7.2.1.Cálculo LAT 2008=

CLCULO DE LINEAS ELECTRICAS AEREAS DE ALTA TENSION

(Reglamento de 2.008)

Julin Moreno Clemente Doctor Ingeniero Industrial

Mlaga, Abril de 2.013

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NDICE

INTRODUCCIN.. 6 TENSIONES NORMALIZADAS.. 7 ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS LNEAS ELCTRICAS AREAS... 9 INFORMACIN GRFICA.. 66 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Tensiones a lo largo del vano. Cargas verticales. 78 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Clculo de Tensiones y flechas (Catenaria)...... 86 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Cargas verticales transmitidas a apoyos (Catenaria)..117 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Equilibrio sobre poleas de tendido (Catenaria).....122

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NDICE

CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Clculo de tensiones y flechas (Parbola y Trux) 152 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Determinacin de pesos sobre apoyos 200 CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Comparacin de resultados 207 EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS LNEAS AREAS. 223 CONDICIONES REGLAMENTARIAS FUNDA- MENTALES 250 TRAZADO Y REPLANTEO DE LA LNEAS ELCTRICAS AREAS.. 311

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NDICE

TABLAS DE TENSIONES Y FLECHAS. 330 ESFUERZOS EXTERNOS ACTUANTES SOBRE LOS APOYOS. 335 APOYOS METLICOS DE PERFILES LAMINA- DOS.. 359 APOYOS DE CHAPA PLEGADA Y DE HORMIGN 374 GRAFICOS DE UTILIZACIN DE APOYOS EN APOYOS METLICOS DE CELOSA.. 397 CLCULO DE CIMENTACIONES.418 REDACCIN DE PROYECTOS439 CLCULOS ELCTRICOS 475

5

NDICE

EJECUCIN DE LAS INSTALACIONES.- TENDIDO DE CONDUCTORES 480 PROTECCIN DE LA AVIFAUNA. 518 LINEAS DE MEDIA TENSIN CON CONDUCTORES TRENZADOS. 526

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INTRODUCCION

Con fecha 19-03-08 se public un nuevo Reglamento de Lneas Elctricas de Alta Tensin, que contempla tanto las instalaciones areas como las subterrneas. En el caso de las lneas areas sustituye al actualmente vigente del ao 1.968.

Es nuestro propsito describir el contenido del Reglamento en la parte que afecta a las lneas areas haciendo una comparacin con las prescripciones del Reglamento anterior, con objeto de facilitar a los tcnicos e instaladores la aplicacin del nuevo precepto legal. Por otra parte se han confeccionado programas de clculo actualizados.

Se ha incluido una parte terica e informacin contenida en la 5 Edicin para describir los procedimientos de clculo utilizados en los programas.

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TENSIONES NORMALIZADAS

Se consideran lneas de alta tensin aquellas cuya tensin entre fases es superior a 1 kV.

Las tensiones normalizadas son: Tensin nominal Tensin ms elevada Un (kV) Us (kV) 3 3,6 6 7,2 10 12 15 17,5 20* 24 25 30 30 36

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TENSIONES NORMALIZADAS

Tensin nominal Tensin ms elevada Un (kV) Us (kV) 45 52 66* 72,5 110 123 132* 145 150 170 220* 245 400* 420 De entre todas las tensiones contenidas en la tabla, son de

utilizacin normal y preferente las sealadas con un asterisco.

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ELEMENTOS FUNDAMENTALES DE LAS LINEAS ELECTRICAS AEREAS

Los elementos fundamentales de las lneas elctricas areas son:

Los conductores y cables de tierra ( en lneas de alta tensin)

Los apoyos. Los aisladores y sus herrajes.

Pasamos a comentar cada uno de estos elementos

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Conductores De acuerdo con el contenido del nuevo Reglamento, los conductores pueden ser: desnudos aislados trenzados en haz (hasta 30 kV) recubiertos (hasta 30 kV). Nos ocuparemos de momento del caso ms general, que es el de utilizacin de conductores desnudos, sin perjuicio de que ms adelante hagamos referencia a los otros tipos

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Conductores desnudos. Hasta ahora hemos venido utilizando los conductores que a continuacin se indican, contemplados en la Norma UNE 21018 Aluminio-Acero: Designacin UNESA LA- Compuestos por

un alma formada por uno o varios cables de acero, alrededor de los cuales se agrupan los hilos de aluminio, formando una o varias capas.

Una variante la constituyen los designados por UNESA LARL, que tiene la particularidad de que los cables de acero estn recubiertos de una capa de aluminio, y se utilizan en zonas de fuerte agresividad.

Excepcionalmente pueden utilizarse en algunas zonas especialmente contaminadas los conductores de cobre.

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El resumen y caractersticas de los cables aluminio-acero estn contenidos en la citada Norma UNE 21018 En el nuevo texto aprobado los conductores a utilizar son los previstos en la Norma UNE EN 50182. La tabla que se incluye en el ejemplar de la Norma que nosotros manejamos, contiene las caractersticas y equivalencias de los conductores cuya denominacin anterior es LA. Las caractersticas correspondientes a la nueva denominacin tienen escasas diferencias con respecto a las contenidas en la Norma anterior, por lo que nos hemos acogido a estas ltimas en el caso no venir reflejadas en la nueva Norma.

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Para conductores de aluminio, la temperatura mxima de servicio bajo carga normal ser de 85C. La temperatura mxima de corta duracin, o debida a un fallo del sistema elctrico, ser de 100C. La utilizacin de conductores de alta temperatura compuestos por aleaciones especiales de Aluminio-Zirconio permiten alcanzar temperaturas de servicio superiores a las indicadas.

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En el caso de conductores con denominacin anterior LA, la equivalencia de las referencias son las siguientes: Lneas de Media Tensin Cdigo antiguo Cdigo UNE EN 50182-2001 LA-30 27-AL1/4-ST1A LA-56 47-AL1/8-ST1A LA-78 67-AL1/11-ST1A LA-110 94-AL1/22-ST1A LA-145 119-AL1/28-ST1A LA-180 147-AL1/34-ST1A

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Lneas de Alta Tensin LA-180 147-AL1/34-ST1A LA-280 HAWK 242-AL1/39-ST1A LA-380 GULL 337-AL1/44-ST1A LA-455 CONDOR 402-AL1/52-ST1A En las lneas de media tensin se utilizan normalmente los tipos LA-180 y LA-110 para las lneas principales, y LA-110 y LA-56 para las derivaciones, debiendo tenerse en cuenta lo establecido, en su caso en las Normas Particulares de la Empresa Distribuidora. En las lneas de Alta Tensin normalmente se emplea LA-180 para 66 kV, LA-280 para 66 y 132 kV y LA-455 para 220 kV.

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Las caractersticas fundamentales de los conductores de una lnea elctrica son: La seccin. La masa por metro lineal. La carga de rotura El mdulo de elasticidad El coeficiente de dilatacin lineal. Estos datos vienen normalmente consignados en las

Normas correspondientes La seccin La seccin del conductor a utilizar en cada caso depende

del tipo de lnea y de su tensin, como anteriormente se ha indicado.

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La masa por metro lineal. Las Normas UNE sobre conductores incluyen la masa por metro, en kg. Una masa de 1 kg sufre una atraccin por efecto de la gravedad. El valor de la fuerza vertical correspondiente se determina aplicando la ley de la mecnica que expresa que Fuerza = Masa x Aceleracin. La unidad de fuerza es el Newton. Por consiguiente la fuerza vertical descendente actuante sobre una masa de 1 kg es: Fuerza = 1 x 9,81 Newton, o bien Fuerza = 1 x 0,98 daN Determinados de la forma indicada los pesos por metro de conductor, y dado que todas las dems tracciones y sobrecargas viene fijadas por el Reglamento, como veremos, en daN, podemos operar con magnitudes homogneas.

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El mdulo de elasticidad El mdulo de elasticidad E representa el cociente entre los

esfuerzos unitarios (fatigas) resultantes para un determinado material sometido a la accin de una fuerza F, y las variaciones unitarias de longitud producidas como consecuencia de la aplicacin de dicha fuerza. Recordemos que en Resistencia de Materiales se admite que, en el caso de materiales elsticos, y dentro de ciertos lmites, las deformaciones producidas son proporcionales a los esfuerzos aplicados (Ley de Hooke)

Es decir que

llSF

E =

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De donde se deduce que la variacin de longitud de un conductor cuando se produce una variacin del esfuerzo aplicado al mismo tiene por valor

Expresin que es muy utilizada en el clculo mecnico de

conductores. En concordancia con el resto de las unidades el mdulo de

elasticidad se expresa en daN/mm2 Los cables aluminio-acero no constituyen un conjunto homogneo. Cuando a un conductor nuevo se le aplica un esfuerzo de traccin, la distribucin del mismo entre los hilos de aluminio y de acero va variando en funcin de la magnitud de dicho esfuerzo, a la vez que se producen fenmenos de asentamiento de los diversos hilos, giro de las capas externas, etc.

ESlFl =

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Ello nos lleva a tener que distinguir entre: Mdulo de elasticidad inicial Mdulo de elasticidad final.

Los clculos se hacen considerando el mdulo de elasticidad final, que es el que adquiere el conductor una vez que la lnea se encuentra en explotacin. No obstante, cuando se tiende la lnea con conductor nuevo el mdulo de elasticidad es el inicial, lo que puede tenerse en cuenta utilizando una tensin que corresponda a una temperatura ms baja que la real existente en el momento del tendido.

El coeficiente de dilatacin El coeficiente de dilatacin expresa la variacin de longitud

de un metro de conductor al variar la temperatura un grado centgrado.

