Ramal de ligação Rede secundária

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1 Rede primária Chave fusível Para-raios Transformador Ramal de ligação Rede secundária Postes - Simbologia Exemplos Todo símbolo deve ter a descrição de suas características ao lado. 4.1 Poste A(B)-C-D-E A = comprimento do poste em metros B = carga nominal do poste em kn (1 kn = 100 dan) C = estrutura primária D = estrutura secundária E = reforço de engastamento (simples não é indicado) Exemplo: 11(6)-N1-S3-BR 1

2 5 - Postes 5.1 Tipos: Concreto Duplo T (retangular): utilizado em RDU e RDC (até 60º); Concreto Tronco Cônico (circular): utilizado em RDU e RDC (acima de 60º) e nos postes com transformadores; Madeira: utilizado em RDR, RDL e em reformas nas áreas urbanas. 5.2 Alturas mínimas: Somente Rede Secundária = 9 m; Rede Primária = 11 m (com ou sem rede secundária); Rede Primária (min. 400 dan) = 11 m (com transformador particular); Rede Primária (min. 600 dan) = 12 m (com transformador em via pública). Poste duplo T - Posicionamento 2

3 Comprimento do poste (m) CARACTERÍSTICAS DOS POSTES BS - Base Tipo (C ou Simples DT) (0,1L+0,6m) Resistência do poste (dan) BR - Base Reforçada (0,2x1m) BC - Base Concretada (Ø m) 200 C 400 C 600 C 1000 C 1500 C 400 C 600 C 1000 C 1500 C 400 C 600 C 1000 C 1500 C 75X150 DT 150X300 DT 300X600 DT 500X1000 DT 150X300 DT 300X600 DT 500X1000 DT 750X1500 DT 150X300 DT 300X600 DT 500X1000 DT 750X1500 DT Condutores - Simbologia Exemplos Todo símbolo deve ter a descrição de suas características ao lado. 4.2 Condutores AxB(C)D A = nº de fases B = bitola dos condutores fase em AWG C = bitola do condutor neutro em AWG (somente na rede secundária) D = tipo de condutor Exemplo: 3x2(2)CA 3

4 6 - Condutores 6.1 Tipos: CA = condutor de alumínio (RDU) em AWG XLPE = condutor de alumínio protegido (RDC) em mm 2 CC = condutor de cobre (RDL) em AWG CAA = condutor de alumínio com alma de aço (RDR) em AWG Bitolas AWG 4 (21mm 2 ), 2 (33 mm 2 ), 1/0 (53 mm 2 ) Escolha da bitola dos condutores Rede RDU RDC RDR RDL Secundária 3x2(2) CA 3x50(50) XLPE 3x4(4) CAA 3x2(2) CC Primária 3x2 CA 3x50 XLPE 3x4 CAA 3x2 CC Obs.: Bitolas mínimas, podendo ser utilizadas bitolas maiores (conforme corrente nominal e queda de tensão). 6.1 Tabela das trações dos condutores (1 kn = 100 dan) Tração de projeto dos condutores em dan Poste Condutor Tipo Tração (dan) 3x2(2) CA 308 3x1/0(1/0) CA 488 3x50(50) XLPE m 3x70(70) XLPE 226 3x4(4) CAA 708 3x2(2) CAA x2(2) CC 940 3x1/0(1/0) CC x2(2) CA 237 3x1/0(1/0) CA 375 3x50(50) XLPE 125 3x70(70) XLPE 174 3x4(4) CAA 545 3x2(2) CAA m 3x2(2) CC 723 ou 3x1/0(1/0) CC x2 CA m 3x1/0 CA 366 3x50 XLPE 348 3x70 XLPE 348 3x4 CAA 531 3x2 CAA 753 3x2 CC 705 3x1/0 CC

5 6.5 - Tração Mecânica Reduzida A razão de redução da tração é proporcional ao aumento da flecha, ou seja, são inversamente proporcionais entre si. TMR = Tn/Tr*f onde Tn é a tração nominal, Tr é a tração reduzida e f é a flecha. 6.6 Identificações dos Ramais de Ligação a) D10 - ramal de ligação de alumínio multiplexado duplex 10 mm² (monofásico); b) T10 - ramal de ligação de alumínio multiplexado triplex 10 mm² (bifásico); c) Q10 - ramal de ligação de alumínio multiplexado quadruplex 10 mm² (trifásico). Proteção - Simbologia Exemplos Todo símbolo deve ter a descrição de suas características ao lado. 4.3 Transformador A-B-C A = nº do transformador B = nº de fases C = potencia nominal do transformador em kva Exemplo: Chave Fusível A-B-C-D A = nº de fase B = Classe de tensão de isolamento (15 ou 25 kv) C = capacidade de interrupção assimétrica em ka (10 ka em 13,8 kv e 6,3 ka em 23 kv) D = corrente e tipo de elo fusível (pg. 19) Exemplo: 3 CF 15 kv-10 ka-elo 2H 5

