Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas. Norma. Revisão 03 07/2014 NORMA ND.12

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3 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas Norma 07/2014 NORMA

4 ELEKTRO Eletricidade e Serviços S.A. Diretoria de Operações Rua Ary Antenor de Souza, 321 Jd. Nova América Campinas SP Tel.: (19) Site: Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas Campinas SP, páginas

5 Aprovações Alvaro Luiz Murakami Gerente Executivo de Engenharia, Planejamento e Operação Rodrigo Teodoro Bilia de Moraes Gerente de Expansão e Preservação de Redes

6 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Página 4 xx/2014

7 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Elaboração Clarice Itokazu Oshiro Cleber Rodrigues de Sousa Edmilson Landenberger Menegatti Guilherme de Paula Pereira José Carlos Paccos Caram Junior Página 5 07/2014

8 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA À ELEKTRO é reservado o direito de modificar total ou parcialmente o conteúdo desta norma, a qualquer tempo e sem prévio aviso considerando a constante evolução da técnica, dos materiais e equipamentos bem como das legislações vigentes. Página 6 07/2014

9 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA INDICE CONTROLE DE REVISÕES OBJETIVO CAMPO DE APLICAÇÃO DEFINIÇÕES REFERÊNCIAS NORMATIVAS CONDIÇÕES GERAIS Critérios para aplicação Obtenção de dados preliminares Características do projeto Planejamento básico Planos e projetos existentes Mapas e plantas Crescimento vegetativo Estimativa de carga e demanda Níveis de tensão CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS Descrição da rede Aspectos de segurança Aspectos construtivos Afastamentos mínimos Diretrizes para projeto Proteção e seccionamento Proteção contra sobrecorrente Proteção contra sobretensões Seccionamento e manobra Aterramento Aterramento do cabo mensageiro Aterramento temporário Dimensionamento elétrico Características elétricas dos condutores Cálculo da queda de tensão Dimensionamento mecânico Características dos materiais Características mecânicas dos cabos cobertos Características mecânicas do cabo mensageiro Cálculos das flechas e trações Cálculo mecânico Utilização dos postes quanto à resistência mecânica Página 7 07/2014

10 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Limites para utilização de estruturas Engastamento do poste Instalação dos espaçadores da rede protegida compacta Afastamento do espaçador à estrutura Afastamentos entre espaçadores no vão Quantidade de espaçadores por vão TABELAS ANEXO DESENHOS Página 8 07/2014

11 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA ÍNDICE DE DESENHOS Afastamentos mínimos - Entre circuitos na mesma estrutura /1 Afastamentos mínimos - Entre condutores de circuitos diferentes /1 Afastamentos mínimos - Entre condutores e o solo /1 Afastamentos mínimos - Entre condutores e edificações /1 Estruturas básicas - Representação esquemática /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE1A /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE /1 Estruturas básicas - Estrutura tipo CE3-CE /1 Derivação de rede - Estrutura tipo CE /1 Derivação de rede - Estrutura tipo CE2.CE /1 Derivação de rede - Estrutura tipo CE2-CE3 CF...../1 Derivação de rede - Estrutura tipo CE2-N3 CF /1 Transição de rede - Estrutura tipo N3.CE /1 Transição de rede - Estrutura tipo N3.CE3 SUH /1 Transição de rede - Estrutura tipo N3.CE3 SUI /1 Transição de rede - Estrutura tipo I-CE /1 Transição de rede - Estrutura tipo CE3-I SUI /1 Página 9 07/2014

12 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Proteção - Estrutura tipo CE2 PR /1 Manobra - Estrutura tipo CE4 CF /1 Manobra - Estrutura tipo CE4 SUH /1 Manobra - Estrutura tipo CE4 SUI /1 Posto de transformação - Estrutura tipo CE2 TR /1 Posto de transformação - Estrutura tipo CE3 TR /1 Aterramento - Condutor para aterramento externo ao poste /1 Aterramento - Condutor para aterramento interno ao poste /1 Cruzamento aéreo - Rede protegida compacta rede protegida compacta /1 Cruzamento aéreo - Rede protegida compacta rede nua /1 Amarrações - Em espaçadores /1 Amarrações - Cabo coberto em isolador tipo pino com fio isolado para amarração /1 Amarrações - Cabo coberto em isolador tipo pino com anel de amarração /1 Amarrações - Cabo mensageiro (ângulo, derivação e fim de rede) /1 Detalhamentos - Fixação braços tipo C e L /1 Detalhamentos - Ancoragem simples /1 Detalhamentos - Ancoragem simples com derivação /1 Detalhamentos - Ancoragem dupla /1 Detalhamentos - Afastamentos mínimos entre estribos /1 Detalhamentos - Emendas e conexões de cabos cobertos /1 Página 10 07/2014

13 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA CONTROLE DE REVISÕES Descrição Inclusão do Controle de Revisões e adequação do documento ao modelo F-SGQ-010. da nomenclatura das estruturas de acordo com a ABNT NBR 15992:2011 e revisão de forma. dos desenhos.09.01/1 e.11.05/1. Página 11 07/2014

