A conformidade das ferragens eletrotécnicas em linhas aéreas de transmissão e subestações

As linhas de transmissão são compostas basicamente pela sua estrutura, que é responsável por sustentar todos os elementos ativos da linha, e pelos condutores que tem por função transportar a potência elétrica de uma forma eficiente. Porém, é necessário que estes dois elementos se conectem de forma adequada para prover robustez a estrutura e segurança para todos que estão a sua volta, para isso utilizamos as ferragens eletrotécnicas.

Existe uma infinidade de modelos de ferragens com diferentes propósitos, com diferentes formas e materiais, para diferentes níveis de tensão e para diferentes tipos de estruturas. Dessa forma, a ferragem eletrotécnica de linha aérea é utilizada em linhas de transmissão e em subestações de (AT) e (EAT), para fins de fixação, emenda, proteção elétrica ou mecânica, reparação, separação, amortecimento de vibrações etc., de condutores ou de cabos para-raios.

O termo genérico ferragem eletrotécnica compreende as ferragens de cadeia; as ferragens de proteção elétrica; os grampos e luvas; os pesos adicionais; e as ferragens para condutores e cabos para-raios. Quando não provocar interpretação dúbia, pode-se empregar o termo ferragem em lugar de ferragem eletrotécnica e a palavra cabo com um sentido genérico significa tanto o condutor (simples ou em feixe) como o cabo para-raios.

Os sistemas de ligação entre ferragens distintas, ou entre partes componentes de uma mesma ferragem (caso de alguns tipos de grampos de suspensão) são classificados como monoarticulados ou  obtidos pela ligação de dois elementos, que permitem a mobilidade em um sentido; biarticulados ou obtidos pela ligação de três elementos, que permitem a mobilidade em dois sentidos ortogonais; e poliarticulados, obtidos pela ligação de dois elementos, que permitem a mobilidade cônica.

Quando necessário, deverá possuir detalhes construtivos para fixação de ferragens de proteção elétrica e/ou de ferra- mentas para manutenção em linha viva.

Os elementos de engate das ferragens de cadeia, considerados para os fins desta norma, são a bola, concha, elo, gancho, garfo e olhal. As ferragens de cadeia são geralmente designadas pelos nomes dos elementos de engates que formam suas extremidades. Por exemplo, concha garfo; garfo olhal; concha olhal.

Os prolongadores e os tensores também seguem essa regra porém, antepondo-se as palavras prolongador ou tensor. Exemplo: prolongador garfo olhal; tensor garfo garfo. Algumas ferragens, entretanto, fogem à regra geral (Ex.: manilha, balancim).

As informações a seguir devem ser dadas pelo comprador: ferragens de cadeia: quantidade, tipo de componentes, dimensões e desenhos; carga de ruptura mínima admissível para conjuntos ou para peças individuais; material e tratamento das peças individuais; e normas válidas para as matérias-primas. A embalagem das ferragens deve ser adequada ao meio de transporte que será usado (rodoviário, ferroviário, marítimo, aéreo).

A opção escolhida deve ser indicada desde os contatos iniciais (tomada de preços, edital de concorrência, etc.) e confirmada na ordem de compra. O comprador pode indicar valores máximos para massa e/ou dimensões da embalagem, a fim de facilitar o seu manuseio.

As embalagens devem ser resistentes, para evitar que as ferragens sejam danificadas durante o transporte ou nas operações de carga e descarga, prevendo-se serviço manual ou utilização de equipamentos mecânicos. Conforme determina a NBR 7095 de 12/1981 - Ferragens eletrotécnicas para linhas de transmissão e subestações de alta tensão e extra alta tensão, o fabricante é responsável por perdas e danos decorrentes de embalagens insuficientes, inadequadas ou mal executadas.

As embalagens devem ter, no mínimo, as seguintes informações: destinatário e local de entrega; nome ou marca comercial do fabricante; numeração sequencial dos volumes; material contido, com o respectivo número de catálogo ou de desenho, ou sigla de acordo com a terminologia adequada; quantidade; dados sobre a encomenda (número de ordem de compra ou documento similar); massa (bruta ou líquida) e dimensões da embalagem.

