projeto de rede distribuicao rural

NNNOOOTTTAAA TTTÉÉÉCCCNNNIIICCCAAA BBBAAANNNDDDEEEIIIRRRAAANNNTTTEEE PND – 2.06 Projeto de Redes de Distribuição Rural

Nota Técnica Distribuição de Energia Elétrica

PND - 2.06

Projeto de Redes de Distribuição Rural

Divisão de Engenharia da Distribuição - TED

PND – 2.06 Projeto de Redes de Distribuição Rural

DIRETORIA TÉCNICA- T

ÁREA DE ENGENHARIA - TE

DIVISÃO DE ENGENHARIA DA DISTRIBUIÇÃO - TED

Versão Elaborado/Revisado Verificado APROVADO Data

0.0 ELETROPAULO Antonio Albano

ELETROPAULO Dalva R. Rinco

ELETROPAULO Cyro V. Boccuzzi Set./1993

1.0 Alexandre L. Sousa Hirofumi Takayanagi Jacyro Gramulia Jr. Nov./2000

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Divisão de Engenharia da Distribuição - TED

RESUMO Esta norma tem por objetivo fornecer critérios e metodologias básicas a serem adotadas na elaboração de projetos de redes de distribuição rural. Deve ser aplicada na expansão e reforma da rede rural. As sugestões e comentários que possam contribuir para o seu aprimoramento, devem ser encaminhadas a Divisão de Engenharia da Distribuição – TED. Participaram na revisão desta norma, os seguintes profissionais: Hirofumi Takayanagi TED Alexandre Lemos de Sousa TED

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Divisão de Engenharia da Distribuição - TED 1

SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO _______________________________________________________ 3

1.1. OBJETIVO ________________________________________________________ 3 1.2. CAMPO DE APLICAÇÃO _______________________________________________ 3

2. DEFINIÇÃO _________________________________________________________ 3

2.1. REDE RURAL ______________________________________________________ 3 3. PLANEJAMENTO BÁSICO _____________________________________________ 3

3.1. PLANTA DE SITUAÇÃO _______________________________________________ 3 3.2. LEVANTAMENTO CADASTRAL __________________________________________ 3

4. CONTEÚDO E APRESENTAÇÃO DO PROJETO ___________________________ 4

4.1. DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO _________________________________________ 4 4.2. DEFINIÇÃO DO TRAÇADO E DIMENSIONAMENTO MECÂNICO DAS ESTRUTURAS ______ 4 4.3. SIMBOLOGIA ______________________________________________________ 4

5. PROJETO___________________________________________________________ 4 5.1. EXPLORAÇÃO DO TRAÇADO ___________________________________________ 4

6. CONFIABILIDADE ____________________________________________________ 6 6.1. CONFIGURAÇÃO BÁSICA______________________________________________ 6 6.2. SECCIONAMENTO___________________________________________________ 6 6.3. INTERLIGAÇÃO _____________________________________________________ 6

7. SISTEMAS DE FORNECIMENTO ________________________________________ 7

8. DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO________________________________________ 7 8.1. NÍVEIS DE TENSÃO__________________________________________________ 7 8.2. DIMENSIONAMENTO DE CONDUTORES ___________________________________ 7 8.3. CORREÇÃO DE NÍVEIS DE TENSÃO ______________________________________ 7 8.4. ESCOLHA DO PLANO DE CONTROLE DE TENSÃO AO LONGO DO TEMPO ___________ 8

9. PROTEÇÃO _________________________________________________________ 8 9.1. PROTEÇÃO CONTRA SOBRECORRENTE ___________________________________ 8 9.2. PROTEÇÃO CONTRA SOBRETENSÃO _____________________________________ 9 9.3. ATERRAMENTO ___________________________________________________ 10

10. DIMENSIONAMENTO MECÂNICO ______________________________________ 10

10.1. ESFORÇOS MECÂNICOS _____________________________________________ 11 10.2. DETERMINAÇÃO DAS ESTRUTURAS _____________________________________ 14 10.3. EMPREGO DO GABARITO ____________________________________________ 15 10.4. CRITÉRIOS PARA UTILIZAÇÃO DE POSTES ________________________________ 16 10.5. CARACTERÍSTICAS GERAIS___________________________________________ 16

11. APRESENTAÇÃO DO PROJETO _______________________________________ 17 11.1. DESENHOS ESPECIAIS ______________________________________________ 17 11.2. DESENHO DE TRAVESSIA ____________________________________________ 17 11.3. DESENHOS COMPLEMENTARES _______________________________________ 17 11.4. CÁLCULO DE QUEDA DE TENSÃO ______________________________________ 17

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12. PROJETO COM LOCAÇÃO DIRETA ____________________________________ 18 12.1. ETAPAS DO PROJETO_______________________________________________ 18 12.2. DESENHO DO PROJETO _____________________________________________ 19