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Cables de tierra Las lneas de 66 kV en adelante estn provistas normalmente de cable de tierra. Lo anteriormente indicado para los conductores de fase (mdulo de elasticidad, coeficiente de dilatacin, etc.) es aplicable a los cables de tierra. Cuando se utilicen cables de tierra para la proteccin de la lnea, se recomienda que el ngulo que forma la vertical que pasa por el punto de fijacin del cable de tierra con la lnea determinada por este punto y el conductor no exceda de 35 Se ha utilizado en la confeccin de los programas los tipos que a continuacin se incluyen:

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AC 50- Cable de acero. Ambiente no contaminado Lneas de 66, 132 y 220 kV ARLE 8,71 Cables de acero recubierto de aluminio. Ambiente contaminado Lneas de 66 kV. ARLE 9,78. Cables de acero recubierto de aluminio. Ambiente contaminado Lneas 132 y 220 kV OPWG 48 (Fibra ptica) Lneas de 66, 132 y 220 kV Las caractersticas correspondientes a cada uno de estos tipos de cables pueden verse en la base de datos de los programas. Todas las condiciones a cumplir por los conductores y cables de tierra, as como sus empalmes y derivaciones, se especifican en el apartado 2.1 de la ITC LAT 07

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APOYOS En la Instruccin ITC LAT-02 figura la relacin de Normas UNE de obligado cumplimiento para todos los elementos de las lneas elctricas de alta tensin, entre los cuales se encuentran los apoyos y herrajes. Por otra parte, en el apartado 4.2. de la Instruccin ITC LAT-07 se establecen determinadas condiciones para los apoyos de los distintos materiales que pueden ser empleados en las lneas areas. Todo ello est normalmente dirigido a los fabricantes de postes. Dado que las empresas distribuidoras suelen tener homologados los materiales a emplear en su zona, el proyectista o instalador debern comprobar si dicha condicin se cumple

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Diferentes tipos de apoyos en relacin con su funcin Los tipos de apoyos a utilizar son similares a los del Reglamento actual. En cuanto a las funciones, que actualmente son: Alineacin. Angulo. Anclaje. Fin de lnea. Quedan establecidas de la siguiente forma

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Apoyos de suspensin, que utilizan cadenas de este tipo, que a su vez pueden ser: Apoyos de alineacin. Apoyos de ngulo. Apoyos de amarre, en los que se utilizan cadenas de amarre, que a su vez se dividen en Apoyos de alineacin Apoyos de ngulo.

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Apoyos de anclaje, que equivalen a los actuales con dicha denominacin, cuya misin es la de proporcionar puntos firmes en la lnea, en relacin con los esfuerzos dirigidos en la direccin de la misma. Se utilizan cadenas de amarre. El Reglamento indica que debern tener una identificacin propia en los planos. Se dividen a su vez en Apoyos de alineacin Apoyos de ngulo

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Apoyos de principio o fin de lnea, con funciones similares a las encomendadas por el vigente Reglamento. Se utilizan cadenas de amarre Apoyos especiales, que tienen una funcin distinta de las anteriormente mencionadas. Esta clasificacin requiere, a nuestro entender, los siguientes comentarios: El Reglamento del ao 1968 realmente ya prevea la posibilidad de utilizar cadenas de suspensin en apoyos de ngulo, para valores pequeos de ste, aunque al menos en nuestra zona estamos acostumbrados a utilizar siempre cadenas de amarre en este tipo de postes.

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A la vista del contenido del nuevo Reglamento, hemos modificado nuestros programas para que puedan utilizarse cadenas de suspensin en determinados apoyos de ngulo, si bien con la limitacin de que el ngulo tenga un valor pequeo, de unos 5 sexagesimales, valor que puede ser variado. Para ello hemos tenido en cuenta el esfuerzo resultante del ngulo, tanto para determinar las caractersticas resistentes del apoyo como para calcular las desviaciones de las cadenas de suspensin por efecto del viento.

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En los apoyos con cadenas de amarre, aparte de los de fin de lnea, ahora se prevn dos tipos: los de amarre y los de anclaje. La funcin de los ltimos es la misma asignada en el Reglamento anterior, que ya hemos comentado. Los apoyos de amarre son aquellos en los cuales no pueden utilizarse cadenas de suspensin porque las desviaciones de las cadenas seran excesivas y no se cumpliran las distancias reglamentarias. En estos apoyos el desequilibrio de tracciones exigido es inferior al de los apoyos de anclaje, que adems tienen la misin de proporcionar puntos firmes en la lnea.

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Es decir que, hasta ahora, si en un apoyo no podamos utilizar cadenas de suspensin por su excesiva desviacin por la accin del viento (o porque el apoyo quedaba ahorcado), tenamos que transformar el apoyo en anclaje, mientras que ahora se puede solucionar el problema utilizando apoyos de menor resistencia que son los de amarre. Ms adelante trataremos de los diferentes valores de los desequilibrios de tracciones en los diversos tipos de apoyos.

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De acuerdo con lo indicado, hemos introducido en los programas de clculo estos apoyos de amarre, perfectamente diferenciados de los apoyos de anclaje. Adaptndonos a la nueva nomenclatura, en dichos programas distinguimos entre Apoyos de alineacin Apoyos de ngulo Apoyos de principio o fin de lnea. Si bien se ha aadido una columna en la que para cada poste se indica si las cadenas son de suspensin o de amarre.

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Desde el punto de vista de los materiales empleados en su construccin, los apoyos pueden ser: De madera (hoy prcticamente en desuso). De hormign armado. Metlicos de perfiles laminados, de celosa Metlicos de chapa plegada. Los de chapa plegada pueden ser a su vez:

Con placa base. Empotrados.

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En los dibujos que se insertan en las pginas siguientes representamos los diversos tipos de apoyos, as como los armados de ms frecuente utilizacin en lneas de media tensin, que son: Montaje 0 Montaje 1 Tresbolillo Bveda Doble circuito

En las lneas de alta tensin los armados normalmente utilizados son tresbolillo y doble circuito. Los apoyos disponen de cpula para el cable de tierra.

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NORMAS SOBRE APOYOS ( Hasta 36 kV) Hasta hace unos aos, existan las Recomendaciones UNESA, hoy desaparecidas. Incluimos algunos comentarios sobre normas referentes a los distintos tipos de apoyos Apoyos metlicos de perfiles laminados. La Norma UNE aplicable a los apoyos de celosa es la 207017-2010 En esta Norma se exigen unas cargas verticales mnimas,

actuando simultneamente con los esfuerzos horizontales

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Apoyos metlicos de chapa plegada. La Norma UNE aplicable es la 207018-2010. Se distinguen dos tipos de apoyos, los dotados de placa

base y los que disponen de empotramiento. Estos apoyos presentan resistencias diferentes segn la cara sobre la que acta el esfuerzo.

NOTA. Para estos apoyos metlicos se exigen unas cargas verticales mnimas, coincidentes con los esfuerzos horizontales.

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Apoyos de hormign. La Norma UNE aplicable es la 207016-2007 Se refiere a apoyos de hormign vibrado. Se distingue entre

Poste normal, con esfuerzo nominal aplicado a 0,25 m. por debajo de la cogolla.

Poste reforzado, proyectado para soportar indistintamente el esfuerzo nominal anteriormente indicado, o un esfuerzo til kF a una distancia H5 por encima de la cogolla, siendo k = 0,9 para H5 = 0,75 m. , o bien k = 5,4/(H5+5,25) para otros valores de H5.

Se contemplan dos tipos de apoyos: el HV, con distinta resistencia segn la cara sobre la que se aplica el esfuerzo, y el HVH con igual resistencia en todas sus caras.


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AISLADORES Los elementos intermedios entre los apoyos y los conductores son los aisladores. En las lneas de media tensin, los aisladores pueden ser: Rgidos De cadena

En la actualidad se utilizan normalmente los de cadena, que presentan mltiples ventajas con respecto a los rgidos. Estn compuestos por una serie de elementos aislantes ensamblados entre s, completndose con unos herrajes para la unin al apoyo y la fijacin al conductor.

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Por el material con que estn construidos, se distinguen: Los de porcelana. Los de vidrio.

Siendo los ltimos los ms comnmente utilizados. Actualmente se estn usando los aisladores compuestos (polimricos a base de goma silicona), que parece presentan bastantes ventajas especialmente en zonas salinas o contaminadas.

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Las grapas que se utilizan para la sujecin del conductor a la cadena son de dos clases: Grapas de suspensin. Grapas de amarre.

Las primeras soportan el peso del conductor, y se utilizan en los apoyos de alineacin o de ngulo para pequeos valores de ste. Las grapas de amarre retienen fuertemente el conductor, sin posibilidades de deslizamiento entre ambos. Se utilizan en apoyos de fin de lnea, amarre y anclaje. En los dos ltimos casos se disponen dos cadenas por fase, una a cada lado del apoyo, consiguindose la continuidad del conductor por medio de un puente flojo tendido por debajo de las dos cadenas.

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En las lneas de media tensin se utilizan los aisladores modelos E-40 y E-70, formndose cada cadena normalmente con tres elementos (o cuatro si la lnea discurre por ambientes salinos o contaminados). En los grficos que se incluyen a continuacin se acompaan Elemento del tipo E-40 y sus caractersticas. Elemento del tipo E-70 y sus caractersticas Composicin de una cadena de suspensin. Cadena de suspensin con grapa armada (neopreno) Composicin de una cadena de amarre. Cadena de suspensin con aislador sinttico.

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Para determinar las caractersticas de cada cadena en relacin con el tipo de aislador a emplear y el nmero de elementos que la forman, ha de tenerse en cuenta: Que el coeficiente de seguridad mecnica sea igual o

superior al establecido por el Reglamento en el apartado 3.4. de la ITC LAT 07 (3 o 2,5 si la carga de rotura electromecnica mnima garantizada se obtuviese mediante control estadstico en la recepcin) Para ello se tendrn en cuenta los siguientes esfuerzos:

Cadenas de amarre : Esfuerzo mximo previsto en el conductor.

Cadenas de suspensin : Peso del conductor ms sobrecargas, o 50 % del esfuerzo mximo previsto en el conductor, como consecuencia de la desviacin de la cadena al producirse la rotura del conductor.

