosos, marquises e sacadas. Para afastar a rede destas marquises ou sacadas, utilize afastadores para rede secundária e estrutura tipo beco para rede primária. Outra possibilidade para afastar a rede primária, além de evitar os desligamentos oriundos de curtos-circuitos provocados pelos galhos de árvores e fios de raias (pipas) é a utilização da rede compacta. Evite a implantação de redes em jardins ou praças públicas, ou que a rede coincida com a arborização. No caso de ruas arborizadas coloque o posteamento do lado contrário às árvores, e onde elas estiverem nos dois lados utilize a rede
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primária compacta, evitando com isso um corte maior dos galhos, sendo que a rede secundária deve ser isolada. Evite, também, interferência com o alinhamento de galerias de águas pluviais, redes de esgoto e redes aéreas ou subterrâneas das concessionárias de telecomunicações. Observe abaixo as três situações:
O comprimento máximo para a instalação do ramal de ligação do consumidor (do poste da concessionária ao poste do consumidor) é de 30 metros, e no final da rede secundária pode chegar a 35 metros. Podem ser ligados no máximo seis ramais de ligação em baixa tensão por poste.
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Os postes serão instalados na calçada a 0,50 metro do meio-fio (medida tirada a partir do centro do poste) e em calçadas não-inferiores a 2 metros de largura, prevendo-se para este caso estruturas tipo beco ou compacta na rede primária.
Alerta: Quando o posteamento for dentro de um condomínio fechado, exige-se que pelo menos um lado da rua tenha calçada de 2 metros para o posteamento.
Numeração dos postes no projeto Para identificação do o poste e confecção da relação de material e/ou fiscalização após a sua construção, os mesmos devem ser numerados
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seqüencialmente, com a numeração colocada dentro da quadra próxima ao poste, de acordo com os seguintes critérios: - Inicie a numeração dos postes dispostos horizontalmente, da esquerda para a direita, partindo das ruas superiores para as ruas inferiores. Após o último poste dessa seqüência, continue a numeração passando para os postes posicionados na vertical, numerando-os de cima para baixo, e das ruas do lado esquerdo para as ruas do lado direito; - Para os postes dispostos em linhas inclinadas, considera-se como horizontais se os mesmos formarem com a horizontal um ângulo igual ou menor que 45°, e verticais, se o ângulo for superior a 45°. Se o poste pertencer aos alinhamentos horizontal e vertical, ao mesmo tempo, deve receber o número correspondente ao alinhamento horizontal. Veja exemplo:
Oficina Teorica 1. Onde são utilizados os postes de 10,5 m de altura na rede de distribuição?
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São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe rede secundária, com possibilidade de uma futura instalação de rede primária.
2. Onde são utilizados os postes de 12 m na rede de distribuição. Exemplifique através de desenho duas situações. São utilizados em travessias (rodovias, linhas de trem, etc.), circuitos duplos de AT, redes compactas, postes com equipamentos (transformadores, chaves de operação, etc.), derivações em AT, cruzamentos em AT e/ou situações especiais em que o poste de 10,5 m se mostra ineficiente.
3. Em quais posições em relação ao eixo da rede o poste pode ser disposto? Descreva cada uma. Na posição normal (a mais utilizada), onde a face lisa é paralela ao eixo da rede.
Na posição de topo onde a face cavada é paralela ao eixo da rua e a face lisa está voltada para a situação de maior esforço no poste, devendo ser dimensionados considerando-se a atuação do vento no poste, os equipamentos e os condutores.
4. O que é engastamento? Calcule o engastamento para um poste de 12m. É a região do poste encoberta pelo solo (dentro do solo). A implantação do poste no solo deverá assegurar que o mesmo não sofra inclinação em qualquer época, independente da flexão que atua no mesmo devido ao tracionamento do
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cabo. Assim, a ABNT definiu, através da taxa de trabalho do solo, que o poste deverá ser engastado (enterrado) num comprimento "C", tal que: C= (L/l0) + 0,6 m (L = altura do poste) Engastamento = 12,0 + 0,60 = 1,80 m 10
5. Onde é permitido ou não locar um poste dentro de uma calçada? Os postes deverão sempre que possível ser locados nas divisas dos lotes ou no seu meio. Não deve-se locar postes em frente a entradas de garagens, guias rebaixadas, postos de gasolina, ao lado de praças, evitando também a locação dos mesmos em frente a anúncios luminosos, marquises e sacadas.
Capítulo 4 : Transformadores e Estais de Rede de Distribuição Os transformadores deverão ser dimensionados de forma a minimizar os custos de investimentos, substituições e perdas, dentro do horizonte do projeto. Serão dimensionados para atender a evolução das cargas previstas no mínimo até o quinto ano. O carregamento máximo do transformador deverá ser fixado em função da impedância interna, do perfil de tensão adotado e dos limites de aquecimento, sem prejuízo da sua vida útil. É recomendável ter-se um carregamento inicial de 90% da capacidade nominal do transformador.
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Paralelo
Transformador A energia elétrica produzida nas usinas hidrelétricas é levada, mediante condutores de eletricidade, aos lugares mais adequados para o seu aproveitamento. Ela iluminará cidades, movimentará máquinas e motores, proporcionando muitas comodidades. Para o transporte da energia até os pontos de utilização, não bastam fios e postes. Toda a rede de distribuição depende estreitamente dos transformadores, que elevam a tensão, ora a rebaixam. Nesse sobe e desce, eles resolvem não só um problema econômico, reduzindo os custos da transmissão a distância de energia, como melhoram a eficiência do processo. Antes de mais nada os geradores que produzem energia precisam alimentar a rede de transmissão e distribuição com um valor de tensão adequado, tendo em vista seu melhor rendimento. Esse valor depende das características do próprio gerador, enquanto a tensão que alimenta os aparelhos consumidores, por razões de construção e sobretudo de segurança, tem valor baixo, nos limites de algumas centenas de volts (em geral, 110 ou 220). Isso significa que a corrente, e principalmente a tensão fornecida, variam de acordo com as exigências.
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Nas linhas de transmissão a perda de potência por liberação de calor é proporcional à resistência dos condutores e ao quadrado da intensidade da corrente que os percorre (P = R.i 2). Para diminuir a resistência dos condutores seria necessário usar fios mais grossos, o que os tornaria mais pesados e o transporte absurdamente caro. A solução é o uso do transformador que aumenta a tensão, nas saídas das linhas da usina, até atingir um valor suficientemente alto para que o valor da corrente desça a níveis razoáveis (P = U.i). Assim, a potência transportada não se altera e a perda de energia por aquecimento nos cabos de transmissão estará dentro dos limites aceitáveis.
Na transmissão de altas potências, tem sido necessário adotar tensões cada vez mais elevadas, alcançando em alguns casos a cifra de 400.000 volts. Quando a energia elétrica chega aos locais de consumo, outros transformadores abaixam a tensão até os limites requeridos pelos usuários, de acordo com suas necessidades.
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Existe uma outra classe de transformadores, igualmente indispensáveis, de potência baixa. Eles estão presentes na maioria dos aparelhos elétricos e eletrônicos encontrados normalmente em casa, tais como, por exemplo, computador, aparelho de som e televisor. Cabe-lhes abaixar ou aumentar a tensão da rede doméstica, de forma a alimentar convenientemente os vários circuitos elétricos que compõem aqueles aparelhos.
O princípio básico de funcionamento de um transformador é o fenômeno conhecido como indução eletromagnética: quando um circuito é submetido a um campo magnético variável, aparece nele uma corrente elétrica cuja intensidade é proporcional às variações do fluxo magnético.
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Os transformadores, na sua forma mais simples, consistem de dois enrolamentos de fio (o primário e o secundário), que geralmente envolvem os braços de um quadro metálico (o núcleo). Uma corrente alternada aplicada ao primário produz um campo magnético proporcional à intensidade dessa corrente e ao número de espiras do enrolamento (número de voltas do fio em torno do braço metálico). Através do metal, o fluxo magnético quase não encontra resistência e, assim, concentra-se no núcleo, em grande parte, e chega ao enrolamento secundário com um mínimo de perdas. Ocorre, então, a indução eletromagnética: no secundário surge uma corrente elétrica, que varia de acordo com a corrente do primário e com a razão entre os números de espiras dos dois enrolamentos.
