Linhas de transmissão: o que são, funções e cabos utilizados

Você já parou para pensar em como a energia elétrica chega até a sua casa? A resposta é simples: pelas linhas de transmissão! Mas não tão simples é responder como elas são montadas e como funcionam.

Com cada vez mais avanços na área elétrica e aumento de demandas nesse setor, o maior desafio é entender como produzir e transmitir o máximo de energia possível com o mínimo de perdas.

Antigamente, a energia era transmitida por materiais que tinham pouca eficiência e custos bem mais altos. Conforme os métodos de composição desses materiais evoluíram, tornou-se possível aumentar a eficiência das transmissões com as práticas corretas.

Desde que o mundo passou a utilizar altíssimas quantidades de energia elétrica, tornou-se necessário compreender mais a respeito de como melhorar a qualidade do caminho que as cargas percorrem. Tudo isso veremos com mais detalhes neste artigo, confira!

O que é uma linha de transmissão?

A linha de transmissão é basicamente um conjunto de estruturas altas com fios capazes de suportar e transmitir cargas elétricas de um lugar para outro. Geralmente,elas percorrem longas distâncias, assim a estrutura física da estrutura da linha de transmissão é composta por:

• – Torres e postes (podem ser metálicos ou de concreto);
• – Cabos condutores (alumínio ou cobre);
• – Cabos para-raios;
• – Isoladores;
• – Fundações;
• – Aterramento.

Vale dizer que esses são os elementos básicos e é possível encontrar outros componentes como a bobina de bloqueio, utilizada para guiar sinais de comunicação pelas linhas corretas.

As torres costumam ser construídas em locais mais isolados e podem ter capacidades diferentes a depender de seu formato. Devido às suas características elétricas, é preciso ter autorização para realizar atividades nessas áreas.

Partindo para a análise mais interna da linha de transmissão, é preciso verificar a impedância da linha. Para isso, avalia-se 4 características: resistência, indutância, capacitância e condutância. Cada um desses fatores diz respeito sobre como as cargas elétricas passaram na linha.

Qual a função de uma linha de transmissão?

As linhas de transmissão tem como principal funcionalidade transmitir energia por meio de toda a sua extensão até o local no qual será realizada a distribuição.

O transporte da eletricidade começa nas usinas geradoras — hidrelétricas, parques eólicos e termelétricas, por exemplo — vão até as subestações e, por fim, às distribuidoras. Dessa forma, a energia chega até o consumidor final dentro dos padrões necessários.

É por conta desse transporte de energia que as linhas de transmissão precisam contar com ótimos condutores elétricos. Boa parte de sua formação consiste em juntar determinadas quantidades de condutores, posicioná-los de maneiras específicas para assim atingir os objetivos elétricos daquela linha.

As formas de produção de energia elétrica já são bem conhecidas por todos. No entanto, a maximização da eficiência da transmissão só é possível caso as linhas sejam construídas de materiais adequados. A partir desse ponto, estudos sobre os melhores condutores e cabos foram necessários para atingir esse objetivo.

Quais são os tipos de classificação das linhas de transmissão?

As classificações das linhas de transmissão variam conforme a distância que elas conseguem transmitir energia. A partir desse detalhe, nomeamos de linhas curtas, médias e longas. Caso deseje colocar em números, teremos os seguintes:

• – Até 80 km: linhas curtas;
• – De 80 a 240 km: linhas médias;
• – Mais de 240 km: linhas longas.

Para classificar a linha de transmissão em alguma dessas categorias, é preciso também avaliar a eficiência dos materiais que a compõem.

Perceber se os condutores e os cabos são de qualidade, por exemplo, informará a respeito se a energia passará da forma adequada até o seu destino, fator este responsável por determinar o aproveitamento que será obtido.

Quais são as linhas de transmissão mais utilizadas?

Com o conhecimento das funções e classificações das linhas de transmissão, é possível formar diferentes configurações através do posicionamento específico de componentes, conforme já comentado. Dentre as possibilidades, destacamos os 3 mais populares no mercado.

1. Linha paralela

A linha paralela é um dos tipos de linhas de transmissão mais conhecidas. É composta por dois condutores que estão paralelos e separados por uma distância constante feita por espaçadores compostos de materiais isolantes.

