BEL-B-PM-RT-LTM-310-1009

1216/LT-5L-RL-1009
UHE BELO MONTE
PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA
VOLUME II – LT 230 KV ALTAMIRA (ELETRONORTE) - PIMENTAL
LARGURA DA FAIXA DE SERVIDÃO
0A
o
N
EMISSÃO INICIAL
ThS
MCdC
20/09/10
Descrição
Prep.
Aprov.
Data
REVISÕES
UHE BELO MONTE
Elaborador
Verificador
Supervisor
INTERTECHNE:
ENGEVIX:
PCE:
Mônica C. L. Carvalho
Sérgio L. F. Capellão
Libério Alves da Silva
Gerente/Coordenador
Gerente/Coordenador
Gerente/Coordenador
MC
Lourenço J. N. Babá
Lailton Vieira Xavier
José Eduardo Moreira
PVR
Responsável Técnico
CREA RJ - 36084/D
Responsável Técnico
CREA PR – 18060/D
Responsável Técnico
CREA RJ – 21112/D
INTT
EVIX
PCE
Paulo V. Reis
Gerente Geral Consórcio Projetista
Nº Cliente ou Código Unificado
BEL-B-PM-RT-LTM-310-1009
NESA:
Diretor de Engenharia
Data: Set/2010
Rev.
0A
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
UHE BELO MONTE
PROJETO BÁSICO DE ENGENHARIA
VOLUME II – LT 230 KV ALTAMIRA (ELETRONORTE) - PIMENTAL
LARGURA DA FAIXA DE SERVIDÃO
1.
INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 4
2.
CÁLCULO DA FAIXA PELO CRITÉRIO MECÂNICO ........................................................................ 4
3.
2.1.
DADOS UTILIZADOS ............................................................................................................... 4
2.2.
METODOLOGIA ....................................................................................................................... 4
2.3.
RESULTADOS OBTIDOS ........................................................................................................ 6
2.4.
DISTÂNCIA ENTRE OS EIXOS DAS LTS PARALELAS 230 KV / 230 KV ............................. 6
2.5.
DISTÂNCIA ENTRE OS EIXOS DAS LTS PARALELAS 230 KV / 69 KV ............................... 7
CALCULOS DOS CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS........................................................................ 7
3.1.
5.
3.1.1
Campo Elétrico ............................................................................................................. 8
3.1.2
Campo Magnético ........................................................................................................ 8
3.2.
DADOS UTILIZADOS ............................................................................................................... 8
3.3.
METODOLOGIA UTILIZADA .................................................................................................... 9
3.4.
4.
CRITÉRIOS ADOTADOS ......................................................................................................... 8
3.3.1
Campo Elétrico ............................................................................................................. 9
3.3.2
Campo Magnético ...................................................................................................... 10
RESULTADOS OBTIDOS ...................................................................................................... 10
3.4.1
Campo Elétrico – Regime de Operação .................................................................... 11
3.4.2
Campo Elétrico – Condições de Emergência ............................................................ 12
3.4.3
Campo Magnético – Regime de Operação................................................................ 13
3.4.4
Campo Magnético – Condições de Emergência ....................................................... 14
CÁLCULOS DE RI, RA E CORONA VISÍVEL .................................................................................. 14
4.1.
CRITÉRIOS ADOTADOS ....................................................................................................... 15
4.2.
DADOS UTILIZADOS NO ESTUDO....................................................................................... 15
4.3.
METODOLOGIA UTILIZADA NO ESTUDO ........................................................................... 15
4.4.
RESULTADOS OBTIDOS ...................................................................................................... 16
4.4.1
Rádio Interferência ..................................................................................................... 16
4.4.2
Ruído Audível ............................................................................................................. 17
4.4.3
Corona Visível ............................................................................................................ 17
CONCLUSÕES ................................................................................................................................. 18
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6.
REFERÊNCIAS ................................................................................................................................. 19
ANEXOS ...................................................................................................................................................... 20
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1. INTRODUÇÃO
O objetivo desta verificação é definir a largura da faixa de servidão da LT 230 kV Altamira
(ELETRONORTE) – Pimental, tanto pelo critério de balanço dos cabos como pelos
critérios de campo elétrico, campo magnético, rádio interferência, ruído audível e corona
visual.
Os cálculos foram feitos para a torre mais freqüente da LT.
2. CÁLCULO DA FAIXA PELO CRITÉRIO MECÂNICO
2.1. DADOS UTILIZADOS
O quadro a seguir mostra as principais características da LT:
Quadro 2.1
Dados utilizados
Condutor
2 x CAA TERN
Torre típica
SD2
Vão médio máximo (m)
500
Vento (m/s)
32,7
Fator k
0,32
Pressão de vento (kgf/m2)
66
Diâmetro condutor (mm)
27,01
Peso do condutor (kgf/m)
1,3334
Flecha com vento(m)
21,50
Relação Vp/Vv
0,9
Mísula (b1)
6,6
Comprimento da cadeia (m)
2,55
2.2. METODOLOGIA
Este cálculo é baseado na NBR-5422 (ref.[1]) e verifica a distância necessária para a faixa
de segurança da linha de transmissão devido ao balanço dos cabos.
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b1
LT 230kV
cad
EIXO DA ESTRUTURA

