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Concessionária cpfl Requisitos Rede de distribuição elétrica rural
Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas
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Norma Técnica Distribuição Projetos de Redes Aéreas de Distribuição Rural
120 Manual 1.13 Caius Vinicíus Sampaio Malagodi02/05/2016 1 de 61
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Esta norma tem por finalidade fixar as condições mínimas exigidas, para projetos de linhas e redes de distribuição aérea primária, classe 15kV e 25kV, em área rural das Distribuidoras do Grupo CPFL Energia.
ß Aplicam-se a projetos de redes novas, reformas ou extensões com características rurais de iniciativa do Grupo CPFL, bem como a ligação de consumidores situados fora do perímetro urbano.
ß Aplicam-se ainda a projetos de reformas de redes particulares não incorporadas e clientes do grupo A.
ß GED-185 - Aterramento de Redes de Distribuição; ß GED-196 - Transformadores para redes aéreas de distribuição; ß GED-267 - Estruturas Padronizadas para Redes Aéreas Monofilares com Retorno por Terra (MRT); ß GED-1347 - Poste de Concreto Circular ß GED-2856 - Fornecimento em Tensão Primária 15kV, 25kV e 34,5kV - Volume 2 – Tabelas; ß GED-2855 - Fornecimento em Tensão Primária 15kV, 25kV e 34,5kV - Volume 1; ß GED-2859 - Fornecimento em Tensão Primária 15kV, 25kV e 34,5kV - Volume 4.1 – Desenhos; ß GED-2861 - Fornecimento em Tensão Primária 15kV, 25kV e 34,5kV - Volume 4.2 – Desenhos; ß GED-2912 - Proteção de redes aéreas de distribuição – Sobrecorrente; ß GED-3586 - Rede Primária Condutores Nus 15kV e 25kV – Conexões; ß GED-3613 - Aterramento – Montagem; ß GED-3648 - Projeto de Redes de Distribuição - Cálculo Mecânico; ß GED-3650 – Projeto de Rede de Distribuição – Condições Gerais; ß GED-3667 - Projeto de Rede de Distribuição - Cálculo Elétrico Projeto; ß GED-3668 - Projeto de Rede de Distribuição – Terminologia;
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ß GED-3735 - Projeto - Loteamentos e Núcleos Habitacionais; ß GED-3842 - Numeração de Postos da Rede de Distribuição; ß GED-4732 - Sistema CPFL de Projetos Particulares Via Internet – Fornecimento em Tensão Primária; ß GED-10640- Rede Primária Condutores Nus 15kV e 25kV – Estruturas básicas – Montagem; ß GED-11847- Rede Primária Compacta 15kV e 25kV – Estruturas básicas – Montagem; ß GED-14955 - Rede Primaria Compacta Monofásica 15kV e 25kV; ß GED-14606- Poste de RPRFV (Resina de Poliéster Reforçada com Fibra de Vidro) Seccionado ß Resolução Normativa 414/ANEEL de 09 de Setembro de 2010; ß Resolução Normativa 223 de 29 de Abril de 2003; ß Resolução Normativa 229 de 08 de Agosto de 2006; ß Resolução Normativa 488 de 15 de Maio de 2012; ß Procedimentos de Distribuição de Energia Elétrica no Sistema Elétrico Nacional – PRODIST.
4.1 - A Distribuidora se reserva o direito de alterar esta norma sem aviso prévio, devendo o interessado manter contato com a Gerência de Engenharia de Manutenção e Padrões antes de tomar qualquer outra providência para a elaboração do projeto.
4.2 - Todo projeto que envolver outros órgãos (municipal, estadual ou empresas de serviços públicos, ou federais) deverá estar de acordo com as normas vigentes dos mesmos.
4.3 - Todo projeto elaborado de acordo com esta norma, deve estar de acordo também com os padrões de montagem de redes de distribuição.
4.4 - Para informações sobre os afastamentos mínimos consultar o documento específico GED-11836 - Afastamentos Mínimos para Redes de Distribuição.
