Guia Completo sobre Redes de Distribuição Elétrica BT

Definição e Tipos de Redes de Distribuição

As instalações do serviço público ou privado, cuja finalidade é a distribuição de energia elétrica, são definidas:

• Pelo valor da tensão entre a fase polar ou condutor de terra, ou entre dois condutores de fase polar diretamente ligados às instalações terrestres.
• Pelo valor da tensão entre duas fases polares ou para as instalações não ligadas diretamente à terra.

Linhas Aéreas de Baixa Tensão (BT)

Formas de Instalação de Linhas Aéreas BT

Algumas maneiras de instalar uma linha aérea de Baixa Tensão (BT) incluem:

• Rede instalada em fachadas ou paredes.
• Rede tensa, onde os condutores são geralmente instalados no suporte.
• Rede esticada sobre suportes.
• Rede estendida nas paredes.

Cabos Mais Utilizados em Linhas Aéreas BT

O cabo mais utilizado em linhas aéreas de BT é geralmente composto por núcleos com tensão nominal de isolamento de 0,6/1 kV. O material utilizado é o alumínio para os condutores de fase e a liga Al-Mg-Si (Almelec) para o condutor neutro.

Definições Técnicas

Flecha (Arrow)

É a distância entre a linha reta que passa pelos dois pontos de fixação dos condutores e o ponto mais baixo do condutor.

Vão (Span)

É a distância entre dois apoios ou colunas consecutivas.

Esforços e Classificação dos Apoios

Esforços Principais Suportados pelos Apoios

Os apoios devem suportar o peso dos condutores, o esforço que está sendo útil (vão) e também reduzir as tensões longitudinais no sentido da linha.

Classificação dos Apoios por Função

• Apoios de Alinhamento: Devem suportar o peso dos condutores, com pequeno esforço no vão. São colocados em trechos retos.
• Apoios de Ângulo: São utilizados para suportar os condutores nos pontos ou ângulos formados pela linha em seu caminho.
• Apoios de Ancoragem: Têm por objetivo fornecer pontos firmes na linha, para limitar e impedir a destruição da mesma.
• Suporte de Linha: Deve resistir às tensões produzidas pela linha.
• Apoios Especiais: São aqueles em que ocorrem várias derivações simultâneas, podendo ser: cruzamento de fronteira, fluvial, ferroviário, etc.

Apoio de Ancoragem: Características

O apoio de ancoragem pode ser de alinhamento ou de ângulo. Necessariamente, deve fornecer pontos firmes sobre a linha para limitar a propagação de tensões longitudinais e transversais. Deve ser instalado a cada 3 km de linha.

Apoio Mais Robusto

O apoio de ângulo que também é de ancoragem deve ser o mais robusto, pois precisa suportar as tensões longitudinais no sentido da linha, os esforços que produzem suas próprias forças e os esforços de torção da linha.

Apoio de Linha e Apoio Especial

Sim, um apoio de linha pode ser um apoio especial, por exemplo, quando carrega um transformador.

Material do Apoio de Ancoragem

Falso. Nem todo suporte de ancoragem deve ser metálico. Pode ser de qualquer material que suporte esse tipo de ancoragem.

Trecho da Linha (Município)

O trecho da linha é o segmento entre dois suportes de ancoragem.

Diferença entre Cabo Neutro Portador e Cabo de Sustentação

Neutro Portador

O neutro é usado para manter o feixe de cabos em diferentes pontos de apoio. Quando os condutores são de alumínio, o neutro é feito de uma liga especial (alumínio, silício e magnésio), chamada ALMELEC, que lhe confere a resistência mecânica necessária.

Cabo de Sustentação (Cabo Garante)

Está ligado à rede através de grampos. Neste sistema, o cabo de aço é usado exclusivamente para suporte mecânico dos condutores. A força de tração deve ser de, pelo menos, 800 daN.

Requisitos e Regulamentação (Linhas Aéreas)

Distância Mínima do Condutor de Terra

O condutor de terra deve descer, no mínimo, 2,5 metros. Em altitudes abaixo disso, deve ser protegido por um tubo de proteção.

Se a distância for inferior a 2,5 metros, o condutor deve ser protegido por tubos rígidos ou canais adequados, e devem ser tomadas medidas para evitar o acúmulo de água.