A relação entre as voltagens no primário e no secundário, bem como entre as correntes nesses enrolamentos, pode ser facilmente obtida: se o primário tem Np espiras e o secundário Ns, a voltagem no primário (Vp) está relacionada à voltagem no secundário (Vs) por Vp/Vs = Np/Ns, e as correntes por Ip/Is = Ns/Np. Desse modo, um transformador ideal (que não dissipa energia), com cem espiras no primário e cinqüenta no secundário, percorrido por uma corrente de 1 ampère, sob 110 volts, fornece no secundário, uma corrente de 2 ampères sob 55 volts. Graças às técnicas com que são fabricados, os transformadores modernos apresentam grande eficiência, permitindo transferir ao secundário cerca de 98% da energia aplicada no primário. As perdas - transformação de energia elétrica em calor - são devidas principalmente à histerese, às correntes parasitas e perdas no cobre. 1. Perdas no cobre. Resultam da resistência dos fios de cobre nas espiras
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primárias e secundárias. As perdas pela resistência do cobre são perdas sob a forma de calor e não podem ser evitadas. 2. Perdas por histérese. Energia é transformada em calor na reversão da polaridade magnética do núcleo transformador. 3. Perdas por correntes parasitas. Quando uma massa de metal condutor se desloca num campo magnético, ou é sujeita a um fluxo magnético móvel, circulam nela correntes induzidas. Essas correntes produzem calor devido às perdas na resistência do ferro. http://br.geocities.com/saladefisica
Aplicando o Conhecimento
Localização dos transformadores Na localização de um transformador num circuito, para a sua instalação serão levados em consideração os seguintes aspectos: - O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do centro de carga, equilibrando os dois lados do circuito; - O transformador deve ser colocado na frente de cargas consideráveis e dimensionado em função das mesmas. Neste caso, se enquadram hospitais, cinemas, indústrias, edifícios de uso coletivo ligados em baixa tensão, clínicas com aparelho de raio X, etc., sendo a entrada de corrente limitada em 200 A e a potência nominal em 76 kVA, pois acima desse valor o consumidor deve ser ligado em alta tensão.
Alerta: Os transformadores de distribuição não poderão ser instalados em postes de cruzamento aéreo, bem como naqueles que não estejam a uma distância mínima de 10 metros da esquina, a partir da linha de propriedade.
Simbologia e especificação do transformador O símbolo do transformador deve ser tangente ao poste, para o lado da pista de rolamento e perpendicular à linha de propriedade. A especificação deverá ser colocada paralela à linha de propriedade, centralizada em relação ao vão, do lado do transformador e aproximadamente a 7mm do traçado da rede secundária.
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Transformadores usados na distribuição Os transformadores de 30, 45 e 75 kVA são utilizados para reforços e ampliações de redes secundárias. Os de 112,5 kVA são utilizados apenas para melhoria ou reformas da rede secundária, e os de 150 kVA são usados para edifícios de uso coletivo. E os de 15 kVA e 30 kVA são utilizados para consumidores isolados da rede rural.
Trifásicos (kVA) 15 30 45 75 112,5 150 225
Dimensionamento dos postes em função do transformador De acordo com a potência do transformador será determinada a resistência nominal do poste, porém a altura deverá ser sempre de 12 metros.
Potência do transformador (kVA) 15, 30 e 45 75, 112,5 e 150
Pára-raios
Tipo de poste B/300 daN/12 m B/600 daN/12 m
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São representados no poste inclinados em relação à linha de propriedade, e para o lado da pista de rolamento. Dependendo da concessionária os pára-raios podem estar fixados no tanque do transformador.
Pára-raio de 15 kV.
Oficina Teórica: 1. Em quais situações podemos instalar um transformador num circuito? O transformador deve ser instalado o mais próximo possível do centro de carga, equilibrando os dois lados do circuito. Também deve ser colocado na frente de cargas consideráveis e dimensionado em função das mesmas. Neste caso, se enquadram hospitais, cinemas, indústrias, edifícios de uso coletivo ligados em baixa tensão, clínicas com aparelho de raio X, etc.
2. Qual o limite de corrente e potência que um transformador pode atender um comércio em baixa tensão e por quê?
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A entrada de corrente está limitada em 200 A e a potência nominal em 76 kVA, pois acima desse valor o consumidor deve ser ligado em alta tensão.
3. Quais os tipos de transformadores existentes na rede de distribuição e onde são utilizados? Existem os transformadores de 15, 30, 45, 75, 112,5 e 150 kVA, sendo que os transformadores de 30, 45 e 75 kVA são utilizados para reforços e ampliações de redes secundárias. Os de 112,5 kVA são utilizados apenas para melhoria ou reformas da rede secundária, e os de 150 kVA são usados para edifícios de uso coletivo. E os de 15 kVA e 30 kVA são utilizados para consumidores isolados da rede rural.
4. Represente, através de um desenho, a simbologia e a especificação do transformador num circuito e demonstre o que representa essa especificação.
Paralelo
Pára-raios O raio é uma descarga elétrica visível, que ocorre em áreas da atmosfera altamente carregadas de eletricidade, associando-se em regra à nuvem de tempestade - o cúmulo-nimbo. Este se compõe de nuvens menores ou células, capazes de carregar o cúmulo-nimbo com até 50 milhões de volts acima do potencial da terra. Ocorre um relâmpago ou raio quando a diferença de potencial entre a nuvem e a superfície da Terra ou entre duas nuvens é suficiente para ionizar o ar; os átomos do ar perdem alguns de seus elétrons e tem início uma corrente elétrica (descarga).
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Mais de 90% dos raios que atingem a Terra transportam carga negativa, ramificando-se e alcançando o solo em milésimos de segundo. Quando um dos ramos chega a uns cem metros da superfície, ocorre a descarga em sentido contrário (da Terra para a nuvem). Disso resulta o choque de retorno, com um pulso de corrente muito elevada. A carga negativa dispersa-se pelo solo. Ao inventar o pára-raio, em 1753, Benjamin Franklin julgava-o capaz de descarregar nuvens de tempestade e proteger edifícios. Sabe-se hoje que essa invenção apenas intercepta os raios terrestres e dissipa sua corrente na Terra. O poder de atração do pára-raio se exerce a uma certa distância horizontal de sua localização, cujo valor máximo é chamado de alcance de atração. Para um raio de intensidade mediana e edifícios de até 60 m de altura, o alcance de pára-raio é de uns 30 m. Os códigos modernos de proteção contra raios raramente recomendam hastes verticais, mas sugerem condutores horizontais através das cumeeiras dos telhados, ao longo das partes vulneráveis da estrutura, com espaçamento regular sobre tetos planos. Um ou mais fios-terra são puxados dessa rede de condutores horizontais, evitando-se as espirais que possam provocar centelhas. Dada a curta duração da corrente do raio, o aquecimento do fio-terra não é significativo.
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O terminal de terra geralmente consiste em uma ou mais hastes metálicas, às vezes, enterradas com os condutores horizontais nos solos de baixa condutividade. Mas, outras precauções são necessárias, considerando-se a possibilidade do fio-terra desprender faíscas laterais sobre o edifício, fenômeno particularmente perigoso quando a estrutura contém instalações metálicas internas. Essas faíscas podem ser prevenidas mediante redução da resistência do solo para minimizar as voltagens da descarga ou ligando-se os fios-terra a instalações metálicas expostas.
http://br.geocities.com/saladefisica
Aplicando o Conhecimento
Estais da rede de distribuição São utilizados no poste para anular o esforço mecânico provocado pela tração dos cabos da rede de distribuição em estruturas de fim de circuito de primário e/ou secundário. Devem ser colocados no poste sempre no sentido oposto ao da resultante dos esforços mecânicos dos cabos. Nos estais da rede de distribuição são utilizados os cabos de aço de bitola 6 e 9 mm.
Estai de contraposte de concreto É um tipo de estai que utiliza como contraposte um poste duplo T do tipo B/500 kgf / 5 metros. Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado. Esse tipo de estai pode segurar individualmente a rede primária ou a rede secundária, assim como, segurar as duas redes ao mesmo tempo como vemos a
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seguir.
Estai de contraposte de concreto de primário ou de secundário
1. Estai de contraposte de concreto de secundário. 2. Estai de contraposte de concreto de primário.
Estai de contraposte de concreto de primário e de secundário:
Estai de poste a
poste
É um cabo de aço que pode ser de bitola 6 ou 9 mm e que tem a função de transportar o esforço mecânico de um poste para o outro. Quando utilizado na
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rede secundária em abertura de circuito ele economiza um vão de cabos, sendo que, nesse caso, se ambos os circuitos forem de bitola 4/0 AWG (3X40(40)) o cabo de aço do estai deve ser de bitola 9 mm.