5.1 - Fator de Carga Razão entre a demanda média e a demanda máxima da unidade consumidora ocorridas no mesmo intervalo de tempo especificado;
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5.7 - Linha Tronco Rural (LTR) Trecho de rede primária para atendimento a mais de um posto transformador não pertencente ao mesmo proprietário.
5.8 - Ramal Rural (RR) Trecho de rede primária, que deriva de uma linha tronco, para atendimento a apenas um posto transformador, ou a mais de um, desde que sejam todos do mesmo proprietário.
5.9 - Estação Transformadora É formada pelo conjunto composto por postes, transformador, equipamentos e materiais associados, necessários à transformação de energia para as unidades consumidoras.
5.10 - Faixa de Segurança É a área necessária à implantação, operação e manutenção da LTR ou RR. A faixa de segurança de uma LTR ou RR é de um modo geral de 10 metros de largura, ou seja, 5 metros de cada lado do eixo da linha.
6.1 – Planejamento A elaboração do projeto deve ser precedida de uma análise das condições locais, de um levantamento de dados característicos do sistema elétrico disponível e da verificação no local junto aos proprietários, para a obtenção de elementos básicos tais como: Carta de autorização de passagem sobre terrenos de terceiros somente para linhas da Distribuidora ( ANEXO B ).
7.1 - Sistemas Monofásicos 7.1.1 - Descrição dos Sistemas 7.1.1.1 - Sistema monofásico a dois fios (fase-fase) O sistema monofásico a dois fios é derivado do sistema trifásico, no qual apenas duas fases são levadas até o transformador. As vantagens deste sistema são:
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ß Vãos mais longos que no sistema trifásico, visto que a distância entre fases é maior (as fases serão instaladas nas posições esquerda e direita do sistema trifásico), permitindo uma quantidade menor de postes; ß Como os vão são mais longos também se usará uma quantidade menor de materiais para a construção da rede (cruzetas, isoladores, etc.); ß Também se usará uma quantidade menor de cabo, visto que apenas duas fases são estendidas; ß Não existência de correntes de sequência zero, durante a operação normal do sistema, permitido que os equipamentos de proteção sejam ajustados para baixas correntes de defeito para terra; ß Permitir que, com o aumento das cargas servidas pelo circuito, a transformação para o sistema trifásico tradicional se faça com o aproveitamento de todo o material já usado na construção; ß Melhor aproveitamento do transformador, quando comparado como sistema trifásico, principalmente quando só existir um consumidor com ligação monofásica ou bifásico, diminuindo as perdas em vazio; ß Sistema de aterramento não é ativo durante a operação normal do sistema, só existindo para a segurança e aterramento das carcaças, podendo ser usado o mesmo aterramento para os circuitos primário e secundário. As desvantagens do sistema são: ß Necessidade de se controlar as fases em que cada circuito é ligado, quando comparado com o sistema trifásico tradicional; ß Possível custo maior, quando comparado com o sistema MRT.
7.1.1.2 - Sistema monofásico com retorno pela terra (MRT)
Deriva de um sistema trifásico ou de um sistema monofásico a dois fios e apenas uma fase é estendida até o ponto de instalação do transformador. O retorno da corrente se dá pela terra, como dito no nome do sistema. As vantagens deste sistema são: ß Provável custo menor, quando comparado com os outros sistemas (embora os aterramentos possam deixar com preço equivalente ou maior); ß Vão maiores permitem uma quantidade menor de materiais na construção da rede; ß Não usa cruzetas; ß Também se usará uma quantidade menor de cabo, visto que apenas uma fase será estendida;
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b) A carga a ser atendida deverá ser pequena e com pouca ou nenhuma probabilidade de crescimento a curto ou médio prazo, devido à dificuldade de transformação no sistema trifásico; c) Os transformadores, inclusive o de isolamento, não deverão ficar a menos de 75 metros do eixo de linhas de transmissão; d) Os transformadores, inclusive o de isolamento, não deverão ser instalados em locais com grande circulação de pessoas (área de lazer, escola rural, etc.); e) A Distribuidora deverá indicar de que fase do circuito trifásico ou bifásico será derivado o circuito MRT, de maneira à manter o circuito o mais equilibrado possível; f) Não será permitido a ligação de cargas com correntes superiores à 6A por alimentador, sem usar um transformador de isolamento; g) Um transformador de isolamento deve ser usado sempre que um ramal MRT tiver corrente estimada maior que 6A; h) Quando existirem muitos ramais pequenos, derivando de um sistema trifásico, a soma das correntes de carga não deve ultrapassar 6A, por fase. Caso a corrente ultrapassar 6A, outra solução deverá ser procurada, como por exemplo o sistema monofásico a dois fios ou o uso de transformador de isolamento; i) Quando houver reguladores de tensão, ligados na configuração delta aberto, na linha que atende o sistema MRT, os ramais à montante do mesmo deverão ser ligados na fase do meio (não regulada) e os ramais à jusante deverão ser ligados nas fases laterais, visto que a tensão fase-terra na fase do meio poderá ser baixa; j) A corrente de curto-circuito fase-terra, calculada com uma impedância de falta de 40 Ohms, no final de qualquer ramal MRT não deverá ser menor que quatro vezes a corrente nominal do elo fusível que protege o ramal.
