UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ...2.3.11 Tabela de regulagem de cabos condutores e...

89
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Leonardo Luiz Peres Rafael Kalucz ESTUDO DE PROJETO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO TRIFÁSICAS AÉREAS COM ÊNFASE NOS CÁLCULOS ELÉTRICOS Curitiba 2014

Transcript of UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ...2.3.11 Tabela de regulagem de cabos condutores e...

  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

    Leonardo Luiz Peres Rafael Kalucz

    ESTUDO DE PROJETO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO TRIFÁSICAS AÉREAS

    COM ÊNFASE NOS CÁLCULOS ELÉTRICOS

    Curitiba 2014

  • 1

    LEONARDO LUIZ PERES RAFAEL KALUCZ

    ESTUDO DE PROJETO DE LINHAS DE TRANSMISSÃO TRIFÁSICAS AÉREAS

    COM ÊNFASE NOS CÁLCULOS ELÉTRICOS

    Trabalho de Conclusão de Curso de

    Graduação, apresentada à disciplina TE105

    – Projeto de Graduação, do Curso Superior

    de Engenharia Elétrica, Setor de

    Tecnologia, Universidade Federal do

    Paraná, como requisito para Obtenção do

    titulo de Engenheiro Eletricista.

    Orientador: Prof.Dr. Clodomiro Unsihuay Vila

    Curitiba 2014

  • 1

  • 2

    AGRADECIMENTOS

    Primeiramente agradecemos aos nossos pais pelos momentos de lazer,

    carinho e educação prestados desde o início de nossas vidas ate o presente

    momento, nos ajudando a superar todas as dificuldades encontradas em nosso

    caminho com muito amor e compreensão.

    Aos Engenheiros Aurino Atsushi Sigaki, Eduardo Rodovalho de Oliveira e

    Evaldo Kalucz pela ajuda com o conteúdo para o desenvolvimento deste trabalho.

    Ao Professor Dr. Clodomiro Unsihuay Vila por aceitar o convite e nos orientar

    na realização desse trabalho.

    Aos Professores do departamento de engenharia elétrica da universidade

    federal do Paraná por terem contribuído de forma excepcional para a nossa

    formação como profissionais e por todo o conhecimento transmitido durante a nossa

    graduação.

    Aos nossos amigos em geral que estiveram junto conosco durante nossa

    graduação e nossa vida, em especial Paulo Vriesman da Silva, Pedro Mol, Ricardo

    Schumacher, Andrey Oliveira e João T. Pilato. Ensinando-nos o verdadeiro valor de

    uma amizade dando-nos apoio em momentos difíceis e de nervosismo como

    também presentes em momentos de descontração e alegrias e que vão continuar

    junto conosco durante toda nossa vida.

    Queremos também agradecer a banca examinadora: Prof. M.Sc. Vilson R. G.

    R. da Silva, Prof. Dr. Odilon L. Tortelli e Prof. Dr. Clodomiro U. Vila que cederam

    parte de seu precioso tempo para nos ajudar e orientar as diretrizes de nosso TCC.

    E as demais pessoas que estiveram junto conosco durante toda nossa

    trajetória acadêmica direta ou indiretamente.

  • 3

    RESUMO

    O desenvolvimento desse trabalho consistiu em estudar através de pesquisas

    bibliográficas e entrevistas com engenheiros, como são realizados os projetos de linhas de transmissão trifásicas aéreas atualmente no Brasil e os métodos utilizados para efetuar os cálculos elétricos da linha. O objetivo desse trabalho é descrever como é realizado um projeto completo de uma linha de transmissão e a criação de uma planilha eletrônica para efetuar os cálculos elétricos da linha. Para a validação da metodologia utilizada foi realizado comparações com estudos e projetos existentes, onde se obteve dados referentes aos cálculos elétricos de linhas de transmissão e implementados logo testados em uma planilha eletrônica. O conteúdo desse trabalho pretende ser o inicio do desenvolvimento de um manual de elaboração de projetos de linhas de transmissão e seus respectivos cálculos elétricos em uma planilha eletrônica.

    Palavras-chave: Projetos. Linhas de transmissão de energia elétrica. Cálculos elétricos. Planilha eletrônica. Normas técnicas.

  • 4

    ABSTRACT

    The development of this work was to study through bibliographical research and interviews with engineers, as are performed projects of triphasic electricity transmission lines aerial currently in Brazil and the methods used to make electrical calculations of the line. The aim of this paper is to describe how we conducted a complete project of a transmission line and creat an electronic spreadsheet to perform calculations of the electrical line. To validate the methodology used, it was performed comparisons with existing studies and projects, which it is obtained data for the electrical calculations of transmission lines and tested in a spreadsheet. The content From this work, want be the begin to perform a manual transmission lines to develop transmission lines projects and their electrical calculations in a spreadsheet successfully. Keywords: Projects. Electricity transmission lines. Electrical calculations. Spreadsheet. Technical standards.

  • 5

    LISTA DE ILUSTRAÇÕES

    FIGURA 1.1: REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA PROJEÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA DO

    PDE 2023 .............................................................................................................................................. 14

    FIGURA 1.2: OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTE ......................................... 14

    FIGURA 1.3: MAPA DO SIN HORIZONTE 2014-2015......................................................................... 16

    FIGURA 1.4: FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA.............................................................................. 18

    FIGURA 2.1: PRINCIPAIS ELEMENTOS DE UMA LT ......................................................................... 21

    FIGURA 2.2: FLUXOGRAMA DE PROJETOS DE LT’S ...................................................................... 22

    FIGURA 2.3: LEVANTAMENTO DE UMA POLIGONAL ...................................................................... 24

    FIGURA 2.4: EXEMPLO DE ÁRVORE DE CARREGAMENTO NAS ESTRUTURAS ......................... 28

    FIGURA 2.5: CADEIA DE SUSPENSÃO CONVENCIONAL ................................................................ 30

    FIGURA 2.6: CADEIA DE ANCORAGEM CONVENCIONAL ............................................................... 31

    FIGURA 2.7: SINALIZAÇÃO POR MEIO DE PINTURA DOS SUPORTES, INSTALAÇÃO DE PLACAS

    E ESFERAS .......................................................................................................................................... 33

    FIGURA 2.8: EXEMPLO DE SINALIZAÇÃO DAS ESTRUTURAS ...................................................... 34

    FIGURA 2.9: DETALHE DO ATERRAMENTO EM UMA TORRE DE TRANSMISSÃO ...................... 37

    FIGURA 2.10: SILHUETA DE UMA TORRE S3R ................................................................................ 48

    FIGURA 2.11: TRADO CAVADEIRA (a) E TRADO HELICOIDAL (b) RESPECTIVAMENTE ............. 50

    FIGURA 2.12: TIPOS DE SOLO ........................................................................................................... 54

    FIGURA 3.1: SISTEMA COM UM CONDUTOR POR FASE ................................................................ 57

    FIGURA 3.2: SISTEMA COM CONDUTORES AGRUPADOS ............................................................. 57

    FIGURA 3.3: SISTEMA COM DOIS CONDUTORES AGRUPADOS ................................................... 58

    FIGURA 3.4: CONDUTORES EM UMA LINHA TRIFÁSICA DE CIRCUITO DUPLO, NAS TRÊS

    PARTES DE UM CICLO DE TRANSPOSIÇÃO .................................................................................... 58

    FIGURA 3.5: CORTE TRANSVERSAL DE UM CABO COM ALMA DE AÇO ..................................... 61

    FIGURA 3.6: CIRCUITO TEE DE UMA LINHA DE TRANSMISSÃO ................................................... 64

    FIGURA 3.7: CIRCUITO PI DE UMA LINHA DE TRANSMISSÃO ....................................................... 65

    FIGURA 3.8: REPRESENTAÇÃO DE REATORES NAS EXTREMIDADES DE UMA LT ................... 66

    FIGURA 5.1: TORRE DE TRANSMISSÃO ESTAIADA CROSS-ROPE TIPO CR52 ........................... 71

    FIGURA 5.2: DADOS DE ENTRADA DE UMA SIMULAÇÃO .............................................................. 74

    FIGURA 5.3: RESULTADOS DA SIMULAÇÃO .................................................................................... 74

    FIGURA 5.4: DADOS DE ENTRADA DE UMA SIMULAÇÃO .............................................................. 75

    FIGURA 5.5: RESULTADOS DA SIMULAÇÃO .................................................................................... 76

    FIGURA 5.6: POTÊNCIA REATIVA NA TRANSMISSÃO EM FUNÇÃO DA POTÊNCIA ATIVA ......... 77

  • 6

    LISTA DE TABELAS

    TABELA 1.1: CONSUMO DE ELETRICIDADE NA REDE POR CLASSE ........................................... 13

    TABELA 1.2: PRODUÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA POR TIPO DE FONTE .................................. 215

    TABELA 1.3: PRODUÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA POR FONTE (%) ............................................. 15

    TABELA 2.1: COEFICIENTES DE SEGURANÇA ................................................................................ 25

    TABELA 2.2: DISTÂNCIAS BÁSICAS “a” ............................................................................................. 28

    TABELA 2.3: DISTÂNCIAS BÁSICAS “a1’ ........................................................................................... 39

    TABELA 2.4: PARÂMENTROS GEOTÉCNICOS TÍPICOS EMPREGADOS EM PROJETOS............ 39

    TABELA 5.1: CABO 954 MCM RAIL ..................................................................................................... 70

    TABELA 5.2: DADOS DE ENTRADA DA TABELA ............................................................................... 71

    TABELA 5.3: RESULTADOS DA SIMULAÇÃO E DO ESTUDO DA GLT ............................................ 72

    TABELA 5.4: DADOS DE ENTRADA DA PLANILHA ........................................................................... 72

    TABELA 5.5: DADOS DO PROJETO ................................................................................................... 73

    TABELA 5.6: RESULTADOS DA SIMULAÇÃO .................................................................................... 73

