Três condutores nus, três construções
As linhas de distribuição e subtransmissão aéreas usam condutores nus encordoados com fios de alumínio, e os compradores encontram três famílias. O ACSR (condutor de alumínio com alma de aço) tem uma alma de fios de aço galvanizado - um fio único nas construções 6/1, sete fios nas construções 26/7 e 54/7 - cercado por camadas de fio de alumínio 1350-H19 duro trefilado. O AAC é totalmente de alumínio, encordoado apenas com fio 1350-H19 em camadas concêntricas. O AAAC é encordoado inteiramente com fio de liga de alumínio 6201-T81, sem nenhum aço.
O alumínio transporta quase toda a corrente em todas as famílias; as diferenças estão na resistência mecânica, no peso e no comportamento frente à corrosão. O aço acrescenta resistência à tração, para que o condutor possa sustentar vãos longos entre postes ou torres, sem acrescentar muita condutividade, porque o aço conduz mal em comparação com o alumínio. A liga 6201-T81 entrega mais resistência mecânica do que o alumínio puro na mesma seção, razão pela qual o AAAC consegue sustentar vãos úteis por si só. Qual família uma linha usa é decisão do projetista, tomada a partir de vão, flecha, tração e ambiente. A tarefa do comprador é traduzir essa decisão num pedido que a fábrica possa cotar exatamente, e é para isso que o restante deste artigo o prepara.
O que a alma de aço muda
A resistência mecânica é a razão de existir o ACSR, e a sutileza essencial é que a mesma seção de alumínio pode ser combinada com diferentes quantidades de aço. No nível de 336,4 kcmil de alumínio, fichas técnicas públicas listam uma construção 18/1 com carga de ruptura nominal em torno de 38,6 kN, uma construção 26/7 em torno de 62,7 kN e uma construção 30/7 em torno de 76,9 kN - mais que o dobro de um encordoamento para o outro, com conteúdo de alumínio idêntico. Um pedido que diz apenas “336,4 kcmil ACSR” portanto não define um produto; o encordoamento tem de ser declarado ao lado da seção.
Peso e flecha seguem a mesma lógica. O aço é mais denso que o alumínio, de modo que uma alma mais pesada na mesma área de alumínio significa um condutor mais pesado e um comportamento flecha-tração diferente, que o projetista da linha absorve no projeto de postes e torres. A resistência CC, ao contrário, muda pouco entre encordoados da mesma área de alumínio, porque quase toda a corrente circula nas camadas de alumínio; os valores de ficha técnica são calculados a partir do conteúdo de alumínio e confirmados por ensaio. A nossa página de condutores nus aéreos mostra a construção de referência em seção transversal, e os metais por trás dessas famílias são comparados na página de materiais condutores.
Valores de referência de fichas técnicas públicas
O modelo de referência usado neste site é um ACSR 6/1 da classe Turkey, um tamanho pequeno de distribuição: área de alumínio de cerca de 13,3 mm2 (26,2 kcmil), fios de alumínio e de aço ambos de 1,68 mm, diâmetro externo de 5,03 mm, peso de cerca de 53,7 kg/km, resistência CC de 2,10 ohm/km a 20 C e carga de ruptura nominal de cerca de 5,29 kN. As construções médias e grandes escalam rapidamente, como mostra a tabela. Todos os valores são cifras de referência de fichas técnicas públicas, apresentados aqui para comparação; a ficha técnica da construção encomendada rege cada compromisso.
| Classe | Encordoamento | Área de alumínio | Diâmetro do fio (mm) | Diâmetro externo (mm) | Peso (kg/km) | CC a 20 C (ohm/km) | Carga de ruptura (kN) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Turkey | 6/1 | 26,2 kcmil (aprox. 13,3 mm2) | 1,68 | 5,03 | 53,7 | 2,10 | aprox. 5,29 |
| Linnet | 26/7 | 336,4 kcmil (aprox. 170,5 mm2) | 2,89 alumínio, 2,25 aço | 18,3 | 688,5 | 0,166 | aprox. 62,7 |
| Crow | 54/7 | 715,5 kcmil (aprox. 362 mm2) | 2,92 | 26,3 | 1.371 | 0,0801 | aprox. 117 |
Leia a tabela pelo que ela mostra sobre as famílias, e não como números de compra: a resistência cai à medida que a área de alumínio cresce, o peso sobe mais rápido do que o diâmetro, e a carga de ruptura depende da participação do aço tanto quanto do tamanho.