7.1.3.2 - Projeto de linhas MRT ß As estruturas para linhas MRT estão mostradas no Padrão Técnico GED-267 - Estruturas Padronizadas para Redes Aéreas Monofilares com Retorno por Terra (MRT). ß Devem-se utilizar os maiores vãos possíveis, de maneira a que o custo do projeto seja o menor possível. O projetista deverá experimentar postes de alturas diferentes para encontrar a solução mais barata.
7.1.3.3 - Transformador de isolamento ß Os transformadores de isolamento poderão ter as seguintes potências nominais: 25kVA, 50kVA, 75kVA, 100kVA, sendo que os dois últimos só deverão ser utilizados em sistemas com tensão nominal de 13,8kV. Transformadores de maior potência que os listados exigem um valor de resistência de aterramento que dificilmente serão obtidos nas nossas áreas de concessão e, portanto não serão usados.
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ß O transformador deverá ter tensão nominal primária igual ao do sistema trifásico de onde derivar o ramal MRT e tensão secundária igual à essa mesma tensão dividida pela raiz quadrada de 3. ß As resistências de aterramento necessárias aos transformadores de isolamento deverão ser menores que as mostradas na Tabela 7.2 , quando o terreno estiver seco. Caso o terreno esteja úmido por ocasião das medições, o valor da resistência deverá ser metade daquele mostrado na Tabela 7..
Tabela 7.2 - Resistência de aterramento (Ohms) Potência do transformador (kVA)
Tensão (kV) 11,9 13,8 25, 25 6 8 14 50 3 4 7 75 - 2,5 5 100 - 1,5 3
ß A demanda usada para o dimensionamento do transformador de isolamento é a demanda final do ramal atendido pelo transformador. O carregamento do transformador de isolamento no final da vida útil do ramal deve ser menor que 187 %, onde carregamento é a relação entre a demanda calculada e a potência nominal do transformador.