6 Proteção - Simbologia Exemplos Todo símbolo deve ter a descrição de suas características ao lado. 4.5 Para-raios A-B-C A = nº de fases B = tensão nominal em kv C = capacidade de interrupção assimétrica em ka Exemplo: 3 PR 12 kv-10ka 4.6 Aterramento A-B A = comprimento da haste de aterramento B = bitola do condutor em mm 2 e o tipo de condutor Exemplo: 2,4 m 16 CC 7.6 Pára-raios de MT: Devem ser previstos pára-raios de tensão nominal compatível com a tensão nominal de operação da RDU, em corpo polimérico com resistor não linear de óxido de zinco (ZnO), 10 ka, de acordo com a tabela 21 a seguir: Tabela 21 - Pára-raios de acordo com a tensão nominal da RDU Tensão nominal da RDU (kv) Tensão nominal do Pára-raios (kv) 13,8 12,0 23,0 21,0 7.7 Pára-raios de BT: 6

7 Conceito de sobretensões É uma tensão variável com o tempo, entre uma fase e terra ou entre fases, cujo valor de pico ésuperior ao valor depicodatensãomáximadosistema. São dois tipos: Externa: fora do sistema, sendo sua origem principal fonte descarga atmosférica. Interna: dentro do sistema, manobra de disjuntores ou curto-circuito. TIPOS - Sobretensão temporárias: é uma sobretensão fase-terra ou entre fases, em um dado ponto do sistema, oscilatória, de duração relativamente longa e fracamente amortecida ou não amortecida. - Sobretensão de manobra: é uma sobretensão fase-terra ou entre fase, em um dado ponto do sistema, devido à operação de um equipamento de manobra, de curta duração. - Sobretensão atmosférica: é uma sobretensão fase-terra ou entre fase, em um dado ponto do sistema, devida a uma descarga atmosférica ou outra causa, cuja forma de isolamento, similar a uma onda de impulso atmosférico normalizado. É de duração curta e amplitude máxima. 7

8 TIPOS DE SOBRETENSÃO MÉTODO DE CONTROLE DAS SOBRETENSÕES As sobretensões em um sistema de distribuição não podem ser evitadas, assim como a sua total supressão é extremamente difícil. Entretanto, suas magnitudes podem ser limitadas de modo a ficarem compatíveis com os níveis de isolamento dos equipamentos dos sistemas. 8

9 PÁRA-RAIOS DISTRIBUIÇÃO Equipamento de proteção contra surtos de média e baixa tensão. O pára-raios possui na sua base um desligador automático, acoplado a um detonador, que deve ser visível quando acionado, de modo a facilitar a sua localização. PÁRA-RAIOS UTILIZANDO RESISTORES DE ÓXIDO DE ZINCO O resistor à base de ZnO constitui um material cerâmico denso, onde o óxido de zinco participa com 80 a 95% em peso. De modo ideal os pára-raios deveriam se comportar do seguinte modo: -Começar a conduzir somente a partir de uma tensão acima da sua tensão nominal; -Manter esta tensão, com pequenas variações, durante todo o tempo que permanecer o surto de tensão -Cessar a condução a uma tensão muito próxima àquela que começou a conduzir. -Classe de 12kV ou 21kV-10kA 9

10 PARÁ-RAIOS BAIXA TENSÃO Terminal de fase Terminal de fase Desligador automático Terminal de terra Terminal de terra INSTALAÇÃO DE PÁRA- RAIOS 10

11 INSTALAÇÃO DE PÁRA- RAIOS Conectado na Fase Conectado no Terra 7.8 Chaves Fusíveis a) para proteção de redes primárias - em ramais de alimentador, devem ser previstas chaves fusíveis de distribuição com base do tipo C 300 A, com porta fusível de 100 A e capacidade de interrupção assimétrica mínima de 10 ka para a tensão de 13,8 kv e 6,3 ka para a tensão de 23 kv; - em áreas litorâneas e/ou de poluição industrial, devem ser previstos chaves fusíveis de distribuição especial para a orla marítima; - os elos fusíveis devem ter capacidade de corrente calculada em função da potência atendida pelo ramal do alimentador, convenientemente demandada e coordenados com as demais proteções. - Prever elo fusível de 10 k; b) para proteção de transformadores - os transformadores de distribuição devem ser protegidos através de chaves fusíveis de distribuição com base do tipo C, com porta-fusível de 100 A e capacidade de interrupção assimétrica mínima de 10 ka para a tensão de 13,8 kv e 6,3 ka para a tensão de 23 kv; 11