  • 7

    LISTA DE ABREVIATURAS

    LT: Linha de Transmissão

    CC: Corrente Contínua

    CA: Corrente Alternada

    PNE: Plano Nacional Energético

    PDE: Plano Decenal Energético

    EPE: Empresa de Pesquisa Energética

    SIN: Sistema Interligado Nacional

    ONS: Operador Nacional do Sistema

    PLS-CADD: Power Line Sistems

    NBR: Normas Brasileiras

    ABNT: Associação Brasileira de Normas Técnicas

    EAT: Extra Alta Tensão

    COPEL: Companhia Paranaense de Energia

    RAS: Relatório Ambiental Simplificado

    IAP: Instituto Ambiental do Paraná

    RDPA: Relatório de Detalhamento dos Programas Ambientais

    LP: Licença Prévia

    LI: Licença de Instalação

    LO: Licença de Operação

    COD: Cadastro de Obras Diversas

    ART: Anotação de Responsabilidade Técnica

    RLA: Requerimento de Licenciamento Ambiental

    CEMA: Conselho Estadual do Meio Ambiente

    CONAMA: Conselho Nacional do Meio Ambiente

    ANEEL: Agência Nacional de Energia Elétrica

    CAA: Cabo de Alumínio com alma de Aço

    DUP: Declaração de utilidade Pública

    SCG: Concessões e Autorizações de Geração

    SCT: Concessões e Autorizações de Transmissão

    SPT: Sondagem a Percussão

    ELU: Estados-Limite Último

    ELS: Estados-Limite de Serviço

    SOMA: Serviço e Orientação Meio Ambiente

  • 8

    GLT: Grupo de Linhas de Transmissão

  • 9

    Sumário

    1. INTRODUÇÃO ................................................................................................... 12

    1.1. CONTEXTO ................................................................................................. 12

    1.2. OBJETIVOS ................................................................................................. 17

    1.2.1. Objetivo geral......................................................................................... 17

    1.2.2. Objetivos específicos ............................................................................. 17

    1.3. JUSTIFICATIVA ........................................................................................... 17

    1.5. ESTADO DA ARTE ...................................................................................... 18

    2. PROJETOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO NO BRASIL .............................. 21

    2.1. FLUXOGRAMA ............................................................................................ 22

    2.2. TOPOGRAFIA .............................................................................................. 23

    2.2.1. Estudo e apresentação de três alternativas de traçado ......................... 23

    2.2.2. Levantamento topográfico plani-altimétrico ........................................... 23

    2.2.3. Planta do traçado ................................................................................... 24

    2.2.4. Planta e perfil do eixo da LT .................................................................. 24

    2.3. PROJETO ELETROMECÂNICO .................................................................. 24

    2.3.1. Critérios básicos de projeto ................................................................... 25

    2.3.1.1. Norma a ser utilizada no projeto ......................................................... 25

    2.3.1.2. Velocidade dos ventos adotada ......................................................... 25

    2.3.1.3. Condições atmosféricas ..................................................................... 26

    2.3.1.4. Critérios básicos de locação de suportes ........................................... 26

    2.3.1.5. Definição dos esforções mecânicos ................................................... 26

    2.3.2. Planta e perfil com plotação das estruturas ........................................... 27

    2.3.3. Árvore de carregamento das estruturas ................................................ 27

    2.3.4. Memorial descritivo ................................................................................ 28

    2.3.5. Especificações de construção ............................................................... 29

    2.3.6 Memorial de cálculo para a largura da faixa de servidão ....................... 29

    2.3.7 Ferragens e acessórios para arranjos de ancoragem e suspensão ...... 30

    2.3.8 Tipo de cabo para-raios ......................................................................... 31

    2.3.9 Sinalização para inspeção aérea ........................................................... 32

    2.3.10 Identificação das estruturas ................................................................... 33

    2.3.11 Tabela de regulagem de cabos condutores e para-raios ....................... 34

    2.3.12 Lista de materiais ................................................................................... 35

    2.3.13 Projeto de instalação de amortecedores e vibrações dos cabos ........... 35

    2.3.14 Medição da resistência do solo.............................................................. 36

  • 10

    2.3.15 Projeto de instalação de contrapeso ...................................................... 36

    2.3.16 Projeto de aterramento .......................................................................... 36

    2.3.17 Projeto de travessias ............................................................................. 38

    2.3.18 Solicitação de aprovação e autorização das travessias ........................ 40

    2.3.19 Emissão de “as built” ............................................................................. 40

    2.4. LICENCIAMENTO AMBIENTAL .................................................................. 41

    2.4.1 Requisitos para solicitação de licença prévia ........................................ 42

    2.4.2 Licença de instalação ............................................................................ 42

    2.4.3 Licença de operação ............................................................................. 43

    2.5 LIBERAÇÃO FUNDIÁRIA ............................................................................ 44

    2.5.1 Anuência dos proprietários .................................................................... 44

    2.5.2 Pesquisa cartorial .................................................................................. 45

    2.5.3 Avalição dos imóveis ............................................................................. 45

    2.5.4 Indenizações.......................................................................................... 46

    2.6 DUP .............................................................................................................. 46

    2.7 PROJETO DE TORRES .............................................................................. 47

    2.7.1 Projeto de série de torres ...................................................................... 47

    2.8 SONDAGENS GEOLÓGICAS ..................................................................... 48

    2.8.1 Programa de sondagens (NBR8036) ..................................................... 49

    2.8.2 Sondagens geológicas a trado .............................................................. 49

    2.8.3 Relatório das sondagens ....................................................................... 50

    2.9 PROJETO CIVIL DAS FUNDAÇÕES ........................................................... 52

    2.9.1 Definições dos critérios das fundações ................................................. 52

    2.9.2 Tipo de fundação ................................................................................... 53

    2.9.3 Elaboração do projeto das fundações ................................................... 54

    3 CÁLCULOS ELÉTRICOS .................................................................................. 56

    3.1. RESISTÊNCIA, INDUTÂNCIA E CAPACITÂNCIA ....................................... 56

    3.1.1. Indutância .............................................................................................. 56

    3.1.2. Capacitância .......................................................................................... 59

    3.1.3. Resistência ............................................................................................ 60

    3.2. CÁLCULOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO ............................................. 62

    3.3. COMPENSAÇÕES DE TENSÕES E ÂNGULOS NA LINHA DE

    TRANSMISSÃO ..................................................................................................... 65

    3.3.1. Compensação em derivação ................................................................. 66

    3.3.2. Compensação-série ............................................................................... 67

  • 11

    4. PLANILHA ELETRÔNICA ................................................................................. 68

    5. TESTES E RESULTADOS ................................................................................. 70

    5.1. VALIDAÇÃO DA PLANILHA ........................................................................ 70

    5.2. SIMULAÇÕES .............................................................................................. 74

    6. CONCLUSÃO ..................................................................................................... 78

    7. REFERÊNCIAS .................................................................................................. 79

  • 12

    1. INTRODUÇÃO

    1.1. CONTEXTO

    A energia elétrica se tornou uma das principais fontes de luz, calor e força

    utilizada no mundo moderno, proporcionando uma melhor qualidade de vida à

    população, alimentando máquinas que ativam as indústrias e movimentando o

    comércio. Grande parte dos avanços tecnológicos que alcançamos se deve à

    energia elétrica, que é gerada em diferentes regiões, e transportada em longas

    distâncias para alimentar os centros consumidores, em complexos sistemas de

    transmissão (ELETROBRAS, 2014).

    As Linhas de Transmissão (LT’s) são um dos principais elementos do sistema

    elétrico brasileiro, pois fazem a interligação entre a geração e distribuição ou entre

    linhas existentes para interligação dos sistemas, elementos normalmente separados

    por uma razoável distância. Por isso faz-se necessário um sistema de transmissão

    estável e com uma grande capacidade de transporte de energia (LUSTOSA, 2009).

    Em 1882 foi inaugurada por Thomas Edson a central elétrica de Pearl, para

    fornecimento de iluminação publica em Nova York. Começaram a surgir os primeiros

    problemas de transporte de energia, pois a energia era gerada e consumida em

    Corrente Contínua (CC). As perdas no transporte de energia elétrica eram por efeito

    joule e queda de tensão pela resistividade dos condutores. Para sanar esse

    problema eram necessários condutores de secção maiores, tornando-se inviável sua

    implantação, fazendo com que as novas centrais de energia estivessem próximas

    dos centros de consumo. Naquele tempo as maiores fontes produtoras de energia

    ficavam fora de alcance, pois não havia como transportar esses blocos de energia a

    grandes distâncias, uma vez que a eletricidade era consumida na tensão em que era

    produzida (FUCHS, 1979).

    O transformador foi inventado por volta dos anos 1884/1885, possibilitando a

    elevação e o abaixamento de tensão, facilitando o transporte de energia e

    diminuindo as perdas por queda de tensão. A invenção dos motores de indução por

    Ferraris e Tesla, entre os anos de 1885 e 1888, foi o que deu uma grande vantagem

    da corrente alternada para a corrente contínua. Aos poucos foram trocando os

    sistemas de CC por CA, no entanto não foi completamente substituído, pois para

    algumas aplicações específicas a CC era mais vantajosa (FUCHS, 1979).

  • 13

    Com essa vantagem no transporte de energia os sistemas em CA foram

    crescendo continuamente e assim os grandes potenciais elétricos poderiam ser

    acessados, transportando a energia a longas distâncias. A primeira LT de 230KV foi

    construída no ano de 1936 e somente 26 anos depois a primeira LT de 500KV

    entrou em operação. No Brasil a primeira linha de transmissão a entrar em operação

    foi no ano de 1883, constando como a linha mais longa do mundo na época,

    somente em 1945 foi construída a primeira linha de 230KV (FUCHS, 1979).

    O plano nacional de energia (PNE) mostra um panorama dos estudos

    realizados e das perspectivas futuras dos recursos disponíveis, tem como objetivo o

    planejamento do desenvolvimento energético do país, orientando as tendências

    futuras da expansão do setor energético. O PNE é dividido em PNE 2030 e PNE

    2050, onde mostram as prospectivas futuras da expansão do setor energético

    nacional (EPE, 2008).

