Torres de Transmisso de Energia
A energia que alimenta residncias, comrcio e indstrias gerada em
usinas hidreltricas, que transforma a energia em subestaes eltricas
com diversos nveis de tenso definidos no SEP Sistema Eltrico de
Potncia.A partir da, a energia transportada por meio de cabos
eltricos, e esses, por sua vez, so apoiados em estruturas metlicas
conhecidas como Torre de Transmisso.Conhea a seguir um pouco mais
sobre o mundo das Torres de Transmisso.As torres metlicas de
transmisso de energia eltrica caracterizam-se por serem obras de
grande extenso linear, geralmente com difceis condies de acesso,
suportadas por estruturas metlicas.As fundaes destas torres servem
de base para as estruturas. Normalmente adotam-se fundaes do tipo
grelha metlicas, estacas, tubulo e sapata em obras de linha de
transmisso, sempre mediante prospeco da natureza do solo. As
fundaes tm um papel muito importante neste tipo de empreendimento,
pois a escolha da soluo pode impactar diretamente no tempo de
execuo da obra e custo, bem como na data de energizao da linha.Os
critrios adotados em um projeto que envolvem a fundao, a estrutura,
e a execuo das provas de cargas na fundao, permitem obter uma reduo
de custo em LTs (linhas de transmisso).
Torres de AT TiposTorres autoportantesAs torres metlicas
autoportantes so feitas de estruturas metlicas galvanizadas a fogo,
compostas por uma parte reta superior e uma parte piramidal na
base. So formadas por mdulos treliados e possuem diversas
tipologias. Dentre elas destacamos: Torre metlica autoportante de
cantoneira quadrada - construda com colunas diagonais e travamentos
em perfis laminados planos de abas iguais, com escada frontal
esteira vertical de cabos, instalados internamente, utilizando os
travamentos como proteo (guarda corpo), podendo ter plataforma de
trabalho no topo e ou nos nveis das antenas (conforme projeto).
Todas as ligaes so feitas atravs de parafusos, porcas epall nuts.
Torre metlica autoportante de chapa dobrada triangular - construda
com colunas em chapa plana dobrada (Perfil Omega), diagonais e
travamentos em perfis "L" laminados planos de abas iguais, com
escada frontal esteira vertical de cabos, instaladas internamente,
utilizando os travamentos como proteo (guarda corpo), podendo ter
plataforma de trabalho no topo e ou nos nveis das antenas (conforme
projeto). Todas as ligaes so feitas atravs de parafusos, porcas
epall nuts. Torre metlica autoportante de tubo triangular -
construda com colunas em tubo estrutural, diagonais e travamentos
em perfis "L" laminados planos do tipo de abas iguais, com escada
central, esteira vertical de cabos instaladas internamente na parte
de traz da escada, utilizando guarda corpo e trava-quedas cabo de
ao 5/16" , com plataformas de descanso e plataformas de trabalho no
topo e ou nos nveis das antenas (conforme projeto). Todas as ligaes
so feitas atravs de parafusos, porcas epall nuts. Torre metlica
autoportante modular triangular - composta por mdulos de 6 m
soldados, componveis de acordo com carga de antenas e velocidade do
vento, construda com colunas em tubo, travamentos e diagonais em
vergalho macio, sendo a prpria estrutura usada como escada e
esteira de cabos. Os mdulos so ligados atravs de parafusos, porcas
epall nuts.