14 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Página 12 07/2014

15 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA 1 OBJETIVO Esta Norma fornece as diretrizes para elaboração de projetos e montagem de estruturas para Redes Protegidas Compactas, nas tensões primárias nominais de 13,8 kv e 34,5 kv, implantadas na área de concessão da ELEKTRO. 2 CAMPO DE APLICAÇÃO 2.1 Aplica-se a todos os projetos e construções de redes primárias novas, extensões e melhorias em áreas com características urbanas. 2.2 Aplica-se, também, aos projetos e construções de loteamento particular quando solicitados pela ELEKTRO ou por iniciativa própria. 2.3 Em áreas com características rurais, a aplicação da rede protegida compacta deve ser avaliada de acordo com as condições locais, conforme DEFINIÇÕES Para os efeitos desta Norma, aplicam-se as definições da ABNT NBR 8159, ABNT NBR 11873, ABNT NBR 16095, ND.22 e as seguintes. 3.1 braço tipo C ferragem, em formato C, presa ao poste, com a finalidade de sustentação das fases em condições de ângulo e final de linha, derivações e conexão de equipamentos à rede. 3.2 braço tipo L ferragem, em formato L, que é presa ao poste, com a função de sustentar o cabo mensageiro da rede compacta, em condição de tangência ou com ângulos de deflexão de até 6º. 3.3 cantoneira auxiliar para braço tipo C ferragem utilizada para encabeçamento das fases, na extremidade superior do braço tipo C ou em estruturas de instalação de chaves-fusíveis ou para-raios. 3.4 estribo para braço tipo L ferragem complementar ao braço tipo L cuja função é a sustentação de espaçador junto ao braço. 3.5 rede protegida compacta rede de distribuição aérea de energia elétrica com cabos cobertos fixados em espaçadores sustentados por cabo mensageiro, apresentando uma configuração compacta 3.6 suporte horizontal ferragem em formato L, que fixada ao poste, tem a finalidade de sustentação dos cabos cobertos em isoladores de pino, nas estruturas que utilizam estribos para grampos de linha viva, de modo a permitir maior estabilidade e afastamento dos mesmos. Página 13 07/2014

16 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA 3.7 suporte Z ferragem, em formato Z, cuja função é de fixação das chaves-fusíveis e/ou de para-raios ao braço tipo C. 3.8 perfil U ferragem utilizada como cruzeta em rede de distribuição compacta, devendo ser fixada ao poste com mão-francesa. 3.9 pino curto para isolador ferragem utilizada para fixação do isolador tipo pino nas estruturas metálicas para redes compactas. 4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS 4.1 Normas técnicas brasileiras ABNT 5909, Cordoalhas de fios de aço zincados, para estais, tirantes, cabos mensageiros e usos similares ABNT NBR 8158, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Especificação ABNT NBR 8159, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização ABNT NBR 11873, Cabos cobertos com material polimérico para redes aéreas compactas de distribuição em tensões de 13,8 kv a 34,5 kv ABNT NBR 15688, Redes de distribuição aérea de energia elétrica com condutores nus. ABNT NBR 15992, Redes de distribuição aérea de energia elétrica com cabos cobertos fixados em espaçadores para tensões até 36,2 kv ABNT NBR 16094, Acessórios poliméricos para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Especificação ABNT NBR 16095, Acessórios poliméricos para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização 4.2 Normas técnicas da ELEKTRO ND.02, Estruturas para redes aéreas urbanas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.07, Estruturas para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.22, Projetos de redes aéreas urbanas de distribuição de energia elétrica Norma ND.25, Projetos de redes aéreas isoladas e protegidas de distribuição de energia elétrica Norma ND.40, Simbologia para projetos de redes urbanas e rurais de distribuição de energia elétrica. ND.47, Compartilhamento de infra-estrutura de rede elétrica com redes de telecomunicações ND.78, Proteção de redes aéreas de distribuição Página 14 07/2014

17 5 CONDIÇÕES GERAIS 5.1 Critérios para aplicação Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA As redes protegidas compactas devem ser projetadas em todas as redes primárias em áreas urbanas. Em áreas com características rurais, é recomenda a aplicação de redes protegidas compactas nas seguintes situações: a) regiões arborizadas, pela maior confiabilidade deste tipo de rede ao toque de galhos de árvores, permitir menor área de podas e possibilitar um maior espaçamento na periodicidade das podas de árvores, além do cabo mensageiro servir como proteção da rede contra a queda de galhos; b) áreas com frequentes ações de vandalismo, neste caso a implantação da rede protegida compacta deve ser somente nos trechos detectados de vandalismo; c) locais com congestionamento de circuitos, pela possibilidade de instalação de até quatro circuitos na mesma estrutura, principalmente em saídas de subestações; d) circuitos onde se exige um alto índice de confiabilidade devido às características dos consumidores especiais; e) locais com grande incidência de descargas atmosféricas; f) em áreas rurais próximas a vegetação preservada por lei. A rede compacta não pode ser utilizada em regiões com níveis de poluição pesado ou muito pesado, definidos na ABNT IEC/TR Para estas situações devem ser estudadas soluções alternativas para cada caso específico, como as seguintes opções: elevação do nível básico de impulso da rede (NBI), mantendo-se a configuração compacta; rede isolada com cabos pré-reunidos de AT, projeta e construída de acordo com as Normas ND.07 e ND Obtenção de dados preliminares Para elaboração de projetos de redes protegidas compactas devem ser obtidos dados e informações que são basicamente os seguintes: características do projeto; planejamento básico; planos e projetos existentes; mapas e plantas Características do projeto Consiste na determinação do tipo de projeto a ser desenvolvido a partir das causas de origem e/ou finalidade de sua aplicação, considerando-se as características locais, área a ser abrangida pelo projeto e o desempenho e estado atual da rede, se existir Planejamento básico Os projetos devem atender a um planejamento básico, possibilitando um desenvolvimento contínuo e uniforme da rede, dentro da expectativa de crescimento de cada localidade. Em áreas onde haja a necessidade de implantação de redes novas, o planejamento básico deve ser efetuado através de análise das condições locais, tais como: grau de urbanização e arborização das ruas, tendências de crescimento da região e áreas com características semelhantes onde são conhecidos os históricos de ocorrências em redes, bem como, as taxas de crescimento e dados de cargas. Página 15 07/2014

