Projetos de Redes Aéreas Isoladas de Distribuição de Energia Elétrica

Transcrição

1

2

3 Projetos de Redes Aéreas Isoladas de Distribuição Revisão 07 07/2015 NORMA ND.25

4 ELEKTRO Eletricidade e Serviços S.A. Diretoria de Operações Gerência Executiva de Engenharia, Planejamento e Operação Rua Ary Antenor de Souza, 321 Jd. Nova América Campinas SP Tel.: (19) Site: ND.25 Projetos de Redes Aéreas Isoladas de Distribuição de Energia Elétrica Campinas SP, páginas

5 Aprovações Giancarlo Vassão de Souza Gerente Executivo de Engenharia, Planejamento e Operação Frederico Jacob Candian Gerente de Expansão e Preservação de Redes

6 Página 4 Revisão 07 07/2015

7 Elaboração Clarice Itokazu Oshiro José Carlos Paccos Caram Junior ND.25 Página 5 Revisão 07 07/2015

8 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 Revisão 07 07/2015

9 ÍNDICE CONTROLE DE REVISÕES OBJETIVO CAMPO DE APLICAÇÃO DEFINIÇÕES REFERÊNCIAS NORMATIVAS Legislação Normas técnicas brasileiras Normas técnicas da ELEKTRO CONDIÇÕES GERAIS Recomendações Critérios para aplicação das modalidades de redes Redes isoladas de AT Redes isoladas de BT Redes protegidas em cruzetas Roteiro para elaboração de projeto Levantamento dos dados preliminares Características do projeto Planejamento básico Planos e projetos existentes Mapas e plantas Levantamento dos dados de carga Projeto de extensão de rede Projeto de redes novas Determinação da demanda Projeto rede nova e extensão de rede Projeto de reforma de rede CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS Diretrizes para projeto de redes de distribuição Planejamento da rede Página 7 Revisão 07 07/2015

10 6.1.2 Rede primária Configuração básica da rede primária Traçado da rede primária Dimensionamento de condutores da rede primária Níveis de tensão Perfil de tensão Carregamento Transformadores Rede secundária Configuração da rede secundária Dimensionamento de condutores da rede secundária Tipos de projetos Locação de postes e viabilidade Proteção e seccionamento Aterramento Ramal de ligação de consumidor Dimensionamento mecânico Simbologia Construção da rede por terceiros Carta compromisso Consulta preliminar Incorporação da rede Modalidades das redes Apresentação do projeto Projeto Construção da rede pela ELEKTRO Iluminação pública Diretrizes para elaboração de projeto de iluminação pública Projeto de novos pontos de iluminação pública em redes de distribuição existentes Projeto de rede de distribuição para atendimento à iluminação pública Apresentação de projeto de iluminação pública Página 8 Revisão 07 07/2015

11 TABELAS ANEXOS Página 9 Revisão 07 07/2015

12 Página 10 Revisão 07 07/2015

13 CONTROLE DE REVISÕES Revisão Data Descrição Revisão e atualização do documento às diretrizes do SGQ e ao modelo F-SGQ-010. Redimensionamento dos esforços resultantes e resistências nominais dos postes informados nas tabelas 37 a 42. Inclusão de item referente à construção da rede por terceiros e pela Elektro Revisão de forma Inclusão da subseção 6.5 sobre Iluminação Pública. Revisão de forma. Página 11 Revisão 07 07/2015

14 Página 12 Revisão 07 07/2015

15 1 OBJETIVO Esta norma estabelece os critérios básicos para elaboração de projetos de redes aéreas isoladas com cabos pré-reunidos, na tensão primária de 13,8 kv e tensões secundárias de distribuição (220/127 V e 380/220 V) e de redes protegidas em cruzetas, com cabos cobertos nas tensões primária de distribuição (13,8 kv e 34,5 kv). 2 CAMPO DE APLICAÇÃO Os critérios estabelecidos nesta Norma aplicam-se a projetos de redes novas, extensões e reformas de redes aéreas isoladas nas tensões secundárias de distribuição de 220/127 V e 380/220 V e na tensão primária de 13,8 kv e de redes protegidas em cruzetas nas tensões primárias de 13,8 kv e 34,5 kv a serem executados na área de concessão da ELEKTRO. A rede aérea isolada na tensão de 13,8 kv deve ser projetada em locais onde não seja possível a utilização de rede protegida compacta padronizada na norma ND.12 e deve obedecer aos critérios para aplicação dessa modalidade de rede definidos em DEFINIÇÕES Para efeito desta Norma, aplicam-se as definições da ABNT NBR 5460, das normas técnicas da ELEKTRO relacionadas em 4.3 e as seguintes. 3.1 cabo pré-reunido (multiplexado) de baixa tensão (BT) cabo de potência multiplexado autossustentado, constituído por três condutores-fase de alumínio de seção compactada, com isolação sólida extrudada de polietileno reticulado (XLPE), nas cores preto, cinza e vermelho, classe de tensão 0,6/1 kv, dispostos helicoidalmente em torno de um condutor neutro em liga de alumínio isolado (XLPE) ou nu, utilizados em redes aéreas secundárias 3.2 cabo pré-reunido (multiplexado) de alta tensão (AT) cabo de potência multiplexado, autossustentado, constituído por três condutores-fase de alumínio de seção compactada, com isolação sólida extrudada de polietileno reticulado (XLPE) entre camadas semicondutoras de composto termofixo, com blindagem metálica e cobertura de polietileno (PE), classe de tensão 8,7/15 kv, dispostos helicoidalmente em torno de um condutor neutro em liga de alumínio nu, utilizados em redes aéreas primárias 3.3 equipamentos de proteção equipamentos utilizados com a finalidade básica de proteção dos circuitos primários de distribuição ou de equipamentos neles instalados, desligando automaticamente os circuitos ou equipamentos que estejam sob condições de defeito ou sob tensão ou correntes anormais 3.4 equipamentos de manobra equipamentos utilizados com a finalidade básica de seccionamento ou restabelecimento de circuitos, em condições normais, para fins de manobras como transferências de cargas, desligamentos de circuitos etc. Página 13 Revisão 07 07/2015

