Guia de Suportes e Isoladores para Linhas Aéreas de Energia

Classificação e Funções dos Suportes em Linhas Aéreas

Suportes (frequentemente referidos como postes) são os elementos que sustentam os condutores e outros componentes de uma linha aérea de energia. Eles estão sujeitos a esforços de compressão e flexão sob o peso dos materiais de apoio e a ação do vento. Embora os requisitos oficiais permitam que os postes sejam de qualquer material, desde que garantidas as condições de segurança, os mais utilizados são madeira, concreto e aço. Em linhas de transmissão, utilizam-se comumente estruturas em pórtico. Os tipos de postes são selecionados conforme o esforço padronizado (kg) e a altura (m), dependendo das necessidades do projeto. Para calcular a altura do apoio e o esforço, devem-se considerar: tensão, número de condutores, circuito, cabo para-raios (ground wire), zona de tração e regulamentações regionais.

Tipos de Suportes conforme sua Função

Dependendo de sua função, os mastros são classificados como:

• Suportes de Alinhamento: Sua função é suportar o peso dos condutores e cabos de proteção (terra). Sua instalação ocorre sempre em trechos retilíneos.
• Suportes de Ângulo: Além de suportar o peso dos condutores, devem resistir às tensões causadas pelas mudanças de direção nos ângulos formados pelos alinhamentos.
• Suportes de Ancoragem: Responsáveis por fornecer pontos rígidos na linha, devendo suportar o estresse causado pela ruptura de qualquer condutor ou suporte adjacente.
• Suportes de Fim de Linha: Responsáveis por suportar as tensões longitudinais de todos os condutores em terminações.
• Suportes Especiais: Destinados a funções específicas, como cruzamentos com outras linhas de alta tensão, ferrovias ou canais fluviais.

Configurações de Redes de Distribuição

A rede radial caracteriza-se pela alimentação em uma de suas extremidades para transmitir a energia aos destinatários. Suas vantagens incluem a simplicidade e a facilidade de equipar com proteção seletiva, tendo como inconveniente a menor garantia de continuidade de serviço. A rede em anel (ou laço) possui duas extremidades alimentadas. A principal vantagem é a segurança operacional e a facilidade de manutenção, com a desvantagem de maior complexidade nos sistemas de proteção. A rede em malha resulta de anéis entrelaçados e linhas radiais, oferecendo alta confiabilidade, flexibilidade e facilidade de manutenção, embora seja a mais complexa e apresente rápido aumento no poder de curto-circuito.

Isoladores e Ferragens

Os isoladores servem como suporte para os condutores, mantendo-os isolados do solo. Os materiais mais comuns são porcelana, vidro e materiais sintéticos (poliméricos). Eles classificam-se em:

• Isoladores Fixos (Rígidos): Ligados a uma ferragem fixa, mantendo a posição após a montagem.
• Cadeia de Isoladores: Constituída por um número variável de elementos conforme a tensão de operação, formando um conjunto móvel. É o tipo mais utilizado em média e alta tensão.
• Isoladores Especiais: Desenvolvidos para áreas com neblina marítima ou ambientes corrosivos.

A fixação dos fios é feita na cabeça do isolador. Dependendo da voltagem, a distância de isolamento varia:

• 110 kV: Instalação de 8 a 9 discos.
• 220 kV: Instalação de 14 a 15 discos.
• 380 kV: Instalação de 20 a 22 discos.

Quanto à montagem, utiliza-se suspensão simples em apoios de alinhamento, suspensão dupla para proteção do traçado, e amarração (ou ancoragem) em ângulos ou áreas protegidas. A amarração dupla é usada para proteção extra em cruzamentos de estradas.

Especificações de Postes de Madeira e Concreto

Suportes de Madeira: Esta norma aplica-se a postes para linhas de baixa e alta tensão até 36 kV. Devem ser retos e bem dimensionados da base ao topo (cogolla). A nomenclatura utiliza as iniciais PM seguidas da altura e do tipo. Exemplo: PM 10 III (Poste de madeira de 10m, Tipo III). A carga de ruptura é aplicada a 5 cm do topo.

Suportes de Concreto: Designados por grupos de letras e números conforme a norma UNESA. Exemplo: 400 11 UNESA HV (HV: Concreto Vibrado; 400: Esforço em kg; 11: Comprimento em metros).

• 9 metros: Esforços de 250, 400, 630, 800, 1000 e 1600 kg.
• 11 metros: Esforço de 400 kg.
• 13 e 15 metros: Esforço de 800 kg.

Suportes de Perfil Metálico

Hipóteses de Carga: Conjunto de taxas e regulamentos (como os da ERSE) considerados no cálculo do suporte, incluindo: pressão do vento, acúmulo de gelo, desequilíbrio de tração e ruptura de cabo. As cargas são analisadas nos eixos vertical (V), longitudinal (L) e transversal (T).