Curso
Curso
Técnico
Técnico
em
em
ELETROTÉCNICA
ELETROTÉCNICA
Redes de distribuição
Redes de distribuição
aérea de energia elétrica
aérea de energia elétrica
ee
Subestações
Subestações
MÓDULO
MÓDULO III
III
LIVRO
LIVRO 12
12
Romildo Alves dos Prazeres
Romildo Alves dos Prazeres
Engº Eletricista – Ênfase em T
Engº Eletricista – Ênfase em Telecomunicações –
elecomunicações –
PUCPR
PUCPR
Licenciatura plena para prof. formação espec. de 1º
Licenciatura plena para prof. formação espec. de 1º ee
2º graus.
2º graus.
Técnico em Eletrotécnica pela Escola Técnica Federal
Técnico em Eletrotécnica pela Escola Técnica Federal
do Paraná
do Paraná
Coordenador da ABNT no Grupo de Mon
Coordenador da ABNT no Grupo de Montagem de
tagem de
Redes de Distribuição Aérea de Energia Elétrica
Redes de Distribuição Aérea de Energia Elétrica
Professor UTFPR
Orientações ao professor
Orientações ao professor
Unidade 1
Unidade 1
Nesta unidade, o professor deve salientar a importância da distribuição no Nesta unidade, o professor deve salientar a importância da distribuição no sistema elétrico de potência como sendo o último elo de ligação entre o 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 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 check todo o sistema elétrico de potência formada também pela geração e a transmissão.
transmissão.
Essa unidade está dividida em 10 capítulos, onde se procurou dar um Essa unidade está dividida em 10 capítulos, onde se procurou dar um conhecimento geral sobre a rede de distribuição aérea desde os equipamentos até conhecimento geral sobre a rede de distribuição aérea desde os equipamentos até o dimensionamento dos circuitos, também foi visto o cálculo dos esforços o dimensionamento dos circuitos, também foi visto o cálculo dos esforços mecânicos das estruturas nos postes.
mecânicos das estruturas nos postes.
Importante é mostrar aos alunos como é a rede de distribuição aérea na 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 localidade onde está sendo realizado o curso técnico, levando-os a conhecer a concessionária de energia local e procurando adquirir as normas adotadas por concessionária de energia local e procurando adquirir as normas adotadas por essa empresa. Geralmente as normas estão no site da concessionária.
essa empresa. Geralmente as normas estão no site da concessionária.
No capítulo 1, é importante mostrar ao aluno que a rede primária inicia nos No capítulo 1, é importante mostrar ao aluno que a rede primária inicia nos pórticos de uma subestação, e através de alimentadores elétricos alimenta pórticos de uma subestação, e através de alimentadores elétricos alimenta determinada região da localidade. Por falta de espaço nos postes, o número de 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, 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 sendo que hoje estão utilizando como recurso a rede compacta por ocupar menos espaço nos postes.
espaço nos postes.
Mostrar aos alunos as estruturas primárias, fazendo com que assimilem 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 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 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, 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 é importante frisar que a descida do ramal subterrâneo só é feita nos postes que
dos circuitos da rede secundária distribuição, pois é o último elo até o consumidor 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 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 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 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 determinados pela ANEEL. Também frisar da importância da colocação do aterramento na rede secundária para a segurança do sistema e dos consumidores 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 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.
conhecimento de todos os tipos de estruturas secundárias e a sua aplicação.
No capítulo 3, é importante frisar o correto posicionamento do poste de 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 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 maior resistência nominal para suportar os esforços mec de postes ânicos dos cabos na estrutura, assim
cabos na estrutura, assim como, deve enfatizar como, deve enfatizar os tipos de os tipos de postes postes mais usadosmais usados que deverão ser utilizados no projeto, que o professor deve cobrar como avaliação 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 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 do engastamento de um poste e lembrar a sua posição na calçada, num cruzamento,
cruzamento, numa numa rua ou rua ou na avenida na avenida a a distância distância máxima entre máxima entre vãos.vãos.
No capítulo 4, voltar a mencionar que o transformador é o coração da rede 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 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 centro de carga do circuito. Mostrar a importância da proteção que os pára-raios oferecem aos transformadores, cobrando uma pesquisa sobre esse equipamento. oferecem aos transformadores, cobrando uma pesquisa sobre esse equipamento.
No capítulo 5, abordar os problemas que podem causar a instalação do No capítulo 5, abordar os problemas que podem causar a instalação do estai de âncora numa região urbana, quanto aos acidentes que podem ocorrer estai de âncora numa região urbana, quanto aos acidentes que podem ocorrer com bicicletas e pedestres no período noturno. Também mostrar que a instalação 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 do estai de poste na abertura de um circuito secundário, pode economizar até 160 metros de cabos num vão de 40 m.
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
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.
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
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
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 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.
Rede de Distribuição Aérea Urbana.
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
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
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 técnico-econômico 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.
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:
Desenho da posição tangente da rede primária no poste.
Rede primária passando na posição tangente pelo primeiro e terminando no segundo poste.
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.
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
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.
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).
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.
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
Estrutura N4
É utilizada quando ocorre mudança de bitola da rede primária ou quando está em ângulo até 30º.
Estrutura N4.
Estrutura DN3
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.
Estrutura DN3CF.
Estrutura N4CF
Estrutura N4CF. Estrutura N1TTPRCF:
É utilizada na montagem do transformador trifásico(TT), pára-raios (PR) e chave fusível (CF).
