Linhas de energia aéreas (também conhecidas como linhas de transmissão, linhas de energia, cabos de energia e cabos coaxiais) são grupos de cabos e fios suspensos usados para transportar energia elétrica entre dois ou mais locais separados para que ela possa ser processada para uso pelos consumidores com segurança e eficiência.
Índice
O que é uma linha elétrica aérea?
Uma linha de energia aérea opera como um canal para transferir ondas eletromagnéticas de diferentes níveis de voltagem por diversas distâncias, ambientes e paisagens para fornecer energia elétrica onde ela é necessária.
Os cabos de linha de energia são estruturalmente suportados por postes de serviços públicos ou torres de aço, que são projetados para manter as linhas suspensas a uma altura segura. Isso garante que haja uma quantidade suficiente de distância do solo – minimizando o risco de as linhas energizadas serem perturbadas ou danificadas.
Linhas de energia aéreas vêm em diferentes tipos e comprimentos para acomodar cargas de voltagem variadas. Isso permite que elas atendam a todo o espectro de propósitos de fornecimento elétrico industrial e residencial.
Como funciona um sistema de transmissão de energia elétrica?
O sistema de transmissão de energia elétrica de linhas aéreas permite que a eletricidade seja transportada por todo o país – criando um fornecimento de energia rápido e contínuo em todos os cantos de um país. A rede é vital para garantir um fornecimento de energia confiável e regular para nossas casas, locais de trabalho e outras comodidades.
As linhas de energia aéreas são de dois tipos: linhas de transmissão e linhas de distribuição. As linhas de transmissão transportam energia "primária" de alta tensão entre geradores e subestações, onde ela pode ser posteriormente "reduzida" com segurança para um nível de tensão mais baixo usando um transformador antes de ser distribuída publicamente.
As linhas de distribuição são os cabos que transportam esse fornecimento "secundário" reduzido de eletricidade para indivíduos, empresas e outras instalações para uso diário.
Tipos de linhas de energia
As linhas de energia podem usar duas formas de fluxo de corrente: corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC). Com corrente contínua, a corrente elétrica flui em apenas uma direção, enquanto com corrente alternada, a energia pode mudar de direção periodicamente.
Devido à sua capacidade superior de trabalhar com tensões mais altas e à facilidade com que a energia pode ser transformada conforme necessário, a corrente CA é mais comumente usada em linhas de energia hoje em dia.
Para facilitar a avaliação do desempenho, as linhas de energia CA podem ser classificadas de acordo com a voltagem e o comprimento:
Classificação de Voltagem
- Baixa Voltagem: Linhas que transmitem 1 kV ou menos;
- Média Tensão: Linhas que transmitem entre 1-69kV;
- Alta tensão: Linhas de transmissão entre 69 kV – 345V;
- Tensão Extra Alta: Linhas que transmitem em torno de 345-800kV; e
- Ultra-Alta Voltagem: Linhas transmitindo 800 kV ou mais.
Classificação de comprimento
Linhas curtas
Linhas de energia curtas são aquelas que cobrem uma distância de até 50 milhas (80 km). Essas linhas carregam um fluxo de voltagem entre 11-33 Kv e são frequentemente usadas para fornecer eletricidade para residências e outras redes de energia de baixa demanda.
Linhas médias
Linhas que abrangem entre 50-100 milhas (80-160km) são classificadas como linhas de média potência e geralmente transmitem entre 66-132 Kv através de seus cabos. Esta categoria pode ser subdividida em Pi-Models e T-Models. Em uma linha Pi-Model, a capacitância (capacidade de armazenar uma carga elétrica) é concentrada igualmente em cada extremidade, enquanto em uma linha T-Model a capacitância é concentrada em seu centro.
Longas filas
Uma longa linha de energia cobre uma distância de mais de 100 milhas (mais de 160 km) com uma capacidade de voltagem de 132 Kv ou mais. Somente nessas linhas todos os quatro parâmetros usados para determinar o desempenho (resistência, indutância, capacitância e condutância de fuga) são igualmente distribuídos por toda a linha de energia.
Componentes de linhas aéreas de energia
Suportes de linha
Os suportes de linha mantêm as linhas de energia suspensas acima do solo, minimizando o risco de segurança e maximizando sua transmissão de energia. Existem 2 tipos principais de suportes de linha – postes e torres. O tipo usado dependerá de vários fatores, como o nível de voltagem e a distância de cobertura necessária.
Poloneses
Os postes transportam energia por distâncias mais curtas. Comumente usados para linhas de distribuição, eles geralmente carregam níveis de voltagem baixa-alta. Os materiais de postes mais comuns são madeira, concreto e aço.
Postes de madeira: Frequentemente usados para cobrir distâncias mais curtas, postes de madeira são uma opção econômica para transportar níveis de baixa-média tensão. No entanto, como um material natural, postes de madeira têm uma vida útil mais curta e são consideravelmente mais vulneráveis às condições ambientais do que suas contrapartes artificiais.
Postes de concreto (RCC): Baixa manutenção com capacidade de carga superior, postes de concreto são uma escolha principal para estruturas de suporte que exigem um aumento extra de força ou resiliência, como áreas que hospedam condições climáticas extremas. Infelizmente, sua construção mais pesada também os torna caros e difíceis de transportar.
Postes de aço: Comumente usados em áreas urbanas, postes de aço são duráveis e permitem um alto nível de flexibilidade em sua fabricação – tornando-os uma opção atraente adaptável a uma variedade de propósitos de transmissão. Embora postes galvanizados ostentem boa longevidade, eles ainda podem enferrujar e são caros.