f
D1
d1
L/2
L/2
Figura 2.1 – Detalhe da identificação das distâncias e ângulos da torre
L230= 2 (b1 + d1 + D1) - faixa da LT 230 kV;
sendo:
D1 = DU/150 = 230 x 1,05 / 150 = 1,61 m
b1 = mísula de cada torre;
d1 = soma das projeções horizontais da flecha do condutor (fcond) e do comprimento da
cadeia de isoladores, após seu deslocamento angular  devido à ação do vento, isto é:
d1 = (fcond + cad).sen β , sendo:
fcond: flecha do condutor na condição com vento, final;
cad: comprimento da cadeia de isoladores.
 = ângulo de balanço da cadeia e do condutor (considerados os mesmos).




 pvcond  d 
  arctg  k 
 , em graus:
 VP  

w    

 VV  

 °.
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2.3. RESULTADOS OBTIDOS
Substituindo os valores, são obtidos os seguintes resultados:
Quadro 2.2
Largura da Faixa
Lcalculada (m)
37,07
2.4.
Ladotada(m)
38
DISTÂNCIA ENTRE OS EIXOS DAS LTS PARALELAS 230 KV / 230 KV
b1 = 6,6 m
b1 = 6,6 m
LT 230kV
230kV
CAD
LT 230kV
D1
d1
Eixo da Estrutura
f1
Eixo da Estrutura

D230/230
D230/230 = b1 + b1 + (f1 + cad).sen  + D1, sendo:
b1 = 6,6 m;
f1 = 21,50 m (vão de 500 m com pressão de vento de 66 kgf/m2);
De forma conservadora foi adotada a relação: Vp/Vv = 0,6  sen  = 0,58
Aplicando os valores, na expressão de D230/230 para o cálculo da distância entre eixos de
LTs paralelas, determina-se:
D230/230 = 2 x 6,6 + (21,50 + 2,55) 0,58 + 1,61 ≈ 29 m;
O valor adotado foi:
D230/230 = 30,00 m
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2.5.
DISTÂNCIA ENTRE OS EIXOS DAS LTS PARALELAS 230 KV / 69 KV
b1 = 1,8 m
b1 = 6,6 m
LT 230kV
230kV
CAD
LT 69 kV
D1
d1
Eixo da Estrutura
f1
Eixo da Estrutura

D69/230
D69/230 = b1 + b1 + (f1 + cad).sen  + D1, sendo:
b1 (LT 230 kV) = 6,6 m;
b1 (LT 69 kV) = 1,8 m;
f1 = 21,50 m (vão de 500 m com pressão de vento de 66 kgf/m2);
De forma conservadora foi adotada a relação: Vp/Vv = 0,6  sen  = 0,58
Aplicando os valores, na expressão de D230/69 para o cálculo da distância entre eixos de
LTs paralelas, determina-se:
D69/230 = 6,6 + 1,8 + (21,50 + 2,55) 0,58 + 1,61 ≈ 18 m;
O valor adotado foi:
D230/69 = 20,00 m
3. CALCULOS DOS CAMPOS ELETROMAGNÉTICOS
Neste item serão calculados os valores dos campos elétrico e magnético na faixa de
passagem da LT e demonstrado o atendimento aos critérios estabelecidos pela
Resolução Normativa nº 398 da ANEEL.
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Para o calculo destes campos foi adotado o software EMICALC, desenvolvido pela
ENGEVIX a partir da metodologia descrita no EPRI [3].
3.1. CRITÉRIOS ADOTADOS
Os seguintes critérios limitantes serão considerados nos cálculos de campo elétrico e
magnético:
3.1.1 Campo Elétrico
Segundo resolução normativa da ANEEL Nº 398/2010 o campo elétrico máximo, a 1,5
metros do solo, com tensão nominal, deve ser de 8,33 kV/m no interior da faixa de
servidão e 4,17kV/m no limite desta faixa, com carregamento máximo do condutor para os
regimes de operação e emergência.
3.1.2 Campo Magnético
O campo magnético máximo, segundo resolução normativa da ANEEL Nº 398/2010,
calculado a 1,5 metros do solo, com carregamento máximo do condutor para os regimes
de operação e emergência, deve ser, em termos de indução magnética, de 416,67 µT no
interior da faixa de servidão e 83,33 kV/m no limite desta faixa.
3.2. DADOS UTILIZADOS
Os limites serão verificados para tensão nominal da LT na condição de carregamento
máximo para os regimes operação e emergência. Os dados de entrada da ferramenta
computacional adotada são apresentados no Anexo I.
Cada fase é composta por dois cabos CAA Tern. Será utilizado um cabo pára-raios
OPGW 120 mm² juntamente com o 3/8” EAR ao longo da LT, entretanto nas proximidades
das subestações será utilizado um cabo CAA Dotterel no lugar do 3/8” EAR, devido ao
alto nível de curto circuito.
Considerando-se os cuidados de lançamento e grampeamento dos cabos condutores é
usual, nos projetos atuais, se utilizar valores de fator de superfície entre 0,80 e 0,85. No
estudo será adotado o fator de 0,82.
A disposição geométrica dos cabos na silhueta típica é apresentada na figura a seguir:
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Figura 3.1 - Torre ED2
Considerando-se o vão médio de 450 m, tem-se a seguinte flecha do cabo condutor na
condição de EDS:
 Condutor: 16,85 m.
3.3. METODOLOGIA UTILIZADA
3.3.1 Campo Elétrico
O Estudo de campo elétrico na superfície dos condutores e na proximidade do solo foi
realizado utilizando-se a metodologia descrita no EPRI [3], onde se obtém as cargas
elétricas nos condutores através da matriz de coeficientes de indução de Maxwell,
empregando-se a seguinte equação matricial.
[Q]=[C][V]
Onde:
[Q] – Carga elétrica associada aos condutores;
[C] – Coeficientes de Indução;
[V] – Tensão associada aos condutores.
Nesta modelagem, são representados tanto os cabos condutores como os pára-raios. As
respectivas imagens foram obtidas aplicando-se o método das imagens, considerando o
solo como um condutor perfeito, que é o procedimento usualmente adotado neste cálculo.
Os valores do campo elétrico em uma região próxima aos condutores foram obtidos
considerando-se as seguintes hipóteses:
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Superfície do solo plana e equipotencial;
Cargas uniformemente distribuídas nos condutores;
Ausência de superfícies equipotenciais que provoquem distorção do campo elétrico;
Condutores perfeitamente cilíndricos, sem rugosidades e imperfeições.
3.3.2 Campo Magnético
O cálculo de campo magnético foi realizado com o apoio de um programa computacional,
o qual permite modelar os condutores e os pára-raios da linha de transmissão, estejam
eles operando em regime normal ou curto-circuito, empregando a lei Ampère, conforme a
seguir:


