Apostila - Cabos

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CONDUTORES CABOS Quando outro, ceiro de um existe uma d.d.p. entre 2 corpos metálicos, separados um do e entre eles se estabelece comunicação por meio de um ter- corpo, também metálico, há deslocamento de cargas elétricas para o outro, através do terceiro. Esse deslocamento de cargas é uma corrente elétrica. O corpo, que permite a circulação da corrente elétrica, é tor elétrico. Na indústria, os materiais condutores são em lingotes, que são transformados, pelo processo de trefilação, torcimento, em condutores industriais. terceiro um condu- fornecidos laminação, Desses, os mais simples são os fios de casos usam-se fios de seção diferente tangular, trapezoidal etc.). seçao circular; em certos da circular (quadrada, re- Empregam-se fios nus ou envolvidos por material isolante (fios iso lados) . A reunião de vários fios, nao isolados entre si, permite obter um cabo de um condutor, formado de vários fios, geralmente torcidos. Um cabo de vários condutores pode ser obtido pela reunião de va- rias fios isolados (torcidos ou paralelos) ou de vários cabos de um condutor. Além dos fios e cabos, sao empregados condutores sob a forma de tu bos ou barras de formas diversas, nus ou isolados. O emprego dos condutores elétricos requer sempre a utilização de algumas das substâncias isolantes; todo condutor elétrico deve ser acompanhado de um isolante. De acordo com as aplicações,diversas sao as combinações de conduto res e isolantes adotados em Eletrotécnica. De um modo geral, é possível classificar os condutores industriais segundo as suas aplicações: - Para estações geradores e subestações. - Para transmissão e distribuição de energia elétrica. - Para fiação de edifícios. - Para telefonia e telegrafia. - Para sinalização elétrica. -01-

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CONDUTORES CABOS

Quando• outro,

ceiro• de um

existe uma d.d.p. entre 2 corpos metálicos, separados um doe entre eles se estabelece comunicação por meio de um ter-corpo, também metálico, há deslocamento de cargas elétricaspara o outro, através do terceiro.

Esse deslocamento de cargas é uma corrente elétrica. Ocorpo, que permite a circulação da corrente elétrica, étor elétrico. Na indústria, os materiais condutores sãoem lingotes, que são transformados, pelo processo detrefilação, torcimento, em condutores industriais.

terceiroum condu-fornecidoslaminação,

Desses, os mais simples são os fios decasos usam-se fios de seção diferentetangular, trapezoidal etc.).

seçao circular; em certosda circular (quadrada, re-

Empregam-se fios nus ou envolvidos por material isolante (fios isolados) .

A reunião de vários fios, nao isolados entre si, permite obter umcabo de um condutor, formado de vários fios, geralmente torcidos.

Um cabo de vários condutores pode ser obtido pela reunião de va-rias fios isolados (torcidos ou paralelos) ou de vários cabos deum condutor.

Além dos fios e cabos, sao empregados condutores sob a forma de tubos ou barras de formas diversas, nus ou isolados.

O emprego dos condutores elétricos requer sempre a utilização dealgumas das substâncias isolantes; todo condutor elétrico deve seracompanhado de um isolante.

De acordo com as aplicações,diversas sao as combinações de condutores e isolantes adotados em Eletrotécnica.

De um modo geral, é possível classificar os condutores industriaissegundo as suas aplicações:

- Para estações geradores e subestações.- Para transmissão e distribuição de energia elétrica.- Para fiação de edifícios.- Para telefonia e telegrafia.- Para sinalização elétrica.

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básicos, tais como: condutor, isolamento, uma complementação dielétrica, na maioria dos casos, e uma cobertura protetora. As prin-cipais decisões a serem tomadas, ao se projetarem tais cabos, serelacionam a estes quatro componentes. Para maior simplicidade me-lhor será considerar cada componente em separado, embora em algunscasos isto não seja possivel, devido as suas interdependências ouincompatibilidade.

O cobre possui uma longa e comprovada experiência de utilização como meio prático e econômico para condutor de energia elétrica, emquase todos os meios ambientesde instalação. ~ relativamente fá-cil laminar e trefilar, bem como emendar e terminar.

Geralmente o cobre é bastante resistente à corrosão. No entanto,alguns dos ingredientes de certos tipos de compostos isolantes te~dem a corroer esse metal, como o enxofre utilizado na vulcanizaçãode cabos de borracha. Em tais casos é usada sobre o cobre, comoproteção, uma cobertura de estanho ou outro material apropriado.

Atualmente o aluminio também é considerado um material condutoradequado para muitas aplicações em eletricidade. Entretanto suacondutibilidade é somente de 62% da do cobre por volume, mas tema vantagem de ser 70% mais leve.

Tem as desvantagens de ter menor resistência mecânica e ser vulne-rável à corrosão.

Devem ser tomadas precauções especiais com as conexoes do condutore protegê-lo sob certas condições, isto é, quando instalado emmeio ambiente úmido.

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Figura I

Condutores com Encordoa-mento Concêntrico sãocompactados para se ajustarem melhor em cabosmulticondutores, ou paradiminuir a seção do caboisolado. As bitolas maio-res devem ser recozidasapós a compactação pararestaurar sua flexibili-dade.

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Cobre:

De todos os materiais condutores, o cobre cuja resistividade ésomente maior que a da prata, é o de maior importância industrial.

O cobre utilizado para condutores elétricos é o cobre eletrolítico,contendo 99,90% de cobre puro ou mais; obtido em lingotes, o cobreeletrolítico é transformado mecanicamente em vergalhões e fios,barras e tubos; com os fios são formados os cabos e as cordoalhas.

O cobre sofre dois tratamentos principais na fabricação dos condu-tores: o estiramento a frio, que permite obter o cobre duro e orecozimento, do qual resulta o cobre mole ou recozido; intermediá-rio entre esses dois tipos tem-se o cobre meio duro.

Alumínio:

Dos metais utilizados como condutores elétricos, ocupa o alumínioo posto imediato ao cobre. A tabela seguinte permite comparar al-gumas propriedades desses dois metais quando aplicados na fabricação de fios.

Propriedade Alumínio CobreCondutância para mesmo volume 63 100Volume para mesma condutância 159 100Diâmetro para mesma condutância 126 100Peso pua mesmo volume 30,4 100Peso para mesma condutância 48,3 100Resistência mecânica (ruptura) 26 100

>

Como acontece com o cobre, as propriedades mecânicas dodependem dos tratamentos térmicos e mecânicos.

alumínio

Na Eletrotécnica, o principal emprego do alumínio é sob a forma decabos compostos de fios de aço e de alumínio. ,Anexo Tabelas I, 11 e 111 da ABNT.

Nas seções normalmente utilizados para cabos de energia, os contu-tores devem ser encordoados para se tornarem flexíveis o bastantepara fabricação e instalação. De um modo geral, quanto mais finosforem os fios utilizados no encordoamento, mais flexível será ocondutor.

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No entanto, quanto mais finos forem os fios, maior sera o custo defabricação do condutor.

Haverá, logicamente, um valor econômico de equilíbrio entre a fle-xibilidade do condutor e a necessidade de instalação ou fabricação .