16 3.5 iluminação pública fornecimento de energia elétrica para iluminação de ruas, praças, avenidas, túneis, passagens subterrâneas, jardins, vias, estradas, passarelas, abrigos de usuários de transportes coletivos, e outros logradouros de domínio público ou por esta delegada mediante concessão ou autorização, incluindo o fornecimento destinado à iluminação de monumentos, fachadas, fontes luminosas e obras de arte de valor histórico, cultural ou ambiental, localizadas em áreas públicas e definidas por meio de legislação específica, excluído o fornecimento de energia elétrica que tenha por objetivo qualquer forma de propaganda ou publicidade, situada no município contratante 3.6 neutro de sustentação cabo que além das suas finalidades elétricas intrínsecas do neutro, destina-se também a sustentar mecanicamente os condutores-fase reunidos helicoidalmente em sua volta, vinculando-se diretamente às ferragens e estruturas de sustentação mecânica 3.7 projetos de extensões de redes são aqueles necessários a expansão da rede de distribuição aérea utilizando cabos préreunidos (AT ou BT) ou cabos cobertos em cruzetas, destinados a atender novos consumidores 3.8 projetos de redes novas são aqueles que visam à implantação do sistema de distribuição aérea com cabos préreunidos (AT ou BT), necessário ao atendimento de uma determinada área, onde não exista rede de distribuição 3.9 projetos de reformas de redes são aqueles que visam à implantação de rede de distribuição aérea com cabos pré-reunidos (AT ou BT) ou cabos cobertos em cruzetas, introduzindo alterações na rede existente para adequá-la às necessidades de crescimento da carga ou às modificações físicas do local (alargamento de rua, garagens, rede de esgotos etc.) 4 REFERÊNCIAS NORMATIVAS 4.1 Legislação BRASIL. Agência Nacional - ANEEL. Resolução nº 414, de 9 de setembro de Condições Gerais de Fornecimento. Disponível em: < Acesso em: 07 jul Normas técnicas brasileiras ABNT NBR 5101, Iluminação pública Procedimento ABNT NBR 5118, Fios de alumínio 1350 nus, de seção circular, para fins elétricos ABNT NBR 7285, Cabos de potência com isolação extrudada de polietileno termofixo (XLPE) para tensão de 0,6/1 kv - Sem cobertura - Especificação ABNT NBR 8158, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Especificação Página 14 Revisão 07 07/2015

17 ABNT NBR 8159, Ferragens eletrotécnicas para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização ABNT NBR 8182:2011, Cabos de potência multiplexados autossustentados com isolação extrudada de PE ou XLPE, para tensões até 0,6/1 kv Requisitos de desempenho ABNT NBR 11873:2011, Cabos cobertos com material polimérico para redes de distribuição aérea de energia elétrica fixados em espaçadores, em tensões de 13,8 kv a 34,5 kv ABNT NBR 14039:2005, Instalações elétricas de média tensão de 1,0 kv a 36,2 kv ABNT NBR 15214, Rede de distribuição de energia elétrica - Compartilhamento de infraestrutura com redes de telecomunicações ABNT NBR 15129, Luminárias para iluminação pública Requisitos particulares 4.3 Normas técnicas da ELEKTRO ND.01, Materiais e equipamentos para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização. ND.02, Estruturas para redes aéreas urbanas de distribuição de energia elétrica Padronização. ND.06, Materiais e equipamentos para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização. ND.07, Estruturas para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização. ND.09, Materiais em liga de alumínio para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização. ND.10, Fornecimento de energia elétrica em tensão secundária a edificações individuais. ND.12, Redes protegidas compactas Critérios para projetos e padronização de estruturas. ND.13, Padronização de estruturas e critérios para utilização de postes de concreto duplo T em redes urbanas. ND.20, Instalações consumidoras em tensão primária de distribuição de energia elétrica. ND.22, Projetos de Redes Aéreas Urbanas de Distribuição. ND.26, Fornecimento de energia elétrica a edifícios de uso coletivo e medição agrupada. ND.40, Simbologia para projetos de redes urbanas e rurais de distribuição de energia elétrica. ND.46, Critérios para projetos e construção de redes subterrâneas em condomínios ND.78, Proteção de redes aéreas de distribuição. 5 CONDIÇÕES GERAIS 5.1 Recomendações Na elaboração dos projetos devem ser observados os critérios e as especificações relacionados a seguir a fim de garantir um bom desempenho do sistema de distribuição de energia elétrica e minimizar os riscos de acidentes: previsão de carga e dimensionamento de circuitos primários e secundários; traçado de alimentadores e circuitos secundários; afastamentos ou distâncias mínimas; proteção e manobra; escolha de estruturas, locação e estaiamento; áreas arborizadas e condições de acesso a construção, operação e manutenção do Página 15 Revisão 07 07/2015