 B .d l  I
onde:

– Vetor indução magnética;
B

d l – Linha de integração;
 – Permeabilidade magnética;
I
– Corrente elétrica no condutor.
Os condutores são representados por retas, com densidade uniforme de corrente elétrica.
A partir da configuração geométrica tridimensional dos condutores e da corrente a eles
aplicada, o campo magnético é obtido em qualquer ponto e nível, pela composição
vetorial dos campos atuantes nesse ponto, devido aos conjuntos de condutores. Os
valores de campo magnético em uma região próxima aos condutores foram obtidos
considerando-se as seguintes hipóteses:

Superfície do solo plana e equipotencial;

Correntes uniformes nos condutores;

Ausência de superfícies que provoquem distorção do campo magnético;

Condutores perfeitamente cilíndricos, sem rugosidades e imperfeições.
3.4. RESULTADOS OBTIDOS
Foram feitas simulações considerando espaçamento vertical mínimo cabo-solo de 7,5 m
para regime de operação e 6,0 m para condições de emergência, para as áreas rurais.
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3.4.1 Campo Elétrico – Regime de Operação
No gráfico a seguir, elaborado a partir dos valores apresentados no Anexo II, encontra-se
o perfil de campo elétrico a 1,5 m do solo.
Campo Elétrico (kV/m)
6
5
4
3
2
1
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
Distância do eixo da linha (m)
15
20
25
Figura 3.2 - Valores de campo elétrico com o condutor a 7,5 m acima do solo
Conforme pode ser observado no gráfico os valores máximos encontrados para a torre
analisada, a uma altura de 7,5 m cabo e solo, foram os seguintes:
Quadro 3.1
Valores de campo elétrico no limite da faixa
Campo Elétrico Máximo
Valor (kV/m)
Valor máximo estipulado pela ANEEL (kV/m)
No limite da faixa
0,67
4,17
No Interior da Faixa
5,44
8,33
Além da situação com espaçamento vertical cabo/solo de 7,5 m, foram calculados os
valores do campo elétrico, no interior da faixa, a um metro do solo, em um eixo
transversal à linha de transmissão para os casos abaixo:
– Altura mínima do condutor-solo de 7,5 m (locais onde circulam máquinas agrícolas).
– Altura mínima do condutor-solo de 9,0 m (travessias sobre rodovias).
O valor de campo elétrico máximo obtido, a relação corrente induzida por campo elétrico
(ref.[3]) e as respectivas correntes induzidas são indicados no quadro a seguir:
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Quadro 3.2
Valores de corrente induzida sob a LT
RODOVIAS (Hcond = 9,0 m) - Campo Elétrico Máximo 3,94 kV/m
Nome do Veículo
I(mA) / E(kV/m) Corrente Induzida (mA)
Carro
0,088
0,35
Carreta Grande
0,4
1,58
Ônibus
0,39
1,54
ÁREA AGRÍCOLA (Hcond = 7,5 m) - Campo Elétrico Máximo 5,44 kV/m
Nome do Veículo
I(mA) / E(kV/m) Corrente Induzida (mA)
Trator Agrícola
0,13
0,71
Colheitadeira
0,23
1,25
Estes valores de corrente induzida situam-se em níveis compatíveis com a utilização da
faixa de servidão e são inferiores ao limite de 5,0 mA, recomendado na referência [1].
3.4.2 Campo Elétrico – Condições de Emergência
No gráfico a seguir, elaborado a partir dos valores apresentados no Anexo II, encontra-se
o perfil de campo elétrico a 1,5 m do solo.
8
Campo Elétrico (kV/m)
7
6
5
4
3
2
1
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
Distância do eixo da linha (m)
15
20
25
Figura 3.3 - Valores de campo elétrico com o condutor a 6,0 m acima do solo
Conforme pode ser observado no gráfico os valores máximos encontrados para a torre
analisada, a uma altura de 6,0 m cabo e solo, foram os seguintes:
Quadro 3.3
Valores de campo elétrico no limite da faixa
Campo Elétrico Máximo
Valor (kV/m)
Valor máximo estipulado pela ANEEL (kV/m)
No limite da faixa
0,70
4,17
No Interior da Faixa
7,99
8,33
Além da situação com espaçamento vertical cabo/solo de 6,0 m, foram calculados os
valores do campo elétrico, no interior da faixa, a um metro do solo, em um eixo