Estai de poste a poste de primário:
Estai de poste a poste de secundário:
Detalhe do estai de poste a poste . Detalhe do estai de contraposte.
Estai de âncora Utilizadas somente em redes de distribuição na região rural. A sua resistência nominal depende da bitola do cabo de aço (6 ou 9mm). Não é utilizada na região urbana por motivos de segurança. Pode ser utilizado para segurar tanto
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o primário como o secundário ou os dois ao mesmo tempo.
Estais de beira de calçada É um padrão atualmente muito pouco utilizado, onde o estai ocupa somente o espaço da calçada para a instalação.
Oficina Teórica: 1. Descreva o estai de contraposte de concreto e dê um exemplo: É um estai que utiliza como contraposte um poste duplo T do tipo B / 600 kgf / 5m. Esse poste é instalado a 8 metros do poste a ser estaiado.
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2. Qual a função do cabo de aço 6 mm ou 9 mm no estai de poste a poste? Dê um exemplo. Tem a função de transportar o esforço mecânico de um poste para o outro.
Capítulo 5: Iluminação pública As luminárias recebem a energia elétrica da rede secundária de distribuição para iluminação de ruas, praças, avenidas, jardins, vias, estradas e outros logradouros de domínio público de uso comum e livre acesso, de responsabilidade da Prefeitura Municipal devendo ser consideradas as seguintes categorias: iluminação pública padronizada e especial.
Luminária padronizada de vapor de mercúrio de 250 W. Iluminação pública padronizada Na iluminação Pública padronizada, as instalações observam as normas e padrões da concessionária local, de acordo com os níveis de iluminância e
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padrões definidos pelas normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas ABNT - NBR 5101. O ponto de entrega será na conexão da rede de distribuição da concessionária com as instalações elétricas de Iluminação Pública da Prefeitura Municipal.
Iluminação Pública Especial Já a iluminação pública especial compreende as instalações que não estão compatíveis com os padrões da concessionária de energia elétrica local e/ou que excedam os níveis de iluminância definidos pela mesma. O ponto de entrega será, obrigatoriamente, na conexão da rede da concessionária de energia com as instalações elétricas de Iluminação Pública. Foto 022
Aplicando o Conhecimento
Unidades de iluminação As principais unidades utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso, intensidade luminosa, iluminância e luminância.
Fluxo Luminoso é a quantidade de energia radiante, visível, que atravessa determinada superfície na unidade de tempo. A unidade é o "lúmen" e o símbolo "lm". Intensidade Luminosa é o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo sólido numa determinada direção. A unidade é "candela" e o símbolo "cd". Iluminância é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é o "lux" e o símbolo "lx".
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Luminância é a Intensidade luminosa por m² da área aparente de uma fonte de luz ou área iluminada (luz refletida). A unidade é candela por metro quadrado e o símbolo é "cd/m²". A representação da luminária no desenho é feita junto aos postes, com a luminária e o relé para o lado da pista de rolamento, e perpendicular ao eixo da rua. O relé fotoelétrico comando individual é representado junto à luminária e com inclinação aproximada de 45º em relação ao eixo da rua.
Iluminação de uma praça A iluminação da praça poderá ser do tipo com 2, 3 ou 4 pétalas, sendo montada em postes de 12 a 20 metros (poste de concreto ou de ferro), sendo que cada pétala poderá ter uma ou duas lâmpadas. A ligação será com cabos de cobre com isolação em XLPE 1000 V através de dutos e caixas de passagem subterrâneos. A tomada de energia na rede secundária deve ser no poste mais próximo possível do transformador. Os tipos de caixas de derivação subterrânea são :
- Tipo CD-1 (50X50X50 cm): utilizada em travessias de ruas, três saídas ou na descida lateral subterrânea no poste.
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- Tipo CD-2 (40X40X40cm) : utilizada em fim de rede subterrânea ou quando houver duas saídas de dutos.
Alerta: A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30 metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30 m, começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
As caixas são fabricadas ou feitas diretamente no solo, cavando-se um buraco e revestindo-o de tijolos e cimento. No fundo deve haver uma drenagem com brita. A tampa deve ser de concreto armado com uma alça para sua retirada.
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Exemplo de iluminação de uma praça:
Iluminação de uma praça.
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Paralelo
Lâmpadas fluorescente Em condições normais, o ar e os gases dificilmente conduzem correntes elétricas se estiverem sob pressões muito altas (como, por exemplo, a atmosférica). Gases e vapores rarefeitos, contudo, permitem a passagem de eletricidade com relativa facilidade, produzindo efeitos luminosos que encontram grande número de aplicações práticas.
Dentro do envoltório de vidro de uma lâmpada fluorescente há argônio e vapor de mercúrio, rarefeitos. Em cada extremidade do tubo há um eletrodo sob a forma de um filamento, revestido com um óxido. Quando se liga a lâmpada, os filamentos se aquecem e emitem elétrons; isso inicia a ionização do gás. Um starter (disparador) interrompe, então, o circuito, automaticamente, e desliga o aquecimento dos filamentos. O reator, ligado à lâmpada, produz imediatamente um impulso de alta voltagem, que inicia a descarga no argônio. Essa descarga aquece e vaporiza o mercúrio, cuja maior quantidade está inicialmente sob estado líquido.
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Os elétrons provenientes do filamento chocam-se com as moléculas de gás mercúrio contidas no tubo, o que produz não só a excitação como também a ionização dos átomos. Ionizados, os átomos do gás são acelerados pela diferença de voltagem entre os terminais do tubo, e ao se chocarem com outros átomos provocam outras excitações. O retorno desses átomos ao estado fundamental ocorre com a emissão de fótons de energia correspondente a radiações visíveis e ultravioleta(invisíveis). A radiação ultravioleta, ao se chocar com o revestimento fluorescente do tubo (fósforo), produz luz visível. Empregando-se misturas de materiais fotoluminescentes diversos é possível obter diferentes tons de luz de branca. A composição do revestimento das lâmpadas fluorescentes é cuidadosamente estudada de modo a fornecer o tom de branco mais adequado para lojas, escritórios ou residências.
Como nas lâmpadas fluorescente a maior parte da energia fornecida é transformada em luz, seu rendimento pode ser até cinco vezes maior do que o das lâmpadas incandescentes, que produzem muito mais calor. http://br.geocities.com/saladefisica
Aplicando o Conhecimento
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Condutores utilizados na rede subterrânea da iluminação pública São cabos de cobre com isolação em XLPE (de 0,6 a 1 kV), bitolas de 10 a 35 mm2 e protegidos por eletrodutos de PVC ou duto corrugado flexível.
Tipos de cabos para redes subterrâneas – alimentação das luminárias: 2 2 • 10 mm : bitola 10 mm , cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V; 2 2 • 16 mm : bitola 16 mm , cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V; 2 2 • 25 mm : bitola 25 mm , cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V; 2 2 • 35 mm : bitola 35 mm , cabo de cobre com isolação em XLPE 1000V.
Legenda do desenho: - K = condutor enrugado
Alerta: Em travessias de ruas, o eletroduto deve ser de diâmetro 100 mm, e entre caixas de passagem o diâmetro do eletroduto deve ser de 50 mm.
Oficina Teórica 1. Como é representado o conjunto de iluminação pública no poste? São representados junto aos postes, com a luminária e o relé para o lado da pista de rolamento, e perpendicular ao eixo da rua.
2. Descreva quais os tipos de caixa de derivação utilizadas na iluminação pública. São utilizados dois tipos de caixas de derivação:
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- Tipo CD-1 (50X50X50 cm): Utilizada em travessias de ruas, três saídas ou na descida lateral subterrânea no poste.
- Tipo CD-2 (40X40X40cm) : Utilizada em fim de rede subterrânea ou quando houver duas saídas de dutos.
3. Para facilitar a instalação ou retirada dos cabos subterrâneos de iluminação pública, qual o procedimento a ser adotado em relação as distâncias entre as caixas de derivação? A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30 metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30m começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
4. Represente através de desenho a iluminação de uma praça.
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Capítulo 6: Rede compacta protegida Esta rede apresenta tensões de 13,8kV e 34,5kV, é composta de três condutores cobertos com uma camada de material isolante plástico, sustentados por um cabo de aço por meio de espaçadores, também de material plástico, distanciados de 8 a 10 metros uns dos outros, ao longo da rede elétrica. O cabo de aço de sustentação do conjunto de espaçadores e os condutores cobertos são, por sua vez, fixados aos postes por meio de uma ferragem denominada Braço Suporte L.