    O plano decenal de energia (PDE) 2023 mostra uma perspectiva futura da

    demanda e oferta de recursos em um período de 10 anos. Tanto o PDE quanto o

    PNE são instrumentos de suma importância para o planejamento do setor energético

    brasileiro, para que se possa desenvolver uma estratégia que acompanhe o

    crescimento do país (EPE, 2014).

    Os estudos do PDE 2023 são realizados com base em que a economia

    mundial tem um fraco crescimento ao longo dos próximos anos, onde os países

    desenvolvidos tentam se reestruturar economicamente, influenciando o comércio

    mundial com a estagnação. Os estudos baseiam-se também nos leilões de energia

    realizados até o final de 2013 com um total de 7.200 MW e tendo sido licitado em

    2013 um total de 10.000 km de linhas de transmissão (EPE, 2014).

    TABELA 1.1: CONSUMO DE ELETRICIDADE NA REDE POR CLASSE

    FONTE: EPE, 2014.

  • 14

    FIGURA 1.1: REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DA PROJEÇÃO DE DEMANDA DE ENERGIA DO

    PDE 2023

    FONTE: EPE, 2014.

    A matriz energética brasileira é composta principalmente de fontes

    renováveis, com notoriedade a geração hidráulica, com 64,9% de toda a oferta de

    energia. A energia gerada através de fontes renováveis representam quase 80% de

    toda a oferta de energia no Brasil, sendo ela gerada internamente e importada de

    fontes de origem renovável. O setor energético cresceu 12,6% em relação a 2012,

    com uma ligeira alta no setor industrial e uma alta de 6,2% no consumo residencial e

    4,8% nos demais setores (EPE, 2014).

    FIGURA 1.2: OFERTA INTERNA DE ENERGIA ELÉTRICA POR FONTE

    FONTE: EPE, 2014.

  • 15

    A geração de energia elétrica no ano de 2013 teve um aumento de 3,2% em

    relação ao ano anterior, a principal fonte de energia primária do Brasil continua

    sendo a energia hidráulica, porém houve uma diminuição na geração de 5,9% em

    relação a 2012. Houve o incremento das energias eólicas, biodiesel e cana-de-

    açúcar, todas com um aumento superior a 7,4% com um destaque a eólica que teve

    um aumento de 16,5% em sua produção (EPE, 2014).

    TABELA 1.2: PRODUÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA POR TIPO DE FONTE

    FONTE: EPE, 2014.

    TABELA 1.3: PRODUÇÃO DE ENERGIA PRIMÁRIA POR FONTE (%)

    FONTE: EPE, 2014.

  • 16

    O sistema interligado nacional (SIN) do Brasil é um dos únicos no mundo

    desse porte. Vale ressaltar que esse sistema interliga todas as regiões brasileiras

    conforme a figura abaixo, e somente 1,7% da energia nacional encontrasse fora do

    SIN em regiões de difícil acesso na Amazônia (ONS, 2014). Vemos que os sistemas

    de transmissão de energia do Brasil variam de 138KV ate 750KV em corrente

    alternada, salvo as linhas de 600KV e 800 KV em corrente contínua. Temos hoje um

    total de mais de 106.000 km de linhas já construídas e em operação no SIN, sendo

    45% dessas linhas em 230KV (ONS, 2012).

    FIGURA 1.3: MAPA DO SIN HORIZONTE 2014-2015

    FONTE: ONS, 2014.

  • 17

    1.2. OBJETIVOS

    1.2.1. Objetivo geral

    O objetivo desse trabalho é realizar um estudo das etapas necessárias para

    conceber projetos de linhas de transmissão trifásicas aéreas com ênfase no cálculo

    dos parâmetros elétricos das linhas, utilizando uma planilha eletrônica de cálculo

    para verificação dos parâmetros com base em um projeto de LT real.

    1.2.2. Objetivos específicos

    Os objetivos específicos são:

    Desenvolver um documento que seja o início de um manual que

    contenha as etapas necessárias para realizar projetos de linhas de

    transmissão trifásicas aéreas no Brasil;

    Desenvolver uma planilha eletrônica capaz de calcular os parâmetros

    elétricos de linhas de transmissão trifásicas;

    Realizar comparações entre os valores calculados pela planilha e

    projetos ou informações existentes de linhas de transmissão.

    1.3. JUSTIFICATIVA

    O trabalho tem como diferencial o desenvolvimento de um estudo para a

    elaboração de projetos de linhas de transmissão de corrente alternada e a utilização

    de uma planilha eletrônica simples, que pode ser utilizada facilmente para calcular

    os parâmetros elétricos de uma linha de transmissão trifásica aérea. Tal planilha

    contará com especificações e procedimentos técnicos destinados a segurança e

    eficácia no cálculo de modo simples e barato, sendo que supostamente os

    aplicativos relacionados são caros e sofisticados.

    Pretende-se que este trabalho represente um marco inicial que permitirá a

    elaboração de um manual para projetos de linhas de transmissão trifásicas, pois

    facilita na disseminação do estado da arte sobre o desenvolvimento de projetos de

    linhas de transmissão.

  • 18

    1.4. METODOLOGIA

    As etapas empregadas no desenvolvimento do trabalho são apresentadas no

    fluxograma da figura 1.4.

    FIGURA 1.4: FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA

    FONTE: AUTOR.

    1.5. ESTADO DA ARTE

    Nesta subdivisão será apresentada uma breve revisão sobre a bibliografia já

    encontrada sobre manuais de projetos de linhas de transmissão e sobre o cálculo de

    parâmetros elétricos. Conforme realizamos pesquisas não encontramos nenhum

    manual completo sobre todas as etapas necessárias para a realização de um projeto

    executivo de linhas de transmissão, apenas encontramos esse material fracionado.

    O instrumento mais utilizado por projetistas de linhas de transmissão nos dias

    de hoje é um software chamado PLS-CADD, com ele é possível realizar um projeto

    completo com dados como velocidades dos ventos, temperaturas e cargas nas

    estruturas, utilizando o pacote completo dele é possível:

    realizar a plotação de estruturas;

    mudar o tipo de estrutura visando um menor custo;

  • 19

    calcular flechas;

    cálculo do terreno;

    calcular distância de segurança;

    tensões;

    cargas;

    desenho completo de um projeto de linha de transmissão.

    As normas técnicas têm como objetivo a padronização da execução de

    diversos tipos de serviços e produtos, garantindo ao consumidor satisfação e

    segurança. Tanto para projetos quanto para construção de linhas de transmissão no

    Brasil, o que garante a qualidade dos serviços são as Normas Brasileiras (NBR’s),

    criadas pela Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT).

    A NBR que rege os projetos de LT’s é a NBR5422 – Projeto de linhas aéreas

    de transmissão de energia elétrica. Nela contém:

    normas complementares – relação de normas para a correta

    padronização de serviços e materiais de uma LT;

    definições – linguagem mais utilizada por engenheiros;

    parâmetros meteorológicos – todas as definições assim como tabelas e

    fatores para correção;

    cabos condutores e para-raios -- define os padrões e as normas relativas

    que os condutores e para-raios devem se enquadrar, como carga,

    temperatura e flecha dos cabos;

    isoladores e ferragens – especificações para a elaboração do projeto bem

    como as normas complementares;

    suportes e fundação – cita as normas que o projeto de fundação e os

    suportes devem seguir, e uma breve descrição das hipóteses de carga e

    tipo de fundação;

    esforços mecânicos – cita os esforços a que toda a estrutura esta

    submetida e todo o método de cálculo destes esforços;

    aterramento – apenas recomendações sobre o aterramento, pois o

    mesmo deve ser feito de acordo com o projetista da linha;

    distância de segurança – demonstra como calcular a distância de

    segurança;

    travessias – cita todos os tipos de travessias e os critérios a serem

    utilizados;

  • 20

    faixa de segurança – método de cálculo para uma ou mais linhas;

    sinalização – indica quais NBR’s devem ser consultadas.

    A apostila de FURNAS(FURNAS, 2006) contém uma breve descrição sobre

    os procedimentos para a construção de linhas de transmissão, ela relata sobre

    noções de eletricidade e do sistema elétrico brasileiro até as fases de projeto e

    construção de LT’s. Descreve de uma forma bem sucinta as principais etapas para

    estudos ambientais e a elaboração dos projetos básico e executivo. Considera o

    meio em questão onde será implantada a LT, citando como realizar um

    levantamento de campo para a escolha do traçado.

    Além disso, encontramos muitas dissertações sobre aspectos bem

    específicos tanto do projeto como da construção da LT, como topografia, cálculos

    dos parâmetros elétricos através de tensões e correntes nos terminais, projeto

    eletromecânico.

    A bibliografia utilizada ainda nos dias de hoje é o livro transmissão de energia

    elétrica – linhas aéreas do Rubens Dario Fuchs, uma edição de 1979. Outro livro

    utilizado é do Willian D. Stevenson “Análise de Sistemas de Potência” de 1986, que

    aborda temas como: transformadores, maquinas elétricas, linhas de transmissão

    trifásicas.

  • 21

    2. PROJETOS DE LINHAS DE TRANSMISSÃO NO BRASIL

    Para o desenvolvimento desse capitulo, foram realizadas algumas entrevistas

    com especialistas na área de projetos elétricos de linhas de transmissão áreas, no

    apêndice do trabalha é comentado sobre a realização dessas entrevistas. Outro

    ponto a se comentar desse capitulo, é que não é comentado sobre segurança da

    parte de projeto.

    De acordo com uma entrevista realizada com o engenheiro projetista de

    linhas de transmissão Aurino Atsushi Sigaki (Sigaki, 2014) as etapas para a

    realização de um projeto de uma LT são as seguintes:

    FIGURA 2.1: PRINCIPAIS ELEMENTOS DE UMA LT

    FONTE: P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992.

  • 22

    2.1. FLUXOGRAMA

    Na figura 2.2 é apresentado um fluxograma que descreve as etapas de um

    projeto de linhas de transmissão aéreas, sendo que as etapas estão organizadas em

    ordem cronológica.

