estudo e projeto de rede elétrica compacta protegida - Teste ...
estudo e projeto de rede elétrica compacta protegida - Teste ...
estudo e projeto de rede elétrica compacta protegida - Teste ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
0<br />
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO<br />
CENTRO TECNOLÓGICO<br />
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA<br />
PROJETO DE GRADUAÇÃO<br />
ESTUDO E PROJETO DE REDE ELÉTRICA<br />
COMPACTA PROTEGIDA<br />
ADELAYNE GRIPPA SEGATTO<br />
VITÓRIA – ES<br />
Fevereiro/2008
1<br />
ADELAYNE GRIPPA SEGATTO<br />
ESTUDO E PROJETO DE REDE ELÉTRICA COMPACTA<br />
PROTEGIDA<br />
Trabalho acadêmico para obtenção do grau<br />
<strong>de</strong> Engenheiro Eletricista, da aluna<br />
A<strong>de</strong>layne Grippa Segatto, apresentado ao<br />
Departamento <strong>de</strong> Engenharia Elétrica do<br />
Centro Tecnológico da Universida<strong>de</strong><br />
Fe<strong>de</strong>ral do Espírito Santo.<br />
VITÓRIA – ES<br />
Fevereiro/2008
2<br />
ADELAYNE GRIPPA SEGATTO<br />
ESTUDO E PROJETO DE REDE ELÉTRICA COMPACTA<br />
PROTEGIDA<br />
COMISSÃO EXAMINADORA:<br />
___________________________________<br />
Prof. Dr.,<br />
Paulo José Mello Menegáz<br />
Orientador<br />
________________________________<br />
Prof. Dr,<br />
Cícero Romao Cavati<br />
Examinador<br />
___________________________________<br />
Eng.,<br />
Cassiano Maroquio Tirelo<br />
Examinador<br />
VITÓRIA – ES<br />
Fevereiro/2008
À Deus, à minha família pela força, a meu<br />
orientador Paulo Menegás pela paciência e<br />
a Cassiano pelo apoio e carinho.<br />
3
4<br />
LISTA DE FIGURAS<br />
Figura 1 - Cabo <strong>de</strong> força coberto ......................................................................................... 14<br />
Figura 2 - Conjunto principal: cabo mensageiro, espaçador e cabo <strong>de</strong> força ...................... 15<br />
Figura 3 - Acessórios da Re<strong>de</strong> Compacta: (a) espaçador, (b) separador vertical ................ 15<br />
Figura 4 - Aplicabilida<strong>de</strong> do separador vertical em situação <strong>de</strong> cruzamento da Re<strong>de</strong><br />
Compacta .......................................................................................................... 15<br />
Figura 5 - Isolador tipo bastão ............................................................................................. 16<br />
Figura 6 - Isolador tipo pino ................................................................................................ 16<br />
Figura 7 - Anel <strong>de</strong> amarração .............................................................................................. 16<br />
Figura 8 - Braço tipo "L" em condição <strong>de</strong> tangência .......................................................... 17<br />
Figura 9 - Braço tipo "C"em condição <strong>de</strong> ângulo ................................................................ 17<br />
Figura 10 - Resultado da análise <strong>de</strong> falhas antes e <strong>de</strong>pois da substituição da Re<strong>de</strong><br />
Convencional pela Re<strong>de</strong> Compacta Protegida .................................................. 20<br />
Figura 11 - Poda drástica para evitar contato com a Re<strong>de</strong> Convencional ........................... 21<br />
Figura 12 - Poda que comprometeu a estética da árvore <strong>de</strong>vido à passagem da Re<strong>de</strong><br />
Convencional .................................................................................................... 22<br />
Figura 13 - Comparação da área <strong>de</strong> poda numa Re<strong>de</strong> Convencional com uma Re<strong>de</strong><br />
Compacta .......................................................................................................... 22<br />
Figura 14 - Foto <strong>de</strong> um "túnel <strong>de</strong> poda" reduzido <strong>de</strong>vido à Re<strong>de</strong> Compacta ...................... 23<br />
Figura 15 - Foto on<strong>de</strong> mostra a Re<strong>de</strong> Compacta convivendo harmoniosamente com a<br />
arborização ........................................................................................................ 23<br />
Figura 16 - Foto <strong>de</strong> uma Re<strong>de</strong> Convencional em situação <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong> falha ................ 24<br />
Figura 17 - Foto <strong>de</strong> um área congestionada com 5 circuitos alimentadores ........................ 24<br />
Figura 18 - Instalação da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida ................................................ 25<br />
Figura 19 - Detalhe do espaçador com trilhamento elétrico ................................................ 28<br />
Figura 20 - Locais com as principais ocorrências <strong>de</strong> trilhamento elétrico (a) lado voltado<br />
para maior incidência <strong>de</strong> vento, (b) lado voltado para menor incidência <strong>de</strong><br />
vento ................................................................................................................. 29<br />
Figura 21 - Influência das nervuras <strong>de</strong> um isolador na distribuição do campo elétrico ...... 31<br />
Figura 22 - Foto do cabo da Re<strong>de</strong> Compacta com trilhamento elétrico na região em contato<br />
com o espaçador ............................................................................................... 32<br />
Figura 23 - Foto do espaçador com trilhamento elétrico numa região que permite acúmulo<br />
<strong>de</strong> poluentes ...................................................................................................... 32
5<br />
Figura 24 - Detalhe do laço <strong>de</strong> amarração com trilhamento no local <strong>de</strong> contato com o cabo<br />
coberto .............................................................................................................. 32<br />
Figura 25 - Espaçador provido <strong>de</strong> alças incorporadas ao corpo do espaçador .................... 33<br />
Figura 26 - Representação das reações químicas <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação <strong>de</strong> polímeros (a) formação<br />
dos radicais livres, (b) reação do radical livre com O2, (c) formação do<br />
hidroperóxido (d) <strong>de</strong>composição do hidroperóxido ......................................... 38<br />
Figura 27 - Vista da seção transversal <strong>de</strong> cabo coberto com material <strong>de</strong> bloqueio ............. 39<br />
Figura 28 - Vista geral da Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV ......................................... 43<br />
Figura 29 - Principais componentes da Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV .................... 44<br />
Figura 30 - Camadas do cabo condutor coberto para 69 kV ............................................... 44<br />
Figura 31 - Cotas do espaçador para Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV ........................................ 45<br />
Figura 32 - Cabo mensageiro <strong>de</strong> Alumoweld® ................................................................... 46<br />
Figura 33 - Braço tipo "L" para uma Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV ........................................ 47<br />
Figura 34 – Mapa do local (a re<strong>de</strong> a ser substituída está marcada em ver<strong>de</strong>) on<strong>de</strong> será<br />
realizado o <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento da Re<strong>de</strong> Convencional para Re<strong>de</strong><br />
Protegida ........................................................................................................... 51<br />
Figura 35 - Foto <strong>de</strong> uma das ruas do <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> Convencional<br />
para Re<strong>de</strong> Protegida .......................................................................................... 52<br />
Figura 36 - Foto <strong>de</strong> uma das ruas que será realizado o <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento, on<strong>de</strong><br />
mostra uma árvore podada ina<strong>de</strong>quadamente, comprometendo a estética da<br />
mesma ............................................................................................................... 53<br />
Figura 37 - Foto <strong>de</strong> um flying tap da re<strong>de</strong> a ser recondutorada. Observa-se uma área <strong>de</strong> alto<br />
risco <strong>de</strong> <strong>de</strong>sligamento <strong>de</strong>vido à vegetação <strong>de</strong>nsa .............................................. 53<br />
Figura 38 - Croqui do local do <strong>projeto</strong> on<strong>de</strong> mostra a localização das chaves,<br />
transformadores, banco <strong>de</strong> capacitores e as estruturas da Re<strong>de</strong> Convencional<br />
existentes .......................................................................................................... 54<br />
Figura 39 - Bloco a ser recondutorado, com todas posteações e equipamentos existentes<br />
representados .................................................................................................... 56<br />
Figura 40 - Estruturas a <strong>de</strong>sinstalar na Re<strong>de</strong> Convencional e a instalar na Re<strong>de</strong> Compacta<br />
Protegida ........................................................................................................... 58<br />
Figura 41 - Cabos a instalar no recondutoramento para a Re<strong>de</strong> Compacta Protegida ........ 61<br />
Figura 42 - Re<strong>de</strong> Protegida <strong>de</strong> 11,4 kV e Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Baixa Tensão........................................ 63<br />
Figura 43 - Esforços dos cabos da BT e MT; e resultante no poste P3 ............................... 63<br />
Figura 44 - Foto do ponto <strong>de</strong> entrega no poste P23 ............................................................. 67
Figura 45 - Queda <strong>de</strong> tensão em percentual nos pontos com carga ..................................... 68<br />
6
7<br />
LISTA DE TABELAS<br />
Tabela 1 - Causa e número <strong>de</strong> falhas antes e <strong>de</strong>pois da substituição da Re<strong>de</strong> Convencional<br />
pela Re<strong>de</strong> Compacta Protegida ......................................................................... 19<br />
Tabela 2 - Análise comparativa dos custos da Re<strong>de</strong> Convencional e da Re<strong>de</strong> Compacta .. 25<br />
Tabela 3 – Carga <strong>de</strong> ruptura, ampacida<strong>de</strong>, resistência elétrica CC dos cabos cobertos <strong>de</strong> 69<br />
kV ..................................................................................................................... 45<br />
Tabela 4 - Características do espaçador <strong>de</strong> 69 kV ............................................................... 46<br />
Tabela 5 - Custo do investimento inicial da Linha Convencional x Linha Compacta, para a<br />
tensão <strong>de</strong> 69 kV ................................................................................................ 49<br />
Tabela 6 - Custo operacional da Linha Convencional x Linha Compacta, para a tensão <strong>de</strong><br />
69 kV ................................................................................................................ 49<br />
Tabela 7 - Custo <strong>de</strong> Energia não distribuída da Linha Convencional x Linha Compacta<br />
Protegida, para a tensão <strong>de</strong> 69 kV .................................................................... 49<br />
Tabela 8 - Análise econômica da Linha Convencional <strong>de</strong> 69 kV x Linha Compacta<br />
Protegida <strong>de</strong> 69 kV ........................................................................................... 50<br />
Tabela 9 - Critério <strong>de</strong> <strong>projeto</strong> para estruturas ...................................................................... 57<br />
Tabela 10 - Detalhe das estruturas a serem instaladas (Re<strong>de</strong> Compacta) e <strong>de</strong>sinstaladas<br />
(Re<strong>de</strong> Nua) em cada poste do bloco ................................................................. 59<br />
Tabela 11 - Total <strong>de</strong> estruturas a instalar (Re<strong>de</strong> Nua) e a <strong>de</strong>sinstalar (Re<strong>de</strong> Compacta) .... 59<br />
Tabela 12 - Detalhe dos cabos a serem instalados (Re<strong>de</strong> Compacta) e <strong>de</strong>sinstaladas (Re<strong>de</strong><br />
Nua) em todos os vãos ...................................................................................... 60<br />
Tabela 13 - Total <strong>de</strong> cabos nus a <strong>de</strong>sinstalar (Re<strong>de</strong> Nua) e cobertos a instalar (Re<strong>de</strong><br />
Compacta) ......................................................................................................... 62<br />
Tabela 14 - Total <strong>de</strong> cabos mensageiros a instalar (Re<strong>de</strong> Compacta) ................................. 62<br />
Tabela 15 - Esforços resultantes em cada poste do bloco ................................................... 64<br />
Tabela 16 - Esforços causados por cada tipo <strong>de</strong> cabo do Circuito Primários e Secundário 65<br />
Tabela 17 - Demanda máxima <strong>de</strong> carga .............................................................................. 66<br />
Tabela 18 - Percentual <strong>de</strong> queda <strong>de</strong> tensão para cabos protegidos numa Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> 11,4 kV 69<br />
Tabela 19 - Comprimento do cabo entre pontos do circuito ............................................... 69<br />
Tabela 20 - Queda <strong>de</strong> tensão e corrente no cabo protegido ................................................. 70<br />
Tabela 21 - Capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> corrente do cabo protegido ................................. 71
8<br />
SUMÁRIO<br />
LISTA DE FIGURAS ....................................................................................................... 4<br />
LISTA DE TABELAS ....................................................................................................... 7<br />
SUMÁRIO ......................................................................................................................... 8<br />
RESUMO ......................................................................................................................... 10<br />
1 INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 11<br />
1.1 Desenvolvimento ......................................................................................................... 12<br />
1.1.1 História da eletricida<strong>de</strong> no Brasil .................................................................. 12<br />
1.1.2 História da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta................................................................. 13<br />
2 DESCRIÇÃO GERAL DA REDE ....................................................................... 14<br />
2.1 Vantagens .................................................................................................................... 17<br />
2.1.1 Confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia elétrica ...................................... 18<br />
2.1.2 Meio ambiente ............................................................................................... 20<br />
2.1.3 Faixa <strong>de</strong> servidão ........................................................................................... 24<br />
2.1.4 Instalação ....................................................................................................... 25<br />
2.1.5 Custo .............................................................................................................. 25<br />
2.2 Desvantagens ............................................................................................................... 26<br />
2.2.1 Multi-estressamento....................................................................................... 26<br />
2.2.2 Trilhamento elétrico e erosão ........................................................................ 28<br />
2.2.3 Características dos cabos e acessórios ........................................................... 30<br />
3 CARACTERÍSTICA DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS EMPREGADOS<br />
NA REDE COMPACTA PROTEGIDA ....................................................................... 33<br />
3.1 Polímero ...................................................................................................................... 33<br />
3.2 Proprieda<strong>de</strong> dos polímeros usados na re<strong>de</strong> elétrica ..................................................... 34<br />
3.3 Polímeros empregados em materiais elétricos............................................................. 36<br />
3.3.1 Proprieda<strong>de</strong>s dos polímeros ........................................................................... 37<br />
3.3.2 Características dos cabos e materiais usados na re<strong>de</strong> <strong>compacta</strong> .................... 38<br />
4 ANÁLISE ECONÔMICA ..................................................................................... 39<br />
4.1 Método para cálculo da análise econômica ................................................................. 40<br />
4.1.1 Investimento inicial ....................................................................................... 40<br />
4.1.2 FVPL ............................................................................................................. 41<br />
4.1.3 Custo operacional .......................................................................................... 41<br />
4.1.4 Energia não distribuída .................................................................................. 42
9<br />
5 APLICAÇÕES EM ALTA TENSÃO .................................................................. 43<br />
5.1 Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV ........................................................................... 43<br />
5.1.1 Descrição do sistema ..................................................................................... 43<br />
5.1.2 Especificações básicas dos componentes ...................................................... 44<br />
5.2 Vantagens .................................................................................................................... 47<br />
5.3 Análise <strong>de</strong> custos ......................................................................................................... 48<br />
5.4 Análise final do <strong>estudo</strong> da Re<strong>de</strong> Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV ................................. 50<br />
6 ESTUDO DE CASO DE UM PROJETO BÁSICO DE<br />
RECONDUTORAMENTO DE UMA REDE CONVENCIONAL PARA UMA<br />
REDE COMPACTA PROTEGIDA DE 11,4 KV. ....................................................... 50<br />
6.1 Objetivo ....................................................................................................................... 50<br />
6.2 Justificativa .................................................................................................................. 51<br />
6.3 Condições gerais .......................................................................................................... 54<br />
6.4 Padrões utilizados ........................................................................................................ 55<br />
6.5 Levantamento <strong>de</strong> dados ............................................................................................... 55<br />
6.6 Descrição do <strong>projeto</strong> .................................................................................................... 55<br />
6.6.1 Estruturas ....................................................................................................... 57<br />
6.6.2 Cabos ............................................................................................................. 60<br />
6.6.3 Poste .............................................................................................................. 62<br />
6.6.4 Espaçadores ................................................................................................... 65<br />
6.6.5 Demanda máxima .......................................................................................... 65<br />
6.6.6 Queda <strong>de</strong> tensão ............................................................................................. 67<br />
6.6.7 Remanejamento <strong>de</strong> carga ............................................................................... 71<br />
6.6.8 Notas gerais ................................................................................................... 71<br />
7 CONCLUSÃO ........................................................................................................ 72<br />
ANEXO A ........................................................................................................................ 74<br />
ANEXO B ......................................................................................................................... 76<br />
ANEXO C ........................................................................................................................ 79<br />
ANEXO D ........................................................................................................................ 87<br />
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .......................................................................... 88
10<br />
RESUMO<br />
Este trabalho consiste num <strong>estudo</strong> da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida, baseado em vários<br />
outros <strong>estudo</strong>s já realizados e <strong>de</strong> um levantamento <strong>de</strong> dados na concessionária <strong>de</strong> energia<br />
do estado do Espírito Santo, Escelsa. O trabalho contempla ainda, um <strong>projeto</strong> básico <strong>de</strong>ssa<br />
re<strong>de</strong>.<br />
É mostrado neste <strong>estudo</strong> que a utilização da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida traz uma<br />
redução no número <strong>de</strong> falhas elétricas <strong>de</strong>vido à redução <strong>de</strong> contatos aci<strong>de</strong>ntais na re<strong>de</strong>,<br />
ocorrendo normalmente em ambientes arborizados, com estreita faixa <strong>de</strong> servidão e em<br />
regiões com alta ocorrência <strong>de</strong> objetos na mesma. Porém, quando a Re<strong>de</strong> Compacta se<br />
encontra sob solicitações <strong>de</strong> multi-estressamento, verifica-se que o estado <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação<br />
da re<strong>de</strong> torna-se acelerado, isso <strong>de</strong>vido ao formato <strong>de</strong> seus acessórios e os distintos<br />
materiais poliméricos presentes nela.<br />
Foi observado que, apesar do investimento inicial da Re<strong>de</strong> Compacta ser maior do que o da<br />
Re<strong>de</strong> Convencional, quando se trata <strong>de</strong> uma análise <strong>de</strong> custo em longo prazo, a Re<strong>de</strong><br />
Compacta apresenta custos inferiores.<br />
O <strong>projeto</strong> básico realizado ao final <strong>de</strong>ste trabalho foi o <strong>de</strong> substituição da Re<strong>de</strong><br />
Convencional para a Re<strong>de</strong> Aérea Compacta <strong>de</strong> 11,4 kV, localizada no Bairro Mata da<br />
Praia, município <strong>de</strong> Vitória, ES, com aproximadamente 1 km <strong>de</strong> re<strong>de</strong>.
11<br />
1 INTRODUÇÃO<br />
O mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> Aérea Convencional <strong>de</strong> distribuição primária <strong>de</strong> energia elétrica está<br />
exposto a todas as influências do meio (tempesta<strong>de</strong>, raio, ventania, acumulo <strong>de</strong> poeira,<br />
excesso <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>, <strong>de</strong>pósito <strong>de</strong> salitre em ambiente litorâneo, arborização, etc.) e por esse<br />
motivo apresenta elevada taxa <strong>de</strong> falhas. Segundo dados da ABRADEE 1 , 90% em média<br />
das causas <strong>de</strong> interrupções nas re<strong>de</strong>s primárias, são ocorrências nas Re<strong>de</strong>s Aéreas<br />
Convencionais <strong>de</strong> distribuição.<br />
Essa elevada taxa <strong>de</strong> falhas apresenta-se cada vez mais incompatível com as necessida<strong>de</strong>s<br />
que o uso da eletricida<strong>de</strong> vai impondo à vida mo<strong>de</strong>rna já que a energia elétrica é um<br />
importante elemento no processo <strong>de</strong> mo<strong>de</strong>rnização das socieda<strong>de</strong>s, on<strong>de</strong> esta impulsiona a<br />
industrialização, altera a estrutura urbana e reflete na própria cultura; e é por isso que cada<br />
vez mais a qualida<strong>de</strong> e confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia prestado pelas<br />
concessionárias estão sendo monitoradas pela ANEEL e cobrada através <strong>de</strong> indicadores <strong>de</strong><br />
qualida<strong>de</strong> uma melhora contínua.<br />
Além das altas taxas <strong>de</strong> falhas, a Re<strong>de</strong> Convencional tem um elevado custo <strong>de</strong> manutenção<br />
preventiva e corretiva <strong>de</strong>vido à constante interferência com a arborização, pois exige uma<br />
ampla faixa <strong>de</strong> servidão.<br />
Assim, para uma melhoria da qualida<strong>de</strong> e confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia,<br />
minimização dos impactos ambientais e redução dos custos operacionais; soluções <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s<br />
<strong>de</strong> distribuição mais mo<strong>de</strong>rnas estão sendo estudadas e implantadas. Neste trabalho será<br />
apresentada uma <strong>de</strong>stas soluções, a Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida.<br />
A Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida, conhecida também como Re<strong>de</strong> Spacer Cable, foi<br />
<strong>de</strong>senvolvida pela empresa Hendrix W&C. Basicamente essa re<strong>de</strong> é composta por três<br />
condutores cobertos, mas não isolados, apoiados em espaçadores ou em separadores,<br />
sustentados por um cabo mensageiro <strong>de</strong> aço e seus acessórios.<br />
O <strong>de</strong>sign <strong>de</strong> seus acessórios e sua configuração proporciona inúmeros benefícios, mas<br />
também proporciona uma <strong>de</strong>gradação acelerada da re<strong>de</strong> quando implantada em ambientes<br />
agressivos.<br />
1 ABRADEE (Associação Brasileira <strong>de</strong> Distribuidores <strong>de</strong> Energia Elétrica) é uma socieda<strong>de</strong> civil <strong>de</strong> direito<br />
privado, sem fins lucrativos [1].