Quando são utilizados condutores de grande seção para transportargrandes potências na freqfiência industrial, há uma tendência paraque a corrente circule nas camadas exteriores do condutor. Esteefeito é chamado "Efeito Pelicular" e causa um aumento efetivo naresistência ôhmica do condutor em corrente alternada, resultandoem maiores perdas e redução da ampacidade do cabo.

O problema acima pode ser superado até certo ponto, através docondutor segmentado.

Este condutor é composto de segmentos calandrados em quatro seto-res de 900, sendo os segmentos separados eletricamente por fitas depapel, isolando segmentos opostos. (Ver figura 1)

Cada segmento se comporta como um condutor individual, resultandouma diminuição do Efeito Pelicular, pelo aumento da área superfi-cial do condutor. As perdas são reduzidas e a capacidade e aumen-tada, se comparada com a do condutor de encordoamento concêntriconormal de mesma seçao.

são normalmente utilizados condutores segmentados somente em bito-las superiores a 506,70 mm2 (1.000 MCM).

CABOS ISOLADOS

Como já dissemos anteriormente o uso de condutores elétricos estásempre relacionado com isolantes, quer em pontos estrategicamentecolocados, quer ao longo de todo o condutor, conforme o uso e ainstalação.

Na transmissão e distribuição de energia elétrica sao geralmenteempregados os condutores nus. Em raros casos usam-se cabos isola-dos. Estes são na grande maioria dos casos utilizados em instala-ções subterrâneas, ou embutidos em edifícios. Nestas condições sãoutilizados cabos de um, dois, três ou quatro condutores, cuja constituição varia de acordo com a instalação visada.

Um cabo isolado apresenta alguns componentes essenciais como o condutor ou condutores e o isolante e outros acessórios.

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Esses acessórios sao destinados a proteger o isolante, sendo porvezes denominados proteções.

Um cabo isolado deverá ter no mínimo os componentes básicos, a se-guir relacionados:

1. Condutor2. Blindagem do condutor3. Isolamento4. Blindagem do isolamento5. Capa protetora

Esses componentes podemos observar na Figura 2.

CABO FIBEP CLASSE 25kV / 33kV

Tensão máxima de serviço: para sistemas com neutro isolado até25000 V, ou para sistemas neutro aterrado até 35000 V.

Material condutor: cobre, têmpera moleResistividade térmica do solo: 900C em/WTemperatura de serviço no condutor: 900CFator de carga considerado: 100%

1) Cabos singelos - em sistemas conforme supra definido

1

....:~\r---...=••••••.~.~i.c

23456

I

1 - Condutor de cobre estanhado têmpera mole2 - Camada semicondutora3 - Isolamento em borracha de etileno-propileno (EPR)4 - Fitas semi condutoras5 - Blindagens de fitas de cobre6 - Capa externa de cloreto de polivinila (PVC) ou neoprene

Figura 2

Quadro geral dos tipos de cabos de energia

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-.

Baixa TensãoMONOFÁSICOS

13

8 _ 3 1

SINGELOS _W!l!l!lllllllllilllilll!lI:lil:I:!I':~

TRIFÁSICO ARMADOS

Alta Tensão

SINGELOS

8

TRIFÁSICOS

TRIFÁSICOS ARMADOS

3 2 1~' .: ....

6

"

CONVENÇÃO: CD CONDUTOR G) BLINDAGEM

0 SEMI-CONDUTOR CD ENCHIAI,ENTO

<]) ISOLAMENTO 0 ARMADURA

0 SEMI-CONDUTOR @ CAPA EXTEF,NA

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FUNÇÕES DOS COMPONENTES DE UM CABO ISOLADO

L Condutor

2. Blindagem do condutor

3. Isolamento

4. Blindagem do isolamento

\

5. Capa protetora

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MATERIAIS ISOLANTES

Diversos sao os materiais utilizados como isolantes nos cabos deenergia. Com o avanço tecnológico vertiginoso de nossos dias, saoencontrados processos e produtos como compostos isolantes que, co-locados à disposição dos usuários de cabos, tornam em pouco tempoobsoletos produtos recém-lançados no mercado, devido às suas caracteristicas dielétricas e térmicas.

Basicamente podemos dividir em 2 grupos os isolantes usados em ca-bos de energia:

- Termoplásticos- Termofixos

Fazemos a seguir uma análise dos tipos de isolamento atualmentecolocados à disposição do mercado brasileiro de cabos elétricos,com algumas referências do seu emprego no mercado mundial.

- Papel impregnado - material ainda em uso no mercado nacional embaixa e média tensões e em cabos de alta ealtissima tensões.

- Borracha butilica-substituto de borracha natural, material utilizado em isolamento de cabos de baixa e mé-dia tensões.

- Borracha etileno-propileno - material lançado no mercado mundialhá vários anos, utilizado em cabos de baixa emédia tensões.

- Cloreto de polivinila (PVC) - material termoplástico usado em cabos de baixa e média tensões (técnica euro-péia) .

- Polietileno - material termoplástico usado em cabos de baixa emédia tensões, e em cabos de até 69 kV nos Estados Unidos.

• - Polietileno reticulado - material termofixomundo inteiro para cabos

háde

anos em uso nobaixa e média ten

soes, e mais recentemente, para cabos de al-ta e altissima tensões.

são usados também compostos isolantes para cabos de baixa tensão epara altas temperaturas de trabalho no condutor, tais como,o amian-to, isolamento ceràmico, teflon etc., porém de uso especifico para

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aplicações especiais.

Os materiais isolantes empregados em condutores elétricos vêm experimentando alterações significativas, face ao desenvolvimento denovos produtos, que estão mais e mais substituindo os convencio-nais devido às reais vantagens técnicas que apresentam. Neste sen-tido, estão atualmente já em uso, nos centros mais industrializa-dos, cabos de polietileno reticulado com tensões da ordem de 110kV, prevendo-se que, em pouco tempo, cerca de 80% de todos os ca-bos sejam isolados com este dielétrico.

Algumas das características importantes do polietileno reticulado:

- Menor envelhecimento- Alta regidez dielétrica- Baixo fator de potência (perdas)- Elevada resistência ao calor- Manutenção da flexibilidade a baixas temperaturas.

oEsses cabos suportam uma temperatura permanente de 90 C, dando-lheelevada capacidade de corrente. Em regime de sobrecarga suportamuma temperatura de 1300C e em curto-circuito até 2500C.

CONSIDERAÇÕES SOBRE O CAMPO ELtTRICO

Para a escolha do material correto e a espessura adequada para oisolamento de um cabo é necessário levar em consideração as condi-çoes de sua utilização, tais como: campo elétrico, temperatura emeio ambiente.

O campo elétrico no isolamento de um cabo pode ser calculado, uti-lizando-se a fórmula da figura 3.

Figura 3

campo elétrico éuma das condi-ções que deve serconsiderada paraa seleção do ma-terial isolante.

Campo num ponto "P".

}------ ----~R \.

t---.--T Xt ~=~-_=__ _=__=_ -~p

Up = 17,086ER + T(X + R) log R

volts/mm

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Ir

Onde:

E = Tensão em volts entre o condutor e a terra.X = Distância em mm entre a superfície do condutor e o ponto "P".R = Raio do condutor em mm.T = Espessura do isolamento em mm.

Notar-se-á que o campo elétrico é uma função da tensão aplicada,s~çao do condutor e espessura de isolamento. Será máximo na superfí-cie do condutor e mínimo na superfície externa do isolamento.