Torres estaiadasAs torres estaiadas so as mais econmicas e fceis
de montar, porm exigem uma rea considervel para instalao:
aproximadamente 10 vezes a rea utilizada para torres autoportantes
da mesma altura.So constitudas por um corpo metlico modulado, fixo
por estais ao longo de sua extenso. Este corpo metlico formado por
mdulos com cerca de 5 a 6 m cada. Possui colunas diagonais,
travessas, barras de travamento (diafragmas), com ligaes
parafusadas ou soldadas e seo transversal quadrada ou triangular.Os
estais so constitudos por cordoalhas de ao fixadas ao longo da
torre e s fundaes (blocos de ancoragem).Os perfis estruturais mais
utilizados nas torres estaiadas so cantoneiras simples de abas
iguais de ao ASTM A36, que possui tenso de ruptura de 400MPa a
500MPa e mdulo de elasticidade igual a 205GPa.Os tipos de fundaes
mais empregados nas torres estaiadas so: Estai bloco de concreto
(tronco cnico e prismtico); Mastro central tubulo e sapataAs
fundaes dos estais so submetidas apenas a esforos de trao (na direo
do estai). Na fundao do mastro central atuam esforos de compresso
verticais e horizontais.Para os estais com fundao em bloco tronco
cnico, sugere-se que a profundidade no ultrapasse 4 m, devido ao
custo da haste-ncora embutida em cada fundao. de fundamental
importncia para a estabilidade das fundaes dos estais fazer o
controle da qualidade de compactao de cada uma das cavas.Para o
mastro central sugere-se calcular projetos-padro de tubulo com
profundidade varivel de 3 a 5 m. Normalmente a sapata projetada com
profundidade de 1 a 1,5 m. Os cuidados na execuo das fundaes para o
mastro central so semelhantes s das torres autoportantes.As torres
estaiadas possuem sua estrutura em ao galvanizado a fogo com
diversas tipologias. Dentre elas destacamos: Torre metlica estaiada
em ao triangular - uniforme em toda sua extenso, construdas em
mdulos com montantes tubulares e treliamento de ao macio soldados
em mdulos e com alturas variveis. Sua montagem feita atravs da
uniodos mdulos por meio de parafusos, porcas epall-nutse devem ser
instaladas com tringulos estabilizadores (anti-toro). A prpria
estrutura utilizada como escada. A seleo da torre definida por sua
capacidade nominal, que funo da altura da torre e da rea efetiva
mxima de antena suportada no topo da torre para o vento mais
desfavorvel. Torre metlica estaiada irradiante - uniforme em toda
sua extenso, construdas em mdulos com montantes tubulares e
treliamento de ao macio soldados em mdulos e com alturas variveis.
Sua montagem feita atravs de unio dos mdulos por meio de parafusos,
porcas epall-nutse devem ser instaladas com tringulos
estabilizadores (anti-toro). A prpria estrutura utilizada como
escada. A seleo da torre definida por sua capacidade nominal, que
funo da altura da torre e da rea efetiva mxima de antena suportada
no topo da torre para o vento mais desfavorvel. Possui isolador de
cermica na base e nos cabos de estai, definidos conforme projeto
irradiante.
Postes de AT
Poste de Concreto
Os postes de concreto so elementos estruturais devidamente
projetados para serem empregados em: Iluminao Entrada de energia
Rede area de distribuio de energia Rede area para ferrovias
Eletrificao rural Rede ara de telefonia fixa e mvel Linhas de
transmisso de energia de at 500 kV Subestaes at 500kV
Os postes de iluminao so normalmente encontrados nos seguintes
tipos: SEO DUPLO "T" (Postes DT) Com carga nominal de 75 at 3.600
daN e comprimento de at 50m, so usados por diversas concessionrias
para distribuio de energia em reas urbanas e rurais, alm da
iluminao de estdios, shoppings, aeroportos e outros. SEO RETANGULAR
VAZADA (Postes A) Com carga nominal de 1.800 at 8.000 daN e
comprimento de at 50m, so usados para iluminao de estdios, portos e
aeroportos. SEO CIRCULAR VAZADA (Postes SC) Com carga nominal de
100 at 5.000 daN e comprimento de at 45m, so usados em reas urbanas
de maior densidade, visto terem a mesma resistncia em qualquer
direo. A conicidade pode ser de 10, 15 ou 20mm/m. SEO CIRCULAR
VAZADA (Postes RC) Com cargas nominais at 200 daN e comprimento at
22,50m, so usados na iluminao de reas urbanas, possuindo grande
beleza esttica. A conicidade principal de 10 mm/m. Os postes de
concreto so projetados para atender os esforos provenientes de sua
utilizao, vento, manuseio e esforos de montagem. No Brasil, os
postes destinados distribuio de energia esto normalizados pela
ABNT, com as seguintes normas: NBR 8451 Postes de concreto armado
para redes de distribuio de energia eltrica Especificao NBR 8452
Postes de concreto armado para redes de distribuio de energia
eltrica Dimenses, e NBR 6124 Determinao da elasticidade, carga de
ruptura, absoro de gua e da espessura do cobrimento em postes e
cruzetas de concreto armado Mtodo de EnsaioPrincipais vantagens dos
postes de concreto sobre os de madeira ou ao: Maior durabilidade
Manuteno nula Custo baixo Resistente a vandalismo, queimadas
Controle da qualidade, desde a matria prima at o produto
acabado.
Duplo T Seo Circular Vazada Seo Retangular Vazada
As torres para linhas de transmisso podem atender a sistemas de
at 500kV, com alturas at 50m.
Fabricadas sob diferentes formas, em postes nicos, estruturas H
ou outras, so compostas de postes, cruzetas, vigas e aneis em
concreto, alm de variados tipos de ferragens a fim de atender aos
projetos especficos. Principais Vantagens: Fundaes mais econmicas.
Facilidade de montagem. Menor custo total. Menor poluio visual. No
enferrujam, maior resistncia ao fogo. Maior dificuldade de furto.