18 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Para se definir a aplicabilidade de redes protegidas compactas em áreas rurais, deve-se verificar se o local está enquadrado em, pelo menos, um dos casos indicados em 5.1., devendo ainda, ser feita uma análise econômica em relação às demais modalidades de redes padronizadas (com condutores nus, protegidas em cruzetas e isoladas) Planos e projetos existentes Devem ser verificados os projetos anteriormente elaborados e ainda não executados, abrangidos pela área em estudo, que servirão de subsídios ao projeto atual. Conforme o tipo e a magnitude do projeto devem, também ser levados em consideração, os planos diretores governamentais para a área Mapas e plantas Registros detalhados dos levantamentos em campo devem ser indicados em plantas com arruamentos, com vistas aos estudos de planejamento de rede primária, devendo conter os seguintes dados: logradouros (ruas, praças, avenidas etc.), rodovias e ferrovias; túneis, pontes e viadutos; situação física da rua; acidentes topográficos e obstáculos mais destacados que possam influenciar na escolha do melhor traçado; detalhes da rede de distribuição existente, tais como, condutores (tipo e bitola), transformadores (número de fase, potência) etc.; indicação das linhas de transmissão e das redes particulares com as respectivas tensões nominais; diagrama unifilar da rede primária, incluindo condutores, dispositivos de proteção e manobra etc Crescimento vegetativo A avaliação e aplicação do crescimento vegetativo no projeto devem ser conforme estabelecidos na Norma ND Estimativa de carga e demanda Os critérios básicos para levantamento das cargas e estimativa das demandas devem ser conforme os constantes da Norma ND Níveis de tensão Os níveis de tensão de fornecimento, bem como, os limites de variação das tensões devem estar de acordo com a legislação vigente. Página 16 07/2014

19 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA 6 CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS 6.1 Descrição da rede Construtivamente, esta modalidade de rede utiliza um cabo mensageiro para sustentação da rede, fixado ao poste por meio de braços metálicos, e espaçadores poliméricos losangulares instalados em intervalos regulares ao longo do vão. Estes espaçadores, por sua vez, exercem a função de elementos de sustentação e separação elétrica dos cabos cobertos, que ficam dispostos em um arranjo triangular compacto. 6.2 Aspectos de segurança A rede compacta deve ser tratada como rede primária nua para todos os aspectos de segurança que envolvam construção, operação e manutenção. Portanto, seus condutores e acessórios não podem ser tocados enquanto a rede não estiver desligada e corretamente aterrada, exceto na condição de linha viva, sob pena de colocar em risco a segurança dos envolvidos na tarefa e terceiros 6.3 Aspectos construtivos a) Na rede protegida compacta, praticamente todo o esforço mecânico aplicado sobre as estruturas provém do cabo mensageiro. Devido à pequena distância entre os espaçadores, os condutores-fase requerem trações de montagem bastante reduzidas quando comparadas às do cabo mensageiro. b) Para que a sequência de fases seja mantida ao longo da rede, o condutor da fase C deve ser instalado no espaçador sempre do lado voltado para o poste, conforme Figura 1. Para que isto seja possível, no caso de mudança do traçado da rede (interferência com construção civil, mudança da posteação para o outro lado da rua etc.) devem ser feitas transposições, tantas quanto forem necessárias, para manter-se a fase C sempre do lado voltado para o poste. Nos casos de cruzamento aéreo, a configuração da Figura 2 deve ser mantida com a utilização do separador. FASE C FASE A FASE A LADO DO POSTE FASE B FASE C FASE B Figura 1 Espaçador losangular Figura 2 Espaçador vertical trifásico c) Para a locação de postes, engastamentos e concretagens de base, devem ser obedecidos os mesmos critérios e procedimentos estabelecidos nas Normas ND.02 e ND.22. d) Nas redes com características urbanas, recomenda-se que sejam projetadas redes com vãos até 40 m. Quando as condições da rede permitir (distância condutor ao solo, rede secundária etc.) e para redes em áreas rurais podem ser previstos vãos até 80 m. Para vãos com comprimentos superiores deve ser feita uma análise específica. e) Para a verificação das distâncias verticais da rede protegida compacta, deve ser observado que, além da flecha da rede completa na condição de temperatura máxima (50 ºC), deve ser considerada a altura do espaçador. Página 17 07/2014