18 sistema elétrico. 5.2 Critérios para aplicação das modalidades de redes Redes isoladas de AT É indicada a instalação de redes isoladas com cabos pré-reunidos de AT em locais onde são constantes os desligamentos causados por contatos entre a rede e objetos estranhos à rede e, em locais onde se necessitam melhores índices de confiabilidade e de segurança, como se segue: a) saídas de subestações; b) circuitos múltiplos na mesma posteação; c) zonas de alta agressividade poluidora; d) áreas densamente arborizadas; e) locais com restrições de espaço físico; f) áreas onde se deseja preservar o aspecto ecológico e estético visual; g) travessias sob pontes, viadutos etc.; h) alternativa ao sistema subterrâneo Redes isoladas de BT As redes isoladas com cabos pré-reunidos de BT aplicam-se a todos os projetos de redes aéreas em tensão secundária de distribuição de energia elétrica. Os cabos pré-reunidos de BT e os cabos pré-reunidos de AT não podem ficar em contato direto com a arborização, para que não ocorram danos na cobertura Redes protegidas em cruzetas As redes protegidas em cruzetas devem ser previstas somente para substituição de redes com condutores nus que tenham problemas de desempenho e não seja possível a sua substituição pela rede protegida compacta, nos seguintes locais: regiões arborizadas, onde não há o contato direto e por longo período dos cabos com galhos das árvores e bambus; regiões com problemas de objetos nas redes. Nas redes protegidas em cruzetas de 13,8 kv e 34,5 kv devem ser utilizados cabos cobertos de seções até 120 mm 2. Os cabos cobertos não podem permanecer em contato direto com a arborização, para que não ocorram danos na cobertura e não é recomendada a sua utilização em redes primárias situadas em regiões altamente poluídas ou com alto índice de salinidade. 5.3 Roteiro para elaboração de projeto Os projetos de redes novas, extensões e reforma de redes aéreas compreende, basicamente, as seguintes etapas: a) Levantamento dos dados preliminares características de projeto; planejamento básico; planos e projetos existentes; mapas e plantas. Página 16 Revisão 07 07/2015

19 b) Levantamento dos dados de carga levantamento da carga; determinação da demanda. No caso de projetos de redes aéreas urbanas elaborados pela ELEKTRO, a determinação da demanda e os cálculos elétricos necessários ao projeto de rede primária e secundária devem ser feitos por meio do sistema técnico da ELEKTRO. c) Diretrizes para projeto rede primária; transformadores; rede secundária; proteção e seccionamento; locação e viabilidade de campo; dimensionamento mecânico; iluminação pública. 5.4 Levantamento dos dados preliminares Características do projeto Consiste na determinação do tipo de projeto a ser desenvolvido, considerando-se: área a ser abrangida pelo projeto; estado atual da rede; causas de origem e/ou finalidade de sua aplicação 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 em que haja necessidade de implantação de redes novas, o planejamento básico deve ser efetuado através de análise das condições locais, tais como: grau de urbanização das ruas, dimensões dos lotes e tipos de loteamento, considerando-se ainda, as tendências regionais e áreas com características semelhantes e que são conhecidas as taxas de crescimento e dados de cargas. Nos casos de reforma ou extensão de redes, deve ser feita uma análise do sistema elétrico disponível, sendo o projeto elaborado de acordo com o planejamento existente para a área em estudo. Para definir a aplicabilidade das redes isoladas com cabos pré-reunidos de AT e protegidas em cruzetas deve-se verificar se a área em estudo está enquadrada em, pelo menos, um dos casos indicados em 5.2, sendo necessária, ainda, uma análise econômica em relação às alternativas de redes 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, também devem ser levados em consideração, os planos diretores governamentais para a área Mapas e plantas Registros detalhados dos levantamentos devem ser indicados em plantas com arruamentos em escalas usuais de 1:5 000 e 1:1 000, respectivamente com vistas aos estudos de Página 17 Revisão 07 07/2015

20 planejamento da rede primária e da rede secundária, devendo conter os seguintes dados: a) Planta de rede primária logradouros (ruas, praças, avenidas etc.); rodovias e ferrovias; túneis, pontes e viadutos; situação física da rua; acidentes topográficos e obstáculos mais destacados, que podem influenciar na escolha do melhor traçado da rede; detalhes da rede de distribuição existente, tais como, condutores (tipo e seção), transformadores (número de fase e 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, manobra etc. b) Planta de rede secundária logradouros (ruas, praças, avenidas etc.); rodovias, ferrovias; túneis, pontes e viadutos; indicação de edificações e respectivas numerações; situação física da rua e benfeitorias porventura existentes; acidentes topográficos e obstáculos mais destacados, que podem influenciar na escolha do melhor traçado da rede; detalhes da rede de distribuição existente, tais como, posteação (tipo, altura, resistência), condutores (tipo e seção), transformadores (número de fases e potência), iluminação pública (tipo e potência da lâmpada), ramais de ligação etc.; indicações de linhas de transmissão e redes particulares com as respectivas tensões nominais; redes de telecomunicações, se existirem, com respectivos esforços. No caso de novas áreas (loteamentos ou localidades) devem ser obtidos mapas precisos, convenientemente amarrados entre si e com arruamento existente. 5.5 Levantamento dos dados de carga O levantamento dos dados para projetos de reformas de redes devem seguir as diretrizes estabelecidas na norma ND.22 e os projetos de redes novas e extensões de rede devem obedecer às orientações a seguir Projeto de extensão de rede a) Consumidores a serem ligados em tensão primária de distribuição Assinalar em planta os consumidores a serem ligados na rede, anotando-se os seguintes dados: descrição da carga e a capacidade a ser instalada; ramo de atividade; Página 18 Revisão 07 07/2015