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Desde el punto de vista elctrico, el nmero de elementos de cada cadena debe ser tal que las tensiones de ensayo facilitadas por el fabricante sean superiores a las mnimas exigidas en la Tabla 12 de la ITC LAT 07. En determinadas ocasiones, como ocurre en ENDESA Andaluca, existen en las Normas Particulares unos valores mnimos de la longitud de la lnea de fuga, segn el grado de contaminacin de la zona.En el nuevo Reglamento, en la Tabla 14 de la ITC-LAT 07 aparecen tambin unos valores mnimos de las lneas de fuga Debe comprobarse en tal caso que la lnea de fuga real sea igual o superior a la mnima exigida . Los valores de la lnea de fuga para cada tipo de aislador figuran en los catlogos de los fabricantes.

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Una vez determinada la composicin de cada cadena, se habr de calcular: La longitud. El peso. El esfuerzo del viento sobre la misma. El ngulo mximo de desviacin permitido, en funcin del

tipo de apoyos y de crucetas que se utilicen, para que se mantengan dentro de los lmites reglamentarios las distancias entre partes en tensin y masa (fuste o cruceta del apoyo).

En relacin con el aislamiento, lo indicado constituye una descripcin de tipo general. En documentacin aparte, se incluye un anlisis detallado de los aisladores y sus herrajes, en funcin del conductor y la tensin de la lnea. (Documentos 7.8, 7.9, 7.10 y 7.11)

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ENTRONQUE DE UNA LINEA AEREA EN OTRA EXISTENTE: DISPOSICION DE LOS ELEMENTOS DE PROTECCION Y MANIOBRA. (LINEAS DE MEDIA TENSIN) Artculo 45 apartado 6 del Real Decreto 1955/2000: Todas las instalaciones destinadas a suministrar energa a ms de un usuario tendrn la consideracin de red de distribucin, debiendo ser cedidas a una empresa distribuidora. Normalmente el apoyo de entronque ha de considerarse como fin de lnea. Por regla general han de disponerse elementos que permitan independizar la lnea derivada, debiendo colocarse protecciones contra sobrecargas y cortocircuitos. Las condiciones vienen establecidas en el apartado 6 de la Instruccin ITC LAT 07 del Reglamento, aparte de las condiciones complementarias que puedan fijar las Normas Particulares de las Empresas.

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Disposiciones ms frecuentes para elementos de proteccin y maniobra: Seccionadores unipolares y, en su caso, cortacircuitos de

alta capacidad de ruptura. Los seccionadores unipolares se admiten hasta 30 kV. Disposicin recomendada: montar los cortacircuitos en el segundo apoyo.

Interruptores tripolares en carga y cortacircuitos a.c.r. Cortacircuitos de expulsin, que incluyen en un solo

elemento el seccionamiento y la proteccin. Centro de seccionamiento, con los elementos de proteccin

y maniobra que se consideren adecuados en cada caso, de acuerdo con las exigencias reglamentarias y las necesidades a cubrir

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Reconectadores y seccionalizadores, que constituyen hoy da la tcnica ms avanzada en la proteccin de lneas. Estos aparatos se construyen generalmente utilizando como dielctrico el hexafluoruro de azufre, y se montan sobre poste.

Los reconectadores se colocan en el origen de una lnea derivada, que a su vez cuenta con otras ramificaciones, colocndose en el origen de cada una de ellas un seccionalizador. Los reconectadores hacen las funciones de un interruptor con reenganche automtico, y se desconectan en carga.

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La forma de actuar es la siguiente: si en una derivacin secundaria se produce un defecto, se efecta la desconexin y reconexin del reconectador situado en el origen de la lnea derivada principal. Normalmente se produce un reenganche instantneo. Si perdura el defecto, se produce una interrupcin por un tiempo superior Aprovechando el cero, se desconecta el seccionalizador correspondiente a la derivacin secundaria en la que se ha producido la avera, quedando solamente ste fuera de servicio, y restituyndose el mismo en el resto de las instalaciones al producirse el reenganche del reconectador.

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ESQUEMA

Reconectador Seccionalizador

Seccionalizador Seccionalizador

Seccionalizador

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Para la conexin de los distintos elementos entre s, en el apoyo de entronque, entendemos que es de aplicacin lo establecido en la Instruccin MIE-RAT-05, apartado 5-1 (Instrucciones Tcnicas Complementarias del Reglamento sobre condiciones Tcnicas y Garantas de Seguridad en Centrales Elctricas, Subestaciones y Centros de Transformacin). Segn la citada Norma debe cumplirse que:

Siendo: I = Intensidad permanente de cortocircuito trifsico, en kA. L = Separacin longitudinal entre aisladores de apoyo, en

cm. D = Separacin entre fases, en cm.

16 mm. En el caso de sobrecargas combinadas de hielo y viento, se deber considerar el dimetro incluido el espesor del manguito de hielo. Para lo cual se aconseja considerar el peso volumtrico especfico del hielo de valor 750 daN/m3. En las fuerzas del viento en apoyos en ngulo, ha de tenerse en cuenta la influencia del cambio en la direccin de la lnea, as como las longitudes de los vanos adyacentes.

22

/120

60 mdaNVx v

=

22

/120

50 mdaNVx v

=

256

Fuerzas del viento sobre las cadenas de aisladores La fuerza del viento sobre cada cadena de aisladores ser Siendo Ai = rea de la cadena de aisladores proyectada horizontalmente en un plano vertical paralelo al eje de la cadena de aisladores, en m2.

q = Presin del viento =

CONDICIONES REGLAMENTARIAS FUNDAMENTALES

daNAxqF ic =

22

/120

70 mdaNVx v

257


Fuerzas del viento sobre los apoyos de celosa La fuerza del viento sobre los apoyos de celosa ser Siendo AT = rea del apoyo expuesta al viento proyectada en el plano normal a la direccin del viento, en m2.


daNAxqF Tc =

22

/120

170 mdaNVx v

258


Fuerzas del viento sobre las superficies planas La fuerza del viento sobre las superficies planas ser Siendo AP = rea proyectada en el plano normal a la direccin del viento, en m2.


daNAxqF Pc =

22

/120

100 mdaNVx v

259


Fuerzas del viento sobre las superficies cilndricas La fuerza del viento sobre las superficies cilndricas ser Siendo AP = rea del apoyo expuesta a viento proyectada en el plano normal a la direccin del viento, en m2.


daNAxqF Pclc =

22

/120

70 mdaNVx v

260

Sobrecargas de hielo Zona A Sin sobrecarga (Altitud inferior a 500 m) Zona B (Altitud entre 500 y 1000 m) daN/m Zona C (Altitud superior a 1.000 m) daN/m d es el dimetro del conductor o cable de tierra en mm. En el caso de lneas de categora especial ha de considerarse una carga combinada de hielo, segn zona, y de viento correspondiente a 60 Km/h actuando sobre el manguito.


d18,0

d36,0

261


Desequilibrio de tracciones Apoyos de alineacin y ngulo con cadenas de suspensin Para lneas de tensin nominal superior a 66 kV se considerar un esfuerzo longitudinal equivalente al 15 % de las tracciones unilaterales de los conductores y cables de tierra. Este esfuerzo se aplicar en el punto de fijacin de los conductores y cables de tierra, debiendo tenerse en cuenta la torsin producida. En apoyos de ngulo se valorar el esfuerzo del ngulo. Para lneas de tensin nominal igual o inferior a 66 kV el esfuerzo anteriormente definido ser del 8 %, y se considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijacin. Se valorar el esfuerzo del ngulo.

262


Apoyos de alineacin y ngulo con cadenas de amarre Para lneas de tensin nominal superior a 66 kV se considerar un esfuerzo longitudinal equivalente al 25 % de las tracciones unilaterales de los conductores y cables de tierra. Este esfuerzo se aplicar en el punto de fijacin de los conductores y cables de tierra, debiendo tenerse en cuenta la torsin producida. En apoyos de ngulo se valorar el esfuerzo del ngulo. Para lneas de tensin nominal igual o inferior a 66 kV el esfuerzo anteriormente definido ser del 15 %, y se considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijacin. Se valorar el esfuerzo del ngulo.

263


Apoyos de anclaje Se considerar por este concepto un esfuerzo equivalente al 50 % de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cables de tierra. Para lneas de tensin nominal superior a 66 kV este esfuerzo se aplicar en el punto de fijacin de los conductores y cables de tierra, debiendo tenerse en cuenta la torsin producida. En apoyos de ngulo se valorar el esfuerzo del ngulo. Para lneas de tensin nominal igual o inferior a 66 kV el esfuerzo se considerar distribuido en el eje del apoyo a la altura de los puntos de fijacin. Se valorar el esfuerzo del ngulo.

264


Apoyos de fin de lnea Se considerar por este concepto un esfuerzo equivalente al 100 % de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cables de tierra, considerndose cada esfuerzo aplicado en el punto de aplicacin de correspondiente conductor o cable de tierra, debiendo tenerse en cuenta por consiguiente la torsin producida. Apoyos con desequilibrios muy pronunciados En los apoyos de cualquier tipo que tengan un fuerte desequilibrio de los vanos contiguos, deber analizarse el desequilibrio de tensiones en los conductores en las condiciones ms desfavorables de los mismos. Si el resultado de ste anlisis fuese ms desfavorable, se aplicarn los valores resultantes.

265


Apoyos especiales En el caso de apoyos especiales el proyectista deber valorar el desequilibrio ms desfavorable que puedan ejercer los conductores y cables de tierra sobre el apoyo, teniendo en cuenta la funcin que tenga cada uno de los circuitos instalados en l. El esfuerzo se aplicar en el punto de fijacin de los conductores y cables de tierra en el apoyo. Se deber tener en cuenta, por consiguiente, la torsin a que estos esfuerzos puedan dar lugar.