Nomes de código, kcmil e designações EN 50182
Os condutores para o mercado norte-americano são encomendados pelo tamanho de alumínio em kcmil, pelo encordoamento e por um nome de código: o condutor 6/1 acima é a classe Turkey, 336,4 kcmil em 26/7 é a classe Linnet, e 715,5 kcmil em 54/7 é a classe Crow. Um kcmil equivale a cerca de 0,507 mm2, e converter na hora importa sempre que um pedido cruza mercados, como explicamos no nosso artigo sobre conversão AWG e mm2. Os projetos europeus costumam nomear os mesmos condutores pela designação BS EN 50182, que explicita material, classe de resistência e encordoamento: a construção Crow aparece como 363-A1/S1A-54/7, em que A1 é alumínio duro trefilado e S1A é aço de classe de resistência padrão 1 com revestimento de zinco classe A. As normas por trás das famílias são ASTM B230 para o fio de alumínio, B231 para AAC, B232 para ACSR e B398 e B399 para o fio e o condutor encordoado da liga 6201, ao lado da IEC 61089 para condutores aéreos de camadas concêntricas de fio redondo.
Corrosão, graxa e o argumento litorâneo do AAAC
A atmosfera decide a questão da liga. Perto do litoral e em ar fortemente industrial, a umidade e os poluentes atacam o revestimento de zinco que protege a alma de aço do ACSR, e uma alma corroída é o modo de falha clássico dos condutores com reforço de aço em ambientes agressivos. O AAAC elimina o problema na origem: sem aço, não há nada para enferrujar, e a resistência à corrosão é a principal razão pela qual a liga 6201-T81 é especificada para rotas litorâneas, mesmo com condutividade por mm2 inferior à do alumínio grau EC. Onde o ACSR se mantém, as fábricas oferecem opções de proteção contra corrosão: graxa aplicada apenas na alma de aço, ou graxa sobre o condutor completo, junto com a classe de revestimento de zinco acordada por pedido. Em ar interior benigno e com vãos curtos, o AAC costuma ser a escolha mais simples e econômica, porque não carrega aço nem sobrepreço de liga.
Embalagem e o pedido que sai cotado certo
Os tamanhos pequenos viajam em carretéis ou rolos - a classe Turkey costuma ser listada com cerca de 5.400 ft por rolo - enquanto as construções maiores vão em carretéis de madeira, com diâmetros de carretel de 60 a 96 in comuns nas tabelas de embalagem publicadas. O comprimento por carretel e o peso bruto comandam o custo de frete e o manuseio na obra, por isso pertencem ao primeiro pedido, como tratamos na nossa página de embalagem e bobinas.
Um pedido pronto para cotação de condutor nu nomeia cinco coisas:
- Construção e nome de código: por exemplo ACSR 26/7, 336,4 kcmil, classe Linnet - ou a designação EN 50182.
- Norma: ASTM B232 para ACSR, B231 para AAC, B399 para AAAC, ou BS EN 50182 para projetos europeus.
- Proteção: classe de revestimento de zinco, e a opção de graxa se exigida.
- Quantidade e embalagem: comprimento total, comprimento por carretel ou rolo e eventuais limites de peso de carretel na obra.
- Documentos: o certificado de ensaio esperado, tipicamente registros de resistência CC e de carga de ruptura, referenciados ao embarque.
Envie o pedido pelo formulário de cotação e a mesa devolve uma ficha técnica por escrito para confirmação antes que qualquer fábrica reserve metal; mínimos e prazos típicos estão na página de MOQ e prazo de entrega.