Revisão sobre critérios de fadiga para cabos condutores de energia e uso de metodologia para estimativa de sua vida remanescente

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo conduzir uma revisao critica sobre as diferentes metodologias existentes para o projeto e manutencao de linhas de transmissao de energia quanto a fadiga sob condicoes de fretting. Entre as metodologias estudadas, o metodo da Cigre para calculo da vida remanescente mostrou ser a mais consistente e util. Uma vez concluida a analise critica aplicou-se estas metodologias para um conjunto de dados medidos para um cabo da Eletronorte em uma linha de transmissao de 230 kV instalada na regiao Norte do Brasil no trecho de travessia Vila do Conde - Guama. Essa analise permite estimar a durabilidade do cabo e constituiu importante ferramenta de analise para o setor de manutencao de empresas da area. Atualmente ha uma forte demanda das empresas do setor de transmissao de energia eletrica para tentar elevar o nivel da carga de pre-esticamento do cabo condutor. Isso alem de reduzir custos amenizaria dificuldades operacionais associadas, por exemplo, a construcao de torres muito altas para a travessia de grandes rios Amazonicos. Nesse sentido, esse trabalho propos uma alternativa para o calculo da curva de resistencia a fadiga do cabo na presenca de maiores cargas de esticamento. Ate onde o autor tenha conhecimento, essa e uma proposta inedita no sentido que, na presenca de cargas de esticamento mais elevadas costuma-se corrigir apenas os valores da solicitacao dinamica do cabo por meio da correcao do fator de rigidez na formula de Poffenberger-Swart. Essa e a primeira tentativa de corrigir-se nao apenas a solicitacao, mas tambem a curva de resistencia a fadiga da montagem cabo/grampo de suspensao. Uma discussao sobre a necessidade dessa medida e construida em detalhes. _________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The aim of this work is to conduct a critical review of the different existing methodologies for the design and maintenance of overhead conductors under fretting fatigue. Among these methodologies, the Cigre method for remain life calculation has proved to be the most consistent and useful. Once the critical review was concluded those methodologies were applied using a set of data obtained from an Eletronorte overhead conductor installed in the North region of Brazil. This analysis allows one to estimate the durability of the overhead conductor which is a very important tool for the maintenance sector of transmission line companies. Nowadays there is a strong demand from the electrical transmission line companies to elevate the stretch factor (Every Day Stress - EDS) of the overhead conductor. This will reduce the costs and the operational difficulties associated to it, for instance, the construction of very high towers for the crossing of large Amazon rivers. In this context, this work proposed an alternative way to calculate the conductor fatigue curve for higher pre-loads. To the author’s knowledge, this is a proposal without precedent in the sense that in a presence of higher stretch loads it is common to correct only the values for dynamic loads by correcting the stiffness factor of Poffenberger-Swart formula. This is the first proposal to correct the stiffness factor and also the fatigue endurance limit curve for the conductor/clamp set. A discussion on the need for this measure is constructed in detail.