20 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA f) Preferencialmente, as redes protegidas compactas com circuito duplo devem ser construídas com 1 (um) circuito de cada lado do poste, conforme Figura 3. Alternativamente pode ser utilizada a configuração da Figura 4. Figura 3 Circuito duplo horizontal Figura 4 Circuito duplo vertical g) Recomenda-se a utilização de cobertura protetora de estribo, conector e conector de derivação de linha viva e de cobertura protetora para terminal de equipamentos, nos locais com desligamentos frequentes da rede por contatos acidentais com arborização, objetos e pequenos animais ou aves. h) É obrigatória a reconstituição da cobertura nos pontos de emendas dos cabos cobertos. No caso dos cabos de 36,2 kv, a camada semicondutora, também, deve ser reconstituída. Os detalhes para reconstituição da cobertura estão apresentados no desenho.11.06/1. i) Em longos trechos com várias estruturas tipo CE1, intercalar estrutura tipo CE1A a cada 200 m de rede, aproximadamente. j) Em longos trechos de alinhamento de rede é recomendável intercalar estruturas de ancoragem (CE4) a cada 500 m, no máximo, visando assegurar maior confiabilidade ao projeto mecânico da rede, além de facilitar a construção da rede e eventual substituição de condutores. 6.4 Afastamentos mínimos a) Os cabos cobertos devem ser considerados como condutores nus, no que se refere aos afastamentos mínimos de segurança. b) A redução no espaçamento entre condutores do mesmo circuito ou de circuitos diferentes, inclusive condutores aterrados, conforme acima referido, deve atender às seguintes distâncias mínimas das partes energizadas à fase e à terra em pontos fixos: Tensão suportável nominal sob impulso kv Distâncias mínimas mm Fase-Fase Fase-Terra c) Para os afastamentos mínimos consultar.01.01/1 a.01.04/1. Página 18 07/2014

21 6.5 Diretrizes para projeto Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Proteção e seccionamento Proteção contra sobrecorrente Nos circuitos primários com redes protegidas compactas, devem adotados os mesmos critérios e previstos os mesmos dispositivos de proteção contra sobrecorrentes adotados nas redes com condutores nus Proteção contra sobretensões A proteção contra sobretensões da rede protegida compacta, deve ser feita por meio de pararaios adequadamente dimensionados, instalados e aterrados. É recomendada a instalação de para-raios nos seguintes pontos: a) estruturas de transição de tipos de redes, nua ou isolada para rede protegida compacta e vice-versa; b) estruturas com transformadores de distribuição; c) fim de rede Seccionamento e manobra As chaves-fusíveis ou seccionadores unipolares, abertura sob carga, devem ser instaladas em pontos de manobra, visando minimizar o tempo necessário para realização de manobras e atendimento às ocorrências. Para instalação de equipamentos de seccionamento e manobra devem ser adotados os mesmos critérios das redes com condutores nus. É recomendável também a instalação de equipamentos nas transições de rede nua ou isolada para rede protegida compacta e vice-versa Aterramento Aterramento do cabo mensageiro Não pode haver aterramento de redes protegidas compactas em um raio de até 75 m da borda da malha de aterramento de uma subestação; Nos casos de saída de alimentadores, desde os pórticos das subestações, com rede protegida compacta, devem ser obedecidos: instalação de para-raios na saída dos três condutores-fase da rede protegida compacta, sem conexão do fio terra dos para-raios com o cabo mensageiro da rede; o aterramento do cabo mensageiro deve ser realizado na próxima estrutura após os 75 m. A cordoalha de aço de sustentação (cabo mensageiro) deve ser aterrada, no máximo, a cada 300 m com, no mínimo, uma haste; Nos pontos de instalação de equipamento, a cordoalha deve ser conectada ao aterramento deste e nos finais de rede, a cordoalha deve ser conectada à descida do aterramento dos para-raios. Os detalhes construtivos de aterramento estão contemplados na.08.01/1 e.08.02/1 e quanto aos valores resistência de aterramento, obedecer aos mesmos critérios aplicados para as redes aéreas com condutores nus Aterramento temporário Nas redes protegidas compactas devem ser previstos pontos para aterramento temporário, em intervalos de até 300 m, para conexão do conjunto de aterramento temporário quando da execução de serviços de manutenção com a rede desenergizada. Página 19 07/2014

22 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Os pontos de instalação do aterramento são, preferencialmente, os estribos para ligação dos transformadores. Nos trechos de rede onde não existam transformadores instalados ao longo da faixa de 300 m, devem ser instalados estribos de espera para os aterramentos. 6.6 Dimensionamento elétrico Características elétricas dos condutores As seções nominais e as características elétricas dos cabos cobertos para redes protegidas compactas, tais como, resistências, reatâncias e capacidades de condução de corrente são apresentadas na Tabela Cálculo da queda de tensão O cálculo da queda de tensão da rede, no trecho de rede protegida compacta, deve ser feito utilizando-se os coeficientes de queda de tensão (%/MVA x km), conforme Tabela Dimensionamento mecânico Pelas características construtivas da rede protegida compacta, que utiliza um cabo mensageiro fixado à posteação por meio de braços metálicos, e espaçadores losangulares instalados em intervalos regulares ao longo dos vãos para sustentação e separação elétrica dos condutores-fase, praticamente todo o esforço mecânico aplicado sobre as estruturas provém do cabo mensageiro Características dos materiais Características mecânicas dos cabos cobertos As seções padronizadas para utilização nas redes protegidas compactas são: 15 kv: 50 mm 2 70 mm mm mm 2 e 240 mm 2 ; 36,2 kv: 70 mm mm 2 e 185 mm 2. Na Tabela 1 são apresentadas as características físicas dos cabos cobertos padronizados Características mecânicas do cabo mensageiro A cordoalha de aço zincado para sustentação da rede deve possuir características conforme Tabela Cálculos das flechas e trações a) Trações para projeto Para o cálculo das trações de projeto foram consideradas duas condições ambientes básicas: 0 º C sem vento; 15 º C com vento de 60 km/h (para redes urbanas) e 100 km/h (para redes rurais). Baseando-se nos valores obtidos, determinou-se para as situações mais críticas as trações para projeto apresentadas na Tabela 5 (rede urbana) e Tabela 6 (rede rural). b) Condição inicial tração de montagem do cabo mensageiro No processo de construção da rede protegida compacta, inicialmente é feito o lançamento e tracionamento do cabo mensageiro de acordo com os valores definidos na Tabela 7 para a condição de flecha definida na Tabela 8. c) Condição final - rede completa Após o tracionamento do cabo mensageiro, os condutores-fase são amarrados nos espaçadores que são sustentados pelo cabo mensageiro. Para essa condição, devem ser obedecidos os valores definidos nas tabelas a seguir, em função do vão e temperatura ambiente: Página 20 07/2014