12 c) Elos fusíveis - elos tipo H possuem curva de atuação com tempo retardado; - elos tipo K possuem curva de atuação com tempo normal; os elos fusíveis devem ser dimensionados conforme Tabela seguir: Capacidade do Transformadores Trifásicos Transformador V V (KVA) I (A) por Fase Fusível por Fase I (A) por Fase Fusível por Fase 30 1,26 1 H * 0,75 1 H * 45 1,88 2 H 1,13 1 H * 75 3,14 5 H 1,88 2 H 112,5 4,71 6 K 2,82 3 H 150 6,28 8 K 3,77 5 H 225 9,41 10 K 5,65 6 K ,55 15 K 7,53 10 K ,92 20 K 12,55 12 K REDES/RAMAL 12

13 TRANSFORMADOR REGULADOR DE TENSÃO 13

14 RELIGADOR Pára-Raios MT Pára-Raios BT BANCO CAPACITORES 14

15 ENTRADA PARTICULAR Desligador automático acionado 15

16 7.5 Aterramento - Devem ser aterrados todos os finais de rede secundária e do mensageiro em RDC; - Devem ser aterrados todos os pára-raios e carcaças de equipamentos (transformadores, religadores, etc.). - Havendo condutor neutro secundário, a ligação a terra deve ser comum aos pára-raios, ao neutro e à carcaça dos equipamentos. - Os neutros dos circuitos secundários devem ser interligados e aterrados por meio de apenas uma haste de aterramento. - Não deve haver ponto de rede secundária afastado mais de 150 metros de um aterramento. - Os aterramentos dos neutros das redes secundárias, dos pára-raios, das hastes pára-raios e das carcaças dos equipamentos, devem ser feitos com um fio de cobre nu, seção 13,30 mm² (6AWG) ou 16 mm². Nota: não é permitido aterramento com cabo de aço. - Em equipamentos (transformadores, religadores, etc.), a resistência de aterramento deve ser de, no máximo, 10 ohms, em qualquer época do ano. 16

17 Resumo da NTD Elaboração de projetos 7.1 Orla Marítima: Faixa litorânea que tem, aproximadamente, 5 km de largura em relação ao mar, na qual há elevado índice de deposição de cloreto de sódio nos materiais e equipamentos de distribuição. 7.2 Projeto: A apresentação de projetos deve ser feita com os elementos enumerados abaixo: a) memorial técnico descritivo; b) planta urbanística e iluminação pública (em condomínios particulares a iluminação interna prevista para as ruas); c) planta construtiva; d) planta chave (quando necessário); e) diagrama unifilar e cálculo elétrico da rede primária; f) diagrama unifilar e cálculo elétrico da rede secundária; g) relação de materiais e orçamento; h) detalhes de ocupação ou travessia de faixas de domínio; i) detalhes de cruzamentos; j) licença emitida por órgão responsável pela preservação do meio ambiente. Planta construtiva: A planta construtiva deve ser desenhada na escala 1:1.000 a) número de fases, seção e tipo dos condutores; b) altura dos postes; c) carga nominal dos postes de concreto; d) identificar poste com base reforçada; e) número do poste (quando houver); g) estruturas de MT e BT; h) ângulos de deflexão; i) cálculo de esforço individual (por poste) da rede; i) estaiamentos; j) ramais de ligação (exemplos: D10, T10, Q10, Q35, etc.); k) transformadores, inclusive os particulares; l) chaves, pára-raios e aterramentos; n) ponto de alimentação; o) localização dos consumidores de força em kva; p) indicação das ruas e números dos prédios existentes; s) indicação do norte geográfico. 17