13. ANEXOS___________________________________________________________ 19

ANEXO I – ESTRUTURAS PARA REDE AÉREA DE DISTRIBUIÇÃO RURAL ________ 20

ANEXO II – UTILIZAÇÃO DO GABARITO _____________________________________ 21

ANEXO III – CARACTERÍSTICAS DOS POSTES DE MADEIRA ___________________ 22

ANEXO IV – DISTÂNCIA ENTRE CONDUTORES DE CIRCUITOS DIFERENTES______ 23

ANEXO V – SECCIONAMENTO E ATERRAMENTO DE CERCAS__________________ 24

ANEXO VI – BIBLIOGRAFIA________________________________________________ 25

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PROJETOS DE REDES DE DISTRIBUIÇÃO RURAL

1. INTRODUÇÃO

1.1. Objetivo

Estabelecer critérios básicos para elaboração de projetos de rede aérea de distribuição rural, nas classes de tensões primárias de 15 kV e 24,2 kV, de modo a garantir as condições necessárias a um adequado fornecimento de energia elétrica a custo mínimo.

1.2. Campo de Aplicação

Aplica-se aos projetos de redes de distribuição rural, em tensão primária.

2. DEFINIÇÃO

2.1. Rede Rural

Rede de distribuição situada fora do perímetro urbano de cidades.

3. PLANEJAMENTO BÁSICO

A elaboração do projeto deverá ser precedida de uma análise das condições locais de um levantamento de dados característicos do sistema elétrico disponível e da obtenção de elementos básicos tais como: planta de situação atualizada, levantamento cadastral e de cargas, previsão de demanda e traçado básico da rede.

3.1. Planta de Situação

Serão utilizadas como básicas as plantas nas escalas 1:10.000 e 1:25.000 em coordenadas geográficas UTM.

3.2. Levantamento Cadastral

Consiste no levantamento do perfil agro-sócio-econômico e da localização física das propriedades rurais em planta, cargas e suas características, visando o atendimento inicial e a previsão de crescimento da demanda para o horizonte de 10 anos, conforme as características próprias de cada região.

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4. CONTEÚDO E APRESENTAÇÃO DO PROJETO

O projeto deverá ser elaborado com base em plantas cartográficas, no cadastro das propriedades e nos levantamentos planialtimétricos. Poderá em certos casos ser elaborado diretamente no campo sem a necessidade de se efetuar levantamento topográfico.

O projeto deverá ser apresentado com os seguintes elementos conforme segue:

4.1. Dimensionamento Elétrico

- Carga, bitola, equipamentos e proteção.

4.2. Definição do Traçado e Dimensionamento Mecânico das Estruturas

- Mapa com traçado em planta e perfil quando necessário, tipo e número de estruturas.

4.3. Simbologia

- A simbologia a ser observada para representação gráfica nos projetos deverá seguir o estabelecido pela PND 2.3 - Mapeamento, Cadastramento e Apresentação de Projetos.

5. PROJETO

Para a elaboração do projeto devem ser consideradas as seguintes etapas:

5.1. Exploração do Traçado

O traçado deverá ser escolhido, procurando atender a uma série de fatores que aliados ao bom senso do explorador, devem proporcionar a melhor solução, considerando na sua escolha os seguintes fatores:

5.1.1. Deve-se ter como diretriz do traçado, a linha reta, com a finalidade de reduzir custos, mediante redução da extensão, do número de estruturas e redução de ângulos, propiciando a utilização de estruturas mais simples.

5.1.2. Mantendo-se a diretriz do traçado retilíneo, é permitida a utilização de rodovias e estradas como apoio. Nestes casos o traçado deverá desenvolver-se da seguinte forma: - Ao longo da faixa de domínio e travessias obedecendo as normas de

ocupação dos órgãos responsáveis (DNER, DER, DERSA, PETROBRÁS, COMGÁS, SABESP, etc.).

- No caso de faixas de domínio não definidas, o traçado deverá observar afastamento suficiente, para evitar obstrução da pista de rolamento, provocada por estais.

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- Sempre que necessário, para aumento do vão médio em estradas tortuosas não oficiais, alternar o lado da posteação.

5.1.3. O traçado sempre que possível deve contornar os seguintes tipos de obstáculos naturais ou artificiais: - árvores e/ou divisas demarcadas por árvores; - mato denso; - áreas florestadas ou recém reflorestadas; - locais impróprios para fundação; - erosões; - terrenos com inclinação transversal superior a 50%; - picos elevados; - locais com alto índice de poluição atmosférica; - locais onde normalmente são detonados explosivos; - benfeitorias em geral; - aeródromos; - outros não mencionados mas que a critério do topógrafo e/ou do projetista,

houver conveniência em serem contornados.

5.1.4. Caso o traçado tenha que forçosamente atravessar loteamentos, ele deve aproveitar os arruamentos.

5.1.5. Caso o traçado tenha que se aproximar muito de aeródromos, deverão ser observadas as normas de proteção ao vôo.

5.1.6. Os ângulos deverão ser o mínimo indispensável para a boa execução do traçado, já que implicam em estruturas especiais que oneram o custo do projeto.

5.1.7. Deverão ser evitados ângulos com valores superiores a 60º com exceção às travessias.

5.1.8. As estruturas em ângulos deverão se situar, sempre que possível, afastados das margens das estradas e serem previstas em pontos elevados do perfil.