    FIGURA 2.2: FLUXOGRAMA DE PROJETO DE LT’S

    FONTE: SIGAKI, 2014.

  • 23

    2.2. TOPOGRAFIA

    Tem como objetivo realizar o levantamento do terreno, medindo desníveis,

    ângulos e distâncias onde será implantado a LT para que assim possam ser

    representadas em uma escala adequada todas as imperfeições do terreno que

    possam gerar possíveis alterações de projeto. Utiliza-se de medidas lineares para

    calcular: áreas e coordenadas para posteriormente serem passadas para as plantas

    do traçado e do perfil, onde no caso de linhas de transmissão auxiliam para a correta

    localização de estruturas (VEIGA, ZANETTI, FAGGION, 2012).

    2.2.1. Estudo e apresentação de três alternativas de traçado

    Para a escolha do traçado utilizam-se cartas geográficas, imagens de satélite

    e visitações “in loco”, visando o conhecimento de possíveis projetos futuros que

    possam estar interferindo com o traçado da LT, podendo gerar conflitos. Os estudos

    de traçado consideram além de aspectos técnicos, econômicos e ambientais o tipo

    de solo, desapropriações, travessias, proximidade a áreas densamente populosas,

    entre outros (FURNAS, 2006).

    É conveniente afastar as LT’s de áreas populosas, estradas e principalmente

    rotas turísticas, pois para quem a projeta ela pode ser considerada uma obra de

    arte, porém para as demais pessoas pode ser considerada uma poluição visual (P.

    R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    Definido as três melhores hipóteses de traçado é realizado um estudo com o

    intuito de determinar qual teria o menor custo com o menor impacto ambiental, para

    implantar o traçado escolhido e elaborar a planta e perfil desse corredor preferencial

    (FURNAS, 2006).

    2.2.2. Levantamento topográfico plani-altimétrico

    No levantamento topográfico planialtimétrico são localizados os pontos de

    vértices visando representar os desníveis entre elas. Para realizar o levantamento

    topográfico são utilizados equipamentos como estações totais, laser scanner 3D e

    receptores RTK para cálculo de coordenadas e altitudes (SIGAKI, 2014):

    Para cálculo de coordenadas x, y e z;

  • 24

    A técnica utilizada para o levantamento planialtimétrico consiste em obter uma

    sequência de pontos sucessivos no eixo do traçado escolhido, interferências como

    redes de distribuição, cercas, estradas, matas, arvores, rios. E quando o desnível

    lateral for significativo é necessário fazer o levantamento do perfil lateral (SIGAKI,

    2014).

    FIGURA 2.3: LEVANTAMENTO DO TRAÇADO

    FONTE: VEIGA, ZANETTI, FAGGION, 2012.

    2.2.3. Planta do traçado

    Representação gráfica do traçado da LT, revelando as interferências

    existentes, vértices e alinhamento das estruturas. Nessa etapa que são fornecidos

    os quadros de coordenadas dos vértices (OLIVEIRA, 2014).

    2.2.4. Planta e perfil do eixo da LT

    Representação gráfica onde são indicados os limites das propriedades

    atravessadas pela LT, os obstáculos na faixa de servidão, as travessias que

    obstruem a LT e a representação do relevo (OLIVEIRA, 2014).

    2.3. PROJETO ELETROMECÂNICO

    O projeto eletromecânico compreende todos os cálculos para o correto

    dimensionamento de estruturas, memoriais de cálculo, dimensionamento de cabos

    condutores e para-raios, lista de materiais, entre outros (SIGAKI, 2014).

  • 25

    2.3.1. Critérios básicos de projeto

    2.3.1.1. Norma a ser utilizada no projeto

    A norma utilizada para projetos depende sempre da concessionária para

    quem a linha será construída. Ela quem determina os critérios que devem ser

    respeitados para a realização do projeto. Normalmente utiliza-se para projetos de LT

    a NBR5422 – Projetos de linhas de transmissão aéreas de energia elétrica, que

    oferece para uso comum as regras e diretrizes para a realização de projetos de LT

    reconhecido por um órgão público (SIGAKI, 2014).

    2.3.1.2. Velocidade dos ventos adotada

    A velocidade dos ventos nas estruturas é retirada através de dados

    meteorológicos da região de implantação da linha, caso não haja dados disponíveis

    esse cálculo é feito utilizando-se normas técnicas (ABNT NBR5422, 1985).

    Utiliza-se a fórmula:

    2.1

    Onde:

    Vp - Velocidade do vento de projeto.

    Kr - Coeficiente de rugosidade do terreno.

    Kd - Relação entre os valores médios de vento a 10 metros de altura do solo, para diferentes

    períodos de integração e rugosidade do terreno.

    H - Altura da estrutura.

    n - Coeficiente para correção da velocidade dos ventos em função da altura.

    Vt - Velocidade do vento referido a um período de retorno T.

    TABELA 2.1: COEFICIENTE DE RUGOZIDADE DO TERRENO

    FONTE: ABNT NBR5422, 1985.

  • 26

    2.3.1.3. Condições atmosféricas

    Realiza-se a coleta de dados meteorológicos no local da implantação da LT,

    como: temperaturas máximas e mínimas, nível isoceráunico, velocidade média e

    máxima dos ventos, entre outros (FURNAS, 2006).

    Todos esses fatores são necessários para definição do tipo dos isoladores

    utilizados, limites térmicos dos condutores, cálculo probabilístico do número de

    saídas de operação, nível de isolamento e condições de lançamento do para-raios e

    condutor. Caso não haja dados meteorológicos confiáveis, esses fatores podem ser

    obtidos através das normas técnicas ABNT NBR5422 (FURNAS, 2006).

    2.3.1.4. Critérios básicos de locação de suportes

    Para a definição do projeto de fundação é realizado a locação de cada

    estrutura para a realização da sondagem geológica de modo a se escolher o projeto

    de fundação adequado para cada tipo de solo. Obtêm-se ainda as seções diagonais

    para definição das pernas das estruturas, quando exigido poderá ser realizado a

    medição da resistividade do solo (SIGAKI, 2014).

    2.3.1.5. Definição dos esforções mecânicos

    Os esforços mecânicos a que os cabos de uma LT estão submetidos e devem

    ser dimensionados para suportar, são os seguintes (ABNT NBR5422, 1985):

    Cargas de ventos – São as cargas atuantes devido a ação do vento,

    sobre estruturas, cadeias de isoladores e cabos;

    Cargas permanentes – Atuam sobre toda a LT e não variam durante toda

    sua vida útil, como: peso dos componentes da linha e esforços

    transversais a que estão submetidos os cabos nas estruturas devido às

    configurações de suspensão e ancoragem;

    Cargas especiais – Cargas que aparecem durante a construção da linha e

    manutenção dela, como: peso dos trabalhadores, fenômeno de cascata

    (queda sucessiva das estruturas).

    Para maiores informações sobre os métodos de cálculo das cargas em LT’s, o

    leitor pode consultar a norma NBR5422 (ABNT NBR5422, 1985).

  • 27

    2.3.2. Planta e perfil com plotação das estruturas

    Uma L.T é composta por vários projetos, e a “planta e perfil”, do ponto de

    vista construtivo, seria o projeto que reúne a maior quantidade de informações

    necessárias para as atividades de campo, pois este projeto tem como função

    principal representar o perfil da linha com as estruturas plotadas e mostrar todo o

    meio ambiente local, as características do terreno, seus elementos, e indica também

    o nome dos proprietários dos locais onde a linha passa (OLIVEIRA, 2014).

    Como o nome diz, ela é dividida em duas partes, a planta e o perfil do terreno,

    na primeira parte são inseridos todos os elementos que cruzam com a linha,

    exemplo, rede de distribuição, cercas de arame, rios, rios rodovias, outras L.T e

    mostram as deflexões da L.T com seus respectivos ângulos e sentidos, na segunda

    parte têm o perfil da linha, com os desníveis do terreno, as alturas das torres e a

    representação da catenária dos cabos (KALUCZ, 2014).

    A primeira atividade quando se vai construir uma L.T e a conferência do perfil,

    atividade que consiste em conferir em campo as informações contidas na planta e

    perfil, sendo as principais conferências: alinhamento, distância entre os vãos e

    desnível entre as estruturas (OLIVEIRA 2014).

    2.3.3. Árvore de carregamento das estruturas

    A árvore de carregamento das estruturas é um diagrama da estrutura com as

    hipóteses de cálculo de carregamento, ou seja, as forças atuantes na estrutura.

    Normalmente utiliza-se um software específico para esse tipo de cálculo (P. R.

    LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    Os esforços atuantes nas estruturas são divididos em três tipos:

    esforços verticais – devido ao peso dos componentes da LT e sua

    manutenção;

    esforços transversais – devido a tração nos cabos e a ação do vento;

    esforços longitudinais – devido a tração de um condutor rompido na

    hipótese de vento reduzido.

  • 28

    FIGURA 2.4: EXEMPLO DE ÁRVORE DE CARREGAMENTO NAS ESTRUTURAS

    FONTE: (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    Depois de elaborada a árvore de carregamento das estruturas os valores de

    carga devem ser recalculados utilizando coeficientes de segurança e assim montar

    uma nova árvore de carregamentos. Utilizam-se os seguintes fatores de segurança

    para cada tipo de carga conforme a tabela a seguir (P. R. LABEGALINI, J. A.

    LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992):

    TABELA 2.2: COEFICIENTES DE SEGURANÇA

    FONTE: (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    2.3.4. Memorial descritivo

    É um documento que tem como objetivo fornecer informações sobre a

    construção da LT. Nele são contidas informações como (CAVASSIN, 2013):

    características da LT: nível de tensão utilizado, comprimento da LT, tipo

    de condutor e para-raios, cabo auxiliar, aterramento, isolamento, tipo de

    estruturas e disposição dos condutores;

    serviços a serem realizados: descreve brevemente como executar todos

    os serviços para a construção da LT, tais como: mobilização, corte de

    árvores, execução das fundações, montagem das estruturas, lançamento

    e regulagem de cabos, entre outros;

    materiais: descreve os materiais que serão utilizados na LT;

  • 29

    inspeção: descreve os critérios e ensaios utilizados para a inspeção dos

    materiais a serem utilizados na construção da LT;

    relação de desenhos: fornece todos os documentos e desenhos que

    serão utilizados na construção da LT.