12<br />
1.1 DESENVOLVIMENTO<br />
1.1.1 História da eletricida<strong>de</strong> no Brasil<br />
A história da eletricida<strong>de</strong> no país é semelhante à história da eletricida<strong>de</strong> <strong>de</strong> outros países<br />
atrasados economicamente. Os países sem estrutura e cultura <strong>de</strong> pesquisa importavam<br />
mo<strong>de</strong>los prontos.<br />
Des<strong>de</strong> 1879, quando houve a primeira <strong>de</strong>monstração pública da lâmpada elétrica <strong>de</strong><br />
Thomas Edison no Brasil, ficou claro que aquele era o começo <strong>de</strong> uma gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>pendência<br />
<strong>de</strong> importação <strong>de</strong> tecnologia.<br />
Conforme apresentado em [2], na década <strong>de</strong> 1900 o Grupo Ligth, do Canadá, mas com<br />
tecnologia americana, iniciou a produção <strong>de</strong> energia elétrica em larga escala no Brasil. Em<br />
1928 a empresa americana Amforp adquiriu o controle <strong>de</strong> <strong>de</strong>zenas <strong>de</strong> concessionárias no<br />
país. Com a concentração <strong>de</strong> várias concessionárias em um grupo com tecnologia<br />
americana acarretou na imposição dos padrões tecnológicos das multinacionais.<br />
Em 1939 foi criado pelo presi<strong>de</strong>nte Getúlio Vargas o Conselho Nacional <strong>de</strong> Águas e<br />
Energia – CNAE com o objetivo <strong>de</strong> sanear os problemas <strong>de</strong> suprimento, regulamentação e<br />
tarifa referentes ao setor <strong>de</strong> energia elétrica do país.<br />
Em 1956 foi criada para administrar o programa energético do estado do Espírito Santo, a<br />
Escelsa, empresa posteriormente fe<strong>de</strong>ralizada [2].<br />
Em 1961 durante a presidência <strong>de</strong> Jânio Quadros foi criada a Eletrobrás, constituída para<br />
coor<strong>de</strong>nar o setor <strong>de</strong> energia elétrica brasileiro.<br />
Na década <strong>de</strong> 70, foi firmado o acordo para a construção da usina <strong>de</strong> Itaipu e neste mesmo<br />
período, ocorreram à criação do Centro <strong>de</strong> Pesquisas <strong>de</strong> Energia Elétrica - CEPEL para<br />
<strong>de</strong>senvolver tecnologia em equipamentos e em sistemas elétricos.<br />
Na década <strong>de</strong> 90 inicia-se uma nova época para o setor elétrico brasileiro com a política <strong>de</strong><br />
privatização das concessionárias e para isso é constituído um novo órgão regulador do<br />
setor <strong>de</strong> energia elétrica sob a <strong>de</strong>nominação <strong>de</strong> Agência Nacional <strong>de</strong> Energia Elétrica –<br />
ANEEL.<br />
Durante o período dos anos 50 até os anos 90, quando predominou o mo<strong>de</strong>lo <strong>de</strong> empresas<br />
estatais, percebeu-se um isolamento tecnológico, após a década <strong>de</strong> 90, on<strong>de</strong> as<br />
concessionárias privatizadas passaram a ser reguladas por uma agência nacional, tornou-se
13<br />
um ambiente propício à revisão dos conceitos relacionados aos padrões técnicos <strong>de</strong> energia<br />
elétrica no Brasil.<br />
1.1.2 História da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta<br />
O Brasil, em função da influência dos fabricantes <strong>de</strong> equipamentos e <strong>de</strong>mais aspectos<br />
relacionados a custos, adotou a Re<strong>de</strong> Convencional como padrão <strong>de</strong> distribuição aérea na<br />
classe <strong>de</strong> 15 kV (tensão entre fases) feita através <strong>de</strong> cabos <strong>de</strong> alumínio nus sustentados por<br />
isoladores em cruzetas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira.<br />
Mas, <strong>de</strong>vido essa re<strong>de</strong> ter elevada taxa <strong>de</strong> falha no fornecimento <strong>de</strong> energia, elevado<br />
impacto ambiental e alto custo operacional, fez-se necessárias soluções <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
distribuição com tecnologias mais mo<strong>de</strong>rnas. A Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida veio<br />
como solução.<br />
A Re<strong>de</strong> Compacta Protegida foi <strong>de</strong>senvolvida pela empresa Hendrix W&C, em 1951, nos<br />
Estados Unidos, quando Bill Hendrix <strong>de</strong>senvolveu um sistema que utilizava cabos cobertos<br />
e espaçadores. Quando criada, teve como objetivo <strong>de</strong>senvolver uma re<strong>de</strong> aérea com<br />
<strong>compacta</strong>ção próxima à encontrada nas re<strong>de</strong>s subterrâneas, possibilitando a utilização <strong>de</strong><br />
até quatro circuitos na mesma posteação e aumentando a confiabilida<strong>de</strong> e segurança do<br />
sistema <strong>de</strong> distribuição aéreo [3].<br />
As Re<strong>de</strong>s Compactas Protegidas <strong>de</strong>senvolvidas na década <strong>de</strong> 50 a partir <strong>de</strong> uma primeira<br />
aplicação em 5 kV, já são hoje comuns em 15 kV, 25 kV, 35 kV e 46 kV [4]; e ainda em<br />
linhas <strong>de</strong> 69 kV, mas com pouca aplicação [3].<br />
No Brasil as primeiras experiências com cabos cobertos em re<strong>de</strong>s aéreas foram com a<br />
concessionária COPEL 2 com a re<strong>de</strong> <strong>de</strong> 13,8 kV em 1989 [5]. Nessa ocasião foram apenas<br />
substituídos os cabos <strong>de</strong> alumínio nus por cabos <strong>de</strong> alumínio cobertos com polietileno 3<br />
mantendo-se a topologia convencional <strong>de</strong> cruzetas e isoladores <strong>de</strong> porcelana tipo pino. O<br />
objetivo era testar em campo a eficiência do cabo coberto frente a contatos ocasionais <strong>de</strong><br />
galhos <strong>de</strong> árvores durante chuva e vento.<br />
Ao longo da década <strong>de</strong> 90 cresceram as pressões municipais contra a poda ina<strong>de</strong>quada <strong>de</strong><br />
árvores, obrigando as concessionárias <strong>de</strong> energia elétrica a adotar um padrão construtivo <strong>de</strong><br />
2 COPEL - Companhia Paranaense <strong>de</strong> Energia.<br />
3 O polietileno é um polímero (uma macromolécula natural ou sintética) formado através <strong>de</strong> uma reação por<br />
adição com o etileno [6].
14<br />
re<strong>de</strong> elétrica que permitisse convivência mais harmoniosa com a arborização urbana, com<br />
isso, maiores investimentos <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida foram feitos.<br />
Porém, a experiência que se tinha sobre o <strong>de</strong>sempenho dos acessórios da Re<strong>de</strong> Compacta<br />
<strong>de</strong> classe <strong>de</strong> 15 kV era em países <strong>de</strong> clima frio e seco. Portanto, seria necessário<br />
acompanhar o <strong>de</strong>sempenho dos mesmos num clima como o do Brasil: quente, úmido e com<br />
alta incidência <strong>de</strong> radiação solar.<br />
Diversos <strong>estudo</strong>s e testes foram iniciados nessa área e perceberam que a Re<strong>de</strong> Aérea<br />
Compacta Protegida tinha limitações e critérios <strong>de</strong> utilização, como será apresentado mais<br />
adiante neste trabalho.<br />
2 DESCRIÇÃO GERAL DA REDE<br />
A Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Distribuição Aérea Protegida Compacta é um conjunto formado basicamente<br />
por:<br />
Cabo <strong>de</strong> Força Coberto (Figura 1): Cabo dotado <strong>de</strong> cobertura protetora <strong>de</strong> material<br />
polimérico, utilizada para eliminação da corrente <strong>de</strong> fuga em caso <strong>de</strong> contato aci<strong>de</strong>ntal do<br />
condutor com objetos aterrados, e diminuição do espaçamento entre condutores. É<br />
importante enfatizar que, apesar <strong>de</strong> possuir cobertura, os cabos protegidos não são<br />
isolados, pois não possuem blindagem metálica e apresentam campo elétrico não-nulo em<br />
sua superfície.<br />
Figura 1 - Cabo <strong>de</strong> força coberto<br />
Cabo Mensageiro (Figura 2): Cabo <strong>de</strong> aço zincado é utilizado para sustentação dos<br />
espaçadores e separadores, para proteção elétrica (surtos atmosféricos) e mecânica; e<br />
po<strong>de</strong>ndo também ser utilizados como neutro da Re<strong>de</strong> Compacta. O cabo mensageiro po<strong>de</strong><br />
ter em seu interior fibras óticas.
15<br />
Figura 2 - Conjunto principal: cabo mensageiro, espaçador e cabo <strong>de</strong> força<br />
Espaçador (Figura 3 - a): Acessório <strong>de</strong> material polimérico <strong>de</strong> formato losangular cuja<br />
função é a <strong>de</strong> sustentação dos cabos cobertos ao longo do vão, diminuindo a possibilida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> um condutor rompido atingir o solo.<br />
Figura 3 - Acessórios da Re<strong>de</strong> Compacta: (a) espaçador, (b) separador vertical<br />
Separador Vertical (Figura 3 – b): Acessório <strong>de</strong> material polimérico e formato retilíneo,<br />
cuja função é <strong>de</strong> sustentação e separação dos cabos cobertos na Re<strong>de</strong> Compacta em<br />
situações <strong>de</strong> cruzamento da re<strong>de</strong>, como mostrado na Figura 4.<br />
Separador<br />
Figura 4 - Aplicabilida<strong>de</strong> do separador vertical em situação <strong>de</strong> cruzamento da Re<strong>de</strong> Compacta
16<br />
Isolador Tipo Bastão (Figura 5): Isolador constituído <strong>de</strong> pelo menos dois materiais<br />
isolantes, equipado com engates metálicos para sustentação e fixação dos cabos em<br />
estruturas <strong>de</strong> fim <strong>de</strong> linha, encabeçamento da re<strong>de</strong>, <strong>de</strong>rivação e/ou ângulos [7].<br />
15 kV<br />
25 kV<br />
35 kV<br />
Figura 5 - Isolador tipo bastão<br />
Isolador Tipo Pino (Figura 6): Isolador dotado <strong>de</strong> orifício roscado ou provido <strong>de</strong> pino,<br />
constituído por um único corpo isolante polimérico [7], para sustentação dos cabos <strong>de</strong><br />
força.<br />
Figura 6 - Isolador tipo pino<br />
Anel <strong>de</strong> Amarração (Figura 7): Acessório <strong>de</strong> material polimérico utilizado para a fixação<br />
do condutor da fase no isolador tipo pino, espaçador losangular e separador <strong>de</strong> fase [7].<br />
Anel <strong>de</strong><br />
Amarração<br />
Figura 7 - Anel <strong>de</strong> amarração
17<br />
Braço Tipo L (Figura 8): Ferragem, em formato “L”, fixada ao poste, com a função <strong>de</strong><br />
sustentação do cabo mensageiro da Re<strong>de</strong> Compacta, em condição <strong>de</strong> tangência ou com<br />
ângulos <strong>de</strong> <strong>de</strong>flexão <strong>de</strong> até 6º [7].<br />
Figura 8 - Braço tipo "L" em condição <strong>de</strong> tangência<br />
Braço Tipo C (Figura 9): Ferragem, em formato “C”, fixada ao poste, com a finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
sustentação das fases em condições <strong>de</strong> ângulo e <strong>de</strong> fim <strong>de</strong> linha, <strong>de</strong>rivações e conexão <strong>de</strong><br />
equipamentos à Re<strong>de</strong> Compacta [7].<br />
Figura 9 - Braço tipo "C"em condição <strong>de</strong> ângulo<br />
2.1 VANTAGENS<br />
As empresas distribuidoras <strong>de</strong> energia elétrica vêm empregando com sucesso e em gran<strong>de</strong><br />
escala a Re<strong>de</strong> Aérea Compacta em diversas regiões do Brasil.<br />
Entre as vantagens alcançadas com a utilização <strong>de</strong>sta re<strong>de</strong>, po<strong>de</strong>m-se citar:<br />
• Melhoria da confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia;<br />
• Redução <strong>de</strong> impacto no meio ambiente;<br />
• Redução da faixa <strong>de</strong> servidão;
18<br />
• Re<strong>de</strong> <strong>compacta</strong> proporcionando mais estética;<br />
• Redução na queda <strong>de</strong> tensão;<br />
• Melhor regulação <strong>de</strong> tensão;<br />
• Maior facilida<strong>de</strong> na instalação;<br />
• Redução <strong>de</strong> custo <strong>de</strong> operação e manutenção;<br />
• Redução das reclamações dos clientes;<br />
• Melhor relacionamento com entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> controle, <strong>de</strong>fesa e órgãos governamentais;<br />
• Proporciona melhor imagem da concessionária, com reflexos em suas ações<br />
negociadas em bolsas <strong>de</strong> valores.<br />
A seguir, estarão sendo apresentadas algumas <strong>de</strong>ssas vantagens.<br />
2.1.1 Confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia elétrica<br />
Os contatos aci<strong>de</strong>ntais com condutores nus das Re<strong>de</strong>s Convencionais provocam curtocircuitos<br />
e acarretam o <strong>de</strong>sligamento da re<strong>de</strong> pelo sistema <strong>de</strong> proteção. Elevadas taxas <strong>de</strong><br />
falhas são causadas pelos <strong>de</strong>sligamentos a partir do contato temporário com a arborização,<br />
principalmente em tempesta<strong>de</strong>s e ventos fortes.<br />
As concessionárias monitoram essas falhas, on<strong>de</strong> estas são obrigadas pela ANEEL a<br />
cumprirem os índices estabelecidos <strong>de</strong> falhas através dos indicadores DEC, FEC, DIC, FIC<br />
e DMIC 4 ; e obterem melhores resultados <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> e confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong><br />
energia elétrica.<br />
Com o <strong>de</strong>sing compacto e os condutores cobertos <strong>de</strong> material polimérico, a utilização da<br />
Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida vem alcançando bons resultados na diminuição no<br />
número <strong>de</strong> falhas por curto-circuitos.<br />
Para <strong>de</strong>monstrar tal redução, foi feito neste trabalho, um levantamento na concessionária<br />
Escelsa 5 , analisando o número <strong>de</strong> falhas, antes e <strong>de</strong>pois da substituição <strong>de</strong> uma Re<strong>de</strong><br />
Convencional pela Re<strong>de</strong> Compacta Protegida.<br />
4 A resolução da ANEEL, 024 <strong>de</strong> 27 <strong>de</strong> janeiro <strong>de</strong> 2000 [8], estabelece as <strong>de</strong>finições <strong>de</strong> DEC, FEC, DIC, FIC<br />
e DMIC. Uma parte da resolução está transcrita no ANEXO A.<br />
5 Escelsa (Espírito Santo Centrais Elétricas S.A.) é a concessionária <strong>de</strong> energia elétrica do estado do Espírito<br />
Santo, pertencente ao Grupo Energias do Brasil.
19<br />
O bloco analisado para esse <strong>estudo</strong> foi o do alimentador CIT15 (cida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Cachoeiro <strong>de</strong><br />
Itapemirim), especificamente a montante do bloco 6511 (<strong>de</strong>pois da chave 6511 - sentido<br />
fonte carga). A substituição da Re<strong>de</strong> Convencional pela Re<strong>de</strong> Compacta nesse bloco foi<br />
<strong>de</strong>vida o número <strong>de</strong> falhas por curto-circuitos que eram causadas por pipa na re<strong>de</strong>. A<br />
Tabela 1 mostra as causas e o número <strong>de</strong> falhas antes e <strong>de</strong>pois do recondutoramento da<br />
re<strong>de</strong> estudada.<br />
Tabela 1 - Causa e número <strong>de</strong> falhas antes e <strong>de</strong>pois da substituição da Re<strong>de</strong> Convencional pela<br />
Re<strong>de</strong> Compacta Protegida<br />
Re<strong>de</strong> Convencional<br />
Re<strong>de</strong> Protegida<br />
Causa<br />
2001 2002 2003 Total<br />
Média<br />
anual<br />
2005 2006 Total<br />
Média<br />
anual<br />
Redução <strong>de</strong><br />
ocorrências<br />
Pipa 7 8 19 34 11,33 2 2 1 91,2%<br />
Deterioração <strong>de</strong> Material 2 2 0,67 1 1 2 1 -50,0%<br />
Falha Humana 2 2 0,67 0 0 100,0%<br />
Objeto na Re<strong>de</strong> 1 1 0,33 0 0 100,0%<br />
Árvore 1 1 0,33 0 0 100,0%<br />
Causa Ignorada 1 4 2 7 2,33 0 0 100,0%<br />
Abalroamento 1 1 2 0,67 0 0 100,0%<br />
Temporal 1 4 5 1,67 2 2 4 2 -20,0%<br />
Animal 1 1 0,33 0 0 100,0%<br />
TOTAL 14 14 27 55 18,33 5 3 8 4 78,2%<br />
Fonte: Concessionária Escelsa - Energias do Brasil, 2006.<br />
A análise do número <strong>de</strong> ocorrências e a causa <strong>de</strong> cada falha foram feitas levando em<br />
consi<strong>de</strong>ração as ocorrências aci<strong>de</strong>ntais nos anos antes da obra 2001, 2002 e 2003 (período<br />
com a Re<strong>de</strong> Convencional) e nos anos 2005 e 2006 (período com a Re<strong>de</strong> Compacta). O<br />
ano <strong>de</strong> 2004 foi excluído da análise, pois foi neste período que ocorreu a obra <strong>de</strong><br />
recondutoramento da re<strong>de</strong> (substituição da Re<strong>de</strong> Convencional por Compacta).<br />
A redução observada no número <strong>de</strong> ocorrências <strong>de</strong>pois da substituição da re<strong>de</strong> do bloco em<br />
<strong>estudo</strong> <strong>de</strong>ve-se às diversas características da Re<strong>de</strong> Compacta Protegida.<br />
Devido à Re<strong>de</strong> Compacta possuir os condutores cobertos <strong>de</strong> material polimérico,<br />
praticamente não permite a corrente <strong>de</strong> fuga em caso <strong>de</strong> contato aci<strong>de</strong>ntal dos condutores<br />
com objetos aterrados (árvores).<br />
Toda parte não coberta por material polimérico da Re<strong>de</strong> Compacta como emendas,<br />
<strong>de</strong>rivações <strong>de</strong> cabos, buchas dos equipamentos, etc., é acrescido uma cobertura protetora<br />
<strong>de</strong> material polimérico (com exceção das chaves faca e/ou fusíveis e estribos), visando,
20<br />
<strong>de</strong>sta forma, evitar <strong>de</strong>sligamentos aci<strong>de</strong>ntais, <strong>de</strong>vido contato com objetos estranhos na re<strong>de</strong><br />
(pipas, galhos, etc.) ou animais (pássaros, pequenos macacos), que possam provocar<br />
<strong>de</strong>sligamentos in<strong>de</strong>sejáveis.<br />
Além disso, outros fatores como a presença <strong>de</strong> espaçadores e separadores permitem aplicar<br />
trações baixas nos cabos fase, reduzindo o risco <strong>de</strong> ruptura <strong>de</strong>stes <strong>de</strong>vido ao impacto <strong>de</strong><br />
objetos na re<strong>de</strong>.<br />
O fato <strong>de</strong> haver um cabo mensageiro <strong>de</strong> aço zincado, que sustenta os espaçadores com os<br />
cabos fase, ajuda na proteção mecânica da re<strong>de</strong> caso ocorra a queda aci<strong>de</strong>ntal <strong>de</strong> algum<br />
objeto pesado sobre a mesma; minimizando o risco <strong>de</strong> ruptura dos cabos.<br />
Na Figura 10 observa-se claramente que com a configuração da Re<strong>de</strong> Compacta o número<br />
<strong>de</strong> falhas é bastante reduzido, melhorando em muito a confiabilida<strong>de</strong> do sistema.<br />
Figura 10 - Resultado da análise <strong>de</strong> falhas antes e <strong>de</strong>pois da substituição da Re<strong>de</strong> Convencional<br />
pela Re<strong>de</strong> Compacta Protegida<br />
2.1.2 Meio ambiente<br />
A disputa por espaço entre as árvores nas calçadas e as re<strong>de</strong>s elétricas é, sem dúvida, um<br />
dos principais problemas existentes nos gran<strong>de</strong>s centros urbanos.<br />
2.1.2.1 Poda e poluição visual<br />
Os galhos das árvores que estão comprometendo o fornecimento <strong>de</strong>vido à proximida<strong>de</strong><br />
com os cabos nus das Re<strong>de</strong>s Convencionais são podados, pois, caso haja o contato <strong>de</strong>sses<br />
galhos com os condutores nus da re<strong>de</strong>, po<strong>de</strong>m provocar curto-circuitos e impor o<br />
<strong>de</strong>sligamento da re<strong>de</strong> pelo sistema <strong>de</strong> proteção.<br />
Na Figura 11 tem-se uma imagem clara do impacto que a ampla área <strong>de</strong> poda, para uma<br />
Re<strong>de</strong> Convencional, causa na arborização. Na passagem transversal por cada árvore a Re<strong>de</strong>
21<br />
Convencional <strong>de</strong>strói um gran<strong>de</strong> número <strong>de</strong> galhos, quando não compromete toda a árvore<br />
– a norma NBR 5434 6 prevê um afastamento <strong>de</strong> 1 metro a partir da re<strong>de</strong>. Isso sem<br />
consi<strong>de</strong>rar que essa interferência será permanente enquanto existir a re<strong>de</strong> no local.<br />
Porém, não se po<strong>de</strong> afirmar que a poda soluciona o problema da convivência entre árvore e<br />
fiação elétrica, visto que, a maioria das árvores, uma vez podadas, começa a brotar em<br />
direção aos condutores elétricos e precisa <strong>de</strong> novas manutenções em curto espaço <strong>de</strong> tempo<br />
[10].<br />
Além disso, as podas periódicas para evitar o contato das árvores com a Re<strong>de</strong><br />
Convencional, quando conduzidas <strong>de</strong> forma ina<strong>de</strong>quada, provocam mutilações, po<strong>de</strong>ndo<br />
comprometer a sanida<strong>de</strong>, o vigor e a estética das árvores [11].<br />
A socieda<strong>de</strong>, porém não mais admite esse tipo <strong>de</strong> poda predatória que realmente chega a<br />
<strong>de</strong>sfigurar as árvores (Figuras 11 e 12), a ponto <strong>de</strong> prejudicar sua finalida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
sombreamento e estética natural, ainda mais quando a iniciativa parte <strong>de</strong> uma<br />
concessionária <strong>de</strong> serviços públicos. Nas cida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> clima mais quente, as populações<br />
fazem oposição ferrenha a qualquer poda drástica <strong>de</strong> árvores, consi<strong>de</strong>radas um verda<strong>de</strong>iro<br />
patrimônio público, o que leva a um gran<strong>de</strong> <strong>de</strong>sgaste da imagem da concessionária.<br />
Figura 11 - Poda drástica para evitar contato com a Re<strong>de</strong> Convencional<br />
6 NBR 5434 – Norma <strong>de</strong> Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aérea Urbana <strong>de</strong> Energia Elétrica [9].