5.1.9. Para cada trecho em alinhamento deverá ser fornecido sempre que necessário um rumo ou azimute.

5.1.10. Deve-se cuidar também para que as travessias sobre a rodovia tomada como apoio restrinjam-se ao mínimo possível, principalmente as travessias que implicarem em estruturas especiais, que oneram o custo do projeto.

5.1.11. Em todas as estruturas de travessias de estradas oficiais, necessárias ao desenvolvimento do traçado, sempre que possível, deverão ser observados ângulos o mais próximo de 90º, observando-se as normas dos órgãos envolvidos.

5.1.12. No caso de travessias de estradas e dutos em geral, o traçado deve ser lançado preferivelmente próximo de cortes e longe de aterros, visando diminuir as alturas das estruturas.

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5.1.13. No caso de travessias de rios, canais, córregos, quedas d 'águas e etc., deve-se, de preferência, lançar o traçado por locais pouco afetados por inundações ou marés.

5.1.14. O lançamento do traçado deve ser tal que, permita a existência de uma faixa livre com 3m para cada lado, perfazendo 6m de largura. Eventualmente, desde que exista alguma razão especial, a largura da faixa poderá ser alterada a critério do projetista.

5.1.15. No caso de ocupação de faixa ou paralelismo com linhas de transmissão, deverão ser consultados previamente os órgãos responsáveis pelas mesmas.

6. CONFIABILIDADE

Visando proporcionar uma confiabilidade dentro dos parâmetros adequados foram estabelecidos critérios básicos a serem observados: - configuração básica; - seccionamento; - interligação.

6.1. Configuração Básica

As redes de distribuição terão, de forma geral, uma configuração radial e serão constituídas de troncos trifásicos e ramais trifásicos ou monofásicos. Os principais critérios são:

6.1.1. As redes troncos serão direcionadas para as concentrações de cargas cujos traçados deverão observar as recomendações do item 5.1.

6.1.2. Os ramais que alimentam as propriedades rurais também devem observar, em seu traçado, o item 5.1.

6.1.3. Sempre que as características de carga o permitirem, deve-se optar pelo ramal monofásico.

6.2. Seccionamento

Serão utilizadas nas redes aéreas de distribuição rural para seccionamentos, chaves fusíveis unipolares com lâmina seccionadora e dispositivo para abertura sob carga. Deverão ser projetadas chaves de 5 em 5 Km, aproximadamente, a fim de facilitar a manobra.

6.3. Interligação

Embora a configuração básica seja radial em localidades onde se dispõe de mais de uma rede saindo de uma mesma subestação ou subestações diferentes, deve-se prever na medida do possível, interligações com chaves seccionadoras a fim de possibilitar a transferência de carga de uma para outra em caso de emergência ou manutenção.

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7. SISTEMAS DE FORNECIMENTO

O sistema de fornecimento deverá ser monofásico ou trifásico, dependendo das cargas a serem atendidas.

8. DIMENSIONAMENTO ELÉTRICO

8.1. Níveis de Tensão

A tensão primária de fornecimento deverá estar na conformidade da Portaria nº

047/DNAEE, podendo portanto, variar entre + 5% e –7,5%.

8.2. Dimensionamento de Condutores

8.2.1. Os condutores padronizados para uso nas redes primárias de distribuição rural são:

- cabo de alumínio nú, com alma de aço, nas bitolas 4 AWG e 1/0 AWG,

para as fases. - cabo de alumínio nú, com alma de aço, na bitola 4 AWG para o neutro,

quando a fase for 1/0 AWG ou 4 AWG.

8.2.2. As características dos condutores de alumínio com alma de aço a serem utilizados nos projetos de rede de distribuição rural encontram-se na tabela abaixo:

Bitola AWG ou MCM

Diâmetro (mm)

Seção (mm2)

Carga de Ruptura

(kgf) Peso

(kg/km) Módulo de

Elasticidade (daN/mm2)

Ampacidade (A)

4 6,36 24,68 809 85,4 6.820 110 1/0 10,11 62,43 1.882 216,1 6.820 200

O dimensionamento deve ser efetuado observando-se:

- queda de tensão máxima permitida; - corrente admissível pelo condutor; - custo global mínimo que incluem a análise dos custos de instalação e

perdas.

8.2.3. O horizonte do projeto deverá ser de 10 anos.

8.3. Correção de Níveis de Tensão

Para qualquer instalação o condutor de uma rede de distribuição deverá efetuar o transporte de energia, de modo satisfatório e seguro até o local de utilização mais afastado da fonte, evitando-se, se possível, investimentos iniciais em reguladores de tensão.

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Quando os, os níveis de tensão especificados não puderem ser mantidos, as alternativas a seguir deverão ser analisadas sob o ponto de vista técnico e econômico em função da situação específica do projeto.