21 horário de funcionamento; sazonalidade prevista. b) Consumidores a serem ligados tensão secundária de distribuição localizar os consumidores residenciais anotando em planta o tipo de ligação (monofásico, bifásico ou trifásico); localizar em planta todos os consumidores não residenciais, indicando-se a carga total instalada e seu horário de funcionamento. Ex. oficinas, panificadoras etc.; os consumidores não residenciais com pequena carga que podem ser tratados como residenciais. Ex.: pequenos bares, lojas etc. No caso de edifícios de uso coletivo, verificar e anotar o número de unidades e a área de cada apartamento, verificando a existência de cargas especiais (ar condicionado, aquecimento central, fogão elétrico) indicando o número de aparelhos e as suas potências. c) Consumidores especiais Para os consumidores especiais devem ser anotados o horário de funcionamento e a carga instalada, observando a existência de aparelhos que possam ocasionar flutuações de tensão na rede (raios X, máquina de solda a transformador, máquinas de solda a resistência, fornos de indução, equipamentos de eletrólise, motores etc.). Para elaboração do estudo de viabilidade de ligação de cargas especiais nas redes de distribuição devem ser consultadas as normas específicas. d) Iluminação pública Assinalar em planta o tipo e a potência das lâmpadas a serem utilizadas no projeto, de acordo com o planejamento elaborado para a localidade, que dependerão do tipo das vias a serem iluminadas, conforme diretrizes definidas em Projeto de redes novas Em projetos de redes para atendimento a novas localidades ou novos loteamentos devem ser pesquisados o grau de urbanização, área dos lotes, tipo provável de ocupação e perspectivas de crescimento para posterior comparação com redes já implantadas que possuam dados de carga conhecidos. 5.6 Determinação da demanda Projeto rede nova e extensão de rede Processo estimativo a) Rede Primária Tronco e Ramais de Alimentadores A estimativa da demanda será feita em função da demanda dos transformadores de distribuição e consumidores atendidos em tensão primária de distribuição, observando-se a homogeneidade das áreas atendidas e levando-se em consideração a influência das demandas individuais desses consumidores. b) Rede Secundária Consumidores residenciais Para estimativa da demanda de consumidores residenciais podem ser adotados os valores de demanda diversificada obtidos de redes existentes em áreas de características semelhantes. Página 19 Revisão 07 07/2015

22 Podem ser utilizados, também, os valores de demanda diversificada (kva/consumidor) obtidos pela Tabela 1, correlacionado a quantidade de consumidores e a característica da área em estudo (baixo, médio, alto e extra alto). Para núcleos habitacionais com alta densidade de carga poderão ser adotados os dados obtidos em áreas com características semelhantes, já eletrificadas. Avalia-se o tipo predominante de consumidor futuro (classe baixa, média, alta ou extra alta) pelas características de urbanização do local. Depois de identificado o tipo de consumidor, utiliza-se Tabela 1 para o dimensionamento dos condutores, circuito e potência do transformador. No caso de edifícios de uso coletivo, a demanda deve ser calculada conforme a Instrução de Trabalho I-ENG-053. Consumidores não residenciais Para consumidores não residenciais deve ser levantada a carga total instalada ou prevista para esses consumidores, em kva (kw), e aplicado o fator de demanda conforme a categoria do estabelecimento (Tabela 2 e Tabela 3) e o fator de coincidência para grupo de consumidores (Tabela 4). A determinação da potência absorvida da rede em kva, para motores, deve ser calculada conforme a Tabela 5 (motores monofásicos) e Tabela 6 (motores trifásicos). Deve ser verificado se a demanda estimada refere-se ao período diurno ou noturno; os condutores e os transformadores são dimensionados considerando os dois períodos. Exemplo de cálculo de demanda para motores (potência absorvida de rede) pode ser observado na ND.22. Iluminação pública A demanda estimada para iluminação pública é calculada somando-se a potência total das lâmpadas às perdas dos reatores, em kva. Os valores das perdas dos reatores devem atender às normas da ABNT pertinentes e legislações vigentes Projeto de reforma de rede Devem ser adotadas as diretrizes estabelecidas na Norma ND CONDIÇÕES E ORIENTAÇÕES ESPECÍFICAS 6.1 Diretrizes para projeto de redes de distribuição Planejamento da rede O planejamento, sendo a etapa mais abrangente do projeto, deve ser objeto de estudos das características da região e das cargas previstas para um período de, no mínimo, 15 anos. Em casos de áreas com evidências de tendência para a mudança de ocupação do solo, devem ser previstas etapas de recursos técnicos apropriados na transformação racional do planejamento, em algum período, múltiplo de cinco anos, como no caso de crescimento acentuado da densidade de carga. Nos planejamentos sempre devem ser almejadas as metas de segurança, economia, continuidade e qualidade de energia, escopos esses perenes de todas as fases do projeto. Página 20 Revisão 07 07/2015

23 6.1.2 Rede primária Configuração básica da rede primária A configuração básica da rede primária deve ser definida em função do grau de confiabilidade a ser adotado no projeto de rede de distribuição com cabos pré-reunidos ou cobertos, compatibilizando com a importância da carga ou do local a ser atendido. As configurações a serem utilizadas podem ser: radial simples ou com recurso, onde a existência das interligações normalmente abertas entre alimentadores adjacentes exige que a mesma seja dimensionada de maneira a possibilitar operação em sobrecarga com áreas vizinhas por meio de manobras, isolando o trecho danificado para a manutenção. Evitar desvios da configuração normal da rede em atendimento a pequenas heterogeneidades de densidade de carga Traçado da rede primária a) Tronco de alimentadores O traçado deve obedecer às seguintes diretrizes básicas: utilizar, sempre que possível, arruamentos já definidos e com guias colocadas; evitar ângulos e curvas desnecessárias; acompanhar a distribuição das cargas e suas previsões; equilibrar as demandas entre os alimentadores; atribuir a cada alimentador áreas de dimensões semelhantes; a utilização dos cabos pré-reunidos permite que sejam previstos dois ou mais circuitos alimentadores na mesma posteação. b) Ramais de alimentadores Na definição do traçado devem ser observados os seguintes critérios: os ramais devem ser dirigidos, sempre que possível, em sentido paralelo uns aos outros e orientados de maneira a favorecer a expansão prevista para a área por eles servidos; deve ser levada em consideração a posição da fonte de energia no sentido de se seguir o caminho mais curto; os ramais devem ser planejados de forma a evitar voltas desnecessárias Dimensionamento de condutores da rede primária O dimensionamento dos condutores deve ser efetuado observando as seguintes condições: queda de tensão máxima permitida; capacidade de condução de corrente dos cabos pré-reunidos e cabos cobertos; perdas Redes isoladas de AT As seções padronizadas e as características dos cabos pré-reunidos a serem utilizados nos projetos de redes isoladas de AT estão apresentadas na Tabela 7, e devem estar de acordo com a padronização ND.06. O dimensionamento dos condutores deve ser efetuado observando-se a queda de tensão máxima permitida, perdas e capacidade térmica dos condutores. Para o cálculo da queda de tensão podem ser utilizados os coeficientes de queda de tensão primária (%/MVA x km), conforme Tabela 8. Com base no traçado previsto para a rede primária, na seção dos condutores utilizados e na evolução da estimativa da carga, é realizada a simulação para um período mínimo de dez Página 21 Revisão 07 07/2015