Estrutura tipo C1 da rede compacta.
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Ilustração de rede compacta em ruas arborizadas
Aplicando o Conhecimento
Vantagens da rede compacta protegida Principalmente em vias públicas arborizadas, a rede de distribuição compacta protegida vem sendo a solução mais econômica para atender a legislação ambiental vigente. O fato dos condutores serem cobertos por uma camada de material isolante permite que eles possam ficar mais próximos uns dos outros e afastados dos galhos de árvores, sem o risco de provar curto-circuito pelo contato com os galhos ou entre condutores. A compactação da rede elétrica passa a ocupar um espaço bastante reduzido agredindo menos as árvores durante a poda. O pequeno "túnel de poda" necessário é cerca de vinte vezes menor que o correspondente às redes convencionais com condutores nus, o que permite não só evitar a prática de podas intensas como também recuperar grande parte da folhagem das copas das árvores já podadas, além da redução drástica das interrupções no fornecimento de energia (Figura 1 e 3). No caso da rede convencional com condutores nus, o contato das árvores com algum condutor, principalmente se estiverem molhadas, inevitavelmente causa um curto-circuito, e conseqüentemente a interrupção do fornecimento de energia. Daí a razão da poda drástica das árvores em torno da rede convencional, visando à continuidade do fornecimento, porém não atendendo aos requisitos ambientais em vigor (Figura 2).
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A redução das podas das árvores proporciona melhor estética visual das vias arborizadas, além de evitar que uma poda realizada incorretamente, tire a resistência das mesmas. A rede compacta com cabos cobertos proporciona uma significativa redução dos custos de manutenção e interrupção das redes de distribuição das concessionárias de energia no Brasil. No Paraná, a concessionária de energia elétrica Copel fez uma análise comparativa referente ao período de janeiro a dezembro de 1993, pesquisando os custos de manutenção relativos a dois alimentadores localizados na região central da cidade de Maringá, um operando com cabos nus e outro com cabos cobertos. Os dois alimentadores possuíam características semelhantes quanto à carga, número de consumidores, extensão e densidade de arborização. Os valores levantados indicaram que o alimentador com cabos cobertos teve custo total de manutenção de 56% do correspondente ao alimentador com cabos nus (considerando-se apenas as manutenções corretiva e preventiva na alta tensão, e o serviço de poda de árvores), o que representa uma redução de custo da ordem de 44%. Mais significante ainda foi a redução no custo de interrupção de fornecimento de energia, proporcionada pela rede compacta
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com cabos cobertos. A mencionada pesquisa dos dois alimentadores de Maringá apurou a quantidade de energia interrompida em ambos durante o ano de 1993, com base nas respectivas demandas médias, DEC (Duração Equivalente por Consumidor) médios e fatores de carga. O resultado apontou uma redução de 83%, isto é, nos alimentadores com cabos cobertos a expectativa de energia interrompida é de apenas 17% da correspondente aos alimentadores com cabos nus. Isso significa uma redução drástica tanto na perda de faturamento da concessionária de energia quanto nos danos de diversas naturezas impostos aos consumidores devido à interrupção no fornecimento de energia; A construção de alimentadores compactos com cabos cobertos e a transformação de alimentadores convencionais com cabos nus existentes em compactos, em regiões arborizadas e com densidade de carga média ou alta, tornam-se bastante atraentes num horizonte entre oito e dez anos, já que é possível usar o mesmo posteamento, os mesmos acessórios de cabos e as mesmas técnicas de construção, operação e manutenção utilizadas nas redes convencionais com cabos nus.
(FOTOS DE UMA REDE COMPACTA) da Av. Getúlio Vargas mostrando as árvores e outras.
Representação da rede compacta no projeto
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Tipos de estruturas da rede compacta
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Estrutura CA: Estrutura passante, sem braço anti-balanço, quando não ocorre deflexão horizontal da rede.
Espaçador Losangular
Estrutura C1: Estrutura passante, semelhante a do tipo CA, acrescida do braço anti-balanço, permitindo deflexão horizontal da rede de 6 graus.
Estrutura C2: Estrutura tipo C1 com mensageiro deflexão máxima horizontal
passante, semelhante a do fixado no poste, permitindo da rede de 15 graus.
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Estrutura C3: Estrutura de ancoragem simples, com mensageiro fixado no poste, cabos cobertos em configuração triangular, podendo, no caso de equipamentos, conter pára-raios.
Estrutura C4: Estrutura de ancoragem dupla, semelhante à estrutura C3, utilizada em ângulos superiores a 15 graus ou em casos de mudança de bitola.
Estrutura Estrutura CS: passante, com mensageiro fixado no poste, permitindo deflexão máxima horizontal da rede de 45 graus.
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Estrutura D-C3: Estrutura com derivação de ancoragem, fazendo um ângulo horizontal entre 45 e 90 graus.
CH-AP-PR – Estrutura com transformador auto-protegido e pára-raios.
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Oficina Teórica: 1. O que você entende por rede compacta protegida? Esta rede apresenta tensões de 13,8kV e 34,5kV, é composta de três condutores cobertos com uma camada de material isolante plástico, sustentados por um cabo de aço por meio de espaçadores, também de material plástico, distanciados de 8 a 10 metros uns dos outros, ao longo da rede elétrica. O cabo de aço de sustentação do conjunto de espaçadores e os condutores cobertos são, por sua vez, fixados aos postes por meio de uma ferragem denominada Braço Suporte L. 2. Cite uma vantagem da rede compacta protegida. Em vias públicas arborizadas, a rede de distribuição compacta protegida vem sendo a solução mais econômica para atender a legislação ambiental vigente. O fato dos condutores serem cobertos por uma camada de material isolante permite que eles possam ficar mais próximos uns dos outros e afastados dos galhos de árvores, sem o risco de provar curto-circuito pelo contato com os galhos ou entre condutores. 2. Descreva uma estrutura C3. Estrutura de ancoragem simples, com mensageiro fixado no poste, cabos cobertos em configuração triangular, podendo, no caso de equipamentos, conter pára-raios. 4. Descreva uma estrutura CS? Estrutura passante, com mensageiro fixado no poste, permitindo deflexão máxima horizontal da rede de 45 graus.
Interatividade Pesquise no site da Companhia Paranaense de Energia – Copel: www.copel.com, entre no “Para a sua empresa” → Normas técnicas → Montagem de redes de distribuição → RDC – Montagem de rede compacta. Pesquise também no site de outras concessionárias e veja outros padrões de montagem de rede compacta.
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Capítulo 7: Dimensionamento de condutores de baixa tensão Este cálculo permite dimensionar as bitolas dos condutores da rede secundária dos diversos circuitos da Rede de Distribuição Aérea, levando-se em consideração as demandas diurnas e noturnas dos consumidores endereçados em cada poste, bem como a potência nominal do transformador de cada circuito. As demandas dos consumidores residenciais serão tomadas em função da faixa de consumo mensal de cada tipo de consumidor (ver tabelas 1 e 2).
Tabela 1 Tipos de consumidores Baixo (P) Médio
(M)
Alto
(G)
Altíssimo (GA)
Faixa de consumo mensal em kWh De 0 a 75 De 76 a 150 De 151 a 300 Acima de 300
Tabela 2 Número de consumidores residenciais no circuito 01 a 05 06 a 10 11 a 15 16 a 20 21 a 25 26 a 30 31 a 40 Acima de 40
Demanda noturna de consumidores residenciais por faixa de consumo P M G GA 0,35 0,70 1,38 4,62 0,33 0,62 1,28 4,04 0,31 0,54 1,17 3,47 0,29 0,49 1,07 2,90 0,28 0,45 0,97 2,50 0,27 0,42 0,87 2,13 0,26 0,39 0,78 1,75 0,25 0,36 0,71 1,39
Para esta tabela considerar 100% para a demanda residencial noturna e 50% para a demanda residencial diurna. Para a demanda noturna acrescentar a demanda da iluminação pública contida na tabela 3.