transversal à linha de transmissão para os casos abaixo:
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– Altura mínima do condutor-solo de 7,0 m (locais onde circulam máquinas agrícolas).
– Altura mínima do condutor-solo de 7,5 m (travessias sobre rodovias).
O valor de campo elétrico máximo obtido, a relação corrente induzida por campo elétrico
(ref.[3]) e as respectivas correntes induzidas são indicados no quadro a seguir:
Quadro 3.4
Valores de corrente induzida sob a LT
RODOVIAS (Hcond = 7,5 m) - Campo Elétrico Máximo 5,44 kV/m
Nome do Veículo
I(mA) / E(kV/m) Corrente Induzida (mA)
Carro
0,088
0,48
Carreta Grande
0,4
2,18
Ônibus
0,39
2,12
ÁREA AGRÍCOLA (Hcond = 7,0 m) - Campo Elétrico Máximo 6,13 kV/m
Nome do Veículo
I(mA) / E(kV/m) Corrente Induzida (mA)
Trator Agrícola
0,13
0,80
Colheitadeira
0,23
1,41
Estes valores de corrente induzida situam-se em níveis compatíveis com a utilização da
faixa de servidão e são inferiores ao limite de 5,0 mA, recomendado na referência [1].
3.4.3 Campo Magnético – Regime de Operação
No gráfico a seguir, elaborado a partir dos valores apresentados no Anexo III, encontra-se
o perfil de campo magnético a 1,5 m do solo.
18
Indução Magnética (µT)
16
14
12
10
8
6
4
2
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
Distância do eixo da linha (m)
Figura 3.4 - Valores de indução magnética com o condutor a 7,5 m acima do solo
Conforme pode ser observado no gráfico os valores máximos encontrados para a torre
analisada a uma altura de 7,5 m cabo e solo foram os seguintes:
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Valores de campo elétrico
Valor (T)
Valor máximo estipulado pela ANEEL (T)
2,87
83,33
Indução Magnética
No limite da faixa
No Interior da Faixa
17,67
416,67
3.4.4 Campo Magnético – Condições de Emergência
No gráfico a seguir, elaborado a partir dos valores apresentados no Anexo III, encontra-se
o perfil de campo magnético a 1,5 m do solo.
30
Indução Magnética (µT)
25
20
15
10
5
0
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
Distância do eixo da linha (m)
Figura 3.5 - Valores de indução magnética com o condutor a 6,0 m acima do solo
Conforme pode ser observado no gráfico os valores máximos encontrados para a torre
analisada a uma altura de 6,0 m cabo e solo foram os seguintes:
Indução Magnética
No limite da faixa
No Interior da Faixa
Quadro 3.6
Valores de campo elétrico
Valor (T)
Valor máximo estipulado pela ANEEL (T)
3,02
83,33
25,50
416,67
4. CÁLCULOS DE RI, RA E CORONA VISÍVEL
Neste item serão calculados os valores de Rádio Interferência, Ruído Audível e Corona
Visível na faixa de passagem da Linha e, demonstrado o atendimento aos critérios da
ANEEL.
Para o cálculo do gradiente na superfície do condutor (Corona Visível) e do Ruído Audível
foi adotado o software EMICALC, para o cálculo da Rádio Interferência adotou-se o
software RINT, ambos desenvolvidos pela ENGEVIX com base nas metodologias
descritas no EPRI [3].
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4.1. CRITÉRIOS ADOTADOS
Os seguintes critérios limitantes serão considerados nos cálculos de rádio interferência,
ruído audível e corona visível:
 Rádio Interferência
A relação sinal/ruído no limite da faixa de servidão, indicadora do nível de imunidade dos
sinais de rádio (RI), deverá ser no mínimo igual a 24 dB, considerando nível mínimo de
sinal referido na norma DENTEL, para 50% das condições atmosféricas do ano.
 Ruído Audível
O Ruído audível (RA) no limite da faixa de servidão sob a tensão máxima operativa,
durante condição de chuva fina (<0,00148 mm/min) ou névoa de 4 horas de duração ou
após os primeiros 15 minutos de chuva, deverá ser no máximo igual a 58 dBA.
 Corona Visível
As linhas de transmissão não deverão apresentar corona visível, nos cabos condutores e
ferragens, para 90% da condição de tempo bom.
4.2. DADOS UTILIZADOS NO ESTUDO
 Densidade relativa do ar média: DRA= 0,97 [2];