22<br />
Figura 12 - Poda que comprometeu a estética da árvore <strong>de</strong>vido à passagem da Re<strong>de</strong> Convencional<br />
Com a utilização da Re<strong>de</strong> Compacta exige um “túnel <strong>de</strong> poda” bem menor que a Re<strong>de</strong><br />
Nua, como mostrada na Figura 13. Esse espaço reduzido não agri<strong>de</strong> a árvore a ponto <strong>de</strong><br />
comprometer sua existência, ao contrário a convivência é pacífica mesmo quando folhas e<br />
galhos começam a encostar-se nos condutores.<br />
A rigi<strong>de</strong>z dielétrica do ar permite que em 13.8 kV os condutores estejam afastados em<br />
apenas 1 cm, porém não é viável esse tipo <strong>de</strong> construção, pois a qualquer movimento do<br />
conjunto <strong>de</strong> cabos haveria interrupção da re<strong>de</strong>. Com os espaçadores é possível operar a<br />
re<strong>de</strong> com distâncias entre as fases em torno <strong>de</strong> 15 cm. Esse sem dúvida é um espaço bem<br />
mais compacto que os exigidos pelas cruzetas <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira que estão em torno <strong>de</strong> 2 metros<br />
<strong>de</strong> ponta a ponta.<br />
Re<strong>de</strong> Convencional<br />
Re<strong>de</strong> Compacta<br />
Figura 13 - Comparação da área <strong>de</strong> poda numa Re<strong>de</strong> Convencional com uma Re<strong>de</strong> Compacta
23<br />
A presença da cobertura nos condutores, que permite contato eventual <strong>de</strong> árvores (Figura<br />
14), e o espaçamento reduzido entre os condutores da re<strong>de</strong> permitem que se faça apenas<br />
uma poda leve nas árvores, o suficiente para que os galhos não fiquem em contato<br />
permanente com os cabos. Esse pequeno “túnel <strong>de</strong> poda” permite não só evitar a prática <strong>de</strong><br />
podas drásticas como também recuperar gran<strong>de</strong> parte da folhagem das copas das árvores já<br />
podadas.<br />
Figura 14 - Foto <strong>de</strong> um "túnel <strong>de</strong> poda" reduzido <strong>de</strong>vido à Re<strong>de</strong> Compacta<br />
As Re<strong>de</strong>s Compactas com cabos protegidos constituem uma solução tecnológica que<br />
permite uma convivência harmônica com a arborização, pois admitem toques eventuais <strong>de</strong><br />
galhos <strong>de</strong> árvores sem provocar o <strong>de</strong>sligamento da re<strong>de</strong> elétrica (Figura 15), resultando em<br />
uma redução do nível das podas. Além disso, proporciona uma boa imagem da<br />
concessionária, melhorando o relacionamento com entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> controle, <strong>de</strong>fesa, órgãos<br />
governamentais e clientes.<br />
Re<strong>de</strong><br />
Compacta<br />
Figura 15 - Foto on<strong>de</strong> mostra a Re<strong>de</strong> Compacta convivendo harmoniosamente com a arborização
24<br />
2.1.2.2 Animais<br />
A Re<strong>de</strong> Compacta Protegida <strong>de</strong>vido possuir cobertura protetora ao longo <strong>de</strong> toda sua<br />
extensão, evita <strong>de</strong>sligamento por contatos aci<strong>de</strong>ntais <strong>de</strong> animais (pássaros e pequenos<br />
macacos), contribuindo para reduzir os <strong>de</strong>sligamentos in<strong>de</strong>sejáveis da re<strong>de</strong> e a morte<br />
<strong>de</strong>sses animais. Na Figura 16 temos uma foto on<strong>de</strong> mostra uma situação <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong><br />
aci<strong>de</strong>nte, po<strong>de</strong>ndo causar falhas e a morte <strong>de</strong> pássaros.<br />
Figura 16 - Foto <strong>de</strong> uma Re<strong>de</strong> Convencional em situação <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong> falha<br />
2.1.3 Faixa <strong>de</strong> servidão<br />
A configuração losangular da Re<strong>de</strong> Protegida, torna-a <strong>compacta</strong>, soluciona os problemas<br />
<strong>de</strong> instalação da mesma em áreas muito congestionadas, como: ruas estreitas, áreas<br />
arborizadas, áreas muito próximas a edificações e estruturas; e áreas com muitos circuitos<br />
alimentadores. A Figura 17 mostra uma área congestionada, com 5 circuitos alimentadores.<br />
Figura 17 - Foto <strong>de</strong> um área congestionada com 5 circuitos alimentadores
25<br />
2.1.4 Instalação<br />
A instalação da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta é mais simples e rápida do que da Re<strong>de</strong><br />
Convencional. As razões incluem menos poda inicial da arborização para instalação e<br />
facilida<strong>de</strong> em puxar três condutores em uma só vez, como mostrado na Figura 18 [12].<br />
Além disso, a instalação da Re<strong>de</strong> Compacta em substituição à Re<strong>de</strong> Nua se torna <strong>de</strong> custo<br />
muito atrativo, porque permite essencialmente utilizar a mesma posteação através <strong>de</strong><br />
técnicas <strong>de</strong> construção similares às utilizadas nas Re<strong>de</strong>s Convencionais.<br />
Figura 18 - Instalação da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida<br />
2.1.5 Custo<br />
A Re<strong>de</strong> Compacta tem um custo inicial <strong>de</strong> instalação maior do que o da Re<strong>de</strong><br />
Convencional, porém em muitas situações, a primeira apresenta uma melhor relação custobenefício<br />
ao longo do tempo do que a segunda <strong>de</strong>vido ao seu <strong>de</strong>sempenho e qualida<strong>de</strong>.<br />
Na análise econômica <strong>de</strong>ssa re<strong>de</strong> algumas consi<strong>de</strong>rações <strong>de</strong>vem ser feitas. A comparação<br />
econômica da alternativa da Re<strong>de</strong> Convencional e da Re<strong>de</strong> Compacta <strong>de</strong>verá contemplar o<br />
custo total do empreendimento e não somente o valor inicial investido, já que em re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
distribuição, o custo da operação é na maioria das vezes maior que o investimento.<br />
Um <strong>estudo</strong> apresentado em [10] verificou tal fato. Analisando na Tabela 2 os custos das<br />
re<strong>de</strong>s primárias <strong>de</strong>sse <strong>estudo</strong> com os valores corrigidos, observa-se que o valor <strong>de</strong><br />
implantação da Re<strong>de</strong> Compacta Protegida é maior que o da Re<strong>de</strong> Convencional, porém o<br />
custo <strong>de</strong> manutenção preventiva, corretiva e poda daquela re<strong>de</strong> é muito menor do que esta.<br />
Tabela 2 - Análise comparativa dos custos da Re<strong>de</strong> Convencional e da Re<strong>de</strong> Compacta
26<br />
Re<strong>de</strong><br />
Convencional<br />
Re<strong>de</strong><br />
Compacta<br />
Protegida<br />
Custo <strong>de</strong><br />
Implantação 7<br />
(R$/Km)<br />
Custo da Manutenção<br />
Preventiva 8<br />
(R$/Km*ano)<br />
Com<br />
Arborização<br />
Sem<br />
Arborização<br />
Custo da<br />
Manutenção<br />
Corretiva 9<br />
(R$/Km*ano)<br />
Custo <strong>de</strong><br />
Poda<br />
Anual 10<br />
R$/ano<br />
20.028,83 131,20 62,48 18,72 68,82<br />
50.519,61 20,75 6,69 3,88 14,12<br />
Comparativo<br />
entre Re<strong>de</strong><br />
Nua e<br />
Compacta<br />
-152,23% 84,18% 89,29% 79,27% 79,48%<br />
Fonte: Referência [10].<br />
Além disso, é <strong>de</strong> se esperar uma redução <strong>de</strong> custo <strong>de</strong>vido ao número <strong>de</strong> interrupções <strong>de</strong><br />
fornecimento (energia não distribuída que po<strong>de</strong>ria estar sendo consumida), perdas <strong>de</strong><br />
faturamento e reclamações dos clientes (po<strong>de</strong>ndo causar sanções para a concessionária<br />
pelo órgão regulador).<br />
2.2 DESVANTAGENS<br />
Apesar dos vários benefícios da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta, como mostrado anteriormente,<br />
esta, sob condições <strong>de</strong> multi-estressamento, apresenta alguns problemas característicos que<br />
po<strong>de</strong>m comprometer seu <strong>de</strong>sempenho, causando no sistema <strong>de</strong> proteção a perda dos<br />
requisitos mínimos <strong>de</strong> suportabilida<strong>de</strong> para continuida<strong>de</strong> <strong>de</strong> operação.<br />
2.2.1 Multi-estressamento<br />
O sistema aéreo <strong>de</strong> distribuição esta sujeito a solicitações múltiplas como variações <strong>de</strong><br />
temperatura, variações do campo elétrico, solicitações mecânicas e influência do meio<br />
po<strong>de</strong>ndo, portanto apresentar diferentes comportamentos frente às diversas solicitações.<br />
Os componentes (cabos e acessórios) empregados na Re<strong>de</strong> Protegida, sob as condições<br />
normais <strong>de</strong> operação, estão sujeitos a múltiplos estresses.<br />
7 Custo médio e corrigido <strong>de</strong> 1999 para 2001 <strong>de</strong> uma re<strong>de</strong> primária com bitola 170,5 mm² XLPE -<br />
Concessionária COPEL/PR.<br />
8 Custo corrigido <strong>de</strong> 1998 para 2001 - Concessionária CEMIG.<br />
9 Custo corrigido <strong>de</strong> 1998 para 2001 - Concessionária CEMIG.<br />
10 Custo corrigido <strong>de</strong> 1998 para 2001 - Concessionária CEMIG.
27<br />
• Estresse Mecânico<br />
Têm-se como estresses mecânicos a vibração, a tração e a torção dos cabos da re<strong>de</strong>.<br />
• Estresse Elétrico<br />
Os principais estresses elétricos são a concentração do campo elétrico em alguns pontos da<br />
re<strong>de</strong>.<br />
• Estresse Térmico<br />
Os estresses térmicos estão relacionados com o gradiente <strong>de</strong> temperatura e a temperatura<br />
<strong>de</strong> operação da re<strong>de</strong>.<br />
• Estresse Ambiental<br />
São fatores relacionados ao clima local <strong>de</strong> cada região, tais como: intensida<strong>de</strong> <strong>de</strong> radiação<br />
ultravioleta e umida<strong>de</strong>; e fatores relacionados ao meio ambiente on<strong>de</strong> está localizada a<br />
Re<strong>de</strong> Compacta Protegida, como: contaminação superficial, poluentes industriais,<br />
salinida<strong>de</strong> e outros <strong>de</strong>pósitos.<br />
Os <strong>de</strong>pósitos que mais influenciam a suportabilida<strong>de</strong> dos espaçadores, isoladores e cabos<br />
são materiais solúveis que formam eletrólitos na presença <strong>de</strong> umida<strong>de</strong>, tais como: sais<br />
originados do mar, ácidos <strong>de</strong> indústrias petroquímicas ou outros geradores <strong>de</strong>stes<br />
poluentes. Existem alguns poluentes, que mesmo sem umida<strong>de</strong>, são condutivos como: o<br />
carbono, alguns óxidos metálicos e metais na forma <strong>de</strong> poeira ou pó (minério <strong>de</strong> ferro).<br />
Esses estresses, agindo <strong>de</strong> forma in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte (estresse simples) e/ou sinérgica (estresse<br />
combinado), são responsáveis pelo envelhecimento e <strong>de</strong>gradação do sistema isolante, o<br />
qual é constituído por materiais poliméricos. O envelhecimento e a conseqüente<br />
<strong>de</strong>gradação po<strong>de</strong>m levar à perda dos requisitos mecânicos e elétricos mínimos para<br />
continuida<strong>de</strong> <strong>de</strong> operação do sistema.<br />
A perda dos requisitos mecânicos apresenta-se como: quebras, fraturas, redução <strong>de</strong><br />
elasticida<strong>de</strong>, etc., da cobertura <strong>de</strong> cabos e seus acessórios.<br />
Do ponto <strong>de</strong> vista elétrico, tais falhas são visualizadas principalmente pelos efeitos <strong>de</strong><br />
trilhamento elétrico (citado mais adiante) que produzem a carbonização ou erosão do<br />
material polimérico, ou ainda, o que é mais grave, pela perfuração da cobertura dos cabos<br />
fase.
28<br />
2.2.2 Trilhamento elétrico e erosão<br />
O trilhamento elétrico (tracking) é um fenômeno <strong>de</strong> envelhecimento superficial do<br />
dielétrico que produz trilhas elétricas como resultado da ação <strong>de</strong> <strong>de</strong>scargas elétricas<br />
próximas ou na superfície do material polimérico [3]. Na Figura 19 po<strong>de</strong> ser observado o<br />
trilhamento sobre o cabo na extremida<strong>de</strong> da amarração e região <strong>de</strong> acúmulo <strong>de</strong><br />
contaminantes.<br />
Figura 19 - Detalhe do espaçador com trilhamento elétrico<br />
O alto valor <strong>de</strong> resistivida<strong>de</strong> superficial dos polímeros empregados nas Re<strong>de</strong>s Compactas<br />
limita a circulação <strong>de</strong> correntes superficiais chegando apenas a <strong>de</strong>zenas <strong>de</strong> microampéres.<br />
Entretanto, <strong>de</strong>vido às condições <strong>de</strong> multi-estressamento po<strong>de</strong> ocorrer a redução da<br />
resistência superficial. Com isso, o campo elétrico torna-se não homogêneo, e assim a<br />
corrente superficial aumenta, carbonizando o material e iniciando a formação <strong>de</strong> trilhas<br />
elétricas. Além disso, com a carbonização, aumenta-se a não-homogeneida<strong>de</strong> do potencial<br />
superficial e conseqüentemente a aceleração do fenômeno <strong>de</strong> trilhamento elétrico.<br />
Quando o trilhamento elétrico ocorre sobre uma área limitada do polímero, po<strong>de</strong> suce<strong>de</strong>r a<br />
erosão, que é a perda localizada e gradual <strong>de</strong> massa do material <strong>de</strong> proteção.<br />
O trilhamento e a erosão ocorrem principalmente nos pontos <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> campo<br />
elétrico ou drenagem <strong>de</strong> correntes, por exemplo, apoio dos cabos fase nos isoladores ou<br />
espaçadores, apoio dos espaçadores no cabo mensageiro aterrado, partes metálicas em<br />
contato com a cobertura <strong>de</strong> cabo fase.<br />
O trabalho apresentado em [13], obteve, após uma avaliação microscópica da superfície <strong>de</strong><br />
espaçadores instalados em uma re<strong>de</strong> piloto localizada próxima da arrebentação em um<br />
balneário e sujeita às condições <strong>de</strong> <strong>de</strong>manda <strong>de</strong> energia da região, o mapeamento dos<br />
principais pontos <strong>de</strong> trilhamento elétrico <strong>de</strong>sses espaçadores. A marcação em vermelho na<br />
Figura 20 representa esses pontos.
29<br />
Nota-se, pelo resultado do <strong>estudo</strong>, que o trilhamento ocorre com maior incidência na região<br />
fase-fase do que na fase-neutro. Além disso, o trilhamento na superfície dos espaçadores<br />
ocorre principalmente em regiões on<strong>de</strong> a peça apresenta mais irregularida<strong>de</strong>s superficiais.<br />
Figura 20 - Locais com as principais ocorrências <strong>de</strong> trilhamento elétrico (a) lado voltado para maior<br />
incidência <strong>de</strong> vento, (b) lado voltado para menor incidência <strong>de</strong> vento<br />
Isso ocorre porque, quando o ar contendo partículas em suspensão flui através do<br />
espaçador, a eficiência com a qual estes aprisionam partículas, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da sua forma<br />
geométrica, do tamanho e <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> das partículas e ainda da intensida<strong>de</strong> do fluxo <strong>de</strong> ar.<br />
No lado on<strong>de</strong> ocorre maior incidência <strong>de</strong> vento, o espaçador força o fluxo a se dividir e<br />
forma pontos <strong>de</strong> estagnação on<strong>de</strong> partículas po<strong>de</strong>m ser aprisionadas (imperfeições da<br />
peça). Enquanto, no lado <strong>de</strong> menor incidência <strong>de</strong>sse fluxo, estes pontos não existem.<br />
Os principais processos que transportam material para as superfícies dos isoladores e<br />
espaçadores são:<br />
• Forças gravitacionais;<br />
• Atração eletrostática das partículas eletricamente carregadas;<br />
• Migração <strong>de</strong> partículas <strong>de</strong> alta permissivida<strong>de</strong> 11 em regiões <strong>de</strong> alta divergência 12 <strong>de</strong><br />
campo elétrico;<br />
11 Partículas <strong>de</strong> alta permissivida<strong>de</strong> têm facilida<strong>de</strong> para estabelecer linhas <strong>de</strong> campo no seu interior.<br />
12 Regiões <strong>de</strong> alta divergência são regiões on<strong>de</strong> existe uma concentração <strong>de</strong> linhas <strong>de</strong> campo <strong>de</strong>ixando aquele<br />
volume.