    2.3.5. Especificações de construção

    É considerado por todos os engenheiros de obras a “bíblia” da construção,

    pois consta a maneira que todas as atividades de construção devem ser executadas,

    de forma objetiva este texto tem a função de orientar o construtor da maneira a

    proceder durante a construção da L.T (OLIVEIRA, 2014).

    2.3.6 Memorial de cálculo para a largura da faixa de servidão

    A largura mínima da faixa de servidão é calculada levando-se em conta o

    balanço dos cabos condutores de energia elétrica devido à ação dos ventos, efeitos

    elétricos e o local da fundação de suportes e estais, e é dada pela fórmula (SIGAKI,

    2008):

    2.2

    Onde:

    L - Largura mínima da faixa de segurança;

    b - Distância horizontal do eixo de suporte ao ponto de fixação do condutor mais afastado

    desse eixo;

    d - Soma das projeções horizontais da flecha do condutor e do comprimento da cadeia de

    isoladores, após seu deslocamento angular β devido à ação dos ventos;

    D – Du/150, em metros;

    Β - Ângulo de balanço da cadeia e do condutor.

    A determinação do ângulo de balanço β é calculado por:

    2.3

    Onde:

    K - parâmetro obtido da Figura 7 da NBR – 5422

    q0 - pressão dinâmica de referência (kgf/m2)

    d - diâmetro do condutor (m)

    p - peso unitário do condutor (kg/m)

  • 30

    Vg - vão gravante (m)

    Vm - vão médio (m).

    Para tensões superiores a 230KV, a faixa de servidão deve ser verificada

    quanto a aspectos como: ignição de combustíveis, níveis de radio interferência,

    ruído audível e interferência na recepção da TV(ABNT NBR5422, 1985).

    2.3.7 Ferragens e acessórios para arranjos de ancoragem e suspensão

    As ferragens e acessórios são o conjunto de peças utilizadas para dar

    sustentação aos cabos nos arranjos de ancoragem e suspensão. Seu projeto e de

    suma importância dentro da construção de uma LT, pois o mau dimensionamento do

    mesmo pode reduzir a vida útil da LT e causar vários estragos (P. R. LABEGALINI,

    J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    Atualmente essas peças são projetadas para não ter nenhum tipo de

    rugosidade e ponta, pois podem causar rádio interferência e diminuem a vida útil da

    mesma pelo efeito corona. Outro ponto importante no projeto é que os materiais

    tenham afinidade eletroquímica entre si para que não ocorra uma corrosão galvânica

    (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    As cadeias de suspensão devem ser projetadas para sustentar os condutores

    e transmitir para a estrutura toda essa carga, na parte superior normalmente utiliza-

    se um conector bola garfo em conjunto com uma manilha e na parte inferior utiliza-

    se grampos (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    FIGURA 2.5: CADEIA DE SUSPENSÃO CONVENCIONAL

    FONTE: (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

  • 31

    As cadeias de ancoragem são mais solicitadas mecanicamente, pois ficam

    praticamente na posição horizontal e devem suportar todos os esforços axiais

    causados pelos cabos condutores. Os cabos são presos aos isoladores através de

    grampos de tensão, utilizam-se também grampos de passagem, permitindo assim a

    passagem do cabo por eles sem o seu corte. Devido ao seu modelo não são muito

    empregados em extra-alta tensões (EAT), pois não são considerados anti corona (P.

    R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    FIGURA 2.6: CADEIA DE ANCORAGEM CONVENCIONAL

    FONTE: (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    2.3.8 Tipo de cabo para-raios

    O cabo para-raios ou cabo guarda tem como função proteger as instalações

    de uma L.T contra as descargas atmosféricas. Todas as estruturas que compõem

    uma L.T são aterradas e a medida da resistência do aterramento deve ficar abaixo

    de 20Ω, o para-raios é conectado em todas as estruturas criando um circuito

    paralelo (KALUCZ, 2014).

    Normalmente, o cabo utilizado como para-raios é o cabo de aço na bitola 3/8,

    porém nas chegadas e saídas das S.E tem sido usados cabos CAA (cabos de

    alumínio com alma de aço) para melhor proteção destas instalações e também o

    cabo OPGW, que possui fibras óptica em seu interior, e por isso reúne duas

    funções, proteger as instalações e de telecomunicação (KALUCZ, 2014).

  • 32

    2.3.9 Sinalização para inspeção aérea

    A pintura dos suportes é realizada nas cores laranja e vermelha, onde o

    laranja representa uma advertência ao piloto de aeronave para se colocar a uma

    distância segura, e a cor vermelha representa obstáculo iminente, devendo todas as

    linhas serem pintadas para os dois sentidos de voo da aeronave (ABNT NBR6535,

    2005).

    No cruzamento de linhas devem ser pintados os suportes da linha inferior,

    obedecendo aos seguintes critérios:

    Pintar no mínimo dois suportes adjacentes ao cruzamento;

    O trecho de linha antes e depois do cruzamento deve ser numericamente

    igual a oito vezes a diferença das alturas dos cabos mais elevados das

    duas linhas no ponto de cruzamento devem ser pintados;

    É pintada no mínimo à metade superior dos suportes;

    O suporte adjacente ao cruzamento é pintado na cor vermelha e os

    demais são pintados na cor laranja, segundo os padrões de cores da

    tabela A.1 presente na NBR 6535;

    Não devem ser pintados dispositivos de escalada;

    Se o numero de suportes entre cruzamentos consecutivos for menor ou

    igual a três, todos os suportes devem ser pintados de vermelho.

    A sinalização por placas de advertência deve ser utilizada em complemento

    ou substituição da pintura dos suportes. Devem-se instalar as placas sempre na

    parte superior do suporte acima do último condutor. Deve ser localizada sempre que

    possível o mais a direita para a melhor visualização para o piloto de aeronave

    (ABNT NBR6535, 2005).

    A sinalização por placas e feita sempre dois suportes anterior ao obstáculo.

    Quando houver o paralelismo de duas LT’s serão sempre sinalizadas as duas, dois

    suportes antes do inicio do paralelismo (ABNT NBR6535, 2005).

    A sinalização por esferas é realizada com esferas de diâmetro 600mm e de

    cores vermelha ou laranja conforme o tipo de sinalização. São sinalizados os

    cruzamentos de linhas, onde as esferas ficarão no ultimo condutor e espaçadas de

    30m uma da outra. Se houver mais de um condutor de maior altura ou para-raios as

    esferas são distribuídas de forma alternada entre eles, sendo a intermediária

  • 33

    colocada no ponto de cruzamento com o eixo da linha inferior (ABNT NBR6535,

    2005).

    FIGURA 2.7: SINALIZAÇÃO POR MEIO DE PINTURA DOS SUPORTES, INSTALAÇÃO DE PLACAS

    E ESFERAS

    FONTE: ABNT NBR6535, 2005.

    Para maiores informações sobre sinalização aérea de linhas de transmissão

    consultar NBR 6535.

    2.3.10 Identificação das estruturas

    A sinalização da LT para identificação de ramal é feita antes do início e do

    termino do ramal da LT, nas estruturas da LT adjacentes aos pontos de derivação do

    ramal, na saída e entrada das subestações, nos suportes adjacentes onde houver

    uma melhor visibilidade para as travessias, em zonas urbanas, onde houver

    dificuldade para identificar a LT e nos suportes comuns a mais de uma LT (ABNT

    NBR8664, 1984).

    Deve ser colocado na parte superior dos suportes, o mais próximo da LT

    correspondente para que possa ser visualizado durante uma inspeção aérea.

    Também se deve colocar uma placa para identificação na parte inferior do suporte

    para que possa ser visto por um terceiro ou alguma equipe que realize a

    manutenção da linha, estando situada ao nível do solo a uma distância de 5m do

    suporte. Na parte superior dos suportes na saída de chegada da LT voltada para a

    aérea externa da subestação (ABNT NBR8664, 1984).

  • 34

    A identificação das fases é feita no início e término da LT, no pórtico da

    subestação, nos suportes adjacentes a transposição e no suporte do ramal

    adjacente ao ponto de derivação. A localização dessa identificação deve ser feita na

    saída dos pórticos o mais perto possível da fase correspondente na parte superior

    dos pórticos (ABNT NBR8664, 1984).

    Todos os suportes da LT são identificados com placas. Também são

    identificadas as faixas de acesso por meio de sinalizações nas extremidades da

    faixa espaçadas de forma que não haja a invasões de terceiros e para que a turma

    de manutenção possa visualizar com facilidade, para uma melhor garantia de

    visualização pode ser instalada na parte inferior dos suportes. Locais onde passam

    rodovias federais, estaduais e bifurcações onde tem acesso aos suportes deve ser

    feita a sinalização conforme orientação dos órgãos competentes (ABNT NBR8664,

    1984).

    FIGURA 2.8: EXEMPLO DE SINALIZAÇÃO DAS ESTRUTURAS

    FONTE: FUCHS, 1992.

    2.3.11 Tabela de regulagem de cabos condutores e para-raios

    Os cabos condutores e para-raios são instalados e tensionados seguindo os

    valores de projetos, porém esta tração varia de acordo com a temperatura, quanto

    maior a temperatura menor a tração, então é construída uma tabela com valores de

    temperatura e suas respectivas trações, de modo que, quando os cabos forem

    regulados, verifica-se a temperatura naquele instante e aplica-se a tração correta, de

  • 35

    acordo com a norma NBR 5422 o cabo deve permanecer com a tração EDS de 20%

    da tração de ruptura para cabos CAA (KALUCZ, 2014).