266

Esfuerzos longitudinales por rotura de conductores Se considerar el esfuerzo unilateral correspondiente a un conductor o cable de tierra, aplicado en el punto que produzca la solicitacin ms desfavorable, teniendo en cuenta el esfuerzo de torsin. En los apoyos de ngulo se valorar adems el esfuerzo creado por esta circunstancia en su punto de aplicacin. Para los conductores de fase, en apoyos con cadenas de suspensin, se puede considerar reducido el esfuerzo al 50 %, en virtud de la desviacin de la cadena de aisladores al producirse la rotura. Para lneas con conductores en haces mltiples, debe consultarse el apartado 3.1.5.de la ITC LAT 07


267


Esfuerzos resultantes del ngulo En los apoyos situados en un punto en el que el trazado de la lnea ofrezca un cambio de direccin, se tendr adems en cuenta el esfuerzo resultante de ngulo de las tracciones de los conductores y cables de tierra.

268

CALCULO MECANICO DE CONDUCTORES Traccin mxima admisible Cables Carga de rotura dividida por 2,5 Alambres Carga de rotura dividida por 3 NOTA ACLARATORIA

Como ha quedado indicado en ocasiones anteriores, este coeficiente de seguridad debe cumplirse en aquellos puntos en los que la tensin en el conductor es mxima, en las condiciones ms desfavorables de sobrecarga y temperatura que puedan ser de aplicacin segn la zona por donde discurre la lnea.

Las condiciones de clculo se especifican en la tabla siguiente


269


Tabla 4Condiciones de las hiptesis que limitan la traccin mxima admisible

Sobrecarga viento Sobrecarga hielo

Sobrecarga viento Sobrecarga hielo

ZONA CSobrecarga viento Sobrecarga hielo

(1) La hiptesis de traccin mxima de hielo + viento se aplicar a las lneas de categora especialy a todas aquellas lneas que la norma particular de la Empresa Elctrica as lo establezca, o cuando el proyectista considere que la lnea pueda encontrarase sometida a la citada carga combinada.

Viento (1)

No se aplicaSegn apartado 3.1.2.

Mnimo 60 Km/h

-15

-20

ZONA A

ZONA B

Segn el apartado 3.1.2

Temperatura (C)

No se aplicaTraccin mxima hielo + Segn el apartado 3.1.2 Segn el apartado 3.1.3.-20

Segn el apartado 3.1.3.Traccin mxima de hielo

Mnimo 120 o 140 Km/hsegn la tensin de la lnea

Traccin mxima viento

Traccin mxima de hielo

Viento (1) Mnimo 60 Km/h

Segn el apartado 3.1.3.No se aplica-15

Hiptesis

Traccin mxima hielo + -15 Segn el apartado 3.1.3.

Traccin mxima viento -10 Mnimo 120 o 140 Km/hsegn la tensin de la lnea

Hiptesis Temperatura (C)Segn apartado 3.1.2.

No se aplica

Segn apartado 3.1.2.Mnimo 120 o 140 Km/h

segn la tensin de la lneaNo se aplica

Temperatura (C)Hiptesis

Traccin mxima viento -5

270


Comprobacin de fenmenos vibratorios Ya hemos indicado con anterioridad que el Reglamento establece que la traccin mxima adoptada en cada caso sea tal que el valor del EDS resultante a la temperatura de 15C sin sobrecarga en el conductor, no pase de 15 si no se utilizan antivibradores, ni de 22 si se utilizan estos dispositivos. Sobre la colocacin de antivibradores ya hemos hecho alguna indicacin en el apartado EFECTOS DEL VIENTO SOBRE LAS LNEAS AREAS.

271

Flechas mximas en los conductores y cables de tierra Se define como flecha la distancia vertical mxima existente entre un punto de la curva y el punto correspondiente de la recta de unin de los puntos de fijacin del conductor. Las flechas mximas a calcular, segn el Reglamento, corresponden a las siguientes condiciones 15C + Viento 50C mnimo sin sobrecarga en el conductor 0C + Hielo (Zonas B y C) En la hiptesis de temperatura sin sobrecarga, para las lneas de categora especial la temperatura no ser inferior a 85C para los conductores de fase. Ello incide en la constante resultante para el dibujo del perfil de la lnea.


272

HIPOTESIS A CONSIDERAR EN EL CALCULO DE APOYOS

Para el clculo de apoyos el reglamento considera cuatro hiptesis, que son: Hiptesis primera: Viento Hiptesis segunda: Hielo ( en zonas B y C) Hiptesis tercera: Desequilibrio de tracciones Hiptesis cuarta: Rotura de conductores

Los esfuerzos a considerar para los distintos tipos de apoyos en cada una de las hiptesis viene reflejadas en las tablas contenidas en el Reglamento.


273

CONDICIONES REGLAMENTARIAS FUNDAMENTALES APOYOS DE LNEA SITUADOS EN ZONA A

TIPO DE TIPO DE TIPO DECADENA APOYO ESFUER, Desequilibrio de tracciones

V Cargas permanentes considerando los conductores y cables de tierra sometidos a sobrecarga Alineac. de viento correspondiente a velocidad mnima de 120 o 140 Km/h segn categora de la lnea.

Esfuerzo dek viento sobre conductores y cables de tierra ALINEACIN

Suspens. o T y apoyo No se aplicaSOLO NGULO: Resultante NGULOdel ngulo Resultante del ngulo

ngulo L No se aplica Desequilibrio de traccionea Rotura conductores y c. tierraV Cargas permanentes considerando los conductores y cables de tierra sometidos a sobrecarga

Alineac. de viento correspondiente a velocidad mnima de 130 o 140 Km/h segn categora de la lnea.Esfuerzo del viento sobre conductores y cables de tierra ALINEACIN

Amarre o T y apoyo No se aplicaSOLO NGULO: Resultante NGULOdel ngulo Resultante del ngulo

ngulo L No se aplica Desequilibrio de traccionwa Rotura conductores y c. tierra

1 HIPTESIS 3 HIPTESIS 4 HIPTESIS(Viento) Rotura de conductores

274

CONDICIONES REGLAMENTARIAS FUNDAMENTALES APOYOS DE LNEA SITUADOS EN ZONA A

TIPO DE TIPO DE TIPO DECADENA APOYO ESFUER, Desequilibrio de tracciones

V Cargas permanentes considerando los conductores y cables de tierra sometidos a sobrec. de viento correspondiente a velocidad mnima de 120 o 140 Km/h segn categora de la lnea.Esfuerzo dek viento sobre

Anclaje conductores y cables de tierraT y apoyo RESULTANTE DEL NGULO

Resultante del ngulo

L No se aplica Desequilibrio de tracciones Rotura conductores y c. tierraCargas permanentes conside- Cargas permanentes conside-

Amarre rando los conductores y ca- rando los conductores y cablesbles de tierra sometidos a so- de tierra sometidos a sobrecar-

V brecarga de viento correspon- ga de viento correspondientediente aa velocidad mnima a velocidad mnima de 120 o

Fin de de 120 o 140 Km/h segn No se aplica 140 Km/h segn categora de lnea categora de la lnea la lnea

Esfuerzo del viento sobre conductores y cables de tierra

T y apoyo No se aplica

L Desequilibrio de tracciones Rotura conductores y c. tierraV = Esfuerzo vertical L = Esfuerzo longitudinal T = Esfuerzo transversal

1 HIPTESIS 3 HIPTESIS 4 HIPTESIS(Viento) Rotura de conductores

275


TIPO DE TIPO DE TIPO DE

CADENA APOYO ESFUER,

Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes considerando los conductores y Alineac. derando los conductores y derando los conductores y derando los conductores y cables de tierra sometidos a la sobrec. de hielo mn .

cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a Para las lneas de categora especial adems de la V sobrecarga de viento corres- la sobrecarga de hielo mnima. la sobrecarga de hielo mnima sobrecarga de hielo, se considerarn los conductores

pondientea velocidad mnima y a una sobrecarga de viento y cables de tierra sometidos a una sobrecarga de vien-Suspens. de 120 o 140 Km/h segn la mnima correspondiente a to mnima correspondiente a 60 Km/h.

o categora de lalnea 60 Km/h

Esfuerzo dek viento sobre Esfuerzo del viento para una

conductores y cables de tierra velocidad mnima de 60 Km/h ALINEACINT y apoyo. Vel. Mn 120 o 140 y sobrecarga de hielo sobre No se aplica

ngulo Km/h segn categora. conductores, c. de tierra y NGULOSOLO NGULO: Resultante apoyo.del ngulo SOLO NGULO; Resultante

L Desequilib. de tracciones Rotura conductores y c. tierraCargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes considerando los conductores y

Alineac. derando los conductores y derando los conductores y derando los conductores y cables de tierra sometidos a la sobrec. de hielo mn .V cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a Para las lneas de categora especial adems de la

sobrecarga de viento corres- la sobrecarga de hielo mnima. la sobrecarga de hielo mnima sobrecarga de hielo, se considerarn los conductorespondientea velocidad mnima y a una sobrecarga de viento y cables de tierra sometidos a una sobrecarga de vien-

Amarre de 120 o 140 Km/h segn la mnima correspondiente a to mnima correspondiente a 60 Km/h.o categora de lalnea 60 Km/h

Esfuerzo dek viento sobre Esfuerzo del viento para unaconductores y cables de tierra velocidad mnima de 60 Km/h ALINEACIN

T y apoyo y sobrecarga de hielo sobre No se aplicangulo SOLO NGULO: Resultante conductores, c. de tierra y NGULO

del ngulo apoyo. Resultante del nguloSOLO NGULO; Resultante

L Desequilib. de tracciones Rotura conduc. y c. tierra

4 HIPTESISRotura de conductores

ALINEACIN

1 HIPTESIS 3 HIPTESIS(Viento) Desequilibrio de tracciones


No se aplica

( Hielo) (Hielo + Viento2 HIPTESIS

No se aplica

No se aplicaNGULO


ALINEACINNo se aplica

NGULOResultante del ngulo

APOYOS DE LNEA SITUADOS EN ZONAS B y C

276


APOYOS DE LNEA SITUADOS EN ZONAS B y CTIPO DE TIPO DE TIPO DE

CADENA APOYO ESFUER,

Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes considerando los conductores y derando los conductores y derando los conductores y derando los conductores y cables de tierra sometidos a la sobrec. de hielo mn .cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a Para las lneas de categora especial adems de la

V sobrecarga de viento corres- la sobrecarga de hielo mnima. la sobrecarga de hielo mnima sobrecarga de hielo, se considerarn los conductorespondientea velocidad mnima y a una sobrecarga de viento y cables de tierra sometidos a una sobrecarga de vien-de 120 o 140 Km/h segn la mnima correspondiente a to mnima correspondiente a 60 Km/h.