As ferragens, quando aplicável, devem ser marcadas de forma legível e indelével, com o nome ou marca comercial do fabricante e mais: ferragens de cadeia - classe de resistência mecânica; grampos de suspensão e grampos de ancoragem passantes - diâmetros de abraçamento (máximo e mínimo) e carga de ruptura; grampos de ancoragem e luvas (de emenda ou de reparo) a compressão - tipo do condutor e identificação da matriz de compressão. Recomenda-se o emprego dos seguintes materiais: ferragens de cadeia: aço-carbono (forjado ou laminado), ferro fundido (maleável ou nodular); grampos e luvas: alumínio, liga de alumínio, aço forjado, ferro fundido (maleável ou nodular), liga de cobre; parafusos, porcas, arruelas: aço-carbono, liga de alumínio; cupilha: latão, bronze fosforoso, aço inoxidável; chifre, anéis, raquetes: alumínio, aço; e armaduras: material compatível com o cabo ao qual se destinam.

As pastas antioxidantes empregadas nas luvas de emenda e nos grampos de ancoragem (a compressão, pré-formados) devem: ser insolúveis em água; ser quimicamente neutras em relação aos materiais com os quais ficarão em contato, mesmo em presença da umidade; ser estáveis em contato com a atmosfera ambiente; manter as características anticorrosivas, elétricas e mecânicas da conexão, na faixa de temperatura prevista para a operação da linha; e ser não tóxicas. As propriedades específicas da pasta antioxidante poderão ser verificadas, mediante acordo entre o fabricante e o comprador.

Os produtos forjados devem, obrigatoriamente, sofrer tratamento térmico de normalização. Não é recomendada a realização de outros tratamentos térmicos, como a têmpera.

A diferença entre os potenciais galvânicos das partes das ferragens em contato deve ser a menor possível. Os materiais em contato direto com os cabos devem ter dureza e coeficiente de dilatação térmica o mais próximo possível do seu material de fabricação.

Os materiais devem suportar, sem deformações permanentes, oscilações do condutor e esforços resultantes de curto-circuito. Sob a ação de cargas dinâmicas, devidas às oscilações dos cabos, as ferragens devem suportar a abrasão resultante, sem que ocorra o desacoplamento do conjunto. As ferragens devem apresentar superfícies lisas e uniformes, sem imperfeições, evitando-se quinas vivas e pontas.

As cabeças dos parafusos e as porcas devem ser rebaixadas, com chanfro de 30º; as pontas dos parafusos devem ser arredondadas ou ter chanfro de 45º. As ferragens de cadeira, como também os componentes dos grampos e acessórios, fabricados de material ferroso, devem ser zincadas a quente, de acordo com a NBR 6323.

O zinco empregado para revestimento deve ser de qualquer um dos tipos especificados na NBR 5996 e não deve conter um teor de alumínio maior do que 0,01%. As partes ferrosas internas (das luvas, etc.), que não possam ser zincadas, devem ser protegidas com pasta antioxidante e vedadas para efeito de transporte e armazenagem.

Nas partes rosqueadas, a zincagem deve ser feita após a usinagem da rosca. O excesso de zinco deve ser removido. Somente as roscas internas podem ser repassadas após a zincagem, de modo a permitir que sejam deslocadas ao longo dos parafusos, manualmente, sem emprego de ferramentas.

Quanto ao aspecto visual, as partes zincadas devem estar isentas de áreas não revestidas; irregularidades tais como inclusões de fluxo, de borras e outras, incompatíveis com o emprego previsto para a peça. Eventuais diferenças de brilho, de cor ou de cristalização não são consideradas como defeito.

As formas das ferragens devem permitir uma distribuição gradativa e uniforme de esforços mecânicos, condizentes com as cargas aplicadas em serviço. Mudanças bruscas de curvaturas e pontos de concentração de tensões mecânicas ou de gradiente elétrico devem ser evitados.

Porcas e cabeças de parafusos devem ser hexagonais, a menos que aplicações específicas exijam outro formato. As cupilhas para engates concha-bola devem estar de acordo com a NBR 7107.

As formas e as dimensões dos engates concha-bola e garfo-olhal das ferragens que se ligam diretamente aos isoladores devem estar de acordo com a NBR 7108. A mobilidade dos engates deve ser garantida, mesmo quando as peças acopladas estejam submetidas às cargas de serviço. Quando submetidas à ação das cargas de serviço, os engates concha-bola tornam-se semirrígidos.

As ferragens devem apresentar facilidade para montagem e desmontagem com ferramentas usuais. As ferragens devem ser projetadas para permitir os trabalhos com ferramentas de linha viva.