18 Escolha do traçado: Consiste na definição do posicionamento da rede, de acordo com planejamento prévio, devendo ser observados os seguintes aspectos: a) o traçado deve ser feito com base em planta, na escala 1:1000 contendo todos os dados urbanísticos, bem como os demais dados colhidos na inspeção do local, tais como posicionamento de redes elétricas e de telecomunicações, árvores de grande porte existentes e outros obstáculos; b) a rede deve ser projetada desde o ponto de alimentação na rede primária existente; c) a posteação deve ser localizada sempre que possível no mesmo lado das diversas ruas e em alinhamento com redes elétricas existentes; d) prever posteação em ambos os lados de av. c/ + 25 m; e) os postes devem ser localizados preferencialmente nas divisas dos terrenos ou, quando isto não for possível, no centro das testadas dos terrenos; f) evitar a localização dos postes em frente a entradas de residências, lojas, postos de gasolina, etc.; g) é proibido a localização de postes em frente a garagens; h) os postes somente poderão ser localizados no centro de vias públicas quando houver canteiro central, cujas dimensões permitam inscrever um círculo de diâmetro de 1m com centro no eixo do poste e cuja altura dos meios-fios seja, no mínimo, 0,15m; i) j) evitar a localização de postes em centro de cruzamentos de ruas ou avenidas. Caso necessário, isto poderá ser feito desde que haja canteiro cujas dimensões permitam inscrever um círculo de 2 m de diâmetro, no mínimo, com centro no eixo do poste, e com proteção de aço; k) os vãos da rede devem ser de 35 m ± 5 m; l) os ramais de ligação não podem ser maiores do que 30 m; m) observar que onde houver previsão de BT, o número máximo de derivações de ramais de ligação permitido por poste é quatro para cada lado da rua; 18

19 n) o) p) nas esquinas, nenhum poste poderá estar a menos de 1 m; q) evitar, sempre que possível, a instalação de transformadores a menos de 15 m das esquinas, em deflexões ou derivações de ramais primários; r) colocar a posteação do lado Oeste na rua cujo eixo esteja na direção aproximada Norte-Sul, a fim de que as futuras árvores de médio porte possam ser plantadas do lado Leste, dando maior sombra, à tarde, sobre frentes das casas e as calçadas; para as ruas cujo eixo esta na direção Leste-Oeste, o lado da posteação deve ser sempre que possível do lado Norte, para que as árvores de porte médio, plantadas do lado Sul, dêem sombra sobre a calçada, conforme Figuras 1 e 2; s) t) u) 19

20 8 Estruturas primárias, secundárias e estais 8.1 Legenda: Letra (forma) + Número (capacidade) 8.2 Forma (letra): Rede primária em RDU e RDL: Normal (N), Beco (B) e Meio Beco (M) Rede primária em RDC: CE Rede Secundária: S (NBR 15688) Rede Secundária: Conforme Concessionária 8.3 Número (capacidade): 1 = Alinhamento e pequenas deflexões; 2 = Pequenas e médias deflexões; 3 = Final de rede; 4 = Deflexões até 60º e seccionamento da rede para: Tracionar os cabos; Instalação de Chaves; Mudanças de bitolas de condutores; Outros. 8.4 Escolha da capacidade (número) 20

21 8.4 Escolha da capacidade (número) 21

22 M4 8.5 Escolha da forma (letra), conforme NBR ,8 kv = distancia mínima de 1,5 m (+1,2 da estrutura) 23 kv = distancia mínima de 1,7 m (+1,2 da estrutura) 22

23 8.6 Tabela de escolha rápida para estruturas primária (NBR 15688) M4 Estruturas Primárias Cruzetas Normal: N1, N2, N3 e N4 23

24 Estrutura tipo N1 (alinhamento) A estrutura N1 nunca deverá ser utilizada em: Fim e início de Rede 24

25 Utilizadas em pequenos ângulos e para reforçar a fixação de cabos, mesmo em alinhamento, para cabos mais pesados (alimentadores) Estrutura Tipo N2 N2 em deflexão 25

26 Estrutura Tipo N3 fim de rede 3#1/0CA-13,8kV N3 Cabos que exigem N3 1/0, 2/0,3/0,4/0 e 336,4MCM 26

27 Estrutura N4 Utilizada para: Tracionar os cabos Grandes ângulos Instalação de Chaves. Mudanças de bitolas de condutores Transposição de fases Em medição N4 em deflexão 27

28 N4 em deflexão 3#4/0CA-13,8kV Ângulo Máximo de deflexão =60º 28

29 Para ângulos maiores de 60º Utilizar N3-N3 N4 instalada com chave faca Chave faca 400A 15kV Evitar instalar a Chave em deflexões 29

30 Chave faca unipolar 400A NF=Normalmente fechado Manobra à vazio N4 Chave seccionadora tripolar Sob Carga 30

31 N4 com Chave a óleo e Chave faca N4 com transposição de fases 31

32 N4 instalada para medição 32

33 Estruturas de Beco: B1, B2, B3 e B4 As três fases ficam do lado da rua 33

34 Afastamento mínimo: 1,70m para 23kV 1,50m para 13,8kV B1: é utilizada quando a calçada é estreita. 34

35 B2 em deflexão B2 em deflexão B2 sobre transformador 35

36 B2 sobre transformador Utilizada em início e fim de Rede B3 36

37 Ø B4 em deflexão Estruturas tipo M Assim como as estruturas beco temos as estruturas meio beco. M1, M2, M3 e M4 37