A influência da seção do condutor na distribuição do campo elétri-co para uma dada espessura de isolamento e tensão aplicada estáilustrada na Figura 4.

~OO MCM4 AWG

3 ~WG

I

~.5~.O,

4.5

J4.0

J

3.5I

J.O

J2.5

•CAMPO MEDIO DE 1~4V/mm

I2.0

Cabos isolados com polietileno de 5,5 mmtensão aplicada entre condutores eblindagem de 8.660 volts.

I.~

I1.0

!0.5o

400

E 360

~ 320

> 2801:::E",.240

o 200o:: 160[ __ '"...J 120

~ 801__~ 40tDISTÂNCIA DA SUPERFíCIE DO CONDUTOR EM mm

Figura 4

"

o material isolante terá que resistir ao campo máximo encontrado.E mostrada na figura a variação da distribuição de campo no isola-mento de um cabo de força de 15 kV.

Este gráfico mostra a variação do campo elétrico para trés difere~tes seções de condutor. Considerando-se que o material isolante deve ser capaz de suportar o campo elétrico máximo encontrado, tor-na-se óbvio que a seção mínima admitida para um condutor é estabe-lecida pela tensão de serviço e pelo tipo de material isolanteutilizado.

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CONTROLE DE BOLSAS DE AR NO DIEL~TRICO

serviço adfator im-as quais

podemisolamento

Ao se calcular o campo elétrico máximo para a tensão demitida para um dielétrico, deve ser considerado como umportante a possibilidade de bolhas de ar no dielétrico,poderão se ionizar (**) e danificar o material. As bolsasocorrer entre o semicondutor e o isolamento, dentro doou entre o isolamento e o sistema de blindagem.

Admitindo-se a possibilidade de que se pode fazer um trabalho per-feito de extrusão, eliminando deste modo as bolsas de ar dentro doisolamento, haverá sempre o problema de bolsas sob e sobre o iso-lamento. Quando é utilizada uma fita semi condutora (***) sobre ocondutor, admite-se que as bolsas de ar poderão ter um tamanho pr£porcional à espessura da fita. Isto significa a possibilidade dese encontrarembolsas de espessura de 0,1 a 0,15 milímetros. Logo, ocampo elétrico deve ser limitado de maneira a evitar uma ionizaçãocapaz de danificar o isolamento. O campo elétrico necessário paraionizar as bolsas de ar variará com a espessura da bolha. FiguraS.

14

12 PRESSÃO ATff.OSFÉRICA 00 AREE CURVA A - 2~.C.....

B - 75- C~ 10 CURVA

'"OIo a~••....-OIj 6OI

o..'"" 4u

2o 2.. • 7.> 10 12.5 lO 17.5 20 22.' Z>

ESPESSURA DAS BOLSAS EM MlllhtETROS)l;lO_2

Figura 5

O campo elétrico necessário para ionizar as bolsas de ar varia como seu tamanho e deverá ser limitado para prevenir avar ia no isolamento.

-2ESPESSURA DAS BOLSAS EM MILIMETROS x la

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Ao se aplicaremesses valores é necessário lembrar que um potencialaplicado através de dielétricos em séries será dividido na propor-ção inversa às constantes dielétricas do material.

Isto indica que o campo elétrico necessário para ionizar as bolsasde ar deve ser dividido pela constante dielétrica do isolamento docabo, a fim de se obter o campo máximo admissível. Assumimos co-mo "1" a permissividade (constante dielétrica) para o ar.

(**) O dielétrico do cabo tem rigidez várias vezes superior ado ar. Deste modo, o gradiente de potencial dentro do iso-lamento ultrapassa sempre a rigidez do ar, fazendo com queas bolsas se ionizem.

(***) - A denominação de "material semicondutor" é um pouco impró-pria, pois eletricamente material semicondutor é aqueleque conduz a corrente elétrica em um só sentido. Aqui, en-tretanto, denomina-se material semi condutor aquele em quea resistência de isolamento é próxima a zero.

Exemplo: A 750C uma bolsa de 0,1 mm se ionizará a um campo deapr~ximadamente 5,4 kV/mm. Considerando o isolamento de po-lietileno, o qual possui uma constante dielétrica de2,35 o campo máximo admissível seria de aproximadamente2,4 kV/mm. Assim sendo, o cabo deve ser projetado para.manter o campo elétrico dentro desse limite.

BLINDAGEM DO CABO

A parte referente à blindagem é de considerável interesse para oprojetista, como também para quem utiliza os cabos isolados. Devi-do à falta de compreensão e informação, tem sido expressas opi-niões divergentes sobre a necessidade de blindagem para diferentesclasses de tensão e condições de ~nstalação. Para melhor entendi-mento portanto, consideraremos em primeiro lugar as funções dablindagem e como ela é feita.

Quando uma diferença de potencial é aplicada entre um condutor eum plano aterrado (ou entre dois condutores), o dielétrico entreeles fica submetido a um campo elétrico. Este campo, se suficient~mente intenso, pode causar deterioração do material dielétrico eproduzir outros efeitos indesejáveis, caso não seja adequadamente

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controlado. Este controle pode ser obtido por intermédio da blindagem.

A definição comumente aceita de blindagem é:

"Blindagem de um cabo de energia é a prática de confinar o campoelétrico do cabo ao isolamento do condutor ou condutores. Esta blindagem pode ser feita ou sobre o condutor ou sobre o isolamento docabo" .

A função da blindagem no condutor (feita com material semicondutor)é eliminar o campo elétrico nos vazios entre o condutor e o isolamento. A figura 6A mostra um condutor encordoado com o isolamentoextrudado diretamente sobre ele. Nos pontos onde o material isolante não penetrou totalmente entre os fios, formam-se bolhas de ar.

( A ) ( B )

EXEMPLO DE CONDUTOR ENCORDOADO

Figura 6

Exemplo de condutor encordoado sem (A) e com blindagem (B).

A figura 6B mostra uma blindagem de material semi condutor em tornodo condutor. Em virtude desta blindagem ficar ao mesmo potencialelétrico do condutor, não há campo elétrico através das bolhas dear havendo portanto ionização, e iguala este campo em toda a supeEfície do condutor. Para ser efetiva, a blindagem deve aderir oupermanecer em estrito contato com o isolamento.

A blindagem do isolamento tem três funções principais:

1. Obter urna distribuição simétrica radial das linhas de força docampo elétrico dentro do isolamento e eliminar para fins práticos

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"

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os campos tangencial e longitudinal sobre a superfície do iso-lamento ou capa;

2. Proteger os cabos ligados a linhas aéreas ou sujeitos a poten-ciais induzidos;

3. Reduzir o risco de choque e perigo de vida e de propriedade.

Os cabos de energia podem estar sujeitos a campos elétricos radi-ais, tangenciais e longitudinais, ou a combinações desses campos.

CAMPO ELtTRICO RADIAL

O campo elétrico radial estará sempre presente no isolamento do ca-bo quando este for energizado. Os isolamentos elétricos são geral-mente aplicados para obter a máxima resisténcia na direção do camporadial.

o isolamento será mais eficientemente utilizado quando o campo elé-trico for uniformemente distribuído dentro do dielétrico,resultandonum campo elétrico radial menos elevado. A distribuição desunifor-me do campo elétrico resulta numa distorção das linhas de força de~tro do isolamento, provocando em alguns pontos do mesmo, campos el~tricos radiais excessivos, diminuindo a eficiência do isolamentocorno um todo.