8.4. Escolha do Plano de Controle de Tensão ao Longo do Tempo

Juntamente com o dimensionamento do condutor, deverão ser analisadas técnica e economicamente as seguintes alternativas, dentro do horizonte de projeto: - troca de taps nos transformadores; - troca do condutor instalado no ano inicial; - instalação de reguladores de tensão; - instalação de bancos de capacitores; - remanejamento de carga;

Sob o aspecto técnico o plano deverá atender:

- queda de tensão máxima permitida; - máximo carregamento permitido.

As considerações econômicas serão: - custo do investimento para construção da linha, sendo caracterizado pela

bitola do condutor, instalação de equipamentos de regulação de tensão e/ou compensação de reativos (não necessariamente realizados no ano inicial);

- custo das perdas de energia associado a cada alternativa.

9. PROTEÇÃO Os equipamentos de proteção da rede, em geral, deverão ser instalados em locais de fácil visualização e acesso.

9.1. Proteção contra Sobrecorrente

A escolha dos equipamentos deve ser feita em função da importância do circuito e dos trechos de circuitos, bem como dos consumidores atendidos, de acordo com os seguintes critérios:

Situação Equipamento Início de trecho extenso, onde o nível mínimo de curto circuito seja suficiente para sensibilizar o dispositivo de proteção de retaguarda.

Religador ou

fusível Início de trecho extenso , logo após cargas de grande importância e cuja continuidade de serviço deva ser elevada.

Religador, Seccionalizador

ou fusível Início de ramal que alimenta carga classificada como especial ou de grande importância.

Religador ou Seccionalizador

Ramal que não se justifica economicamente a instalação de religador ou seccionalizador. Fusível

Ramal de ligação consumidor primário. Fusível (elo de até 140 A) Estação transformadora (ET). Fusível Banco de capacitadores. Fusível

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Os seccionadores devem ser usados sempre em série com um dispositivo de religamento automático (normalmente religador) em sua retaguarda. Deve ser instalada chave fusível com lâmina seccionadora na parte anterior ao religador automático.

9.1.1. Elos fusíveis

a) todos os transformadores serão protegidos com elos fusíveis de acordo com a tabela abaixo:

TRANSFORMADOR - kV

23 POTÊNCIA

kVA 13,2 Fase-Neutro Fase-Fase

5 1 H 1 H 1 H 10 2 H 1 H 1 H 15 3 H 2 H 1 H 25 5 H 3 H 2 H

37,5 8 K 5 H 2 H 50 10 K 5 H 3 H 75 12 K 8 K 5 K

TRAN

SFO

RM

ADO

R

MO

NO

FÁSI

CO

100 15 K 10 K 6 K 15 1 H 1 H 30 2 H 1 H 45 3 H 2 H 75 5 H 3 H

112,5 6 K 5 H 150 8 K 5 H 225 12 K 8 K

TRAN

SFO

RM

ADO

R

TRIF

ÁSIC

O

300 20 K 10 K b) os elos fusíveis de consumidores em tensão primária, devem ser

dimensionados de acordo com a PND 3.1. c) a escolha dos elos fusíveis da rede deve ser feita de modo a garantir a

coordenação ou seletividade entre os diversos dispositivos instalados nos trechos de linha, garantindo também segurança e proteção a condutores e equipamentos.

9.1.2. Coordenação de Equipamentos de Proteção contra Sobrecorrente

Deverá basear-se na PND 2.2 – Projeto de Redes de Distribuição Aérea Primária

9.2. Proteção contra Sobretensão

A proteção contra sobretensão da rede será feita mediante o emprego de pára-raios instalados conforme os seguintes critérios de localização: a) em todas as estruturas que contenham transformadores, reguladores de tensão

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e capacitores; b) em ambos os lados (fonte-carga) das estruturas que contém religadores e

seccionalizadores; c) estruturas de derivação dos ramais de ligação de consumidores primários; d) em todo final de linha; e) transição entre rede aérea e cabo subterrâneo; f) deverá ser previsto um conjunto de pára-raios para cada 4 km de linha,

considerando a existência de equipamentos no trecho.

9.3. Aterramento

Os critérios básicos são os seguintes:

9.3.1. Devem ser aterrados todos os pára-raios e carcaças de equipamentos de distribuição como transformadores, reguladores de tensão, religadores, seccionalizadores, chaves a óleo e capacitores.

9.3.2. O neutro deve ser aterrado de 300 em 300 metros e conectado à malha da subestação.

9.3.3. No circuito secundário, nenhum ponto deve ficar afastado mais de 200 metros de um aterramento.

9.3.4. O neutro deve ser aterrado em todo fim definitivo de circuito. Nos finais de

circuito, com extensão prevista, aterrar somente quando os itens 9.3.2 e 9.3.3 não forem respeitados.

9.3.5. As ligações à terra dos pára-raios e das carcaças de equipamentos de distribuição devem ser ligadas ao condutor neutro.

9.3.6. O valor máximo admissível da resistência de aterramento nos bancos de capacitores é de 5 ohms e 25 ohms para as demais instalações.

9.3.7. O valor estipulado no item acima poderá ser obtido com o emprego de 1, 2 ou 3 hastes. Essas hastes devem ser interligadas com condutor nu, instalado na profundidade mínima de 0,50m. Se com 3 hastes não for conseguido o valor desejado, devem ser feitas outras ligações a terra nos postes adjacentes.

