quarta-feira, fevereiro 11, 2026
Houve muito vento o que destruiu linhas de alta-tensão.
No espaço comunicacional surgiu a ideia de que a linha eléctrica tem de ser enterrada para resistir a ventos como os que observamos nos últimos tempos.
Sendo que foi avançado o problema do custo, as opiniões foram por comparação: "Se a rede de água está enterrada, a rede eléctrica também pode ser enterrada."
Neste post vou mostrar porque, não motivado pela questão dos custos mas por limitações da Física, a rede eléctrica não pode ser enterrada em grandes distâncias.
Na rede de água transporta-se água enquanto que na rede eléctrica se transporta potência.
Na rede eléctrica não se pretende transportar electrões, pretende-se apenas usar os electrões para transportar potência.
Como a grande maioria das pessoas não percebe nada de Física, vou primeiro fazer uma analogia, uma rede de água para transportar potência.
Para que a água não fuja, temos de a meter dentro de um tubo que corresponde ao isolante eléctrico.
A pressão da água, em atmosferas, corresponde à tensão em Volts.
O caudal de água em litros/segundo corresponde à Amperagem em Amperes.
Supondo que a água é descarregada à pressão zero (e a electricidade à tensão zero) a potência transmitida, em Watts, será:
Potência com a água = Caudal * (Pressão - 0)
Potência com electricidade = Amperagem * (Tensão - 0)
Lei da Natureza - A pressão dilata o tubo.
A pressão vai aumentar o diâmetro do tubo sendo que uma pressão mais elevada cauda uma maior dilatação.
A expansão vai acontecer apenas "uma vez na vida", quando o tubo é carregado (ou o condutor eléctrico) pelo que, aparentemente, não tem relevância.
Transformação da pressão.
Como a potência é dada por Caudal*Pressão, Amperagem*Tensão, quanto maior a pressão, menor será o caudal.
Acontece que o diâmetro do tubo tem de ser maior quando o caudal é maior pelo que, com maior pressão, poderemos ter um tubo mais pequeno. Bem sei que mais pressão obriga a um tubo mais resistente mas, na electricidade, isso não acontece pelo que vamos assumir que o tubo é idêntico na resistência.
Vamos então ter uma rede com pressão muito elevada (150000 Volts, havendo linhas eléctricas com tensão superior a um milhão de Volts). Mas, como dentro de casa os equipamentos só funcionam com baixa pressão, vamos ter de transformar os 150000 Volts em 220 Volts.
É muito difícil transformar com corrente contínua
A geração de electricidade é em baixa tensão, por exemplo, 40 Volts num painel solar. Para ser transportada a longa distância em fios baratos, a tensão tem de ser elevada para 150000 Volts ou mais. No destino final, a tensão tem de descer para 220 Volts ou menos.
Com corrente contínua semelhante a um tubo que transporta água pressurizada, temos de ter, do lado da alta-tensão, um motor eléctrico e acoplado no lado da baixa tensão um gerador de baixa tensão o que tem baixo rendimento (na ordem de 70%) e, tendo partes móveis, é complexo, caro e está sujeito a falhas.
A rede tem de ser em tensão alternada.
Esta conclusão é do Nikolai Tesla.
Em vez de termos uma tensão constante e electrões a correr da origem para o destino, vamos empurrar e puxar os electrões com um "embolo".
Agora, a tensão não vai ser constante mas vai variar ao longo do tempo. Vai ir "para a frente e para trás 50 vezes por segundo, 50 Hz, e numa linha que se denomina por 220 Volts vai oscilar entre -311 Volts e + 311 Volts.
Onde está o problema?
Se a "pressão" varia dentro do tubo, este vai expandir e contrair 50 vezes por segundo.
No caso da electricidade, apesar de o cabo esta isolado, se a vizinhança do cabo for condutora (como é o caso do solo húmido ou da água), a tensão ao variar vai atrair e repelir os electrões da vizinhança o que cria uma corrente eléctrica parasita que se perde (perde-se potência).
Acontece ainda outro fenómeno físico ainda mais importante, a corrente eléctrica induzida.
A tensão ao variar, além de criar um campo eléctrico variável, vai criar um campo magnético também variável. Digamos que o cabo emite luz na frequência de 50 Hz que não é visível (a frequência da luz visível é acima de 400000000000000Hz), mas contém energia que se perde se induzir num condutor próximo outra corrente eléctrica parasita, por exemplo, na terra húmida. É a famosa a famosa Corrente de Foucault.
Este fenómeno é importante porque permite, entre outras coisas, a construção dos transformadores compactos e sem partes móveis mas também proíbe que os condutores estejam próximos de material condutor.
No ar não existe esse problema.
O ar é um isolante eléctrico que apenas é atravessado, quebrado, com diferenças de tensão de milhões de volts por metros (dando origem aos relâmpagos que têm biliões de volts).
Nas linhas de baixa e média tensão, o Efeito de Condensador e as Correntes de Foucault são pequenas, sendo viável ter os cabos enterrados para distâncias curtas, na ordem de kilometros. É por essa razão que, no centro das cidades, não vemos cabos eléctricos pelo ar, estão enterrados.
Já para grandes distâncias, é preciso ter muito alta tensão, acima dos 150000 Volts, e, neste caso, já não é fisicamente viável ter os cabos enterrados. Se enterrarmos um cabo de 150000 Volts, ao fim de meia dúzia de quilómetros, a energia já foi toda perdida para as correntes parasitas.
Há cabos com mais de um milhão de volts.
Por exemplo, no Brasil, o Linhão Xingu-Rio é uma linha de 2500 km com tensão de 800 000 Volts.
Na China, o Linhão Changji-Guquan é uma linha de 3324 km com tensão de 1 100 000 Volts e tem a capacidade de transportar 12000000 KW de potência em cabos com 6 cm de diâmetro (7.6 kg/m).
Se usassem uma tensão de 200 Volts, para transportar a mesma potência, o cabo teria de ter 43 cm de diâmetro (38000 kg/m).
No mar é ainda pior.
A água salgada do mar é muito boa condutora pelo que não é possível trazer a electricidade dos vira-ventos off-shore para terra usando corrente alterna.
É preciso que o vira-vento gere corrente contínua (o que é mais dispendioso), transportar em corrente contínua no fundo do mar e, chegando a terra, transformá-la em corrente alterna, o que tem perdas.
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