Anclaje categora de lalnea 60 Km/hEsfuerzo dek viento sobre Esfuerzo del viento para una

conductores y cables de tierra velocidad mnima de 60 Km/h ALINEACINT y apoyo. Vel. Mn 120 o 140 y sobrecarga de hielo sobre No se aplica

Km/h segn categora. conductores, c. de tierra y NGULOSOLO NGULO: Resultante apoyo.

Amarre del ngulo SOLO NGULO; ResultanteL Desequilibrio de traccionesRotura conductores y c. tierra

Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanentes consi- Cargas permanen. conside-derando los conductores y derando los conductores y derando los conductores y rando los conductores y ca-cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a cables de tierra sometidos a bles de tierra sometidos a la sobrecarga de viento corres- la sobrecarga de hielo mnima. la sobrecarga de hielo mnima sobrecarga de hielo mnima

V pondientea velocidad mnima y a una sobrecarga de viento En lneas de categora espe-de 120 o 140 Km/h segn la mnima correspondiente a cial se considerar adems

Fin de categora de lalnea 60 Km/h sobrecar. de viento corres-lnea pondiente a veloc. 60 Km/h

Esfuerzo dek viento sobre Esfuerzo del viento para unaconductores, cables de tierra velocidad mnima de 60 Km/h

T y apoyo y sobrecarga de hielo sobreSOLO NGULO: Resultante conductores, c. de tierra ydel ngulo apoyo.

SOLO NGULO; Resultante

L Desequilibrio de traccionesDesequilibrio de tracciones Rotura conduc. y c. tierra

No se aplicaNo se aplica

Resultante del ngulo Resultante del ngulo

No se aplica

No se aplica

Rotura de conductores

ALINEACINNo se aplica

NGULO

1 HIPTESIS(Viento)

2 HIPTESIS 4 HIPTESIS( Hielo) (Hielo + Viento Desequilibrio de tracciones

3 HIPTESIS

277

Las diferentes hiptesis se clasifican en: Normales Anormales

de acuerdo con lo siguiente:

Tipo de apoyo Hiptesis normales Hiptesis anormales __________________________________________________ Alineacin 1 y 2 3 y 4 Angulo 1 Y 2 3 y 4 Anclaje 1 Y 2 3 y 4 Fin de lnea 1 Y 2 4 ___________________________________________________ Los coeficientes de seguridad son distintos segn se trate de hiptesis normales o anormales.


278

Se llama la atencin sobre el hecho de que en los apoyos fin de lnea el desequilibrio de tracciones desaparece de la hiptesis tercera, y pasa a integrarse en la primera.

Segn se especifica en el apartado 3.5.3 de la ITC LAT 07, en el caso de lneas de tensin nominal hasta 66 kV, en apoyos de alineacin y ngulo, con cadenas de aislamiento de suspensin y amarre con conductores de carga de rotura inferior a 6.600 daN se puede prescindir de la consideracin de la hiptesis de rotura de conductores cuando se verifiquen simultneamente las siguientes condiciones: Que los conductores y cables de tierra tengan un coeficiente

de seguridad de 3 como mnimo.


279

Que el coeficiente de seguridad de los apoyos y cimentaciones en la hiptesis tercera sea el correspondiente a hiptesis normales.

Que se instalen apoyos de anclaje cada 3 km como mximo.

COEFICIENTES DE SEGURIDAD Herrajes Estn definidos en el apartado 3.3. de la ITC LAT 07. El coeficiente de seguridad es de 3, si bien puede reducirse

a 2,5 cuando la carga mnima de rotura se compruebe sistemticamente mediante ensayos


280


Aisladores Apartado 3.4. de la ITC LAT 07. El coeficiente de seguridad mnimo es de 3. No obstante, si

la carga de rotura electromecnica mnima garantizada se obtuviese mediante control estadstico en la recepcin, el coeficiente de seguridad podr reducirse a 2,5.

Apoyos Apartado 3.5.4 de la ITC LAT 07 Para apoyos metlicos el coeficiente de seguridad con

respecto al lmite de fluencia, es de 1,5 para hiptesis normales y 1,2 para hiptesis anormales. Si se cumplen determinadas condiciones establecidas en el Reglamento, puede reducirse a 1,45 y 1,15, respectivamente

281


Para los apoyos y elementos de hormign armado los coeficientes de seguridad a la rotura no ser inferior a 3 para hiptesis normales, y 2,5 para las anormales. En determinadas condiciones especificadas en el Reglamento, estos coeficientes de seguridad podrn ser reducidos a 2,5 y 2, respectivamente.

282

CALCULO DE CIMENTACIONES Las condiciones de las cimentaciones de los apoyos quedan establecidas en el apartado 3.6. De la ITC LAT 07 Si las cimentaciones estn formadas por macizos independientes para cada pata, debern ser diseadas para absorber las cargas de compresin y arranque que el apoyo transmite al suelo. El clculo de dichas cargas estar basado en el mtodo del talud natural o ngulo de arrastre de tierras. Tambin deber ser comprobada la adherencia entre el anclaje y la cimentacin de cada pata del apoyo.


283


En las cimentaciones de apoyos cuya estabilidad est fundamentalmente confiada a las reacciones verticales del terreno, se comprobar el coeficiente de seguridad al vuelco, que es la relacin entre el momento estabilizador mnimo (debido a los pesos propios, as como a las reacciones y empujes pasivos del terreno) respecto a la arista ms cargada de la cimentacin, y el momento de vuelco mximo motivado por las acciones externas. El coeficiente de seguridad no ser inferior a los siguientes valores: Hiptesis normales 1,5 Hiptesis anormales 1,2

284

En las cimentaciones de apoyos cuya estabilidad est fundamentalmente confiada a las reacciones horizontales del terreno, no se admitir un ngulo de giro de la cimentacin cuya tangente sea superior a 0,01 para alcanzar el equilibrio de las acciones de vuelco mximas con las reacciones del terreno. Debemos indicar que las cimentaciones del tipo monobloque de los apoyos de las lneas elctricas responden al ltimo caso. La ecuacin de Sulzberger utilizada en nuestro caso, que se expone en el Captulo correspondiente, cumple la condicin exigida en relacin con el ngulo mximo de giro admitido.


285


CLCULOS ELCTRICOS Las exigencias reglamentarias figuran en el apartado 4 de la ITC LAT 07. Se incluye la Tabla 11 que contiene la densidad de corriente mxima de los conductores en rgimen permanente, as como los coeficientes correctores a aplicar a los conductores del tipo aluminio-acero. En el apartado 4.3. se trata del efecto corona y perturbaciones radioelctricas. El apartado 4.4. trata de la coordinacin de aislamiento y contiene tablas con los niveles de aislamiento normalizados, y tensiones soportadas a frecuencia industrial y a impulsos tipo rayo.

286


Estas tablas son las que utilizamos para determinar las composiciones de las cadenas, desde el punto de vista elctrico, en los estudios que se acompaan correspondientes a lneas de media y de alta tensin. La tabla 14 contiene las lneas de fuga mnimas recomendadas en funcin de los niveles de contaminacin de las zonas por donde discurren las lneas areas

287


DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD. CRUZAMIENTOS Y PARALELISMOS Introduccin Se distingue entre distancias internas y distancias externas. Las distancias internas se utilizan para disear una lnea con una adecuada capacidad para resistir las sobretensiones. Las distancias externas se utilizan para determinar las distancias de seguridad entre conductores en tensin y los objetos debajo o en las proximidades de la lnea, para evitar el dao a terceros.

288


Distancias de aislamiento para evitar descargas. Se distinguen las siguientes distancias: Del = Distancia de aislamiento mnima para evitar descargas entre conductores de fase y objetos a potencial de tierra en sobretensiones de frente lento y rpido. Esta distancia puede ser tanto interna, cuando se consideran distancias del conductor a la estructura de la torre, como externa, cuando se considera la distancia del conductor a un obstculo. Dpp = Distancia de aislamiento mnima para prevenir descargas disruptivas entre conductores de fase durante sobretensiones de frente lento o rpido. Es una distancia interna ascm= Valor mnimo de la distancia de descarga de la cadena de aisladores, definida como la distancia ms corta en lnea recta entre las partes en tensin y las partes puestas a tierra.

289


Para determinar las distancias internas y externas, se ha de tener en cuenta lo siguiente: La distancia Del previene descargas elctricas entre las partes en tensin y objetos a potencial de tierra, en condiciones de explotacin normal de la red La distancia Dpp previene las descargas elctricas entre fases durante maniobras y sobretensiones de rayos. Es necesario aadir a la distancia externa Del una distancia de aislamiento adicional Dadd para que en las distancias mnimas de seguridad al suelo, a lneas elctricas, a zonas de arbolado, etc, se asegure que las personas u objetos no se acerquen a una distancia menor que Del de la lnea elctrica.

290


La probabilidad de descarga a travs de la distancia mnima distancia interna ascm debe ser siempre mayor que la descarga a travs de algn elemento externo o persona. As, para cadenas de aisladores muy largas, el riesgo de descarga debe ser mayor sobre la distancia interna acsm que a objetos externos o personas. Por este motivo las distancias externas de seguridad (Dadd + Del ) deben ser siempre superiores a 1,1 veces a ascm. Estos criterios son utilizados para definir las distancias mnima en los distintos casos concretos, que han sido calculadas para cada tensin en los documentos especficos que se acompaan, que se refieren a lneas areas de media y de alta tensin.

