Cabos e acessórios para redes subterrâneas
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- Igor Figueiroa Barreto
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1 Cabos e acessórios para redes subterrâneas Evoluindo com você. A distribuição de energia Vida atual com alta dependência de energia elétrica: produção serviços uso doméstico Conseqüências nas grandes cidades: redes extensas altas potências (altas tensões e correntes) inevitáveis interferências com meio ambiente
2 O ambiente e as redes elétricas Fatores ambientais importantes para o projeto de redes elétricas: umidade altitude (pressão atmosférica) contaminantes (salinidade, poluentes, etc) fauna (aves, roedores, termitas) arborização descargas atmosféricas (raios) E as redes afetam o ambiente Alguns impactos da construção e operação de redes elétricas: uso de madeira nobre para cruzetas podas de árvores contaminação do solo e lençóis d água em caso de falhas (óleo, metais, etc) campos eletromagnéticos (geração de ozônio, rádio interferência, possíveis efeitos biológicos)
3 Redes de distribuição Parte do sistema de potência mais visível e próxima do consumidor Redes primárias: 3,8 kv a 34,5 kv Redes secundárias: 110 V a 380 V No Brasil cerca de 97 % das redes de distribuição são aéreas Os cerca de 3 % restantes de redes subterrâneas se concentram na região central das grandes cidades Característica do sistema atual Alimentador Primário 13,8 kv SE Circuito Secundário Transformador de Distribuição 220/127V MV LV
4 Evolução da redes Rede aérea nua Privatização Redução de falhas (DEC / FEC) Rede aérea protegida ou isolada Necessidade de redução perdas não técnicas Rede aérea anti-furto Rede Subterrânea Tipos de redes de distribuição 2400 mm 300 mm 80 mm RDA RDA RDA RDS Convencional Compacta Isolada 100 mm
5 Características das redes RDA convencional: baixo investimento inicial (materiais simples e usados em larga escala há décadas) altos custos de operação e podas (US$ 10 por árvore, de US$ 4 a 7 milhões por ano) RDA compacta e RDA isolada: custos menores de operação e podas menor custo global RDS: maior confiabilidade e segurança valorização da área maior integração com meio ambiente Comparação entre redes RDA RDA RDA RDS convencional compacta isolada Confiabilidade Baixa Média Alta Muito alta Segurança Baixa Média Alta Muito alta Interferência Muito alta Alta Média Nenhuma com arborização Derivações Simples Simples Complexas Complexas Resistência a Baixa Média Alta Alta descargas atmosféricas Localização de Fácil Fácil Fácil Difícil falhas Campo elétrico Aberto Aberto Confinado Confinado Campo Médio Baixo Baixo Baixo magnético Investimento inicial a a a 800
6 Cabos de energia para redes subterrâneas de distribuição primária Comparação entre isolantes NBR 6251 apresenta 5 tipos de materiais para isolação de cabos MT: - EPR - HEPR - EPR XLPE - TR - XLPE
7 Comparação entre isolantes - EPR e HEPR - Temperatura máxima de operação 90 o C EPR (Borracha - Copolímero Etilenopropileno) Material bastante utilizado no passado na Europa e no Brasil; EPR isolante de primeira geração, sua utilização em queda; Necessário espessura de isolação plena. HEPR (Borracha - Copolímero Etilenopropileno) Material bastante utilizado na Europa e no Brasil; HEPR isolante de nova geração; Possibilidade de utilização espessura coordenada Cabos mais compactos. Comparação entre isolantes - EPR Temperatura máxima de operação 105 o C Isolante em EPR de última geração Maior capacidade de condução de corrente; Largamente utilizado na Europa, Brasil e USA; Possibilidade de utilização espessura coordenada Cabos mais compactos.
8 Comparação entre isolantes - XLPE e TR-XLPE - Temperatura máxima de operação 90 o C XLPE (Polietileno reticulado) Material utilizado em cabos de média e alta tensão; Bastante utilizado nos EUA; Devido a sua higroscopicidade, utilizado com blindagem (Al, Pb, etc); Sem blindagem material mais propenso a formação de arborescência. TR-XLPE (Polietileno reticulado resistente a arborescência) Mesmas características do XLPE porem mais resistentes à formação de arborescência. Efeitos da Arborescência - Arborescência - fenômeno de water tree (vida útil):
9 Descargas Parciais Prevenção - maior longevidade Water tree: Requer presença de água e campo elétrico Origem em defeitos (vazios, contaminantes, protrusões) Estrutura não condutora com água Reduz a rigidez dielétrica Abordagem sistêmica contra water tree: Processo: extrusão tripla, dry curing Projeto wet design: materiais EPR, TR-XLPE Projeto dry design: cabos com bloqueios e cobertura Armazenagem com pontas fechadas Boas práticas de instalação e montagem de acessórios
10 Projeto wet design Condutor: cobre o alumínio; Bloqueio longitudinal contra penetração de umidade; Isolação em EPR (EPR105); Cobertura em PE resistente a umidade. Camadas semicondutoras e isolação aplicads simultaneamente (tríplece extrusão). Cabos de energia para redes subterrâneas de distribuição secundária
11 Condutor Alumínio: Danos na isolação de cabos de BT: formação de hidróxido de alumínio ruptura da isolação; Cobre: Menor dependência especialização da mão de obra: Isolação XLPE / EPR Os dois materiais apresentam bom desempenho; XLPE em monocamada é a opção mais utilizada (NBR 7285)
12 Barramento para baixa tensão Brarramento multi tomadas para BT Construções: Derivações para cabos com seções de 16 a 185 mm2, em cobre ou alumínio. Disponíveis com 2 a 8 tomadas.
CABOS ISOLADOS / COBERTOS DE BAIXA TENSÃO (até 1kV) Nota: Sob consulta, os cabos Forex, Flexonax, Forenax, Forefix podem ser fornecidos com armadura Fio e Cabo WPP Cordão FOREPLAST (300 V) Os fios WPP
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