Por: Tiago Mundim Silva – Engenheiro Eletricista com MBA em Gerenciamento de Projetos e mais de 20 anos de experiência no mercado, sendo 12 anos no setor de energia.

Introdução

Os materiais utilizados em cabos para-raios e estai de linhas de transmissão podem ser fabricados a partir de diferentes tipos de condutores elétricos. Contudo, o material selecionado deve maximizar a capacidade técnica sem comprometer a viabilidade econômica do projeto, seja pelo aumento expressivo do CAPEX, em linhas novas, seja pelo aumento do OPEX, em linhas em operação.

Diante disso, alguns atributos técnicos devem ser considerados, como: condutividade elétrica, resistência mecânica, resistência térmica e resistência à corrosão atmosférica.

Materiais

Os materiais tipicamente utilizados como cabos para-raio e estai em linhas de transmissão são os condutores de aço galvanizado a quente e os bimetálicos de aço revestido de alumínio.

Esses materiais possuem, em comum, elevada resistência mecânica. Dessa forma, o projetista busca otimizar o projeto selecionando o material com melhor custo-benefício, considerando parâmetros como capacidade de condução de corrente, resistência à corrosão atmosférica e resistência térmica.

Todos os materiais citados possuem núcleo de aço e, o que altera os demais parâmetros técnicos, é o material utilizado no revestimento do aço.

A condutividade de um material é expressa por meio do índice IACS (International Annealed Copper Standard). Para efeito de comparação, a condutividade do cobre puro é de 99,99% IACS, enquanto a de um cabo de alumínio é, em média, 60% IACS. Os materiais citados anteriormente podem apresentar as seguintes condutividades:

• Aço revestido de alumínio: entre 13% e 40% IACS;
• Aço galvanizado a quente com zinco: entre 6% e 8% IACS

Surtos e Corrente de Curto-Circuito

Os cabos para-raio e estai podem ser submetidos a surtos de origem externa e interna ao sistema elétrico. Os surtos externos são provenientes de descargas atmosféricas, caracterizadas por altas correntes e duração na ordem de microssegundos.

As correntes provenientes de descargas atmosféricas, por apresentarem alta frequência, tendem a circular pela periferia dos condutores, fenômeno conhecido como efeito pelicular. Já as correntes de curto-circuito possuem menor frequência, embora ainda estejam na escala de quiloampères, com duração de milissegundos ou ciclos, utilizando toda a seção transversal do condutor para circulação da corrente.

Em ambos os tipos de surto, os condutores são submetidos a elevadas temperaturas. A dissipação de corrente e calor ocorre de forma mais eficiente em materiais com maior condutividade elétrica (IACS). Por esse motivo, as cordoalhas de aço aluminizado se destacam, pois apresentam condutividades superiores às das cordoalhas de aço galvanizado a quente.

Outro ponto importante é a elevação da temperatura do condutor em relação ao ponto de fusão dos materiais que o compõem. A degradação desses materiais pode comprometer a condutividade elétrica e expor o núcleo de aço, reduzindo a vida útil do condutor e a eficiência do sistema.

Nesse contexto, é importante considerar os pontos de fusão do alumínio e do zinco — materiais que compõem as camadas externas dos condutores —, os quais são significativamente inferiores ao ponto de fusão do aço (1540 ºC).

Corrosão

A corrosão é um processo químico ou eletroquímico que provoca a deterioração dos metais devido à interação com o meio ambiente. Esse fenômeno ocorre pela formação de células galvânicas, nas quais há movimentação de elétrons do ânodo para o cátodo, promovendo a perda gradual do material metálico.

1. Corrosão uniforme

1. 1. Ocorre de maneira homogênea em toda a superfície do material;
   2. Reduz gradativamente a espessura do metal;
   3. Pode ser mitigada por meio de revestimentos protetivos.

2. Corrosão galvânica

1. 1. Surge quando dois metais diferentes estão eletricamente conectados em um meio condutor;
   2. O metal menos nobre atua como ânodo e sofre desgaste mais acelerado;
   3. Pode ser evitada com o uso de metais compatíveis ou barreiras isolantes.

