Jose Ronaldo Lopes da Silva ELEKTRO - Eletricidade e ServIços S.A

Transcrição

1 XXII Seminário Nacional de Distribuição de Energia Elétri SENDI a 10 de novembro Curitiba - PR - Brasil laudemir a carita junior ELEKTRO - Eletricidade e ServIços S.A Jose Ronaldo Lopes da Silva ELEKTRO - Eletricidade e ServIços S.A CLARICE ITOKASU laudemir.carita@elektro.com.br jose.lopes@elektro.com.br clarice.itokasu@elektro.com ALTINO SILVA altino.silva@elektro.com.br ARTUR PASTORELI BRAGA artur.braga@elektro.com.br Eficiência e produtividade na construção e lançamento de rede compacta (spacer cable) em locais sem acesso de veículos e vãos superiores a 80 m Palavras-chave Eficiência Produtividade Rede Compacta Sem acesso a veículos Spacer Cable Vãos Longos Resumo Visando distribuir energia elétrica com segurança e qualidade adotou, desde 2005, a Rede Compacta (spacer cable) como padrão principal para redes urbanas e loteamentos e redes rurais de acordo com as condições locais. Para atender os indicadores de continuidade de fornecimento definidos pela ANEEL e as exigências dos consumidores, a Elektro intensificou a utilização de redes compactas nas áreas rurais. Ocorre que em certas situações não é possível construir redes de acordo com as normas técnicas e procedimentos operacionais, em especial quanto à recomendação de vãos até 80 m e instalação de espaçadores com veículos cesta aérea. Para superar esse desafio, a Elektro realizou uma série de laboratórios, visando desenvolver um método de lançamento de rede compacta sem a utilização de veículos com cesta aérea e também para vãos superiores a 1/9

2 80 m. Os critérios adotados nesse desenvolvimento foram: vãos até 150 m, utilização de postes de 12 m e construção de rede em locais sem acesso de veículos com cesta aérea. Dentre os resultados obtidos destacam-se o desenvolvimento de um estribo deslizante que conecta os espaçadores à cordoalha e um tubo deslizante por meio do qual é realizado o lançamento da rede com todos os espaçadores já instalados. 1. Introdução A Elektro é a oitava maior distribuidora de energia elétrica do País e a terceira do Estado de São Paulo, com 11% de participação no mercado, segundo dados da Associação Brasileira de Distribuidores de Energia Elétrica (Abradee). A concessionária distribui energia elétrica para uma população de mais de 5,5 milhões de pessoas, em 223 municípios no Estado de São Paulo e em cinco cidades no Estado de Mato Grosso do Sul. Atualmente possui 700 alimentadores com aproximadamente 170 mil transformadores de distribuição e com mais 110 mil quilômetros de redes de distribuição. A Elektro, assim como as demais distribuidoras de energia elétrica no Brasil, vem sofrendo com as mudanças climáticas e a crescente exigência em relação ao cumprimento das normas regulamentadoras, em especial às relativas ao meio ambiente. Nesse contexto, a empresa tem praticado ações que visam promover o desenvolvimento sustentável de seu negócio, como a redução do corte e as podas de vegetação. Em consonância com as exigências regulatórias e principalmente visando distribuir energia elétrica com segurança e qualidade, a Elektro estabeleceu a Rede Compacta (spacer cable) (ver Figura 1) como padrão principal para construção de redes urbanas e rurais e em toda a área de concessão. Figura 1 Rede compacta (spacer cable) A rede compacta utiliza cabos cobertos fixados em espaçadores sustentados por cabo mensageiro, apresentando uma configuração compacta. O uso de cabos cobertos tem por objetivo reduzir a corrente de fuga em caso de contato acidental com elementos aterrados (ver Figura 2), possibilitando a redução de desligamentos devido ao contato da vegetação com a rede. 2/9

3 Figura 2 Cabo coberto utilizado em rede compacta Para consolidação da rede compacta como padrão principal surgiram algumas dificuldades de implementação, principalmente em locais como travessias de vales, rodovias, entre outros em que as técnicas e critérios atualmente usados não atendiam às peculiaridades encontradas. Diante da realidade dos fatos, a área de Engenharia/Metodologia foi a responsável por encontrar uma solução para os problemas identificados e que resultou no desenvolvimento de um método diferenciado para lançamento da rede compacta, objeto do presente trabalho. 2. Desenvolvimento A primeira etapa consistiu em um estudo para identificar qual seria o vão máximo a ser adotado no desenvolvimento do trabalho e, após levantamentos realizados, estabelece-se o valor de 150 m. Um fator decisivo para a definição desse valor foi a necessidade de utilizar poste com altura até 12 m, considerando a limitação dos veículos utilizados para transporte de postes, bem como as atividades de implantação de postes em locais sem acesso. Após esta etapa foram realizados diversos laboratórios em campo, conforme descrito a seguir. O primeiro laboratório, realizado na cidade de Mogi Guaçu, em um local cedido pela Prefeitura, teve por objetivo lançar um vão de 150 m de rede compacta com os materiais e ferramentas já existentes e padronizados na Elektro. Uma opção para a instalação de espaçadores seria lançar outra cordoalha paralela à rede compacta na qual um eletricista, em uma cadeira suspensa, instalaria os espaçadores. Essa técnica já é utilizada por algumas distribuidoras de energia elétrica no Brasil, mas a equipe optou por não utilizar este método. Assim, neste primeiro laboratório, verificou-se a necessidade de desenvolver um material para que a rede já fosse lançada com os espaçadores losangulares instalados, considerando a inacessibilidade de veículos equipados com cestas aéreas para realizar a colocação dos mesmos. Desta maneira, após a elaboração de diversos esboços e confecção de protótipos, desenvolveu-se um estribo deslizante (ver Figura 3) com o qual os espaçadores losangulares seriam fixados na cordoalha. 3/9

4 Figura 3 Estribo deslizante instalado na cordoalha Com relação ao lançamento dos cabos, optou-se por realizá-lo da mesma maneira como a Elektro faz o lançamento de rede nua em vales e rodovias em que os cabos são lançados por meio de cordas e acima do solo. Para realizar este procedimento, foi necessária a confecção de um equipamento para fazer o direcionamento e o puxamento dos cabos da rede compacta. Este equipamento, chamado de carrinho de puxamento de rede compacta, tem as seguintes características: peso em torno de 15 kg e possui rolamentos e rodinhas poliméricas para deslizar sobre a cordoalha, a qual já estaria instalada (ver Figura 4). 4/9

5 Figura 4 Estribo deslizante instalado na cordoalha O processo de lançamento foi um sucesso, o carrinho e o estribo deslizante atenderam plenamente os fins pretendidos, mas as flechas dos cabos ficaram abaixo dos valores definidos na norma ND.12 da Elektro e as estruturas adjacentes não suportaram o peso dos cabos neste vão (ver Figura 5). Figura 5 Fotos do primeiro laboratório de lançamento de rede com vão de 150 m Pelo exposto, foi realizado um segundo laboratório no mesmo local do anterior no qual foi testado outro método de lançamento que consistia em lançar os cabos em posição horizontal simultaneamente os quais seriam suportados por três cordoalhas lançadas na mesma posição (ver Figura 6). Para isso, um fabricante nacional de acessórios poliméricos forneceu espaçadores monofásicos que seriam colocados de forma a atender essa configuração (horizontal). Também houve alteração no modelo do carrinho de puxamento existente para atender à nova realidade. Interessante notar que houve alteração no peso em relação ao modelo anterior, de 15 kg para 20 kg. Figura 6 Fotos do primeiro laboratório de lançamento de rede com vão de 150 m 5/9

6 Finalizado o segundo laboratório, os resultados não atingiram as expectativas, pois as estruturas padronizadas e utilizadas ficaram no limite dos esforços para os quais são dimensionadas e também as flechas dos cabos da rede compacta não atenderam os padrões exigidos na norma ND.12. Pelos motivos expostos, foram feitos novos estudos visando desenvolver novas estruturas que suportassem os esforços exigidos pela rede compacta e também atendessem as flechas definidas na norma ND.12 da Elektro. Foram elaboradas novas tabelas de trações de montagem e de flechas e projetadas novas estruturas. Também houve alteração na distância entre espaçadores losangulares de 8 m para 4 m. Para validar o estudo, foi feito o terceiro laboratório realizado em um terreno da Elektro localizado nas dependências da subestação de Mogi-Mirim (ver Figura 7). Figura 7 Construção e lançamento de rede compacta na subestação Com base nos resultados alcançados, foi possível definir o método para construção de rede compacta em locais com vãos até 150 m. Para validar o método estabelecido, foi executado o lançamento de rede compacta na travessia de um vale com um vão de 140 m na cidade de Registro. Ao final do lançamento concluiu-se que a maneira como foi realizado estava perfeita, mas observou-se que as estruturas montadas em um poste apenas estavam no limite da margem de segurança. Concomitantemente com o desenvolvimento do método para construção de rede compacta com vãos superiores a 80 m também foi avaliado um método de construção e lançamento em locais sem acesso a veículos. Adotou-se como premissa a utilização de postes modulares de fibra de vidro, os quais a Elektro já usava para outras situações em que não havia possibilidade de acesso de veículo para implantação de postes. Novamente foram refeitos os cálculos de trações de montagem que resultou em utilizar dois postes modulares na configuração de estrutura do tipo HTC com cruzeta metálica. Com relação ao novo padrão de estruturas de transições de rede nua para rede compacta, foram realizadas montagens no pátio de treinamento da Elektro localizado em Limeira (ver Figura 8). 6/9