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.
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.
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.
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:
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%.
(AWG) desenho
Obs. Como deve ser representada no desenho. CA CAA 2 02 (a) 02 C A A 4 04 04 CAA 6 06 06 CAA 2 02 CU 1/0 10 10 CAA 4 04 CU 2/0 20 20 CAA 6 06 CU 3/0 30 30 CAA 1/0 10 CU 4/0 40 40 CAA 2/0 20 CU 336,4 33 33 CAA 3/0 30 CU 477 47 47 CAA 4/0 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 mm2 e 70 mm2.
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.
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.
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.
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 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 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.
- Abertura de circuitos secundários no
mesmo poste: Somente o neutro é interligado e aterrado.
- 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 mm2 e 70 mm2.
3. Represente em forma de desenho a especificação da rede secundária descrevendo o que significa cada número representado.
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.
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.
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 10,5 ou 11 metros 12 metros D/150 kgf D/150 kgf B/300 kgf B/300 kgf B/300 kgf B/600 kgf B/600 kgf B/600 kgf B - l,5/1000 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.
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 ou 11m
São utilizados em redes primárias e secundárias ou onde só existe 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 alta tensão com
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.
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.
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.
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.
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 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
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.
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
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
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
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.
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.
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.
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.
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
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.
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) Tipo de poste 15, 30 e 45 B/300 daN/12 m 75, 112,5 e 150 B/600 daN/12 m
Pára-raios
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?
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).
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.
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
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 Aplicando o Conhecimento
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
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
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.
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
O ponto de entrega será na conexão da rede de distribuição da O ponto de entrega será na conexão da rede de distribuição da concessionária com as instalações elétricas de Iluminação Pública da Prefeitura concessionária com as instalações elétricas de Iluminação Pública da Prefeitura Municipal.
Municipal.
Iluminação Pública Especial Iluminação Pública Especial
Já a iluminação pública especial compreende as instalações que não Já a iluminação pública especial compreende as instalações que não estão compatíveis com os padrões da concessionária de energia elétrica local estão compatíveis com os padrões da concessionária de energia elétrica local e/ou que excedam os níveis de iluminância definidos pela mesma.
e/ou que excedam os níveis de iluminância definidos pela mesma.
O ponto de entrega será, obrigatoriamente, na conexão da rede da O ponto de entrega será, obrigatoriamente, na conexão da rede da concessionária de energia com as instalações elétricas de Iluminação Pública. concessionária de energia com as instalações elétricas de Iluminação Pública.
Foto 022 Foto 022
Unidades de iluminação
Unidades de iluminação
As principais unidades utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso, As principais unidades utilizadas em iluminação são: fluxo luminoso, intensidade luminosa, iluminância e luminância.
intensidade luminosa, iluminância e luminância. Fluxo Luminoso
Fluxo Luminoso é a quantidade de energia radiante, visível, que atravessaé a quantidade de energia radiante, visível, que atravessa determinada superfície na unidade de tempo. A unidade é o "lúmen" e o determinada superfície na unidade de tempo. A unidade é o "lúmen" e o símbolo "lm".
símbolo "lm".
Intensidade Luminosa
Intensidade Luminosa é o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo sólidoé o fluxo luminoso emitido por unidade do ângulo sólido numa determinada direção. A unidade é "candela" e o símbolo "cd".
numa determinada direção. A unidade é "candela" e o símbolo "cd". Iluminância
Iluminância é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é o "lux"é o fluxo luminoso incidente por unidade de área. A unidade é o "lux" e o símbolo "lx".
e o símbolo "lx".
Aplicando o Conhecimento Aplicando o Conhecimento
A representação da luminária no desenho é feita junto aos postes, com a 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 luminária e o relé para o lado da pista de rolamento, e perpendicular ao eixo da rua.
rua.
O relé fotoelétrico comando individual
O relé fotoelétrico comando individual é representado junto à luminária e comé representado junto à luminária e com inclinação aproximada de
inclinação aproximada de 45º em 45º em relação ao eixo relação ao eixo da rua.da rua.
Iluminação de uma praça
Iluminação de uma praça
A iluminação da praça poderá ser do tipo com 2, 3 ou 4 pétalas, sendo 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 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 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 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 subterrâneos. A tomada de energia na rede secundária deve ser no poste mais próximo possível do transformador.
próximo possível do transformador.
Os tipos de caixas de derivação subterrânea são Os tipos de caixas de derivação subterrânea são::
- Tipo CD-1
- Tipo CD-1 (50X50X50 cm)(50X50X50 cm):: utilizada em travessias de ruas, três saídas ou nautilizada em travessias de ruas, três saídas ou na descida lateral subterrânea no poste.
- Tipo CD-2
- Tipo CD-2 (40X40X40cm)(40X40X40cm):: utilizada em fim de rede subterrânea ou quandoutilizada em fim de rede subterrânea ou quando houver duas saídas de dutos.
houver duas saídas de dutos.
Alerta:
Alerta: A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30A distância máxima entre duas caixas subterrâneas deve ser de 30 metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30 m, metros (para facilitar a instalação ou retirada dos cabos). Acima de 30 m, começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
começa a dificultar a passagem do guia e depois dos cabos.
As caixas são fabricadas ou feitas diretamente no solo, cavando-se um 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 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. com brita. A tampa deve ser de concreto armado com uma alça para sua retirada.
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.
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