Um exemplo de distribuição desigual de campo elétrico, em cabos semblindagem, é ilustrado na Figura 7A, que mostra o campo elétriconum cabo de três condutores sem blindagem e com capa de chumbo. Ailustração indica que os espaços do enchimento estão dentro do cam-po elétrico, colocando,portanto,sobre tensão materiais não destinados ao isolamento.

Figura 7

Desigual (A) e igual(B) distribuição decampo elétrico veri-ficada em cabo blindado e não blindado~

CABO SEM BLINDAGEM

(A)

CABO BLINDADO

(B)

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condutoresreduz ablindagem

A blindagem aplicada sobre o isolamento de condutores individuais,Figura 7B, impede que as linhas de força do campo elétrico envolvammateriais sem características de isolamento, e fornecem um campoelétrico radial simetricamente distribuído. Isto faz com que o iso-lamento trabalhe dentro de sua eficiéncia máxima, para um desempe-nho de poténcia máxima.

Uma vantagem adicional da blindagem metálica sobre os condutoresindividuais é a diminuição efetiva do caminho de dissipação térmi-ca, pois o calor pode ser conduzido à superfície exterior e dissi-pado mais rapidamente. Isto resulta num aumento de ampacidade docabo.

Uma das leis básicas sobre campo elétrico diz que: quando uma ten-sao é aplicada através de dielétricos em série, esta tensão serádividida na proporção inversa à constante dielétrica do material.Como todos dielétricos de cabos isolados possuem constante dielétricasuperior ao ar, quando existir uma bolha de ar dentro do isolamen-to, esta ficará sujeita a diferenças de potencial.

A superfície do isolamento ou do cabo ficará sujeita a um potencialacima do de terra igual à diferença de potencial através do espaçode ar. Esta tensão terá o valor próximo à diferença de potencial entre condutor e terra quando o espaço de ar for grande e, próximo dopotencial de terra quando a superfície ficar em contato com o planode terra. Este fenômeno dá origem aos campos elétricos tangenciaise longitudinais.

BLINDAGEM METÂLICA SOBRE O ISOLAMENTO

A aplicação da blindagem metálica sobre o isolamento deindividuais, ou sobre a reunião de cabos multicondutores,possibilidade de oscilação de tensão por impulso. Estafunciona do seguinte modo:

1. Criando uma capacitância uniforme do condutor à terra, uniformi-zando a oscilação da impedância ao longo do cabo, prevenindo de~se modo reflexões parciais ou o aumento de oscilação do poten-cial dentro do cabo.

2. Dando uma capacitância máxima do condutor à terra; logo, fazendocom que se reduza a oscilação de tensão â tensão por impulso.

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3. Absorvendo a energia de impulso, do mesmo modo que o condutor,pois a corrente é induzida magneticamente na blindagem.

4. Reduzindo o campo sob o isolamento, pois a oscilação deexistirá momentaneamente no condutor e blindagem.

tensão

•A blindagem metálica confina o campo elétrico ao isolamento e,des-ta maneira, elimina riscos. Um fator adicional de segurança é derivado do sistema de blindagem no qual a blindagem em si, ao produzirum bom caminho para a terra, reduz o perigo para os operários quepoderiam ferir o condutor energizado do cabo com picareta ou outroinstrumento qualquer.

As blindagens do isolamento deveriam operar a um valor igualou próximo ao potencial de terra em qualquer instante. nA blindagem, quenão tiver uma conexão de aterramento adequada, pode ser mais perigosa sob o ponto de vista de segurança que um cabo sem blindagem~.

Recomenda-se que as blindagens sejam aterradas em ambas as extremi-dades e em todas as emendas e conexões. As ligações de aterramentodas blindagens devem ser feitas de maneira a fornecer uma solda pe~manente com baixa resistência ôhmica.

EMENDAS

A melhor emenda é aquela que pode ser evitada por uma boa esquema-tização de projeto. No entanto, sempre é necessário fazerem-se algumas emendas na maioria dos sistemas. Ao fazer uma emenda o insta-lador está na verdade fabricando um pequeno lance do cabo no campo.

Deve ser usado um conector adequado para ligar os condutores. Pode-rao ser usados os tipos de solda ou compressão, ambos serão satisfa-tórios, se utilizados corretamente. A reconstituição do isolamentoé feita manualmente e com uma espessura que deverá fornecer um die-létrico igual ao do isolamentoprimitivodo cabo. Isto requer geralmente umaespessura de 1,5 a 2 vezes maior que o isolamento original.

No caso de existir blindagem, sua continuidade deve ser restabele-cid a por sobre a emenda, bem como a capa deve ser restaurada. Osmateriais utilizados para cada operação devem ser adequados e estarcompatíveis com os compostos utilizados no cabo a ser emendado.A maioria dos fabricantes fornece instruções detalhadas para emen-das de cabos por eles produzidos.

~ aconselhável que tais instruções sejam seguidas para que haja

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Page 17: Apostila - Cabos

maiores possibilidades de uma operaçao bem sucedida.

TERMINAÇÕES

A terminação de um cabo perfaz duas funções básicas. Uma é fornecerum "fim" para o condutor, isolamento e blindagem. A segunda é pro-porcionar meios adequados para conexão dos equipamentos associados.Para alguns tipos de isolamento, a terminação faz a função de ve-dar e proteger fisicamente a ponta do cabo.

Em virtude da necessidade das terminações nos cabos e, consideran-do-se que grande percentagem de defeitos nos circuitos ocorre nasterminações, é evidente a importância de seu projeto e fabricação.

o principal item na terminação é a forma de terminar a blindagem.Obviamente, a blindagem deve estar bem distante do condutor energi-zado para que haja um isolamento adequado entre os dois. ~ necessá-rio que se obtenha uma rigidez dielétrica entre o ponto de terramais próximo e o condutor energizado compatível com os níveis detensão do sistema.

CAMPO EL~TRICO NO ISOLAMENTO

Podem existir divergências de opiniões quanto à absoluta necessidade de uma blindagem, porém não há desacordo quanto à premissa deque cabos blindados e adequadamente instalados oferecem o máximo emsegurança e confiabilidade. Todavia, um cabo blindado é muito maiscaro para se instalar, e seu custo é mais alto do que um cabo semblindagem.

Ao se processar a terminação e o aterramento da blindagem do isola-mento, esta deve ser removida completamente e devem ser feitos co-nes defletores.em todas as terminações. Se não forem removidos to-dos os elementos, estes podem causar uma excessiva corrente de per-da pela blindagem.

No término da blindagem, haverá uma concentração altíssima de li-

nhas de força de campo. Isto é devido ao comportamento do própriocampo elétrico,não é alterado ou afetado pelo material isolante.Uma explicação simples é dada na figura 8.

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Page 18: Apostila - Cabos

BLINDAGEM ISOLAMENTO

LINHAS DE FÔRÇA DE CAMPO

Figura 8

o campo elétrico é radial e uniformemente distribuído no isolamentosob a delimitação do sistema de blindagem do cabo.

