Cabo subterrâneo

Cabos subterrâneos

Cabos condutores

• CARACTERÍSTICAS DOS CONDUTORES ELÉTRICOS
  • Tanto o fio condutor como o cabo condutor elétrico, são utilizados para transportar a energia elétrica (corrente elétrica) de um ponto para outro ponto de um aparelho ou de um circuito. Os fios condutores ou os cabos condutores elétricos são feitos de cobre e também de alumínio, pois cobre e alumínio são metais com excelentes características condutoras de eletricidade e a um preço bastante acessível, principalmente o alumínio.
  • A seção, ou espessura de um fio ou de um cabo condutor, depende da quantidade de eletricidade que este terá que suportar. Como exemplo pode-se salientar os condutores unifilares (de um só fio), os condutores bifilares (de dois fios), os condutores trifilares (de três fios), etc.

• ISOLAMENTO DOS CONDUTORES
  • Num circuito elétrico podem-se usar condutores desnudados quando não existir a possibilidade de contato eléctrico entre eles. Têm o nome de desnudados quando não é usado qualquer material isolante para os cobrir. Como é óbvio, estes condutores têm um preço mais baixo.
  • Quando existe a possibilidade de existir algum tipo de contato entre os condutores, estes terão que ser cobertos por um material isolante. Os materiais isolantes mais usados na cobertura dos condutores são o policloreto de vinil e o teflon (plásticos).
  • Tal como um condutor terá que ter maior seção se por ele passar uma corrente elétrica maior, também este terá que ter um isolamento com mais espessura se nele estiver presente uma tensão ou voltagem de maior valor.Certos condutores podem irradiar ou captar energia elétrica. Quando isto acontece, funcionam como antenas. Quando não se pretende que isto aconteça, utilizam-se condutores cobertos de uma malha de cobre flexível que fica por cima do isolamento dos condutores que evita que estas radiações sejam emitidas ou captadas.

• FIO CONDUTOR ELÉTRICO
  • Um fio condutor é formado por um só fio, com uma seção muito pequena em relação ao comprimento que tem. Devido à sua rigidez é mais fácil de partir se for dobrado algumas vezes por isso só são utilizados em situações em que não vão ser submetidos a dobragens. Como exemplo temos os condutores que passam no interior das paredes das nossas casas, onde são introduzidos em tubos plásticos e permanecem irremovíveis.

• CABO CONDUTOR ELÉTRICO
  • Um cabo condutor é formado por vários fios condutores, entrelaçados uns nos outros. São flexíveis e suportam muitas dobras sem nunca se quebrarem. São por isso utilizados na ligação entre duas partes de um circuito que pode mudar de posição e que estão, por isso, submetidos a esforços de dobragem. Podemos encontrar cabos elétricos em todos os aparelhos eletrodomésticos, na ligação destes às tomadas da rede elétrica. Se aqui fossem utilizados fios, o uso contínuo acabaria por quebrá-los.
• (RL em 04-04-2009 )

Conceitos Básicos(complementar)

• Basicamente, o condutor elétrico é um material tem a propriedade de conduzir corrente elétrica e são analisados da seguinte forma:
  • material a ser utilizado como condutor;
  • forma geométrica do condutor;
  • isolação e isolamento;
  • blindagem;
  • seção nominal;

Material

• O material que o condutor é classificado em dois grupos:
  • Materiais de elevada resistividade;
  • Materiais de elevada condutividade;

• Materiais de elevada resistividade é destinado ás seguintes aplicações:
  • Transformação de energia elétrica em térmica
    • fornos elétricos;
    • chuveiros elétricos;
    • aquecedores;
    • ferros elétricos;
    • soldadores elétricos.
  • Transformação de energia elétrica em luminosa
    • filamentos para iluminação em geral (tungstênio).
  • Criar nos circuitos certas condições destinadas a provocar quedas de tensão
    • resistores;
    • reostatos.