23 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA c1) Trações de montagem Cabo coberto de 15 kv 3 x 50 mm 2 : Tabela 9 3 x 70 mm 2 : Tabela x 120 mm 2 : Tabela 13. 3x 185 mm 2 : Tabela 15. 3x 240 mm 2 : Tabela 17. Cabo coberto de 36,2 kv 3 x 70 mm 2 : Tabela x 120 mm 2 : Tabela 21. 3x 185 mm 2 : Tabela 23. c2) Flechas de montagem Cabo coberto de 15 kv 3 x 50 mm 2 : Tabela 10 3 x 70 mm 2 : Tabela x 120 mm 2 : Tabela 14. 3x 185 mm 2 : Tabela 16. 3x 240 mm 2 : Tabela 18. Cabo coberto de 36,2 kv 3 x 70 mm 2 : Tabela x 120 mm 2 : Tabela 22. 3x 185 mm 2 : Tabela Cálculo mecânico O cálculo mecânico não difere do adotado na determinação dos esforços nas redes aéreas com condutores nus. Consiste basicamente na determinação dos esforços aplicados no poste, para o dimensionamento adequado da estrutura. O esforço resultante é obtido pela composição dos esforços dos condutores que atuam no poste em todos os planos e direções e transferidos para 100 mm abaixo do topo do poste, podendo ser calculado tanto pelo método geométrico como pelo método analítico. a) Método geométrico A tração resultante (R) pode ser obtida pelo método geométrico por meio da representação das trações dos condutores (F 1 e F 2 ) por dois vetores em escala, de modo que as suas origens coincidam e construindo um paralelogramo conforme indicado a seguir: F1 R = F1 + F2 β α F2 Página 21 07/2014

24 F1 R Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA R = F1 + F2 Sendo: R - tração resultante F 1, F 2 - trações de projeto dos condutores α - ângulo de deflexão da rede b) Método analítico Figura 5 Método geométrico De posse dos valores das trações dos condutores que atuam no poste e do ângulo formado pelos condutores, tem-se: β1 α β β2 F2 A resultante R pode ser calculada pela seguinte expressão: 2 2 R = F1 + F2 + 2F 1.F2. cosβ Sendo: R - tração resultante F 1, F 2 - trações de projeto dos condutores β = 180º - α α - ângulo de deflexão da rede F2 senβ F1 senβ β1 = arcsen e β2 = arcsen R R Se as trações F 1 e F 2 forem de valores iguais, a resultante pode ser calculada pela seguinte expressão simplificada: α R = 2 F sen 2 Figura 6 Método analítico Utilização dos postes quanto à resistência mecânica a) Os postes devem ser dimensionados de modo que suportem as trações aplicadas pelos condutores nele instalados e estarem de acordo com as resistências nominais padronizadas. b) Para as configurações de redes recomendadas (somente primária ou primária e secundária), nas situações de fim de rede e ângulos de deflexão horizontal, os valores dos esforços resultantes transferidos a 100 mm do topo estão indicados na Tabela 25 e Tabela 28. Devem ser considerados os esforços resultantes de cabos telefônicos, TV a cabo, ramais de ligação etc., quando existirem. c) As resistências nominais mínimas dos postes necessárias para as situações descritas em b) são apresentadas nas tabelas: Página 22 07/2014

25 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Rede primária compacta de 15 kv e rede secundária isolada em poste de concreto circular: Tabela 26. Rede primária compacta de 15 kv e rede secundária isolada em poste de concreto DT: Tabela 27. Rede primária compacta de 34,5 kv e rede secundária isolada em poste de concreto circular: Tabela 29. Rede primária compacta de 34,5 kv e rede secundária isolada em poste de concreto DT: Tabela 30. d) Os postes com derivações de redes secundárias e/ou primárias, com cabos de telecomunicações ou outros tipos de cabos nele instalados devem ser redimensionados considerando as trações de projeto, ângulos de aplicação e alturas de fixação desses cabos. e) Os ramais de ligação cuja soma dos esforços resultantes produzam valor elevado, também devem ser considerados no dimensionamento do poste. Os valores das trações dos ramais de ligação são apresentados na norma ND.22. f) Os postes para instalação de transformadores devem ter no mínimo as características apresentadas na Tabela 31 e para instalação de seccionadores devem ser de acordo com a Tabela Limites para utilização de estruturas Na Tabela 33 são apresentadas as estruturas básicas e seus limites de utilização, de acordo com a seção do cabo e ângulo de deflexão da rede Engastamento do poste Nas redes urbanas devem ser adotados os mesmos critérios e tipos de engastamento de postes da Norma ND Instalação dos espaçadores da rede protegida compacta Afastamento do espaçador à estrutura Na Tabela 34 são indicados os valores que devem ser mantidos os seguintes afastamentos do primeiro espaçador à estrutura Afastamentos entre espaçadores no vão Em condições normais de instalação, os espaçadores devem ficar distanciados, preferencialmente, de 10 m entre si Quantidade de espaçadores por vão Na Tabela 35 a Tabela 39 apresentam as quantidades de espaçadores a serem instalados no vão de acordo com os tipos de estruturas. Página 23 07/2014