 Densidade relativa do ar 90% do tempo DRA90%= 0,96 [2];
 A resistividade média do solo considerada ao longo da LT é de 500 .m;
 Os valores foram calculados para a altura média das torres.
4.3. METODOLOGIA UTILIZADA NO ESTUDO
Este estudo foi executado utilizando-se a metodologia descrita na referência [3]. O cálculo
dos efeitos provenientes do fenômeno de corona é um procedimento complexo devido à
natureza aleatória do mesmo e ao elevado número de variáveis que o afetam como, por
exemplo, as condições atmosféricas (temperatura, pressão, umidade, radiação solar,
etc...). Por este motivo, a modelagem das interferências decorrentes do efeito corona não
tem o mesmo nível de precisão daquela adotada para o cálculo dos campos eletrostáticos
e magnetostáticos.
Dentre as diferentes abordagens existentes, serão adotados os processos chamados
semi-analíticos, que incorporam uma boa parte de modelagem analítica e uma função de
excitação obtida em laboratório, que caracteriza o nível do efeito corona em função da
intensidade do campo elétrico. Os principais métodos semi-analíticos são o do EPRI [3] e
o da EdF, tendo-se adotado o primeiro por ser este o mais utilizado no Brasil, com
resultados satisfatórios.
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4.4. RESULTADOS OBTIDOS
4.4.1 Rádio Interferência
Os dados de entrada da ferramenta computacional adotada são apresentados no Anexo
IV. Os resultados dos cálculos para tempo bom, chuva pesada e condutor molhado
encontram-se no Anexo V.
Considerando uma faixa de servidão com largura de 38 m, obteve-se os valores a seguir
a 19 m do eixo da LT.
Quadro 4.1
Valores de rádio interferência a 19 m do eixo da LT
d (m)
Chuva Pesada
Cond. Molhado
Tempo Bom
19
40,74
32,94
15,94
Com base na metodologia indicada na referência [3], pg.248, e a partir de uma média
anual de 80% de tempo bom e 20% de tempo ruim, é construído o gráfico de distribuição
estatística de RI contendo a curva de todos os tempos utilizando-se os valores indicados
no Anexo V, para uma distância de 19 m do eixo da LT. Onde a curva de todos os
tempos corta o valor da % da probabilidade acumulada (eixo Y), obtém-se o valor do RI
para 50 % de todo o tempo, como apresentado abaixo:
Figura 4.1 - Curva "Todo o Tempo" de RI a 19 m do eixo da LT
Considerando um nível mínimo de sinal de 66 dB para cidades de 2.500 a 10.000
habitantes (conforme norma NTC 19-A do Ministério das Comunicações do Brasil) e a
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Luiz Fernando Rufato
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relação sinal ruído de 24 dB, o nível de Rádio Interferência deve ser inferior ou igual a 42
dB no limite da faixa.
Pode-se verificar na figura 4.1 que o valor de Rádio Interferência máximo calculado para
50% das condições atmosféricas do ano foi de 17,1 dB, sendo inferior ao limite 42 dB
estabelecido como critério pela ANEEL.
4.4.2 Ruído Audível
Os dados de entrada da ferramenta computacional adotada são apresentados no Anexo
IV. Os resultados dos cálculos encontram-se no Anexo VI.
A partir dos valores calculados apresenta-se o gráfico a seguir, com o perfil do Ruído
Audível.
50
Ruído Audível (dBA)
45
40
Chuva
Pesada
35
Chuva
Fina
30
25
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
Distância do eixo da linha (m)
15
20
25
Figura 4.2 - Valores de RA (chuva pesada e pouca chuva)
O valor máximo de intensidade de Ruído Audível no limite da faixa de segurança para a
situação de chuva fina foi de 28,57 dBA, sendo inferior ao limite estabelecido pela ANEEL
de 58 dBA.
4.4.3 Corona Visível
Os dados de entrada da ferramenta computacional adotada são apresentados no Anexo
IV. Os resultados dos cálculos encontram-se no Anexo V.
Esses valores devem ser inferiores aos valores do campo elétrico de início de corona
(PEEK), dado pela fórmula a seguir:
Ec RMS 

