3.7 Linhas Aéreas de Média Tensão
3.7.1 Elementos Constituintes das Linhas
Alguns dos elementos das linhas como, os condutores, os isoladores, os apoios, os sistemas de terra, as fundações deverão obedecer às condições do Regulamento e ainda às normas e espe- cificações nacionais, ou na sua falta, às do Comité Europeu de Normalização Eletrotécnica, às da Comissão Eletrotécnica Internacional ou a outras aceites pela Direção-Geral de Energia [15].
3.7.1.1 Condutores
Elemento destinado à condução elétrica. Pode ser constituído por um fio ou conjunto de fios devidamente reunidos, ou por perfis adequados.
Atualmente, os condutores utilizados para o transporte de energia em linhas de média tensão são condutores nus multifilares em alumínio-aço. São constituídos por alma em aço galvanizado de 1 ou mais fios envolvida por duas ou três camadas sucessivas de fios alumínio todos eles enrolados em hélice. Apresentam algumas vantagens face aos condutores de cobre como maior diâmetro, permite reduzir o efeito de coroa; maior resistência mecânica e mais leves, o que permite reduzir as flechas, logo, menor altura dos apoios, aumentando os vãos e assim reduzir o número de apoios, isoladores e armações; e menor custo [15,3].
3.7.1.2 Isoladores
Os isoladores têm como função isolar a passagem de corrente entre o condutor e o apoio que o suporta. Podem ser isoladores rígidos e isoladores de cadeia.
Os isoladores de cadeia é um conjunto isolador fixado articuladamente a estruturas de apoio, garantindo por si só, ou associado a outros idênticos, em forma de cadeia, as condições de iso- lamento do condutor. Geralmente, são constituídos por componentes isolantes de porcelana, ou vidro, ou resina artificial, com duas componentes metálicas, campânula, ou espigão, ou inserções metálicas, e pelo material ligante que as justapõem, cimentos especiais.
Os isoladores rígidos é um conjunto isolador fixado rigidamente a estruturas de apoio, ga- rantido por si só as condições de isolamento do condutor. Geralmente, são constituídos por uma componente isolante de porcelana, ou de vidro, ou de resina artificial, com uma ou mais com- ponentes metálicas de ferro de suporte, ou cabeça metálica, ou inserção metálica, e incluindo o material ligante de cimento, ou estopa e zarcão, ou casquilho roscado[15].
Os isoladores rígidos são utilizados, normalmente, em apoios de alinhamento e para conduto- res de cobre de secção igual ou inferior a 50mm2e condutores de alumínio-aço de secção inferior
a 70mm2. Os isoladores de cadeia são, normalmente, utilizados em apoios de fim de linha, reforço ou ângulos pronunciados com condutores de maior secção.
Para as linhas de média tenção os isoladores mais comuns são do tipo AAB 1404 em grupo de dois, isolamento normal, amarração simples, ou grupos de três, isolamento reforçado, amarração reforçada. Existe a possibilidade de dotar os isoladores com hastes de descarga com o objetivo de proteger o condutor e os isoladores contra as sobretensões atmosféricas [3].
3.7.1.3 Apoios
Os apoios são estruturas de uma linha aérea destinados a suportar os condutores, os cabos de guarda, os isoladores e os acessórios. Nas linhas aéreas de média tensão podem ser utilizados apoios do tipo construtivo em betão armado ou metálicos[15,3].
Geralmente, existe uma preferência pela utilização de apoios em betão armado em vez dos metálicos, pois são mais baratos, tem pequenas e várias alturas, e bases de pequenas dimensões.
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Geralmente, os custos com os maciços correspondem a cerca de 30% do custo total do projeto, portanto quanto menor for o maciço, menor será o seu custo final [3].