Esta figura representa a terminação de um cabo onde foi retirado umtrecho de blindagem. Sobrepostas no cabo estão as linhas de forçade ...campo, entre o condutor e a blindagem. No isolamento sob a blin-dagem, o campo elétrico é radial e uniformemente distribuído.

Por outro lado, onde a blindagem foi removida, todas as linhas deforça do campo estão no final da blindagem, no ponto mais próximo"do solo. O resultado é um acúmulo de campo naquele ponto. Esta áreaserá o ponto mais fraco do cabo e pode ocorrer um defeito elétricoou radialmente ou longitudinalmente naquele ponto, a menos que ocampo seja aliviado de alguma forma.

Aproximadamente 75% da tensão entre o condutor e a blindagem apa-rece nos primeiros 2,5 cm da superfície do isolamento. Por estarazao, ao se aumentar o comprimento do trecho sem blindagem, poucoefeito se consegue para diminuir a concentração de campo. A figura9 mostra a distribuição de tensão ao longo da superfície do iso-lamento e indica a ineficiência do aumento do comprimento.

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Figura 9

Diagrama tensão percentual em função da distância dielétrico-blindagemo

CONE DEFLETOR

Como jâ explicado anteriormente, a área de concentração de campotorna-se o ponto mais fraco do cabo. Estará sujeita a defeitos amenos que o campo seja aliviado. O modo mais simples e direto de ofazer adequadamente é usar um cone de defletor, como na figura 10.

I

1--

Figura 10

O cone defletor diminui a concentração de linhas de força doe proporciona uma transição gradual da blindagem do cabo.

campo

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Page 20: Apostila - Cabos

o cone consiste numa montagem sobre o isolamento, a qual é cobertadesde a blindagem do cabo até o ponto mais alto do cone com um material condutor. Consegue-se uma medida de redução de campo, ao fa-zer-se uma transição gradual da blindagem, ao invés de um corte a-brupto. Ainda mais importante é o fato de que o cone reforça o iso-lamento do cabo na direção radial, permitindo um melhor desempenho,para a alta concentração de campo remanescente.

Deve ser notado que a inclinação do cone defletor, na figura 10nao é uma linha reta, mas sim uma gradual. A inclinação deve seruma curva logarítmica dupla que se aproxime da blindagem a um ângu-lo muito pequeno.

Uma linha reta ou em formato cônico é teoricamente incorreto, poissobrecarrega o isolamento na junção com a blindagem. No entanto, aose fazer uma terminação no campo, por considerações práticas, tor-na-se difícil seguir uma curva logarítmica dupla ao longo da incli-naçao.

Em tensão de distribuição, o fator de segurança é suficientementegrande; assim,a linha reta ou seção cônica resulta satisfatória. Isto é um dos compromissos práticos com a teoria. O ponto principala ser lembrado é começar-se a inclinação gradualmente ao final dablindagem.

OUTRAS CONSIDERAÇÕES

Apesar do cone de alívio tornar-se um fator importante na termina-ção de um cabo, há também outras considerações. Quando é bastantealta a tensão estabelecida entre o condutor e a blindagem, o ar quecircunda a terminação se ioniza. Então poderão ocorrer descargas, amenos que o comprimento do isolamento exposto seja grande o bastante, de tal forma que a tensão não possa manter a ionização no com-primento total.

-21-

Page 21: Apostila - Cabos

ANEXO I FORMU~RIO ELETROTtCNICO

~~- ..

ONDE:

CORRENTE ALTERNADADADOS CORRENTE

DESEJADOS MONOF1l.SICA TRIF1l.SICA CONTtNUAPotência IEfcosf l3'rELcosy IE-(kW) l.000 l.000 l.000

Potência IEf I3IEL IE(kVA) l.000 l.000 l.000

Potência IEf P cosp I3IELj'COSf' IEp(cv) 736 736 TI6

Corrente kWxl.OOO kWxl.OOO kWxl. 000(A) Efcosp I3ELcosf E

Corrente kVAxl.OOO kVAxl.OOO kVAxl. 000(A) Ef I3EL E

Queda de tensão 2ILcos (P I3ILcos,l" RIAE 57S 57S(V)

I Correntes em amperesEf Tensão entre fase e neutro em vol~3EL Tensão entre duas fases em voltsE Tensão entre positivo e negativo em voltsLlE Queda de tensão em volts, cond. cobre

cos ~ Fator de potência da cargaf Rendimento do motorS seção do condutor em mm2L Comprimento do cabo em mecrosR Resistência do circuito em ohms

-22-

Page 22: Apostila - Cabos

TABELA

Bitola, seçao, peso e resistência ôhmica de fios de cobre nuBitola Diâmetro Secção Peso Resistência CC a 200C IIda escala nominal nominal

B & S ou mm mm2 'I,AWG e CM kg/km ohms/km ohms/kg

4/0 11,68 107,2 953,2 0,1608 0,00016873/0 10,40 85,03 755,9 0,2028 0,00026822/0 9,266 67,43 599,5 0,2557 0,0004265l/O 8,252 53,48 475,4 0,3224 0,000678f1 7,348 42,41 377, O 0,4066 0,0010782 6,544 33,63 299,0 0,5127 0,001715:3 5,827 26,67 237,1 0,6465 0,0027264 5,189 21,15 188,0 0,8152 0,004335.5 4,621 16,77 ~49,1 1,028 0,0068931

'16 4,115 13,30 118,2 1,296 0,0109617 3,665 10,55 93,78 1,634 0,01743

I8 3,264 8,366 74,37 2,061 0,027719 2,906 6,634 58,98 2,599 0,04406 I

10 2,588 5,261 46,77 3,277 0,0700711 2,305 4,172 37,09 4,132 0,1114012 2,053 3,309 29,42 5,211 0,177113 1,828 2,624 23,33 6,571 0,2817 I

14 1,628 2,081 18,50 8,285 0,447915 1,450 1,650 14,67 10,45 0,7122 I

,16 1,291 1,309 11,63 13,17 1,13217 1,150 1,038 9,226 16,61 1,80118 1,024 0,8231 7,317 20,95 2,86319 0,9116 0,6527 5,803 26,42 4,55220 0,8118 0,5176 4,602 33,31 7,238

1I21 0,7230 0,4105 3,649 42,00 11,5122 0,6438 0,3255 2,894 52,96 18,30

I123 0,5733 0,2582 2,295 66,79 29,1024 0,5106 0,2047 1,820 84,21 46,27 ,

25 0,4547 0,1624 1,443 106,2 73,5726 0,4049 0,1288 1,145 133,9 117,027 0,3606 0,1021 0,9078 168,9 186,028 0,3211 0,0898 0,7199 212,9 295,829 0,2859 0,06422 0,5709 268,5 470,330 0,2546 0,05093 0,4527 338,6 747,8 o'

31 0,2268 0,04039 0,3590 426,9 1.189,0 "32 0,2019 0,03203 0,2847 538,3 1.89133 0,1798 0,02540 0,2258 678,8 3.00634 0,1601 0,02014 0,1791 856,0 4.780 I:; ;

35 0,1426 0,01597 0,1420 1.079,1 7.601 'I ', ,36 0,1270 O,O126 7 0,1126 1.361, 1 12.090 II !37 0,1131 0,01005 0,08931 1.716 19.220 I

38 0,1007 0,007967 0,07083 2.164 30.560 I

39 0,08969 0,006318 0,05617 2.729 48.59040 0,07987 0,005010 0,04454 3.441 77.26041 0,07112 0,003971 0,03530 4.342 122.99042 0,06332 0,003166 0,02814 5.446 193.48043 0,05638 0,002496 0,02219 6.907 311. 30044 0,05020 0,001986 0,01765 8.681 491.70045 0,04470 0,001569 0,01395 10.989 787.80046 0,03980 0,001249 0,01110 13.800 1.243.000 i!