0,3
.m. .1 
2
 .r

30

, kV / cm

m - Fator de superfície do cabo adotado 0,82;
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 – Densidade relativa do ar excedido em 90% do tempo 0,96;
r – Raio do condutor.
O quadro a seguir mostra a comparação dos valores de gradiente:
Quadro 4.1
Gradientes superficiais
Gradiente máximo (kV/cm)
12,636
Gradiente de PEEK (kV/cm)
21,099
Analisando o quadro verifica-se que o gradiente máximo calculado na superfície do
condutor representa 59,89% do gradiente crítico ou gradiente de Peek.
5. CONCLUSÕES
Os resultados dos estudos efetuados permitem as seguintes conclusões:
 Pelo critério mecânico de balanço dos cabos condutores, para um vão de 500 m, foi
verificado que o valor de 38 m para largura da faixa atende às distâncias de segurança;
 Para o paralelismo entre LTs de 230 kV / 230 kV, pelo critério mecânico de balanço dos
cabos condutores, para um vão de 500 m, foi verificado que o valor de 30 m atende às
distâncias de segurança;
 Para o paralelismo entre LTs de 230 kV / 69 kV, pelo critério mecânico de balanço dos
cabos condutores, para um vão de 500 m, foi verificado que o valor de 20 m atende às
distâncias de segurança;
 O valor de Rádio Interferência máximo calculado para 50% das condições atmosféricas
do ano foi de 17,1 dB a 19 m do eixo da LT, inferior ao limite de 42 dB estabelecido
como critério pela ANEEL;
 Os valores de campo elétrico em condições normais de operação, a 1,5 m do solo, com
condutores a 7,5 m do solo, são inferiores aos limites estabelecidos pela ANEEL,
ficando em 0,67 kV/m no limite da faixa de servidão (onde o limite é de 4,17 kV/m) e
5,44 kV/m no interior desta faixa (onde o limite é de 8,33 kV/m);
 Os valores de campo elétrico em condições de emergência, a 1,5 m do solo, com
condutores a 6,0 m do solo, são inferiores aos limites estabelecidos pela ANEEL,
ficando em 0,70 kV/m no limite da faixa de servidão (onde o limite é de 4,17 kV/m) e
7,99 kV/m no interior desta faixa (onde o limite é de 8,33 kV/m);
 O campo magnético em condições normais de operação, a 1,5 m do solo, com
condutores a 7,5 m do solo, apresentou valores inferiores aos limites estabelecidos
pela ANEEL, ficando em 2,87 µT no limite da faixa de servidão (onde o limite é de
83,33 µT) e 17,67 µT no interior desta faixa (onde o limite é de 416,67 µT);
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Luiz Fernando Rufato
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UHE BELO MONTE
 O campo magnético em condições de emergência, a 1,5 m do solo, com condutores a
6,0 m do solo, apresentou valores inferiores aos limites estabelecidos pela ANEEL,
ficando em 3,02 µT no limite da faixa de servidão (onde o limite é de 83,33 µT) e 25,50
µT no interior desta faixa (onde o limite é de 416,67 µT);
 O valor calculado para Ruído Audível na condição de chuva fina, no limite da faixa de
segurança da LT, foi de 28,57 dBA, sendo inferior ao limite estabelecido como critério
pela ANEEL de 58 dBA;
 Não haverá corona visível, pois o gradiente de campo elétrico superficial máximo dos
cabos condutores é inferior ao valor de gradiente de campo elétrico de início de corona
(PEEK).
Quadro 5.1
Largura da faixa de servidão
Largura adota para a Faixa de Servidão
6.
L (m)
38
REFERÊNCIAS
[1]
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5422: Projeto de
Linhas de Aéreas de Transmissão de Energia Elétrica. Rio de Janeiro,1985;
[2]
1216/LT-5L-RL-1005 – LT 230 kV Altamira (ELETRONORTE) - Pimental,
Carregamentos Devido ao Vento;
[3]
ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE. Transmission Line Reference Book
345kV and Above. Palo Alto, 1982;
[4]
BRASIL, Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL). Resolução Normativa Nº
398, de 23 de Março de 2010. Brasília, DF. 2010.
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Luiz Fernando Rufato
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ANEXOS
20/39
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
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ANEXO I – DADOS DE ENTRADA DO CÁLCULO DE CAMPOS
ELÉTRICO E MAGNÉTICO
21/39
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados de Entrada para Regime de Operação
Dados das Torres
Limite Inferior de X
-25
Limite Superior de X
25
Incremento
1
Valor de Resistividade do Solo
500
Número de Pára-raios
2
Dados Condutor 1
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
-3.5