3. Corrosão por pites (Pitting)

1. 1. Caracteriza-se pela formação de pequenos pontos de corrosão localizada;
   2. É de difícil detecção e altamente destrutiva;
   3. Comum em atmosferas marinhas e ambientes com elevada concentração de cloretos.

 4. Corrosão sob tensão

1. 1. Ocorre devido à combinação entre tensão mecânica e meio corrosivo;
   2. Pode resultar em falhas abruptas e imprevisíveis;
   3. Pode ser minimizada por meio da seleção adequada de materiais e do alívio de tensões mecânicas.

 5. Corrosão atmosférica

1. 1. Influenciada por fatores como umidade, poluição e salinidade;
   2. Predominante em regiões litorâneas e industriais;
   3. Pode ser mitigada com o uso de revestimentos protetores e ligas resistentes à corrosão.

Como consequência dos processos corrosivos nas cordoalhas, podem ser observados os seguintes impactos:

• Redução da vida útil: perda gradual da seção transversal do metal, comprometendo a resistência mecânica;
• Falhas estruturais: ruptura prematura dos cabos em razão da fragilização do material;
• Aumento dos custos de manutenção: necessidade de intervenções frequentes para substituição de componentes;
• Interrupções no fornecimento de energia e comunicação: danos em cabos condutores e estais podem comprometer a operação dos sistemas.

 

Para a prevenção da corrosão e o aumento da vida útil do aço, são aplicadas camadas protetoras. No caso das cordoalhas utilizadas como cabos para-raio e estai, os materiais mais utilizados são o zinco e o alumínio.

Conforme mencionado anteriormente, esses materiais contribuem não apenas para o aumento da resistência à corrosão atmosférica, mas também para melhorias na condutividade elétrica, resistência mecânica e resistência térmica.

Em outubro de 2025, o Grupo Intelli contratou o Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) para a realização de ensaios de névoa salina no Laboratório de Corrosão e Proteção – Materiais Avançados.

O objetivo dos testes foi simular a corrosão atmosférica em cordoalhas utilizadas como cabos para-raio e estai. As seguintes amostras foram submetidas a 1.000 horas de ensaio em névoa salina:

• Cordoalha aluminizada 13% IACS;
• Cordoalha aluminizada 20% IACS;
• Cordoalha galvanizada a quente Classe A;
• Cordoalha galvanizada a quente Classe B.

Vale destacar que as cordoalhas galvanizadas também são amplamente aplicadas em contrapesos de aterramento de linhas de transmissão. Embora esse não seja o foco principal deste artigo, é importante considerar que o solo também contém sais e agentes agressivos capazes de acelerar o processo de corrosão das cordoalhas.

Após as 1.000 horas de exposição à névoa salina, foram observados os seguintes resultados:

Cordoalha aluminizada 13% IACS;

Figura 1 - Aspecto visual dos fios aluminizados 13% IACS antes do ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Figura 2 - Aspecto visual dos fios aluminizados 13% IACS após o ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Cordoalha Aluminizada 20% IACS;

Figura 3 - Aspecto visual dos fios aluminizados 20% IACS antes do ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Figura 4 - Aspecto visual dos fios aluminizados 20% IACS após o ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Cordoalha Galvanizada a quente classe A;

Figura 5 - Aspecto visual dos fios da cordoalha galvanizada classe A antes do ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Figura 6 - Aspecto visual dos fios da cordoalha galvanizada classe A após o ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Cordoalha Galvanizada a quente classe B;

Figura 7 - Aspecto visual dos fios da cordoalha galvanizada classe B antes do ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Figura 8 - Aspecto visual dos fios da cordoalha galvanizada classe B após o ensaio de névoa salina - Fronte: IPT

Os ensaios comprovaram que as cordoalhas de aço galvanizado a quente apresentam menor resistência à corrosão, evidenciada pela formação de produtos de corrosão branca em sua superfície. Já as cordoalhas de aço aluminizado apresentaram apenas perda de brilho superficial, sem indícios significativos de degradação do revestimento.

