Torres de energia

17/maio/2023
Tempo de leitura: 5 min..

Autoportante e estaiada são os modelos mais utilizados nos 145 mil quilômetros de linhas de transmissão que percorrem o Brasil

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Torres metálicas que sustentam cabos da energia elétrica produzida nas usinas, que normalmente ficam em locais afastados dos grandes centros urbanos e das principais capitais do país, atravessam o país, vencendo obstáculos geográficos, para fazer a energia chegar até o seu destino. As estruturas integram o sistema elétrico, composto pela produção, transmissão e distribuição. A energia é transportada em alta tensão, superior a 100 quilovolts (kV), que, ao se aproximar dos centros de consumo, é reduzida em subestações.

Mapa do sistema de transmissão no Brasil

O Brasil tem 145 mil quilômetros de linhas de transmissão administradas por 133 concessionárias, segundo o Operador Nacional do Sistema Elétrico (NOS).

As torres são concebidas a partir de projetos de engenharia e construídas de maneira modular (em partes), utilizando predominantemente aço. A escolha do material deve-se à facilidade de transporte e agilidade de montagem da estrutura. Normalmente sustentam três conjuntos de cabos de cada lado, acompanhados por um cabo mais alto, no topo, que é o para-raios.

Segundo o engenheiro Renan Moura Guimarães, professor de Engenharia Civil do Centro Universitário Moura Lacerda na área de estruturas, o perfil do elemento em aço geralmente é do tipo cantoneira (peça em forma de L) e a ligação entre os elementos metálicos que compõem a torre pode ser feita com solda ou parafuso, sendo o último mais comum. “A manutenção periódica da pintura e dos parafusos garante que a estrutura dure por mais de 50 anos”, diz.

A altura assegura que os cabos fiquem distantes do solo e evita o contato elétrico com pessoas, vegetação e veículos que eventualmente atravessem a região, já que são construídas muitas vezes em locais com obstáculos, como vales, rios e montanhas. A estrutura também deve suportar os cabos em qualquer condição de vento e temperatura.

Estaiada x autoportante
Os modelos mais comuns são a estaiada e a autoportante. Segundo o engenheiro elétrico Halley Jose Braga da Silva, coordenador de Viabilidade de Obras de Linha de Transmissão e Subestação da CPFL Energia, o que as caracteriza são a classe de tensão da linha de transmissão e a carga mecânica à qual a torre é submetida. “As torres estaiadas, por exemplo, têm estrutura forte e leve, projetada para suportar alta carga de equipamentos, além de intempéries como ventos extremos”, explica.

Em relação à estrutura, o engenheiro Renan explica que a torre estaiada é feita com mastro treliçado, quando a estabilidade lateral é garantida por meio de estais (cabos) ligados em diversos níveis da torre. Segundo ele, são estruturas mais econômicas, porém necessitam de grande área para a fixação dos estais.

As torres autoportantes são estruturas treliçadas com base alargada em formato de pirâmide e que não precisam do auxílio de estais, suportando-se de forma independente. O treliçado das torres autoportantes pode ser criado de diversas maneiras e a estrutura pode ser subdivida em perna, extensão e corpo básico. “As torres autoportantes necessitam de menor área de instalação, porém são mais caras do que as estaiadas. Elas podem atingir até 120 metros de altura”, argumenta.

As torres autoportantes são utilizadas em terreno mais acidentados devido à sua forma compacta. As estaiadas fixam-se em terrenos com relevos mais suaves, com espaço suficiente para ancorar os estais.

Projeto para instalação
O projeto de uma linha de transmissão busca otimizar os aspectos fundiários, ambientais e técnicos, explica Halley. “Os fundiários levam em consideração a quantidade de proprietários de terras impactados pelo trajeto da linha; os ambientais focam na mitigação de impactos em áreas de preservação permanente, mananciais, sítios arqueológicos, terras indígenas etc.; e os técnicos avaliam a viabilidade de instalação de estruturas em determinados locais”, diz.

O tipo de fundação onde as torres serão instaladas depende diretamente do tipo de solo. “Uma das características principais das estruturas metálicas é a baixa carga na fundação em relação aos outros sistemas construtivos, gerando fundações mais econômicas”, informa Renan.

A fundação pode ser em bloco com estacas ou sapatas rasas, dependendo dos resultados dos ensaios de sondagem de solo. As torres possuem a peculiaridade de não necessitarem de barras de arranque, comuns em pilares de concreto. “A ancoragem na fundação em concreto é feita através de um perfil metálico chamado stub [uma haste dentro do bloco de concreto]”, detalha o engenheiro.

Ainda segundo Renan, como as torres são muito altas, é fundamental que no projeto seja feita a análise dinâmica de vibração para evitar altas deformações na torre quando a estrutura for submetida à ação do vento.

Existem alguns limitadores para a instalação de torres. De acordo com o engenheiro Vinicius dos Santos Lima, da EDS Engenharia, empresa especializada em projetos de linhas de transmissão, é preciso observar a largura da faixa de servidão onde as torres serão instaladas para evitar que o balanço dos cabos se aproxime dos limites de faixa. O relevo do terreno deve obedecer às distâncias de segurança previstas em norma, as limitações das capacidades mecânicas dos cabos condutores e das torres, uma vez que quanto maior a distância entre torres, maior será a carga de tensionamento nos cabos instalados”, detalha.

O engenheiro Eduardo Karabolad Filho, também da EDS Engenharia, salienta que o plantio de algumas culturas próximas às torres não é indicado por causar riscos ao produtor ou até mesmo para a linha de transmissão. “A cana-de-açúcar, por exemplo, não deve ser plantada próxima as torres devido ao risco de fogo no local. Também há restrições para árvores frutíferas com altura acima de 3 metros e árvores de grande porte, como eucaliptos, pinheiros, araucária, porque podem causar aproximação dos cabos energizados”.

Todos os projetos de linhas de transmissão são regulamentados pela ANEEL (Agencia Nacional de Energia Elétrica) e a implantação deve seguir normas técnicas. As principais são: a NBR 8800:2008 – Projeto de Estruturas de aço e de estruturas mistas de aço e concreto; NBR 6120:1980 – Cargas para cálculo de estruturas de edificações; NBR 6123:1982 – Ação do vento em edificações e Procedimento (SDT-240-410-600, 1997) – Telebrás.

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