30<br />
• Evaporação <strong>de</strong> soluções ou suspensões e aprisionamento aerodinâmico <strong>de</strong><br />
partículas.<br />
Sendo o aprisionamento <strong>de</strong> partículas o mais importante <strong>de</strong>les.<br />
Todas essas condições <strong>de</strong> estresses múltiplos propiciam o trilhamento elétrico e a erosão<br />
fazendo com que os contatos aci<strong>de</strong>ntais com objetos aterrados provoquem curto-circuitos,<br />
po<strong>de</strong>ndo ocasionar o <strong>de</strong>sligamento da re<strong>de</strong> pelo sistema <strong>de</strong> proteção, diminuindo <strong>de</strong>sse<br />
modo a qualida<strong>de</strong> e confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia elétrica.<br />
2.2.3 Características dos cabos e acessórios<br />
Na Re<strong>de</strong> Protegida o campo elétrico é não confinado, sujeitando a superfície dos<br />
espaçadores, isoladores, acessórios e cabos a diferenças <strong>de</strong> potencial significativas.<br />
Essa diferença <strong>de</strong> potencial po<strong>de</strong>rá ser mais intensa em função do sistema ser constituído<br />
por materiais poliméricos com formulações, quantida<strong>de</strong>s, cargas, aditivos e<br />
processamentos diferentes, que po<strong>de</strong>m alterar tanto as características físico-químicas dos<br />
materiais quanto as características dielétricas [3]; e ainda <strong>de</strong>vido à existência <strong>de</strong><br />
irregularida<strong>de</strong>s na superfície dos acessórios da Re<strong>de</strong> Compacta.<br />
Os acessórios poliméricos (anéis, laços entre outros) têm permissivida<strong>de</strong>s superiores à do<br />
ar, sabendo-se que a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong> fluxo <strong>de</strong> campo elétrico não <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da permissivida<strong>de</strong><br />
e que a intensida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sse campo é inversamente proporcional a permissivida<strong>de</strong>, logo<br />
estando os dielétricos da re<strong>de</strong> em série, a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong> fluxo é a mesma, porém o campo<br />
elétrico é mais intenso no meio com menor permissivida<strong>de</strong>.<br />
Devido a estes fatores ao se projetar equipamentos para Re<strong>de</strong>s Protegidas existe sempre o<br />
compromisso <strong>de</strong> utilização <strong>de</strong> materiais com a permissivida<strong>de</strong> maior do que a do ar (1),<br />
como é o caso do polietileno (média 2,4).<br />
A Figura 21 mostra a influência das nervuras <strong>de</strong> um isolador cilíndrico na distribuição do<br />
campo elétrico ao longo do isolador. Na parte direita, com pequenas nervuras, tem-se um<br />
consi<strong>de</strong>rável aumento da intensida<strong>de</strong> do campo e as gran<strong>de</strong>s nervuras, na parte à esquerda,<br />
não acarretam esse inconveniente [13].
31<br />
Figura 21 - Influência das nervuras <strong>de</strong> um isolador na distribuição do campo elétrico<br />
Para minimizar esse problema os equipamentos/acessórios para Re<strong>de</strong> Compacta têm<br />
geometria que permite distâncias <strong>de</strong> escoamento, através do uso <strong>de</strong> nervuras, sem imputar<br />
gran<strong>de</strong>s diferenças <strong>de</strong> potencial às regiões <strong>de</strong> menor permissivida<strong>de</strong> quando os dielétricos<br />
estiverem em série.<br />
Além disso, a geometria dos espaçadores, isoladores e acessórios <strong>de</strong> fixação propicia o<br />
acúmulo <strong>de</strong> materiais que contamina o material isolante, levando a concentração <strong>de</strong> campo<br />
elétrico.<br />
Essas partículas po<strong>de</strong>m ser retiradas pelo fluxo <strong>de</strong> ar, pela lavagem da água da chuva ou<br />
ainda pela manutenção preventiva (lavagem) <strong>de</strong>sses acessórios.<br />
Os dois problemas anteriores afetam a distribuição <strong>de</strong> campo elétrico, acarretando na<br />
ocorrência <strong>de</strong> pontos <strong>de</strong> concentração <strong>de</strong> campo e conseqüentemente os fenômenos <strong>de</strong><br />
trilhamento elétrico e erosão.<br />
Na Figura 22 é mostrado um trilhamento elétrico e erosão no cabo coberto por material<br />
polimérico utilizado na Re<strong>de</strong> Protegida. O local da <strong>de</strong>gradação ocorre on<strong>de</strong> os cabos fazem<br />
contato com o berço do espaçador e nas regiões <strong>de</strong> contato com as amarrações, as quais<br />
permitem o acúmulo <strong>de</strong> contaminantes.
32<br />
Figura 22 - Foto do cabo da Re<strong>de</strong> Compacta com trilhamento elétrico na região em contato com o<br />
espaçador<br />
Na Figura 23, observa-se, no corpo dos espaçadores, uma região com trilhamento elétrico<br />
on<strong>de</strong> esta não tem contato direto com o cabo ou acessórios. Essa <strong>de</strong>gradação po<strong>de</strong> ter sido<br />
causada por imperfeição do material polimérico e/ou pela geometria <strong>de</strong>ste acessório já que<br />
permite o acúmulo <strong>de</strong> contaminantes, criando caminhos condutivos que favorecem o<br />
trilhamento.<br />
Figura 23 - Foto do espaçador com trilhamento elétrico numa região que permite acúmulo <strong>de</strong><br />
poluentes<br />
No laço <strong>de</strong> amarração da Figura 24 po<strong>de</strong> ser notado o trilhamento elétrico na região on<strong>de</strong><br />
ocorre contato entre o laço e o cabo. Po<strong>de</strong> ser notado ainda que o laço apresente rebarba do<br />
processo <strong>de</strong> injeção o que favorece a acumulação <strong>de</strong> poluentes.<br />
Figura 24 - Detalhe do laço <strong>de</strong> amarração com trilhamento no local <strong>de</strong> contato com o cabo coberto<br />
Para um melhor <strong>de</strong>sempenho do sistema [13] sugere que:<br />
• Maior distância entre os cabos e os espaçadores, <strong>de</strong> maneira que não comprometa a<br />
<strong>compacta</strong>bilida<strong>de</strong> da re<strong>de</strong>, maior o nível básico <strong>de</strong> isolamento da peça;<br />
• Os acessórios da re<strong>de</strong> <strong>de</strong>vem ser do mesmo material polimérico do cabo;<br />
• A fixação do cabo <strong>de</strong>ve ser feita <strong>de</strong> tal forma que liga pouca área <strong>de</strong> contato do<br />
cabo com o dispositivo <strong>de</strong> amarração;
33<br />
• A geometria dos espaçadores e isoladores não promova a formação <strong>de</strong> vórtices, ou<br />
seja, <strong>de</strong>vem ser evitados os cantos vivos <strong>de</strong> forma a promover fluxos que não<br />
ocasionem aprisionamento <strong>de</strong> partículas;<br />
• Dispositivos <strong>de</strong> amarração tais como laços e alças pré-formadas po<strong>de</strong>m ser<br />
otimizados <strong>de</strong> forma a não permitir o aprisionamento <strong>de</strong> partículas. Na Figura 25<br />
tem-se um exemplo <strong>de</strong> um espaçador que não necessita <strong>de</strong> acessório <strong>de</strong> amarração,<br />
pois é provido <strong>de</strong> uma alça incorporada ao corpo do espaçador, o que possibilita a<br />
fixação do cabo apenas pelo berço do espaçador, resultando em menor área <strong>de</strong><br />
contato em relação aos <strong>de</strong>mais espaçadores.<br />
A geometria dos espaçadores, isoladores e acessórios <strong>de</strong> fixação afeta a distribuição <strong>de</strong><br />
campo elétrico <strong>de</strong>vido à presença <strong>de</strong> materiais com constantes dielétricas distintas e o<br />
aprisionamento <strong>de</strong> contaminantes e poluentes.<br />
Figura 25 - Espaçador provido <strong>de</strong> alças incorporadas ao corpo do espaçador<br />
3 CARACTERÍSTICA DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS EMPREGADOS NA<br />
REDE COMPACTA PROTEGIDA<br />
3.1 POLÍMERO<br />
Polímero é uma macromolécula natural ou sintética, <strong>de</strong> alto peso molecular, formada pelo<br />
enca<strong>de</strong>amento <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s moleculares fundamentais chamadas monômeros que se ligam<br />
por meio <strong>de</strong> uma reação <strong>de</strong>nominada polimerização. Os polímeros formam muitos dos<br />
materiais que compõem:
34<br />
• Os organismos vivos como as proteínas (formadas pelo enca<strong>de</strong>amento <strong>de</strong><br />
aminoácidos), a celulose (polissacarí<strong>de</strong>o), o amido (importante fonte <strong>de</strong> energia<br />
vegetal, é um polímero composto <strong>de</strong> glucose) e os ácidos nucléicos (polímeros <strong>de</strong><br />
nucleotí<strong>de</strong>os, formados <strong>de</strong> uma base nitrogenada, um fosfato e um açúcar);<br />
• A base <strong>de</strong> minerais como o diamante (as ca<strong>de</strong>ias <strong>de</strong> carbono formam uma re<strong>de</strong><br />
tridimensional que dá ao material sua resistência), o quartzo e o feldspato;<br />
• Os materiais criados pelo homem, como concreto, vidro, papel, plástico, PVC, o<br />
Nylon, acrílico e borrachas.<br />
Alguns polímeros naturais, como as proteínas, são compostos <strong>de</strong> um só tipo <strong>de</strong> monômero,<br />
mas a maioria dos polímeros naturais e sintéticos é formada <strong>de</strong> vários tipos <strong>de</strong> monômeros<br />
que são chamados <strong>de</strong> copolímeros.<br />
Como as ca<strong>de</strong>ias poliméricas são normalmente formadas pela união <strong>de</strong> um número<br />
aleatório <strong>de</strong> moléculas <strong>de</strong> monômeros, os polímeros não são constituídos <strong>de</strong> moléculas do<br />
mesmo tamanho. Conseqüentemente, po<strong>de</strong>-se <strong>de</strong>finir apenas um valor médio para<br />
proprieda<strong>de</strong>s físicas como ponto <strong>de</strong> fusão e peso molecular. A elasticida<strong>de</strong> e a resistência à<br />
abrasão das borrachas, a resistência à tração das fibras e a flexibilida<strong>de</strong> e transparência dos<br />
filmes são também atribuídas ao gran<strong>de</strong> tamanho das ca<strong>de</strong>ias.<br />
O uso <strong>de</strong> materiais poliméricos como isolantes mostra a evolução da engenharia <strong>de</strong><br />
materiais nos últimos anos que permitiu o <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> compostos poliméricos<br />
altamente resistentes a esforços mecânicos e principalmente com um alto gradiente <strong>de</strong><br />
rigi<strong>de</strong>z dielétrica. Esses materiais substituem a cerâmica e o vidro <strong>de</strong> maneira vantajosa na<br />
medida em que representam um custo bem menor.<br />
3.2 PROPRIEDADE DOS POLÍMEROS USADOS NA REDE ELÉTRICA<br />
O conjunto <strong>de</strong> proprieda<strong>de</strong>s, como resistência à <strong>de</strong>gradação, resistência química,<br />
proprieda<strong>de</strong>s elétricas, flamabilida<strong>de</strong>, hidrofobicida<strong>de</strong> e resistência mecânica dos materiais<br />
poliméricos têm incentivado o uso <strong>de</strong>sses elastômeros em composições para isoladores<br />
elétricos, espaçadores, fios e cabos para baixa e média tensão da Re<strong>de</strong> Compacta.<br />
Outro critério novo válido para os cabos protegidos, isolados ou espaçadores é que a<br />
capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> corrente passa a ser um elemento importante no<br />
dimensionamento da re<strong>de</strong>. De fato no caso <strong>de</strong> condutores <strong>de</strong> alumínio nu o critério<br />
predominante era o <strong>de</strong> queda percentual <strong>de</strong> tensão. No caso <strong>de</strong> condutores cobertos ou
35<br />
isolados os valores máximos permissíveis <strong>de</strong> corrente estão limitados pelas temperaturas<br />
máximas, às quais, a cobertura e a isolação estarão sujeitas, passando nesse caso a ser o<br />
critério predominante no dimensionamento.<br />
Com condutores operando a 90ºC (XLPE) a re<strong>de</strong> será mais econômica para a mesma<br />
capacida<strong>de</strong> em relação aos condutores operando a 70ºC (PVC), embora nesse aspecto a<br />
Re<strong>de</strong> Convencional supere as alternativas anteriores já que o critério <strong>de</strong> capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
corrente praticamente não se aplica.<br />
Devido à utilização cada vez maior <strong>de</strong> materiais poliméricos em cabos <strong>de</strong> baixa e média<br />
tensão, há uma gran<strong>de</strong> preocupação com o perigo à vida humana por causa das<br />
possibilida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> incêndio, como a liberação <strong>de</strong> fumaças e gases tóxicos. Esses materiais<br />
ao serem queimados geram produtos que agem como combustível, <strong>de</strong> modo que seria<br />
necessário um retardante <strong>de</strong> chama com o propósito <strong>de</strong> aumentar a resistência <strong>de</strong>sses<br />
materiais à ignição e, ao mesmo tempo, reduzir a velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> propagação da chama.<br />
Uma das maneiras encontradas para se preparar materiais com retardante <strong>de</strong> chamas é a<br />
incorporação <strong>de</strong> aditivos que, durante a queima, sejam <strong>de</strong>compostos, absorvendo energia<br />
da fonte <strong>de</strong> ignição e liberando vapor d'água. O hidróxido <strong>de</strong> alumínio (ATH) é o agente<br />
retardante <strong>de</strong> chama mais utilizado e o seu consumo correspon<strong>de</strong> a 50% do volume total <strong>de</strong><br />
todos os retardantes <strong>de</strong> chama consumidos no mundo. As principais vantagens do ATH são<br />
o baixo custo e a baixa toxi<strong>de</strong>z, <strong>de</strong>corrente da não liberação <strong>de</strong> gases tóxicos ou<br />
substâncias corrosivas durante a queima, agindo simultaneamente como retardante <strong>de</strong><br />
chama e supressor <strong>de</strong> fumaça.<br />
Devido à gran<strong>de</strong> utilização <strong>de</strong> polímeros nas mais diversas aplicações ao ar livre, surgiu a<br />
necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> garantir sua resistência às intempéries, não somente por aspectos estéticos<br />
como <strong>de</strong>scoloração ou perda <strong>de</strong> brilho, mas também por mudanças nas suas proprieda<strong>de</strong>s.<br />
Aditivos que retardam o envelhecimento são <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> importância para o<br />
<strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> materiais mais resistentes e com maior vida útil, principalmente para o<br />
setor elétrico on<strong>de</strong> a substituição <strong>de</strong> cabos, além <strong>de</strong> ser onerosa, causa a interrupção do<br />
fornecimento <strong>de</strong> energia.
36<br />
3.3 POLÍMEROS EMPREGADOS EM MATERIAIS ELÉTRICOS.<br />
Os principais polímeros empregados na Re<strong>de</strong> Compacta Protegida são:<br />
• EPDM - terpolímero <strong>de</strong> etileno-propileno-dieno é um elastômero apolar com<br />
característica em aceitar gran<strong>de</strong>s quantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> carga, o que é um requisito básico<br />
para aplicação em isolamento elétrico. Apresenta uma boa resistência à radiação<br />
UV, ao ozônio e ao envelhecimento por calor.<br />
• HDPE - polietileno <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é um termoplástico com alta cristalinida<strong>de</strong>,<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, durabilida<strong>de</strong>, rigi<strong>de</strong>z, resistência e resistência química; produzidos por<br />
catalizadores <strong>de</strong> metal <strong>de</strong> transição.<br />
• LDPE - polietileno <strong>de</strong> baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é um termoplástico semicristalino, tem boa<br />
resistência química à maioria das solicitações, absorve pouca umida<strong>de</strong>, tem baixo<br />
custo, baixa constante dielétrica, baixa permissivida<strong>de</strong> (a baixas e altas<br />
freqüências), alta resistivida<strong>de</strong> e é <strong>de</strong> fácil processamento. Convencionalmente o<br />
LDPE é manufaturado por processo <strong>de</strong> polimerização via radicais livres<br />
(poliadição) [14].<br />
• XLPE - polietileno reticulado exibe uma estrutura semicristalina similar à do<br />
LDPE. Ele é geralmente obtido a partir do LDPE por reticulação (formação <strong>de</strong><br />
ligações covalentes entre as macromoléculas), também conhecida na indústria <strong>de</strong><br />
plásticos como cura ou endurecimento. O produto final apresenta proprieda<strong>de</strong>s<br />
mecânicas, e térmicas superiores ao LDPE sem gran<strong>de</strong>s alterações nas suas<br />
proprieda<strong>de</strong>s dielétricas [14].<br />
• Silicone - também chamado <strong>de</strong> polissiloxano, tem sua ca<strong>de</strong>ia básica formada <strong>de</strong><br />
átomos alternados <strong>de</strong> silício e oxigênio, <strong>de</strong> modo análogo ao dos compostos<br />
orgânicos. Por serem <strong>de</strong>sprovidos <strong>de</strong> átomos <strong>de</strong> carbono em sua ca<strong>de</strong>ia principal,<br />
esses polímeros não são consi<strong>de</strong>rados orgânicos, embora o sejam os radicais mais<br />
importantes ligados ao átomo <strong>de</strong> silício. Entre eles, o grupo metila (CH3) nos metilsilicones<br />
e o fenila (C6H5) nos fenil-silicones. O silicone é quimicamente inerte,<br />
resiste à <strong>de</strong>composição pelo calor, água ou agentes oxidantes, é bom isolante<br />
elétrico e não apresenta ativida<strong>de</strong> fisiológica.
37<br />
Os primeiros cabos cobertos por material polimérico utilizados em re<strong>de</strong>s aéreas no Brasil<br />
foram com XLPE (polietileno reticulado, termofixo) ou HDPE (polietileno <strong>de</strong> alta<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, termoplástico).<br />
3.3.1 Proprieda<strong>de</strong>s dos polímeros<br />
As principais proprieda<strong>de</strong>s dos polímeros citados anteriormente, são:<br />
• Isolamento elétrico – NBI (nível básico <strong>de</strong> isolamento), para suportar elevadas<br />
diferenças <strong>de</strong> potencial;<br />
• Resistência mecânica – Resistência à tração, torção, alongamento na ruptura e<br />
resistência aos impactos, possibilitando a instalação <strong>de</strong>sses cabos em postes;<br />
• Hidrofobicida<strong>de</strong> – Não afinida<strong>de</strong> com a água, evitando que se forme um filme <strong>de</strong><br />
água sobre o material, pois na presença <strong>de</strong> contaminantes po<strong>de</strong>rá ocorrer uma<br />
<strong>de</strong>scarga superficial <strong>de</strong>gradando o material e o <strong>de</strong>sligamento da re<strong>de</strong> pela operação<br />
do sistema <strong>de</strong> proteção.<br />
Outra proprieda<strong>de</strong> importante esperada dos polímeros é a resistência ao envelhecimento<br />
que po<strong>de</strong> ser provocado por oxidação, exposição a raios UV, ou por uma perda gradual <strong>de</strong><br />
plastificante ou outros aditivos <strong>de</strong> baixo peso molecular, que são aplicados para agregar<br />
proprieda<strong>de</strong>s ao material (Ex. anti-chama, para reduzir a inflamabilida<strong>de</strong> do composto). O<br />
efeito do envelhecimento nas proprieda<strong>de</strong>s dos polímeros é <strong>de</strong>sastroso, pois provoca riscos<br />
<strong>de</strong> aci<strong>de</strong>nte e <strong>de</strong>sligamento aci<strong>de</strong>ntal da re<strong>de</strong>. Por exemplo, a proprieda<strong>de</strong> <strong>de</strong> elasticida<strong>de</strong><br />
ao ser reduzida promove o ressecamento do material isolante, com perda gradual <strong>de</strong> massa<br />
e com isso aumenta a susceptibilida<strong>de</strong> a <strong>de</strong>scargas elétricas superficiais, a perda da<br />
hidrofobicida<strong>de</strong> acelera o trilhamento elétrico causado por contaminantes, que na presença<br />
<strong>de</strong> água reduzem a resistivida<strong>de</strong> superficial dos cabos e isoladores.<br />
Na reação <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação, causadas pela oxidação, ligações químicas dos polímeros<br />
quebram formando radicais livres <strong>de</strong>vido o aquecimento, a radiação ionizante, o esforço<br />
mecânico entre outras condições <strong>de</strong> estresses. O radical livre reage com oxigênio<br />
transformado-o em radical peróxi, que por sua vez abstrai hidrogênio <strong>de</strong> outra ca<strong>de</strong>ia<br />
polimérica, gerando um radical livre na mesma. O grupamento hidroperóxido é pouco<br />
estável e se <strong>de</strong>compõe em dois novos radicais, um hidroxílico e outro hidrocarboxílico, que<br />
atacam duas novas posições no polímero aumentando a taxa <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação do material,<br />
como mostra a Figura 26 [3].