Mesmo sendo popular, essa configuração possui uma desvantagem pela falta de blindagem. Isso pode ocasionar perda por irradiação e, desse modo, gerar a captação de ruídos, o que pode ser problemático para determinados objetivos.

2. Cabo coaxial (rígido ou flexível)

O cabo coaxial rígido tem como principal característica utilizar o ar como dielétrico. Por causa disso, a sua estrutura é feita com uma arruela que rodeia o condutor interno e é usada como blindagem. Por fim, há um condutor externo que sempre precisa manter a mesma distância do interno.

O campo magnético é um ponto de destaque nesse cabo, já que ele não muda de posição com a blindagem, o que impede a captação de interferências. Apesar dessa vantagem, um ponto observado é a dificuldade deste componente em atuar nas curvas, além de sensibilidade à umidade devido à presença de ar no interior.

Enquanto isso, o coaxial flexível é formado por uma capa isolante externa junto de um condutor interno, isolante externo e uma malha condutora externa. Por causa dessa composição, esses cabos tendem a ter menos perdas devido aos plásticos cuidadosamente escolhidos serem utilizados como dielétricos. 

3. Par blindado

Por fim, o par blindado é formado por dois condutores também paralelos que estão isolados com um material dielétrico. Em seu redor há uma blindagem metálica, fator responsável por impedir que o material capte ruídos na transmissão e sofra perdas por irradiação, além de manter uma capacitância constante no passar do tempo.

Vale comentar que existem outras formas existentes como par trançado, guias de onda, por exemplo. Sua escolha deve ser levada e avaliada com profissionais de confiança para verificar se a organização de seus componentes conseguirá corresponder às suas necessidades elétricas. 

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Principais aplicações das linhas de transmissão

Devido à capacidade de levar energia para diferentes lugares, as aplicações dessas linhas vão se basear em qual objetivo há com esse transporte.

Para exemplificar, trouxemos as 3 aplicações mais conhecidas das linhas de transmissão da rede de energia elétrica.

1. Levar energia aos consumidores

Com certeza, a capacidade das linhas de transmissão de levar energia aos consumidores é a aplicação mais conhecida dessas criações. Devido a sua capacidade de transportar altas quantidades em distâncias muito longas, as linhas atuam na disponibilidade de energia para uso da sociedade.

As longas distâncias também permitem que a energia chegue para pessoas que se localizam longe dos centros urbanos. Desse modo, é possível que mais pessoas usufruam das vantagens que a energia elétrica fornece para o cotidiano.

2. Telecomunicações

As linhas de transmissão possuem aplicações bastante conhecidas no aumento da qualidade das telecomunicações.

Quando composta pelos componentes eletrônicos adequados para o contexto, elas conseguem melhorar a qualidade da frequência. Além disso, a composição uniforme das linhas permite a obtenção de valores importantes para a avaliação da telecomunicação.

3. Conectar cidades a usinas de energia

Pelo fato das linhas de transmissão conseguirem suportar altas tensões de energia e em distâncias muito grandes, esses itens também são utilizados para distribuir energia entre diversos estados.

A maior linha de transmissão do Brasil, por exemplo, atravessa 5 estados e possui 2539 km de abrangência ligando Xingu ao Rio de Janeiro.

Qual a tensão das linhas de transmissão?

As tensões das linhas de transmissão variam conforme os objetivos de cada transmissão de energia. Logo, isso, além de implicar diretamente nos materiais que deverão ser usados para a sua composição, diz respeito sobre as necessidades que aquela linha pode suprir.

Por isso, dividem-se as linhas em 3 tipos diferentes:

• – A1: tensão igual ou superior a 230 kV;
• – A2: tensão entre 88 kV e 138 kV;
• – A3: tensão igual a 69 kV.

No cotidiano, a classe A1 é utilizada para representar o Sistema Interligado Nacional (SIN) que recebe o nome de rede básica.

Enquanto isso, a classe A2 e A3 são chamadas de linhas de subtransmissão devido à menor tensão que elas precisam transportar. Por causa desse menor valor, a responsabilidade delas fica com a empresa distribuidora mesmo.

Confira: Cabos de média tensão: definição, características e vantagens

Nota-se que as linhas de transmissão são essenciais para distribuir energia elétrica. No texto de hoje, vimos como elas são classificadas e suas principais aplicações. Para mais conteúdos como este, continue acompanhando o blog da Conduscamp!