• Materiais de elevada condutividade
• Os materiais que são os bons condutores devem ter as menores perdas possíveis para a circulação da corrente. Aplicações:
  • ligações de aparelhos, equipamentos e dispositivos;
  • transformação da energia elétrica em outra forma de energia.

• Materiais que são bons condutores de energia elétrica:
  • Mercúrio
  • Cobre
  • Prata
  • Alumínio
  • Chumbo
  • Latão
  • Bronze
  • Ouro

Metais condutores

• Cobre
  • É um metal não ferroso com cor avermelhada brilhante, muito maleável e dúctil. É utilizado muito na industria por causa devido ao seu comportamento quanto a condutividade elétrica e térmica.
  • Características:
    • Baixa resistividade
    • (fundido: 169 W.mm²/m).
    • (laminado e recozido: 0,0179 W.mm²/m).
    • (encruado: 0,0182 W.mm²/m).

• Alumínio
  • Metal de coloração branco-prateada, muito maleável e dúctil. É o metal mais abundante na crosta terrestre e o segundo mais utilizado em instalações elétricas. Os minerais dos quais são extraídos o alumínio, são: a bauxita e a criolita.
  • Características:
    • Baixa resistividade
    • (laminado e recozido: 0,0262 W.mm²/m).
    • (encruado: 0,0295 W.mm²/m).

• Forma Geométrica
  • Fio
    • É formado por um único fio de metal sólido, é conhecido como condutor rígido. Aplicações: instalações de iluminação e força e formação de cabos.

• Blindagem(complementar)
  • São camadas de materiais semicondutores, aplicadas sobre o condutor, ou partes metálicas aplicadas sobre uma segunda camada semicondutora que recobre a isolação, cuja finalidade é concentrar o campo elétrico ou facilitar o escoamento das correntes de curto circuito e das induzidas.
  • A blindagem é necessária e aplicada em cabos de média e alta tensões. De acordo com as finalidades a que se destinam e a forma de execução.
  • Blindagem sobre o Condutor (Blindagem Interna)
    • É a camada de material semicondutor aplicada diretamente sobre o condutor pelos processos de extrusão e vulcanização, e tem as seguintes finalidades:
      • uniformizar a distribuição das linhas de campo elétrico;
      • impedir a ionização.

• Blindagem sobre a Isolação (Blindagem Externa)
  • É constituída de uma parte não metálica e de uma parte metálica, cujas funções e construções são descritas a seguir:
    • a- Parte não metálica: trata-se de uma camada de material semicondutor aplicado sobre a isolação pelos processos de extrusão e vulcanização. A aplicação dessa camada semicondutora possibilita uma distribuição uniforme e radial do campo elétrico na isolação, e eliminar os espaços vazios ionizáveis entre as camadas (isolação e blindagem metálica).
    • b- Parte metálica: é formada por uma camada concêntrica de fios ou fita de cobre nu (não estanhado) aplicadahelicoidalmente sobre a camada semicondutora da isolação, e tem como finalidade confinar o campo elétrico nos limites da isolação.

SF6 - hexafluoreto de enxofre

• O SF6 é um gás que é usado em equipamento de energia eléctrica. É transparente, inodoro, não inflamável e quimicamente estável. Isto significa que à temperatura de quarto não reage com qualquer outra substância. A estabilidade vem do arranjo simétrico dos seis átomos de fluoreto em torno do átomo central de enxofre. É esta estabilidade que faz este gás útil em equipamentos eléctricos. O SF6 é um isolador eléctrico muito bom e pode efectivamente extinguir arcos eléctricos nos aparelhos de alta e media tensão enchidos com SF6. O SF6 pode ser achado no mundo inteiro em milhões de aparelhos eléctricos; o equipamento eléctrico que contém SF6 é um artigo de grande exportação.
• O SF6 é formado por uma reacção química entre enxofre fundido e fluoreto. O fluoreto é obtido pela electrólise de ácido de fluorídrico (HF).
• O SF6 puro não é venenoso. O gás não é perigoso ao inalar, uma vez que o conteúdo de oxigénio é bastante alto. Em princípio pode-se inalar sem perigo uma mistura de 80% de oxigénio e 20% de SF6. O SF6 é aproximadamente 6 vezes mais pesado do que o ar. Isso significa que pode concentrar-se em canalizações de cabos ou no fundo de depósitos. O gás não é perigoso ao inalar mas se há uma acumulação importante do gás, há um risco de sufocação devido à falta de oxigénio.