Os apoios podem ser classificados como apoios de alinhamento, apoio situado num troço reti- líneo da linha, apoio de ângulo, apoio situado num ângulo da linha, apoio de derivação, apoio onde se estabelecem uma ou mais derivações, apoio de fim de linha, apoio capaz de suportar a totalidade dos esforços que os condutores e os cabos de guarda lhe transmitem de um só lado da linha, apoio de reforço, apoio destinado a suportar esforços longitudinais para reduzir as consequências resul- tantes da rotura de condutores ou de cabos de guarda, e como apoio de travessia ou de cruzamento, apoio que limita um vão de travessia ou de cruzamento. Na figura3.18á apresentado os diferentes tipos de apoio. [15].
Os esforços mecânicos que os apoios de uma linha aérea podem ser classificadas como esfor- ços verticais, devido ao peso dos condutores e a possíveis depósitos de gelo ou neve sobre eles, esforços transversais, que resultam da ação do vento sobre os apoios e da tração dos condutores quando estes formam um ângulo, e esforços longitudinais se os esforços mecânicos aplicados ao apoio pelos condutores dos dois vãos adjacentes são diferentes ou se o apoio só suporta condutores de um dos lados [3].
3.7.1.4 Armações
As armações são estruturas metálicas que têm como função o suporte dos condutores de uma linha. Estas situam-se na parte superior dos apoios e deve-se utilizar um tipo de armação para cada tipo de apoio.
Para apoios de alinhamento, ângulo e reforço é recomendado o uso das seguintes armações:
- HRFSC (esteira horizontal reforçada); - TAL (triângulo para funções de alinhamento); - TAN (triângulo para funções de ângulo); - GAL (galhardete para funções de alinhamento); - GAN (galhardete para funções de ângulo);
- VAL (esteira vertical para funções de alinhamento); - VAN (esteira vertical para funções de ângulo).
Para apoios de fim de linha e derivação é recomendado o uso das seguintes armações:
- HDR (esteira horizontal);
- HPT4 (esteira horizontal, utilizada para apoios de fim de linha albergados de PT aéreo).
As armações mais utilizadas correspondem as armações em triângulo e em esteira horizontal. A disposição dos condutores em esteira horizontal é, normalmente, utilizada em derivações e finais de linha enquanto que para o percurso normal utiliza-se a disposição em triângulo para não causar problemas de afastamento de condutores que poderia acontecer utilizando a disposição em galhardete [3].
3.7.1.5 Sistemas de Terra
Os apoios metálicos ou betão armado deverão ser, individualmente, ligados à terra por um elétrodo de terra. Um elétrodo de terra é o conjunto de materiais condutores enterrados, destinados a assegurar boa ligação elétrica com a terra, e ligado, num único ponto, ao condutor de terra. No caso de apoios em betão armado, os suportes metálicos dos isoladores deverão ser ligados à terra dos próprios apoios.
A ligação individual à terra, no caso dos apoios metálicos implementados diretamente no solo, é dispensada quando o valor da resistência de terra for não superior a 20Ω e não houver ai instalados nem aparelhos de corte ou outra aparelhagem.
No caso das linhas de tensão nominal igual ou inferior a 30kV, a ligação à terra nos apoios de betão poderá ser dispensada, desde que, se verifique que a subestação que alimenta a linha esteja dotada de proteções eficientes de defeito fase-terra, os postes sejam implementados diretamente no solo, os postes não se encontrem em locais de aglomerados populacionais, os postes não tenham
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instalados nem aparelhagem de corte ou outra aparelhagem, as linhas sejam dotadas de cabo de guarda [15].
3.7.1.6 Fundações
O maciço de fundação é o volume de betão a injetar na fundação com o apoio já inserido na própria fundação. Estes deverão ser corretamente dimensionados de modo a que os apoios, sob efeito das solicitações máximas a que são submetidos, não sejam derrubados ou as flechas dos condutores apresentem aumentos perigosos.
Para os postes fixados diretamente no solo, a profundidade de enterramento não de verá ser inferior segundo a a expressão3.19.
he= 0, 1 × H + 0, 5 (3.19)
Onde,
he, profundidade da fundação [m];
H, altura total do poste [m].
Para os postes de altura superior a 15 metros, as profundidades de enterramento podem ser menores do que as dadas pela expressão3.19, mas nunca inferiores a 2 metros, desde que seja justificada a estabilidade do poste [15].