291


Las distancias de aislamiento elctrico para evitar descargas vienen establecidas en la Tabla 15 de la Instruccin ITC LAT 07, que se reproduce a continuacin para las tensiones de ms frecuente uso. Tensin ms elevada de la red Us (kV) Del (m) Dpp (m) 24 0.22 0.25 30 0.27 0.33 36 0.35 0.40 72.5 0.70 0.80 145 1.20 1.40 245 1.70 2.00 420 2.80 3.20

292

PRESCRIPCIONES ESPECIALES. CONDICIONES DE SEGURIDAD REFORZADA. Condiciones de carcter general En ciertas situaciones previstas en el apartado 5.3. de la Instruccin ITC LAT 07 se exigen determinadas condiciones de seguridad reforzada, que son anlogas a las previstas en el artculo 33 antiguo Reglamento enumerndose a continuacin las de carcter general:

a)Ningn conductor o cable de tierra tendr una carga de rotura inferior a 1.200 daN en lneas de tensin nominal superior a 30 kV, ni inferior a 1.000 kg en lneas de tensin nominal igual o inferior a 30 kV. Los conductores y cables de tierra no presentarn ningn empalme en el vano de cruce, admitindose durante la explotacin , y por causa de


293

la reparacin de averas, la existencia de un empalme por vano.

Se prohbe la utilizacin de apoyos de madera. Los coeficientes de seguridad de cimentaciones, apoyos y

crucetas, en el caso de hiptesis normales, debern ser un 25% superiores a los establecidos con carcter general (apartados 3.5. Y 3.6.) Esta prescripcin no se aplica a las lneas de categora especial ya que la resistencia mecnica de los apoyos se determina considerando una velocidad mnima del viento de 140 Km/h y una hiptesis de cargas combinadas de hielo y viento.

La fijacin de los conductores al apoyo deber ser realizada en la forma siguiente, en el caso de aisladores de cadena, que son los normalmente utilizados en la actualidad


294

Con dos cadenas horizontales de amarre por conductor, una a cada lado del apoyo.

Con una cadena sencilla de suspensin, en la que los coeficientes de seguridad mecnica de herrajes y aisladores sean un 25% superiores a los establecidos en los apartados 3.3. y 3.4, o con una cadena de suspensin doble

En ambos casos deber adoptarse alguna de las siguientes disposiciones: Refuerzo de conductores con varilla de proteccin (armor

rod) Descargadores o anillos de guarda que eviten la formacin

directa de arcos de contorneamiento sobre el conductor.


295

Varillas o fiadores de acero a ambos lados de la cadena, situados por encima del conductor, y de longitud suficiente para que quede protegido en la zona de formacin del arco. La unin de los fiadores al conductor se har por medio de grapas antideslizantes.

Aqu nos parece oportuno hacer la siguiente observacin: En el caso de que, en virtud de lo establecido en el apartado

3.5.3 se proyecte una lnea prescindiendo de la hiptesis de rotura de conductores en apoyos de alineacin y ngulo, ello implica que la hiptesis tercera de desequilibrio de tracciones pasa de anormal a normal. Lo que supone que, adems de variar en todos los casos los coeficientes de seguridad a considerar, en aquellos en los que se exija el cumplimiento de las condiciones de seguridad reforzada, stos coeficientes de seguridad han de ser incrementados en un 25%.


296


Para el pintado de color verde en los apoyos de las lneas areas de transporte de energa elctrica de alta tensin o cualquier otro pintado que sirva de mimetizacin con el paisaje, el titular de la instalacin deber contar con la aceptacin de los Organismos competentes en materia de misiones de aeronaves en vuelos a baja cota con fines humanitarios y de proteccin de la naturaleza. Distancias en el apoyo Distancia entre conductores La separacin entre conductores de fase se calcula por la ecuacin siendo

ppDKLFKD '++=

297


D la distancia mnima entre conductores de fase K un coeficiente que depende del ngulo de oscilacin de los conductores. Las tangentes del ngulo de oscilacin vienen dadas por el cociente de la sobrecarga de viento dividida por el peso propio ms la sobrecarga de hielo si procede, segn zona, por metro lineal de conductor, estando la primera determinada por una velocidad del viento de 120 Km/h. Angulo de oscilacin Valores de K Tensin nominal Tensin nominal superior a 30 kV igual o inferior a 30 kV Superior a 65 0,7 0,65 Entre 40 y 65 0.65 0.60 Inferior a 40 0.60 0.55

298


Se ha de sealar que en el nuevo Reglamento, para calcular el ngulo de oscilacin, se hace referencia a la sobrecarga de hielo, si procede. Ello es debido a que, en lneas de categora especial, en el nuevo Reglamento hay que considerar simultneamente sobrecargas de hielo y de viento. F es la flecha ,mxima en metros. L es la longitud de la cadena de aisladores. Para aisladores rgidos o cadenas de amarre L = 0. K es un coeficiente que depende de la tensin de la lnea. Para lneas de categora especial K= 0,85 y para el resto de las lneas K`= 0,75. Dpp es la distancia ya definida, cuyos valores estn contenidos en la tabla que se ha insertado anteriormente

299


Distancia entre conductores y partes puestas a tierra. La separacin mnima no ser inferior al valor definido como Del , con un mnimo de 0,2 m. Este valor es el que se ha considerado para el caso de la desviacin de las cadenas de suspensin por la accin del viento. El clculo de estas desviaciones se ha efectuado bajo el supuesto de la accin de un viento mitad de la presin correspondiente a una velocidad de 120 km/h, a la temperatura de 5C en zona A, -10C en zona B y 15C en zona C. En la documentacin que se acompaa se han calculado las desviaciones mximas admisibles en funcin de la tensin.

300


Distancias al terreno y a otras zonas, elementos o instalaciones. El Reglamento define las distancias de seguridad Dadd que sumadas a las distancias Del nos dan las distancias al terreno, otras instalaciones, etc. Se examinan los siguientes casos: -Distancias al terreno, sendas, veredas y a cursos de agua no navegables. -Distancias a otras lneas elctricas areas o lneas areas de telecomunicacin (cruzamientos y paralelismos) -Distancias a carreteras (cruzamientos y paralelismos) -Distancias a ferrocarriles sin electrificar (cruzamientos y paralelismos).

301


-Distancias a telefricos y cables transportadores (cruzamientos y paralelismos). -Distancias a ros y canales navegables o flotables (cruzamientos y paralelismos) -Distancias a ferrocarriles electrificados, tranvas y trolebuses (cruzamientos y paralelismos). -Paso por zonas (Bosque, rboles y masas de arbolado, edificios construcciones y zonas urbanas, proximidad a aeropuertos, proximidad a parques elicos) Todas estas situaciones son examinadas con todo detalle en la documentacin que se acompaa, en funcin de la tensin de la lnea.

302


PUESTA A TIERRA DE LOS APOYOS Introduccin En el nuevo Reglamento se prev la conexin a tierra de los apoyos de material conductor y de hormign. Al igual que ocurre en el Reglamento sobre Condiciones Tcnicas y garantas de seguridad en Centrales, Subestaciones y Centros de Transformacin, no se indican valores mximos de las resistencias de tierra, sino que se remite al cumplimiento de las tensiones de contacto y de paso reglamentarias, tomando como referencia lo indicado en dicho Reglamento. Se utilizan las mismas ecuaciones para las tensiones de contacto y de paso, con la nica variacin de que en determinados casos se toma en consideracin la resistencia al paso de la corriente del calzado, que se estima en 1.000 ohmios.

303


La resistencia de la pisada se estima en 3 veces la resistividad superficial del terreno, al igual que en el Reglamento de Centrales. El clculo de las intensidades de defecto, as como el de las tensiones de contacto y de paso vara en funcin de las caractersticas de cada distribucin, muy especialmente de la forma de conexin a tierra del neutro del transformador en la Subestacin de la Empresa suministradora. Nosotros nos basamos en las condiciones de la distribucin de Sevillana Endesa.

304


Qued de manifiesto cuando estudiamos la conexin a tierra de los Centros de Transformacin, que as como las condiciones acerca de las tensiones de paso eran relativamente fciles de cumplir, (una vez que se multiplicaron por 10 los valores admisibles para la tensin de paso aplicada), salvo casos excepcionales, las condiciones relativas a las tensiones de contacto eran de muy difcil cumplimiento con los tiempos de desconexin que facilitaba la Empresa. Pasa igual, naturalmente, en el caso de las lneas, por lo que se hace necesario recurrir a la utilizacin de las mismas medidas complementarias que quedaron indicadas para los centros de transformacin de tipo intemperie sobre poste.

305


Electrodos Se indican en el Reglamento los distintos tipos de electrodos que pueden utilizarse. Nosotros nos referiremos siempre a electrodos compuestos de picas de acero cobre de 14 mm de dimetro y 2 m de longitud, con las cabezas unidas por cable de cobre desnudo de 50 mm2 de seccin. Se ha de hacer especial mencin a la perfecta ejecucin de las uniones. Por nuestra parte, consideramos aconsejable el empleo de soldadura aluminotrmica. Lneas de tierra Son las que unen los electrodos con las masas que deben quedar conectadas a tierra.

306


Las secciones mnimas de los conductores a utilizar sern Cobre de 25 mm2 - Aluminio de 35 mm2 - Acero de 50 mm2. Clasificacin de los apoyos segn su ubicacin Apoyos frecuentados.- Son los situados en lugares de acceso pblico y donde la presencia de personas ajenas a la instalacin elctrica es frecuente: donde se espere que las personas se queden durante tiempo relativamente largo, algunas horas al da durante varias semanas, o por un tiempo corto pero muchas veces al da, por ejemplo cerca de reas residenciales o campos de juego. Los lugares que solamente se ocupen ocasionalmente, como bosques, campo abierto, etc no estn incluidos.