38<br />
(d)<br />
Figura 26 - Representação das reações químicas <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação <strong>de</strong> polímeros (a) formação dos<br />
radicais livres, (b) reação do radical livre com O2, (c) formação do hidroperóxido (d)<br />
<strong>de</strong>composição do hidroperóxido<br />
Nos cabos têm-se duas frentes <strong>de</strong> <strong>de</strong>gradação, uma a partir da superfície externa causada<br />
pelos efeitos dos estresses múltiplos e outra a partir da superfície próxima ao condutor por<br />
<strong>de</strong>gradação térmica causada pelo efeito Joule. Esta temperatura <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da <strong>de</strong>manda <strong>de</strong><br />
energia elétrica da re<strong>de</strong>. Para aumentar a resistência à <strong>de</strong>gradação dos materiais<br />
poliméricos, estes po<strong>de</strong>m ser aditivados contra os efeitos da radiação solar bem como<br />
contra a <strong>de</strong>gradação térmica.<br />
Dos polímeros citados acima, o que menos sofre o processo <strong>de</strong> oxidação é o Silicone, pois<br />
não forma radicais livres, já que trata-se <strong>de</strong> um composto inorgânico. Os <strong>de</strong>mais por serem<br />
compostos orgânicos necessitam <strong>de</strong> aditivos para reduzirem o processo <strong>de</strong> oxidação e<br />
aumentar sua vida útil.<br />
3.3.2 Características dos cabos e materiais usados na re<strong>de</strong> <strong>compacta</strong><br />
As características físicas, bem como <strong>de</strong> formulação do polímero utilizado na fabricação<br />
dos cabos, variam muito <strong>de</strong> fabricante para fabricante. Alguns apresentam cobertura<br />
polimérica formada por uma camada <strong>de</strong> XLPE, outros, dupla camada, sendo HDPE na<br />
parte externa e LDPE ou XLPE na camada interna. O silicone ainda é pouco utilizado<br />
apesar das suas vantagens (resiste à <strong>de</strong>composição pelo calor, água ou agentes oxidantes;<br />
bom isolante elétrico e não apresenta ativida<strong>de</strong> fisiológica) <strong>de</strong>vido ao seu alto custo.<br />
Os cabos cobertos normalmente possuem material <strong>de</strong> bloqueio (material usado entre os<br />
condutores, com o objetivo <strong>de</strong> evitar penetração <strong>de</strong> água pelas extremida<strong>de</strong>s do cabo),<br />
sendo os materiais usados para esse fim bastante variáveis. Como exemplo, temos a pasta<br />
<strong>de</strong> etileno propileno, o polibutadieno ou silicone, o gel secante e outros. Ainda há<br />
fabricantes que envolvem os condutores e o material <strong>de</strong> bloqueio com fitas <strong>de</strong> PET<br />
(tereftalato <strong>de</strong> polietileno). A Figura 27 mostra um exemplo <strong>de</strong> cabo usado com uma fina<br />
(a)<br />
(b)<br />
(c)
39<br />
camada <strong>de</strong> HDPE na superfície e mais abaixo <strong>de</strong> XLPE, <strong>de</strong> difícil visualização porque<br />
ambos os polímeros estão pigmentados com negro <strong>de</strong> carbono.<br />
Figura 27 - Vista da seção transversal <strong>de</strong> cabo coberto com material <strong>de</strong> bloqueio<br />
Os acessórios para fixação, separação e conexão dos cabos e também para proteção <strong>de</strong><br />
certos pontos vivos da Re<strong>de</strong> Compacta (pontos que po<strong>de</strong>m ficar sem cobertura polimérica<br />
isolante) são compostos poliméricos. Tais acessórios são formados por diferentes tipos <strong>de</strong><br />
polímeros:<br />
• Os espaçadores e separadores normalmente confeccionados em HDPE;<br />
• Os isoladores mais usados na Re<strong>de</strong> Compacta são em EPDM e HDPE. No entanto,<br />
existem no mercado, isoladores fabricados com borracha a base <strong>de</strong> silicone, mistura<br />
<strong>de</strong> EPDM e silicone e resina epóxi. Os isoladores po<strong>de</strong>m ter vários tamanhos e<br />
formas, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo da necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> isolação ou do tipo <strong>de</strong> isolamento;<br />
• Protetores <strong>de</strong> bucha e jumper são utilizados para promover proteção similar ao cabo<br />
da Re<strong>de</strong> Protegida contra contato com árvores, nas conexões dos cabos com os<br />
transformadores, on<strong>de</strong> cabo ou a conexão ficam <strong>de</strong>sprotegidos. O material do<br />
protetor <strong>de</strong> bucha e <strong>de</strong> jumper <strong>de</strong>ve ser HDPE ou XLPE.<br />
4 ANÁLISE ECONÔMICA<br />
A análise econômica para distribuição <strong>de</strong> energia elétrica não po<strong>de</strong> conter somente o valor<br />
inicial investido, <strong>de</strong>ve contemplar o custo total do empreendimento, já que em re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
distribuição o custo da operação é na maioria das vezes maior que o investimento. O<br />
método para cálculo da análise econômico, apresentado a seguir, foi escolhido entre alguns<br />
pesquisados, pois era o que melhor enquadrava tais consi<strong>de</strong>rações.
40<br />
4.1 MÉTODO PARA CÁLCULO DA ANÁLISE ECONÔMICA<br />
Custo total = Ii + FVPL x (Co+ End)<br />
On<strong>de</strong>:<br />
1. Custo total: é o custo total do investimento.<br />
2. Ii: é o investimento inicial para construção da re<strong>de</strong>.<br />
3. FVPL: é o fator <strong>de</strong> atualização para um valor presente líquido.<br />
4. Co: são os custos <strong>de</strong> operação e manutenção da re<strong>de</strong>.<br />
5. End: é o custo <strong>de</strong> energia não distribuída.<br />
4.1.1 Investimento inicial<br />
O Investimento inicial (Ii) contemplará vários segmentos do <strong>projeto</strong>:<br />
Ii = Cp + Cm + Ce + Cc + Ca<br />
On<strong>de</strong>:<br />
1. Cp: é o custo do <strong>projeto</strong> relacionado ao <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong> engenharia.<br />
2. Cm: são os materiais que precisam ser adquiridos.<br />
3. Ce: são os equipamentos que farão parte do sistema.<br />
4. Cc: é o custo da construção da linha.<br />
5. Ca: é o custo administrativo inerente a obra.<br />
O <strong>projeto</strong> po<strong>de</strong> ser elaborado por terceiros ou pela própria concessionária, sendo neste caso<br />
mais difícil especificar o seu valor.<br />
Os equipamentos estarão colocados na própria linha ou ainda <strong>de</strong>ntro da subestação como<br />
as chaves seccionadoras, as chaves <strong>de</strong> manobra ou religadores.<br />
O custo <strong>de</strong> construção da linha, assim como, o custo administrativo inerente à obra<br />
<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>rão do fato da obra ser terceirizada ou executada pela própria concessionária.<br />
As concessionárias têm em seu banco <strong>de</strong> dados levantamentos do custo aproximado da<br />
construção <strong>de</strong> uma re<strong>de</strong> <strong>de</strong> distribuição. De acordo com o banco <strong>de</strong> dados do ano <strong>de</strong> 2006<br />
da concessionária Escelsa, para a Re<strong>de</strong> Compacta, os valores variam <strong>de</strong> R$50.000,00 a
41<br />
R$80.000,00 por quilometro <strong>de</strong> cabo protegido no meio urbano, enquanto que para a Re<strong>de</strong><br />
Convencional variam <strong>de</strong> R$ 40.000,00 a R$ 60.000,00 por quilometro.<br />
4.1.2 FVPL<br />
FVPL é o fator <strong>de</strong> atualização para um valor presente líquido. Ou seja, os custos <strong>de</strong><br />
operação e <strong>de</strong> energia não distribuída são difundidos no tempo, consi<strong>de</strong>rando que a<br />
operação só irá consumir recursos no horizonte previsto <strong>de</strong> funcionamento daquela re<strong>de</strong>.<br />
Dessa maneira, terá que ser consi<strong>de</strong>rada para esse cálculo uma taxa <strong>de</strong> remuneração que<br />
traga para o valor presente os <strong>de</strong>sembolsos que ocorrerão com o passar do tempo.<br />
4.1.3 Custo operacional<br />
O Custo operacional (Co) são custos <strong>de</strong> operação e manutenção da re<strong>de</strong>, que contempla<br />
diversos fatores.<br />
Co = Mp + Mc<br />
4.1.3.1 O Mp correspon<strong>de</strong> ao custo <strong>de</strong> manutenção preventiva que contempla diversas<br />
ativida<strong>de</strong>s:<br />
Mp = Itv + Mlv + Ie + Mlm + Mb + Sp + Ro<br />
On<strong>de</strong>:<br />
Itv: inspeção nas linhas primárias através da termovisão (pontos quentes).<br />
Mlv: manutenção primária com a linha viva (sem <strong>de</strong>sligamento).<br />
Ie: inspeção das estruturas (com equipes <strong>de</strong> apoio preventivo).<br />
Mlm: manutenção primária com a linha morta (com <strong>de</strong>sligamento).<br />
Mb: manobras operacionais (chaves e alimentadores).<br />
Sp: serviços <strong>de</strong> poda (<strong>de</strong> galhos <strong>de</strong> árvores próximos a re<strong>de</strong>).<br />
Ro: serviços <strong>de</strong> retirada <strong>de</strong> objetos das re<strong>de</strong>s (em linha viva ou morta).<br />
4.1.3.2 O Mc correspon<strong>de</strong> a manutenção corretiva que po<strong>de</strong> ser assim explicada:<br />
Mc = Sr + Mt + Man
42<br />
On<strong>de</strong>:<br />
Sr: serviço <strong>de</strong> restabelecimento da interrupção com a equipe / terceiro <strong>de</strong> plantão.<br />
Mt: materiais a serem substituídos na re<strong>de</strong>.<br />
Man: serviço <strong>de</strong> manobra <strong>de</strong> alimentadores para restabelecimento.<br />
Na Tabela 2, Seção 2.1.5, foi mostrado que com a Re<strong>de</strong> Compacta ocorre uma redução <strong>de</strong><br />
aproximadamente 87% no custo da manutenção preventiva e <strong>de</strong> 90% na manutenção<br />
corretiva da re<strong>de</strong>.<br />
4.1.4 Energia não distribuída<br />
O custo <strong>de</strong> Energia não distribuída (End) por ano é igual:<br />
End = (Lc + Cs + DPR )/ano<br />
4.1.4.1 O Lc correspon<strong>de</strong> ao lucro cessante que a concessionária tem porque <strong>de</strong>ixou <strong>de</strong><br />
faturar energia naquele período.<br />
O lucro cessante po<strong>de</strong> estar diretamente associado com os índices <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong> e<br />
confiabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> serviço das concessionárias (DEC, FEC, DIC, FIC e DMIC).<br />
Na Seção 2.1.1 <strong>de</strong>ste trabalho, foi apresentado que, com a Re<strong>de</strong> Compacta Protegida,<br />
ocorreu uma redução <strong>de</strong> quase 90% nas ocorrências <strong>de</strong> faltas, logo, os índices <strong>de</strong> qualida<strong>de</strong><br />
e confiabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> serviço apresentaram bons resultados e conseqüentemente houve uma<br />
queda no custo <strong>de</strong> Energia não distribuída.<br />
4.1.4.2 O Cs é o custo social, que é quanto a socieda<strong>de</strong> em geral per<strong>de</strong> quando há falta <strong>de</strong><br />
energia. Conseqüentemente, durante este período, verifica-se uma queda no<br />
faturamento da energia e na ativida<strong>de</strong> econômica.<br />
4.1.4.3 A DPR correspon<strong>de</strong> à <strong>de</strong>preciação da re<strong>de</strong> <strong>de</strong> distribuição.<br />
As concessionárias consi<strong>de</strong>ram um período <strong>de</strong> <strong>de</strong>preciação <strong>de</strong> 20 anos para o sistema <strong>de</strong><br />
transmissão e distribuição, conforme é regido pela ANEEL.<br />
Des<strong>de</strong> que os dados para o cálculo da análise econômica sejam bem fundamentados é<br />
possível <strong>de</strong>terminar uma análise <strong>de</strong> investimento que aproxime da realida<strong>de</strong>.
43<br />
5 APLICAÇÕES EM ALTA TENSÃO<br />
5.1 LINHA COMPACTA PROTEGIDA DE 69 KV<br />
As linhas <strong>de</strong> subtransmissão <strong>compacta</strong>s para tensão <strong>de</strong> 69 kV são uma evolução do sistema<br />
<strong>de</strong> distribuição da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida <strong>de</strong> média tensão, tendo aquelas as<br />
mesmas vantagens que estas.<br />
A Linha Aérea Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV, <strong>de</strong>senvolvida em 1995, foi submetida<br />
inicialmente, a vários testes elétricos e mecânicos em laboratório, antes <strong>de</strong> sua aplicação no<br />
campo. A primeira aplicação <strong>de</strong>ssa linha foi feita pela distribuidora Omaha Public Power<br />
Distric, no Estado <strong>de</strong> Nevada, EUA, em 1999 e, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> então, vem operando com<br />
excelentes resultados [4].<br />
Esta linha é caracterizada, como a Re<strong>de</strong> Compacta <strong>de</strong> MT, por uma linha <strong>compacta</strong> com o<br />
uso <strong>de</strong> condutores cobertos por material polimérico fixados em espaçadores losangulares<br />
isolados e suspensos por um cabo mensageiro <strong>de</strong> alta resistência (Figura 28). O nível <strong>de</strong><br />
isolamento e confiabilida<strong>de</strong> <strong>de</strong>ste sistema é bem superior ao das Linhas Aéreas<br />
Convencionais para 69 kV (com condutores nus) e os custos operacionais bem inferiores.<br />
Figura 28 - Vista geral da Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV<br />
5.1.1 Descrição do sistema<br />
A Linha Aérea Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV tem uma estrutura muito semelhante à <strong>de</strong><br />
MT. Utiliza um mensageiro e espaçadores <strong>de</strong> polietileno <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>, em forma <strong>de</strong><br />
losango, que sustentam os cabos condutores. Estes, por sua vez, são cobertos por uma<br />
espessa camada <strong>de</strong> material isolante (Figura 29).
44<br />
Figura 29 - Principais componentes da Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV<br />
5.1.2 Especificações básicas dos componentes<br />
Os itens seguintes apresentam a especificação básica <strong>de</strong> cada componente do sistema.<br />
Condutor: O cabo condutor da Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV, representado na Figura 30,<br />
apresenta as seguintes camadas [4]:<br />
• Condutor <strong>de</strong> alumínio CA <strong>compacta</strong>do;<br />
• Blindagem semicondutora preta <strong>de</strong> polietileno sobre o condutor;<br />
• Cobertura interna em polietileno natural <strong>de</strong> baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> (HMWPE 13 ) e <strong>de</strong> alta<br />
rigi<strong>de</strong>z dielétrica (isolamento);<br />
• Cobertura externa em polietileno <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> (HDPE), com alta resistência ao<br />
trilhamento elétrico, abrasão, radiação UV e intemperismo.<br />
Figura 30 - Camadas do cabo condutor coberto para 69 kV<br />
13 O HMWPE é um polietileno <strong>de</strong> baixa <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> (LDPE).
45<br />
O cabo coberto <strong>de</strong> 69 kV tem gran<strong>de</strong> capacida<strong>de</strong> para resistir aos impulsos atmosféricos, a<br />
exemplo dos cabos <strong>de</strong> MT [4].<br />
Na Tabela 3 estão apresentados os valores <strong>de</strong> carga <strong>de</strong> ruptura, ampacida<strong>de</strong> e resistência<br />
elétrica CC para os cabos cobertos <strong>de</strong> 69 kV mais usuais.<br />
Tabela 3 – Carga <strong>de</strong> ruptura, ampacida<strong>de</strong>, resistência elétrica CC dos cabos cobertos <strong>de</strong> 69 kV<br />
Seção<br />
(mm²)<br />
Formação<br />
(nº <strong>de</strong> fios)<br />
Diâmetro do<br />
Condutor<br />
(mm)<br />
Diâmetro<br />
do Cabo 14<br />
(mm)<br />
Carga <strong>de</strong><br />
Ruptura<br />
(daN)<br />
Ampacida<strong>de</strong> 15<br />
(A)<br />
Resistência<br />
Elétrica CC<br />
(Ω/km)<br />
170,5 19 15,3 41,7 2695 435 0,169<br />
281,8 19 19,8 46,2 4280 610 0,1023<br />
322,2 37 21,2 17,6 5100 680 0,0895<br />
402,9 37 24 50,4 6250 802 0,0716<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4].<br />
Espaçador: O espaçador, Figura 31, tem a função <strong>de</strong> sustentar os condutores e manter a<br />
distância entre as fases. São instalados a cada 10 metros. Suas proprieda<strong>de</strong>s são [4]:<br />
• Polietileno <strong>de</strong> alta <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> (HDPE). Composto altamente resistente ao<br />
trilhamento elétrico, radiação UV;<br />
• Alta resistência mecânica e flexibilida<strong>de</strong> perante cargas dinâmicas;<br />
• Alta resistência a batidas e impactos, mesmo <strong>de</strong> armas <strong>de</strong> fogo;<br />
• Gran<strong>de</strong> distância <strong>de</strong> escoamento e saias autolaváveis evitando interrupções <strong>de</strong><br />
serviço por poluição e névoa salina <strong>de</strong> ambientes industriais e orla marítima.<br />
Figura 31 - Cotas do espaçador para Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV<br />
14 Espessura total da cobertura <strong>de</strong> polietileno <strong>de</strong> 13,2 mm.<br />
15 Ampacida<strong>de</strong> para vento = 0,6 m/s, temperatura ambiente 30 ºC e no condutor 80 ºC.
46<br />
As principais características do espaçador são apresentadas na Tabela 4.<br />
Dimensões<br />
(mm)<br />
BN NA BC AC<br />
Tabela 4 - Características do espaçador <strong>de</strong> 69 kV<br />
Diâmetro<br />
Máx.<br />
(mm)<br />
Altura<br />
(mm)<br />
Distância<br />
Mín. <strong>de</strong><br />
Escoamento<br />
(mm)<br />
Mensageiro<br />
Condutor<br />
Massa<br />
(kg)<br />
Tensão<br />
Suportável<br />
<strong>de</strong> Impulso<br />
(kV)<br />
Capacida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> Curto<br />
Circuito<br />
(kA)<br />
1433 921 660 660 1450 2035 19 57,2 6 350 30<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4].<br />
Cabo Mensageiro: O cabo mensageiro recomendado é um cabo constituído <strong>de</strong> fios <strong>de</strong><br />
aço-alumínio, conhecido como Alumoweld®. O alumínio é aplicado sobre um vergalhão<br />
<strong>de</strong> aço pelo processo <strong>de</strong> cal<strong>de</strong>amento e posteriormente trefilado a frio (Figura 32). O<br />
Alumoweld® oferece as vantagens <strong>de</strong> cada metal: boa condutivida<strong>de</strong> do alumínio e alta<br />
resistência mecânica do aço [4].<br />
Figura 32 - Cabo mensageiro <strong>de</strong> Alumoweld®<br />
A condutivida<strong>de</strong> do Alumoweld® é 3 a 4 vezes maior que o cabo <strong>de</strong> aço zincado.<br />
O cabo mensageiro tem ainda a função <strong>de</strong> cabo pára-raios, dando uma proteção adicional à<br />
linha perante <strong>de</strong>scargas atmosféricas. Isso é muito vantajoso, principalmente para regiões<br />
como o su<strong>de</strong>ste do Brasil, on<strong>de</strong> a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong> <strong>de</strong>scargas atmosféricas é muito alta. O<br />
mensageiro também po<strong>de</strong> ser fornecido com fibras óticas internas ao cabo.<br />
Isolador Bastão: Os isoladores <strong>de</strong> ancoragem tipo bastão são os mesmos utilizados em<br />
estruturas convencionas <strong>de</strong> linhas <strong>de</strong> transmissão. Apresentam um bastão <strong>de</strong> fibra <strong>de</strong> vidro,<br />
saias <strong>de</strong> silicone ou EPDM, engates <strong>de</strong> aço ou alumínio, para 69 kV [4].<br />
Braço L: É <strong>de</strong> aço carbono ou forjado, zincados por imersão a quente. O braço “L” para a<br />
linha <strong>de</strong> 69 kV tem 1,50 metros <strong>de</strong> extensão (Figura 33) [4].