24 anos, de modo a verificar se as condições de fornecimento estão satisfatórias quanto aos níveis de tensão e carregamento Redes protegidas em cruzetas As seções padronizadas e as características dos cabos cobertos das classes de tensão de 15 kv e 36,2 kv a serem utilizados nas redes protegidas em cruzetas estão apresentadas na Tabela 11. O dimensionamento dos condutores deve ser efetuado observando-se a queda de tensão máxima permitida, perdas e capacidade térmica dos condutores. Para o cálculo da queda de tensão podem ser utilizados os coeficientes de queda de tensão (% / MVA. km) conforme Tabela Níveis de tensão Em qualquer situação, os níveis de tensão ao longo da rede primária devem estar de acordo com os valores estabelecidos pelas legislações vigentes Perfil de tensão Para o estabelecimento dos critérios para o dimensionamento da rede primária deve-se determinar e adotar um perfil de tensão mais adequado às condições das redes e subestações de distribuição. Os fatores que influenciam na determinação do perfil são: comprimento dos alimentadores; características elétricas dos condutores; regime de variação de tensão na barra da subestação; queda de tensão admissível na rede secundária, no transformador de distribuição e na derivação do consumidor, até o ponto de entrega Carregamento O carregamento de alimentadores será função da configuração do sistema (radial simples ou com recurso), que implicará ou não na disponibilidade de reserva para absorção de carga por ocasião das transferências de carga. Para os alimentadores interligáveis, o carregamento deve ser função do número de circuitos supridores destes blocos de carga, isto é, quanto maior a quantidade de circuitos, maior carregamento pode ser adotado para cada um. Em condições de emergência, admite-se uma sobrecarga de até 18% sobre o carregamento nominal dos cabos pré-reunidos. A operação, neste regime, não pode superar 100 h durante 12 meses consecutivos, nem 500 h durante a vida do cabo. Nas interligações com cabos pré-reunidos, o carregamento não pode exceder à capacidade nominal do cabo Transformadores Devem ser trifásicos, classe de tensão de 15 kv, com primário em triângulo e secundário em estrela, com neutro acessível, nas potências nominais de 30, 45, 75, 112,5, 150 e 225 kva, e relações de tensões nominais prevista para as seguintes ligações /13 200/ V e 220/127 V. Os transformadores devem ser dimensionados de tal forma a minimizar os custos anuais de investimentos iniciais, substituição e perdas, dentro do horizonte do projeto. Os transformadores devem ser dimensionados em função do crescimento da carga, projetando-se que, em um período aproximado de três anos deva atingir um carregamento em Página 22 Revisão 07 07/2015

25 torno de 100% do kvat. Caso o transformador atenda somente a iluminação pública, o carregamento deve situar-se em torno de 100% do kva nominal. Em locais com cargas distribuídas e homogêneas, deve-se sempre preferir transformadores menores e redes mais leves. O carregamento máximo dos transformadores é estabelecido pelo sistema técnico da ELEKTRO. As instalações de transformadores devem atender aos seguintes requisitos básicos: localizá-lo tanto quanto possível no centro de carga; localizá-lo próximo às cargas concentradas, principalmente as que ocasionam flutuação de tensão; localizá-lo de forma que as futuras relocações sejam minimizadas. No dimensionamento dos transformadores, deve também ser levado em consideração o modo de carregamento dos mesmos, que é função das peculiaridades da demanda diurna e noturna, e da diversidade das condições climáticas regionais. A utilização dos transformadores de 150 kva e 225 kva somente se justifica quando a concentração de carga junto ao poste do transformador é muito elevada, como no atendimento a edifícios de uso coletivo pela rede secundária. Os transformadores de 15 kva podem ser utilizados em situações específicas e desde que sejam atendidos os critérios de projetos estabelecidos pela ELEKTRO. Para a interligação dos bornes secundário do transformador ao barramento da rede secundária devem ser utilizados cabos de cobre isolados dimensionados conforme a Tabela Rede secundária Configuração da rede secundária Devem ser adotadas as mesmas diretrizes adotadas na Norma ND Dimensionamento de condutores da rede secundária As redes isoladas de BT devem ser projetadas de forma a minimizar os custos anuais de investimento inicial, ampliações, modificações e perdas dentro do horizonte de projeto de, no mínimo, quinze anos. No dimensionamento elétrico deve-se considerar que o atendimento ao crescimento da carga será feito procurando-se esgotar a capacidade da rede, observando-se o limite de queda de tensão de 5,0% (final), e também os limites de capacidade térmica dos condutores, conforme Tabela 9. As redes isoladas de BT devem ser dimensionadas para atender os critérios acima, com a configuração inicial do circuito, a evolução da carga até o 10 o ano, quando pode ser prevista uma subdivisão do circuito. Na nova configuração, a rede isolada de BT deve atender a evolução da carga até o 15 o ano, no mínimo. Nos cálculos elétricos dos projetos de redes isoladas de BT devem ser utilizados os coeficientes de queda de tensão (% / kva x 100 m), indicados na Tabela 10 sendo a carga sempre considerada equilibrada ou igualmente distribuída entre as fases. Apesar de se procurar equilibrar as cargas entre as fases, os resultados desse dimensionamento devem ser periodicamente aferidos por meio de relatórios emitidos pelo sistema técnico da ELEKTRO ou medições posteriores dos circuitos, a fim de determinar possíveis fatores de correção a serem adotados em projetos futuros. Na falta de maiores informações sobre o crescimento de carga da área em estudo, o condutor Página 23 Revisão 07 07/2015