Distâncias Mínimas de Janelas e Varandas

• Janelas: 0,30 m da borda superior da abertura e 0,4 m dos lados restantes.
• Varandas: (A informação sobre varandas não está completa no original, mas a regra geral é manter distâncias de segurança similares ou maiores, conforme a norma.)

Áreas de Aplicação das Linhas Aéreas de Distribuição

As linhas aéreas de distribuição em BT são exclusivas para áreas de baixa ou média procura de energia e áreas rurais. No caso de redes urbanas, são utilizadas redes tensas e redes instaladas em fachadas.

Instrução REBT Dedicada às Linhas Aéreas

A instrução do Regulamento Eletrotécnico para Baixa Tensão (REBT) dedicada às linhas aéreas é a ITC-BT-06.

Linhas Subterrâneas de Baixa Tensão (BT)

Definição de Linha Subterrânea de Baixa Tensão

São aquelas linhas que estão enterradas, seja diretamente, no interior de tubos ou condutas, ou em galerias, localizadas abaixo do solo.

Sistemas de Instalação de Linhas Subterrâneas BT

Os diferentes sistemas que podem ser utilizados para a instalação de linhas subterrâneas de BT são:

• Diretamente enterrado.
• Encaminhado em tubos.
• Em galerias.
• Instalado em caixas de passagem ou canais.
• Em bandejas, suportes, ou diretamente ligados à parede (em recintos específicos).

Características dos Cabos Utilizados em Linhas Subterrâneas BT

Geralmente são utilizados cabos de núcleo único com bainha externa preta. Os condutores são de alumínio de Classe 2 (rígidos) e são isolados com polietileno reticulado (PEX). Possuem uma cobertura externa que pode ser de PVC (Cabo RV-AL) ou uma poliolefina especial aderida ao isolamento (Cabos RZ1-AL).

Estes cabos não são à prova de fogo e possuem tensão nominal de 0,6/1 kV. São usados em instalações diretamente enterradas.

No caso de uma instalação industrial ou específica, com distribuição aérea (em bandeja) ou enterrada em canal, também podem ser usados cabos multipolares, com condutores de cobre (Classe 2) ou alumínio (Classe 2). Estes cabos possuem um material de enchimento termoplástico não halogenado retardante de chamas e uma cobertura externa termoplástica à base de poliolefina. São também resistentes ao fogo e retardantes de chamas, com baixa emissão de fumaça e gases corrosivos.

Mecanismos de Proteção para Linhas BT Diretamente Enterradas

Os mecanismos de proteção que podem ser usados para proteger uma linha BT diretamente enterrada incluem:

• Lajes de concreto.
• Protetores plásticos.
• Tijolos ou proteção mecânica equivalente.

Processo de Abertura de Trincheira e Instalação de Linha Enterrada BT

1. Executar a escavação manual ou mecânica da vala para acomodar a tubulação, conforme descrito no projeto.
2. Em seguida, preparar um leito de areia ao longo de toda a vala, removendo qualquer material que possa danificar os tubos a serem instalados.
3. Os tubos são colocados conforme o projeto. Geralmente, são utilizados tubos de 160 mm de diâmetro para cabos de energia e tubos tipo multiduto de 40 mm. Os tubos podem ser colocados em um, dois ou três planos.
4. É colocada uma camada de areia sobre as tubulações. Também é colocada uma fita de advertência para alertar sobre a existência de cabos. Sua distância ao solo é de 25 cm e em relação ao topo do tubo é de 25 cm.
5. Os poços de visita ou pontos de acesso facilitam a colocação das linhas em diferentes estágios para evitar transtornos e quebras de calçadas.
6. Continuar a executar a colocação dos condutores. Acomodar apenas um circuito (3 fases + neutro) por tubo. Cada condutor será marcado por fita isolante colorida (L1 = Verde, L₂ = Amarelo, L₃ = Castanho; Neutro = Cinzento).
7. Uma vez que os condutores estejam alojados no interior dos tubos, realizar as conexões necessárias.
8. Reconstrução do pavimento deteriorado, caso isso tenha ocorrido.

Instrução Técnica Adicional para Linhas Subterrâneas BT

A instrução técnica adicional dedicada às linhas de metro de baixa tensão é a ITC-BT-07.