7.1.3.4 - Aterramento e medição da resistência de aterramento e resistividade do solo ß Antes da construção do ramal MRT, é imprescindível que se faça a medição da resistividade do solo e a estratificação do mesmo, para que se possa projetar o sistema de aterramento e estimar o valor de sua resistência. ß O projeto de aterramento deverá ser feito de acordo com os documentos “ GED-185 - Aterramentos na Distribuição” e “GED- 708 - Medição da Resistividade do Solo”. ß Como o aterramento do transformador usado no sistema MRT é parte ativa do circuito primário, e de maneira à evitar que altas tensões sejam colocadas em locais onde as pessoas manipularão os equipamentos elétricos, deverão ser executados dois aterramentos. O primeiro, chamado de aterramento primário, será feito junto ao poste onde se encontra o transformador e nele devem ser ligados o pára-raios, a carcaça do transformador e o neutro primário, caso se tenha acesso à ele através de uma bucha. O segundo, aterramento secundário, deve ser feito à, pelo menos, 25 metros do primeiro, junto ao quadro de medição, e à ele devem ser ligados o neutro do circuito secundário. A bucha de neutro do secundário não deve ser ligada à carcaça do transformador ou ao aterramento primário. Registre-se que, por ocasião de descarga
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7.1.4 - Uso do sistema monofásico a dois fios (fase-fase)
ß O sistema monofásico a dois fios não tem outras restrições de uso que as do sistema trifásico tradicional;
ß O sistema monofásico a dois fios deve ser projetado sempre que o uso do sistema MRT não atender às suas prescrições ou ainda quando o custo deste, principalmente devido aos aterramentos, for superior ao do sistema monofásico a dois fios e desde que este atenda à carga;
ß O sistema monofásico a dois fios deve ser projetado com vão longos e com comprimentos que permitam a intercalação de um poste, se houver necessidade de transformação do sistema monofásico a dois fios em um sistema trifásico. Assim, recomendamos que os vão tenham comprimentos em torno de 160 metros. Vãos com esses comprimentos, embora necessitem de quantidade menor de postes, este deverão ser de maior altura (10 metros ou 11 metros) em terrenos planos. Quando for instalada a terceira fase a distância da fase ao solo ficará muito maior que a mínima, entretanto essa prática permitirá um custo menor na instalação do sistema e também um custo pequeno para a transformação do sistema;
ß Os vãos maiores deverão ser obrigatoriamente encabeçados (dos dois lados). Para os vãos encabeçados usar os valores de flecha e tração do GED-3648 - Projeto de Redes de Distribuição - Cálculo Mecânico;
ß As estruturas para as linhas monofásicas a dois fios serão as mesmas das linhas trifásicas (“Estruturas Padronizadas para Redes Aéreas de Distribuição Rural”), sem a fase do meio. Essas estruturas deverão ser projetadas como se tivessem as três fases, com exceção dos vãos e dos postes que deverão ser conforme acima;
ß Para que se possa distinguir, nos projetos e orçamentos, se a estrutura está sendo usada para um sistema trifásico ou bifásico, os estruturas usadas no sistema bifásico deverão ter a letra “B” acrescentadas ao seu final. Assim a estrutura N1 será usada no sistema trifásico e a estrutura N1B será usada no sistema bifásico;
ß A Distribuidora deverá indicar de quais fases o sistema monofásico a dois fios derivará, a partir de um sistema trifásico, de maneira à manter a melhor distribuição de cargas entre as três fases e diminuir as tensões e correntes de sequência negativa.
7.1.5 – Condutores O condutor padronizado para uso nas redes primárias MRT ou bifásico é o cabo de alumínio com alma de aço, na bitola 4AWG cujas características podem ser vistas no GED-915 – Cabo de Alumínio Nu - CA
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7.1.6 – Postes Os postes padronizados para uso nas redes de distribuição são os circulares de concreto e de fibra de vidro (RPRFV) cujas características podem ser vistas nos GED- 1347 - Poste de Concreto Circular e GED-14606 Poste de RPRFV (Resina de Poliéster Reforçada com Fibra de Vidro) Seccionado.
7.2 – Sistemas Trifásicos
7.2.1 – Escolha do traçado
7.2.1.1 - Considerações Gerais De posse da relação dos nomes das propriedades rurais interessadas em energia e na localização em plantas de distribuição rural (meio eletrônico), o projetista deve escolher o melhor traçado para a construção da linha tronco rural ou ramal atendendo os seguintes itens: ß Deve ser desenvolvido em local de fácil acesso, próximo a estradas, visando maior facilidade de construção, manutenção e operação, levando-se em conta, principalmente, os fatores técnico-econômicos. ß Sempre que possível, devem ser evitadas áreas montanhosas, onde há maior possibilidade de surgirem esforços excessivos nas estruturas, devido ao vento e maior incidência de descargas atmosféricas. ß Não serão permitidas quaisquer edificações dentro da faixa de segurança. ß Quando for necessária a passagem sobre loteamentos existentes, devem ser observados os arruamentos dos mesmos, e a linha deve ter as características de redes urbanas. ß O traçado deve ser o mais reto possível, evitando-se ângulos, particularmente os muito acentuados que necessitem de estruturas especiais. ß Os ângulos sendo pontos obrigatórios de localização de estruturas devem ser previstos, sempre que possível, em pontos elevados do perfil nunca em depressões acentuadas. ß Deve ser evitado o paralelismo dentro da faixa de segurança com linhas telegráficas, de comunicação com fios nus existentes ou de outras linhas de distribuição rural. ß As travessias sobre estradas de ferro e rodagem devem limitar-se ao menor número possível, observando-se os ângulos de cruzamento permitidos. ß Na escolha do traçado deve-se evitar a passagem por reservas florestais ou outros locais arborizados. Não sendo possível evitar, o interessado deve obter a aprovação do órgão responsável pelo meio ambiente, de forma a garantir a preservação da faixa de segurança.