    2.3.12 Lista de materiais

    Lista que contém todos os materiais necessários para a construção da L.T,

    desenvolvida juntamente com o projeto, é uma lista extensa e detalhada, pois deve

    conter de forma esmiuçada todos os itens que compõem a L.T, esta lista será

    referência para a aquisição dos materiais no mercado (OLIVEIRA, 2014).

    2.3.13 Projeto de instalação de amortecedores e vibrações dos cabos

    A ação dos ventos sobre as L.T’s provoca oscilações dos condutores, as

    quais, se não forem amortecidas, poderão chegar a valores críticos, culminando com

    o rompimento dos cabos, seja pela fadiga, seja pelo efeito de grande amplitude, e

    até podendo afetar seriamente os suportes. A intensidade de vibrações dos

    condutores depende essencialmente da tensão mecânica a que os mesmos estão

    sujeitos e das características topográficas das regiões atravessadas pela linha de

    transmissão (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    Como dispositivos, recomendam-se, pela eficácia, os amortecedores

    Stockbridges e as pontes antivibratórias tipo festão. As linhas de transmissão podem

    ser afetadas diferentemente por vibrações, dependendo da topografia do terreno e

    da classe de tensões dos condutores. Os amortecedores Stockbridge,

    extensivamente usados no Brasil, tem sido bastante eficazes, quando são colocados

    dois amortecedores por vão, um em cada terminal, para vãos em torno de 500 m (P.

    R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    As medidas efetuadas por Furnas mostraram que a amplitude de vibração foi

    amenizada em dez vezes e, consequentemente, o ângulo característico de vibração

    ficou abaixo de 5’, proporcionando uma vida segura aos condutores. Contudo, para

    as seções de linha onde a tendência de vibrações é pequena e os ângulos de

    vibração não excedem 20’ uma redução de três quatro vezes na amplitude é

    totalmente adequada para excluir o perigo de danos para os condutores (P. R.

    LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

  • 36

    Os amortecedores devem ser, na medida do possível, posicionados de forma

    a atingirem a máxima eficácia numa ampla faixa de condições ambientes

    compreendendo diferentes frequências, comprimentos de ondas e velocidades do

    vento (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992).

    2.3.14 Medição da resistência do solo

    Há duas formas básicas de se medir a resistividade do solo, uma é realizada

    analisando amostras do solo em laboratório e localmente com a utilização de

    eletrodos (VISACRO, 2002).

    A forma local de medir a resistividade pode ser feita com o método de Frank

    Wenner, que utiliza quatro hastes em linha cravadas no solo, aplicasse corrente nas

    hastes das extremidades e mede-se a queda de tensão nas hastes internas. Outra

    forma é o método da haste vertical, que é menos usual (VISACRO, 2002).

    A medição da resistividade do solo se da com o uso de um aparelho com

    quatro terminais, dois de correntes e dois de tensões (VISACRO, 2002).

    2.3.15 Projeto de instalação de contrapeso

    O contrapeso é dividido em fases, normalmente de 1 a 5, cada fase

    corresponde ao tamanho do cabo que será aterrado no solo, sendo que a fase 5 o

    aterramento de uma estrutura se liga ao aterramento da outra estrutura adjacente,

    ou seja, a tamanho do aterramento o próprio vão entre as estruturas (OLIVEIRA,

    2014).

    2.3.16 Projeto de aterramento

    Em uma LT, as torres de transmissão devem ser aterradas para proteção

    contra a energização das estruturas e também contra descargas atmosféricas. Os

    cabos para-raios devem ser ligados ao aterramento de cada estrutura (NOGUEIRA,

    2002).

    Conforme a norma NBR5422, o aterramento das LTs fica a critério do

    projetista. A figura 2.9 apresenta uma configuração utilizando cabo de cobre nú em

    cada pé da estrutura da torre, a utilização do aterramento como na figura apresenta

    proteção contra tensão de passo (COPEL, 2012).

  • 37

    FIGURA 2.9: DETALHE DO ATERRAMENTO EM UMA TORRE DE TRANSMISSÃO

    FONTE: COPEL, 2012.

    Em geral um aterramento possui resistência, capacitância e indutância, que

    resultam na impedância de aterramento. A impedância de aterramento pode ser

    conceituada como a oposição á corrente elétrica oferecida pelo solo. Nos sistemas

    de baixa frequência as influências reativas são pequenas, podendo ser

    desconsideradas (VISACRO, 2002).

    Considerando o aterramento da figura 2.9, pode ser utilizado cabo de cobre

    nú em cada pé da torre. Considerando o cabo um eletrodo horizontal, a resistência

    de terra pode ser calculada pela equação 2.4 (VISACRO, 2002).

    2.4

    – Resistência de terra

    ρ – Resistividade do solo

    – Comprimento do cabo

    – Raio do cabo

    – Profundidade do cabo

    Considerando os cabos em cada pé das torres iguais e afastados um do

    outro, a resistência de terra é calculada pelo comprimento total dos cabos.

  • 38

    2.3.17 Projeto de travessias

    O projeto de travessias é realizado utilizando-se a NBR 5422 capitulo 11.

    As travessias citadas na norma são sobre: outras linhas de energia, linhas de

    telecomunicações, edificações, florestas, vias de transporte e demais vegetações

    presentes no traçado da LT (ABNT NBR 5422, 1985).

    Primeiramente é solicitada uma licença ao órgão competente para o caso de

    travessia sobre e sob outras linhas de transmissão e vias de transporte. Nas

    travessias sobre linhas de telecomunicação e sobre grandes tubulações metálicas

    devem-se observar os efeitos causados pela linha de transmissão, tais como,

    influencia eletromagnética da linha, distância segura para os efeitos dos ventos nos

    cabos. Nas travessias sobre vegetações devem-se obedecer às disposições legais

    vigentes. Nas travessias de hidrovias, ferrovias, rodovia, oleodutos e linhas de

    transmissão deve-se seguir os decretos correspondentes (ABNT NBR 5422, 1985).

    No caso de travessias sobre outras linhas energizadas e ferrovias

    eletrificadas deve ser mantida a distância de segurança de Du/150 onde Du é o valor

    da tensão da linha que permanece energizada. Travessias sobre linhas de energia

    de tensão menor ou igual a 34,5kV não necessitam de projeto de travessias, apenas

    deve ser indicado na planta e perfil da linha a altura dos cabos em relação as outras

    linhas de energia (ABNT NBR 5422, 1985).

    Todos os requisitos para a condição normal de transporte e energia e de

    emergência são descritos na NBR 5422 item 11.

    A distância segura do condutor ao solo ou a outros obstáculos em condições

    normais de operação é dada segundo a fórmula:

    2.5

    e

    2.6

    Du – tensão mais elevada das duas linhas consideradas

    A – distancia básica

  • 39

    TABELA 2.3: DISTÂNCIAS BÁSICAS “a”

    FONTE: ABNT NBR 5422, 1985.

    A distância mínima do condutor ao solo ou a obstáculos em situações de

    emergência e dada pela formula:

    2.7

    Onde:

    a1- distância básicas

    Lcad - comprimento da peça de isoladores (metros)

    D - distância de segurança

    TABELA 2.4: DISTÂNCIAS BÁSICAS “a1’

    FONTE: ABNT NBR 5422, 1985.

  • 40

    Para maiores informações sobre distâncias entre condutores e demais

    situações consultar NBR5422 capitulo 11.

    2.3.18 Solicitação de aprovação e autorização das travessias

    Para conseguir a aprovação das travessias deve-se apresentar ao órgão

    competente o projeto de travessias contendo (NBR5422, 1985):

    Planta da travessia em uma escala mínima de 1:2500. Contendo o nome

    da via de transporte, a posição do local da travessia e os nomes das

    localidades mais próximas da travessia, o ângulo formado pelos eixos no

    ponto da travessia, posição dos suportes do vão de travessia, limites da

    faixa de segurança e linhas de telecomunicação existentes;

    Perfil da travessia ao longo da linha projetada com escala mínima de

    1:500. Contendo a catenária do condutor nas condições mais

    desfavoráveis, a distância do condutor aos objetos atravessados nas

    condições críticas, cercas existentes e eixo dos suportes do vão de

    travessia;

    Detalhes dos suportes utilizados, contendo o tipo e as dimensões;

    Detalhes da fixação dos condutores e dos cabos para-raios aos suportes

    de travessias, indicando suas características;

    Detalhes sobre as características mecânicas dos cabos condutores e

    para-raios;

    Características elétricas da linha projetada.

    Para maiores informações sobre que tipos de detalhes e características que

    devem ser apresentadas consultar NBR5422 Capitulo 11, seção 11.5.1 a 11.5.6.

    2.3.19 Emissão de “as built”

    Após a construção da L.T, o projetista confecciona o “as built”, “como

    construído”, numa tradução livre, aonde será inserido no projeto todas as

    modificações realizadas em campo e se caracteriza como a consolidação do projeto.

  • 41

    2.4. LICENCIAMENTO AMBIENTAL

    O licenciamento ambiental para cada LT é realizado junto ao órgão

    competente de seu estado, no caso do Paraná o Instituto Ambiental do Paraná (IAP)

    (SIGAKI, 2014).

    Segundo a SOMA (Serviço e Orientação Meio Ambiente) Ambiente as etapas

    básicas para receber a licença ambiental são:

    Realização de estudos ambientais – os estudos que irão compor o

    Relatório Ambiental Simplificado (RAS) subsidiarão o processo, no que

    diz respeito ao diagnóstico e prognóstico da região em relação ao

    empreendimento, bem como balizá-la no processo de negociação

    fundiária e licenciamento junto aos órgãos ambientais competentes. Essa

    fase será composta pelas seguintes tarefas: identificação do

    empreendimento / descrição do projeto, definição de Traçado, campanhas

    de campo, compilação dos dados resultantes dos estudos e legislação

    ambiental pertinente;

    Elaboração do RAS – para compor o RAS é feita uma consolidação dos

    Estudos Ambientais realizados e uma avaliação dos impactos das

    alternativas de trajeto de forma a proporcionar o embasamento técnico

    para a escolha do traçado ideal da LT. Após a sua consolidação final tanto

    o RAS como os processos dele decorrentes, permitirão elaboração do

    Relatório de Detalhamento dos Programas Ambientais (RDPA) e a

    continuidade do Licenciamento do empreendimento. Os aspectos a serem

    avaliados no RAS são apresentados juntamente com gráficos, imagens e

    fotos;

    Elaboração do RDPA - o RDPA será estruturado por meio da descrição

    executiva de todas as medidas, programas e planos, contidos na Licença

    Prévia (LP), adotando todos os procedimentos para a plena execução do

    empreendimento com seus respectivos Cronogramas de implantação;

    Condução do processo de licenciamento junto ao IAP.