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Tabela 3 1) Tipo da lâmpada VMC – 80 (vapor de mercúrio corrigida de 80 W) VMC – 125 (vapor de mercúrio corrigida de 125 W) VMC – 250 (vapor de mercúrio corrigida de 250 W) VMC – 400 (vapor de mercúrio corrigida de 400 W) VSO – 70 (vapor de sódio ovóide de 70 W) VSO – 150 (vapor de sódio ovóide de 150 W) VSO – 250 (vapor de sódio ovóide de 250 W) VSA – 400 (vapor de sódio tubular de 400 W)
Demanda (kVA) 0,10 0,15 0,29 0,46 0,10 0,19 0,31 0,48
Alerta: Na elaboração do projeto, os demais consumidores não-residenciais deverão ter as suas demandas, diurna e noturna, especificadas na planta do projeto. Tabela de coeficiente de queda de tensão – condutor de alumínio 50o C – 220/127V: Coeficiente de queda de tensão [%/(kVA x hm)] Fator de potência 0,85 Bitola (AWG) Trifásico 02 CA 0,2051 2/0 CA 0,1183 4/0 CA 0,0851 Tabela de coeficiente de queda de tensão - cabo de cobre com isolação em XLPE* - F.P.=0,85:
Cabo XLPE 3 x10 mm 2 3 x16 mm 2 3 x25 mm 2 3 x35 mm 2 2 x10 mm 2 2 x16 mm 2 2 x25 mm 2 2 x35 mm 2
Coeficiente de queda de tensão [%/(kVA x hm)] 0,313 0,200 0,130 0,096 0,323 0,210 0,139 0,105
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Alerta: Quando for elaborar um projeto de rede de distribuição em sua região, verifique os valores das tabelas de coeficiente de queda de tensão adotados pela concessionária local.
Oficina Prática 1. Num circuito secundário, determinar o valor da sua demanda noturna, diurna e total através dos valores abaixo fornecidos: - 14 consumidores tipo M; - 9 consumidores tipo P; - 8 consumidores tipo G; - 2 consumidores tipo GA; - 19 luminárias de vapor de mercúrio de 125 W. Consumidor Tipo M: Demanda diurna = 14 X 0,27 = 3,78 kW Demanda noturna = 14 X 0,54 = 7,56 kW Tipo P: Demanda diurna = 9 X 0,165 = 1,485 kW Demanda noturna = 9 X 0,33 = 2,97 kW Tipo G: Demanda diurna = 8 X 0,64 = 5,12 kW Demanda noturna = 8 X 1,28 = 10,24 kW Tipo GA = Demanda diurna = 2 X 2,31 = 4,62 kW Demanda noturna = 9,24 kW Iluminação pública: 19 Lum. de 125 W: Demanda noturna = 19 X 0,15 = 2,85 kW Demanda diurna total = 15,005 kVA Demanda noturna total = 32,86 kVA Demanda total do circuito = 32,86 KVA (Considera-se a maior)
Alerta para o professor: Lembrar aos alunos que é através da demanda total calculada que determinamos a potência nominal do transformador. Para esse caso o transformador escolhido é de 45 kVA. Alerta: A queda de tensão máxima nos finais de circuitos ou no ponto de entrega do consumidor é determinado pela concessionária local, dentro dos valores determinados pela ANEEL. Adota-se 3,5 % para regiões de grande densidade de carga e de 5 a 7 % para as regiões de pouca densidade de carga. Nos exemplos e exercícios desse livro, foi adotado 5% de queda máxima na rede secundária.
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Interatividade Faça um levantamento físico de um circuito próximo de onde você está realizando o curso técnico em Eletrotécnica, e após, faça o seu cálculo de queda de tensão considerando o transformador e os cabos existentes. As cargas dos consumidores existentes podem ser arbitradas pelo professor.
Aplicando o Conhecimento
Cálculo de queda de tensão Para calcular a queda de tensão, adota-se a seguinte seqüência: 1º. Definir o posicionamento dos postes na planta em função da largura da rua ou avenida. 2º. Desenhar os postes na planta observando a distância dos cruzamentos aéreos e dos vãos dos postes. 3º. Endereçar as cargas dos consumidores nos postes (ver item 12), observando o limite máximo de ramais de ligação por poste, e a distância máxima permitida do ramal de ligação do consumidor. 4º. Somar as cargas endereçadas em cada poste, noturna e diurna separadamente (ver item 6), não esquecendo de somar a demanda noturna da luminária de cada poste. Após, somar as cargas noturnas e diurnas de vários postes determinando, através da maior demanda, a potência do transformador que atenderá este circuito. 5º. Posicionar o transformador, sempre que possível, no centro das cargas do circuito. Desenhar os cabos de BT e determinar as suas bitolas em função da potência do transformador. 6º. Antes de fazer o cálculo de queda de tensão do circuito para confirmar ou não as bitolas estimadas no item anterior, faz-se necessário desenhar o esquema unifilar do circuito, representando cada poste através de um ponto, e colocando em cada ponto as demandas noturnas (N) e diurnas (D) endereçadas neste poste. Depois, colocar letras nos pontos principais do circuito: transformador (início do cálculo), cruzamentos aéreos, mudança de bitolas e finais de circuitos, além de representar os vãos dos postes e os cruzamentos aéreos. Para concluir, procede o cálculo de queda de tensão baseado no diagrama unifilar do circuito.
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Planilha de cálculo de queda de tensão.
Legenda explicativa da planilha de cálculo de queda de tensão:
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Item 1
Designação: Corresponde ao início e ao fim do trecho do qual será
calculada a queda de tensão. Ex: T-A.
Item 2
hm: Corresponde ao comprimento do trecho designado, em hectômetro (m/100). Ex: 0,35 hm.
Item 3 Distribuída (D): Corresponde à carga existente entre os extremos do trecho designado. Ex: 0 kVA.
Item 4
Concentrada (C): Corresponde à carga existente fora do trecho
designado, incluindo o ponto. Ex: 25 kVA.
Item 5
Total: Corresponde ao valor total da carga no trecho designado. É
determinado pela fórmula: (D/2) + C. Ex: ( 0/2)+25= 25 kVA.
Item 6
Condutores: Corresponde à bitola dos condutores que farão a
alimentação do trecho designado. Ex: 3X20(20).
Item 7
kVA x hm: Corresponde à multiplicação do valor da carga total (definido
no item 5) com o valor do hm (definido no item 2). Ex: 25x0,35=8,75.
Item 8 - Queda unitária: Coeficiente determinado em função da bitola do cabo e do fator de potência do circuito. Os coeficientes de queda de tensão unitária encontram-se nas tabelas de coeficiente de queda de tensão no início desse capítulo. Ex: 0,1183 (coeficiente unitário para bitola 2/0 do trecho T-A).
Item 9 - Queda parcial: Corresponde à multiplicação do valor do kVA x hm (definido no item 7) com o valor da queda unitária (definida no item 8). Ex: 8,75x 0,1183= 1,035%(é o valor da queda parcial no ponto A). Item 10- Total: Corresponde à soma das quedas de tensão nos trechos designados. No exemplo, a queda de tensão total é igual à parcial ( 1,035% para o trecho T-A), pois este foi o primeiro trecho calculado, sendo necessário continuar o cálculo para determinar as quedas de tensão nos outros trechos ( A-C, A-B e A-
D), e determinar as quedas de tensão do transformador até os fins de circuito. Se fosse o trecho A – B, o valor da queda de tensão parcial no ponto B somaria com a queda de tensão total do ponto A para se ter a queda de tensão total do ponto
B. Agora, se a queda de tensão total no final do circuito for maior que 5% ou de um valor pré-definido, troca-se a bitola do trecho para uma imediatamente superior, refazendo novamente o cálculo. Por exemplo, se no ponto H desse uma queda de tensão total maior que 5%, trocaria a rede secundária de 3X20(20), para
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3X40(40) e refazia os cálculos dos trechos E – H e E – G para verificar se deu menor ou igual a 5%. Há casos, em que se faz necessário a troca da posição do transformador, para um poste mais próximo do ponto onde ocorreu a queda de tensão.
Item 11 - Carga diurna: Corresponde à soma de todas as demandas diurnas dos consumidores (ver item 6). Ex: 32,5 kVA.
Item 12 - Iluminação pública: Corresponde à soma de todas as demandas das lâmpadas de cada poste (ver tabela 3 no item demandas dos circuitos de baixa tensão). Ex: 0,10x8= 0,8 kVA.