38 M1 M2 38

39 M3- Fim e inicio de rede M4 39

40 Rede compacta ou ecológica Cabo protegido Vantagens: Dimensões reduzidas permitindo a distribuição de vários alimentadores 40

41 Devido a sua isolação e compactação evita grandes podas Espaçadores/Separadores 41

42 Estruturas da rede compacta CE1 - Alinhamento 42

43 CE1A Até 6º CE2 Até 30º 43

44 CE2 CE4 CE 3 44

45 CE4 Até 60º Estrutura1 = CE4 e Estrutura 2 = C2 45

46 CE2 C2 CE1A CE3 46

47 CE3N3 CE3N3 47

48 Vantagens e desvantagens da RDU em relação à RDC Desvantagem: preço maior Vantagem: - Manutenção; - Confiabilidade; - Meio ambiente; REDE RURAL Estruturas trifásicas T1,T2,N3,N4 Monofásicas: U1,U2,U3,U4. 48

49 Isolador de topo Os vãos devem estar entre 70m a 140 metros 49

50 T1 T2 50

51 Angulo T2 3#4CAA Nunca devemos utilizar T2 em fim de rede Errado 51

52 U1 Um Isolador de topo U2 2 Isoladores de topo 52

53 N4 U3 Utilização em inícios e fins de rede N4 U3 53

54 Rede trifásica N3 U3 Rede Monofásica Extensão de rede monofásica N3-U3 U4- ângulos até 60º 54

55 Estruturas Especiais ou fora de padrão Assim como as estruturas padronizadas pela norma NBR 15688, existem estruturas especiais ou fora de padrão (em desuso). Transposição de Fases 55

56 N4- Utilizadas em terreno com com desnível (ângulo vertical) Fora do Padrão: Haste Curva HC 56

57 Estais Estais redes primárias (NBR 15688) Os esforços resultantes em uma determinada estrutura devem ser compensados: a) pelo poste de concreto de carga adequada; b) pelo poste de madeira com estai adequado, a saber: - estai de âncora, em áreas suburbanas, rurais e no litoral; - estais de cruzeta a poste, nas ancoragens da rede primária em estruturas tipo N3, quando a tração de projeto por condutor for superior a 500 dan e em estruturas tipo M e B; - estais de poste a poste, a fim de evitar cruzamento entre estais e redes secundárias, ou quando desejar-se transferir esforços para outro poste. Letra (forma): Estais epp = estai de poste a poste utilizado em deflexões; ecp = estai de cruzeta a poste utilizado em final de rede com estruturas do tipo M ou B. Capacidades (valores médios): 1 = 1000 dan 2 = 2000 dan 3 = 3000 dan 57

58 Tipos de Estais EA = Estai de âncora : 1,2,3 Fim de rede Proibido Em Zona urbana Em deflexões na área rural 58

59 Estai vertical EV1 e EV2 Proibido na área urbana ECPV1 Estai de Cruzeta a poste em V 59

60 ECPY1 Estai de Cruzeta a Poste em Y EPP1 Estai de Poste a Poste EPP1,2 e 3 60

61 EPP1 EPP1 61

62 Na área Urbana os estais de solo são substituídos por postes de concreto com capacidade de ruptura adequados. O que fazer quando não há espaço suficiente para o estaiamento? 62

63 Instalação de um contra Poste Somente em zonas rurais onde não existe espaço suficiente para estaiamento Estai que seria instalado se não houvesse a rodovia F resultante Deve ser instalado sempre em sentido oposto a força resultante 63

64 64

65 Outros elementos de Redes Tração Mecânica Reduzida A razão de redução da tração é proporcional ao aumento da flecha, ou seja, são inversamente proporcionais entre si. TMR = Tn/Tr*f onde Tn é a tração nominal, Tr é a tração reduzida eféaflecha. Tração mecânica Reduzida Rede Rural TMR 65

66 TMR TMR 2 Flecha TMR 1 66

67 Tração mecânica reduzida em áreas urbanas Ramal de Ligação D10 - Duplex 10 mm² 67

68 Travessia de Rio Travessia de Rodovia 68

69 Cruzamento de BT Conector paralelo Rede de Alumínio Os dois postes deverão ter alturas iguais ou seja 9m Redes de cobre 3#2(6)CC 127/220V 69

70 Cruzamento de Média tensão As alturas dos Postes não deverão ter diferença (11m) Cruzamento de Média tensão As alturas dos Postes deverão ser de 1m de diferença 70