  • 42

    2.4.1 Requisitos para solicitação de licença prévia

    Segundo o IAP a licença prévia é concedida na fase

    preliminar do planejamento do empreendimento ou atividade

    aprovando sua localização e concepção, atestando a viabilidade

    ambiental e estabelecendo os requisitos básicos e condicionantes

    a serem atendidos nas próximas fases de sua implementação.

    Segundo a SOMA os requisitos básicos para se obter a licença prévia são:

    Requerimento de Licenciamento Ambiental (RLA);

    Memorial Descritivo do Empreendimento;

    Anuência Prévia do Município em relação ao empreendimento,

    declarando expressamente a inexistência de óbices quanto à lei de uso e

    ocupação do solo e a legislação de proteção do meio ambiente municipal,

    conforme modelo disposto na Resolução CEMA nº 065/2008;

    Viabilizar a publicação de súmula do pedido de Licença Prévia em jornal

    de circulação regional e no Diário Oficial do Estado, conforme modelo

    aprovado pela Resolução CONAMA nº 006/86;

    Comprovante de recolhimento da Taxa Ambiental de acordo com as

    Tabela I (procedimentos administrativos) e Tabela III (análise técnica dos

    estudos) da Lei Estadual nº 10.233/92;

    Apresentação de cópia da(s) respectivas ART(s) - Anotação(s) de

    Responsabilidade Técnica dos profissionais habilitados.

    Cadastro de Obras Diversas – COD;

    Relatório Ambiental Simplificado - RAS;

    Apresentação, do pedido (protocolo) de outorga prévia dos recursos

    hídricos ao órgão competente, caso se aplique.

    2.4.2 Licença de instalação

    Segundo o IAP a licença de instalação autoriza a

    instalação do empreendimento ou atividade de acordo com as

    especificações constantes dos planos, programas e projetos

    aprovados, incluindo as medidas de controle ambientais e demais

    condicionantes, da qual constituem motivos determinantes.

    Segundo a SOMA os requisitos básicos para se obter a licença de instalação

    são:

  • 43

    Requerimento de Licenciamento Ambiental - RLA;

    Cópia do Ato Constitutivo ou do Contrato Social;

    Anuência(s) do(s) proprietário(s) envolvido(s) pela implantação do

    empreendimento, registradas em cartório ou Decreto de Utilidade Pública

    - DUP;

    Cópia(s) da(s) matrícula(s) do(s) imóvel(is) afetado(s) pelo

    empreendimento, contendo a averbação da reserva legal ou Celebração

    de Termo de Compromisso para regularização da reserva legal;

    Cópia da Licença Prévia e de sua respectiva publicação em jornal de

    circulação regional e no Diário Oficial do Estado, conforme modelo

    aprovado pela Resolução CONAMA nº 006/86;

    Prova de publicação de súmula do pedido de Licença de Instalação em

    jornal de circulação regional e no Diário Oficial do Estado, conforme

    modelo aprovado pela Resolução CONAMA nº 006/86;

    Comprovante de recolhimento da Taxa Ambiental ;

    Apresentação de cópia da(s) respectivas ART(s) - Anotação(s) de

    Responsabilidade Técnica dos profissionais habilitados.

    Cadastro de Obras Diversas – COD;

    Autorização / Concessão da ANEEL para o empreendimento, quando se

    tratar de empreendimentos com tensão igual ou superior a 230kV;

    Relatório de Detalhamento dos Programas Ambientais - RDPA;

    Apresentação da outorga prévia dos recursos hídricos, caso se aplique;

    Apresentação do pedido (protocolo) de autorização para supressão

    vegetal emitido pelo órgão competente, caso se aplique;

    Apresentação do pedido (protocolo) de autorização para manejo (estudos

    e resgate) da fauna emitida pelo órgão competente, caso se aplique.

    2.4.3 Licença de operação

    Segundo o IAP a licença de operação autoriza a

    operação da atividade ou empreendimento, após a verificação do

    efetivo cumprimento do que consta das licenças anteriores, com

    as medidas de controle ambientais e condicionantes determinados

    para a operação;

  • 44

    Segundo a SOMA os requisitos básicos para se obter a licença de operação

    são:

    Requerimento de Licenciamento Ambiental - RLA;

    Cópia da Licença de Instalação e de sua respectiva publicação em jornal

    de circulação regional e no Diário Oficial do Estado, conforme modelo

    aprovado pela Resolução CONAMA nº 006/86;

    Cópia(s) da(s) matrícula(s) do(s) imóvel(is) afetado(s) pelo

    empreendimento, contendo a averbação da reserva legal;

    Prova de publicação de súmula do pedido de Licença de Operação ou de

    sua respectiva renovação em jornal de circulação regional e no Diário

    Oficial do Estado, conforme modelo aprovado pela Resolução CONAMA

    nº 006/86;

    Comprovante de recolhimento da Taxa Ambiental de acordo com a

    Tabela I (procedimentos administrativos) da Lei Estadual nº 10.233/92;

    Apresentação de cópia da(s) respectivas ART(s) - Anotação(s) de

    Responsabilidade Técnica dos profissionais habilitados.

    Cadastro de Obras Diversas – COD;

    Apresentação da outorga de direito dos recursos hídricos, caso se

    aplique.

    2.5 LIBERAÇÃO FUNDIÁRIA

    Segundo a COPEL são os processos para execução

    de serviços técnicos especializados da engenharia de avaliação,

    referente à liberação da faixa de segurança de LT’s, e instituição

    da faixa de passagem ou desapropriação.

    Para cada estado as normas que regem são diferentes, nesse caso citaremos

    o estado do Paraná e as normas da COPEL.

    2.5.1 Anuência dos proprietários

    Segundo a ANEEL o consentimento dos proprietários para a passagem da LT

    em suas terras dá-se por meio de tratativas, divididas em 5:

  • 45

    Em negociação – quando há a aceitação do proprietário a instituição de

    servidão de passagem em sua terra para a passagem da LT, nessa fase

    ainda esta ocorrendo a negociação da forma de pagamento e o valor;

    Negociada - quando há a aceitação por parte do proprietário a instituição

    de servidão de passagem em sua terra para a passagem da LT e acordo

    de valores, porem ainda não é averbada em cartório;

    Sem acordo – o proprietário não aceita a passagem da LT por suas

    terras, a indenização proposta ou alega outros embargos;

    Indenizada – valores acordados devidamente pagos devido a instituição

    da faixa de servidão;

    Adquirida – Valores acordados devidamente pagos a aquisição amigável;

    2.5.2 Pesquisa cartorial

    Inicialmente é realizada uma análise preliminar nas plantas, memoriais

    descritivos e matrículas de propriedades registradas, de modo a identificar

    inconsistências e atualizações de: nome, prováveis proprietários, número da

    matrícula, confrontantes, áreas, entre outros (COPEL).

    Após essa análise técnica e documental preliminar, deve ser feita uma visita a

    cada propriedade, confirmando todos os dados analisados e realizar o levantamento

    de reserva legal (COPEL).

    A vistoria permitirá que o projetista verifique todas as informações obtidas em

    cartório, além de verificar a receptividade do proprietário quanto a passagem da LT,

    verificar informações atuais para o pagamento, além de possibilitar esclarecimento

    com o proprietário quanto a obra, indenizações, documentos pessoais necessários

    para a elaboração da escritura da servidão de passagem, usos permissíveis e

    restrições, entre outros (COPEL).

    2.5.3 Avalição dos imóveis

    A avaliação dos imóveis é realizada conforme a NBR 14653, que rege o

    assunto. Deverá ser elaborada uma pauta de valores para cada região da linha,

    dividida conforme suas características, a ser analisada, discutida, complementada e

    aprovada. Após a aprovação da pauta de valores, segue a elaboração dos laudos

    individuais.

  • 46

    2.5.4 Indenizações

    Após o acordo de valores, o pagamento aos beneficiários dos imóveis é

    realizado no ato da assinatura da escritura de constituição de servidão de

    passagem. É necessário elaborar toda a documentação dessa escritura, bem como

    o efetivo registro no cartório de oficio de registros de imóveis da comarca

    competente e realizar o acompanhamento da efetivação da faixa de servidão em

    cartório (COPEL).

    Deve-se também fazer um levantamento e avaliação de danos causados

    durante os estudos e implantação da obra nas propriedades atingidas, elaborando

    assim um laudo de danos para cada propriedade, contendo (COPEL):

    Identificação da obra;

    Nome do proprietário;

    Nome do arrendatário;

    Identificação da propriedade;

    Numero da matricula;

    Levantamento de danos agrícolas;

    Levantamento de danos florestais;

    Levantamento das edificações/construções.

    As indenizações dos danos são feitas após a assinatura do recibo, com firma

    reconhecida em cartório. Caso o proprietário se recuse a assinar o recibo baseado

    na discordância nos valores dos levantamentos físicos efetuados, deve-se revisar os

    levantamentos a fim de dirimir controvérsias (COPEL).

    2.6 DUP

    Segundo a ANEEL a emissão de Declaração de

    Utilidade Pública (DUP) para fins de desapropriação e de

    instituição de servidão administrativa, de áreas de terras

    necessárias à implantação de instalações de geração, transmissão

    e distribuição de energia elétrica, por concessionários,

    permissionários e autorizados é uma competência delegada à

    ANEEL, desempenhada pelas Superintendências de Concessões

    e Autorizações de Geração – SCG e de Transmissão e

    Distribuição – SCT.