Item 13 - Carga noturna: Corresponde à soma de todas as demandas noturnas dos consumidores (ver item 6). Ex: 40 kVA.
Item 14 - Aproveitamento diurno: É o quanto do transformador está sendo solicitado no período diurno. Ex: 72,2%.
Item 15 - Aproveitamento noturno: É o quanto do transformador está sendo solicitado no período noturno (somatório das cargas noturnas com a iluminação pública). Ex: 90,66%.
Item 16 Desenho do esquema unifilar do circuito.
45 kVA
Legenda do esquema unifilar: (D) = Demanda diurna em kVA. (N) = Demanda nNoturna em kVA.
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Oficina Prática 1. Resolva junto com o professor, a queda de tensão do circuito secundário representado abaixo, onde foi considerado como demandas residenciais os valores: G=1,38 kVA e M=0,62 kVA (ver tabela 2). Demandas das lâmpadas VMC-125W= 0,15 kVA (ver tabela 3). A queda de tensão máxima considerada é de 5%.
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Representação do circuito secundário de um transformador com a indicação das demandas dos consumidores.
Planilha resolvida do cálculo de queda de tensão do circuito secundário. Alerta: Quando colocamos o asterístico ao final de uma queda de tensão total, queremos dizer que se trata de um final de rede secundária, onde é mostrado, se ela ficou ou não abaixo de 5% máximo admitido.
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Oficina Teórica: 01. Faça o cálculo de queda de tensão do circuito abaixo, determinando antes a potência do transformador e as bitolas da rede secundária.
Aplicando o Conhecimento
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Capítulo 8: Cálculos de esforços esforços mecânicos mecânicos nos postes Para dimensionamento correto de um poste é necessário conhecer a sua resistência nominal, sua altura e determinar os esforços externos que atuam no mesmo, como o esforço de flexão que é devido ao tracionamento dos cabos. Este esforço atua nos suportes (isoladores) e nas amarrações fixadas no poste, podendo incliná-lo ou flambá-lo. Um poste mal dimensionado poderá sofrer inclinação (fora do prumo) por ultrapassar o limite de resistência do engastamento, mas se o engastamento suportar esse esforço, o poste poderá flambar (entortar) por ter excedido o seu limite de resistência nominal. Quando o poste possui flexão e inclinação (poste flambado e fora do prumo) tem ambos os limites excedidos, ou seja, o do poste e do seu engastamento. Para se evitar esses inconvenientes é necessário calcular os esforços mecânicos que atuam no poste para poder determiná-lo corretamente. Para esse cálculo será necessário conhecer a altura do poste a ser aplicado em função da rede de distribuição aérea (RDA), o tipo, a bitola e o número de condutores usados nessa rede, além da profundidade do engastamento. O poste seção circular como é simétrico tem a sua resistência nominal igual em toda sua periferia. Portanto trabalharemos com o poste seção duplo T por ter duas faces (lisa e cavada) que requer algumas técnicas quanto ao seu posicionamento.
Aplicando o Conhecimento
Poste de concreto seção duplo T Para este tipo de poste, o fabricante garante 15 cm do topo (início da furação para fixação das estruturas primárias) conforme a posição da sua montagem (face lisa ou cavada), o quanto da sua resistência nominal ele suporta, conforme descrito abaixo: - Face cavada: Na face cavada, o poste suporta um esforço mecânico não superior à metade da sua resistência nominal. Ex: O poste B/300 kgf/ 10,5m suporta a 15 cm do topo na face cavada 150 kgf;
- Face lisa: Na face lisa, o poste suporta um esforço mecânico até 40% maior que a sua resistência nominal. Ex: O poste B/300 kgf/ l0,5m suporta a 15 cm do topo na face lisa 420 kgf. Rn = Resistência Nominal
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Para iniciar o cálculo de esforços mecânicos nos postes, precisaremos antes conhecer o que sejam e como atuam numa estrutura instalada no poste. Para isso, lembrar do que foi mencionado no início desse livro sobre o posteamento e as estruturas da rede primária e secundária, pois ficará mais fácil a compreensão sobre a atuação dos cabos na estrutura fixada ao poste. Duas situações que devemos entender quanto aos esforços mecânicos na estrutura do poste:
1. Momento no poste: É a força de tração (tensionamento) que os cabos exercem no poste multiplicado pela distância do braço (primário ou secundário). Foi tirado da Física que diz que momento é a força aplicada pela sua distância do ponto de fixação. Fórmula: M = F x d 2. Tração dos cabos: O tensionamento dado em cada cabo depende da sua bitola conforme as tabelas 1 e 2 desse item. No momento da instalação dos cabos na rede de distribuição aérea, exige-se que a empreiteira possua um equipamento chamado dinamômetro, para que o valor unitário de tensionamento de cada cabo possa ser respeitado. Tabela 1: Tensionamento unitário dos cabos de alumínio Cabo (AWG) 2 2/0 4/0 336,4
Tensionamento (kgf) 88 176 280 447
Tabela 2: Tensionamento unitário dos cabos de aço Cabo de aço (mm) 6,4 (6mm) 9,5 (9mm)
Resistência (kgf) 715 1430
Alerta: Consultar a concessionária local para bitolas diferentes das que se encontram nestas tabelas. Para iniciar os cálculos devemos lembrar de que momento é a força aplicada no poste pelo tracionamento dos cabos, multiplicada pela sua distância ao ponto de fixação. O ponto de fixação do poste depende do seu engastamento como já vimos anteriormente, sendo que a partir dessa diferença é que determinamos o braço primário já que o braço secundário é fixado em 7,0 metros. No desenho abaixo, vemos que o braço do primário é de 8,70 metros descontados o engastamento (1,65m) e os 15 centímetros do topo (onde se encontra o primeiro furo de fixação de uma estrutura). O valor do braço do
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secundário é fixado em 7,00 metros e dos cabos de telecomunicações em 5,00 metros. Veja o esquema representativo abaixo do poste de 10,50 metros.
Rede primária e rede secundária Na rede primária, o esforço já se encontra fixado a 15 cm do topo, portanto, para saber o tensionamento da rede primária basta multiplicar a quantidade de cabos primários pelo seu tensionamento unitário (tabela 1) como vemos a seguir: Ep = 3 x tcp Ep = Esforço dos cabos da rede primária (kgf) tcp = Tensionamento dos cabos da rede primária (kgf) O fator de multiplicação “ 3” representa a quantidade de cabos primários (circuito trifásico).
100
Para o cálculo na rede secundária, multiplicamos a quantidade de cabos secundários pelo seu tensionamento unitário e esse pela distância do braço secundário, dividindo tudo pela distância do braço primário, conforme a fórmula a seguir:
Es = 4 x tcs x ds dp Es = Esforço dos cabos da rede secundária (kgf) tcs = Tensionamento dos cabos da rede secundária (kgf) ds = distância do braço da rede secundária (m) dp = distância do braço da rede primária (m) O fator de multiplicação “ 4” representa a quantidade de cabos secundários (circuito trifásico). O esforço total resultante dos cabos das redes primária e secundária no poste é o somatório de seus esforços, sendo que a resistência nominal da face usada do poste escolhido deve ser superior ao esforço total resultante:
Et = Ep + Es Et = Esforço total dos cabos no poste (kgf) Na abertura de circuito secundário com cabos de mesma bitola, não há necessidade de efetuar o cálculo já que a resultante é nula. Veja o exemplo abaixo.
Se a abertura dos circuitos secundários for com cabos 3X02(02) ou 3X2/0(2/0), o cabo de aço do estai de poste a poste deve ser de bitola 6 mm. A bitola 9 mm somente é utilizada quando a abertura de circuito for de cabos 3X4/0(4/0), devido ao esforço resultante desses cabos (901 kgf) ser superior à resistência do cabo de aço 6 mm (715 kgf), conforme as tabelas 1 e 2 deste capítulo. Para abertura de circuito com bitolas diferentes, deve-se deixar de topo o poste do lado do esforço maior e que a resistência desse poste anule a diferença dos esforços mecânicos.
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Es = 4 x 280x 7,0 = 901 kgf 8,7
Es = 4 x 176 x 7,0 = 566 kgf 8,7
A diferença entre os circuitos é ( 901 – 566 ) 335 kgf, onde colocamos do lado de maior esforço um poste cuja resistência nominal seja superior a essa diferença, ou seja, um B/300 kgf/10,5 m de topo que suporta 420 kgf (40% a mais na resistência nominal). Para a abertura de circuito secundário no mesmo poste, o critério a ser seguido é o do desenho abaixo.