Torres
Para a transmissão de níveis de voltagem mais altos em áreas maiores, torres de aço são os suportes de linha preferidos. Como construções de aço poderosas com um nível considerável de resistência mecânica, seu design oferece resiliência robusta aos elementos e uma qualidade de transmissão mais alta.
No entanto, assim como os postes de aço, as torres são caras e mais vulneráveis a raios do que outros materiais.
Condutores de linhas de energia
Condutores são componentes presos a linhas de energia para promover a passagem de eletricidade de um local para outro. Eles também ajudam a aumentar a segurança da rede elétrica.
Os quatro principais tipos de condutores usados em linhas aéreas são AACs (condutores totalmente de alumínio); AAACs (condutores totalmente de liga de alumínio); ACARs (condutores de alumínio reforçados com liga) e ACSRs (condutores de alumínio reforçados com aço).
Condutores ACSR – e em menor grau, AAACs – são os condutores mais frequentemente usados em linhas de energia modernas. Como condutores leves com alta capacitância, ACSRs e AACs também são econômicos – tornando-os ideais para uso em linhas de alta tensão que exigem condutores múltiplos ou agrupados.
Isoladores de linhas de energia
Os isoladores restringem o fluxo de energia em pontos definidos de uma rede elétrica. Eles são usados em linhas de energia para auxiliar na segurança e no suporte da estrutura, reforçando a linha e mantendo os condutores separados.
Os isoladores de linhas de energia podem ser divididos em duas categorias, dependendo do processo de instalação: isoladores de pinos (instalado acima da linha) e isoladores de suspensão (instalado para ficar pendurado abaixo da linha).
Para linhas de alta tensão, isoladores de suspensão modulares (várias unidades) são frequentemente usados para lidar com o nível mais alto de resistência necessário. Feitos de uma série de discos isoladores ajustáveis, eles podem ser facilmente aumentados ou diminuídos conforme necessário.
Âncoras de aterramento para linhas de energia
As âncoras de terra (também conhecidas como âncoras de solo) são dispositivos de engenharia de alta resistência usados para reforçar e estabilizar postes ou torres instalados para suportar linhas de energia.
Cravadas ou fixadas em saca-rolhas nas fundações ao redor, as âncoras de terra ajudam a proteger a integridade estrutural das linhas contra condições climáticas adversas ou extremas, bem como quaisquer alterações naturais ou provocadas pelo homem na paisagem local.
Conexões de linha de energia
Uma variedade de acessórios de hardware são fixados em linhas de energia, postes e torres para auxiliar na transição suave de eletricidade de um lugar para outro. Alguns dos acessórios mais comuns usados em linhas de energia e suportes incluem:
- Braços cruzados: Uma barra fixada horizontalmente a um poste para suportar seus isoladores e outros acessórios;
- Fios de sustentação: Cabos de aço fortes que reforçam a estrutura de um poste de energia;
- Espaçadores: Componentes que mantêm os condutores energizados de uma linha a uma distância segura;
- Amortecedores: Dispositivos que protegem cabos e fios frágeis em ambientes externos;
- Fios Terra: Fornece uma camada de proteção entre a linha e as condições climáticas adversas;
- Pára-raios: Dispositivos de segurança que redirecionam os raios da linha energizada para o solo.
Conclusão
Quando o gênio pioneiro Nikola Tesla projetou o sistema de ar condicionado durante a Revolução Industrial, talvez nem mesmo sua mente visionária pudesse prever o impacto incomparável que sua descoberta teria na reinvenção de como essa energia poderosa poderia ser utilizada.
Quase 150 anos depois, a corrente alternada continua sendo o padrão mundial indiscutível para transmissão elétrica – e, graças à nossa rede de última geração de linhas aéreas que transportam esse recurso radiante para longe e para perto, conseguimos atingir um nível de avanço tecnológico que enriqueceu todas as áreas de nossas vidas.
Graças ao desenvolvimento da transmissão de energia de longa distância, nosso humilde planeta Terra foi iluminado dentro da vasta extensão do espaço escuro – e nosso futuro parece ainda mais brilhante.
Perguntas Frequentes (FAQs)
O que é uma linha elétrica aérea?
Uma linha de energia aérea opera como um canal para transferir ondas eletromagnéticas de diferentes níveis de voltagem por diversas distâncias, ambientes e paisagens para fornecer energia elétrica onde ela é necessária.
Como funciona um sistema de transmissão de energia elétrica?
O sistema de transmissão de energia elétrica de linhas aéreas permite que a eletricidade seja transportada por todo o país – criando um fornecimento de energia rápido e contínuo em todos os cantos de um país. A rede é vital para garantir um fornecimento de energia confiável e regular para nossas casas, locais de trabalho e outras comodidades.
Tipos de linhas de transmissão
As linhas de energia podem usar duas formas de fluxo de corrente: corrente alternada (CA) e corrente contínua (CC).
As linhas de energia CA podem ser classificadas de acordo com a voltagem e o comprimento:
Classificação de Voltagem
- Baixa Voltagem
- Média Tensão
- Alta tensão
- Tensão Extra Alta
- Ultra-Alta Tensão
Classificação de comprimento
- Linhas curtas
- Linhas médias
- Longas filas
Componentes de linhas aéreas de energia
Os componentes podem ser classificados em cinco categorias principais:
- Suportes de linha
- Condutores de linhas de energia
- Isoladores de linhas de energia
- Âncoras de aterramento para linhas de energia
- Conexões de linha de energia