47<br />
Figura 33 - Braço tipo "L" para uma Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV<br />
5.2 VANTAGENS<br />
Os testes em laboratório e no campo e as primeiras aplicações da Linha Compacta <strong>de</strong> 69<br />
kV confirmaram a capacida<strong>de</strong> do sistema e <strong>de</strong> seus componentes para ser utilizada com<br />
sucesso.<br />
O sistema Compacto <strong>de</strong> 69 kV foi <strong>de</strong>senvolvido para solucionar sérios problemas na<br />
subtransmissão apresentados pelas empresas industriais e <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong> energia, tais<br />
como [4]:<br />
• Sua configuração <strong>compacta</strong> soluciona instalações em áreas muito congestionadas;<br />
• Reduz custos por direito <strong>de</strong> passagem;<br />
• Reduz custos <strong>de</strong> poda <strong>de</strong> árvores;<br />
• Reduzem custos <strong>de</strong> interrupções <strong>de</strong> serviço, perdas <strong>de</strong> faturamento e reclamações<br />
dos clientes;<br />
• Reduz os requisitos <strong>de</strong> distância mínima a edificações e estruturas;<br />
• Melhora a confiabilida<strong>de</strong> do serviço elétrico em áreas <strong>de</strong>nsamente arborizadas ou<br />
poluídas;<br />
• O <strong>projeto</strong> dos espaçadores oferece alta resistência frente às elevadas correntes <strong>de</strong><br />
falta (material composto - HDPE, distância <strong>de</strong> escoamento e saias autolaváveis);<br />
• Sua configuração triangular muito <strong>compacta</strong> reduz a queda <strong>de</strong> tensão;
48<br />
• Simples e rápido <strong>de</strong> instalar, utilizando o Método <strong>de</strong> Lançamento por Roldanas<br />
(Roll-By Instalation Method);<br />
• Melhor regulação <strong>de</strong> tensão.<br />
• A<strong>de</strong>quada ao meio ambiente, preservando a arborização.<br />
• Linha <strong>compacta</strong>, mais estética.<br />
• Melhor relacionamento com entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> controle, <strong>de</strong>fesa e órgãos governamentais.<br />
• Proporciona melhor imagem da concessionária, com reflexos em suas ações<br />
negociadas em bolsas <strong>de</strong> valores.<br />
Observa-se que a Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV apresenta as mesmas vantagens que<br />
a Re<strong>de</strong> Compacta Protegida para média tensão.<br />
5.3 ANÁLISE DE CUSTOS<br />
Um trabalho técnico realizado [4] comparou o custo <strong>de</strong> uma Linha Compacta Protegida e<br />
<strong>de</strong> uma Linha Convencional, ambas <strong>de</strong> 69 kV, sob o ponto <strong>de</strong> vista econômico. Para a<br />
análise econômica foi adotado a mesma metodologia <strong>de</strong>senvolvida na Seção 4 <strong>de</strong>ste<br />
trabalho.<br />
O <strong>estudo</strong> <strong>de</strong> caso realizado foi numa interligação <strong>de</strong> duas subestações em Fortaleza, numa<br />
extensão <strong>de</strong> 2,9 km, on<strong>de</strong> foram consi<strong>de</strong>radas duas opções:<br />
1. Duas Linhas Convencionais <strong>de</strong> 69 kV, paralelas.<br />
2. Duas Linhas Compactas Protegidas <strong>de</strong> 69 kV.<br />
Nas Tabelas 5, 6 e 7 estão apresentados respectivamente o Custo <strong>de</strong> Investimento Inicial, o<br />
Custo Operacional e o Custo <strong>de</strong> Energia não distribuída das duas opções <strong>de</strong> linhas em<br />
análise.
49<br />
Tabela 5 - Custo do investimento inicial da Linha Convencional x Linha Compacta, para a tensão<br />
<strong>de</strong> 69 kV<br />
Descrição<br />
Linha Convencional Linha Compacta<br />
69 kV (R$)<br />
69 kV (R$)<br />
Materiais - Extensão <strong>de</strong> 2,9 Km 2 Linhas Paralelas 2 Linhas Paralelas<br />
Cabos e acessórios<br />
Condutores, CA 281,8 mm² 132.153,66 790.968,81<br />
Isoladores / espaçadores 204.451,35 301.806,87<br />
Cabo mensageiro 39.071,82<br />
Conexões e ferragens 133.826,13 410.848,32<br />
Postes 143.508,72 71.754,36<br />
Subtotais Materiais 613.939,83 1.614.450,18<br />
Construção 83.394,72<br />
239.408,82<br />
Custos Administrativos - 12,2% 96.895,68<br />
Subtotais 180.290,40 239.408,82<br />
Total 794.230,23 1.853.859,00<br />
Total (R$/km*nº linhas) 136.936,25 319.630,86<br />
Comparativo entre a Linha<br />
Convencional e a Compacta<br />
100% 233,42%<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4].<br />
Tabela 6 - Custo operacional da Linha Convencional x Linha Compacta, para a tensão <strong>de</strong> 69 kV<br />
Descrição<br />
Linha Convencional Linha Compacta<br />
Redução em usar a<br />
69 kV<br />
69 kV<br />
Linha Compacta<br />
(R$/km*nº linhas) (R$/km*nº linhas)<br />
Manutenção Preventiva 6.371,79 685,09 89,25%<br />
Manutenção Corretiva 2.075,40 626,02 69,84%<br />
Total 8.447,19 1.311,11 84,48%<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4]<br />
Tabela 7 - Custo <strong>de</strong> Energia não distribuída da Linha Convencional x Linha Compacta Protegida,<br />
para a tensão <strong>de</strong> 69 kV<br />
Descrição<br />
Linha Convencional<br />
69 kV<br />
(R$/km*nº linhas)<br />
Linha Compacta<br />
69 kV<br />
(R$/km*nº linhas)<br />
Redução em usar<br />
a Linha<br />
Compacta<br />
Energia não distribuída 34.264,46 6.416,46 81,27%<br />
Total 34.264,46 6.416,46 81,27%<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4].<br />
Para a análise foi consi<strong>de</strong>rando uma <strong>de</strong>preciação <strong>de</strong> 4 % aa, correspon<strong>de</strong>nte a um horizonte<br />
<strong>de</strong> <strong>estudo</strong> <strong>de</strong> 25 anos para o FVPL (valor presente líquido) e uma taxa <strong>de</strong> <strong>de</strong>sconto <strong>de</strong> 10 %<br />
aa. Logo: FVA (25 a.; 10% aa.) = 9,08.<br />
Na Tabela 8, temos a análise econômica da Linha Convencional em comparação com a<br />
Linha Compacta para uma tensão <strong>de</strong> 69 kV.
50<br />
Tabela 8 - Análise econômica da Linha Convencional <strong>de</strong> 69 kV x Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69<br />
kV<br />
Descrição<br />
Linha<br />
Linha Compacta<br />
Convencional<br />
Redução em usar a<br />
69 kV<br />
69 kV<br />
Linha Compacta<br />
(R$/km*nº linhas)<br />
(R$/km*nº linhas)<br />
Investimento Inicial (Ii) 136.936,25 319.630,86 -133,42%<br />
Custo Operacional (Co) 8.447,19 1.311,11 84,48%<br />
Energia não Distribuída (End) 34.264,46 6.416,46 81,27%<br />
FVA 9,08 9,08 0<br />
Total: Ii + FVA (Co + End) 524.758,03 389.797,23 25,72%<br />
Fonte: ProCABLE Energia e Telecomunicações Ltda, 2006 [4].<br />
Com a análise anterior, verificou-se que o investimento inicial da Linha Compacta<br />
Protegida <strong>de</strong> 69 kV é mais que duas vezes o <strong>de</strong> uma Linha Convencional <strong>de</strong> 69 kV, porém,<br />
a Linha Compacta apresenta custos operacionais bem inferiores, o que acarreta numa<br />
redução do seu custo total. Esta relação chega aproximadamente a 25% comparado com a<br />
Linha Convencional, justificando plenamente a sua aplicação.<br />
5.4 ANÁLISE FINAL DO ESTUDO DA REDE COMPACTA PROTEGIDA DE 69 KV<br />
A Linha Compacta <strong>de</strong> 69 kV vem se apresentando como mais uma opção <strong>de</strong> construção<br />
junto com as já tradicionais linhas <strong>de</strong> subtransmissão aéreas <strong>de</strong> condutores nus e, as linhas<br />
subterrâneas, estas últimas, <strong>de</strong> custos bastante elevados.<br />
Tanto quanto as Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Compacta Protegida <strong>de</strong> média tensão as Linhas<br />
Aéreas Compactas <strong>de</strong> 69 kV apresentam várias vantagens, tais como: maior confiabilida<strong>de</strong><br />
no fornecimento <strong>de</strong> energia elétrica, menor faixa <strong>de</strong> servidão, redução nas podas <strong>de</strong><br />
árvores, custos operacionais bem inferiores aos das Linhas Convencionais on<strong>de</strong> em poucos<br />
anos <strong>de</strong> implantação, esses custos operacionais menores compensam o investimento inicial<br />
maior, <strong>de</strong>ntre outras.<br />
6 ESTUDO DE CASO DE UM PROJETO BÁSICO DE<br />
RECONDUTORAMENTO DE UMA REDE CONVENCIONAL PARA UMA<br />
REDE COMPACTA PROTEGIDA DE 11,4 KV.<br />
6.1 OBJETIVO<br />
A fim <strong>de</strong> ilustrar a metodologia <strong>de</strong> dimensionamento <strong>de</strong> uma Re<strong>de</strong> Compacta Protegida,<br />
será <strong>de</strong>senvolvido o <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento <strong>de</strong> 1 km <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Distribuição Aérea<br />
Convencional, 11,4 kV para Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Distribuição Aérea Compacta Protegida, 11,4 kV em<br />
meio urbano. A re<strong>de</strong> que será substituída está localizada no município <strong>de</strong> Vitória, Espírito
51<br />
Santo, no Bairro da Mata da Praia como mostrado na Figura 34. Cabe ressaltar que o<br />
objetivo do <strong>de</strong>senvolvimento <strong>de</strong>ste exemplo <strong>de</strong> <strong>projeto</strong> é puramente ilustrar os<br />
procedimentos e não <strong>de</strong> realizar qualquer tipo <strong>de</strong> comparação entre os resultados obtidos<br />
com o uso da Re<strong>de</strong> Convencional e da Re<strong>de</strong> Compacta.<br />
Av. Adalberto Simão Na<strong>de</strong>r<br />
Bairro: Mata da Praia,<br />
Vitória, ES<br />
Av. Dante Michelini<br />
Figura 34 – Mapa do local (a re<strong>de</strong> a ser substituída está marcada em ver<strong>de</strong>) on<strong>de</strong> será realizado o<br />
<strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento da Re<strong>de</strong> Convencional para Re<strong>de</strong> Protegida<br />
6.2 JUSTIFICATIVA<br />
A necessida<strong>de</strong> da substituição da Re<strong>de</strong> Nua para a Re<strong>de</strong> Compacta surgiu <strong>de</strong>vido os<br />
seguintes fatores:<br />
1. O local do <strong>projeto</strong> tem ruas <strong>de</strong>nsamente arborizadas (Figura 35), <strong>de</strong>sta forma, sofre<br />
restrições quanto à poda por parte da prefeitura, <strong>de</strong> órgãos governamentais e, ainda,<br />
<strong>de</strong> clientes que não querem per<strong>de</strong>r a sombra que as árvores proporcionam e causar<br />
alteração na estética das ruas do bairro.
52<br />
Figura 35 - Foto <strong>de</strong> uma das ruas do <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> Convencional para Re<strong>de</strong><br />
Protegida<br />
2. Além disso, as árvores <strong>de</strong>sse local são <strong>de</strong> espécies que necessitam <strong>de</strong> cortes<br />
drásticos (Figura 36) para obter maior intervalo entre podas. Porém, <strong>de</strong>ssa forma<br />
ina<strong>de</strong>quada, po<strong>de</strong> comprometer o vigor, a sanida<strong>de</strong> e a estética das árvores. Os<br />
órgãos ambientais, para inibir esse tipo <strong>de</strong> poda, realizam constantes fiscalizações<br />
e, para isso, exigem da concessionária <strong>de</strong> energia – Escelsa – <strong>de</strong>dicação especial<br />
nas podas periódicas <strong>de</strong>correndo da necessida<strong>de</strong> <strong>de</strong> aumentar a freqüência <strong>de</strong><br />
execução.<br />
3. Outro motivo da substituição para a Re<strong>de</strong> Compacta é reduzir os riscos <strong>de</strong> um<br />
<strong>de</strong>sligamento aci<strong>de</strong>ntal <strong>de</strong>vido a algum contato da re<strong>de</strong> com a vegetação, portanto,<br />
aumentar a confiabilida<strong>de</strong> no fornecimento <strong>de</strong> energia elétrica. Na Figura 37 tem-se<br />
uma foto <strong>de</strong> um local <strong>de</strong> flying tap da re<strong>de</strong> a ser recondutorada, on<strong>de</strong> é mostrada<br />
uma área <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong> <strong>de</strong>sligamento <strong>de</strong>vido à vegetação.
53<br />
Figura 36 - Foto <strong>de</strong> uma das ruas que será realizado o <strong>projeto</strong> <strong>de</strong> recondutoramento, on<strong>de</strong> mostra<br />
uma árvore podada ina<strong>de</strong>quadamente, comprometendo a estética da mesma<br />
Figura 37 - Foto <strong>de</strong> um flying tap da re<strong>de</strong> a ser recondutorada. Observa-se uma área <strong>de</strong> alto risco <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>sligamento <strong>de</strong>vido à vegetação <strong>de</strong>nsa
54<br />
6.3 CONDIÇÕES GERAIS<br />
A re<strong>de</strong> a ser projetada é a do bloco da chave faca 2283 (CF 2283), normalmente fechada<br />
(NF), alimentador BFE01 (Subestação Bento Ferreira); até a chave faca 2894 (CF 2894),<br />
normalmente aberta (NA). As chaves seccionadoras estão representadas na Figura 38.<br />
Além <strong>de</strong> recondutoramento <strong>de</strong> todo bloco para cabo coberto, será proposto o aumento da<br />
bitola do condutor, entre as chaves 2283 e 2894, para possibilitar manobras através da<br />
chave seccionadora 2894, NA, propiciando assim remanejamento <strong>de</strong> carga com o<br />
alimentador CAR01 (Subestação Carapina).<br />
Figura 38 - Croqui do local do <strong>projeto</strong> on<strong>de</strong> mostra a localização das chaves, transformadores,<br />
banco <strong>de</strong> capacitores e as estruturas da Re<strong>de</strong> Convencional existentes
55<br />
6.4 PADRÕES UTILIZADOS<br />
Neste <strong>projeto</strong>, foram adotados os Padrões <strong>de</strong> Construção <strong>de</strong> Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Distribuição da<br />
concessionária <strong>de</strong> energia Escelsa:<br />
• INS-PRO-11, 2005: Projetos para Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aéreas Urbanas [15];<br />
• PT.RD.06.002, 2003: Estruturas para Re<strong>de</strong>s Compactas Protegidas[16];<br />
• INS-CON-14, 1997: Estruturas para Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aéreas Primárias<br />
Compactas Protegidas [17].<br />
6.5 LEVANTAMENTO DE DADOS<br />
Para realização do <strong>projeto</strong>, foram feitas inspeções no local para verificar toda a Re<strong>de</strong><br />
Convencional existente. Após esse levantamento, todos os postes foram nomeados, <strong>de</strong> P1<br />
(poste on<strong>de</strong> está instalada a CF 2894) a P36, para maior entendimento do <strong>projeto</strong>. Temos<br />
no ANEXO B as fotos das estruturas da re<strong>de</strong> atual com suas respectivas nomeações.<br />
Dados complementares da re<strong>de</strong>, como: distância entre vãos, potência dos transformadores,<br />
alimentador; foram levantados na Escelsa.<br />
6.6 DESCRIÇÃO DO PROJETO<br />
A Figura 39 mostra o bloco a ser recondutorado. Toda a re<strong>de</strong> está representada na figura,<br />
<strong>de</strong> acordo com a situação atual:<br />
• Os equipamentos instalados (transformadores, pontos <strong>de</strong> entrega, bancos <strong>de</strong><br />
capacitores, chaves fusível e chaves faca) estão sendo representados através da<br />
codificação <strong>de</strong> cores dos postes;<br />
• As distâncias entre os vãos estão em metros;<br />
• As i<strong>de</strong>ntificações dos postes são feitas <strong>de</strong> P1 a P36. No poste P1 está localizado a<br />
chave seccionadora CF 2894 (NA), enquanto no poste P33, está a chave<br />
seccionadora CF 2283 (NF).
Figura 39 - Bloco a ser recondutorado, com todas posteações e equipamentos existentes<br />
representados<br />
56
57<br />
6.6.1 Estruturas<br />
Após análise da re<strong>de</strong> existente, foi <strong>de</strong>finida, conforme critério <strong>de</strong> <strong>projeto</strong> (Tabela 9), as<br />
estruturas da Re<strong>de</strong> Compacta a serem instaladas.<br />
Têm-se na Figura 40, todas as estruturas da Re<strong>de</strong> Convencional que serão <strong>de</strong>sativadas e as<br />
que serão instaladas para a Re<strong>de</strong> Compacta e o <strong>de</strong>talhamento <strong>de</strong>ssa substituição, poste a<br />
poste, está na Tabela 10. A quantia total <strong>de</strong> estruturas a <strong>de</strong>sinstalar e a instalar está na<br />
Tabela 11.<br />
Todos os novos mo<strong>de</strong>los <strong>de</strong> estruturas da Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida a serem<br />
instalados estão no ANEXO C.<br />
Tabela 9 - Critério <strong>de</strong> <strong>projeto</strong> para estruturas<br />
Estrutura Critério<br />
CE1 Re<strong>de</strong> tangente com ângulo até 6°<br />
CE2 Re<strong>de</strong> tangente com ângulo entre 6° e 60°.<br />
CE3<br />
Final <strong>de</strong> re<strong>de</strong><br />
CE4 Re<strong>de</strong> tangente com ângulo entre 60° e 90°<br />
CE-CF Estrutura para comportar Chave Fusível<br />
CE-CS Estrutura para comportar Chave Faca<br />
OBS. Transformadores, capacitores e pontos <strong>de</strong> entrega <strong>de</strong>verão ser<br />
instalados nos postes com estruturas CE2, CE3 ou CE4 para permitir<br />
a instalação <strong>de</strong> chave fusível.<br />
Fonte: PT.RD.06.002, 2003 [16].<br />
As chaves faca e fusível, como também, os pára-raios permaneceram instalados nos<br />
mesmos pontos <strong>de</strong> antes do recondutoramento.<br />
As chaves faca <strong>de</strong>vem ser instaladas nas estruturas <strong>de</strong> transição da Re<strong>de</strong> Nua para Re<strong>de</strong><br />
Compacta e vise verse, enquanto que as chaves fusível <strong>de</strong>vem estar nas estruturas com<br />
transformadores, banco <strong>de</strong> capacitores, ponto <strong>de</strong> entrega e no início <strong>de</strong> ramais.<br />
Os pára-raios <strong>de</strong>vem ser instalados em todos os transformadores, estruturas com banco <strong>de</strong><br />
capacitores, chaves fusível, transições <strong>de</strong> re<strong>de</strong> (instalar do lado da re<strong>de</strong> nua), chaves<br />
seccionadoras (chave faca) que operem normalmente fechadas (instalar no lado da re<strong>de</strong><br />
<strong>protegida</strong>), chaves seccionadoras (chave faca) que operem normalmente abertas (instalar<br />
dois jogos <strong>de</strong> pára-raios, um em cada lado).