Alerta: Os postes que adotaremos para a resolução dos cálculos de esforços mecânicos estão contidos no capítulo 3, na tabela dos tipos de postes mais utilizados em rede de distribuição.
Cálculo de esforços mecânicos em postes com estruturas em ângulo Para que possamos iniciar um cálculo de esforços mecânicos dos cabos numa estrutura em ângulo num poste, devemos lembrar algumas regras básicas.
1. Adição de vetores de mesma direção:
102
2. Adição de vetores de direções diferentes:
3. Decomposição de forças em componentes ortogonais (90º):
sen α = Fy → Fy = R . sen α Fx cos α = Fx → Fx = R . cos α R
tang α = Fy R R=
Fx
2
+
Fy
2
4. Para ângulos diferentes de 90º:
R=
F 12
22
+ F
+
2. F 1. F 2. COS α
Oficina Prática:
Veja um cálculo do dimensionamento de estruturas em ângulo num poste de 10,50m, onde devemos sempre deixar a face lisa que é a de maior resistência do poste, voltada para a resultante dos esforços mecânicos:
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Lado esquerdo:
Lado direito:
Ep = 3 x 88 = 264 kgf
Ep = 3 x 447 = 1341 kgf
Es = 4 x 280 x 7,0 = 901 kgf 8,7
Es = 4 x 176 x 7,0 = 566 kgf 8,7
Et = Ep + Es = 1165 kgf
Et = Ep + Es = 1907 kgf
Composição de forças:
F = 1651 – 1165 = 486 kgf F2 = 1907 . cos 30º F2 = 1651 kgf
F2 = 1907 . sen 30º F2 = 953,5 kgf
R = 953,52 + 4862 R = 1070 kgf Solução: Projetar um poste seção duplo T do tipo B-1,5/ 1000 kgf/ 10,5 m para suportar a resultante de 1070 kgf.
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Oficina teórica: 1) Calcular o esforço mecânico dos cabos das redes primária e secundária que terminam num poste de 10,5m de altura. As redes são trifásicas de bitola 2 AWG para o primário e 4/0 AWG para o secundário. Determinar o tipo de poste a ser usado para suportar o esforço total (Et) das redes e em que posição (normal ou topo) deve ficar em relação a elas.
Ep = 3 x 88 = 264 kgf Es = 4 x 280 x 7,0 = 901 kgf 8,7 Et = Ep + Es = 1165 kgf 2) Determinar quais os postes de 10,5 m e 12,0 m a serem utilizados para suportar os esforços mecânicos representados no desenho, numa abertura de circuito secundário trifásico no mesmo poste. Desenhe a posição que deve ficar o poste
Para poste de 10,5 metros de altura
Es = 4 x 176 x 7,0 = 566 kgf Es = 4 x 88 x 7,0 = 283 kgf 8,7 8,7 Et = 566 - 283 = 283 kgf (usa-se um poste B / 300 kgf / 10,5 m) Para poste de 12,0 metros de altura:
Es = 4 x 176 x 7,0 = 490 kgf 10,05
Es = 4 x 88 x 7,0 = 245 kgf 10,05
Et = 490 – 245 = 245 kgf (usa-se um poste B / 300 kgf / 12 m) 3) Uma rede primária trifásica de cabos 336,4 MCM termina num poste de 12,0 m que está na posição de topo. Qual a resistência nominal deste poste para que suporte este esforço mecânico?
Ep = 3 X 447 = 1341 kgf (colocar um poste B-1,5 / 1000 kgf / 12,0 m)
105
04) Observando os desenhos da rede de distribuição aérea, calcule os esforços mecânicos dos cabos e determine quais postes que devem ser usados: a)
Es = 4 X 176 X 7,0 = 566 kgf 8,7
(poste B / 600 kgf / 12,0 m)
Alerta do professor: Foi utilizado o poste de 12 m por causa do equipamento(chave fusível) nele instalado (ver no capítulo 3, onde se utiliza o poste de 12 m). b)
Lado A
Lado B
Es = 4 x 280 x 7,0 = 780 kgf 10,05
Es = 4 x 176 x 7,0 = 490 kgf 10,05
Lado A – Lado B = 780 – 490 = 290 kgf (tracionando para o Lado A que é o de maior bitola) Lado C Ep = 3 x 88 = 264 kgf Es = 4 x 280 x 7,0 = 780 kgf 10,05
Et = Ep + Es = 1044 kgf
106
Foi escolhido o poste B-1,5 / 1000 kgf / 12,0 m, pelos seguintes motivos: 1. Sendo um poste de 12,0 m de altura, da espaço para a colocação do braço de uma luminária igual ou superior a 250 W, mantendo a distância de 1,0 m da cabeça da luminária até os cabos da rede primária no sentido do lado C. 2. O poste é de 1000 kgf, pois suporta na sua face lisa 1400 kgf o que será suficiente para agüentar 1044 kgf no sentido do Lado C, e a sua face cavada suportando 500 kgf, anularia a diferença de 290 kgf no sentido do Lado A. c)
Lado A Ep = 3 x 88 = 264 kgf
Ep = 3 x 88 = 264 kgf
Es = 4 x 176 x 7,0 = 566 kgf 8,7
Es = 4 x 280 x 7,0 = 901 kgf 8,7
Et = Ep + Es = 830 kgf
Et = Ep + Es = 1165 kgf
F1 – F2 = 830 – 1038 = 208 kgf
R = 208 2
+
528 2 = 567 kgf (o poste escolhido é o B / 600 kgf / 10,5 m)
107
d)
Es = 4 x 280 x 7,0 = 901 kgf 8,7
Es = 4 x 88 x 7,0 = 283 kgf 8,7
Et = Ep + Es = 618 kgf Para esse caso o poste indicado é o B / 600 kgf / 10,5 m.
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Capítulo 9: Desenho de Redes de Distribuição Neste capítulo, abordaremos a maneira como deve ser representado o desenho do projeto de rede de distribuição aérea, sua simbologia e a localização das especificações do mesmo. Também faremos alguns exercícios direcionados de projetos de redes de distribuição aérea urbana e de iluminação pública, que podem ser usados como parâmetro para o desenvolvimento do aprendizado do aluno.
Exemplo de um projeto de redes de distribuição urbana.
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Exemplo de um projeto de iluminação pública.
110
Segue abaixo, a simbologia de redes de distribuição adotada neste livro.
111
112
No projeto, os equipamentos e as bitolas das redes podem ser representados de três maneiras: existente, projetado e a ser retirado.
Aplicando o Conhecimento
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Representação da simbologia Quando a rede de distribuição e os equipamentos forem existentes no local, a sua simbologia é representada normalmente do jeito que é desenhada. Veja alguns exemplos:
Quando a rede de distribuição e os equipamentos não existem no local, ou seja, estão sendo projetados na planta para serem futuramente instalados, são representados como vemos a seguir. Veja os exemplos.
Alerta: Se o poste for projetado, coloca-se o círculo somente nele, dispensando-se o círculo nos demais elementos a instalar no mesmo.
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Todos os demais elementos projetados são colocados dentro de um retângulo como vemos a seguir:
Nas redes de distribuição e nos equipamentos a serem retirados, colocar um “x” em cima dos mesmos. Veja alguns exemplos:
Quando a rede de distribuição e os equipamentos forem substituídos por outros, adotar os procedimentos a seguir:
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Simbologia invertida É adotada quando a quantidade de postes projetados for superior à quantidade de postes existentes. A regra é representar no projeto tudo o que for projetado como sendo existente e vice-versa. Se for adotada esta forma de representação deve-se indicar no desenho, sobre a legenda, SIMBOLOGIA INVERTIDA.
Localização das especificações no projeto - Nomes das ruas ou avenidas:
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Estas especificações devem ser colocadas dentro da quadra, afastadas das representações dos consumidores e de acordo com o esquema representado abaixo.
- Bitolas dos condutores: Devem ser colocadas conforme o esquema abaixo, porém próximas aos traços que representam os condutores. Observar a inclinação da rua para posicionar a escrita conforme quadro abaixo.