10. DIMENSIONAMENTO MECÂNICO Uma vez definido pelo anteprojeto, o melhor desenvolvimento do traçado da rede de distribuição, ramais, o ponto de tomada e realizado o levantamento topográfico, serão locadas nos desenhos da planta e do perfil as estruturas necessárias ao suporte da rede e com o auxílio de gabarito lançados os cabos. Afim de que durante a construção não surjam motivos que obriguem a modificação nas posições das estruturas, o que refletiria no custo final da obra, essa locação deverá ser feita atendendo aos possíveis fatores restritivos, que estarão presentes, na locação dos postes no terreno. Alguns desses fatores já identificados no anteprojeto e exploração

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preliminar, são por exemplo: a locação de estações transformadoras atendendo ao centro de carga, ponto de derivação de ramais, locais de difícil acesso, cruzamentos de rodovias, ferrovias ou linhas, etc. A configuração e o dimensionamento das estruturas dependem basicamente dos seguintes fatores: - espaçamentos mínimos entre as partes energizadas entre si e destas com as partes

não energizadas ou aterradas; - esforços mecânicos sobre as estrutura: - afastamentos mínimos entre circuitos: - instalação de equipamentos: - existência de circuitos físicos de comunicação, ou sua previsão.

10.1. Esforços Mecânicos

10.1.1. Nos Condutores

Os condutores a serem utilizados no primário da rede de distribuição rural serão cabos de alumínio nu com alma de aço, tipo CAA, nas bitolas 4 e 1/0 AWG. O cálculo das trações de montagem e das flechas nos condutores foi efetuado pelo processo analítico, através da equação da mudança de estado, baseado nos fatores seguintes: - no critério de flecha constante; - na escolha de um cabo básico (4 AWG); - na tração máxima admissível de 40% da tração de ruptura, à temperatura

mínima sem vento (0o C); - no coeficiente de dilatação linear do cabo; - no peso, dimensão e formação do cabo; - na faixa de variação de temperatura de 0o C a + 50o C; - vãos de 20 a 600m.

10.1.2. Nas Estruturas

As solicitações a que estarão submetidas as estruturas de suporte da rede, serão devidas: aos esforços de tração dos condutores, à ação do vento e do próprio peso e eventualmente de equipamentos. O dimensionamento mecânico das estruturas será baseado nos valores de tração de projeto relacionados a seguir:

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TABELA DE TRAÇÕES PARA PROJETO DE ESTRUTURAS

Cabo Calculado 4 AWG - CAA

Cabo Calculado 1/0 AWG - CAA VÃO (m)

TRAÇÃO (daN) TRAÇÃO (daN) 20 208 526 40 207 524 60 206 520 80 210 515 100 221 509 120 232 503 140 242 496 160 252 489 200 269 476 300 303 450 400 324 493 500 324 513 600 324 527

10.1.2.1. Ação do vento sobre as estruturas

Considera-se a velocidade de vento máximo de 80 km/h a temperatura de 0ºC para a linha.

A pressão do vento atuando sobre a superfície dos condutores e estruturas será determinada pelas seguintes equações:

a) para superfícies planas: P = 0,00754 V2 b) para superfícies cilíndricas: P = 0,00471 V2

Sendo:

P = velocidade do vento em daN/M2; V = velocidade de vento em km/h. Nos condutores, nas condições acima, a pressão máxima de vento será 30,14 daN/m2.

10.1.2.2. Temperatura

Considera-se o intervalo de 0o C a 50o C de temperatura.

10.1.3. Nos postes

Os esforços mecânicos a que estarão submetidos os postes, são devidos ao tracionamento dos condutores, à ação dos ventos, ao peso próprio e dos equipamentos neles instalados. Na determinação desses esforços mecânicos estarão presentes as seguintes considerações:

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10.1.3.1. Resultantes dos esforços

A resultante dos esforços calculada será transferida a 20 cm do topo do poste e comparada com sua resistência nominal, devendo ser no máximo igual a esta. Todos os esforços excedentes a este valor deverão ser absorvidos através de conveniente estaiamento.

10.1.3.2. Valores de Trações e Flechas

Os valores das trações horizontais de montagem e da flecha, em função dos vãos e da temperatura são mostrados nas tabelas abaixo:

4 AWG – CAA tração (daN)

m ºC 20 40 60 80 100 120 140 160 200 300 400 500 600

0 223 222 220 218 215 212 208 205 198 184 173 156 148 5 208 207 205 204 201 199 196 193 188 178 169 154 147 10 193 192 191 189 188 186 184 182 179 172 166 152 146 15 177 177 176 175 175 174 173 171 170 167 162 151 144 20 162 162 162 162 162 162 162 162 162 162 159 149 143 25 147 147 148 149 150 151 152 153 154 157 156 147 142 30 131 133 134 136 138 140 142 144 149 153 153 145 141 35 115 118 121 124 127 131 133 136 141 148 150 144 140 40 101 104 109 113 118 122 125 129 135 145 148 142 139 45 90 91 97 103 109 114 118 122 129 141 146 141 138 50 72 79 87 94 100 106 111 116 124 137 143 139 137

