Cálculos

METODOLOGIA PARA CÁLCULO CIENTÍFICO DA TEMPERATURA DOS CABOS

Relatório n. 2

Curitiba 2006

1.

INTRODUÇÃO Este relatório, desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia para o

Desenvolvimento – LACTEC tem por objetivo descrever a metodologia de cálculo científico empregada para a determinação da temperatura dos cabos condutores no momento do levantamento topográfico a laser. Os resultados obtidos para as linhas referentes à 2ª etapa do projeto são apresentados. 2. CONSIDERAÇÕES INICIAIS Os parâmetros que definem a temperatura de um condutor aéreo em operação têm três origens distintas: • • • corrente elétrica e a conseqüente perda ôhmica (RI2) nos cabos; condições meteorológicas (velocidade e direção do vento,

temperatura ambiente e radiação solar); propriedades físicas do cabo (resistividade elétrica, emissividade, absorção solar e calor específico). Outros fatores, como a evaporação e fenômenos ferromagnéticos e ionizantes são menos relevantes e podem ser desprezados. Os parâmetros térmicos podem ser visualizados na Figura 01. Em regime estático, há um equilíbrio entre o calor absorvido e perdido pelo cabo:

∑ calor _ absorvido = ∑ calor _ perdido
Q j + Qs = Qc + Qr
R ∗ I 2 + Qs = Qc + Qr I= Qc + Q r − Q s R
(eq. 1)

Qj: calor absorvido devido ao efeito joule (W/m)

Qs: calor absorvido devido à radiação solar (W/m) Qc: calor perdido por convecção (W/m) Qr: calor perdido por irradiação (W/m) I: corrente no condutor (A)

FIGURA 01 - PARÂMETROS TÉRMICOS

FONTE: DACONTI, 2004. Para a determinação da temperatura nos cabos duas possibilidades existem: medição direta através de, por exemplo, termômetros de contato, ou estimadas através de cálculo científico. No caso de cálculo científico devem ser realizadas medições de temperatura ambiente, velocidade e direção do vento da região realizadas no momento do levantamento topográfico e o conhecimento da corrente elétrica.

3.

METODOLOGIA Para a realização do cálculo da temperatura foi