Condições para Cruzamento, Proximidade e Paralelismo de Redes Subterrâneas

Deve-se atender aos requisitos da ITC-BT-07 e às condições que possam ser impostas por outros órgãos, como resultado das disposições legais.

Instalação Subterrânea em Canais (Bueiros)

Os cabos são instalados no interior de canais de trabalho protegidos com tampas (rente ao chão). A manipulação é feita manualmente (sem instrumentos ou meios mecânicos). Este sistema de instalação é limitado a indústrias ou recintos destinados exclusivamente a conter fiação elétrica, onde o acesso é restrito apenas a pessoal autorizado.

Instalação de Catenária e Esquemas de Distribuição

Explicação da Instalação de uma Catenária

O cronograma de instalação de uma linha aérea (catenária) é o seguinte:

1. Posicionamento dos Apoios: Definir a localização e o tipo de apoio a ser utilizado.
2. Escavação das Fundações: Realizar a escavação manual ou mecânica dos buracos para as fundações, dependendo da rugosidade do terreno e da acessibilidade das máquinas.
3. Levantamento dos Apoios: O desempenho é diferente quando se trata de apoios metálicos ou de concreto. Em apoios metálicos, o levantamento pode ser feito no todo ou em partes, enquanto os suportes de concreto podem ser levantados manualmente com postes ou cavaletes, ou mecanicamente, com mesas e lanças.

Os passos de um levantamento de apoios são:

1. Posicionamento do Suporte.
2. Colocação de cruzetas, isoladores e acessórios.
3. Levantamento das lanças (braços).
4. Levantamento e fundação do apoio.
5. Remoção das lanças.

4. Colocação dos Cabos: O desenrolar dos cabos pode ser feito de duas maneiras:

• Sem tensão mecânica: Movimento da bobina ao longo da linha.
• Com tensão mecânica: Configurando a bobina para puxar um condutor de cada vez.

Esquema de Distribuição IT (Isolado da Terra)

O esquema IT não tem nenhum ponto de alimentação ligado diretamente à terra. As massas da instalação de receção são ligadas diretamente ao chão.

Sistemas de Proteção

• Interligação e ligação à terra das massas.
• Sinalização da primeira falha.
• Corte da proteção no segundo defeito por sobreintensidades.

Operação

• Monitorização do primeiro defeito de isolamento.
• Localizar e remover a primeira falha, necessariamente.
• Corte em caso de dois defeitos de isolamento simultâneos.

Principais Características

• É a melhor solução para garantir a continuidade do serviço em operação.
• A sinalização da primeira falha de isolamento, seguida da sua localização e remoção, permite uma prevenção sistemática de qualquer interrupção de energia.
• Utilizado somente em alimentadores com MT/BT ou BT/BT particulares.
• Requer um bom nível de isolamento da rede.

Esquema de Distribuição TT (Terra-Terra)

O esquema TT tem um ponto de alimentação, geralmente o neutro ou compensador, ligado diretamente à terra. As massas da instalação de receção estão conectadas a uma terra separada da terra de alimentação.

Sistema de Proteção

Aterramento das massas, associado ao uso de dispositivos de corrente residual (DDR).

Operação

Corte na primeira falha de isolamento.

Vantagens

• É a solução mais simples.
• Não requer atenção constante, apenas um teste diferencial.
• A proteção diferencial também é assegurada através da limitação da corrente de fuga e, portanto, dos riscos de incêndio.

Desvantagens

• Cada defeito resulta numa falha de energia.

Esquema de Distribuição TN (Terra-Neutro)

O esquema TN tem um ponto de alimentação, geralmente o neutro ou compensador, ligado diretamente à terra e os corpos metálicos do estabelecimento recetor conectados a esse ponto por condutores de proteção.

Sistema de Proteção

É imperativo interconectar as massas, o neutro e a terra. O corte é feito na primeira falha com proteção contra sobrecorrentes.

Operação

Corte na primeira falha de isolamento (curto-circuito fase-neutro).

Principais Características

• É usado apenas para si (em instalações próprias).
• Necessita de aterramento ao longo de toda a instalação.
• O dimensionamento da proteção deve ser feito através de cálculo.