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ß Os níveis deverão ser identificados com uma descrição alfa numérica de acordo com a sua abrangência descrita a seguir.
( Layer )
001 Arruamento, rodovias, caminhos e picadas. 002 Toponímia dos logradouros (ruas, vielas, etc.) 003 Eixos de logradouros ( Center Line ) 004 Hidrografia (rios, lagos, córregos etc.) 014 Toponímia referente ao layer 004 005 Cercas metálicas 015 Toponímia referente ao layer 005
Edificações notáveis (fábricas, igrejas, hospitais, monumentos, sedes de fazendas, aeroportos, estações rodoviárias e ferroviárias, bosques e parques, estádios, autódromos, hipódromos, áreas militares, parques indígenas etc.) 016 Toponímia referente ao layer 006 007 Pontes, viadutos e túneis. 017 Toponímia referente ao layer 007 008 Ferrovias, metrôs 018 Toponímia referente ao layer 008 009 Divisas municipais 019 Toponímia referente ao layer 009 010 Altimetria 011 Toponímia referente ao layer 010 012 APP (Área de preservação permanente), Mata ciliar, Nascentes.
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Os arquivos de textos referentes aos Níveis ( layers ) 004, 005, 006, 007, 008 e 009 deverão observar:
Descrição Identificador do registro Texto referente ao objeto Layer ao qual o texto pertence Coordenada X de referencia do texto Coordenada Y de referencia do texto Angulo do texto em graus
ß Elementos a serem levantados ¸ A localização de cada poste será através de um objeto point com um símbolo “X” onde o cruzamento do x deve ser a coordenada do ponto levantado em campo. ¸ Deverão ser levantados também todos os elementos abaixo discriminados que cruzam com as redes levantadas ou estão no entorno da rede numa faixa de 40 metros, observando o que segue:
ß Estradas de rodagem, municipais, estaduais, federais e ferrovias: a) No caso de cruzamento com a rede de distribuição levantar apenas os pontos de cruzamento (limites das margens). Registrar também como comentário o nome de referência desse elemento (p.ex. Rodovia Bandeirantes, Ferrovia Paulista, etc.) b) No caso de entorno, indicar a posição relativa da estrada ou ferrovia com relação à rede de distribuição através de registro de comentário junto de cada poste quanto ao lado da localização da via, inclusive o nome de referencia conforme item (a ).
ß Caminhos, rios e córregos e lagos: a) No caso de cruzamento com a rede de distribuição levantar apenas os pontos de cruzamento (limites das margens). Registrar também como comentário o nome de referência desse elemento (p.ex. Rio Tiete, Lago da Indústria 3M, etc.); b) No caso de entorno, indicar a posição relativa do elemento com relação à rede de distribuição, através de registro de comentário junto de cada poste quanto ao lado da localização da via, nos casos de relevância para a região e navegáveis (ex.). Rio Tiete, Rio Mogi, Lago de Pesca, etc. c) No caso de mata ciliar de rios, levantar a largura da mata em ambos os lados do rio e /ou limites até a cerca, quando existir.