Onde e como é usado o SF6?

• O SF6 é usado como um gás isolante em subestações, como um isolador e médio refrescante em transformadores e como um isolador e extintor de arco eléctrico em interruptores para aplicações de alta e média tensão. Estes são sistemas fechados que estão extremamente seguros e livres de improváveis fugas.
• Em sistemas de energia eléctrica, é exigido nos interruptores de alta e media tensão no poder de corte para no caso de uma falha proteger as pessoas e os equipamentos.

• As subestações isoladas com gás encontram-se principalmente em áreas urbanas e frequentemente instaladas em edifícios num pequeno local. Estas subestações reduzem o campo magnético e removem completamente o campo eléctrico. Esta é uma real vantagem para os instaladores, pessoal de manutenção e as pessoas que vivem na redondeza de subestações.
• O SF6 é também usado de outros modos. Misturado com argónio, pode ser usado em janelas isoladas. O SF6 é usado na indústria de metal, por exemplo, quando o magnésio é utilizado. Os cirurgiões dos olhos usam SF6 como agente refrescante em operações. O SF6 também pode ser usado como um agente que extingue o fogo porque é não inflamável e refrescante.
• Em aplicações eléctricas, o SF6 é só usado hermeticamente em sistemas fechados e seguros que debaixo de circunstâncias normais não libertam gás.

Cabo de isolação gasosa

• Os gerentes de redes são cada vez mais sensíveis aos protestos que provoca a presença das linhas de transporte AT. Tendo um impacto visual importante, as linhas aéreas geram perturbações electromagnéticos que, justamente ou injustamente, são suspeitas de terem um impacto na saúde das pessoas expostas. Por isso, a técnica de linhas de transporte subterrâneas deve ser desenvolvida. A solução mais imediata consistiria em utilizar cabos de insolação forte (polietileno). Porém, a implementação destes cabos não é tecnicamente possível para distâncias superiores a algumas dezenas de quilómetros visto que as suas capacidades lineares atingem valores muito elevados. Além disso, esta técnica é claramente mais cara comparada com as linhas aéreas (ou seja, 15 a 20 vezes mais para as linhas de 400kV).

Visão de caixas subterrâneas

• Caixa de Passagem Elétrica de Piso(complementar)
  • Impede a entrada de água e é muito fácil de instalar.
  • O produto surgiu com a função permitir a derivação e passagem de instalações elétricas enterradas de baixa tensão e telecomunicações, facilitando a passagem dos cabos e funcionando como ponto de acesso para inspeção ou manutenção da instalação.

• Câmaras para transformador e caixas de inspeção
  • Um sistema subterrâneo de transmissão elétrica, além dos eletrodutos, também abriga câmaras para transformador e caixas de inspeção. Essas caixas são, geralmente, monoblocos pré-fabricados em concreto armado. Para o transformador, costumam ter 5 x 2,5 m, com 4,5 m de profundidade. Já os pontos de inspeção têm, no geral, 4 x 2 m e 3,5 m de profundidade - a principal função dessas caixas é fazer derivação da rede, emendas e conexões, além de poderem receber a instalação de equipamentos de menor porte da linha.

Experiência prática

• http://tvuol.uol.com.br/video/espanhol-cria-invencao-contra-roubo-de-cabos-subterraneos-04020C9B3970DCC11326/

Questões

• 1. Qual é o benefício de usar o SF6?
  • Garante uma isolação elétrica extremamente boa e a extinção do arco elétrico.

• 2. Onde e como é usado o SF6  ?
  • • Gás isolante em subestações
    • Isolador e resfriador em transformadores
    • Isolador e extintor de arco elétrico em interruptores para aplicações de alta e média tensão