1/0 AWG – CAA tração (daN)

m ºC 20 40 60 80 100 120 140 160 200 300 400 500 600

0 565 562 558 552 549 536 527 518 501 465 437 396 375 5 524 524 520 515 509 503 496 489 476 450 427 391 372 10 487 485 483 479 475 470 466 461 452 436 419 386 369 15 448 447 446 444 442 439 437 435 430 422 411 381 366 20 409 409 409 409 410 409 409 409 409 409 403 377 363 25 371 372 374 376 378 381 384 386 390 398 395 372 360 30 333 335 340 345 350 355 360 365 373 386 388 368 357 35 294 299 306 314 322 330 338 344 356 376 381 364 354 40 256 269 275 286 297 308 317 326 341 366 375 360 351 45 219 231 246 261 274 287 299 309 327 356 368 356 349 50 182 200 219 237 254 269 282 294 314 347 362 352 346

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CABO BÁSICO – sem vento flecha (m)

m ºC 20 40 60 80 100 120 140 160 200 300 400 500 600

0 0,02 0,08 0,17 0,31 0,50 0,72 1,00 1,33 2,16 5,23 9,90 17,10 26,01 5 0,02 0,09 0,19 0,34 0,53 0,77 1,07 1,41 2,27 5,40 10,11 17,32 26,23 10 0,02 0,09 0,20 0,36 0,57 0,83 1,14 1,50 2,39 5,58 10,32 17,54 26,45 15 0,02 0,10 0,22 0,39 0,61 0,89 1,21 1,59 2,51 5,77 10,53 17,75 26,67 20 0,03 0,11 0,24 0,42 0,66 0,95 1,29 1,69 2,64 5,94 10,74 17,97 26,89 25 0,03 0,12 0,26 0,46 0,71 1,02 1,38 1,79 2,77 6,12 10,94 18,18 27,01 30 0,03 0,13 0,29 0,50 0,77 1,10 1,47 1,90 2,90 6,30 11,15 18,39 27,32 35 0,04 0,15 0,32 0,55 0,84 1,18 1,57 2,01 3,04 6,48 11,35 18,60 27,53 40 0,04 0,16 0,35 0,60 0,91 1,26 1,67 2,12 3,17 6,65 11,55 18,81 27,74 45 0,05 0,19 0,40 0,66 0,98 1,35 1,77 2,23 3,31 6,82 11,75 19,02 27,95 50 0,06 0,22 0,44 0,73 1,06 1,45 1,88 2,35 3,45 7,00 11,95 19,22 28,16

10.1.3.3. As tabelas de flechas e trações são calculadas para vãos nivelados e ancorados em ambas as extremidades.

No caso de trechos nivelados, ancorados nos extremos e apoiados em diversos pontos intermediários, para aplicar os resultados tabulados deve-se calcular o vão regulador ou equivalente do trecho, cujo valor é dado por:

onde: = rega comprimento em metros do vão regulador;

1321 ..., , , , −naaaa , são os (n-1) comprimentos individuais dos vãos de apoio do referido trecho, nivelado e ancorado nos extremos, em metros.

10.2. Determinação das Estruturas

10.2.1. Tipo de estrutura

As estruturas primárias a serem utilizadas, são as constantes do Anexo I.

10.2.2. Critérios para Utilização de Estruturas Primárias

10.2.2.1. As estruturas primárias deverão ser escolhidos de modo a resistir aos esforços mecânicos de tração dos condutores, à ação do vento sobre a estrutura e condutores, e em função dos sistema adotado, do espaçamento mínimo entre os condutores e da topografia do terreno.

Há todavia, situações em que mais de um tipo de estrutura é viável.

1321

31

33

32

31

... ...

−

−

++++++++

=n

nreg aaaa

aaaaa

PND - 2.06



Sendo esse o caso, deve-se optar pelo tipo de construção mais econômica. Utilizar estrutura tipo T somente quando da transformação de rede monofásica em trifásica.

10.2.2.2. É recomendável evitar variações grandes no tamanho dos vãos

contínuos, procurando mantê-los próximo ao vão básico, escolhido para construção do gabarito.

10.2.2.3. Os gráficos para a escolha de estruturas determinam para as

situações de tangência e em ângulos a limitação máxima de cada estrutura, de acordo com a bitola dos condutores, e o ângulo de deflexão dos condutores.

É recomendável que a fração de linha, sem estrutura de ancoragem seja de no máximo 600 m.

10.2.3. Estaiamento

10.2.3.1. O estaiamento deverá ser projetado quando os esforços impostos aos postes forem superiores as resistências dos mesmos ou ainda, quando o solo não suportar estes esforços. Normalmente esta situação ocorre em postes que sustentam estruturas de encabeçamento, derivações em ângulo ou fim de linha.