Figura 40 - Estruturas a <strong>de</strong>sinstalar na Re<strong>de</strong> Convencional e a instalar na Re<strong>de</strong> Compacta<br />
Protegida<br />
58
59<br />
Tabela 10 - Detalhe das estruturas a serem instaladas (Re<strong>de</strong> Compacta) e <strong>de</strong>sinstaladas (Re<strong>de</strong> Nua)<br />
em cada poste do bloco<br />
Poste<br />
Estrutura<br />
Desinstalar Instalar<br />
Equipamento<br />
P1<br />
Chave Faca<br />
P2 CE-M3 CE1<br />
P3 M3+M3 CE4<br />
P4 N3 CE3<br />
P5 M1 CE2 Transformador<br />
P6 M3 CE3<br />
P7 M1 CE1<br />
P8 M2 CE2 Transformador<br />
P9 M2 CE3<br />
P10 M3 CE-CF Chave Faca<br />
P11 M3 CE3 Transformador<br />
P12 M1 CE1<br />
P13 M1 CE1<br />
P14 M3 CE3<br />
P15 M1 CE1<br />
P16 M3 CE3 Transformador<br />
P17 M1 CE1<br />
P18 M2 CE2 Transformador<br />
P19 M2 CE3 Transformador<br />
P20 M2 CE-CF Chave Faca<br />
P21 M3 CE3 Transformador<br />
P22 M1 CE1<br />
P23 M2 CE2 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P24 M3 CE-CF Chave Faca<br />
P25 M1 CE2 Transformador<br />
P26 M1 CE2 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P27 M2 CE3 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P28 M3 CE-CF Chave Faca<br />
P29 M1 CE1<br />
P30 M1 CE2 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P31 M4 CE2 Banco <strong>de</strong> Capacitores<br />
P32 M4 CE4<br />
P33 N3 CE-CS Chave Fusível<br />
P34 N2 CE3 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P35 N3 CE2 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
P36 M1 CE2 Ponte <strong>de</strong> Entrega<br />
Tabela 11 - Total <strong>de</strong> estruturas a <strong>de</strong>sinstalar (Re<strong>de</strong> Nua) e a instalar (Re<strong>de</strong> Compacta)<br />
Desinstalar<br />
Instalar<br />
Estrutura Total Estrutura Total<br />
M1 12 CE1 8<br />
M2 7 CE2 10<br />
M3 10 CE3 10<br />
M4 2 CE4 2<br />
N3 3 CE-CF 4<br />
N2 1 CE-CS 1<br />
CE-M3 1
60<br />
6.6.2 Cabos<br />
A Escelsa utiliza como padrão <strong>de</strong> cabo coberto, duas seções <strong>de</strong> cabo, 185 mm² e 50 mm²<br />
[16]. Para possibilitar manobras na chave 2894 (NA) foi <strong>de</strong>finido que os cabos a serem<br />
intalados no ramo principal do bloco, entre as chaves 2283 e 2894, terá 185 mm² e o<br />
restante 50 mm² (Figura 41).<br />
O <strong>de</strong>talhe dos cabos protegidos a serem instalados e <strong>de</strong>sinstalados está exibido na Tabela<br />
12; e na Tabela 13, a quantia total <strong>de</strong> cabos a <strong>de</strong>sinstalar e a instalar.<br />
Tabela 12 - Detalhe dos cabos a serem instalados (Re<strong>de</strong> Compacta) e <strong>de</strong>sinstaladas (Re<strong>de</strong> Nua) em<br />
todos os vãos<br />
Vão<br />
Cabos<br />
Distância<br />
(m)<br />
Desinstalar 16 Instalar<br />
(AWG) (mm²)<br />
P1-P2 28,9 1/0 185<br />
P2-P3 35 1/0 185<br />
P3-P5 37,8 1/0 185<br />
P5-P6 31,7 1/0 185<br />
P4-P7 15,6 1/0 185<br />
P7-P8 40,9 1/0 185<br />
P8-P12 36,2 1/0 185<br />
P9-P10 33,8 1/0 50<br />
P11-P10 39,2 2 50<br />
P12-P13 33,1 1/0 185<br />
P13-P17 31,7 1/0 185<br />
P14-P15 52,77 1/0 50<br />
P16-P15 38,05 2 50<br />
P17-P18 33,15 1/0 185<br />
P18-P36 34,7 1/0 185<br />
P21-P22 22,4 2 50<br />
P22-P23 26,5 2 50<br />
P23-P20 39,7 2 50<br />
P20-P24 42,4 1/0 50<br />
P24-P25 28,2 2 50<br />
P25-P26 31 2 50<br />
P26-P27 36,2 2 50<br />
P19-P28 20,2 2 50<br />
P28-P29 26,7 2 50<br />
P29-P35 40 2 50<br />
P35-P34 45,4 2 50<br />
P36-P30 33,6 1/0 185<br />
P30-P31 36,5 1/0 185<br />
P31-P32 35,9 1/0 185<br />
P32-P33 20,4 1/0 185<br />
16 Os cabos tipo 2 AWG têm 33,63 mm², enquanto que os <strong>de</strong> 1/0 AWG têm 53,50mm²
Figura 41 - Cabos a instalar no recondutoramento para a Re<strong>de</strong> Compacta Protegida<br />
61
62<br />
Tabela 13 - Total <strong>de</strong> cabos nus a <strong>de</strong>sinstalar (Re<strong>de</strong> Nua) e cobertos a instalar (Re<strong>de</strong> Compacta)<br />
Desinstalar<br />
Instalar<br />
Cabo 14<br />
(AWG)<br />
Total<br />
(m)<br />
Cabo<br />
(mm²)<br />
Total<br />
(m)<br />
1/0 614,12 185 485,15<br />
2 393,55 50 522,52<br />
O cabo mensageiro utilizado será <strong>de</strong> aço zincado com 9,5 mm <strong>de</strong> diâmetro, carga <strong>de</strong><br />
ruptura <strong>de</strong> 3.160 daN. Será necessário aproximadamente 1 km <strong>de</strong> cabo <strong>de</strong> acordo com a<br />
Tabela 14.<br />
Não será permitida a emenda do cabo mensageiro no meio do vão.<br />
Tabela 14 - Total <strong>de</strong> cabos mensageiros a instalar (Re<strong>de</strong> Compacta)<br />
Cabo Mensageiro a Instalar<br />
Cabo Total<br />
(mm)<br />
(m)<br />
9,5 1007,67<br />
6.6.3 Postes<br />
Para dimensionar os postes do <strong>projeto</strong> foi mapeada, além da Re<strong>de</strong> Compacta, toda a Re<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> Baixa Tensão existente, conforme mostra a Figura 42. Com os esforços exercidos pelas<br />
duas re<strong>de</strong>s, BT e Compacta <strong>de</strong> 11,4 kV, foi <strong>de</strong>terminada qual a resistência mínima <strong>de</strong> cada<br />
poste.<br />
O critério <strong>de</strong> <strong>projeto</strong> utilizado para dimensionar os postes foi conforme o padrão [15]. A<br />
metodologia aplicada para calcular a resultante <strong>de</strong> esforços sobre os postes está<br />
representada na Figura 43, que mostra, como exemplo, todas as forças exercidas no poste<br />
P3.
63<br />
Figura 42 - Re<strong>de</strong> Protegida <strong>de</strong> 11,4 kV e Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Baixa Tensão<br />
Figura 43 - Esforços dos cabos da BT e MT; e resultante no poste P3
64<br />
A resultante dos esforços que atuam num poste é <strong>de</strong>terminada pela soma das trações<br />
exercidas por cada tipo <strong>de</strong> cabo instalado, BT e <strong>de</strong> MT (Re<strong>de</strong> Compacta), sendo que tal<br />
resultante <strong>de</strong>terminará a resistência mínima para o mesmo. Para todos os postes do bloco<br />
foi adotada a mesma metodologia exemplificada na Figura 45. A resultante dos esforços<br />
em cada poste do bloco está exibida na Tabela 15.<br />
A Tabela 16 apresenta a tração que os cabos analisados exercem a 20 cm do topo do poste.<br />
Poste<br />
Tabela 15 - Esforços resultantes em cada poste do bloco<br />
Tipo<br />
Esforço<br />
Altura(m)/ Equipamento<br />
(daN)<br />
resistência(daN)<br />
Poste a<br />
Instalar<br />
P1 11/300 Chave Faca 0<br />
P2 11/300 0<br />
P3 11/1000 1238 11/1500<br />
P4 11/1000 995<br />
P5 11/300 Transformador 0<br />
P6 11/1000 645<br />
P7 11/300 17<br />
P8 11/300 Transformador 0<br />
P9 11/600 350<br />
P10 11/300 Chave Fusível 0<br />
P11 11/600 Transformador 350<br />
P12 11/300 0<br />
P13 11/300 0<br />
P14 11/600 350<br />
P15 11/300 0<br />
P16 11/600 Transformador 350<br />
P17 11/300 0<br />
P18 11/300 Transformador 0<br />
P19 11/600 Transformador 350<br />
P20 11/300 Chave Fusível 0<br />
P21 11/1000 Transformador 745<br />
P22 11/300 0<br />
P23 11/300 Ponte <strong>de</strong> Entrega 0<br />
P24 11/300 Chave Fusível 0<br />
P25 11/300 Transformador 0<br />
P26 11/300 Ponte <strong>de</strong> Entrega 0<br />
P27 11/600 Ponte <strong>de</strong> Entrega 350<br />
P28 11/300 Chave Fusível 0<br />
P29 11/300 0<br />
P30 11/300 Ponte <strong>de</strong> Entrega 0<br />
P31 11/300 Banco <strong>de</strong> Capacitores 0<br />
P32 11/1000 740<br />
P33 11/600 Chave Faca 350<br />
P34 11/1000 Ponte <strong>de</strong> Entrega 745<br />
P35 11/300 Ponte <strong>de</strong> Entrega 0<br />
P36 11/300 Ponte <strong>de</strong> Entrega 0
65<br />
Tabela 16 - Esforços causados por cada tipo <strong>de</strong> cabo do Circuito Primários e Secundário<br />
Circuito<br />
Primário<br />
Secundário<br />
Poste 11m - Esforços a 20cm do topo<br />
Vãos <strong>de</strong> até 80m<br />
Cabo<br />
Esforços<br />
(daN)<br />
P50 350<br />
P185 645<br />
70mm² 412<br />
3#1/0 395<br />
Fonte: INS-PRP-11 [15]<br />
Conforme mostrado na Tabela 17, só será necessária a substituição do poste P3, <strong>de</strong> 1000<br />
daN para 1500 daN , já que a sua resultante foi <strong>de</strong> 1238 daN.<br />
A altura do poste é <strong>de</strong>finida pelo número <strong>de</strong> circuitos <strong>de</strong> Média Tensão conforme a norma<br />
[17]. Como a re<strong>de</strong> projetada possui apenas um circuito <strong>de</strong> média todos os postes<br />
permaneceram com 11 metros <strong>de</strong> altura.<br />
6.6.4 Espaçadores<br />
A instalação <strong>de</strong> espaçadores <strong>de</strong>ve ser feita conforme as notas abaixo [15]:<br />
• Nas estruturas CE1 os primeiros espaçadores do vão <strong>de</strong>vem ser instalados <strong>de</strong> 7 a 9<br />
m, à direita e à esquerda da estrutura;<br />
• Em estruturas <strong>de</strong> ancoragem com equipamentos e estruturas tipo CE2, os<br />
espaçadores <strong>de</strong>vem ser instalados a aproximadamente 13 m à direita e à esquerda<br />
da estrutura;<br />
• Ao longo do vão, além dos espaçadores previstos nas estruturas, instalar outros com<br />
intervalos <strong>de</strong> 7 a 9 metros.<br />
6.6.5 Demanda máxima<br />
A Tabela 17 exibe a <strong>de</strong>manda máxima dos transformadores, pontos <strong>de</strong> entrega e do banco<br />
<strong>de</strong> capacitores existentes no bloco.<br />
O critério adotado para <strong>de</strong>terminar a <strong>de</strong>manda máxima da re<strong>de</strong> foi consi<strong>de</strong>rado a potência<br />
nominal dos transformadores, a soma das potências nominais dos transformadores<br />
instalados nos pontos <strong>de</strong> entrega e a potência nominal do banco <strong>de</strong> capacitores.<br />
Assumindo que todas as cargas têm perfil resi<strong>de</strong>ncial, foi adotado um fator <strong>de</strong> potência <strong>de</strong><br />
0,93, conforme dado da Escelsa.<br />
Na Figura 44, tem-se uma foto do poste P23, on<strong>de</strong> é mostrado um ponto <strong>de</strong> entrega.
66<br />
Poste<br />
Equipamentos<br />
Tabela 17 - Demanda máxima <strong>de</strong> carga<br />
Potência<br />
(kVA)<br />
Demanda máxima<br />
fp<br />
Pot. Ativa<br />
(KW)<br />
Pot. Reativa<br />
(KVAR)<br />
Pot. Complexa<br />
(KVA)<br />
P1 Chave Faca<br />
P2<br />
P3<br />
P4<br />
P5 Transformador 45 0,93 41,85 16,54 41,85+16,54i<br />
P6<br />
P7<br />
P8 Transformador 75 0,93 69,75 27,56 69,75+27,56i<br />
P9<br />
P10 Chave Fusível<br />
P11 Transformador 75 0,93 69,75 27,56 69,75+27,56i<br />
P12<br />
P13<br />
P14<br />
P15<br />
P16 Transformador 45 0,93 41,85 16,54 41,85+16,54i<br />
P17<br />
P18 Transformador 75 0,93 69,75 27,56 69,75+27,56i<br />
P19 Transformador 150 0,93 139,5 55,13 139,5+55,13i<br />
P20 Chave Fusível<br />
P21 Transformador 112,50 0,93 104,625 41,35 104,625+41,35i<br />
P22<br />
P23 Ponto <strong>de</strong> Entrega 112,50 0,93 104,625 41,35 104,625+41,35i<br />
P24 Chave Fusível<br />
P25 Transformador 75 0,93 69,75 27,56 69,75+27,56i<br />
P26 Ponto <strong>de</strong> Entrega 225 0,93 209,25 82,7 209,25+82,7i<br />
P27 Ponto <strong>de</strong> Entrega 187,50 0,93 174,375 68,91 174,375+68,91i<br />
P28 Chave Fusível<br />
P29<br />
P30 Ponto <strong>de</strong> Entrega 300 0,93 279 110,26 279+110,26i<br />
P31 Banco <strong>de</strong> Capacitores 600 0,00 0 -600 -600i<br />
P32<br />
P33 Chave Faca<br />
P34 Ponto <strong>de</strong> Entrega 300 0,93 279 110,26 279+110,26i<br />
P35 Ponto <strong>de</strong> Entrega 300 0,93 279 110,26 279+110,26i<br />
P36 Ponto <strong>de</strong> Entrega 150 0,93 139,5 55,13 139,5+55,13i
67<br />
Figura 44 - Foto do ponto <strong>de</strong> entrega no poste P23<br />
6.6.6 Queda <strong>de</strong> tensão<br />
Na Figura 45 esta mostrada a queda <strong>de</strong> tensão percentual nos pontos com carga instalada,<br />
em relação ao poste P33. Admitiu-se tensão <strong>de</strong> 11,4 KV em P33 durante os cálculos.<br />
O cálculo da queda <strong>de</strong> tensão, em relação ao poste P33, nos pontos com carga, foi<br />
<strong>de</strong>terminado através do fator <strong>de</strong> queda <strong>de</strong> tensão, o comprimento do cabo entre os pontos<br />
do circuito e a potência instalada. A potência instalada consi<strong>de</strong>rada foi obtida da Tabela 17<br />
já citada anteriormente.
Figura 45 - Queda <strong>de</strong> tensão em percentual nos pontos com carga<br />
68
69<br />
O fator <strong>de</strong> queda <strong>de</strong> tensão foi <strong>de</strong>terminado conforme o padrão [14], apresentado na Tabela<br />
18. Foi consi<strong>de</strong>rado o fator <strong>de</strong> potência <strong>de</strong> carga instalada <strong>de</strong> 0,93; e aplicado um fator <strong>de</strong><br />
queda <strong>de</strong> tensão calculado em função dos valores existentes para fp igual a 1 e 0,8,<br />
utilizando o método linear.<br />
Tabela 18 - Percentual <strong>de</strong> queda <strong>de</strong> tensão para cabos protegidos numa Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> 11,4 kV<br />
Coeficiente <strong>de</strong> queda <strong>de</strong> 11,4kV<br />
Seção [%/(MVA x km)]<br />
(mm²)<br />
fp=0,93<br />
fp=1 fp=0,8<br />
(aplicado)<br />
50 0,41 0,6 0,5335<br />
185 0,16 0,24 0,212<br />
O comprimento do cabo entre os pontos do circuito, postes e locais <strong>de</strong> flying tap, estão<br />
mostradas na Tabela 19.<br />
Tabela 19 - Comprimento do cabo entre pontos do circuito<br />
Circuito<br />
Distância<br />
Distância<br />
Distância<br />
Circuito<br />
Circuito<br />
(m)<br />
(m)<br />
(m)<br />
P1-P2 28,9 P21-P22 22,4 P5-FT1 5,80<br />
P2-P3 35 P22-P23 26,5 FT1-P7 7,40<br />
P3-P5 37,8 P23-P20 39,7 P8-FT2 15,40<br />
P5-P6 31,7 P24-P20 42,4 P10-FT2 20,00<br />
P4-P7 15,6 P25-P24 28,2 FT2-P12 22,10<br />
P7-P8 40,9 P26-P25 31 P13-FT3 18,60<br />
P8-P12 36,2 P27-P26 36,2 P15-FT3 22,20<br />
P9-P10 33,8 P28-P19 20,2 FT3-P17 13,70<br />
P11-P10 39,2 P29-P28 26,7 P18-FT4 21,90<br />
P12-P13 33,1 P35-P29 40 P20-FT4 22,00<br />
P13-P17 31,7 P34-P35 45,4 FT5-FT4 12,60<br />
P14-P15 52,77 P36-P30 33,6 FT4-P36 12,60<br />
P16-P15 38,05 P30-P31 36,5 P24-FT5 9,50<br />
P17-P18 33,15 P31-P32 35,9 P28-FT5 4,60<br />
P18-P36 34,7 P32-P33 20,4 P19-FT5 14,00<br />
Com estes dados foi calculada a queda <strong>de</strong> tensão em todos os vãos, a queda <strong>de</strong> tensão<br />
acumulada e a corrente por fase, conforme mostra a Tabela 20.
70<br />
Carga-Fonte<br />
Tabela 20 - Queda <strong>de</strong> tensão e corrente no cabo protegido<br />
Tronco – 185 mm²<br />
Demanda Máxima<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão no<br />
Acumulada<br />
Acumulada na Carga<br />
Trecho<br />
(kVA)<br />
(%)<br />
Corrente na Carga<br />
(A)<br />
P1-P2 0 0,00000% 0,05687% 0,00<br />
P2-P3 0 0,00000% 0,05687% 0,00<br />
P3-P5 0 0,00000% 0,05687% 0,00<br />
P5-FT1 41,85+16,54i 0,00005% 0,05687% 2,28<br />
FT1-P7 41,85+16,54i 0,00006% 0,05682% 2,28<br />
P7-P8 41,85+16,54i 0,00036% 0,05675% 2,28<br />
P8-FT2 116,85+16,54i 0,00035% 0,05640% 5,98<br />
FT2-P12 186,6+44,1i 0,00083% 0,05604% 9,71<br />
P12-P13 186,6+44,1i 0,00124% 0,05521% 9,71<br />
P13-FT3 186,6+44,1i 0,00070% 0,05398% 9,71<br />
FT3-P17 228,45+60,64i 0,00063% 0,05328% 11,97<br />
P17-P18 228,45+60,64i 0,00153% 0,05265% 11,97<br />
P18-FT4 303,45+60,64i 0,00132% 0,05112% 15,67<br />
FT4-P36 1454,325+515,46i 0,00379% 0,04980% 78,14<br />
P36-P30 1604,325+515,46i 0,01104% 0,04601% 85,34<br />
P30-P31 1904,325+515,46i 0,01404% 0,03497% 99,91<br />
P31-P32 1904,325-84,54i 0,01334% 0,02093% 96,54<br />
P32-P33 1904,325-84,54i 0,00758% 0,00758% 96,54<br />
Fly Tap 2 - Ramal 50mm²<br />
Carga-Fonte<br />
Demanda Máxima<br />
Acumulada<br />
(kVA)<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão no<br />
Trecho<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão<br />
Acumulada na Carga<br />
(%)<br />
Corrente na Carga<br />
(A)<br />
P11-P10 69,75+27,56i 0,00172% 0,05864% 3,80<br />
P10-FT2 69,75+27,56i 0,00088% 0,05692% 3,80<br />
Fly Tap 3 - Ramal 50mm²<br />
Carga-Fonte<br />
Demanda Máxima<br />
Acumulada<br />
(kVA)<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão no<br />
Trecho<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão<br />
Acumulada na Carga<br />
(%)<br />
Corrente na Carga<br />
(A)<br />
P16-P15[ 41,85+16,54i 0,00100% 0,05487% 2,28<br />
P15-FT3 41,85+16,54i 0,00058% 0,0539% 2,28<br />
Fly Tap 4 - Ramal 50mm²<br />
Carga-Fonte<br />
Demanda Máxima<br />
Acumulada<br />
(kVA)<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão no<br />
Trecho<br />
Queda <strong>de</strong> Tensão<br />
Acumulada na Carga<br />
(%)<br />
Corrente na Carga<br />
(A)<br />
P21-P22 104,625+41,35i 0,00147% 0,06114% 5,70<br />
P22-P23 104,625+41,35i 0,00174% 0,05967% 5,70<br />
P23-P20 209,25+82,7i 0,00523% 0,05792% 11,40<br />
P20-FT4 209,25+82,7i 0,00290% 0,05270% 11,40<br />
P27-P26 174,375+68,91i 0,00397% 0,08113% 9,50<br />
P26-P25 383,625+151,61i 0,00748% 0,07715% 20,89<br />
P25-P24 453,375+179,17i 0,00804% 0,06967% 24,69<br />
P24-FT5 453,375+179,17i 0,00271% 0,06163% 24,69<br />
P34-P35 279+110,26i 0,00797% 0,09192% 15,19<br />
P35-P29 558+220,52i 0,01404% 0,08395% 30,39<br />
P29-P28 558+220,52i 0,00937% 0,06991% 30,39<br />
P28-FT5 558+220,52i 0,00161% 0,06054% 30,39<br />
P19-FT5 139,5+55,13i 0,00123% 0,06015% 7,60<br />
FT5-FT4 1150,875+454,82i 0,00912% 0,05892% 62,67
71<br />
Conforme a Tabela 20, a <strong>de</strong>manda calculada até o FT2 é a <strong>de</strong>manda acumulada até o P8<br />
mais a do ramal <strong>de</strong>sse flying tap, e assim conseqüentemente para o ramal FT3. Para<br />
calcular a <strong>de</strong>manda do FT5 foi calculada primeira a <strong>de</strong>manda do trecho <strong>de</strong> P21 até o FT4,<br />
<strong>de</strong>pois do trecho do P27 até FT5, do P34 até FT5 e do P19 até FT5 e finalmente do FT5<br />
para o FT4. Somando as duas <strong>de</strong>mandas vindas do ramal do flying tap 4 (P21-FT4 e FT5-<br />
FT4) mais a <strong>de</strong>manda vinda do poste P18 obteve-se a <strong>de</strong>manda no FT4. Somando-se as<br />
<strong>de</strong>mandas seguintes, até o P33, foi encontrada a <strong>de</strong>manda na chave CF 2283 <strong>de</strong> 1,906<br />
MVA. A potência máxima está no poste P30 com 1,972MVA.<br />
6.6.7 Remanejamento <strong>de</strong> carga<br />
Na Tabela 21 esta exibida a capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> corrente do cabo protegido para<br />
temperatura ambiente <strong>de</strong> 40°C. A partir <strong>de</strong>ssa capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> corrente do cabo<br />
<strong>de</strong> 185 mm² po<strong>de</strong> ser calculado a potência total <strong>de</strong> carga que po<strong>de</strong>rá ser remanejada através<br />
do bloco recondutorado.<br />
Supondo uma eventual falta no alimentador BFE01 po<strong>de</strong>rá ser remanejado através da<br />
chave 2894, NA, 7,4 MVA <strong>de</strong> carga <strong>de</strong>sse alimentador para o alimentador CAR01; a<br />
situação contrária também po<strong>de</strong> ser consi<strong>de</strong>rada.<br />
A carga <strong>de</strong> 7,4 MVA foi calculada a partir da equação abaixo:<br />
capacida<strong>de</strong> do cabo – <strong>de</strong>manda máxima no bloco = 9,379 – 1,972 = 7,4 MVA<br />
Tabela 21 - Capacida<strong>de</strong> <strong>de</strong> condução <strong>de</strong> corrente do cabo protegido<br />
Seção<br />
(mm²)<br />
Corrente Admissível<br />
40°C (A)<br />
Potência KVA,<br />
11,4 KV<br />
50 217 4285<br />
185 475 9379<br />
Fonte: INS-PRP-11 [15]<br />
6.6.8 Notas gerais<br />
1. O sistema <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong>ve ser com neutro contínuo multi e solidamente<br />
aterrado e interligado à malha <strong>de</strong> terra da subestação. Na Re<strong>de</strong> Compacta projetada<br />
o neutro da re<strong>de</strong> será o cabo mensageiro.<br />
2. Para que a seqüência <strong>de</strong> fases seja mantida, a instalação dos cabos nos espaçadores<br />
e separadores verticais ao longo da re<strong>de</strong> <strong>de</strong>ve obe<strong>de</strong>cer a convenção mostrada no<br />
ANEXO D.