26 da rede deve ser dimensionado considerando os critérios de previsão de carga descritos em 5.5. Em qualquer situação, os níveis de tensão ao longo da rede secundária devem estar de acordo com os valores estabelecidos pelas legislações vigentes. Caso seja constatada transgressão aos valores estabelecidos devem ser propostas adequações na rede Tipos de projetos A rotina a ser seguida no dimensionamento da rede secundária deve atender as características e finalidades do projeto, quais sejam: a) Projeto de redes novas e extensões de rede Multiplicar o valor da demanda diversificada média por consumidor, definida na Tabela 1, pelo número total de consumidores a serem atendidos pelo circuito, obtendo-se o total da carga (kva) residencial. Para determinação de demanda podem ser adotados dados obtidos do sistema técnico da ELEKTRO, de áreas com características semelhantes. Adicionar à carga residencial, as demandas dos consumidores não residenciais. Se a demanda máxima prevista ocorrer no período noturno, deve ser acrescentada a carga da iluminação pública. Preparar o esquema da rede secundária típica de acordo com a configuração dos quarteirões existentes na área do projeto. Calcular as cargas por ponto de circuito, considerando a taxa de crescimento prevista para a área em estudo e os períodos considerados (10 e 15 anos). Verificar a capacidade térmica dos condutores e calcular a queda de tensão com as cargas previstas para o 10º ano, com o circuito na configuração inicial, e para 15º ano, após a subdivisão do circuito. As quedas de tensão máximas devem ao atender ao limite permitido pela legislação vigente. No caso dos consumidores com demanda predominantemente diurna, ao se efetuar o cálculo da rede para a demanda noturna, deve ser pesquisada individualmente qual fração daquela demanda deve ser incluída para o período noturno. Inversamente, para a verificação do cálculo de demanda diurna devido a consumidor especial, pode ser considera até 30% da demanda noturna dos consumidores residenciais. Nesse caso devem ser feitos cálculos para ambos os períodos, dimensionando o transformador pela demanda mais alta, assim como os trechos do circuito em função do período mais crítico. O cálculo de queda de tensão pode ser feito pelo sistema técnico da ELEKTRO ou de acordo com a metodologia apresentada na ND.22. b) Projeto de reforma de rede Obter o valor da densidade de carga atual do circuito (kva/poste), multiplicando o kva/consumidor obtido pelo número de consumidores por poste existente nos circuito. Preparar os esquemas de redes secundárias típicas de acordo com a configuração dos quarteirões existentes na área do projeto. Calcular as cargas por ponto de circuito, considerando a taxa de crescimento prevista para a área em estudo e o período considerado (10 anos ou 15 anos). Verificar a capacidade térmica dos condutores e calcular a queda de tensão com as cargas previstas para o 10º ano, com o circuito na configuração inicial, e para 15º ano, após a subdivisão do circuito. A queda de tensão na rede deve ao atender o estabelecido em Página 24 Revisão 07 07/2015

27 6.1.5 Locação de postes e viabilidade Determinado os traçados das redes primárias e secundárias e definidos os centros de cargas, devem ser locados em plantas os postes necessários para a sustentação da rede Para que não haja problema de construção, a localização dos postes, sempre que possível, deve ser de acordo com as observações que precedem a locação dos mesmos, levantadas em campo e assinaladas em planta, obedecendo-se os critérios a seguir: não locar postes em frente a entradas de garagens, guias rebaixadas em postos de gasolina, evitando-se também a locação dos mesmos em frente a anúncios luminosos, marquises e sacadas; evitar interferências com alinhamento de galerias pluviais, esgotos e também redes aéreas ou subterrâneas de outras concessionárias; projetar vãos máximos de até 40 m para redes isoladas de AT e BT e até 80 m para redes protegidas em cruzetas; procurar locar a posteação, sempre que possível, defronte a divisa dos lotes das construções; adequar o projeto, sempre que possível, de acordo com as bobinas e respectivos comprimentos dos cabos nelas existentes, de modo a utilizar a quantidade necessária sem cortes e minimizar o número de emendas; em terrenos planos, prever estruturas de ancoragem para alívio de tensão mecânica para trechos com comprimentos aproximados indicados na Tabela 16 (rede isolada de BT) e Tabela 17 (rede isolada de AT); em ruas com até 14 m de largura, os postes devem ser projetados sempre em um só lado (unilateral), conforme ilustrado na Figura 1, observando-se o alinhamento da rede existente e a existência ou futura implantação de arborização; L L 14 m VÃO BÁSICO Figura 1 Posteação unilateral em ruas com largura superior a 14 m e até 20 m, a posteação deve ser em zigue-zague (bilateral alternada), conforme Figura 2; Página 25 Revisão 07 07/2015