10.3. Emprego do Gabarito

10.3.1. Gabarito de Vãos Contínuos

a) verificação de cabo baixo;

- o vão básico ou de referência para construir o gabarito para verificação de cabo baixo é 120 m.

b) verificação de arrancamento;

- o vão utilizado para construir o gabarito para verificação de arrancamento

é o dobro do vão básico, pois o arrancamento é sempre verificado na estrutura comum a dois vãos consecutivos (Anexo II).

c) linha da estrutura e linha do solo.

- são linhas “paralelas” indicando respectivamente o pé das estruturas e a

distância mínima, do condutor ao solo, na pior situação.

Por exemplo, para poste de 10 m e distância mínima do condutor ao solo de 6,0 m teríamos:

. linha da estrutura a 8,40 m abaixo da linha do condutor; . linha do solo a 6,0 m abaixo da linha do condutor.

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Em terrenos com topografia regular e que não exijam estudos especiais a localização dos pontos de estruturas poderá ser feita conforme Anexo II.

10.3.2. Gabaritos de Vãos Ancorados

O vão ancorado na realidade é um vão contínuo onde o número de vãos do trecho é feito igual à unidade. Deste modo o tratamento é análogo ao do vão contínuo. Devido à grande gama de valores que o vão ancorado pode assumir são necessários diversos gabaritos. Para contornar este problema pode-se trabalhar com o chamado “gabarito de vãos ancorados”. Este gabarito fornece para cada comprimento de vão o valor real de flecha do vão ancorado, porém tem o inconveniente de não ser uma catenária perfeita, o que em certas situações pode conduzir a erros de projeto.

10.3.3. Flecha Máxima e Flecha Mínima

“Creep” não compensado no lançamento do cabo. Flecha máxima À 50O C sem vento. Flecha Mínima à 0o C sem vento.

10.4. Critérios para utilização de Postes

Os postes a serem utilizados serão os de madeiras ou em casos especiais de concreto circular. As principais características dos postes de madeira encontram-se no Anexo III. Utilizar preferencialmente postes de 10 m, para redução de custos.

10.5. Características Gerais

10.5.1. Nos circuitos trifásicos, os condutores serão dispostos num mesmo plano horizontal ou na disposição triangular e nos circuitos monofásicos (F-N), na disposição vertical.

10.5.2. Afastamento Horizontal entre Condutores O espaçamento horizontal mínimo situado num mesmo plano horizontal entre condutores de um mesmo circuito poderá ser calculado pela expressão:

Onde: d = espaçamento horizontal mínimo entre condutores; f = flecha máxima dos condutores a 50o C, em metros; E = tensão nominal do circuito, entre fases, em kV.

f0,368 E0,00762 d ∗+∗=

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10.5.3. Altura mínima dos Condutores

A distância mínima entre o condutor mais baixo da linha de distribuição e o solo deve ser de 6 metros, na condição de flecha máxima, conforme item 10.3.3.

10.5.4. Distância entre Condutores de Circuitos Diferentes

A distância entre condutores de circuitos diferentes, deverá ser a constante no Anexo IV.

10.5.5. Seccionamento e aterramento de cerca

Os critérios adotados para seccionamento e aterramento de cercas, serão os mesmos definidos no Anexo V.

11. APRESENTAÇÃO DO PROJETO

Deverá ser apresentado de acordo com o PND 2.3 – Mapeamento, Cadastramento, e Apresentação de Projetos.

11.1. Desenhos Especiais

Serão apresentados sempre que se fizerem necessários, por imposição de circunstâncias especiais, quando o simples desenvolvimento planimétrico não for suficiente para definir com precisão a montagem das estruturas, a disposição dos condutores, dos estais, etc., geralmente na escala 1:100.

11.2. Desenho de Travessia

Conforme as necessidades e de acordo com exigências dos órgãos responsáveis.

11.3. Desenhos Complementares

Poderá ser apresentado, desde que haja necessidade para melhor elucidação: a) detalhe da chegada e saída; b) detalhes do seccionamento e aterramento de cercas, etc.

11.4. Cálculo de Queda de Tensão

Deverá ser apresentado conforme as recomendações da PND 2.2 - Projeto de Redes de Distribuição Aérea Primária.

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12. PROJETO COM LOCAÇÃO DIRETA

O projeto com locação direta é uma alternativa que poderá ser utilizada em projetos de redes preferencialmente de pequenas extensões. Esta alternativa tem como objetivo associar a rapidez da locação direta com a segurança e benefícios adicionais do projeto convencional.

O projeto consiste basicamente na locação direta no campo dos postes, através de piquetes, num método expedito de levantamento topográfico. A determinação da altura e do tipo da estrutura deve ser feita com base na experiência do projetista, à luz das exig6encias mínimas vigentes.