26 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Página 24 07/2014

27 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA TABELAS Página 25 07/2014

28 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Página 26 07/2014

29 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Tabela 1 Características físicas dos cabos cobertos Classe de tensão kv 15 36,2 Seção nominal mm 2 Nº de fios Condutor Diâmetro nominal mm ,25 ± 0,25 Espessura nominal da cobertura mm Cabo completo Diâmetro nominal mm Massa total kg/m Carga ruptura mínima dan 15,25 ± 1,25 0, ,75 ± 0,25 16,75 ± 1,25 0, ,05 ± 0,25 3,0 20,05 ± 1,25 0, ,05 ± 0,25 23,05 ± 1,25 0, ,50 ± 0,50 25,5 ± 1,50 0, ,75 ± 0,25 26,85 ± 1,55 0, ,05 ± 0,25 7,6 30,15 ± 1,55 0, ,05 ± 0,25 33,15 ± 1,55 1, Diâmetro nominal mm Tabela 2 Características mecânicas da cordoalha de aço cabo mensageiro Nº de fios Formação Diâmetro dos fios mm Seção transversal mm 2 Cordoalha completa Massa kg/km Carga ruptura mínima dan Categoria (ABNT 5909) 9,53 7 3,05 51,14 0, MR Página 27 07/2014

30 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Tabela 3 Características elétricas dos cabos cobertos Classe de tensão kv Seção nominal mm 2 Resistência elétrica R Ω/km Reatância indutiva X L Ω/km Capacidade de corrente a A 15 36,2 50 0,8220 0, ,5682 0, ,3247 0, ,2108 0, ,1600 0, ,5682 0, ,3247 0, ,2108 0, NOTA Condições de cálculos: Resistência elétrica: temperatura do condutor a 90 ºC. Reatância indutiva: espaçamentos equivalentes de 180 mm (15 kv) e 283 mm (36,2 kv). a Valores definidos na ABNT NBR 11873:20, Tabelas E.2 e E.4, temperatura do condutor de 90 ºC e temperatura ambiente de 30 ºC. Tabela 4 Coeficientes de queda de tensão rede protegida compacta Tensão nominal kv 15 36,2 Condutor cabo coberto mm 2 Queda de tensão % / MVA x km 50 0, , , , , , , ,0260 Página 28 07/2014

31 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA a Tabela 5 Trações de projetos para redes urbanas Rede protegida compacta (completa) Tensão kv 15 36,2 Seção mm 2 Trações de projeto a dan 3 x x x x x x x x Correspondem aos maiores valores entre as trações nas condições de temperatura mínima (0 ºC), vento máximo (60 km/h) e vão máximo de 40 m. a Tensão (kv) 15 36,2 Tabela 6 Trações de projetos para redes rurais Rede protegida compacta (completa) Seção (mm 2 ) Trações de projeto a (dan) 3 x x x x x x x x Correspondem aos maiores valores entre as trações nas condições de temperatura mínima (0 ºC), vento máximo (100 km/h) e vão máximo de 80 m. Página 29 07/2014

32 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 7 Trações de montagem do cabo mensageiro - cordoalha de aço (Ø 9,53 mm) Condição inicial Trações de montagem dan Vão m NOTA Os valores desta tabela referem-se às trações de montagem do cabo mensageiro, e são válidas como condições iniciais para montagens de redes protegidas compactas com todas as seções de condutores-fase. Temp ºC Tabela 8 Flechas de montagem do cabo mensageiro Cordoalha de aço (Ø 9,53 mm) Condição inicial Flechas de montagem m Vão m ,01 0, 0,05 0,08 0,12 0,17 0,24 0,32 0,41 0,52 0,64 0,77 0,92 1,08 1,25 5 0,01 0, 0,06 0,09 0,14 0,19 0,27 0,35 0,45 0,56 0,68 0,82 0,96 1,12 1, ,02 0,04 0,06 0,10 0,16 0,22 0,29 0,38 0,48 0,60 0,72 0,86 1,01 1,17 1, ,02 0,04 0,08 0,12 0,18 0,25 0,33 0,42 0,52 0,64 0,76 0,90 1,05 1,21 1, ,02 0,05 0,09 0,14 0,20 0,27 0,36 0,45 0,56 0,68 0,80 0,94 1,10 1,26 1, , 0,06 0,11 0,16 0,23 0,30 0,39 0,49 0,60 0,71 0,84 0,99 1,14 1,30 1, ,04 0,08 0,13 0,18 0,25 0,33 0,42 0,52 0,63 0,75 0,88 1, 1,18 1,34 1, ,05 0,09 0,15 0,21 0,28 0,36 0,45 0,56 0,67 0,79 0,92 1,07 1,22 1,38 1, ,06 0,11 0,17 0,23 0,31 0,39 0,48 0,59 0,70 0,82 0,96 1,10 1,26 1,42 1, ,07 0,13 0,19 0,25 0,33 0,42 0,51 0,62 0,73 0,86 1,00 1,14 1,30 1,46 1, ,09 0,14 0,20 0,28 0,36 0,44 0,54 0,65 0,77 0,89 1, 1,18 1,34 1,50 1,68 NOTA Os valores desta tabela referem-se às flechas de montagem do cabo mensageiro, e são válidas como condição inicial para montagens de redes protegidas compactas com todas as seções de condutores-fase. Página 30 07/2014