28 L 14 m < L 20 m VÃO BÁSICO Figura 2 Posteação bilateral alternada em ruas com largura superior a 20 m, recomenda-se utilizar posteação bilateral simétrica, conforme ilustrado na Figura 3; L L > 20 m VÃO BÁSICO Figura 3 Posteação bilateral simétrica deve-se considerar que nos critérios de posteação supramencionados, interferem, além da largura das ruas, a existência ou não de canteiro central, implantação de mais de um alimentador, necessidade de níveis de iluminamento especiais na via pública etc.; não projetar postes em esquinas, mesmo nas de ruas estreitas devendo ser previsto um par de postes próximos um do outro em substituição a implantação de um só no vértice da esquina; nos cruzamentos aéreos, as distâncias X e Y dos postes à esquina devem, preferencialmente, ser iguais e estarem situadas entre 6 e 15 m, conforme ilustrado na Figura 4. Cruzamento aéreo X Y Figura 4 Localização dos postes em cruzamento de redes Página 26 Revisão 07 07/2015

29 6.1.6 Proteção e seccionamento Os equipamentos de proteção e seccionamento devem ser convenientemente alocados e especificados, conforme critérios descritos a seguir Proteção contra sobrecorrentes A filosofia, os critérios e as diretrizes para elaboração de estudos de proteção contra sobrecorrentes, assim como as orientações para seleção e dimensionamento dos equipamentos para proteção de redes devem ser de acordo com a Norma ND.78 e orientações contidas na Norma ND Proteção contra sobretensões A proteção contra sobretensão da rede aérea com cabos pré-reunidos ou cobertos deve ser feita por meio de para-raios, adequadamente dimensionados, instalados e aterrados Localização dos para-raios Nas redes isoladas com cabos pré-reunidos é recomendada a instalação de para-raios nos seguintes pontos: transição da rede aérea convencional ou protegida compacta para a rede aérea com cabos pré-reunidos e vice-versa; em estruturas com transformadores de distribuição; seccionamentos; nos pontos de transição de rede subterrânea para rede aérea com cabos pré-reunidos e vice-versa. Nas redes protegidas em cruzetas devem ser adotados os mesmos critérios de instalação de para-raios da rede protegida compacta. Caso sejam utilizados acessórios desconectáveis nas redes isoladas é dispensada a instalação de para-raios Critérios para seleção de para-raios a) Os para-raios a serem utilizados devem ser do tipo válvula, equipados com desligador automático, com características de acordo com a padronização da norma ND.01. b) A tensão nominal do para-raios deve ser em função da tensão nominal do sistema e do tipo de aterramento. c) O nível de proteção para impulso do para-raios deve coordenar com os níveis básicos de isolamento para impulso, dos equipamentos por ele protegidos Seccionamento e manobra Os principais tipos de equipamentos de seccionamento a serem utilizados nas redes isoladas com cabos pré-reunidos e nas redes protegidas em cruzetas são: seccionador unipolar tipo faca com dispositivo para abertura em carga; chave-fusível unipolar com dispositivo para abertura em carga; sistema com desconectáveis, para redes isoladas com cabos pré-reunidos Localização dos equipamentos de seccionamento a) Seccionadores para operação com carga Os seccionadores unipolares ou chaves-fusíveis, de abertura em carga, devem ser utilizados em pontos de manobra, visando à eliminação da necessidade de desligamento do disjuntor ou Página 27 Revisão 07 07/2015

30 religador na subestação, para a sua abertura e a minimização do tempo necessário à realização de uma determinada manobra. Devem ser instaladas nos seguintes pontos: transição das redes convencionais ou protegidas compactas para a rede aérea com cabos pré-reunidos e vice-versa; em ramais de rede aérea convencional ou protegida compacta, derivados da rede com cabo pré-reunido e vice-versa; em pontos de interligação de alimentadores. b) Sistemas desconectáveis (operação sem tensão carga) para redes isoladas Podem ser previstos nos seguintes pontos: derivação da rede com cabos pré-reunidos; nos postes dos transformadores; nos postes de entrada subterrânea dos consumidores em AT Critérios para seleção dos dispositivos de seccionamento Os seccionadores e os desconectáveis a serem instalados para seccionamento das redes, devem atender as seguintes condições, no ponto de sua instalação: a tensão nominal do dispositivo deve ser adequada à classe de tensão do sistema; o NBI do dispositivo deve ser compatível com o NBl do sistema; a corrente nominal deve ser igual ou maior que a máxima corrente de carga no ponto; a capacidade de ruptura deve ser compatível com a corrente de curto circuito máximo no ponto Aterramento Redes isoladas de AT Não pode haver aterramento de redes isoladas com cabos pré-reunidos em um raio de até 75 m da extremidade da malha de aterramento de uma subestação. Nos casos de saída dos alimentadores com cabos pré-reunidos desde os pórticos da subestação, devem ser obedecidos: a) Instalação dos para-raios na saída dos três condutores-fase do cabo pré-reunido, com o aterramento dos para-raios exclusivo, sem conexão com o neutro de sustentação do cabo. b) O aterramento do neutro de sustentação deve ser realizado na próxima estrutura, após os 75 m referidos anteriormente. c) A cada 300 m, em média, o neutro do cabo pré-reunido de ser aterrado, com, no mínimo, 1(uma) haste, bem como em todos os terminais dos cabos de alta tensão. d) Deve ser previsto um aterramento nos pontos de instalação de equipamentos conforme ND Redes isoladas de BT Os aterramentos das redes isoladas com cabos pré-reunidos de BT devem seguir os mesmos critérios utilizados para a rede aérea com condutores nus definidos na norma ND.22, respeitando a distância mínima de 75 m da malha de aterramento de qualquer subestação Redes protegidas em cruzetas 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 Página 28 Revisão 07 07/2015