ß Cercas ou muros:
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norte magnético. A escala utilizada deve estar de acordo com a exigida pelo órgão responsável; b) Travessias de Linhas de Transmissão Deve-se fazer um desenho em planta e perfil em que deverá constar pontos de cruzamento, posição e cotas relativas dos postes ou estruturas próximas inclusive com as dimensões principais: sua altura e altura dos cabos e fios mais baixos no ponto de cruzamento, tensão de operação, ângulo de cruzamento e as localidades mais próximas por ela servidas e a quem pertence, os números dos postes da travessia ou estruturas e a indicação do norte magnético. A altura dos condutores deve ser medida com o Teodolito por Triangulação; só é permitida a medição direta com varas de fiberglass de isolação adequada. (utilizar equipamentos de segurança) conforme DESENHO 4.
ß Gasoduto, oleodutos, Comgás ou similares. a) No caso de cruzamento com a rede de distribuição levantar os pontos de cruzamento (limite das margens). Registrar também como comentário o nome de referência desse elemento (p.ex. Gasoduto, Transpetro, Comgás, etc.) indicando o telefone para contato; b) Deve-se fazer um desenho em planta baixa e perfil em que deverá constar: a altura da rede de distribuição em relação ao solo, o ângulo de cruzamento, os marcos, se houver e, os limites de faixa de ocupação desses elementos; c) No caso de entorno, indicar a posição relativa desse elemento com relação à rede de distribuição através de comentário junto de cada poste quando ao lado da localização de elemento, inclusive o nome de referência do elemento (p.ex. Gasoduto, Transpetro, Comgás, etc.).
ß Desenho da Planta e do Perfil Uma vez concluído os cálculos do levantamento da faixa e o nivelamento do perfil do traçado, deve-se desenhar a planta e o perfil do levantamento executado, procurando seguir as exigências mínimas seguintes (veja DESENHO 7 ):
a) Planta ¸ Escala 1:
b) Perfil ¸ Escala horizontal 1: ¸ Escala vertical: 1:
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7.2.4 – Levantamento Planialtimétrico
7.2.4.1 – Para projetos da Distribuidora ß Manual de Análise Planialtimétrica O projeto da linha deve ser feito utilizando este Manual utilizando o módulo de Análise Planialtimétrica (AP) do produto Kaffa Espresso. A Análise Planialtimétrica pode ser utilizada para projeto de redes em regiões onde há grandes diferenças de relevo entre os pontos de projeto. O módulo exibe uma visão lateral do projeto de rede, permitindo ao usuário deslocar os postes nas linhas de relevo e visualizar a altura das catenárias da rede. A visão da AP é montada tomando como base as linhas de relevo formadas por entidades chamadas Ponto de Interesse. Nesta visão serão exibidos todos os postes que estiverem em linhas de relevo.
7.2.4.2 - Para projetos particulares Para os projetos particulares, deverá seguir os parâmetros da ABNT 13133.
7.2.5 - Planta de Situação
7.2.5.1 - Para projetos da Distribuidora A planta de situação deve: ¸ Conter um trecho mínimo de 500 metros da linha de tomada com indicação do ponto de derivação da linha a ser construída, bem como a origem e o destino da linha existente e o número operativo da chave fonte; ¸ Ser definidos pontos notáveis que constarão necessariamente da planta básica, cujas finalidades são servir de referência para o exato posicionamento dos pontos significativos da linha proposta. Estes pontos podem ser cruzamentos entre linhas, entre rio e linha, entre estrada e linha, entre gasoduto ou similares e linha, ou ainda o ponto de derivação do consumidor existente, preferencialmente o mais próximo do ponto de derivação do ramal a ser acrescentado, sempre com a condição de ser perfeitamente identificável na base de dados do GISD. Os ângulos das linhas existentes poderão ser escolhidos como pontos notáveis, desde que maior do que 30º e entre trechos com extensão maior do que 250 metros; ¸ Conter as distâncias em metros em linha reta, desde o ponto notável escolhido, ao ponto de derivação, sobre a linha de tomada. Deve conter também a indicação do ângulo de saída do ramal em relação a linha de tomada. Estes ângulos, bem como todos os ângulos da linha proposta, devem ser amarrados a pontos notáveis das plantas; ¸ Para linha proposta até 500 metros, somente é necessária a indicação de um ponto notável e dos ângulos;
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