307


Desde el punto de vista de la seguridad de las personas, los apoyos frecuentados podrn considerarse, a todos los efectos, como apoyos no frecuentados, en los siguientes casos: Cuando se aslen los apoyos de tal forma que todas las partes metlicas del apoyo queden fuera del volumen de accesibilidad limitado por una distancia horizontal mnima de 1,25 m. Dicho aislamiento podr realizarse mediante vallas aislantes, antiescalos aislantes, etc. - Haciendo inaccesibles los apoyos de tal forma que todas las partes metlicas del apoyo queden fuera del volumen de accesibilidad limitado por una distancia horizontal mnima de 1,25 m. Debido a agentes externos (orografa del terreno, obstculos naturales, etc) puede ocurrir que todas las partes metlicas de apoyo a distancias de contacto inferiores o iguales a 1,25 m sean inaccesibles, con lo que estos apoyos debern considerarse como apoyos no frecuentados.

308

Deber tenerse en cuenta que los apoyos que contengan aparatos de maniobra debern considerarse en cualquier caso como apoyos frecuentados. Estos apoyos frecuentados se clasifican a su vez en Apoyos frecuentados con calzado. Se considera una resistencia adicional de 1,000 ohmios. Este valor se utiliza a efectos del clculo de las tensiones de contacto, y se suma al valor 1,5 s, de lo que hemos de deducir que en realidad se considera una resistencia de 2000 ohmios por cada pie, que al situarse los dos en paralelo resulta un resistencia de 1000 ohmios. Apoyos frecuentados sin calzado, situados en lugares tales como piscinas, camping, reas recreativas, etc. No se considera la resistencia adicional del calzado.


309


Apoyos no frecuentados. Son los situados en lugares que no son de acceso pblico, o donde el acceso de personas es poco frecuente. Los apoyos situados en lugares de acceso pblico y donde la presencia de personas ajenas a la instalacin elctrica es frecuente, dispondrn de las medidas oportunas para dificultar su escalamiento hasta una altura mnima de 2,5 m. En los documentos que se acompaan relativos a Lneas de Alta y de Media Tensin se proponen soluciones concretas para cada uno de los casos.

310

TRAZADO Y REPLANTEO DE LAS LNEAS ELCTRICAS AREAS

ELECCION DEL TRAZADO DE UNA LINEA ELECTRICA AEREA Toda la teora sobre el clculo mecnico de conductores desarrollada, est basada en un determinado trazado de la lnea que proyectamos, y en una distribucin de apoyos a lo largo del perfil del terreno. De esta forma manejamos como magnitudes conocidas las longitudes de los vanos, los desniveles, etc Cuando pretendemos proyectar una lnea elctrica, lo primero que hemos de determinar es su trazado, en el que influyen fundamentalmente: El posible o posibles puntos de toma de la energa. La existencia de viviendas, caminos, carreteras, ros, etc Las posibilidades de paso por terrenos ajenos, y los posibles

condicionamientos impuestos por sus propietarios.

311

Con el conocimiento del punto de toma de la energa y valorando las circunstancias a que hemos hecho referencia, estaremos en condiciones de fijar el trazado ms idneo, si bien ser normal que existan diversas posibilidades que habr que estudiar y comparar.


312

DETERMINACION SOBRE EL TERRENO DEL TRAZADO DE UNA LINEA. Una vez que hemos elegido el trazado, es necesario efectuar el replanteo sobre el terreno, marcando sobre su recorrido los puntos ms singulares, lo que puede hacerse por medio de estacas. A continuacin se procede al levantamiento topogrfico. En el caso de lneas que discurran por una ladera, ha de incluirse el perfil correspondiente al terreno a una distancia del eje de la lnea, para comprobar, en su caso, las alturas de los distintos conductores laterales.


313

Una vez que tengamos del perfil del terreno, disponemos de los siguientes datos de partida: Tensin de la lnea. Zona por donde discurre (A, B o C). Perfil y planta topogrficos. Tipo de conductor y seccin. Caractersticas de las cadenas de aisladores. Caractersticas de los apoyos a utilizar en sus diferentes tipos, y

clase de crucetas. Ello nos permite conocer la mxima separacin entre fases, segn el tipo de armado elegido, y la mxima desviacin de las cadenas de suspensin para que queden cumplidas las condiciones reglamentarias.


314

DISTRIBUCION DE APOYOS Y DIBUJO DEL PERFIL Partimos del perfil topogrfico del terreno. Se situarn primeramente aquellos apoyos que han de considerarse como de ubicacin fija, como pueden ser puntos altos, linderos, proximidades a otras instalaciones y, por supuesto, los cambios de alineacin, en los que habrn de colocarse apoyos de ngulo. A continuacin se sitan los restantes apoyos, utilizando, si es necesario, una catenaria de constante provisional. Antiguamente se utilizaban plantillas con la forma de la curva, segn el valor de la constante. En la actualidad se suele hacer el dibujo del perfil de la lnea utilizando programas informticos.


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La constante de la curva, que como sabemos es igual a la componente horizontal de la tensin T dividida por el peso por metro lineal, depende del conductor, zona, condiciones de tendido y longitud de los vanos del tramo (que determinan la longitud del vano regulador), por lo que no puede ser calculada con exactitud hasta que se conoce la situacin de los apoyos, que nos definen las longitudes y desniveles de los vanos. En los documentos que se acompaan relativos a clculo de lneas de media y de alta tensin, se incluyen para cada caso valores orientativos de las componentes horizontales de las tensiones a utilizar, y de los correspondientes valores de la constante de la curva . Un dato que puede resultar til para la distribucin de apoyos es el vano mximo admisible para los mismos, en funcin del conductor, zona y condiciones de tendido.


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La limitacin viene dada normalmente por la separacin mxima entre conductores, habida cuenta de que ha de cumplirse la condicin reglamentaria

Separacin mnima =

Ecuacin que nos relaciona la separacin entre conductores con la flecha.


ppK F L K D+ +

317

Por otra parte, hay una relacin entre la flecha y la longitud del vano, que depende del conductor, zona, condiciones de tendido, longitud e inclinaciones de los vanos, y longitud del vano regulador. Se pueden determinar unas longitudes mximas orientativas en funcin del tipo de apoyos y crucetas que se utilicen, que puede servir de ayuda a la hora de efectuar el replanteo de los apoyos a lo largo del perfil. La distribucin de apoyos ha de efectuarse de forma que las alturas resultantes para los apoyos y la separacin entre conductores se mantengan dentro de lmites normales.


318


Como sabemos, los Reglamentos de lneas areas tanto de alta como de baja tensin establecen unas distancias mnimas preceptivas al suelo, a otras lneas elctricas o de telecomunicacin, carreteras, ferrocarriles, etc. En terreno llano y con vanos a nivel es fcil determinar por clculo las distancias a que nos referimos, as como las alturas requeridas en el conductor en los apoyos. Sin embargo, en el caso ms general de discurrir la lnea por terrenos accidentados, y con inclinaciones ms o menos pronunciadas en los vanos, el procedimiento que se suele emplear para la comprobacin de distancias consiste en reproducir en el perfil de la lnea, a la correspondiente escala, la situacin de los conductores en las condiciones que hayan de considerarse ms desfavorables, segn el caso que estudiamos.

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Generalmente en el trazado del perfil de la lnea se utilizan las curvas que corresponden a las flechas mximas, por ser en tales condiciones cuando se producen las menores distancias al suelo. Naturalmente las flechas mximas se producen a la temperatura de 50C sin sobrecarga en el conductor, o bien en el caso de las zonas B y C a la temperatura de 0C con sobrecarga de hielo. Recordemos que en lneas de categora especial ha de ser considerada la hiptesis de 85C sin sobrecarga En la figura que se acompaa se indica la forma de utilizar las curvas para el trazado del perfil de la lnea, debiendo tocar a los apoyos en los puntos de sujecin de los conductores. Normalmente en el perfil se dibuja un conductor, que suele ser el inferior.

320


En los casos de cruzamientos con otras lneas ms elevadas, debemos reflejar la situacin del conductor superior. Ha de tenerse en cuenta que el Reglamento establece una distancia vertical mnima entre los conductores de la lnea superior, y los conductores o el cable de tierra (si existe) de la lnea inferior, que ha de cumplirse bajo las siguientes condiciones: -Los conductores de fase de la lnea superior se considerarn en las condiciones ms desfavorables de flecha mxima. -Los conductores de fase o los cables de guarda de la lnea inferior se considerarn sin sobrecarga alguna a la temperatura mnima segn la zona (-5C en zona A, -15C en zona B y 20 C en zona C).

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En el caso de lneas que discurran por laderas, si los conductores laterales no estn situados al mismo nivel, se procurar colocar el ms alto coincidiendo con la parte ascendente del terreno. Obviamente en tales casos ha de considerarse el conductor ms desfavorable en relacin con las distancias al suelo, que pudiera no ser el inferior. Por otra parte hay que indicar que es conveniente prever unos determinados mrgenes de seguridad en las distancias al suelo y a otros elementos e instalaciones. As pues, y a ttulo de ejemplo, indicaremos que si la distancia al suelo reglamentaria es de 6 m, se debe adoptar en la realidad una distancia del orden de 7 m. Ello nos permitir, adems, compensar las posibles errores que puedan aparecer como consecuencia de las diferencias entre las constantes reales y las de dibujo.

322


323


Si se utilizan plantillas, ha de tenerse especial cuidado en que el eje de la curva se mantenga perfectamente vertical. Con ayuda de estas curvas podemos situar adecuadamente los apoyos, y determinar la altura necesaria en el conductor ms bajo en los mismos, de forma que podamos deducir la altura total de los postes, con el fin de que se cumplan las distancias y condiciones reglamentarias. Una vez efectuados los clculos han de ser comparadas las constantes reales obtenidas para cada tramo, con las utilizadas para el dibujo de la curva, debiendo efectuarse los ajustes que procedan.