33 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 9 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 50 mm 2 15 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 10 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 50 mm 2 15 kv Condição final Flechas m Vão m , 0,06 0,11 0,17 0,23 0,31 0,40 0,50 0,62 0,74 0,87 1,01 1,17 1,33 1,51 5 0, 0,07 0,12 0,18 0,25 0,33 0,43 0,53 0,64 0,77 0,90 1,05 1,20 1,37 1, ,04 0,08 0,13 0,19 0,27 0,35 0,45 0,56 0,67 0,80 0,93 1,08 1,24 1,40 1, ,04 0,09 0,14 0,21 0,29 0,38 0,47 0,58 0,70 0,83 0,96 1,11 1,27 1,44 1, ,05 0,10 0,16 0,23 0,31 0,40 0,50 0,61 0,73 0,86 0,99 1,14 1,30 1,47 1, ,06 0,11 0,17 0,24 0,33 0,42 0,52 0,63 0,75 0,88 1,02 1,18 1,34 1,51 1, ,06 0,12 0,18 0,26 0,35 0,44 0,54 0,66 0,78 0,91 1,05 1,21 1,37 1,54 1, ,07 0,13 0,20 0,28 0,37 0,46 0,57 0,68 0,81 0,94 1,08 1,24 1,40 1,57 1, ,08 0,14 0,21 0,30 0,38 0,48 0,59 0,71 0,83 0,97 1,11 1,27 1,43 1,61 1, ,09 0,16 0,23 0,31 0,40 0,50 0,61 0,73 0,86 1,00 1,14 1,30 1,47 1,64 1, ,10 0,17 0,24 0,33 0,42 0,53 0,64 0,76 0,89 1,02 1,17 1,33 1,50 1,67 1,86 Página 31 07/2014

34 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 11 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 70 mm 2 15 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 12 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 70 mm 2 15 kv Condição final Flechas m Vão m , 0,07 0,12 0,19 0,26 0,34 0,44 0,54 0,66 0,79 0,92 1,07 1,23 1,39 1,57 5 0,04 0,08 0,13 0,20 0,28 0,36 0,46 0,57 0,69 0,81 0,95 1,10 1,26 1,43 1, ,04 0,09 0,14 0,21 0,29 0,38 0,48 0,59 0,71 0,84 0,98 1,13 1,29 1,46 1, ,05 0,10 0,16 0,23 0,31 0,40 0,50 0,62 0,74 0,87 1,01 1,16 1,32 1,49 1, ,05 0,11 0,17 0,24 0,33 0,42 0,53 0,64 0,76 0,90 1,04 1,19 1,35 1,53 1, ,06 0,12 0,18 0,26 0,35 0,44 0,55 0,66 0,79 0,92 1,07 1,22 1,39 1,56 1, ,07 0,13 0,20 0,28 0,37 0,46 0,57 0,69 0,81 0,95 1,10 1,25 1,42 1,59 1, ,08 0,14 0,21 0,29 0,38 0,48 0,59 0,71 0,84 0,98 1,12 1,28 1,45 1,62 1, ,09 0,15 0,23 0,31 0,40 0,50 0,62 0,74 0,87 1,00 1,15 1,31 1,48 1,65 1, ,10 0,16 0,24 0,33 0,42 0,53 0,64 0,76 0,89 1, 1,18 1,34 1,51 1,69 1, ,10 0,17 0,25 0,34 0,44 0,54 0,66 0,78 0,92 1,06 1,21 1,37 1,54 1,72 1,91 Página 32 07/2014

35 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 13 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 120 mm 2 15 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 14 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 120 mm 2 15 kv Condição final Flechas m Vão m ,04 0,09 0,15 0,23 0,31 0,41 0,51 0,63 0,75 0,89 1, 1,18 1,35 1,52 1,71 5 0,05 0,10 0,16 0,24 0,33 0,42 0,53 0,65 0,77 0,91 1,06 1,21 1,38 1,55 1, ,05 0,11 0,18 0,25 0,34 0,44 0,55 0,67 0,80 0,94 1,08 1,24 1,41 1,58 1, ,06 0,12 0,19 0,27 0,36 0,46 0,57 0,69 0,82 0,96 1,11 1,27 1,44 1,61 1, ,07 0,13 0,20 0,28 0,38 0,48 0,59 0,71 0,84 0,98 1,13 1,29 1,46 1,64 1, ,07 0,14 0,21 0,30 0,39 0,50 0,61 0,73 0,87 1,01 1,16 1,32 1,49 1,67 1, ,08 0,15 0,22 0,31 0,41 0,52 0,63 0,76 0,89 1, 1,19 1,35 1,52 1,70 1, ,09 0,16 0,24 0,33 0,43 0,53 0,65 0,78 0,91 1,06 1,21 1,38 1,55 1,73 1, ,10 0,17 0,25 0,34 0,44 0,55 0,67 0,80 0,94 1,08 1,24 1,40 1,58 1,76 1, ,10 0,18 0,26 0,36 0,46 0,57 0,69 0,82 0,96 1,11 1,26 1,43 1,60 1,79 1, ,11 0,19 0,27 0,37 0,47 0,59 0,71 0,84 0,98 1,13 1,29 1,45 1,63 1,82 2,01 Página 33 07/2014