-23-;II

Page 23: Apostila - Cabos

C;,B('\$ fmS OF. t~CORDOJ\l>U-:NTO S IMPl,E:S

1 , 3 , 5 , 7 8 • 10 11 I'c13sse AA Cl.\!:ilH! A Classe B Classe C Classe O

seção Bitolanominal Diâmetro Quanti- Di âmctro Ouanti- Diâmetro Quanti- Diâmetro Quanti- Diâmetro Quanti- AWG

"",'dos fios d.l.d~ de dos fies dadc de dos fic.s d.:ldc de dos fios dade de dos fios dudc cie! ou

(m:n) fios (r. •.n) fios (mr.t) fios (mrr.) fios ("",1 fios !-tCM

0,52 - - - - 0,31 7 0,19 I' - - 200,62 - - - - 0,39 7 0,23 I' - - 181,31 - - - - 0,49 7 0,30 I' - - 162,06 - - - - 0,62 7 0,37 I' 0,27 ]7 143,31 - - - - O,i7 7 0,47 I' 0,34 ]7 I'5,26 - - - - 0,98 7 0,59 L' 0,42 37 106,63 - - - - 1,10 7 0,67 I' 0,48 37 •6,37 - - - - 1,23 7 0,75 I' 0,54 37 610,6 - - - - 1,38 7 0,84 I' 0,60 37 7

13,3 - - - - 1,55 7 0,94 I' 0,68 37 616,6 - - - - 1,75 7 1,06 I' 0,76 37 521,2 3,00 3 1,96 7 1,96 7 1,19 1. 0,85 37 426,7 3,75 ] 2,20 7 2,20 7 1,34 l' 0,96 37 ]33,6 3,75 ] 2,50 7 2,50 7 1,50 l' 1,08 37 ,'2,4 4,26 3 2,60 7 1,69 I' 1,21 37 0,94 61 153,5 3,15 7 3,15 7 1,69 l' 1,36 37 0,56 61 l/O67,4 3,50 7 3,50 7 2,13 I' 1,52 37 1,19 61 '/085,0 ]••3 7 3,93 7 2,39 1. 1,71 37 1,33 61 ]/0

107,0 4,42 7 4,42 7 2,68 l' 1,92 37 1,50 61 '/0127,0 3,66 12 2,91 1. 2,09 37 1,63 61 1,33 .1 250152,0 4,00 12 3,15 I' 2,29 37 1,78 61 1,46 .1 ]00177,0 4,34 I' 3,45 1. 2,0 37 1,92 61 1,58 '1 ]50203,0 3,66 1. 3,66 1. 2,64 37 2,06 61 1,68 .1 '00228,0 3,91 l' 2,80 37 2,80 37 2,18 61 1,78 '1 450253,0 4,11 1. 2,95 37 2,95 37 2,30 61 1,88 .1 500279,0 3,10 37 3,10 37 2,41 61 1,97 9l 1,67 127 550304,0 3,26 37 3,26 37 2,52 61 2,06 .1 1,75 127 600329,0 3,35 37 2,65 61 2,65 61 2,15 .1 1,82 127 650354,0 3,49 37 2,72 61 2,72 61 2,23 '1 1,89 127 700380,0 3,60 37 2,80 61 2,80 61 2,31 9l 1,95 127 750405,0 3,70 37 2,91 61 2,91 61 2,38 .1 2,02 127 600456,0 4,00 37 3,09 61 3,09 61 2,52 .1 2,14 127 .00506,0 4,18 37 3,26 61 3,25 61 2,66 .1 2,25 127 1 000557,0 -.. - 3,41 61 2,79 .1 2,37 127 2,05 16' 1 100608,0 - - 3,55 61 2,91 '1 2,47 127 2,14 16. 1 200633,0 - - 3,66 61 2,98 .1 2,52 127 2,18 16' 1 250Ei5B,O - - 3,75 6l 3,04 .1 2,57 127 2,23 169 1 300709,0 - - 3,85 61 3,15 .1 2,67 127 2,31 16' 1 '00760,0 - - 4,00 61 3,26 .1 2,76 127 2,39 16' 1 500810,0 - - 3,35 .1 2,85 127 2,47 16' 2,18 217 1 600862,0 - - 3,48 '1 2,94 127 2,55 16. 2,25 217 1 700B87,O - - 3,55 9l 2,98 127 2,59 16. 2,28 217 1 750912,0 - - 3,55 .1 3,04 127 2,62 169 2,37 217 1 800962,0 - - 3,66 .1 3,11 127 2,69 16. 2,38 217 1 .00

1 013,0 - - 3,75 9l 3,19 127 2,76 16. 2,44 "217 .2 000 ,

1 266,0 - - 4,25 .1 3,55 127 3,09 16. 2,73 217 2 5001 520,0 - - 3,91 127 3,35 16. 2,99 217 2,67 271 ] 0001 773,0 - - 4,25 127 3,66 16' 3,23 217 2,89 271 3 5002 027,0 - - 3,91 ]69 3,45 217 3,09 271 3,09 271 , 0002 280,0 - - 4,11 16. 3,66 217 3,27 271 3,27 271 4 5002 530,0 - - 4,37 16. 3,86 217 3,45 271 3,45 271 5 000

-24-

•~'

,"

Page 24: Apostila - Cabos

TABELA

CABOS DE ALUMINIO (CAl

Seção Formação Pesos dos Referêncianomi~a1 Classes Peso do lances comercial

Diâmetro cabo ~ dos cabos(rnrn ) Quantida m~nimosde de nominal (kg/km) (kg) (CAl

fios dos fios

13,30 A 7 1,555 36,6 220 621,15 A 7 1,961 58,4 220 433,63 AA,A 7 2,473 92,7 220 242,41 AA,A 7 2,777 116,9 220 153,51 AA,A 7 3,120 147,5 280 l/O67,44 AA,A 7 3,502 185,9 280 2/085,03 AA,A 7 3,933 234,4 280 3/0

107,2 AA,A 7 4,416 295,6 280 4/0135,2 AA 7 4,959 372,9 280 266,8170,5 A 19 3,380 470,1 760 336,4201,4 AA,A 19 3,674 555,6 760 397,5241,7 AA 19 4,025 666,6 760 477253,4 AA 19 4,121 698,8 760 500282,0 AA 19 4,347 777,6 760 556 ,5322,3 AA,A 37 3,330 888,7 1 480 636362,6 AA 37 3,532 999,9 1 480 715564,0 AA,A 61 3,431 1 556,0 1 935 1 113684,6 AA,A 61 3,780 1 889,0 1 935 1 351805,7 AA 61 4,101 2 222,0 1 935 1 590col.l col.2 col.3 colo 4 col.5 col.n colo 7

NOTAS:

1. Os cabos constantes desta tabela sao os comumente empregados noBrasil; entretanto outros cabos, normalizados ou não, poderãoser fabricados de acordo com a presente Especificação.