7 Figura 8 Montagem de estruturas no pátio em Limeira Com os padrões de estruturas montados em um ou em dois postes e com o método lançamento consolidados, foram realizadas duas obras nas cidades de Itapeva e de Iguape, ambas no Estado de São Paulo. Durante a análise dos projetos, identificou a necessidade de realizar o lançamento da rede com dois vãos de 150 m com cabo de seção de 70 mm 2, ancorados a cada 300 m. Depois de fazer os cálculos mecânicos das estruturas considerando esse vão, concluiu-se que até 300 m poder-se-ia lançar a rede mantendo-se as margens e coeficientes de segurança exigidos para cabos com seção até 120 mm 2 e desde que as estruturas fossem do tipo HTC nas ancoragens. Durante a construção e lançamento das redes todos os riscos de segurança evidenciado foram totalmente controlados e o tempo de duração de lançamento de 300 m de rede foi executado em aproximadamente 1 h e 45 min com oito colaboradores. Comparando-se com os métodos de lançamento de rede nua o homem x hora é semelhante. A Figura 9 apresenta as redes construídas nas obras de Iguape e de Itapeva. Figura 9 Obras realizadas nas cidades de Iguape e de Itapeva Após a conclusão dessas obras foi validada o método para construção de rede compacta com vãos até 150 m e com ancoragem a cada 300 m utilizando-se cabos de seção 50 mm 2, 70 mm 2, 120 mm 2. Depois de consolidado o método de construção passou-se para a fase de elaboração dos documentos técnicos e treinamento dos educadores da Elektro. Para viabilizar o treinamento foi construído um pátio de treinamento na cidade de Rio Claro onde foram feitos lançamentos de rede compacta com cabos de seção 120 mm 2, 180 mm 2 e 7/9

8 240 mm 2 com vão até 150 m e ancoragem a 300 m(ver Figura 10). Foram treinados doze eletricistas educadores e doze projetistas educadores. A rede construída será acompanhada por um período de dez meses a fim de avaliar o comportamento dos cabos e estruturas, principalmente em relação à variação de temperatura e vento. 10 Rede compacta construída no pátio de treinamento de Rio Claro Ressalta-se que durante a realização dos treinamentos de lançamento dos cabos, houve a substituição do carrinho de puxamento por um tubo deslizante (ver Figura 11), um ferramental mais leve e mais prático que concorreu para tornar o método de construção mais eficiente. Figura 11 Tubo deslizante 3. Conclusões Com a conclusão do projeto, implantou-se na Elektro um novo padrão de construção de rede compacta de 13,8 e 34,5 kv para aplicação em locais que necessitem de vãos superiores a 80 m e limitados a 150 m, sendo obrigatório a ancoragem a cada 300 m e cabos de seção de 50 mm 2 a 240 mm 2. Esse mesmo padrão será utilizado para rede compacta em locais sem acesso de veículos. Dentre as inovações alcançadas destacam-se o desenvolvimento de um material (estribo deslizante) e um ferramental (um tubo deslizante). Além disso, o tempo médio de execução deste procedimento foi de 1 h e 45 min, com todos os riscos de segurança dos colaboradores durante a execução das atividades de lançamento controlados. 8/9

9 Esse conjunto culminou em um método de construção de rede compacta com mais eficiência e produtiva. 4. Referências bibliográficas ABNT NBR 15992, Redes de distribuição aérea de energia elétrica com cabos cobertos fixados em espaçadores para tensões até 36,2 kv ABNT NBR 16095, Acessórios poliméricos para redes aéreas de distribuição de energia elétrica Padronização 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.03, Estruturas para redes aéreas rurais de distribuição de energia elétrica Padronização ND.06, Materiais para redes aéreas isoladas de distribuição de energia elétrica Padronização ND.12, Redes protegidas compactas - critérios para projetos e padronização de estruturas Norma ND.21, Projetos de redes aéreas rurais de distribuição de energia elétrica sistema trifásico em 13,8 kv ND.22, Projetos de redes aéreas urbanas de distribuição de energia elétrica I-ENG-136, Técnicas alternativas para engastamento de postes EFES , Tubo bipartido para lançamento de rede compacta EFES , Guincho cabrestante acionado por motor a gasolina de 4 tempos (para elevação de carga) EFES , Suporte de içamento de poste de fibra seccionável ND /1, Cruzeta de aço de 2400 mm 9/9