Coordenada Y do Condutor
7.5
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 2
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
7.5
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
120
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 3
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
13.3
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
240
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 4
Raio do Condutor
5.85
Coordenada X do Condutor
-2.7
Coordenada Y do Condutor
18.6
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
22/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados Condutor 5
Raio do Condutor
7.35
Coordenada X do Condutor
2.7
Coordenada Y do Condutor
18.6
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
23/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados de Entrada para Condições de Emergência
Dados das Torres
Limite Inferior de X
-25
Limite Superior de X
25
Incremento
1
Valor de Resistividade do Solo
500
Número de Pára-raios
2
Dados Condutor 1
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
-3.5
Coordenada Y do Condutor
7
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 2
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
7
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
120
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 3
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
12.8
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
230
Valor do Ângulo de Tensão (°)
240
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 4
Raio do Condutor
5.85
Coordenada X do Condutor
-2.7
Coordenada Y do Condutor
18.1
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
24/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados Condutor 5
Raio do Condutor
7.35
Coordenada X do Condutor
2.7
Coordenada Y do Condutor
18.1
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
25/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
ANEXO II - VALORES DE CAMPO ELÉTRICO
26/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Valores de campo elétrico para o regime de operação a 7,5 m acima do solo
d(m) Campo Elétrico (kV/m)
d(m) Campo Elétrico (kV/m)
-25
0,33
1
3,91
-24
0,37
2
4,40
-23
0,42
3
4,75
-22
0,48
4
4,80
-21
0,54
5
4,56
-20
0,62
6
4,11
-19
0,71
7
3,56
-18
0,83
8
3,02
-17
0,96
9
2,54
-16
1,12
10
2,13
-15
1,32
11
1,79
-14
1,56
12
1,53
-13
1,85
13
1,32
-12
2,20
14
1,15
-11
2,62
15
1,02
-10
3,10
16
0,91
-9
3,65
17
0,82
-8
4,23
18
0,74
-7
4,79
19
0,67
-6
5,23
20
0,61
-5
5,44
21
0,56
-4
5,33
22
0,52
-3
4,89
23
0,48
-2
4,26
24
0,44
-1
3,72
25
0,41
0
3,58
27/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Valores de campo elétrico para condições de emergência a 6,0 m acima do solo
d(m) Campo Elétrico (kV/m)
d(m) Campo Elétrico (kV/m)
-25
0,28
1
5,55
-24
0,31
2
6,67
-23
0,35
3
7,33
-22
0,40
4
7,23
-21
0,46
5
6,50
-20
0,53
6
5,47
-19
0,62
7
4,42
-18
0,72
8
3,52
-17
0,85
9
2,81
-16
1,01
10
2,27
-15
1,21
11
1,88
-14
1,47
12
1,58
-13
1,79
13
1,36
-12
2,20
14
1,19
-11
2,72
15
1,06
-10
3,38
16
0,94
-9
4,20
17
0,85
-8
5,17
18
0,77
-7
6,25
19
0,70
-6
7,28
20
0,63
-5
7,97
21
0,58
-4
7,99
22
0,53
-3
7,24
23
0,49
-2
5,98
24
0,45
-1
4,87
25
0,42
0
4,69
28/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
ANEXO III – VALORES DE INDUÇÃO MAGNÉTICA
29/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Valores de indução magnética para o regime de operação a 7,5 m acima do solo
d(m) Indução Magnética (µT) d(m) Indução Magnética (µT)
-25
1,74
1
17,30
-24
1,87
2
16,71
-23
2,03
3
15,84
-22
2,20
4
14,71
-21
2,39
5
13,41
-20
2,62
6
12,04
-19
2,87
7
10,70
-18
3,15
8
9,47
-17
3,49
9
8,37
-16
3,87
10
7,40
-15
4,32
11
6,56
-14
4,84
12
5,83
-13
5,45
13
5,20
-12
6,17
14
4,66
-11
7,01
15
4,19
-10
8,00
16
3,79
-9
9,15
17
3,43
-8
10,45
18
3,12
-7
11,88
19
2,85
-6
13,37
20
2,61
-5
14,79
21
2,39
-4
16,00
22
2,20
-3
16,90
23
2,04
-2
17,45
24
1,89
-1
17,67
25
1,75
0
17,61
30/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Valores de indução magnética para condições de emergência a 6,0 m acima do solo
d(m) Indução Magnética (µT) d(m) Indução Magnética (µT)
-25
1,79
1
24,98
-24
1,94
2
24,23
-23
2,10
3
22,86
-22
2,29
4
20,82
-21
2,50
5
18,38
-20
2,74
6
15,89
-19
3,02
7
13,62
-18
3,34
8
11,67
-17
3,72
9
10,02
-16
4,16
10
8,66
-15
4,68
11
7,52
-14
5,31
12
6,58
-13
6,06
13
5,79
-12
6,97
14
5,13
-11
8,09
15
4,57
-10
9,46
16
4,09
-9
11,15
17
3,68
-8
13,21
18