2. Os valores indicados na coluna 6 da tabela são apenas recomenda-çoes para fins de embalagem; outros valores poderão ser utiliza-dos, mediante acordo entre fabricante e comprador.

3. Os valores da coluna 5 são apenas para orientação.

4. Os diâmetros nominais dos fios são calculados a partir da seçaonominal do alumínio.

5. Considerando a prática comercial, é indicado na coluna 7 umnúmero para referência comercial.

-25-

Page 25: Apostila - Cabos

6. A referência comercial deve ser sempre acrescida da sigla CA, p~ra distinguir este tipo de cabo.

7. Os valores das colunas 1, 3 e 4 podem ser usados para cálculos.

-26-

Page 26: Apostila - Cabos

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'l'J\.OEI.1I.

CAOOS fll: "LlI~ltNI0 COM I\lJiJ\ DI: AÇO (CAAl

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mm mm

r I.8.366 • . 1,332 ., 1.333 33,8 67,9 280 813,30 • 1,680 1 1,680 53,7 67,~ 280 •21,15 o 2,119 1 2,120 85,4 67,9 280 433,63 o 2,671 1 2,670 135,9 67,9 280 242,41 o 3,000 1 3,000 171,5 67,9 280 153,51 • 3,370 1 3,370 216,1 67,9 2&0 l/O67,44 • 3,783 1 3,780 272 ,6 67,9 280 2/085,03 o 4,248 1 04,250 343,G 67,~ :280 3/0

107,2 o 4,770 1 4,770 03,3 67,9 280 4(0135,2 2' 2,573 7 2,000 546,3 68,5 1 207 226,8152,0 2. 2,728 7 2,120 614.8 68,5 1 207 300152,0 30 2,540 7 2,5 ....:;. 697,0 60,4 1 590 300110,5 30 2,690 7 2,690 784,5 60,4 1 590 336,4170.5 20 2,890 7 2,250 689,2 68,5 1 207 336,4170,5 18 3,473 1 3,470 543,3 86,4 0.0 336,4 I201,4 30 2,924 7 2,920 927,4 60,4 1 590 397,5201,4 20 3,140 7 2,440 814,3 6£1,5 2 415 397,5241,7 30 3,203 7 3,200 1 112,0 60,4 1 590 477241,7 20 3,440 7 2,680 978,0 68,5 2 :000 477282,0 ,O 3,716 7 2,890 1 140,0 66,5 2 415 556,5322,3 26 3,973 7 3,090 1 302,0 68,S 2 415 636362,6 30 3,923 19 2,350 1 ti 54,0 60,9 2 200 715,5402,8 26 4,441 7 3,454 1 628,0 68,5 2 415 795456,0 54 3,279 7 3,279 1 725,0 73,2 2 370 90"'6483,4 45 3,698 7 2,474 ,600,0 83,7 3 226 954483,4 54 3,376 7 3,376 1 82E,O 73.2 2 370 954523,7 5< 3,514 7 3,515 1 981,0 73,2 2 370 1 033,5644,5 54 3,898 19 2,339 2 434,0 73,8 2 175 , 272805,7 54 4,359 19 2,616 3 043,0 73,8 2 175 1 590

col.l col.2 cal. 3 col.4 coL5 cal. 6 cal. 7 cal. 8 cal. 9

-27-

Page 27: Apostila - Cabos

NOTAS :

1. Os cabos constantes desta tabela sao os comumente empregados noBrasil; entretanto outros cabos, normalizados ou não, poderãoser fabricados de acordo com a presente Especificação.

2. Os valores indicados na coluna 8 são apenas recomendações parafins de embalagem; outros valores poderão ser utilizados, mediante acordo entre fabricante e comprador.

3. Os valores da coluna 6 são apenas para orientação.

4. Os diâmetros nominais dos fios de alumínio são calculados a pa~tir da seção nominal do alumínio.

5. Considerando a prática comercial, é indicado na coluna 9 um número para referência comercial dos cabos CAA.

6. A referência comercial deve ser seguida sempre da sigla CAA, pa-ra distinguir este tipo de cabo.

7. Os valores das colunas 1, 2, 3, 4 e 5 podem ser usados para cál-culos.

ALGUMAS DEFINIÇÕES DADAS PELA ABNT

01. CABO - Certo número de fios metálicos encordoados e nao isola-dos entre si.

02. CABO CA - Cabo formado exclusivamente de fios de alumínio.

03. CABO CAA - Cabo formado por uma ou mais coroas de fios de alu-mínio, em torno de uma alma de fios de aço.

04. CONDUTOR - Termo genérico com que se designa qualquer fio ouconjunto de fios encordoados e não isolados entre si, oubarra, quando destinado a conduzir corrente elétrica.

05. CONEXÃO - Ligação feita por meio de um conector adequado.

06. CORRENTE DE FUGA - Corrente elétrica, de intensidade geralmente

-28-

Page 28: Apostila - Cabos

desprezível que flui em um material isolante, quandosubmetido a um gradiente de potencial menor do que asua rigidez dielétrica.

07. DIELtTRICO - Meio no qual pode existir um campo eletrostático -é um conceito eletrostático, devendo ser usado quandoestiver relacionado com um campo elétrico.

08. ISOLANTE - Meio no qual a passagem da corrente elétrica de con-dução pode ser considerada nula, para os fins em vis-ta; - é um conceito eletrocimétrico, devendo ser usa-do quando estiver relacionado com o impedimento ãpassagem da corrente elétrica.

09. FIO

10. MUFLA

Corpo de metal estirado de forma cilíndrica, e usual-mente de seçao circular, de comprimento muito maiordo que a maior dimensão da seção transversal.

Caixa metálica ou nao metálica, destinada a conter eproteger os condutores de um cabo, nos pontos em queestes devem ser ligados a outros condutores.

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CONEXÕES EL~TRICAS

1. A necessidade de emendar e conectar condutores de energia elé-trica,mantendo as propriedades elétricas e mecânicas similaresaos condutores, é fato de todos conhecido, assim como os doissistemas principais, fusão e pressão de conectar condutores elétricos.Dos tipos de conexão mais usados em SEis (solda estanho, soldamolecular, compressão e aperto) a de tipo aperto é a que apre-senta maior número de falhas e/ou defeitos, a qual estudaremosa seguir, pois devido a sua versatilidade compensa economica-mente sua aplicação.Os conectores do tipo de aperto aplicam e mantêm pressao pormeio de parafusos, chavetas, molas ou a combinações desses ele-mentos. A principal finalidade dessa pressão é estabelecer emanter um contato de baixa resistência elétrica entre as super-

fícies de contato dos condutores, para o transporte deelétrica sem superaquecimento. Naturalmente apressa0proporciona a aderência mecânica exigida para a fixaçãocondutores.

cargatambém

dos

Os conectores com chavetas e/ou molas sao pouco difundidos emnosso meio, motivo pelo qual nos ateremos aos conectores queaplicam e mantêm a pressão por meio de parafusos.