31 manutenção com a rede desenergizada. 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 Ramal de ligação de consumidor O ramal de ligação do consumidor em alta tensão pode ser: aéreo com cabos pré-reunidos, cobertos ou nus, ou subterrâneo com cabos isolados. Nas redes isoladas de AT, devem ser previstas as saídas para consumidores em alta tensão. O ramal de ligação do consumidor em baixa tensão deve ser com cabos multiplexados. Na construção das redes com cabos isolados de BT devem ser instalados os conectores para a ligação de consumidores padronizados na ND.06; na quantidade necessária para o atendimento de consumidores existentes e previstos Dimensionamento mecânico Após a definição dos cabos pro meio do dimensionamento elétrico, deve ser efetuado o cálculo mecânico das estruturas para a instalação dos cabos Redes isoladas de AT e BT Características mecânicas dos cabos pré-reunidos Na Tabela 13 e Tabela 14 são apresentadas as características mecânicas dos cabos préreunidos de AT e BT, respectivamente 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. Baseando-se nos valores obtidos, determinou-se para as situações mais críticas as trações para projeto apresentadas na Tabela 21 (cabos pré-reunidos de BT) e na Tabela 22 (cabos pré-reunidos de AT). b) Flechas dos cabos básicos As flechas dos cabos básicos constam nas seguintes Tabelas: Cabo pré-reunido de 8,7/15 kv Neutro 70 mm 2 : Tabela 23. Neutro 95 mm 2 : Tabela 24. Cabo pré-reunido de 0,6/1 kv Neutro 50 mm 2 : Tabela 25. Neutro 70 mm 2 : Tabela 26. c) Trações de montagem Para a montagem da rede devem ser obedecidas as trações constantes das seguintes tabelas: Página 29 Revisão 07 07/2015

32 Cabo pré-reunido de 8,7/15 kv 3x1x50+70 mm 2 : Tabela 27. 3x1x70+70 mm 2 : Tabela 28. 3x1x mm 2 : Tabela 29. 3x1x mm 2 : Tabela 30. 3x1x mm 2 : Tabela 31. Cabo pré-reunido de 0,6/1,0 kv 3x1x35+50 mm 2 : Tabela 32. 3x1x50+50 mm 2 : Tabela 33. 3x1x70+50 mm 2 : Tabela 34. 3x1x mm 2 : Tabela 35. d) Vão básico Para o tracionamento do cabo em trecho com vários vãos entre estruturas de ancoragem deve ser determinado o vão básico para utilização das tabelas correspondentes às flechas e trações de montagem, em função da temperatura por ocasião do lançamento. O vão básico deve ser calculado de acordo com a fórmula: V B = V me ( V V ) ma Sendo: V B = vão básico V me = vão médio V ma = vão máximo me Redes protegidas em cruzetas Características mecânicas dos cabos cobertos Na Tabela 15 são apresentadas as características físicas dos cabos cobertos de 15 kv e 36,2 kv Trações de projetos Na Tabela 42 são apresentados os valores das trações para projeto de redes urbanas e na Tabela 43 os valores das trações para redes rurais Flechas e trações de montagens Na Tabela 44 e na Tabela 45 são apresentados os valores de flechas de montagem para redes protegidas em cruzetas com cabos cobertos de 15 kv e 36,2 kv, respectivamente. Na Tabela 46 a Tabela 50 são apresentadas as trações de montagens das redes protegidas em cruzetas com cabos cobertos de 15 kv e 36,2 kv Postes Comprimento do poste Os comprimentos dos postes normalmente utilizados são de 9 m, 11 m e 12 m, sendo: 9 m - somente rede secundária 11 m - para rede primária e secundária ou somente rede primária. 12 m - para instalação de chaves a óleo, transformadores, derivação de ramais primários, cruzamentos aéreos, saídas de subestações com previsão de circuitos duplos de Página 30 Revisão 07 07/2015

33 alimentadores com cabos pré-reunidos, protegidos, instalação de ramal de entrada subterrânea, tronco de alimentador quando há previsão de derivação de ramais primários. Podem ser utilizados também postes de 14 m e 16 m em casos especiais como em travessias. Quando, de acordo com o planejamento, houver previsão futura de extensão da rede primária, devem ser projetados postes de 11 m, mesmo que inicialmente esteja prevista somente a extensão da rede secundária. Postes com previsão de futura instalação de transformadores, chaves, em saídas de subestações, circuitos duplos etc., devem ser previstos com 12 m e capacidade adequada. Nos casos de previsão de postes de concreto para instalação de transformadores devem ser previstos aterramento adequado, conforme Engastamento dos postes O engastamento dos postes no solo deve ser conforme indicado na norma ND Tipos de postes Para as redes de distribuição urbana (extensões, melhorias e loteamentos executados pela ELEKTRO) devem ser utilizados postes de concreto duplo T. Em loteamentos particulares, as redes podem ser construídas com postes de concreto circular ou duplo T. Nos alimentadores em saídas de subestações com previsão de mais de um circuito por poste, estruturas em ângulos acentuados, derivações etc. que requeiram poste excessivamente pesado podem ser utilizados postes de concreto circular. Os postes de concreto circular e duplo T devem ser conforme padronizações constantes na norma ND Ferragens As redes isoladas com cabos pré-reunidos e as redes protegidas em cruzetas são construídas com ferragens e elementos normalmente empregados em redes nuas, ou com ferragens e elementos especificamente desenvolvidos para os cabos isolados e cobertos, conforme padronizações da ELEKTRO Cálculo mecânico O cálculo mecânico não difere do adotado na determinação dos esforços nas redes aéreas convencionais. 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 através 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: Página 31 Revisão 07 07/2015

34 F1 R = F1 + F2 β α F2 b) Método analítico R = F1 + F2 Sendo: R - tração resultante Figura 5 Método geométrico F 1, F 2 - trações de projeto dos condutores α - ângulo de deflexão da rede De posse dos valores das trações dos condutores que atuam no poste e do ângulo formado pelos condutores, tem-se: F1 R β1 α β β2 F2 Figura 6 Método analítico 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 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. Página 32 Revisão 07 07/2015