Nas fixações por parafusos, devem ser previstos meios que evitem seu afrouxamento devido à vibração, através do emprego de arruelas de pressão, contraporcas, contra- pino, ou outros dispositivos adequados. O torque de aperto dos parafusos deve ser obrigatoriamente indicado.

Não é permitido o uso de solda na fabricação das ferragens submetidas a esforços mecânicos. O uso da solda fica restrito, simultaneamente, à autorização especial do comprador, desde que a solda seja claramente indicada nos desenhos, incluindo-se neles dados referentes à sua extensão, processos, métodos, tratamentos térmicos e elétrico a utilizar.

A resistência mecânica dos grampos de suspensão é caracterizada pelas cargas de ruptura vertical e do escorregamento, definidas como porcentagens da carga de ruptura do cabo ao qual se destinam. Essas porcentagens encontram-se no Anexo A da norma.

Para permitir a mobilidade do cabo, os contornos e principalmente as extremidades do grampo devem ter curvaturas adequadas e, ainda, não devem apresentar ângulos vivos, mormente na embocadura. O ângulo de saída das bocas dos grampos deve ser de 15º, salvo em casos especiais.

O leito deve ser reto, entre os parafusos de aperto, e deve ter superfície lisa, isenta de rebarbas ou outras irregularidades. O aperto do cabo deve ser circunferencial, a fim de minimizar a concentração de esforços.

Os grampos destinados aos condutores devem ter as perdas magnéticas reduzidas ao mínimo, evitando-se, sempre que possível, o uso de materiais magnéticos próximos ao condutor. Circuitos magnéticos fechados, em torno do condutor, não são permitidos.

Os grampos devem ter o menor peso próprio possível. O momento de inércia do grampo em relação ao seu eixo de suspensão deve ser o mínimo possível. Ele deve apresentar a máxima liberdade de movimento sob as diversas oscilações.

A distância entre a suspensão do grampo e o eixo do cabo deve ser a menor possível. Salvo acordo diferente no ato da encomenda, os ensaios constantes nesta norma devem ser realizados nas instalações do fornecedor e na presença de inspetor credenciado do comprador.

O fornecedor, às suas expensas, deve garantir ao inspetor todos os meios necessários para que este possa verificar a conformidade do material apresentado com esta norma. Cabe ao inspetor proceder às verificações visual, dimensional e de articulação, e acompanhar a realização dos ensaios constantes nesta norma.

Imediatamente após a inspeção deve ser elaborado o boletim de inspeção, devem constar, no mínimo, as seguintes informações: nome do fornecedor; número do pedido; nome, quantidade de material inspecionado e identificação do lote a que pertence; tipos de ensaios realizados e normas utilizadas; identificação detalhada e quantidade de amostras ensaiadas ou encaminhadas; parecer do inspetor indicando as quantidades aprovadas, rejeitadas ou sujeitas ao recondicionamento; assinaturas do inspetor e do fornecedor; certificados de aferição dos instrumentos e equipamentos utilizados nos ensaios, emitidos por órgão oficialmente credenciado.

Nesses produtos, os ensaios de rotina são feitos em todas as inspeções e não dependem de entendimentos prévios entre comprador e fabricante. Estão classificados neste grupo os seguintes ensaios: resistência mecânica; e revestimento de zinco. Antes que os ensaios de rotina sejam efetuados, o inspetor fará uma inspeção geral, com a finalidade de verificar os seguintes requisitos: embalagem; marcação; acabamento; mobilidade das articulações; e dimensões.

Os ensaios de tipo destinam-se a verificar as características de projeto. Podem ser realizados sobre protótipos, ou sobre unidades fabricadas. A execução dos ensaios de tipo depende de entendimentos prévios entre o comprador e o fabricante, especialmente para definir aspectos relacionados com custos, prazos e local de execução.

Se previamente acordado, o fabricante pode substituir a execução de qualquer ensaio de tipo pelo fornecimento de relatório do mesmo ensaio, executado em ferragens idênticas. Estão classificados neste grupo os seguintes ensaios: aquecimento; condutividade; envelhecimento acelerado das ferragens condutoras a compressão; arco de potência; e tensão de rádio interferência e corona visual.

Hayrton Rodrigues do Prado Filho

hayrton@hayrtonprado.jor.br