- Equipamentos e/ou postes especiais (não possuem simbologia própria): As especificações devem ser colocadas junto ao equipamento ou poste especial e paralelas à rede primária. Ex:
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Descrição da simbologia do gabarito sujerido: Aplicação Us o 1 2 3 4 5 6 7 8e 9 10 11 12 13 14 5A 16 7A
Poste concreto duplo T, luminária e comando foto-elétrico face B Poste concreto duplo T, luminária e comando foto-elétrico face A Poste de madeira quadrado, luminária e comando foto-elétrico Poste de concreto circular, luminária e comando foto-elétrico Luminária tipo pétala, com 4 pétalas Caixa de derivação para iluminação pública Transformador para escalas pequenas Retângulos para elementos para instalar (AT e BT) Poste de trilho Chave fusível Aterramento Caixa de derivação Seta indicativa de ancoragem Luminária tipo pétala, com 3 pétalas Pára-raios Transformador para escala 1:1000
20A Para circundar elementos a instalar 20B
Oficina Teórica:
Aplicação
31
Pára-raios
32
Base de chave fusível
33
Isolador de disco - vista lateral em ângulo Isolador de disco - vista lateral em ângulo (inscrito) Isolador de pino - 34,5 kV Isolador de pino - 13,8 kV
34 35 36
37 Campânula de isolador de disco 37A Corpo do isolador de disco vista lateral 38 Porca-olhal vista lateral 38A Porca-olhal vista lateral 39 Sapatilha - vista lateral 40 Gancho - vista lateral 41 Bucha para o transformador 42 Isolador de roldana 43 Armação secundária 44 Conector derivação para linha viva 44A Conector derivação para linha viva
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1. Através do memorial descritivo abaixo, completar a rede de distribuição urbana na planta fornecida, colocando os tipos de postes e sua posição conforme a sua numeração. A numeração de poste que não constar a sua posição, considerar normal. Memorial descritivo:
a) Posteamento seção duplo T • • • • • •
B/ 300 daN/ 12 m Postes nº 1, 14, 19, 20, 22 e 23. B/ 300 daN/ l0,5 m Postes nº 11 (topo). B/ 600 daN/ 10,5 m Poste nº 10. B/ 600 daN/ l2 m Poste nº 21. B/ 300 daN/ 12 m Poste nº 13 (topo). D/ l50 daN/ l0,5 m Demais postes
b) Poste especial para iluminação No ponto B há um poste especial de ferro galvanizado circular de 20 metros, com 4 luminárias tipo pétala, com 2 lâmpadas de vapor de mercúrio de 400W por pétala.
c) Iluminação É toda com lâmpadas de vapor de mercúrio: •
LM-3 - VMC de 400 W: Toda a Av. Moraes Sales terá iluminação dupla devido ao posteamento central.
•
LM-2 - VMC de 250 W: Na Rua Cel. Quirino e Av. Princesa D'Oeste.
•
LM-1 - VMC de 125 W: Nas demais ruas que possuem rede secundária.
Os postes nº 10 e 13 não possuem iluminação.
d) Rede primária É trifásica, de cabos de alumínio, tensão 13,8 kV: •
Na Av. Pr. Joel Alves dos Prazeres é toda de bitola nº 336,4 MCM, passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 19 e 23.
•
Na Rua Nilza Fernandes dos Prazeres é toda de bitola nº 2 AWG, passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 4 e 7.
•
Na Av. Jorge Alves dos Prazeres é toda de bitola nº 2 AWG, passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 15 e 18.
•
Na Rua PIB Curitiba é toda de bitola nº 2 AWG, inicia no poste nº 14 e termina no poste nº 13.
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e) Rede secundária É trifásica, de cabos de alumínio: •
Na Av. Pr. Joel Alves dos Prazeres é toda de bitola nº 4/0 AWG, passa tangente em todos os postes pelo lado esquerdo da avenida e continua após os postes nº 19 e 23.
•
Na Rua Nilza F. dos Prazeres e Av. Jorge A Prazeres é toda de bitola nº 2/0 AWG, passa tangente em todos os postes e continua após os postes nº 4 e 7; 15 e 18, respectivamente.
•
Na Rua PIB Curitiba é toda de bitola nº 2/0 AWG, inicia no poste nº 10, passa tangente pelos postes nº 9 e 8 e continua após esse último.
•
Na Rua Renato Adur é toda de bitola nº 2 AWG, inicia no poste nº 11, passa tangente no poste nº 12 e continua após este poste.
•
Na Rua Laura G. da Cruz é toda de bitola nº 2 AWG, inicia no poste nº 1, passa tangente pelos postes nº 2 e 3 e continua após o último poste.
f) Interligações Em todos os cruzamentos entre redes de BT e entre redes de AT, respectivamente.
g) Transformadores São todos trifásicos: •
No poste nº 21 existe um transformador cujo número do circuito é 201358 e sua potência é de 75kVA. Ele está localizado do lado direito do poste.
•
No ponto A tem um transformador particular instalado em cabine, cuja potência é 150kVA. Esse transformador é ligado em alta tensão subterrânea através de uma chave de operação instalada no poste nº 13.
h) Chave de operação De 300 A e fusível de 50 A no poste nº 13, liga o ramal subterrâneo de alta tensão que alimenta o transformador particular instalado na cabine (ponto A).
i) Rede secundária subterrânea Ela atende a iluminação tipo pétala do ponto B. É bifásica de cabos de cobre com isolação em XLPE 1000V, bitola 16 mm 2, inicia numa caixa de passagem tipo CD-1 junto ao poste nº 5, e termina na caixa de passagem tipo CD2 junto ao poste de ferro galvanizado do ponto B. O eletroduto que interliga essas caixas é de bitola 100 mm de PVC.
120
j) Aterramentos Em todos os finais de BT e no transformador.
Planta. 2. Através do memorial descritivo abaixo, completar a rede de distribuição urbana na planta fornecida, colocando os tipos de postes e sua posição conforme a sua numeração. A numeração de poste que não constar a sua posição, considerar normal. Memorial descritivo:
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a) Posteamento: Seção duplo T: • • • •
B/ 300 daN/ 12 m Poste nº 14. B/ 600 daN/ 10,5 m Poste nº 11, 17, 18 e 23A (todos de topo). Poste de madeira de 10,5m Postes nº 19, 20, 21, 22 e 23. D/ l50 daN/ l0,5 m Para os demais postes.
Obs: Os postes no 19, 20, 21, 22 e 23 serão retirados e nos seus lugares serão projetados os postes no 19A, 20A, 21A, 22A e 23A, respectivamente.
b) Rede primária: A rede é trifásica, 13,8 kV, de cabos de alumínio de bitola nº 2 AWG: •
Na Rua Pr Pascoal Piragine Jr a rede passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 1 e 5.
•
Na Rua Pr. Adelmo O Struecker a rede inicia no poste nº 15, passa tangente pelos demais postes e termina no poste nº 12.
•
Na Rua Alita Georg a rede inicia no poste nº 19, passa tangente pelos demais postes e termina no poste nº 23.
c) Rede secundária: A rede é trifásica, de cabos de alumínio: •
Na Rua Pr Pascoal Piragine Jr a rede é toda de bitola nº 2/0 AWG, passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 1 e 5.
•
Na Rua Teolina Georg a rede é toda de bitola nº 2/0 AWG, passa tangente por todos os postes desta rua e continua após os postes nº 6 e 10.
•
Na Rua Pr. Adelmo O Struecker a rede é toda de bitola nº 2/0 AWG, inicia no poste nº 11, passa tangente pelos demais postes e termina no poste nº 17. No poste nº 14 a rede passa pelo lado da quadra devido ao transformador.
Na Rua Alita Georg a rede inicia no poste nº 18, passa tangente pelo poste nº 19 e termina no poste nº 20. Esta rede reinicia no poste nº 21, passa tangente pelo poste nº 22 e termina no poste nº 23. Estas redes são de bitola nº 2 AWG, mas serão substituídas por cabos de bitola nº 2/0 AWG. d) Interligações: •
Em todos os cruzamentos entre redes de BT e entre redes de AT, respectivamente.
e) Transformadores:
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No poste nº 14 existe um transformador trifásico de 45kVA, número do circuito 101020, provido de pára-raios e chaves fusíveis.
f) Aterramentos: Em todos os finais de BT, no poste n o 23A e no transformador.
g) Luminárias: Em todos os postes existentes as luminárias são do tipo LM-1, com lâmpadas VMC-125W e com relés individuais. As luminárias dos postes a retirar serão reaproveitadas nos postes projetados.
h) Estais: De poste a poste, bitola 6 mm, entre os postes n o 18 e 19; 20 e 21.