Os postes de concreto acima de 29 m podem ser fornecidos em sees,
com ligaes tipo encaixe modelo macho-fmea, emendas concretadas "in
situ" ou emendas por flanges metlicas.
Postes Metlicos
Os postes metlicos so utilizados geralmente por empresas de
telefonia, de transmisso de energia e por emissoras de rdio e
televiso. Podem ter a seo transversal poligonal ou circular e so
autosuportados.
So construdos com chapas de ao conformadas a frio. So
galvanizados a fogo e so transportados em partes e montados no
local da obrae podem receber pintura de sinalizao diurna.
As empresas de telefonia celular utilizam os postes metlicos em
larga escala. A grande vantagem dos postes em relao s torres o
menorespao para sua instalao. A dimenso da base de um poste para
telefonia com altura de 60 metros prximo de 1,5 metros. Muito
reduzido portanto, comparando-se com as torres autosuportada ou
estaiada de mesma altura.
As empresas de transmisso de energia utilizam postes metlicos
para sustentao de cabos transmissores. H hoje grande demandade
postes metlicos instalados em permetros urbanos substituindo os
postes de concreto pela sua facilidade de transporte e
instalao.
Estruturas ou SuporteAs estruturas de uma linha de transmisso
servem de suporte para os cabos condutores e pra-raios, so
dimensionados para manterem os cabos condutores com distncias
eltricas das partes aterradas compatveis com nvel de tenso, alm de
suportarem mecanicamente os esforos transmitidos pelos cabos. So
utilizadas estruturas em concreto, metlicas com perfis de ao
galvanizado ou em postes de ao.
Formas de ConstruoOutra forma de classificar a linha de
transmisso segundo a sua forma de construo. A linha pode ser
construda de duas maneiras:Circuito simples.Nesse tipo de construo,
a torre de transmisso leva apenas um grupo de fases. A figura
abaixo um exemplo desse tipo de construo.
Linha de transmisso de circuito simplesCircuito duploNesse outro
tipo de construo, a torre de transmisso leva dois grupos de fases.
A figura abaixo um exemplo dessa construo.
Linha de transmisso de circuito duploNveis de TensoAs linhas de
transmisso tambm so classificadas de acordo com os seguintes nveis
de tenso:SubtransmissoNesse trabalho sero consideradas linhas de
subtransmisso as linhas que operam em 69kV e 138kV, que,
normalmente passam nos centros urbanos.Alta tenso (AT)So as linhas
de transmisso com tenso entre 36kV e 230kV.Extra Alta Tenso (EAT)So
as linhas de transmisso com tenso entre 230kV e 765kV.Ultra Alta
Tenso (UAT)So linhas ainda em desenvolvimento e com pouca utilizao
atualmente. A sua tenso acima de 765kV e j existem estudos para
transmisso em 1MV.Outra forma de classificar as linhas de
transmisso de acordo com o local por onde ela passa. A partir desse
critrio, as linhas so classificadas em:Linhas AreasSo o tipo mais
comum de linhas de transmisso. So suportadas por torres, e seus
cabos ficam expostos.Linhas SubterrneasSo pouco comuns, mais
utilizadas em centros urbanos. Custo bastante elevado por conta da
blindagem dos condutores.Linhas SubmarinasBem pouco utilizadas.
Especificas paratravessia de rios e canais, que, por linhas areas
demanda um projeto especial, pois a catenria formada pelos cabos
ser imensa, necessitando o uso de cabos com liga especial e torres
gigantescas.O uso de linhas submarinas evita o uso destas
estruturas, reduzindo a poluio visual e evitando problemas em
locais com travessias de navios. Mas essa linha tem a limitao de
possuir uma grande capacitncia, reduzindo o seu alcance prtico para
aplicaes em corrente alternada, facto no qual prefervel o uso de
linhas em corrente contnua.
Subestaes
Estruturas em Concreto
As subestaes de energia atendem sistemas de 13,8 at
500kV.Projetadas a partir de lay-out dos clientes, apresentam as
seguintes vantagens em relao s subestaes metlicas: Rapidez de
execuo. Menor poluio visual. Menor custo total. Maior resistncia
corroso e ao fogo, sem necessidade de manuteno.
Estruturas Metlicas
Construdas com estruturas metlicas verticais com mais de um
pavimento destinadas instalao de transformadores, disjuntores e
chaves de comando, equipamentos destinados transmisso, distribuio,
proteo e controle de energia eltrica para indstrias, comrcios e
residncias. Tem como vantagens tempo de execuo curto e maior vida
til.
Colgio Tcnico Henrique Hennry
Tecnologia de Material de AT
Prof: Edilmar Pereira
Estruturas de AT
Alunos: Rilton Batista, Jos Antonio, Jean Ren