12.1. Etapas do Projeto

As etapas a serem desenvolvidas neste projeto são as seguintes:

12.1.1 Exploração Preliminar A exploração preliminar obedece aos mesmos critérios usados no projeto convencional.

12.1.2 Exploração Definitiva É uma exploração feita no local, baseada na exploração preliminar.

12.1.3 Cálculo de Queda de Tensão Deverá ser feito conforme descrito no item 11.4.

12.1.4 Locação e Especificação das Estruturas Definido o traçado, o condutor e o tipo de rede (se trifásica ou monofásica), inicia-se a locação e especificação das estruturas, que é a etapa principal do projeto com locação direta.

a) detalhe de saída;

Serão delimitados os pontos de referência necessários, tais como: ETD, rede de distribuição rural ou urbana, ângulo de saída, tipo de estrutura de derivação e demais detalhes necessários.

b) caminhamento;

Com simples verificação visual, será determinado se o perfil possui ou não pontos críticos, ou seja, pontos acidentados que devem ser verificados com a catenária do condutor. Se o terreno apresentar uniformidade no plano, em aclive e declive, o alinhamento poderá ser feito por intermédio de trena.

c) No detalhe de chegada serão anotados todos os pontos que se fizerem

necessários tais como: ruas, estradas, casas, currais, galpões, etc.

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12.2. Desenho do Projeto

Deverão obedecer aos critérios estabelecidos na PND 2.3 – Mapeamento, Cadastramento e Apresentação de Projetos.

13. Anexos ANEXO I - Estruturas para rede Aérea de Distribuição Rural ANEXO II - Utilização do Gabarito ANEXO III - Características dos Postes de Madeira ANEXO IV - Distância entre Condutores de Circuitos Diferentes ANEXO V - Seccionamento e Aterramento de Cercas ANEXO VI - Bibliografia

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Anexo I - Estruturas para rede Aérea de Distribuição Rural

Elaboração Revisões ENGENHARIA

Prep. ALS Des. CES

Verif. HT

Aprov. JGJr Data 11/00

Estruturas para Rede Aérea de Distribuição Rural

Substitue Desenho Nº

Publicação: PND 2.06

Escala

Desenho Folha 20

Pino Simples

Mon

ofás

ica

U1

Pino Duplo

U2 U3 U4

T4T3T2T1

Tria

ngul

ar

N4

HTEHT

N2 N3N1

Est

rutu

ras

Esp

ecia

isN

orm

al

Dois Fins de LinhaFim de Linha

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Anexo II – Utilização do Gabarito


Prep. ALS Des. CES

Verif. HT


Utilização do Gabarito



Escala

Desenho Folha 21

Gabarito para vãos contínuos - C.A.A.

Linha do condutor: 55°C

Linha do solo: 55°C

Linha da estrutura: 55°C

Gabarito: 0°C

1

23

ESCALAS:Vertical: 1:500Horizontal: 1:5000

Gabarito : 0°C

NOTAS:

1 - Estrutura sob esforço de arrancamento2 - Estrutura sem esforço de arrancamento devido a maior altura do poste3 - Estrutura sem esforço de arrancamento devido ao deslocamento do pé da mesma

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Anexo III – Características dos Postes de Madeira

Circunferência Comprimento

L

(m)

Resistência Nominal Rn a

100 mm do topo (daN)

Comprimento do

engastamento

(mm)

No engastamento

(mínimo) (mm)

A 10 cm do topo mínimo/máximo

(mm)

Peso médio

Estimado

(kg)

300 730 460/620 278 10

600 1600

820 560/720 371

300 810 490/650 404 12

600 1800

890 570/730 504

300 920 400/560 489 13

600 1900

1000 480/640 598

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Anexo IV – Distância entre Condutores de Circuitos Diferentes

TENSÃO NOMINAL E (V) DISTÂNCIA MÍNIMA (mm)

Circuito Sup. Circuito Inf.

E ≤≤≤≤ 600 600 < E ≤≤≤≤ 15.000 15.000 < E ≤≤≤≤ 35.000

comunicação 600 1.500 1.800

E ≤≤≤≤ 600 600 800 1.000

600 < E ≤≤≤≤ 15.000 Xxx 800 900

15.000 < E ≤≤≤≤ 35.000 xxx xxx 900

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Anexo V – Seccionamento e Aterramento de Cercas


Prep. ALS Des. CES

Verif. HT


Seccionamento e Aterramento de Cercas



Escala

Desenho Folha 24

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Anexo VI – BIBLIOGRAFIA 1 - Critérios Básicos para Projetos de Rede Aérea de Distribuição Rural

Relatório SCEI 08.02. – CODI 2 – Redes de Distribuição Aérea Rural de Energia Elétrica

NBR 5433 – ABNT 3 – Postes de Eucalipto para Redes de Distribuição de Energia Elétrica

Norma Técnica E-D. 01-92 – ELETROPAULO. 4 – Mapeamento, Cadastramento e Apresentação de Projetos.

PND 2.3 – ELETROPAULO 5 – Projeto de Redes de Distribuição Aérea Secundária

PND 2.1 – ELETROPAULO 6 – Projeto de Redes de Distribuição Aérea Primária

PND 2.2 – ELETROPAULO 7 – Trações e flechas de cabos Condutores

RTD – 26 - CODI 8 – Metodologia de Cálculos de Estruturas para Linhas Aéreas de Distribuição

RTD – 23 - CODI 9 – Cruzetas de Madeira para Redes de Distribuição de Energia Elétrica

NBR 8458 e 8459 – ABNT

projeto de rede distribuicao rural

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