36 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 15 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 185 mm 2 15 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 16 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 185 mm 2 15 kv Condição final Flechas m Vão m ,05 0,11 0,18 0,26 0,36 0,46 0,57 0,70 0,83 0,97 1,12 1,28 1,46 1,64 1,83 5 0,06 0,12 0,19 0,28 0,37 0,48 0,59 0,72 0,85 0,99 1,15 1,31 1,48 1,67 1, ,06 0,13 0,20 0,29 0,39 0,49 0,61 0,74 0,87 1,02 1,17 1,34 1,51 1,69 1, ,07 0,13 0,21 0,30 0,40 0,51 0,63 0,76 0,89 1,04 1,20 1,36 1,54 1,72 1, ,08 0,14 0,22 0,31 0,42 0,53 0,65 0,78 0,91 1,06 1,22 1,39 1,56 1,75 1, ,08 0,15 0,24 0,33 0,43 0,54 0,66 0,80 0,94 1,08 1,24 1,41 1,59 1,77 1, ,09 0,16 0,25 0,34 0,45 0,56 0,68 0,81 0,96 1,11 1,27 1,44 1,61 1,80 2, ,10 0,17 0,26 0,35 0,46 0,58 0,70 0,83 0,98 1,13 1,29 1,46 1,64 1,83 2, 40 0,10 0,18 0,27 0,37 0,48 0,59 0,72 0,85 1,00 1,15 1,31 1,49 1,67 1,86 2, ,11 0,19 0,28 0,38 0,49 0,61 0,74 0,87 1,02 1,17 1,34 1,51 1,69 1,88 2, ,12 0,20 0,29 0,39 0,51 0,63 0,76 0,89 1,04 1,20 1,36 1,53 1,72 1,91 2,11 Página 34 07/2014

37 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 17 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 240 mm 2 15 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 18 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 240 mm 2 15 kv Condição final Flechas m Vão m ,06 0,12 0,19 0,28 0,38 0,49 0,60 0,73 0,87 1,02 1,17 1,34 1,51 1,70 1,89 5 0,06 0,13 0,20 0,29 0,39 0,50 0,62 0,75 0,89 1,04 1,19 1,36 1,54 1,72 1, ,07 0,14 0,22 0,31 0,41 0,52 0,64 0,77 0,91 1,06 1,22 1,39 1,56 1,75 1, ,08 0,14 0,23 0,32 0,42 0,53 0,66 0,79 0,93 1,08 1,24 1,41 1,59 1,78 1, ,08 0,15 0,24 0,33 0,44 0,55 0,67 0,81 0,95 1,10 1,26 1,43 1,61 1,80 2, ,09 0,16 0,25 0,34 0,45 0,57 0,69 0,83 0,97 1,12 1,29 1,46 1,64 1,83 2, 30 0,10 0,17 0,26 0,36 0,47 0,58 0,71 0,85 0,99 1,15 1,31 1,48 1,66 1,86 2, ,10 0,18 0,27 0,37 0,48 0,60 0,73 0,86 1,01 1,17 1,33 1,51 1,69 1,88 2, ,11 0,19 0,28 0,38 0,49 0,61 0,74 0,88 1, 1,19 1,35 1,53 1,71 1,91 2, ,12 0,20 0,29 0,40 0,51 0,63 0,76 0,90 1,05 1,21 1,38 1,55 1,74 1,93 2, ,12 0,21 0,30 0,41 0,52 0,65 0,78 0,92 1,07 1,23 1,40 1,58 1,76 1,96 2,16 Página 35 07/2014

38 Redes Protegidas Compactas - Critérios para Projetos e Padronização de Estruturas - NORMA Temp ºC Tabela 19 Trações de montagem da rede completa com cabo coberto 70 mm 2 36,2 kv Condição final Trações dan Vão m Temp ºC Tabela 20 Flechas de montagem da rede completa com cabo coberto 70 mm 2 36,2 kv Condição final Flechas m Vão m ,05 0,10 0,17 0,25 0,34 0,44 0,55 0,66 0,79 0,93 1,08 1,24 1,41 1,59 1,77 5 0,05 0,11 0,18 0,26 0,35 0,45 0,56 0,68 0,82 0,96 1,11 1,27 1,43 1,61 1, ,06 0,12 0,19 0,27 0,37 0,47 0,58 0,71 0,84 0,98 1,13 1,29 1,46 1,64 1, ,07 0,13 0,20 0,29 0,38 0,49 0,60 0,73 0,86 1,00 1,16 1,32 1,49 1,67 1, ,07 0,14 0,21 0,30 0,40 0,50 0,62 0,75 0,88 1, 1,18 1,34 1,52 1,70 1, ,08 0,15 0,22 0,31 0,41 0,52 0,64 0,77 0,90 1,05 1,21 1,37 1,54 1,73 1, ,09 0,16 0,24 0,33 0,43 0,54 0,66 0,79 0,93 1,07 1,23 1,40 1,57 1,76 1, ,09 0,17 0,25 0,34 0,44 0,56 0,68 0,81 0,95 1,10 1,25 1,42 1,60 1,78 1, ,10 0,18 0,26 0,36 0,46 0,57 0,70 0,83 0,97 1,12 1,28 1,45 1,62 1,81 2, ,11 0,19 0,27 0,37 0,48 0,59 0,72 0,85 0,99 1,14 1,30 1,47 1,65 1,84 2, ,12 0,19 0,28 0,38 0,49 0,61 0,73 0,87 1,01 1,17 1,33 1,50 1,68 1,87 2,07 Página 36 07/2014

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