TFSwing – Trações e Flechas Reais
Até 10 anos atrás, as linhas de transmissão (LTs) eram projetadas para atender a um sistema em expansão radial e linhas pioneiras, onde as cargas máximas previstas eram bem inferiores à capacidade térmica dos cabos. As flechas máximas eram definidas para 50 ou 60 °C, considerados, até então, como valores inatingíveis. Desta maneira os “clearances” ficavam favorecidos e com folgas.
A nova realidade é bem diferente. As potências a serem transmitidas atingiram a capacidade do sistema e há dificuldades quase intransponíveis para a construção de novas linhas. As linhas existentes estão sendo exploradas para se conseguir o máximo de suas capacidades. Os “clearances” das linhas são medidos e analisados em busca de “folgas” para permitir que o cabo opere com temperaturas mais altas. Há condutores previstos para atingir temperatura acima de 200 oC. Os dados climatológicos e sua influência na definição das temperaturas dos cabos são detalhadamente levantados e estudados em busca de modelos probabilísticos que permitam a otimização da operação das linhas.
O método tradicionalmente utilizado no projeto das LTs baseado no conceito de “Vão Básico” ou “Vão Regulador” não apresenta boa adequação nesta nova realidade, onde existe a necessidade do cálculo preciso das trações e flechas nos tramos.
Observando a nova realidade vivida pelos engenheiros de projeto de linhas de transmissão, a NSA Consultoria e Informática Ltda. desenvolveu o software “TFSwing – Trações e Flechas Reais” para cálculo de trações e flechas de forma precisa, levando em consideração o peso, o comprimento e a movimentação longitudinal das cadeias de suspensão, bem como desníveis dos vãos do tramo, tendo como ponto de partida uma metodologia de cálculo desenvolvida pelo Eng. Hildebrando Cândido Coelho.
Principais características do TFSwing:
• Desenvolvido para ambiente Windows;
• Facilidade de edição de dados;
• Facilidade de obtenção de resultados;
• Existência de consistência de dados;
• Relatórios principais:
• Tabela de esticamento;
• Tabela de grampeamento deslocado;
• Realização de projetos em LTs novas e recapacitação;
• Verificação de projetos existentes e em desenvolvimento.
• O programa TFSwing, realiza os seguintes cálculos necessários ao projeto de uma linha de transmissão:
• Cálculo da fluência dos cabos;
• Cálculo de trações e flechas para vãos únicos;
• Cálculo de trações e flechas nos vãos de um tramo;
• Cálculo de distâncias cabo-solo;
• Cálculo de distâncias sobre travessias em situação de cabo rompido;
• Elaboração de tabela de esticamento;
• Elaboração de tabela de grampeamento deslocado, com flechas na visada horizontal e direta (flechas nas roldanas).
A influência da cadeia de suspensão é considerada nos seguintes processos de cálculos:
• Cálculo de trações e flechas nos vãos de um tramo;
• Cálculo de distâncias verticais de segurança em pontos críticos (cabo-solo);
• Cálculo de distâncias verticais de segurança sobre travessias em situação de cabo rompido.
Possui ainda funções do tipo “calculadora”, tais como:
• Mudança de estado considerando o comprimento de um vão, a temperatura do cabo, a pressão de vento, o cabo existente no vão, o equivalente térmico (creep) e a tração inicial;
• Determinação da condição governante (condição regente), sendo esta determinada dentre os critérios de tracionamento definidos pelo usuário;
• Determinação das trações e flechas considerando vários vãos de valores fixos e um definido pelo usuário, sendo que para cada vão é definido a sua condição de governo;
• Determinação das trações tangenciais máximas e flechas de gabarito.
O TFSwing utiliza um banco de dados de cabos onde o usuário pode inserir/eliminar cabos e alterar os dados dos cabos existentes (coeficientes de dilatação térmica inicial e final, carga de ruptura, etc…). Este banco de dados é utilizado em todos os projetos/análises.
Benefícios do programa:
• Facilidade de especificação e realização de cálculos relativamente complexos;
• Redução do tempo de análise das condições de tracionamento de uma LT;
• Maior precisão nos cálculos onde a influência da cadeia de suspensão é significativa.
O “TFSwing – Trações e Flechas Reais” capacita o projetista para o cálculo e emissão de relatórios de diversos parâmetros necessários ao projeto de uma linha de transmissão:
• Cálculo de trações e flechas;
• Tabelas de esticamento;
• Tabelas de grampeamento deslocado;
• Cálculos de distâncias verticais de segurança devido a um cabo rompido;
• Consideração da condição do cabo no momento da regulagem (cabo novo ou velho).
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• O software foi desenvolvido em português, o que demanda menor tempo de aprendizagem para sua utilização.
Algumas das telas do programa são apresentadas a seguir:
Figura 1 – Interface principal.
Figura 2 – Banco de dados de cabos.
Figura 3 – Condição de tracionamento.
Figura 4 – Tração e flechas nos vãos de um tramo, considerando a influência da cadeia de suspensão.
Figura 5 – Tela de mudança de estado (calculadora).
Figura 6 – Preview de impressão da tabela de esticamento.