  • 47

    Segundo a ANEEL ao requerer a DUP, o outorgado

    deverá encaminhar à ANEEL, o Quadro-Resumo do Levantamento

    e Situação das Áreas Objeto da DUP, devidamente preenchido e

    assinado pelo representante legal pelo empreendimento, o qual

    será dado publicidade no endereço eletrônico da ANEEL , a partir

    do recebimento da solicitação, que permanecerá disponível até

    180 (cento e oitenta) dias após a publicação da Resolução

    Autorizativa de DUP, nos termos do Anexo I da Resolução

    Normativa nº 560, de 2 de julho de 2013.

    2.7 PROJETO DE TORRES

    Após definido todas as características da linha, como, classe de tensão,

    corrente alternada ou contínua, numero de cabos por fase, entre outros. É a hora da

    escolha do tipo de estrutura a ser implantada, normalmente o critério utilizado para

    escolher o tipo da estrutura é o técnico-econômico, após essa decisão define-se o

    projeto mecânico das estruturas, ou seja, define-se a família de torres para

    sustentação da carga da LT(P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS,

    ALMEIDA, 1992).

    2.7.1 Projeto de série de torres

    O projeto de torres segue uma sequência no projeto de uma LT, o projetista

    de estruturas necessita de alguns pré-requisitos antes de realizar o projeto das

    estruturas metálicas, como (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS,

    ALMEIDA, 1992):

    Árvore de carregamento das estruturas;

    Esquema do tipo de estrutura a ser utilizado;

    Características da linha (numero de condutores, para-raios, cabos por

    fase);

    Detalhes das peças de conexão dos cabos no suporte;

    Hipótese de ventos;

    Com a posse desse tipo de informações o projetista fara um pré-

    dimensionamento da torre. Um exemplo de uma silhueta de uma torre S3R é

    apresentada conforme a Figura 2.10.

  • 48

    FIGURA 2.10: SILHUETA DE UMA TORRE S3R

    FONTE: (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS, ALMEIDA, 1992)

    Há ainda duas forças que são muito importantes na determinação do tipo de

    estrutura e suas características. A forca do vento e o peso da própria estrutura, a

    primeira é estudada dividindo a estrutura em blocos menores, para um estudo

    pormenorizado de cada parte da torre e da influencia do vento, calcula-se assim a

    força aplicada à estrutura (P. R. LABEGALINI, J. A. LABEGALINI, FUCHS,

    ALMEIDA, 1992).

    2.8 SONDAGENS GEOLÓGICAS

    Segundo a NBR 6484 as sondagens geológicas têm como objetivo o

    reconhecimento do solo, cuja sua finalidade para a construção de linhas de

    transmissão são:

    Determinação do solo e sua respectiva profundidade de ocorrência;

    Posição do nível de agua;

  • 49

    Índices de resistência à penetração a cada metro;

    De acordo com a NBR 6122 os critérios básicos para o inicio do programa de

    sondagens são:

    Visita “in loco”;

    Aspectos topográficos e indícios de instabilidade do declive do terreno;

    Observas a presença de aterros na área em questão;

    Observar se há indícios de contaminação no subsolo por material lançado

    nele ou por ocupações anteriores;

    Prática local de projeto e execução das fundações;

    2.8.1 Programa de sondagens (NBR8036)

    O programa de sondagens é preparado analisando-se dois fatores básicos:

    quantidade e localização dos furos e profundidade mínima (ABNT NBR8036, 1983).

    O numero de sondagens e sua localização depende do tipo da estrutura a ser

    empregada e do tipo do solo encontrado, esse numero de sondagens deve ser

    suficiente para fornecer o mais preciso possível a mudança do tipo de solo do local

    em estudo (ABNT NBR8036, 1983).

    A locação para o furo da sondagem deve ser demarcada com um piquete de

    madeira, este piquete deve estar devidamente marcado com a identificação do furo

    e cravado no solo para que posteriormente quando estiverem executando a

    sondagem não haja duvidas sobre a sua localização nem a perda de piquetes

    (ABNT NBR8036, 1983).

    2.8.2 Sondagens geológicas a trado

    As sondagens geológicas a trado são feitas utilizando dois tipos de trados, o

    trado cavadeira e o trado helicoidal. Toda sondagem deve ser inicialmente feita

    utilizando o trado cavadeira e a medida que for difícil o prosseguimento da

    sondagem deve-se utilizar o trado helicoidal. Todo o material retirado da sondagem

    deve ser devidamente armazenado em algum local para não contaminação do

    terreno superficial e devidamente agrupado em montes dispostos segundo sua

    profundidade a cada metro perfurado, indicando a profundidade em que foi

    encontrada a mudança de solo (ABNT NBR9603, 1988).

  • 50

    À distância perfurada deve respeitar a diferença entre o comprimento total das

    hastes e a sobra em relação a boca do furo, com precisão de 10mm. Pode ser

    utilizada água para ajudar na perfuração da sondagem (ABNT NBR9603, 1988).

    A sondagem e dada por terminada quando:

    Atingir a profundidade especificada na programação dos serviços;

    Ocorrer desmoronamentos sucessivos no furo;

    Quando o avanço do trado for inferior a 50mm em 10 minutos de

    operação continua;

    As amostras devem ser retiradas do solo a cada metro se o mesmo for

    homogêneo e a cada mudança de tipo de solo se for diferente e devem ser

    devidamente armazenadas em recipientes de 100 gramas hermeticamente fechado

    para a manutenção da umidade (ABNT NBR9603, 1988).

    FIGURA 2.11: TRADO CAVADEIRA (a) E TRADO HELICOIDAL (b) RESPECTIVAMENTE

    FONTE: (ABNT NBR9603, 1988).

    2.8.3 Relatório das sondagens

    Segundo a NBR 6484 (ABNT NBR 6484, 2001) o relatório de sondagens deve

    ser devidamente elaborado por um profissional licenciado no CREA. O relatório deve

    conter:

    Nome do interessado;

    Local e natureza da obra;

    Descrição dos métodos e equipamentos utilizados para realização das

    sondagens;

    Total perfurado em metros;

  • 51

    Declaração de que foram obedecidas as NBRs;

    Comentários e observações que se julgarem importantes;

    Referencia aos desenhos constantes no relatório.

    Anexo ao relatório deve conter a planta do local da obra com a localização de

    cada sondagem amarradas com elementos físicos e bem definidos no terreno. O

    relatório de sondagem deve conter os perfis individuais de cada sondagem na forma

    de boletim descritivos (ABNT NBR 6484, 2001).

    Nome da empresa que executou as sondagens, o nome do contratante,

    local da obra, indicação do número do trabalho e os vistos do responsável

    pelo trabalho;

    Diâmetro dos aparelhos utilizados na execução das sondagens;

    Número das sondagens;

    Diâmetro dos furos de sondagem, com precisão centimétrica;

    Linhas horizontais cotadas a cada 5 m em relação à referência de nível;

    Local das amostras colhidas, devendo ser indicadas as amostras não

    recuperadas e os detritos colhidos na circulação de água;

    A profundidade em relação ao nível do solo, das transições das camadas

    e do final das sondagens;

    Índice de resistência à penetração ou relações do número de golpes pela

    penetração (expressa em centímetros) do amostrador;

    Identificação dos solos amostrados e convenção gráfica dos mesmos

    conforme a NBR 13441;

    A posição do(s) nível(is) d’água encontrado(s) e a(s) respectiva(s) data(s)

    de observação(ões), indicando se houve pressão ou perda de água

    durante a perfuração;

    Indicação da não ocorrência de nível de água, quando não encontrado;

    Datas de início e término de cada sondagem;

    Indicação dos processos de perfuração empregados (TH trado helicoidal,

    CA - circulação de água) e respectivos trechos, bem como as posições

    sucessivas do tubo de revestimento e uso de lama de estabilização

    quando utilizada;

    Procedimentos especiais utilizados, previstos nesta Norma;

    Resultado dos ensaios de avanço de perfuração por circulação d’água.

  • 52

    2.9 PROJETO CIVIL DAS FUNDAÇÕES

    A norma brasileira que rege o projeto civil das fundações de linhas de

    transmissão no brasil é a NBR6122 (ABNT NBR 6122, 2010), que estabelece os

    requisitos para elaboração do projeto e da execução de fundações.

    2.9.1 Definições dos critérios das fundações

    Para a definição do tipo de fundação deve-se analisar o tipo de solo onde

    será implantada a LT, através de investigações geológicas e geotécnicas, para

    verificar os limites de ruptura da fundação, a carga que ela será submetida. A

    investigação geológica é realizada por empresas especializadas em função do porte

    da obra ou de condições do terreno especificas. A investigação geotécnica é

    realizada no mínimo por uma sondagem a percussão (SPT), para posterior

    classificação do solo, sua estratigrafia, posição do nível de água e índice de

    resistência a penetração. Se necessário após a verificação dos resultados são

    realizadas sondagens adicionais, sendo indicados outros ensaios de campo e

    laboratório, sempre que forem verificadas condições diferentes do esperado nas

    sondagens preliminares devem ser realizadas as investigações geotécnicas

    complementares (ABNT NBR6122, 2010).

    Os ensaios realizados nas sondagens de campo visam determinar a

    resistência do solo, deformabilidade e outros parâmetros correlacionados. Os

    ensaios mais usuais são (ABNT NBR6122, 2010):

    Sondagens mistas e rotativas;

    Sondagem a percussão com medida de torque;

    Ensaio de cone;

    Ensaio de placa;

    Ensaio pressiometrico;

    Ensaio dilatometrico;

    Ensaios sísmicos;

    Ensaios de permeabilidade;

    Ensaios de perda d’agua em rocha.

    Após os ensaios de campo são realizados os ensaios em laboratório, sendo

    compreendido por:

  • 53

    Ensaios de caracterização;

    Ensaio de cisalhamento direto;

    Ensaio triaxial;

    Ensaio de adensamento;

    Ensaio de colapsibilidade;

    Ensaio de permeabilidade;

    Ensaios químicos.

    Os critérios normalmente são vários utilizados para definir o