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Calculamos el error que supone una diferencia de constantes. Cr = Constante real de la catenaria que corresponde al tramo. Ce = Constante que corresponde a la plantilla que utilizamos. fr y fe = Flechas correspondientes a las constantes indicadas, respectivamente, para un vano de longitud proyectada a. Sabemos que aproximadamente se verifica que:

rr

ee c

afc

af8

;8

22

==

325


Restando estas dos ecuaciones tendremos

Error =

Por regla general nos interesa comprobar el error en aquellas situaciones en las que la constante de la curva utilizada sea superior a la real, ya que en tales casos las flechas resultantes son inferiores a las reales. En este supuesto, el signo del error es negativo. Dicho de otra forma, en relacin con las distancias al suelo estaremos del lado de la seguridad cuando la constante real calculada sea superior a la de la plantilla utilizada en el dibujo.

)(8

2

ere

r

er

erre ccc

fccccaff ==

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Lo anteriormente expuesto se refiere a los procedimientos que normalmente se han venido utilizando para hacer la distribucin de apoyos a lo largo del perfil del terreno. No obstante, nosotros hemos incorporado un programa que acta de acuerdo con lo que a continuacin se indica: -Partiendo del perfil del terreno dibujado en AutoCAD, obtenemos una reproduccin del perfil en el cual podemos situar los apoyos y dibujar las curvas utilizando una constante provisional para definir la forma inicial de la misma. -Exportamos la informacin correspondiente a una Hoja de Clculo, en la que efectuamos el clculo mecnico de conductores, obteniendo la tabla de tensiones y flechas definitivas, flechas sobre poleas de tendido, esfuerzos sobre apoyos y eleccin de los mismos.

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-Importamos los datos del clculo al programa de dibujo, con lo cual se nos sitan los conductores a la altura real correspondiente, en funcin de la altura real de los apoyos adoptados, y se rectifican las curvas segn las constantes reales de las mismas calculadas para cada tramo. -El programa de dibujo nos permite introducir accidentes tales como carreteras, ferrocarriles, lneas elctricas y de telecomunicacin, etc, as como los linderos. -El incumplimiento de cualquier distancia reglamentaria hace que aparezca una llamativa alarma. -El resultado final puede ser exportado a un archivo dxf.

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ASIGNACION DE FUNCIONES A LOS APOYOS No existe ninguna duda en la asignacin de funciones en los apoyos de principio y fin de lnea, ni en los de ngulo. La duda puede surgir entre apoyos que requieran cadenas de suspensin o de amarre, habida cuenta de que las de suspensin sufriran desviaciones inadmisibles por la accin del viento. En los programas que hemos confeccionada y que se acompaan, al introducir cada vano se van calculando las desviaciones de las cadenas del ltimo apoyo, supuestas de suspensin. Si estas desviaciones son superiores a las reglamentarias o adoptadas, el programa avisa de forma que es necesario eliminar el ltimo vano introducido. De esta forma quedan determinados todos los tramos que componen la lnea, que se calculan por separado.

TRAZADO Y REPLANTEO DE LAS LINEAS ELCTRICAS AREAS

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DESCRIPCION Y CONFECCION Las Tablas de Tensiones y Flechas constituyen una herramienta que ha sido tradicionalmente utilizada en el clculo y construccin de lneas elctricas areas. Es por ello por lo que hacemos referencia a ellas. En la confeccin de las Tablas de Tensiones y Flechas se ha de partir de lo siguiente: Zona por donde discurre la lnea Tipo y caractersticas del conductor; material, seccin, carga de

rotura, mdulo de elasticidad, coeficiente de dilatacin lineal y dimetro.

Componente horizontal mxima de la tensin en las condiciones ms desfavorables, en funcin de la zona.

TABLAS DE TENSIONES Y FLECHAS

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Esta componente horizontal mxima debe adoptarse de forma que en el punto en el que el conductor est sometido a su mxima traccin, en funcin de la longitud y desnivel de los vanos, el coeficiente de seguridad no resulte inferior al reglamentario o adoptado.

Valor mximo del E.D.S. a la temperatura que se determine.

Sabemos que las condiciones de sobrecarga y temperatura definidas por el Reglamento son: Zona A: -5C con sobrecarga de viento. Zona B: -15C con sobrecarga de hielo Zona C: -20C con sobrecarga de hielo.


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Para cada longitud de vano la componente horizontal mxima vendr definida por El valor mximo fijado considerando el coeficiente de seguridad. El valor que haga que, en su caso, se cumplan las condiciones

impuestas para el E.D.S.

Partiendo de la componente horizontal mxima de la tensin en las condiciones extremas, se calculan para cada longitud de vano las componentes horizontales de las tensiones y las flechas que corresponden a cada condicin de equilibrio. En la ltima columna de la tabla se suele incluir el valor correspondiente del E.D.S.


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Se indica que en las tablas a que nos referimos las flechas corresponden al vano a nivel, para cada longitud del mismo. Por otra parte, ha de tenerse en cuenta que en un tramo de lnea comprendido entre apoyos con cadenas de amarre, con apoyos con cadenas de suspensin intermedios, la longitud a utilizar es la del vano regulador. Por consiguiente, la tabla de tensiones y flechas nos facilita las componentes horizontales de las tensiones en las distintas condiciones de equilibrio. Para obtener las flechas tendramos que emplear para cada vano real la ecuacin del Mtodo de Trux, utilizando en la misma la componente horizontal mxima de la tensin en toda la lnea, que parece lo ms normal. No obstante, tambin se puede aplicar lo indicado a cada uno de los tramos comprendidos entre apoyos con cadenas de amarre, utilizando distintos valores de la componente horizontal en los distintos tramos, ya que los clculos han de hacerse tramo a tramo.


333

Ello puede ser adecuado en el caso de que la lnea discurra en su recorrido por zonas de distintas caractersticas, una llana y otra accidentada, utilizando una componente horizontal para cada una de las zonas. Ello podra llevar a la utilizacin de constantes de la curva distintas en ambas zonas. Recordamos que, en cada tramo comprendido entre apoyos con cadenas de amarre, se admite que las componentes horizontales de las tensiones en los distintos vanos y en las diversas condiciones de equilibrio son iguales, debido a que las desviaciones de las cadenas para conseguir el nuevo equilibrio, son normalmente muy pequeas.


334

ESFUERZOS EXTERNOS ACTUANTES SOBRE LOS APOYOS

INTRODUCCION En el epgrafe CONDICIONES REGLAMENTARIAS FUNDAMENTALES hemos hecho referencia al contenido de los apartados 3.1. de la ITC LAT 07, que determina las cargas permanentes, esfuerzos del viento, sobrecargas de hielo, esfuerzos por desequilibrio de tracciones, esfuerzos por rotura de conductores, y esfuerzos debido a ngulos entre dos alineaciones. Para la evaluacin y simultaneidad de los esfuerzos externos actuantes sobre los apoyos, hemos de basarnos en las diversas hiptesis reglamentarias fijadas en el apartado 3.5.3. de la ITC LAT 07 a las cuales nos hemos referido con anterioridad.

335


Las cargas verticales transmitidas por los conductores a los apoyos las calculamos mediante las ecuaciones ya expuestas anteriormente: Ecuacin que se aplica en el caso de que no exista sobrecarga, o la sobrecarga sea de hielo, es decir, cuando la curva se mantiene en un plano vertical. En el caso de sobrecarga de hielo el peso p por unidad de longitud comprende tanto el peso propio como la sobrecarga. En el caso de sobrecarga de viento se aplica la ecuacin que se indica a continuacin. En estas ecuaciones, los desniveles se consideran positivos cuando el apoyo de la derecha est ms alto que el de la izquierda, y negativos en caso contrario.

1 21 2( )2A

a aP p T tgn tgn+= +

336


1 21 2

1 2 1 21 2 1 2

cos cos cos ( )2

( ) ( )2 2

VA v

v v

a aP P r T tgn tgn

a a a app T tgn tgn p pC tgn tgnr

+

= = + =

+ ++ = +

337

Todo ello ha sido tenido en cuenta en los clculos contenidos en los programas confeccionados.Ms adelante hacemos una aclaracin respecto al tratamiento que se ha dado al caso de los apoyos de ngulo y de fin de lnea. Una vez conocidos los esfuerzos externos procederemos a la seleccin de los apoyos, comparando los esfuerzos calculados con las caractersticas resistentes facilitadas por los fabricantes, las cuales habrn de responder a unos clculos efectuados por su personal tcnico, contrastados con una serie de ensayos a la rotura, con medicin de las deformaciones producidas.


338

Apoyos de ngulo

Esfuerzos del viento sobre conductores Si los conductores forman entre s un ngulo , suele adoptarse

como hiptesis ms desfavorable la de suponer una direccin del viento paralela a la bisectriz del ngulo.


V

2180

339

En tal caso para obtener las superficies proyectadas en la direccin normal al viento habr que multiplicar la longitud de los conductores por

De tal forma que el esfuerzo del viento se calcular en este caso por la ecuacin

Vlida para conductores hasta 16 mm de dimetro. L ser la semisuma de las longitudes de los vanos contiguos al

apoyo.

2180cos

2180cos06,0 = LdFV


340

Desequilibrio de tracciones. En los apoyos de ngulo el esfuerzo del desequilibrio de tracciones no est dirigido en la direccin de uno de los ejes de simetra del apoyo, siendo as que normalmente los fabricantes, en el caso ms general, facilitan los esfuerzos admisibles coincidentes con la direccin de dichos ejes de simetra. Es por ello por lo que hay que considerar el esfuerzo equivalente, dirigido en la direccin del eje de simetra, que produce los mismos esfuerzos en el punto ms desfavorable que el debido al esfuerzo desviado. Ms adelante tratamos de la evaluacin de este esfuerzo, en funcin de cada uno de los tipos de apoyos que normalmente se utilizan


341

Resultante del ngulo. La resultante del ngulo hay que considerarla en dos hiptesis

diferentes si la lnea discurre

Documents

7.2.1.Cálculo LAT 2008=