2. NATUREZA DA RESIST~NCIA DO CONTATOAs superfícies de contato, independendo do grau de perfeiçãocom que forem usinados,não se ajustarão perfeitamente quandojuntadas pela primeira vez. Haverá poucos pontos de contato, estes pontos sao, os que realmente conduzirão corrente e nao ha-verá outra resistência elétrica que a oferecida pelo própriometal condutor.Os espaços entre os pontos de contato nao conduzirão correnteapreciável. Ao apertar os parafusos de um conector a pressão d~forma as superfícies de contato promovendo união mais íntima,ou seja, achata os pontos de contato, aumentando a superfíciedestes, e estabelecendo união entre mais pontos.

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Assim sendo, a ductilidade é uma quali9ade importante dos me-tais usados nos conectores.

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A aspereza da superfície é também um fator importante; superfí-cies com asperezas pronunciadas como as acabadas por meio de esmerilhamento grosso têm uma resistência elétrica de contatoapreciavelmente mais baixa que as de acabamento liso. Natural-mente a condutividade dos metais é muito importante, sendo quea resisténcia elétrica de contato é diretamente proporcional àresistência específica dos metais.

Porêm, o fator mais importante em nosso caso é a execução daconexao, pois os fatores citados são especificados por normas econsiderados pelos fabricantes.

3. FATORES BAsICOS PARA UMA CONEXÃO ADEQUADA

de

am-

tipo

I!

II(cabo, fio, tubo, barra etc.). !

;!

bos;

Escolha adequada do conector com relação ao material,e dimensões dos condutores, visto a diversificação de

Condutores: Cobre, alumínio,

Conectores: Cobre, bronze, alumínio e ligas própriascada fabricante (tronco, derivações, emenda, redução,tação etc.).

3.1.

3.2. A limpeza e aplicação de anti-óxido devem ser rigorosaspois temos que retirar a película de óxido existente nassuperfícies de contato, tanto no conector como no condutor,e prevenir para que nao se forme nova película. Tratando-se de alumínio, este fator é muito delicado pois a pelícu-la de óxido aparece instantaneamente após a limpeza e sen-do a mesma transparente dá a impressão de que não existe.

3.3. O aperto dos parafusos de um conector é crítico, pois naose refere ao tamanho do conector, e sim ao diâmetro e ma-terial dos parafusos.

3.4. Cuidados adicionais devem ser tomados quando se trata deuma conexão bimetálica (cobre-alumínio),pois além dos fa-tores, anteriormente, citados existe o problema da corrosaogalvânica que destrói o alumínio. A corrosao galvânica

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nao pode ser evitada, porém pode ser atenuada e/ou desviarseus efeitos para não interferir nas superfícies de conta-to. A corrosão galvânica não pode ser evitada, porque sem-pre que entre dois metais diferentes houver um eletrólito,forma-se uma diferença de potencial elétrico, e quando es-tes metais estão em contato, flui uma corrente criando umaação galvânica, que em presença de oxigênio corrói um dosmetais, na conexão bimetálica temos os dois metais em contato (cobre-alumínio) e um eletrólito (umidade, poeiraetc.) •

4. EXECUÇÃO DAS CONEXÕES

4.1. Cobre/cobreO conector mais adequado é o de liga de cobre, estanhadoou não, de formato e dimensões adequadas aos condutores.Efetua-se uma limpeza rigorosa nas áreas de contato do co-nector e condutores, com escova de aço e/ou lixa, aplican-do-se em seguida uma camada de composto anti-oxidante (Mo-lykote HSC, KOPR-SHIELD, ou similar) nas áreas de contato,do conector e condutores; a seguir posicionar os conduto-res, conector, e apertar os parafusos, dando o torque ade-quado, que depende do material e diâmetro dos mesmos.

I

••

4.2. Alumínio/alumínioO conector adequado é o de alumínio, porém,como "quebra-galho" os da liga de cobre comde estanho (nunca sem revestimento) .

pode ser usadoreves timentos

Efetua-se uma limpeza rigorosa nas áreas de contato do co-nector e condutores com escova de aço e lixa,imediatamenteaplica-se uma camada de composto anti-óxido (Inibitec ouPenetrox). Passa-se novamente a escova de aço para rompera película de óxido formada nas superfícies de contato,procurando não retirar o composto anti-óxido. O compostoanti-óxido deve ser usado adequadamente e introduzido en-tre os fios, quando se trata de cabos. Posicionar os condutores, conector, e apertar os parafusos com o torque ade-quado, que depende do material e diâmetro dos mesmos.

4.3. Cobre/alumínioEste tipo de conexão e o mais polêmico, pois além dos

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problemas típicos das conexoes elétricas, da oxidação eaperto, apresenta a corrosão galvânica que destrói o alu-mínio.

A corrosão galvânica nao pode ser evitada, portanto devemos usar todos os artifícios possíveis para atenuar seusefeitos, ou seja, usar um conector próprio para atenuar osefeitos da corrosão, posicionar adequadamente os conduto-res, usar um bom composto anti-oxidante etc.

o conector mais adequado é o de alumínio super dimensionado, ou seja,o conector chamado de alumínio maciço, porémpodem ser usados como "quebra-galho" os de liga de cobre comrevestimento de estanho (nunca sem revestimento),e apesarde controvertível, o conector bimetálico,ou seja, o fabricado com dois tipos de metal também é usado.

Efetua-se uma limpeza rigorosa nas áreas de contato do co-nector e condutores com escova de aço e lixa, a seguir a-plicar uma camada de anti-óxido (Inibitec e Penetrox) , pa~sando novamente a escova de aço para romper a película deóxido formada nas superfícies de contato, procurando naoretirar o composto anti-óxido.

o composto anti-óxido deve ser usado adequadamente, intro-duzindo-o entre os fios do cabo ou láminas do condutor, sefor o caso, a fim de preencher todos os espaços e fendas,a fim de atenuar a corrosão galvânica.

Posicionar o conector e os condutores de forma que o condutor de alumínio fique por cima do condutor de cobre, a fimde que a chuva não transporte os sais de cobre para o conduto r de alumínio, atenuando assim a corrosão galvânica.Apertar os parafusos com o torque adequado, dependendo domaterial e diâmetro dos mesmos •

4.3.1. Conector maciçoO conector chamado de conector de alumínio maciçoé um conector de parede reforçada, ou seja,com umaparede muito maior que a do conector normal, e des-te jeito a corrosão galvânica demora muito mais emafetar a estrutura do conector.

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Além disto a construção do conector é feita de talmodo que os parafusos de aperto e a área de contatonão fiquem expostos ao ataque galvânico.

5. O defeito em uma conexão se caracteriza pelo superaquecimentodo conector. Para detectar estes defeitos a equipe do termovi-sor realiza inspeções periódicas, inspeção que consiste na com-paração da temperatura da conexão com a temperatura ambiente.Quando a diferença de temperatura excede determinado valor, éemitido um RIT (Relatório de Inspeção por Termovisão), solici-tando ao eROM correspondente a execuçao de manutenção correti-va. O pessoal da manutenção relatará no próprio RIT os serviçosexecutados assim como a identificação do conector. Estes dadossão importantíssimos pois de posse dos mesmos, pode-se julgara confiabilidade, tanto dos tipos como dos fabricantes dos co-nectores. Permite, também,verificar a qualidade do serviço dasequipes de manutenção e/ou montagem.

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