A classificação da tensão em baixa, média e alta é fundamental para o funcionamento do nosso sistema elétrico.
Para o Leigo: Uma Jornada da Usina até Sua Casa
Imagine a eletricidade como a água que viaja da fonte até a sua torneira.
A usina (a fonte) é onde a energia é produzida. Pode ser uma hidrelétrica, uma usina solar, eólica, etc. Nesses locais, a água, o vento ou o sol “empurram” turbinas que geram a eletricidade.
Para transportar essa “água” por longas distâncias, as companhias de energia precisam usar tubulações muito grandes e potentes para evitar que ela “evapore” no caminho. No caso da eletricidade, essa “tubulação” é a alta tensão.
- Alta Tensão (AT): É como um rio caudaloso. A energia é transportada em níveis de tensão muito altos (acima de kV ou volts) por longas distâncias, das usinas até as grandes cidades. Você vê isso nas torres gigantes que carregam vários cabos por campos e montanhas. O motivo de ser tão alta é simples: quanto maior a tensão, menor a perda de energia durante o transporte.
Chegando perto das cidades, a energia precisa ser “dividida” para atender a diferentes necessidades. O “rio” de alta tensão é desviado para estações de tratamento de água, que seriam as subestações.
- Média Tensão (MT): É como os canais que levam a água das estações de tratamento para bairros ou distritos industriais. A tensão é reduzida (entre kV e kV) e distribuída para grandes consumidores, como indústrias, shoppings, hospitais ou grandes prédios. É a energia que você vê nos fios de postes mais robustos, alimentando transformadores que atendem a esses grandes locais.
Finalmente, a energia chega perto da sua casa. Para que ela não “estoure” suas lâmpadas e eletrodomésticos, ela precisa passar por uma última redução.
- Baixa Tensão (BT): É como a água que chega à sua casa pelas tubulações menores, já na pressão ideal para o seu consumo. A tensão é reduzida para níveis seguros (abaixo de kV), como V e V, que são as tensões que você usa em casa, no seu computador, geladeira, celular, etc.
Para o Técnico: O Fluxo de Energia e Suas Normas
O sistema elétrico é uma rede complexa e interligada que precisa ser rigidamente regulamentada para garantir a segurança e a eficiência.
Classificação das Tensões (pela ANEEL):
- Baixa Tensão (BT): Tensão nominal igual ou inferior a kV (mil volts). É o nível de tensão utilizado para o fornecimento a consumidores residenciais, comerciais de pequeno porte, e pequenos negócios. As redes são geralmente aéreas em postes ou subterrâneas.
- Média Tensão (MT): Tensão nominal entre kV e kV. Atende a consumidores com demandas maiores de energia, como indústrias de médio porte, hospitais, shoppings e condomínios. A rede de média tensão conecta as subestações de distribuição aos transformadores que abastecem esses consumidores.
- Alta Tensão (AT): Tensão nominal acima de kV. É a espinha dorsal do sistema elétrico. Divide-se em alta, extra-alta e ultra-alta tensão. O principal objetivo é o transporte de grandes blocos de energia das usinas geradoras para as subestações de distribuição em longas distâncias. A alta tensão reduz as perdas de energia por Efeito Joule, que são perdas de calor causadas pela resistência elétrica dos cabos. A fórmula para o cálculo de potência () é (tensão vezes corrente). Para a mesma potência, se a tensão () é alta, a corrente () é baixa, e a perda () é proporcional ao quadrado da corrente (). Portanto, ao aumentar a tensão, as perdas são drasticamente reduzidas.
Sistema Elétrico Nacional (SIN) – Brasil
O Sistema Interligado Nacional (SIN) é uma grande rede de transmissão que conecta as usinas geradoras às áreas de consumo em todas as regiões do país, com exceção de alguns sistemas isolados na Amazônia.
O SIN funciona como um grande “pool” de energia. Ele é composto por quatro subsistemas (Sul, Sudeste/Centro-Oeste, Nordeste e Norte) e é coordenado e operado pelo Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS).
Funcionamento:
- Geração: A energia é produzida nas usinas em tensão média ou alta e, em seguida, elevada para altíssima tensão (acima de kV, podendo chegar a kV) por transformadores elevadores para ser transmitida.
- Transmissão: As linhas de transmissão de alta tensão transportam a energia por milhares de quilômetros pelo país. A ANEEL define a regulamentação para o setor de transmissão.
- Distribuição: A energia chega às subestações de distribuição, onde a tensão é reduzida para níveis de média tensão. Dali, as concessionárias de energia (como Enel, Light, Neoenergia, etc.) utilizam suas redes para levar a energia até os consumidores.
- Consumo: Nos pontos de consumo, a tensão é novamente reduzida. Os transformadores em postes, por exemplo, reduzem a média tensão para a baixa tensão, que é entregue às residências e pequenos comércios.
Sistema Elétrico Internacional
Não existe um único “sistema elétrico internacional” como o SIN do Brasil. A energia elétrica é gerada, transmitida e distribuída dentro dos limites de cada país ou de blocos de países que compartilham redes, como a União Europeia. A grande diferença entre os países está na frequência ( Hz ou Hz) e nas tensões nominais utilizadas na baixa tensão (por exemplo, V nos EUA e V na maior parte da Europa).
A padronização internacional existe em normas e regulamentos, como as da Comissão Eletrotécnica Internacional (IEC), que ditam padrões de segurança e equipamentos para garantir a compatibilidade e a qualidade em escala global.
Em resumo, a classificação de tensão é um sistema hierárquico que permite que a energia elétrica seja produzida em larga escala, transportada de forma eficiente e segura, e finalmente entregue aos consumidores em níveis adequados para o uso diário.