72<br />
7 CONCLUSÃO<br />
Po<strong>de</strong>-se concluir com este trabalho que a Re<strong>de</strong> Aérea Compacta é uma solução eficaz para<br />
a distribuição <strong>de</strong> energia elétrica em aplicações como: áreas arborizadas, regiões com<br />
estreita faixa <strong>de</strong> passagem e locais com ala ocorrência <strong>de</strong> objetos na re<strong>de</strong>; isso a custos<br />
economicamente compatíveis com a realida<strong>de</strong> nacional. Além disso, diminuindo muito o<br />
número <strong>de</strong> falhas <strong>de</strong>vido à redução <strong>de</strong> contatos aci<strong>de</strong>ntais e, conseqüentemente, reduzindo<br />
os indicadores DEC, FEC, DIC, FIC e DMIC daquele sistema, em comparação com a Re<strong>de</strong><br />
Convencional.<br />
A Re<strong>de</strong> Compacta propicia benefícios ecológicos, diminuição da poluição visual, melhoria<br />
da confiabilida<strong>de</strong> do fornecimento <strong>de</strong> energia, redução da faixa <strong>de</strong> passagem, redução <strong>de</strong><br />
custo <strong>de</strong> manutenção, além <strong>de</strong> melhorar o relacionamento com entida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> controle<br />
ambiental e órgãos governamentais. Em contrapartida, sob solicitações <strong>de</strong> multiestressamento,<br />
a geometria dos seus acessórios e a constituição <strong>de</strong> diferentes materiais<br />
isolantes presentes na re<strong>de</strong> po<strong>de</strong> causar trilhamento elétrico e erosão no material<br />
polimérico.<br />
Para reduzir os fenômenos <strong>de</strong> trilhamento e erosão, a geometria dos acessórios da re<strong>de</strong> não<br />
<strong>de</strong>ve propiciar o acúmulo <strong>de</strong> partículas que contaminam o material isolante e tampouco<br />
possuir materiais poliméricos <strong>de</strong> constantes dielétricas distintas. Dos polímeros utilizados<br />
para cobertura dos cabos da Re<strong>de</strong> Compacta, o que menos sofre o processo <strong>de</strong> oxidação é o<br />
silicone, os <strong>de</strong>mais por serem compostos orgânicos necessitam <strong>de</strong> aditivos para reduzirem<br />
esse processo e aumentar sua visa útil.<br />
O investimento inicial (<strong>projeto</strong>, construção) da Re<strong>de</strong> Compacta Protegida é maior do que o<br />
da Re<strong>de</strong> Convencional, mas quando se trata <strong>de</strong> uma análise <strong>de</strong> custo em longo prazo,<br />
observa-se que os custos operacionais (manutenção preventiva e corretiva), custo <strong>de</strong><br />
energia não distribuída que po<strong>de</strong>ria estar sendo consumida e custos <strong>de</strong>vido às reclamações<br />
dos clientes (po<strong>de</strong>ndo causa multas para as concessionárias) são bem inferiores aos da<br />
Re<strong>de</strong> Convencional.<br />
Devido as tantas vantagens da Re<strong>de</strong> Aérea Compacta Protegida para média tensão, foi<br />
<strong>de</strong>senvolvida a Linha Compacta Protegida <strong>de</strong> 69 kV, que apesar <strong>de</strong> ainda não ter sido<br />
aplicada no Brasil, está obtendo bons resultados <strong>de</strong> aplicação em outros países, por<br />
exemplo, nos EUA.
73<br />
Ao final do trabalho foi realizado o <strong>projeto</strong> básico <strong>de</strong> substituição <strong>de</strong> uma Re<strong>de</strong><br />
Convencional Aérea <strong>de</strong> 11,4 kV para a Re<strong>de</strong> Compacta Protegida <strong>de</strong> 11,4 kV. Esta re<strong>de</strong><br />
está localizada no Bairro Mata da Praia, município <strong>de</strong> Vitória, E.S. e pertence ao<br />
alimentador BFE01, do bloco da chave seccionadora CF 2283 (NF) até a chave CF 2894<br />
(NA). Os principais resultados obtidos no <strong>projeto</strong> foram:<br />
1. No tronco do bloco serão utilizados 486 m <strong>de</strong> cabo coberto com 185 mm 2 e nos<br />
ramais, 523 m <strong>de</strong> cabo coberto com 50 mm 2 ;<br />
2. Será utilizado aproximadamente 1 km <strong>de</strong> cabo mensageiro <strong>de</strong> 9,5 mm <strong>de</strong> diâmetro;<br />
3. Será substituído apenas o poste P3 <strong>de</strong> 11 m/1000 daN para 11 m/1500 daN em todo<br />
o bloco para o recondutoramento;<br />
4. A queda <strong>de</strong> tensão máxima calculada no bloco foi <strong>de</strong> 0,09192% no poste P34;<br />
5. As chaves faca e fusível não serão substituídas e nem trocadas <strong>de</strong> posteação;<br />
6. Os transformadores e banco <strong>de</strong> capacitores também não sofreram alteração <strong>de</strong><br />
posteação;<br />
7. Serão utilizadas: 8 estruturas CE1, 11 estruturas CE2, 9 estruturas CE3, 2 estruturas<br />
CE4, 4 estruturas CE-CF e 1 estruturas CE-CS;<br />
8. A <strong>de</strong>manda máxima calculada no bloco foi no poste P30 com 1,972 MVA.
74<br />
ANEXO A<br />
A resolução da ANEEL, número 024 <strong>de</strong> 27 <strong>de</strong> Janeiro <strong>de</strong> 2000 estabelece as disposições<br />
relativas à continuida<strong>de</strong> da distribuição <strong>de</strong> energia elétrica para as unida<strong>de</strong>s consumidoras,<br />
<strong>de</strong>stacando-se nesse ponto as <strong>de</strong>finições <strong>de</strong> DEC, FEC, DIC, FIC e DMIC. Uma parte da<br />
resolução está transcrita abaixo [8].<br />
“Art. 1o Estabelecer, na forma que se segue, as disposições relativas à continuida<strong>de</strong><br />
da distribuição <strong>de</strong> energia elétrica, nos seus aspectos <strong>de</strong> duração e freqüência, a<br />
serem observadas pelas concessionárias e permissionárias <strong>de</strong> serviço público <strong>de</strong><br />
energia elétrica às unida<strong>de</strong>s consumidoras.<br />
Art. 2o A continuida<strong>de</strong> da distribuição <strong>de</strong> energia elétrica <strong>de</strong>verá ser supervisionada,<br />
avaliada e controlada por meio <strong>de</strong> indicadores coletivos que expressem os valores<br />
vinculados a conjuntos <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s consumidoras, bem como indicadores individuais<br />
associados a cada unida<strong>de</strong> consumidora...<br />
IV - Duração Equivalente <strong>de</strong> Interrupção por Unida<strong>de</strong> Consumidora (DEC)<br />
Intervalo <strong>de</strong> tempo que, em média, no período <strong>de</strong> observação, em cada unida<strong>de</strong><br />
consumidora do conjunto consi<strong>de</strong>rado ocorreu <strong>de</strong>scontinuida<strong>de</strong> da distribuição <strong>de</strong><br />
energia elétrica.<br />
V - Duração <strong>de</strong> Interrupção Individual por Unida<strong>de</strong> Consumidora (DIC)<br />
Intervalo <strong>de</strong> tempo que, no período <strong>de</strong> observação, em cada unida<strong>de</strong> consumidora<br />
ocorreu <strong>de</strong>scontinuida<strong>de</strong> da distribuição <strong>de</strong> energia elétrica.<br />
VI - Duração Máxima <strong>de</strong> Interrupção Contínua por Unida<strong>de</strong> Consumidora (DMIC)<br />
Tempo máximo <strong>de</strong> interrupção contínua, da distribuição <strong>de</strong> energia elétrica, para<br />
uma unida<strong>de</strong> consumidora qualquer.<br />
VII - Freqüência Equivalente <strong>de</strong> Interrupção por Unida<strong>de</strong> Consumidora (FEC)<br />
Número <strong>de</strong> interrupções ocorridas, em média, no período <strong>de</strong> observação, em cada<br />
unida<strong>de</strong> consumidora do conjunto consi<strong>de</strong>rado.<br />
VIII - Freqüência <strong>de</strong> Interrupção Individual por Unida<strong>de</strong> Consumidora (FIC)
75<br />
Número <strong>de</strong> interrupções ocorridas, no período <strong>de</strong> observação, em cada unida<strong>de</strong><br />
consumidora.<br />
IX - Indicador <strong>de</strong> Continuida<strong>de</strong><br />
Representação quantificável do <strong>de</strong>sempenho <strong>de</strong> um sistema elétrico, utilizada para a<br />
mensuração da continuida<strong>de</strong> apurada e análise comparativa com os padrões<br />
estabelecidos.<br />
XV - Metas <strong>de</strong> Continuida<strong>de</strong><br />
Valores máximos estabelecidos para os indicadores <strong>de</strong> continuida<strong>de</strong>, a serem<br />
observados: mensal, trimestral e anualmente nos períodos correspon<strong>de</strong>ntes ao ciclo<br />
<strong>de</strong> revisão das tarifas, conforme resolução específica.
76<br />
ANEXO B<br />
Re<strong>de</strong> Convencional 11,4 kV a ser recondutorada
ANEXO B<br />
77
ANEXO B<br />
78
79<br />
ANEXO C<br />
Estruturas da Re<strong>de</strong> <strong>de</strong> Distribuição Compacta Protegida<br />
Estrutura Básica CE1 17<br />
OBS.:<br />
- É utilizada em ângulo <strong>de</strong> 0° a 6°.<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
17 PT.RD.06.002
80<br />
Estrutura Básica CE2 18<br />
OBS.:<br />
- É utilizada em ângulo <strong>de</strong> 6° a 60°.<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
18 PT.RD.06.002
81<br />
Estrutura Básica CE3 19<br />
OBS.:<br />
- É utilizada em finais <strong>de</strong> re<strong>de</strong>.<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
19 PT.RD.06.002
82<br />
Estrutura Básica CE4 20<br />
OBS.:<br />
- É utilizada em ângulos <strong>de</strong> 0 a 90º ou em ancoragem.<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
20 PT.RD.06.002
83<br />
Relação <strong>de</strong> Materiais das Estruturas CE1, CE2, CE3 e CE4<br />
Estruturas CE1, CE2, CE3 e CE4<br />
Item Descrição<br />
A-1 Espaçador <strong>de</strong> fases losangular<br />
A-2 Braço anti-balanço<br />
A-3 Isolador <strong>de</strong> pino polimérico<br />
A-4 Isolador <strong>de</strong> ancoragem polimérico<br />
A-8 Grampo <strong>de</strong> ancoragem<br />
A-9 Alça pré-formada para cabo mensageiro<br />
A-35 Capa protetora para conector - 15 kV<br />
C-4 Cabo <strong>de</strong> aço SM 9,5 mm<br />
C-6 Fio <strong>de</strong> cobre nu 16 mm2<br />
C-12 Fio coberto ou anel <strong>de</strong> amarração<br />
E-2 Pára-raios<br />
F-1 Cinta<br />
F-2 Braço suporte tipo L<br />
F-3 Braço suporte tipo C<br />
F-4 Suporte auxiliar<br />
F-5 Parafuso cabeça abaulada - 16 x 45 mm<br />
F-6 Parafuso cabeça abaulada - 12 x 40 mm<br />
F-10 Pino curto <strong>de</strong> isolador<br />
F-11 Olhal para parafuso<br />
F-12 Sapatilha<br />
F-13 Manilha sapatilha<br />
F-16 Estribo para braço tipo L<br />
F-17 Haste <strong>de</strong> terra aço-cobre<br />
F-30 Parafuso cabeça quadrada - 16 x TA<br />
F-30a Parafuso cabeça quadrada - 16 x 125 mm<br />
F-50 Suporte Z<br />
P-1 Poste<br />
O-1 Conector tipo cunha<br />
O-2 Conector terminal barra-cabo<br />
O-17 Conector <strong>de</strong> aterramento
84<br />
Estrutura CE-CF 21<br />
(Chave Fusível)<br />
OBS.:<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
21 PT.RD.06.002
85<br />
Estrutura CE-CS 22<br />
(Chave Faca)<br />
OBS.:<br />
- Este tipo <strong>de</strong> estrutura po<strong>de</strong> ser utilizada também para instalação <strong>de</strong> chaves fusíveis.<br />
- Todas as medidas estão em mm.<br />
22 PT.RD.06.002
86<br />
Relação <strong>de</strong> Materiais das Estruturas CE-CS e CE-CF<br />
Estruturas CE-CS e CE-CF<br />
Item Descrição<br />
A-2 Arruela quadrada 38 mm<br />
A-3 Isolador <strong>de</strong> pino polimérico<br />
A-4 Isolador <strong>de</strong> ancoragem polimérico<br />
A-8 Grampo <strong>de</strong> ancoragem<br />
A-9 Alça pré-formada para cabo mensageiro<br />
A-21 Porca quadrada<br />
A-35 Capa protetora para conector - 15 kV<br />
C-1 Cabo coberto 15 kV - 35 mm2<br />
C-3 Conector<br />
C-4 Cabo <strong>de</strong> aço SM 9,5 mm<br />
C-6 Fio <strong>de</strong> cobre nu 16 mm2<br />
E-2 Pára-raios<br />
E-3 Chave <strong>de</strong> faca unipolar<br />
E-9 Chave fusível<br />
F-1 Cinta<br />
F-2 Braço suporte tipo L<br />
F-3 Braço suporte tipo C<br />
F-4 Suporte auxiliar<br />
F-5 Parafuso cabeça abaulada - 16 x 45 mm<br />
F-5c Parafuso cabeça abaulada - 16 x 150 mm<br />
F-6 Parafuso cabeça abaulada - 12 x 40 mm<br />
F-9 Mão francesa plana<br />
F-11 Olhal para parafuso<br />
F-12 Sapatilha<br />
F-13 Manilha sapatilha<br />
F-17 Haste <strong>de</strong> terra aço-cobre<br />
F-30 Parafuso cabeça quadrada - 16 x TA<br />
F-30a Parafuso cabeça quadrada - 16 x 125 mm<br />
F-45 Sela <strong>de</strong> cruzeta<br />
F-50 Suporte Z<br />
P-1 Poste<br />
O-1 Conector tipo cunha<br />
O-5 Conector terminal cabo-barra para aterramento<br />
O-17 Conector <strong>de</strong> aterramento<br />
O-40 Conector terminal compressão barra-cabo<br />
R-8 Cruzeta <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira 2.400 mm
87<br />
ANEXO D<br />
Seqüência <strong>de</strong> Fases nos Espaçadores
88<br />
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS<br />
[1] ABRADEE. Disponível em:<br />
Acesso em: 25 <strong>de</strong> fevereiro <strong>de</strong> 2007.<br />
[2] LAMARÃO, SERGIO T. N. A energia elétrica como campo <strong>de</strong> pesquisa<br />
historiográfica do Brasil. Disponível em:<br />
.<br />
Acesso em 10 <strong>de</strong> maio <strong>de</strong> 2007.<br />
[3] PIAZZA, FERNANDO et al. Fatores <strong>de</strong> influência na compatibilida<strong>de</strong> <strong>de</strong> cabos<br />
protegidos, isoladores e acessórios utilizados em re<strong>de</strong>s aéreas <strong>compacta</strong>s <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong><br />
energia elétrica, sob condições <strong>de</strong> multi-estressamento.<br />
Disponível em:<br />
. Acesso em: 21 <strong>de</strong> novembro <strong>de</strong> 2006.<br />
[4] CICARELLI, LILIANE D. et al. Linhas Protegidas Cabo-espaçador para 69 kV. In:<br />
SEMINÁRIO NACIONAL DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA ELÉTRICA BELO<br />
HORIZONTE/MG, 17, 2006, Belo Horizonte, p. 1-12.<br />
[5] PIAZZA, FERNANDO et al. Acompanhamento comparativo entre ensaios <strong>de</strong><br />
laboratório e <strong>de</strong>sempenho <strong>de</strong> campo <strong>de</strong> materiais poliméricos <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s <strong>compacta</strong>s<br />
<strong>protegida</strong>s <strong>de</strong> distribuição <strong>de</strong> 13,8KV. In: ENCONTRO LUSO-AFRO-BRASILEIRO DE<br />
PLANEJAMENTO E EXPLORAÇÃO DE REDES DE ENERGIA, 4, p. 1-6.<br />
[6] Polimerização. Disponível em:<br />
< http://www.wikipedia.org.br> Acesso em: 25 <strong>de</strong> fevereiro <strong>de</strong> 2007.<br />
[7] Normas, Padrões e Especificações para Fornecedores : Padrão <strong>de</strong> Distribuição PD<br />
4.009 – Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aérea Protegida Compacta (Re<strong>de</strong> Compacta – Spacer<br />
Cable). Disponível em:<br />
< http://www.ban<strong>de</strong>irante.com.br/<strong>de</strong>fault.aspSec=4&SubSec=6>. Acesso em: 21 <strong>de</strong><br />
novembro <strong>de</strong> 2006.<br />
[8] ANEEL: Legislação Básica do Setor Elétrico Brasileiro. RESOLUÇÃO ANEEL N°<br />
24, DE 27 DE JANEIRO DE 2000.<br />
[9] ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> distribuição<br />
aérea urbana <strong>de</strong> energia elétrica - apresentação: NBR 5434:1982. Rio <strong>de</strong> Janeiro: ABNT,<br />
1982.<br />
[10] VELASCO, D. N. G et al. Análise comparativa dos custos <strong>de</strong> diferentes re<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
energia elétrica no contexto da arborização urbana. Disponível em:<br />
< http://www.scielo.br/pdf/rarv/v30n4/31690.pdf>. Acesso em: 21 <strong>de</strong> novembro <strong>de</strong> 2006.<br />
[11] GUIA DE ARBORIZAÇÃO URBANA. Diretoria <strong>de</strong> Gestão <strong>de</strong> Ativos. Departamento<br />
<strong>de</strong> Planejamento dos Investimentos. Unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Meio Ambiente. Bahia: COELBA, 2002.
89<br />
[12] Hendrix Wire & Cable, Inc. SPACER CABLE SYSTEMS – BENEFITS. A1<br />
[13] PIAZZA, FERNANDO et al. Avaliação da geometria dos acessórios <strong>de</strong> re<strong>de</strong>s<br />
<strong>protegida</strong>s <strong>de</strong> distribuição consi<strong>de</strong>rando solicitações <strong>de</strong>vido ao campo elétrico e<br />
ambientais. In: SEMINÁRIO NACIONAL DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA<br />
ELÉTRICA, 15, 2002, p. 1-4.<br />
[14] GULMINE, JOSEANE V. Processos <strong>de</strong> Envelhecimento e Correlações Estrutura -<br />
Proprieda<strong>de</strong>s do XLPE. Tese (Doutorado em Engenharia) - Universida<strong>de</strong> Fe<strong>de</strong>ral do<br />
Paraná, 2004, Curitiba, p. 1-108.<br />
[15] INS-PRO-11: Projetos para Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aéreas Urbanas;<br />
[16] PT.RD.06.002: Estruturas para Re<strong>de</strong>s Compactas Protegidas;<br />
[17] INS-CON-14: Estruturas para Re<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Distribuição Aéreas Primárias Compactas<br />
Protegidas.