3,32
-7
15,65
19
3,01
-6
18,37
20
2,75
-5
21,08
21
2,51
-4
23,32
22
2,30
-3
24,76
23
2,12
-2
25,39
24
1,96
-1
25,50
25
1,81
0
25,34
31/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
ANEXO IV - DADOS DE ENTRADA PARA OS CÁLCULOS DE
CORONA VISÍVEL, RUÍDO AUDÍVEL E RÁDIO INTERFERÊNCIA
32/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados de Entrada para Corona Visível e Ruído Audível
Dados das Torres
Limite Inferior de X
-25
Limite Superior de X
25
Incremento
1
Valor de Resistividade do Solo
500
Número de Pára-raios
2
Dados Condutor 1
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
-3.5
Coordenada Y do Condutor
24.5
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
242
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 2
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
24.5
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
242
Valor do Ângulo de Tensão (°)
120
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 3
Número de Subcondutores (m)
2
Distância entre Subcondutores (m)
0.457
Raio de Cada Subcondutor
13.505
Coordenada X do Condutor
3.5
Coordenada Y do Condutor
30.3
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
242
Valor do Ângulo de Tensão (°)
240
Módulo de Corrente
650
Dados Condutor 4
Raio do Condutor
5.85
Coordenada X do Condutor
-2.7
Coordenada Y do Condutor
35.6
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
33/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados Condutor 5
Raio do Condutor
7.35
Coordenada X do Condutor
2.7
Coordenada Y do Condutor
35.6
Valor do módulo da Tensão de Fase (kV)
0
Valor do Ângulo de Tensão (°)
0
Módulo de Corrente
0
34/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Dados de Entrada para Rádio Interferência
Número de Subcondutores
2
Espaçamento Subcondutores (m)
0.457
Tensão (kV)
242
Diâmetro do condutor (mm)
27.01
Diâmetro do condutor pára raio (mm)
14.7
Distância do eixo (m)
19
Densidade relativa do ar (média)
0.97
Resistividade do solo
242
Gradientes nas fases (kV/cm)
11.773
12.636
12.555
Localização horizontal dos condutores (m)
-3.5
3.5
3.5
Localização vertical dos condutores (m)
24.5
24.5
30.3
Angulos das fases
0
120
240
Localização horizontal dos pára-raios
-2.7
2.7
Localização vertical dos pára-raios
35.6
35.6
35/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
ANEXO V – GRADIENTE NA SUPERFÍCIE DO CONDUTOR E
NÍVEIS DE RÁDIO-INTERFERÊNCIA
36/39
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
UHE BELO MONTE
Valores de gradientes
Fase
Gradientes (kVRMS/cm)
A
11,773
B
12,636
C
12,555
d (m)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Valores de RI
Chuva Pesada
Cond. Molhado
48,03
40,23
48,56
40,76
49,93
42,13
51,15
43,35
51,89
44,09
52,11
44,31
51,91
44,11
51,37
43,57
50,59
42,79
49,67
41,87
48,68
40,88
47,66
39,86
46,64
38,84
45,66
37,86
44,72
36,92
43,82
36,02
42,98
35,18
42,19
34,39
41,45
33,65
40,74
32,94
Tempo Bom
23,23
23,76
25,13
26,35
27,09
27,31
27,11
26,57
25,79
24,87
23,88
22,86
21,84
20,86
19,92
19,02
18,18
17,39
16,65
15,94
37/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
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ANEXO VI - VALORES DE RUÍDO AUDÍVEL
38/39
Luiz Fernando Rufato
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Diretor de Construção
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
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UHE BELO MONTE
Valores de Ruído Audível (chuva pesada e chuva fina)
d(m)
-25
-24
-23
-22
-21
-20
-19
-18
-17
-16
-15
-14
-13
-12
-11
-10
-9
-8
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
Ruído Audível (dBA)
Ruído Audível (dBA)
d(m)
Chuva Pesada Chuva Fina
Chuva Pesada Chuva Fina
40,23
27,02
1
45,40
32,32
40,41
27,20
2
45,39
32,32
40,59
27,38
3
45,33
32,28
40,78
27,57
4
45,23
32,18
40,98
27,76
5
45,08
32,03
41,18
27,96
6
44,89
31,84
41,39
28,17
7
44,67
31,62
41,60
28,39
8
44,42
31,37
41,82
28,61
9
44,17
31,10
42,05
28,84
10
43,90
30,83
42,29
29,07
11
43,64
30,56
42,53
29,32
12
43,37
30,29
42,78
29,57
13
43,11
30,02
43,04
29,83
14
42,86
29,76
43,30
30,09
15
42,61
29,51
43,57
30,36
16
42,37
29,26
43,84
30,63
17
42,14
29,02
44,10
30,89
18
41,91
28,79
44,34
31,14
19
41,69
28,57
44,57
31,38
20
41,48
28,35
44,78
31,60
21
41,27
28,14
44,96
31,79
22
41,08
27,94
45,10
31,95
23
40,88
27,74
45,22
32,08
24
40,69
27,55
45,31
32,19
25
40,51
27,37
45,37
32,27
39/39
Luiz Fernando Rufato
CREA-MG 16.918/D
Diretor de Construção