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Introdução
ACSR (Aluminum Conductor Steel Reinforced) é um dos condutores aéreos de transmissão de energia mais utilizados em todo o mundo. Consiste em um núcleo central de aço rodeado por uma ou mais camadas concêntricas de fios de alumínio. Esta construção híbrida aproveita a alta resistência à tração do aço e a excelente condutividade, leveza e resistência à corrosão do alumínio, tornando o ACSR particularmente adequado para linhas de transmissão de longo alcance, travessias de rios, terrenos montanhosos e áreas com fortes cargas de gelo ou vento.
Construção detalhada
| Função | Material | Componente |
|---|---|---|
| Núcleo (aço) | Aço galvanizado, aço revestido de alumínio (ACS/AW) ou aço revestido de liga de zinco-alumínio | Fornece resistência mecânica, limita a curvatura sob alta temperatura e cargas mecânicas pesadas |
| Camadas externas (alumínio) | Alumínio de grau CE (1350 ou 1370), trefilado | Conduz corrente elétrica; protege o núcleo de aço da exposição ambiental; leve |
As configurações de encalhe são normalmente expressas como Al/St (por exemplo, 26/7 para Drake: 26 fios de alumínio, 7 fios de aço). O núcleo de aço pode ser de galvanização Classe A, B ou C, dependendo dos requisitos de proteção contra corrosão.
Principais recursos expandidos
O núcleo de aço permite que o ACSR atinja resistências à ruptura significativamente maiores do que os condutores totalmente de alumínio (AAC) ou condutores totalmente de liga de alumínio (AAAC). Isso permite:
Comprimentos de vão maiores (300–500 m típico, até 1.500 m para projetos especiais)
Número reduzido de estruturas de suporte (torres/postes), reduzindo o custo geral da linha
Operação segura sob cargas pesadas de gelo e alta pressão do vento
Comparado aos condutores de cobre de ampacidade equivalente, o ACSR é muito mais leve e menos caro. Também requer menos estruturas de suporte, oferecendo economias substanciais em material, transporte e instalação.
Como o núcleo de aço tem um coeficiente de expansão térmica menor que o do alumínio, o ACSR cede menos que o AAC ou AAAC em temperaturas operacionais elevadas (por exemplo, durante sobrecarga de emergência ou altas temperaturas ambientes). Isto o torna adequado para linhas com distância ao solo limitada.
O alumínio forma naturalmente uma camada densa de óxido autocurável (Al₂O₃) que protege contra a corrosão atmosférica na maioria dos ambientes rurais, urbanos e industriais. Contudo, é necessário um cuidado especial nas zonas costeiras ou poluídas (ver desvantagens abaixo).
Os fios de alumínio transportam quase toda a corrente, enquanto o núcleo de aço contribui pouco para a condutividade. A resistência DC geral é determinada principalmente pela seção transversal de alumínio, dando ao ACSR uma relação condutividade/peso favorável para transmissão de longa distância.
Vantagens adicionais (nem sempre mencionadas)
Fácil emenda e reparo usando conectores padrão de compressão ou aparafusados.
Ampla disponibilidade em tamanhos de estoque e entrega rápida.
Compatibilidade com a maioria das ferragens existentes (braçadeiras, espaçadores, amortecedores de vibração).
Baixas perdas magnéticas podem ser alcançadas usando aço não magnético (por exemplo, aço inoxidável austenítico) ou núcleo de aço revestido de alumínio para aplicações especiais (CAA/AW).
Desvantagens e medidas de mitigação
| Mitigação | de explicação | de desvantagem |
|---|---|---|
| Maior reatância | O núcleo de aço magnético aumenta a reatância indutiva em comparação com condutores não magnéticos (por exemplo, AAAC, ACAR). Isto reduz ligeiramente a capacidade de transferência de energia e aumenta a queda de tensão. | Use ACSR/AW (aço revestido de alumínio) ou agrupe dois ou mais subcondutores para reduzir a reatância geral. |
| Corrosão do núcleo de aço | Em áreas costeiras, industriais ou de alta umidade, a umidade e os contaminantes podem penetrar através dos espaços entre os fios, causando corrosão galvânica ou eletrolítica do núcleo de aço galvanizado. | Especifique núcleo de aço revestido de alumínio (ACSR/AW) ou aço revestido de liga de zinco-alumínio; aplique graxa inibidora de corrosão entre o núcleo e as camadas de alumínio. |
| Diferença de expansão térmica bimetálica | A ciclagem térmica repetida pode causar movimento relativo entre os fios de alumínio e aço, levando potencialmente ao desgaste por atrito e ao aumento da resistência nos conectores. | Use emendas helicoidais pré-formadas ou conectores de compressão projetados para CAA; siga o torque de instalação adequado. |
| Sensibilidade à vibração eólica | A alta tensão de tração em vãos longos pode levar à fadiga vibratória nos pontos de apoio. | Instale amortecedores de vibração (tipo Stockbridge) ou hastes blindadas em locais críticos. |
Aplicações:
Linhas de transmissão e distribuição de energia aérea.
Eletrificação ferroviária.
Torres de telecomunicações (como fios de cara).