Esses resultados corroboram ensaios apresentados no catálogo de cordoalhas da Belgo Bekaert, no qual são exibidas imagens comparativas entre fios de cordoalhas galvanizadas e fios de cordoalhas Benzinal® — liga composta por zinco e alumínio — após oito anos de exposição.

Nos ensaios apresentados, a cordoalha contendo alumínio em sua composição, no caso a Benzinal®, demonstrou resistência superior à corrosão quando comparada à cordoalha galvanizada convencional.

Figura 9 - Imagem do catálogo da Belgo Amares

Figura 10 - Imagem do catálogo da Belgo Amares

Normas

Não basta que um produto apresente diversos benefícios técnicos e aplicações relevantes; é fundamental que ele também esteja contemplado pelas normas técnicas aplicáveis. Nesse contexto, destacam-se as seguintes normas relacionadas às cordoalhas e suas aplicações:

NBR 10711 — Fios de aço revestido de alumínio, nus, para fins elétricos — Especificação;

NBR 10712 — Cabos de fios de aço revestido de alumínio, nus, para linhas aéreas — Especificação;

NBR 15957 — Fios de aço revestido de alumínio para alma e reforço de cabos de alumínio — Especificação;

NBR 10841 — Cabos de alumínio reforçados por fios de aço revestidos de alumínio para linhas aéreas — Especificação;

NBR 14074 — Cabos para-raios com fibras ópticas (OPGW) para linhas aéreas de transmissão — Requisitos e métodos de ensaio;

NBR 17140 — Aterramento de estruturas e dimensionamento de cabos para-raios de linhas aéreas de transmissão de energia elétrica.

Entre as normas citadas, a NBR 14074 e a NBR 17140 são as que fazem referência direta às cordoalhas aluminizadas e galvanizadas.

A NBR 17140, em especial, estabelece diretrizes para a seleção de cabos para-raios e para o dimensionamento de suas seções, considerando critérios térmicos, capacidade de condução de corrente (ampacidade) e desempenho em condições de curto-circuito.

Cabo Para Raio OPGW

Vale destacar outro tipo de cabo para-raios amplamente utilizado em linhas de transmissão: o OPGW (Optical Ground Wire). Esse cabo se diferencia das cordoalhas convencionais por possuir fibras ópticas em seu núcleo, destinadas à transmissão de dados e telecomunicações ao longo da linha de transmissão.

Os cabos OPGW podem utilizar fios de aço galvanizado ou aluminizado em sua composição. Entretanto, há mais de 15 anos, os fabricantes passaram a adotar predominantemente fios de aço aluminizado 40% IACS em sua construção.

O objetivo dessa mudança foi obter benefícios técnicos proporcionados pelo aumento da camada de alumínio, tais como:

• Redução de peso;
• Aumento da capacidade de condução de corrente;
• Maior capacidade de dissipação térmica;
• Ampliação da vida útil do cabo para-raios por meio da utilização de um material com maior resistência à corrosão.

Figura 11 - Cabo OPGW

Conclusões

O produto mais adequado para um projeto será aquele que apresentar a melhor relação custo-benefício, ou seja, aquele capaz de equilibrar desempenho técnico e investimento de forma eficiente.

Não adianta reduzir custos no CAPEX em detrimento do OPEX, especialmente em linhas de transmissão em operação, que apresentam elevados níveis de complexidade e dificuldade para manutenção. Nesse contexto, muitas vezes é mais vantajoso investir em uma solução com maior custo inicial, mas que proporcione redução dos custos operacionais e aumento da vida útil do sistema ao longo do tempo.

O objetivo deste artigo não é definir uma única solução técnica como a melhor para todos os projetos de linhas de transmissão, mas sim apresentar as diferentes alternativas disponíveis no mercado.

Cabe ao projetista especificar a solução mais adequada para cada aplicação ou, ao menos, disponibilizar mais de uma alternativa técnica, permitindo que a decisão final seja tomada pelo investidor com base no equilíbrio entre custo, desempenho e confiabilidade.

Do ponto de vista técnico, é possível realizar uma comparação simples e objetiva entre as soluções disponíveis: