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DOCUMENTO 2.
LÍNEA
SUBTERRÁNEA DE
ALTA TENSIÓN
SOTERRAMIENTO PARCIAL DE
LA LÍNEA ELÉCTRICA DC 132 kV
“CASILLAS - PUENTE NUEVO” Y
“LANCHA - RIVERO”
Manuel Sánchez Tenorio
SOTERRAMIENTO PARCIAL DE LA LÍNEA ELÉCTRICA DC 132 kV “CASILLAS - PUENTE NUEVO” Y “LANCHA - RIVERO”
Manuel Sánchez Tenorio
Doc.2- Memoria Línea Subterránea
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INDICE DOCUMENTO 2
1 CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN SUBTERRÁNEA ....................................... 3
2 DESCRIPCION DE LAS CONEXIONES ......................................................................... 4
3 MARCO TEORICO SOBRE LA CONEXIÓN DE PANTALLAS DE LOS CONDUCTORES ............................................................................................................. 5
3.1 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SOLID BONDING O PUESTA A TIERRA EN AMBOS EXTREMOS (BOTH ENDS). .............................................................................. 6
3.2 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SINGLE-BONDING O PUESTA A TIERRA EN UN SOLO PUNTO...................................................................................................... 8
3.3 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA CROSSBONDING O TRANSPOSICION DE PANTALLAS. .................................................................................................................... 11
3.4 ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN LA PUESTA A TIERRA. ........................................ 14
3.4.1 Elementos de conexión de puesta a tierra. ...................................................................... 14
4 MATERIALES ................................................................................................................... 17
4.1 CABLE DE POTENCIA .................................................................................................... 17
4.1.1 Características Nominales ............................................................................................... 26
4.1.2 Composición ..................................................................................................................... 27
4.1.3 Dimensiones ..................................................................................................................... 27
4.1.4 Características del Cable ................................................................................................. 28
4.2 CABLE DE FIBRA ÓPTICA OPSYCOM PkP-48. ............................................................ 28
4.3 TERMINALES .................................................................................................................. 30
4.3.1 Características eléctricas ................................................................................................. 30
4.3.2 Composición ..................................................................................................................... 31
4.3.3 Características Mecánicas ............................................................................................... 31
4.3.4 Conexión aérea ................................................................................................................ 32
4.3.5 Conexión del conductor ................................................................................................... 33
4.4 PARARRAYOS ................................................................................................................ 33
4.5 CAJA TRIFÁSICA ENTERRADA ..................................................................................... 34
4.6 EMPALMES PREFABRICADOS (3 piezas) .................................................................... 35
4.7 ENSAYOS ........................................................................................................................ 36
4.7.1 Ensayo de verificación del orden de fases. ..................................................................... 36
4.7.2 Ensayo de medida de la resistencia del conductor. ......................................................... 36
4.7.3 Ensayo de medida de la resistencia de la pantalla. ......................................................... 37
4.7.4 Ensayo de rigidez dieléctrica de la cubierta exterior del cable. ....................................... 37
4.7.5 Ensayo de descargas parciales. ...................................................................................... 37
4.7.6 Ensayo de tensión sobre el aislamiento........................................................................... 38
4.7.7 Ensayo de medida de la capacidad. ................................................................................ 38
4.7.8 Ensayo de medida de impedancias. ................................................................................ 38
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4.7.9 Verificación de las conexiones del sistema de puesta a tierra. ....................................... 38
5 TENDIDO DE LOS CABLES DE POTENCIA .................................................................. 39
6 OBRA CIVIL ..................................................................................................................... 45
6.1 CARACTERÍSTICAS CÁMARAS DE EMPALME ............................................................ 45
6.2 CARACTERÍSTICAS PERFORACIÓN HORIZONTAL DIRIGIDA................................... 46
6.3 CARACTERÍSTICAS ARQUETAS DE AYUDA AL TENDIDO ........................................ 46
6.4 CARACTERÍSTICAS ARQUETAS DE FIBRA ÓPTICA .................................................. 47
6.5 CARACTERÍSTICAS DE LAS ZANJAS ........................................................................... 47
6.6 UNIDADES DE MONTAJE .............................................................................................. 48
7 CRUZAMIENTOS ............................................................................................................. 49
7.1 CALLES Y CARRETERAS .............................................................................................. 49
7.2 OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA ................................................................. 49
7.3 CABLES DE TELECOMUNICACIÓN .............................................................................. 50
7.4 CANALIZACIONES DE AGUA ......................................................................................... 51
7.5 CANALIZACIONES DE GAS ........................................................................................... 52
7.6 CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO..................................................................... 54
8 PROXIMIDADES Y PARALELISMOS ............................................................................. 56
8.1 OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA ................................................................. 56
8.2 CABLES DE TELECOMUNICACIONES .......................................................................... 56
8.3 CANALIZACIONES DE AGUA ......................................................................................... 57
8.4 CANALIZACIONES DE GAS ........................................................................................... 58
9 CÁLCULOS ELÉCTRICOS SUBTERRANEOS ............................................................... 61
10 CÁLCULOS MECÁNICOS SUBTERRANEOS ................................................................ 62
10.1 TRACCION MAXIMA ....................................................................................................... 62
10.2 PRESION LATERAL MAXIMA ......................................................................................... 62
11 CÁLCULOS ELECTROMAGNÉTICOS SUBTERRANEOS ............................................. 64
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1 CARACTERÍSTICAS DE LA INSTALACIÓN SUBTERRÁNEA
Longitud entre terminales 3.392 m.
Tensión nominal 76/132 kV
Intensidad adm. máxima 792 A
Potencia máxima admisible 181 MVA
Número de circuitos 2 AT
Número de cables para comunicaciones por circuito 1
Intensidad máxima de cortocircuito en el conductor 160 kA
Intensidad máxima de cortocircuito en la pantalla 12 kA
Tiempo de accionamiento de la protección del cable 0,5 s
Tipo de canalización Bajo tubo
Disposición de los cables Triángulo
Profundidad de la zanja 1,32 m.
Conexión de pantallas Cross Bonded
Tabla 1. Características de la línea subterránea
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2 DESCRIPCION DE LAS CONEXIONES
La línea proyectada tiene una longitud entre terminales de un total de
3.392 metros. El trazado completo de la línea puede verse en el plano PL0102
Situación Ortofoto.
Debido a la longitud de la línea, el conexionado de las pantallas será del
tipo Cross Bonded, con objeto de optimizar la potencia transportada por la
instalación.
La tabla siguiente muestra una estimación de la longitud de la línea
subterránea entre cada dos empalmes, la situación del empalme en el trazado
y el tipo de conexión de pantallas.
CONEXIONES LÍNEAS SUBTERRÁNEAS
Tramo Tipo de
conexionado Punto inicial Punto final
Longitud (metros)
Ap.Nº407 – C.1
C.1 – C.2
C.2 – C.3
C.3 – C.4
C.4 – C.5
C.5. - Ap.Nº413
Cross Bonded
Cross Bonded
Cross Bonded
Cross Bonded
Cross Bonded
Cross Bonded
P.A.T. Directa
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. Directa
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. Directa
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. SVL+Empalme
P.A.T. Directa
530
530
530
598
594
610
Tabla 2. Conexionado empalmes subterráneos
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3 MARCO TEORICO SOBRE LA CONEXIÓN DE PANTALLAS DE LOS CONDUCTORES
Los cables eléctricos aislados disponen de una pantalla metálica de cobre
o aluminio sobre la que se inducen tensiones. Dependiendo del sistema de
conexión de puesta a tierra de las pantallas se pueden dar dos fenómenos
distintos:
• Pueden aparecer corrientes inducidas que disminuyen la intensidad
máxima admisible en el cable
• Pueden aparecer tensiones inducidas que pueden alcanzar valores
peligrosos.
La elección del tipo de conexión se realiza para cada proyecto específico,
para cada caso habrá que tomar medidas correctoras ante los efectos que las
tensiones inducidas provocan en la instalación. Por lo tanto, en redes
subterráneas de alta tensión la conexión de las pantallas a tierra tiene los
siguientes objetivos:
• Eliminar o reducir corrientes de circulación por las pantallas debidas
a un acoplamiento inductivo con la corriente que pasa por los
cables, evitando así pérdidas de potencia activa.
• Reducir las tensiones inducidas entre las pantallas de los cables y
tierra, tanto en régimen permanente como en cortocircuito. Las
sobretensiones inducidas durante cortocircuitos pueden provocar
averías en los cables, principalmente en sus empalmes y en las
cajas de conexiones que se utilizan para la transposición de
pantallas, así como la perforación del aislamiento de la cubierta.
Las pantallas metálicas de los cables se conectan a tierra al menos en una
de sus cajas terminales extremas. Cuando no se conectan ambos extremos a
tierra, el proyectista debe justificar que en el extremo no conectado las
tensiones provocadas por el efecto de las faltas a tierra o por inducción de
tensión entre la tierra y pantalla, no producen una tensión de contacto aplicada
superior a la admisible, salvo que en ese extremo la pantalla esté protegida
por envolvente metálica puesta a tierra o que sea inaccesible. También debe
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justificar que el aislamiento de la cubierta es suficiente para soportar las
tensiones que pueden aparecer en servicio o en caso de defecto. Se puede
evitar el cálculo y comprobación de las tensiones de contacto ubicando los
terminales de los cables junto con las extremidades de las pantallas en el
interior de envolvente metálicas puestas a tierra, o instalándolas a una
distancia del pasillo tal que resulten inaccesibles para las personas. Los tipos
de conexión a tierra de las pantallas metálicas de los cables aislados son:
• Sistema de puesta a tierra Solid Bonding o puesta a tierra en ambos
extremos.
• Sistema de puesta a tierra Single Bonding o puesta a tierra en un
solo punto.
• Sistema de puesta a tierra Cross Bonding o transposición de
pantallas.
Y los elementos que se conectan a tierra en las líneas subterráneas de
Alta Tensión son:
• Los bastidores de los elementos de protección.
• Apoyos y pararrayos, en los pasos aéreo-subterráneos.
• Pantallas metálicas de los cables, empalmes y terminales.
3.1 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SOLID BONDING O PUESTA A TIERRA EN AMBOS EXTREMOS (BOTH ENDS).
Ilustración 1. Esquema de conexión de las pantallas tipo Both-Ends
Se aplica a líneas de alta tensión y en general a líneas de poca longitud en
las que el tendido normalmente se hace en un solo tramo, siempre que la
potencia de pérdidas pueda ser asumible. Es decir, donde la disminución de la
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intensidad máxima admisible en el conductor debido a la corriente de pantalla
se asume en el proyecto de la línea. Cuando la corriente que circula por el
cable es superior a 500 A las pérdidas son elevadas y se suele recurrir a
disposiciones de conexión entre pantallas especiales.
En este tipo de conexión las pantallas de los cables son continuas y se
conectan a tierra en ambos extremos de la línea.
Las ventajas que presenta es que es un sistema de conexión sencilla y de
poco coste, en el que no aparecen tensiones inducidas en las pantallas que
puedan llegar a ser peligrosas, además las pantallas actúan como
apantallamiento reduciendo tensiones inducidas en cables paralelos. En
régimen permanente, las tensiones de las pantallas entre sí y respecto a tierra
son pequeñas, y la tensión de contacto en los extremos de las pantallas es
nula. Como la disposición de los cables es a tresbolillo, en régimen permanente
se cancela la tensión inducida a lo largo de la pantalla de los conductores.
El inconveniente de este tipo de conexión es que aparecen corrientes
inducidas en las pantallas que provocan un aumento de la temperatura del
cable, y por lo tanto una reducción de la intensidad admisible en el conductor.
Por eso se utiliza para alta tensión con distancias pequeñas.
En cuanto a la instalación de este sistema de puesta a tierra, conviene
tener en cuenta que cuanto más juntos se coloquen los cables más se reduce
la tensión inducida en pantalla y por tanto la corriente de circulación. Además,
para no superar las tensiones soportadas por la cubierta, conviene conectar las
pantallas entre sí y a tierra al menos cada dos o tres kilómetros (dependiendo
de la intensidad de defecto a tierra), ya que en caso de defecto en un punto
intermedio del cable, la corriente de cortocircuito que circula por la pantalla se
reparte entre uno y otro lado de la misma hacia las tierras de cada extremo. El
reparto de la corriente dependerá de la resistencia de puesta a tierra de cada
extremo y de la proximidad del fallo a uno y otro extremo.
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3.2 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA SINGLE-BONDING O PUESTA A TIERRA EN UN SOLO PUNTO.
Este tipo de conexión se utiliza para líneas de pequeña longitud, con uno o
dos tramos como máximo, en las que es necesario aprovechar al máximo la
intensidad admisible en el conductor sin las limitaciones que provocan las
corrientes de pantalla. Se aplica para cables de tensión asignada igual o
superior a 66 kV, y con una longitud no superior a 500-600 m.
Dentro de este sistema se puede distinguir dos tipos de conexiones:
• Conexión Single Point, que se utiliza en tramos cortos y en
empalmes.
• Conexión Mid Point, que se utiliza para tramos más largos en los
que la línea no puede ser tendida en un solo tramo y es necesaria la
realización de un único empalme intermedio.
� En un solo tramo (Single Point): se conecta rígidamente a tierra la
pantalla en un solo extremo de la línea, conectando el otro extremo a tierra a
través de descargadores.
Ilustración 2. Esquema de conexión de las pantallas tipo Single-Point
� Con dos tramos (Mid Point): cuando la longitud de la línea requiere que
ésta sea tendida en dos tramos con un empalme intermedio, las pantallas se
conectan rígidamente a tierra en el empalme, y los dos extremos se conectan
a tierra a través de descargadores.
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Ilustración 3. Esquema de conexión de las pantallas tipo Mid-Point
Para un mismo valor de tensión inducida en régimen permanente en el
extremo de la pantalla no conectada a tierra, la disposición en Mid Point
permite cubrir el doble de longitud que el Single Point al conectar las pantallas
a tierra en la mitad de la longitud del cable dejando los dos extremos abiertos.
La ventaja de la conexión a tierra de las pantallas en un único extremo es
que se elimina la corriente de circulación inducida en la pantalla (las pérdidas
por corrientes de Foucault siempre existen, pero se puede considerar
despreciables), con lo que se eliminan pérdidas y se aprovecha la capacidad de
transporte del conductor. Pero hay que tener en cuenta que en el extremo que
no está puesto a tierra aparecen tensiones inducidas que no deben superar los
72V en condiciones nominales de servicio y con la máxima corriente admisible
del cable. Lo que supone una limitación de la máxima longitud por tramo que
debe tener el cable en cada proyecto.
El inconveniente de este sistema de puesta a tierra es que aparece una
tensión inducida en régimen permanente en el extremo de las pantallas no
conectadas a tierra, de una magnitud tal que obliga a tener en cuenta las
tensiones de contacto en las pantallas y en caso necesario evitar su
accesibilidad para garantizar la seguridad de las personas. En régimen
transitorio se producen unas tensiones muy elevadas en los extremos de las
pantallas no conectadas a tierra que obligan a proteger la cubierta de los
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cables con limitadores de tensión de pantalla.
Otro aspecto a tener en cuenta es que cuando el punto de puesta a tierra
es accesible, como es el caso de terminales en transiciones de aéreo-
subterráneo o terminales en subestaciones, se debe proteger éste con una
carcasa de plástico o mediante encintado.
Además en dicho punto se deben instalar descargadores de tensión entre
la pantalla y tierra, para que sobretensiones inducidas en las pantallas ante
fenómenos transitorios, como por ejemplo sobretensiones atmosféricas o de
maniobra, no impliquen averías en la cubierta del cable. Los descargadores se
particularizarán para cada proyecto, de manera que garanticen una protección
eficaz, es decir, que se garantice que no actúan en cortocircuito.
En este tipo de conexión es necesario el tendido a lo largo del trazado del
cable de un conductor equipotencial conectado a tierra en ambos extremos,
como unión equipotencial entre los diferentes electrodos de puesta a tierra,
para reducir las tensiones inducidas en las pantallas en caso de cortocircuitos.
Este conductor equipotencial se debe transponer para evitar corrientes de
circulación y pérdidas de potencia, ya que está sujeto a inducción por parte de
los cables de potencia, salvo que se transpongan los conductores de fase. De
forma alternativa se puede conseguir el mismo efecto si el conductor
equipotencial se coloca en el centro de la disposición de conductores al
tresbolillo. En canalizaciones entubadas, se instala un tubo de plástico de doble
pared (corrugada la externa y lisa la interna) para el tendido de dicho cable de
tierra. La sección del conductor equipotencial debe ser capaz de soportar la
corriente de defecto a tierra prevista de la instalación. Para lograr que la
tensión inducida en la pantalla en caso de defecto monofásico sea lo menor
posible, es necesario que la distancia entre conductor de fase por el que circula
la corriente de defecto y el conductor equipotencial sea lo menor posible.
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3.3 SISTEMA DE PUESTA A TIERRA CROSS BONDING O TRANSPOSICION DE PANTALLAS.
Se utiliza para cables de tensión asignada igual o superior a 36/66 kV y
para grandes longitudes de cable, en las que son necesarios dos o más
empalmes intermedios, y donde se quiera eliminar las corrientes de pantalla.
Consiste en interrumpir las pantallas y transponerlas ordenadamente,
aprovechando los puntos de empalme de los cables, para neutralizar la tensión
inducida en el total de tres tramos consecutivos que tengan longitudes
sensiblemente iguales. Además se ponen a tierra ambos extremos de la línea,
con lo que resulta una corriente de pantalla despreciable.
Es decir, cada Cross bonding está formado por tres tramos de cable que
deben ser de la misma longitud, con una longitud máxima para cada tramo de
500-700 m. El final de cada tramo donde se realiza la transposición de
pantallas se hace coincidir con los empalmes.
Por tanto, hay que estudiar la longitud total de la línea y el número de
empalmes necesarios, para que el número de tramos en los que queda dividida
la línea sea tres o múltiplo de tres.
En instalaciones de grandes longitudes en las que es difícil conseguir que
el número de tramos sea múltiplo de tres, se combina el Cross bonding con
uno o dos tramos finales en Single Point.
La ventaja de este sistema es que para una disposición de conductores en
triángulo, la tensión inducida en régimen permanente en tres tramos
consecutivos de pantallas es nula, ya que es la suma de tres tensiones iguales
desfasadas 120º, al ser las inducciones mutuas entre conductores y pantallas
iguales en las tres fases. Como consecuencia no hay corrientes de circulación
por las pantallas.
La ventaja de este tipo de conexión frente al Single Point es que no
necesita un conductor paralelo de retorno por tierra, ya que las pantallas
forman un paso continuo desde un extremo a otro de la línea y están puestas a
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tierra en ambos extremos, de forma que ante una avería, la corriente de falta
puede circular por ellas. Además, debido a la transposición de pantallas, la
tensión inducida en cables paralelos durante una falta es menor es menor que
en el caso de emplear cable paralelo de retorno por tierra.
En este caso, la tensión inducida en las pantallas es máxima en los
empalmes intermedios de transposición, y no debe superar los 72V en
condiciones nominales de servicio y con la máxima corriente admisible por el
conductor, considerando el tramo más largo. Las tensiones inducidas tanto en
régimen permanente como en cortocircuito se calculan para cada proyecto. En
los puntos donde se realiza la transposición de pantallas se deben instalar unas
cajas de conexión provistas de limitadores de tensión de pantalla.
Hay dos tipos de conexión Cross bonding:
• Cross bonding seccionado:
Ilustración 4. Esquema de conexión de las pantallas tipo Cross bonding seccionado
Que consiste en dividir la sección total de la línea en secciones
independientes (constituidas por tres tramos elementales), conectadas en
serie, de forma que en la unión de entre dos secciones, y en los extremos de la
línea, las pantallas se conectan rígidamente a tierra, y en los empalmes
intermedios de cada sección se realiza la permutación de fases y pantallas.
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• Cross bonding continuo:
Ilustración 5. Esquema de conexión de las pantallas tipo Cross bonding continuo
Consiste en permutar tanto las pantallas como las fases en cada empalme
intermedio a lo largo de la longitud total de la línea, y conectar las pantallas
rígidamente a tierra en los extremos de ésta. La elección de un tipo u otro de
Cross bonding se hace para cada proyecto, en función de la importancia de los
siguientes aspectos:
• En el Cross bonding seccionado es necesario dividir la longitud total
de la línea en un número de tramos múltiplo de tres, y además las
longitudes de los tres tramos que forman cada sección deben ser
sensiblemente iguales. En el cross bonding continuo, el efecto
relativo de los tramos elementales no uniformes se reduce al
aumentar el número de tramos, además es posible que el número
de tramos no sea múltiplo de tres siempre que las longitudes de los
tramos sean sensiblemente iguales para cada fase.
• En el Cross bonding seccionado, la conexión rígida a tierra en los
extremos de cada sección permite que, ante una avería, la corriente
de falta se distribuya entre las tres pantallas de los cables, excepto
en la sección donde se ha provocado la falta. En el caso de Cross
bonding continuo, esta intensidad circulará siempre por la misma
pantalla.
• En el Cross bonding continuo, es posible controlar en todo momento
la corriente de pantalla, cualquiera q sea el número de tramos,
midiéndola en uno de sus extremos. Esto permite un control del
aislamiento de la cubierta y de los descargadores de tensión de
manera sencilla, ya que basta con levantar dos conexiones de
puesta a tierra (en ambos extremos) y probar desde uno de ellos.
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En el Cross bonding seccionado, solo es posible controlar cada
sección independientemente.
• En el Cross bonding seccionado, el número de descargadores a
emplear es inferior al empleado en el Cross bonding continuo.
3.4 ELEMENTOS QUE CONSTITUYEN LA PUESTA A TIERRA.
Los elementos que constituyen la puesta a tierra son:
• Los elementos de conexión de puesta a tierra.
• La línea de tierra.
3.4.1 Elementos de conexión de puesta a tierra.
Conexión rígida: la conexión directa de las pantallas a tierra, se realiza
mediante un puente desmontable, instalado en el interior de una caja metálica
estanca pintada interior y exteriormente con resina de poliéster, apta para
instalación intemperie.
La conexión se hace mediante conductor de Cu con aislamiento 0,6/1 kV,
y con una sección tal que permita la conducción de la corriente total de falta
especificada para la pantalla en cada nivel de tensión. Las secciones
normalizadas según el nivel de tensión son:
• 150 mm2 para 45 y 66 kV.
• 185 mm2 para 132 y 220 kV.
Punto abierto en conexión de pantallas a tierra en un solo extremo (Single
Point): en este caso se emplean cajas de puesta a tierra, unipolares o
tripolares, para la conexión a tierra de las pantallas a través de descargadores.
Estas cajas son metálicas y disponen de los orificios necesarios para
recibir los cables de conexión de pantallas y las barras de contacto. Los
descargadores son de óxido de zinc. La sobretensión temporal soportada sin
descargar a frecuencia industrial será calculada según la guía de aplicación
ANSI/IEEE Std.575-1988, con los datos de intensidad máxima de cortocircuito
fase-tierra de la red y con el doble del tiempo de despeje de falta considerados
en cada proyecto específico. El cable de conexión pantallas-descargadores será
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concéntrico con aislamiento 0,6/1 kV, y con sección de Cu de:
• 2x150 mm2 para 45 y 66 kV.
• 2x185 mm2 para 132 y 220 kV.
El conductor exterior está directamente puesto a tierra en ambos
extremos, y el interior será el que conecte la pantalla del cable con el
descargador. Para garantizar la eficaz protección del cable, la máxima longitud
de esta conexión debe ser de 10 a 20 m.
Cruzamiento de pantallas: Se emplea una caja tripolar de cruce de
pantallas, apta para instalación directamente enterrada. Para la puesta a tierra
directa de los empalmes intermedios en el crossbonding seccionado, se
utilizará esta misma caja pero sin instalar descargadores.
El cable de conexión pantallas-caja, está compuesto por dos conductores
concéntricos, cada uno de los cuales conecta uno de los dos extremos de la
pantalla interrumpida a sendas barras de contacto para su cruce. El
aislamiento será de 0,6/1 kV y la sección será al menos igual a la sección de
pantalla del cable y, por tanto, capaz de soportar la intensidad de cortocircuito
durante un tiempo de 0,5 s. Las secciones normalizadas son:
• 2x150 mm2 para 45 y 66 kV.
• 2x185 mm2 para 132 y 220 kV.
Conexión equipotencial de puestas a tierra: se hace mediante conductor
de Cu, con aislamiento 0,6/1 kV a efectos de protección contra la corrosión. La
sección del cable se calcula para que permita la conducción de la intensidad de
cortocircuito, durante un tiempo de 0,5 s. Las secciones normalizadas son:
• 150 mm2 para 45 y 66 kV.
• 185 mm2 para 132 y 220 kV.
Línea de tierra: La línea de tierra es el conductor que une el electrodo de
puesta a tierra con el punto de la instalación que ha de conectarse a tierra, es
decir, las cajas de puesta a tierra de empalmes y terminales. Está constituida
por conductores de cobre desnudo según RU 3401. En función de la corriente
de defecto y de la duración del mismo se determinan las secciones mínimas del
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conductor a emplear por la línea de tierra, a efectos de no alcanzar su
temperatura máxima. Las secciones normalizadas según el nivel de tensión
serán:
• 150 mm2 para 45 y 66 kV.
• 185 mm2 para 132 y 220 kV.
Electrodo de puesta a tierra: Los electrodos de puesta a tierra están
constituidos, bien por picas de acero-cobre (según RU 3401), bien por
conductores de cobre desnudo enterrados horizontalmente (según RU 3401), o
bien por combinación de ambos. En las terminaciones en subestaciones, se
empleará el electrodo de puesta a tierra propio de la subestación. En los
apoyos aéreo-subterráneos, el electrodo de puesta a tierra se realizará en
anillo cerrado. En los empalmes se instalarán 2 picas de 2 m de longitud
unidas por 4 m de cable de cobre de 95 mm2 de sección. En el punto medio de
dicho cable se conectará, mediante soldadura aluminio térmica, la línea de
tierra.
Para el caso particular que se proyecta y dada la longitud de la línea se ha
empleado la conexión especial tipo cross bonding.
Ilustración 6. Conexión especial de pantallas. Cross bonded
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4 MATERIALES
4.1 CABLE DE POTENCIA
Cada línea de 132 kV subterránea está constituida por una terna de cables
dispuestos en triángulo.
El cable a instalar será de 132 kV XLPE 1x1200 mm2 Al con pantalla de
120 mm2 Cu de acuerdo con la Norma vigente que existe para el desarrollo de
la Red de Distribución de energía eléctrica de “Cables unipolares de XLPE para
tensiones desde 45 kV hasta 220 kV” (KNE-001).
Corriente Alterna Trifásica
Frecuencia 50 Hz
Tensión asignada 132 kV
Tensión mas elevada del material 145 kV
El cable está constituido por los siguientes elementos:
Ilustración 7. Elementos cable subterráneo
• Conductor
• Semiconductora interna
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• Aislamiento
• Semiconductora externa
• Pantalla metálica
• Protección longitudinal al agua
• Protección radial al agua
• Cubierta exterior
En función de la naturaleza de la protección que realizan, se distinguen
cuatro tipos de elementos de protección:
• Protección contra daños de origen mecánico: cubiertas y armaduras.
• Protección contra daños de origen eléctrico: pantallas y capas
semiconductoras.
Los cables eléctricos aislados utilizados en las líneas subterráneas de alta
tensión son unipolares, de campo radial, y están formados por un solo
conductor de cobre o aluminio rodeado del aislamiento, cubierta, envolturas
protectoras y armadura. Estos cables deben satisfacer los siguientes
requerimientos:
• Deben estar aislados con materiales adecuados a las condiciones de
instalación y explotación.
• Tienen que estar debidamente apantallados y protegidos contra la
corrosión que pueda provocar el terreno donde se instalen o la
producida por corrientes erráticas.
• Deben tener resistencia mecánica suficiente para soportar las
acciones de instalación y tendido y las habituales después de la
instalación (exceptuando las agresiones mecánicas procedentes de
maquinaria de obra pública como excavadoras, perforadoras o
picos).
Los materiales y su montaje deben cumplir con los requisitos de las
normas UNE y demás normas aplicables. En caso de no existir norma UNE, se
utilizan las normas UNE-EN, que son la versión oficial en español de las normas
europeas, y en su defecto se utilizan las publicaciones de la Comisión
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Electrotécnica Internacional (CEI).
� Conductores
Ilustración 8. Conductores de un cable de potencia
La energía eléctrica se transporta por los cables a través de los
conductores. La energía eléctrica que se transporta por un cable es el
resultado de la suma de las energías cinéticas de cada uno de los electrones
que se trasladan por los conductores. Por tanto, la función de un conductor en
un cable aislado es desplazar estos electrones a través del cable, perdiendo la
menor cantidad de energía posible por el camino, es decir, permitiendo el paso
de corriente eléctrica en su seno.
Los materiales que se utilizan para fabricar los conductores de los cables
eléctricos aislados son generalmente metálicos. Los más utilizados son:
• El cobre (que se presenta en las variantes de cobre recocido
desnudo, cobre recocido estañado y cobre duro).
• El aluminio, cuyo uso es cada vez mayor en los cables de energía.
Los cables utilizados en instalaciones subterráneas están formados por
conductores circulares de cuerda redonda compacta de aluminio para secciones
circulares inferiores a 800 mm2, y de cobre o aluminio para secciones
superiores. Para secciones superiores a 1000 mm2 y cuando una línea requiere
un aumento en su capacidad de transporte, se suele emplear cuerda
segmentada (Miliken).
La fabricación de los conductores de los cables aislados de potencia se
lleva a cabo utilizando materias primas de gran pureza de acuerdo con las
normas internacionales y las normas UNE. De esta forma se garantizan los
valores de conductividad eléctrica exigidos, ya que la presencia de pequeñas
proporciones de impurezas residuales, aumenta en gran medida la resistencia
eléctrica del material conductor, y como consecuencia aumentan las pérdidas
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por efecto Joule y el calentamiento del cable, poniendo en peligro la vida útil
de este.
� Aislamientos
Como ya se ha indicado anteriormente, los materiales aislantes están
formados por electrones fuertemente ligados a sus núcleos, a los que no se les
permite un fácil desplazamiento debido a que les es muy difícil saltar a la
banda de conducción. Por ello, cuando se aplica una diferencia de potencial
entre dos puntos de un material aislante, no hay paso de corriente eléctrica.
Los aislamientos se deben fabricar con materiales en los que los
electrones estén fuertemente ligados a sus núcleos, es decir, materiales con
una elevada resistencia eléctrica. Además de las características eléctricas, los
aislamientos deben cumplir otras características en función de las influencias
externas a las que se va a ver sometido el cable durante su vida útil:
• Absorción de agua y resistencia a la humedad.
• Grado de polimerización, vulcanización o reticulación.
• Resistencia al ozono, a la acción solar, a la radiación ultravioleta, a
la radiación gamma.
• Resistencia a los hidrocarburos, a los agentes corrosivos, a los
ambientes salinos, alcalinos, etc.
También es importante tener en cuenta otras características de los
aislamientos tales como:
- Termoplasticidad.
- Cristalinidad.
- Resistencia al agrietamiento o gelificación
- Resistencia al frío/calor.
- Resistencia al fuego
- Temperaturas máximas de servicio.
- Temperaturas de cortocircuito.
- Resistencia a la tracción.
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- Carga de rotura.
- Alargamiento a la rotura.
- Resistencia al alargamiento permanente.
- Resistencia a la abrasión.
- Resistencia al envejecimiento, etc.
En función del tipo de aislamiento, los cables aislados se pueden clasificar
en dos grandes grupos:
• Cables con aislamiento de papel impregnado.
• Cables de aislamiento seco.
Cables con aislamiento de papel impregnado:
Ilustración 9. Cable aislado de potencia con aislamiento de papel impregnado.
El aislamiento está formado por una mezcla de resinas y aceites
minerales, que utiliza como soporte físico un encintado de papel celulósico
desmineralizado. Esta mezcla se caracteriza por estar prácticamente
solidificada a temperatura ambiente, y a temperaturas superiores aumenta su
fluidez. Por ello el conjunto debe estar rodeado por un tubo de plomo que
impida la pérdida de la mezcla.
Este tipo de aislamiento tiene la ventaja de presentar una vida útil muy
superior a la de los cables secos. Su inconveniente es que en el pasado, a
temperatura de servicio, la fluidez de la mezcla se hacía muy elevada y ésta se
escapaba del tubo de plomo a través de minúsculas fisuras producidas por
cristalizaciones del plomo que se formaban por vibraciones o fallos en la
soldadura de los empalmes de los cables cuando éstos estaban colocados en
posición vertical y presentaban una importante presión hidrostática dentro del
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tubo. El desarrollo de mezclas de impregnación no migrantes, que presentan
una elevada viscosidad a temperaturas muy elevadas (mayores de las que
puede alcanzar el cable), ha solucionado este problema.
Aunque a partir de los años 70-80 la fabricación de cables con aislamiento
de papel impregnado se fue sustituyendo por la de cables con aislamiento
seco, en la actualidad existen kilómetros de cables aislados con papel
impregnado en servicio, debido a la gran vida útil de este tipo de cables antes
mencionados.
Cables con aislamiento seco:
Ilustración 10. Cable aislado de potencia con aislamiento seco.
Ilustración 11. Cable aislado de potencia con aislamiento seco (II)
Los aislamientos secos están constituidos por aislantes sintéticos extruidos
tales como el PVC, el EPR o el XLPE. Presentan unas característica que los
diferencian de los aislamientos de papel impregnado tales como:
• No presentan vertimiento de material ni en posición vertical.
• No precisan el tubo de plomo como protección mecánica para evitar
pérdida de material fluido o la entrada de humedad.
• Tienen buena resistencia a la humedad.
• Soportan bastante bien las vibraciones.
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• Algunos tipos especiales presentan buen comportamiento frente al
fuego.
Polietileno reticulado (XLPE): el XLPE se ha desarrollado como
consecuencia de la necesidad de obtener un aislamiento con las mismas
propiedades del polietileno termoplástico (PE), pero que superase sus
limitaciones. Las limitaciones que presenta el PE es que tiene un bajo punto de
fusión, presenta riesgos de propagación de la llama, y una muy elevada
cristalinidad que le confiere una alta rigidez y fragilidad a altas temperaturas.
Gomas de etileno-propileno (EPR): se han desarrollado con el fin de
mejorar los inconvenientes del XLPE, ya que presenta elevada rigidez
mecánica. El XLPE difícilmente acepta la introducción de componentes que
permitan modificar sus propiedades, sin embargo el EPR permiten la
incorporación de cargas y plastificantes que facultan la creación de mezclas
adaptadas a exigencias particulares.
Los aislamientos de los cables eléctricos aislados de alta tensión se
fabrican sobre el conductor, por triple extrusión simultánea, mediante cabezal
triple y reticulación en seco, de:
• Pantalla sobre el conductor de compuesto semiconductor.
• Aislamiento a base de polietileno reticulado (XLPE).
• Pantalla sobre el aislamiento de compuesto semiconductor.
El XLPE no es un termoplástico, por lo que al aumentar la temperatura no
se vuelve fluido, manteniendo su forma aunque con propiedades de material
elástico. Como consecuencia aumenta la temperatura admisible del conductor,
que pasa de 75 ºC en el PE a 90 ºC en el XLPE, lo que permite la circulación de
mayores intensidades de corriente en régimen permanente. En el caso de
cortocircuitos, se pueden alcanzar hasta 250 ºC durante cortos periodos de
tiempo.
Al ser el XLPE un aislamiento seco, es especialmente sensible a la
penetración de la humedad, que termina por dañarlo cuando el cable está
enterrado en terrenos húmedos debido al crecimiento de arborescencias que
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penetran progresivamente a través del aislamiento. Por ello los cables de XLPE
se pueden fabricar con una o dos barreras longitudinales que evitan la
propagación del agua por el interior del cable mediante una obturación tanto
sobre el conductor como sobre la pantalla.
� Capas semiconductoras
Las capas semiconductoras de los cables eléctricos aislados se pueden
considerar como un caso especial de pantallas. Son unas capas delgadas de
polímero, que suelen ser de la misma composición básica que el material
aislante, que se mezcla con productos conductores, como el negro de humo,
para reducir su resistencia de aislamiento. Las capas semiconductoras interna
y externa se disponen para homogeneizar el campo eléctrico en la superficie
del conductor y en la de pantalla metálica respectivamente, con la misión de
evitar que las zonas huecas de las superficies interior y exterior del aislamiento
soporten campos eléctricos intensos, en los que se podrían producir descargas
parciales ante la presencia de aire o vapor de agua que degradarían el
aislamiento.
• La capa semiconductora interna alisa el campo eléctrico más
próximo al conductor, lo hace perfectamente cilíndrico y así evita las
irregularidades superficiales que introduce el cableado de la cuerda
al rellenar los huecos presentes entre los alambres. Como
consecuencia, se reduce el gradiente eléctrico, y se disminuye el
riesgo de formación de puntos de ionización en la parte del
aislamiento en la que el campo es más intenso. La capa
semiconductora interna está a la misma tensión que el conductor
con el que está en contacto.
• La capa semiconductora externa cumple una función similar a la
de la capa semiconductora interna en la parte exterior del
aislamiento. Se mantiene en contacto con éste, evitando vacíos de
tensión entre los elementos de la pantalla y el aislamiento. Esta
capa, al estar en contacto con la pantalla, se mantiene a la tensión
de tierra.
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� Pantallas:
Figura 6. Pantallas de cables aislados de potencia.
Las pantallas de los cables eléctricos aislados son elementos metálicos con
función de protección eléctrica, en el caso de cables de media y alta tensión se
emplean para dar forma regular y cilíndrica al campo eléctrico que rodea el
conductor.
La pantalla metálica de un cable eléctrico aislado está constituida por una
corona de alambres de cobre arrollados helicoidalmente, con contraespira de
cobre que garantiza la sujeción de la pantalla frente a los esfuerzos
electrodinámicos. Sobre la pantalla se instala un sistema contra la penetración
del agua, que está constituido por una cinta semiconductora hinchable que
garantiza la estanqueidad longitudinal del cable, y por una lámina de aluminio
copolímero adherida a la cubierta exterior como barrera transversal.
En cables utilizados para el nivel de tensión de 220 kV, como alternativa a
esta pantalla a veces se emplea tubo de aluminio ondulado y sin soldadura,
colocado por extrusión sobre una cinta semiconductora hinchable que
garantiza la estanqueidad longitudinal del cable.
� Cubiertas y armaduras:
Ilustración 12. Cubiertas de cables aislados de potencia
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Las cubiertas de los cables eléctricos aislados son elementos de protección
mecánica contra la corrosión, generalmente no metálicos, que aíslan la
pantalla metálica (de cobre o aluminio) del terreno. Su función es proteger al
cable contra agentes dañinos exteriores de tipo químicos, biológico,
atmosférico, abrasivo, etc.
También se utilizan para mejorar características internas del cable que le
permitan satisfacer mejor sus prestaciones:
• Como materiales de relleno para dar forma cilíndrica a cables
multiconductores.
• Como elementos portantes que soportan esfuerzos tractores.
• De barreras antillama en cables resistentes al fuego.
• Como asientos de armadura para evitar que ésta dañe los
conductores, etc.
A veces se utilizan cubiertas metálicas como material de protección. Por
ejemplo el plomo se utiliza de cubierta protectora ante agresivos del tipo de
hidrocarburos y otros, por su gran inercia química. También se utiliza el plomo
para la confección de cubiertas estancas. En ocasiones se emplean cubiertas
de aluminio para proteger aislamientos de XLPE, de cables enterrados de
media y alta tensión, contra la acción biológica del agua contaminada, que
podría deteriorarlo por la formación de arborescencias químicas.
En los cables aislados de potencia se utiliza una cubierta exterior de
poliolefina para los niveles de tensión de 45 y 66 kV, y de polietileno de alta
densidad para 132 y 220 kV, de color negro en todos los niveles de tensión.
El acero se utiliza en forma de flejes o hilos como protección mecánica de
los cables.
4.1.1 Características Nominales
Las características del cable elegido finalmente, por ser este el más
apropiado para la instalación una vez consideradas las observaciones
anteriormente mencionadas.
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Tensión nominal .............................................. 76/132 kV.
Tensión a frecuencia industrial durante 30 min. entre conductor y
pantalla .......................................................... 145 kV.
Tensión soportada a los impulsos: ..................... 650 kV (valor cresta)
Temperatura nominal máxima del
conductor en servicio normal (ºC) ...................... 90
Temperatura nominal máxima conductor
en condiciones de cortocircuito (ºC) .................. 250
4.1.2 Composición
Sección del conductor (mm2) ............................. 1.200
Material del conductor ...................................... Aluminio
Material del aislamiento .................................... XLPE
Tipo de pantalla ............................................... hilos de Cu en hélice
Material de la pantalla ...................................... Cobre (Cu)
Sección de la pantalla (mm2) ............................. 120
Material de cubierta ......................................... Poliolefina
4.1.3 Dimensiones
Diámetro del conductor (mm) ............................ 43,5
Espesor de aislamiento (mm) ............................ 16
Diámetro sobre aislamiento (mm) ...................... 79
Espesor de la cubierta (mm) ............................. 3,8
Diámetro exterior nominal (mm) ........................ 93,5
Radio mínimo de curvatura durante
el tendido (mm) ............................................... 1.870
Radio mínimo de curvatura
en posición final (mm) ..................................... 1.403
Peso aproximado del cable (Kg/m) ..................... 9,7
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Esfuerzo máximo a la tracción (daN) .................. 3.058
4.1.4 Características del Cable
Resistencia del conductor
en c.c. a 20ºC (ohm/Km) .................................. 0,0236
Resistencia de la pantalla
en c.c. a 20ºC (ohm/Km) .................................. 0,1437
Impedancia de secuencia cero (ohm/Km) ............ 0,046
Capacidad nominal del cable (µF/km) ................. 0,385
Corriente de carga (A/km) ................................ 4,010
Gradiente de potencial pantalla
semiconductora (kV/mm) .................................. 4,8
Gradiente de potencial aislamiento (kV/mm) ....... 3,4
Intensidad máxima de cortocircuito
en la pantalla RED (kA) .................................... 22,7
4.2 CABLE DE FIBRA ÓPTICA OPSYCOM PkP-48.
A lo largo de todo el recorrido del circuito subterráneo se dispondrá un
cable óptico especialmente diseñado para instalar en canalización, la misión de
este cable es la de servir de enlace entre las subestaciones, y sus
características son las siguientes:
Cable óptico subterráneo con protección antirroedor e ignífuga. Núcleo
óptico formado por tubos holgados que albergan 48 fibras monomodo
convencional y 12 fibras monomodo con dispersión desplazada no nula
holgadas.
Denominación ................................................. OPSYCOM PKP-48
Nº de fibras ..................................................... 48
Nº de tubos ..................................................... 2 por circuito
Nº de rellenos ................................................. 1
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Diámetro del elemento central ........................... 3 mm
Diámetro interior de los tubos ........................... 1,9 mm
Diámetro exterior de los tubos ........................... 2,8 mm
Material elemento central .................................. Fibras de vidrio
pultusionadas
Relleno de los tubos ......................................... Gel antihumedad
Bloqueo del agua en núcleo óptico ..................... Hilos y cintas
higroscópicas
Cubierta interna ............................................... Polietileno lineal
Espesor nominal cubierta interna ....................... 0,8 mm
Material de refuerzo ......................................... Hilos de aramida
Cubierta externa .............................................. Polietileno lineal
Espesor nominal cubierta externa ...................... 1,5 mm
Diámetro exterior nominal ................................ 16 mm
Peso nominal ................................................... 220 Kg/Km
Tracción máxima admisible (IEC 794-1-E1B) ....... 280 Kg
Resistencia al aplastamiento
(IEC 794-1 E3, t=5min 0,05dB) ........................ 300 Kg
Tipo de fibra óptica: ......................................... Monomodo
Atenuación máx. a 1310 nm .............................. 0,40 dB/Km
Atenuación máx. a 1550 nm .............................. 0,25 dB/Km
Dispersión cromática a 1310 nm ........................ 2,8 ps/nm*Km
Dispersión cromática a 1550 nm ........................ 18 ps/nm*Km
Dispersión cromática entre 1285 y 1330 nm ........ 3,5 ps/nm*Km
Dispersión cromática entre 1525 y 1575 nm ........ 20 ps/nm*Km
Longitud de onda de dispersión cero ................... 1300-1325 nm
Pendiente máxima de dispersión ........................ 0,092 ps/nm2*Km
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Diámetro del campo nodal a 1310 nm ................ 9,3 +/- 0,5 microm
Diámetro del revestimiento ............................... 125 +/- 2 microm
Diámetro de la primera protección ..................... 250 +/- 15 microm
Error máximo de concentridad campo
de modo/revestimiento ..................................... 1 microm
Error máximo de circularidad del revestimiento ... 2%
Longitud de onda de corte máxima .................... 1280 nm
Prueba de tracción (Prof. test) ........................... 1%
El cable se instalará en idénticas condiciones que el resto de los cables
subterráneos, ver plano de zanjas adjuntos.
4.3 TERMINALES
En ambos apoyos de paso aéreo-subterráneo, la conexión entre el cable y
la línea aérea se realizará mediante una botella terminal de tipo exterior
unipolar por fase. Cada botella terminal de tipo exterior unipolar se instalará
en su respectivo aislador de pedestal los cuales se apoyan en la estructura
metálica (torre, pórtico...).
Las características técnicas de las botellas terminales tipo exterior serán
compatibles con los cables en los que se instalen, así como con el sistema
subterráneo global y condiciones de operación de la instalación a la que van
destinados.
4.3.1 Características eléctricas
Corriente ........................................................ Alterna trifásica
Frecuencia ...................................................... 50 Hz
Tensión asignada ............................................. 132 kV
Tensión más elevada para el material ................. 145 kV
Tensión soportada a impulso tipo rayo ................ 650 kV
Tensión soportada a frecuencia industrial(30 min) …145 kV
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La capacidad de transporte, así como la
corriente de cortocircuito soportada deberá ser al
menos igual a la del cable de la instalación a la
que va destinado.
4.3.2 Composición
Los terminales exteriores estarán constituidos
por:
1 Vástago de conexión aérea
2 Deflector de tensión (Aluminio)
3 Aislador exterior
4 Fluido aislante relleno
5 Cono premoldeado de control de campo
6 Base soporte (Al)
7 Aisladores soportes cerámicos
8 Conexión toma de tierra
9 Boca de entrada de cable
4.3.3 Características Mecánicas
Aislador exterior
Material .......................................................... polimérico
Refuerzo interno .............................................. Tubo de fibra de vidrio
reforzada epoxy
Línea de fuga mínima referida a
la tensión más elevada fase-fase ....................... 31 mm/kV
Peso total máximo ........................................... ≤ 350 kg
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Longitud máxima ............................................. ≤ 3 m
Diámetro máximo ............................................ ≤ 700 mm
Las bridas superior e inferior estarán debidamente selladas al aislador
exterior impidiendo pérdidas del fluido aislante.
Deberá proporcionar una adecuada protección contra la corrosión de todos
los elementos expuestos en intemperie.
Nivel de contaminación mm/kV
Zona normal 20,0
Tabla 3. Nivel de contaminación
Base soporte
Placa de conexión ............................................ Aluminio
Pernos de fijación............................................. Acero inoxidable
Aisladores de soporte ....................................... Cerámicos
La conexión con el cable estará diseñada para soportar los esfuerzos
térmicos y electrodinámicos producidos durante el funcionamiento normal y en
las condiciones de cortocircuito especificadas.
La base soporte estará preparada para la correcta conexión con el soporte
del terminal exterior.
4.3.4 Conexión aérea
Vástago de conexión ........................................ Varilla cilíndrica
Deflector de tensión ......................................... Aluminio
Anillo antiefluvios ............................................. Aluminio
El diámetro y material del vástago deberá ser suficiente para soportar la
corriente de cortocircuito del conductor, así como los esfuerzos
termodinámicos tanto para el funcionamiento normal del cable como en
cortocircuito.
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Dispositivo de control de campo
Tipo .............................................................. Cono deflector
Material .......................................................... Goma premoldeada
Temperatura máxima de operación .................... ≥ 90º C
El dispositivo de control del campo deberá estar ensayado completamente
en fábrica.
Fluido aislante de relleno
Material .......................................................... Aceite / SF6
Presión ........................................................... Atmosférica
No se requerirán dispositivos de control de presión.
4.3.5 Conexión del conductor
Tipo ............................................................... electrodo compresión
Deberá soportar los esfuerzos termodinámicos tanto para el
funcionamiento normal del cable como en cortocircuito.
Boca de entrada
Deberá proporcionar suficiente protección mecánica de la unión en el
funcionamiento normal del cable, en cortocircuito y durante los procesos de
montaje. Estará provista de la correspondiente conexión de toma de tierra. Se
dispondrá de los dispositivos necesarios para garantizar la estanqueidad de la
entrada del cable en el terminal.
4.4 PARARRAYOS
Con objeto de proteger los cables contra las sobretensiones provocadas
por descargas atmosféricas se instalará un pararrayos en cada uno de los
extremos de los cables unipolares, en pórticos y en cada uno de los apoyos de
conversión aéreo-subterráneo.
El pararrayos será de óxido de zinc como elemento activo y con contador
de descargas.
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Las características exigidas serán las siguientes:
Tensión nominal .............................................. 132 kV
Corriente de descarga nominal .......................... 10 kA.
Línea de fuga .................................................. igual a los terminales.
El aislador de la pararrayo será polimérico.
Máxima sobretensión temporal
Tensión nominal
Tensión más elevada
1 s 10 s
132 kV 145 kV 153 kV 145 kV Tabla 4. Características exigidas pararrayos
La puesta a tierra de los pararrayos se realizará conectando directamente
al propio apoyo de entronque aéreo-subterráneo.
Los pararrayos serán conformes a la norma SNE01500 de la Distribuidora.
En el documento de anexos se adjunta ficha técnica con los detalles de las
pararrayos.
A tal efecto, el Terminal de tierra del pararrayos deberá aislarse de los
soportes metálicos mediante una base aislante adecuada, realizando la
conexión a tierra de estas independientemente del resto de componentes de la
instalación, con cable de cobre aislado.
4.5 CAJA TRIFÁSICA ENTERRADA
Es una caja de conexión estanca con tapa atornillable de acero inoxidable
para instalaciones enterradas bien sea directamente o en tubulares. Esta
envolvente proporciona un grado de protección IP68 s/ EN 60529. Dispone en
uno de sus laterales de cinco prensaestopas; tres para la entrada de los cables
concéntricos conectados a las pantallas de los cables de alta en los empalmes
o terminales, el cuarto para el cable conectado a la toma de tierra del sistema
y el quinto para el cable de tierra del propio cuerpo de la caja.
Los terminales engastados en los conductores de los cables de pantalla
están soportados sobre una placa aislante. Ello permite disponer de pantallas
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aisladas para la realización de ensayos o bien mediante pletinas efectuar los
puentes para conectar las pantallas ya sea directamente a tierra o a través de
los correspondientes limitadores de tensión de pantalla (LTP) de óxido metálico
conectados a tierra.
La tapa y el cuerpo de la caja se cierran mediante tornillería inoxidable y
junta de estanqueidad de goma.
4.6 EMPALMES PREFABRICADOS (3 piezas)
Los empalmes a utilizar serán del tipo premoldeado y compatibles con los
cables que han de unir.
Los empalmes llevarán una envolvente para su protección mecánica una
vez instalados. Esta envolvente deberá tener como mínimo las mismas
características de resistencia mecánica que la propia cubierta del cable y
garantizar la estanqueidad.
No deben limitar la capacidad de transporte de los cables, tanto en
servicio normal como en régimen de sobrecarga dentro de las condiciones de
funcionamiento admitidas que se muestran en la tabla siguiente:
Compuesto aislante Temperatura máxima del conductor ºC Funcionamiento
normal Sobrecarga de
seguridad Cortocircuito
(duración max.5 s) Polietileno Reticulado XLPE
90 100 250
Tabla 5. Condiciones de funcionamiento
Para ello, la continuidad eléctrica de los conductores en los empalme se
realizará con elementos de unión de tal naturaleza que no disminuya la
correspondiente conductividad del conductor del cable.
Los empalmes deben admitir igualmente las mismas corrientes de
cortocircuito que las definidas para el cable sobre el cual se van a instalar:
Cable Intensidad en cortocircuito en 0,5s (kA) Conductor Pantalla 76/132kV XLPE1200mm 2 Al H120 160 31
Tabla 6. Caract. del cable de potencia a instalar
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Se utilizarán empalmes de tipo premoldeados de una sola pieza para
132kV. Estos se componen de una parte principal consistente en electrodos de
alta tensión internos, una capa aislante y una capa externa semiconductora.
El contacto entre el cable y el empalme está asegurado por la memoria
elástica del material empleado en la fabricación del empalme.
El material empleado puede ser goma de etileno propileno (EPR) o goma
de silicona. El material, previamente reticulado a alta temperatura, se inyecta
en moldes precalentados para la formación de la pieza, eliminando
posteriormente las rebabas o imperfecciones superficiales.
4.7 ENSAYOS
Los cables de potencia y accesorios utilizados deberán cumplir todos los
ensayos de rutina, ensayos tipo y ensayos de precalificación indicados en la
norma IEC 62067 “Power cables with extruded insulation and their accessories
for rated voltages above 150 kV (Um=170 kV) up to 500 kV (Um=550 kV) –
Test methods and requirements”.
Para comprobar que todos los elementos que constituyen la instalación
(cable, empalmes, terminales, etc…) se han instalado correctamente se
deberán realizar los siguientes ensayos sobre la instalación totalmente
terminada según establece la especificación técnica ET160 “Ensayos de puesta
en servicio de líneas subterráneas”.
4.7.1 Ensayo de verificación del orden de fases.
El objeto de este ensayo es realizar la comprobación y el timbrado de las
fases para asegurar que no ha habido ningún cruzamiento de las mismas
durante el tendido o durante la confección de los accesorios.
4.7.2 Ensayo de medida de la resistencia del conductor.
El objeto de este ensayo es verificar la continuidad del cable y realizar la
medida de su resistencia en corriente continua.
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4.7.3 Ensayo de medida de la resistencia de la pantalla.
El objeto de este ensayo es verificarla continuidad de la pantalla y realizar
la medida de su resistencia en corriente continua.
4.7.4 Ensayo de rigidez dieléctrica de la cubierta exterior del cable.
El objeto de este ensayo es comprobar que la cubierta exterior del cable
no ha sido dañada accidentalmente durante el transporte, almacenamiento,
manipulación o tendido del cable. Este ensayo se realiza mediante un
generador portátil, aplicando una tensión continua de 10 kV entre la pantalla
metálica y tierra durante un minuto.
4.7.5 Ensayo de descargas parciales.
La generación de la tensión de ensayo para la medida de las descargas
parciales se realizará mediante un generador resonante de frecuencia variable
en corriente alterna. La onda de tensión será prácticamente sinusoidal y de
frecuencia comprendida entre 20 y 300 Hz.
La tensión de ensayo se elevará escalonadamente hasta la tensión de
prestress que se mantendrá durante 10 segundos. Luego se reducirá
lentamente el nivel de tensión hasta la tensión de ensayo a la que se
realizarán la medida de las descargas parciales.
En la siguiente tabla se muestran los valores de las tensiones en función
de la tensión del cable:
Tensión del cable (U0/U) Tensión de Pre -stress (kV) Tensión de ensayo (kV)
127/220 kV 1,5 x U0 190 1,4 x U0 178 Tabla 7. Tensión del cable pre stress
La duración del ensayo será la mínima necesaria para cada medida,
teniendo en cuenta que será necesario repetir el proceso tantas veces como
accesorios disponga la línea (siempre que no sea posible la medida simultánea
utilizando fibra óptica, conexión por radio o Internet, etc).
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4.7.6 Ensayo de tensión sobre el aislamiento.
El objeto de este ensayo es chequear el aislamiento del cable y de los
accesorios.
La generación de la tensión de ensayo para la medida de las descargas
parciales se realizará mediante un generador resonante de frecuencia variable
en corriente alterna.
La onda de tensión será prácticamente sinusoidal y de frecuencia
comprendida entre 20 y 300 Hz. La tensión se incrementará de forma
progresiva hasta llegar al valor indicado en la siguiente tabla y se mantendrá
durante una hora.
Tensión del cable (U0/U) Tensión de ensayo (kV)
127/220 kV 180 Tabla 8. Tensión del cable
4.7.7 Ensayo de medida de la capacidad.
Para cada una de las fases se deberá medir la capacidad entre el
conductor y la pantalla metálica y la tan(δ).
4.7.8 Ensayo de medida de impedancias.
El objeto de este ensayo es realizar una serie de medida de impedancias
que nos permita obtener la impedancia en secuencia directa y la impedancia
homopolar de la instalación.
4.7.9 Verificación de las conexiones del sistema de puesta a tierra.
Una vez realizados todos los ensayos se verificará que las conexiones del
sistema de puesta a tierra de la instalación (cajas de puesta a tierra, puesta a
tierra de terminales y empalmes, conexión de pararrayos, etc...) se
corresponde con la proyectada para la instalación.
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5 TENDIDO DE LOS CABLES DE POTENCIA
El tendido de los cables consiste en desplegar los mismos a lo largo de la
línea, pasándolos por los rodillos o tubos situados en la canalización.
Antes de empezar el tendido de los cables habrá que limpiar el interior del
tubo, asegurar que no haya cantos vivos, aristas y que los tubos estén sin
taponamientos. Con este fin se realizará un nuevo mandrilado de todos los
tubos de la instalación utilizando los mandriles adecuados a las dimensiones de
cada tubo.
Igualmente, antes de empezar el tendido de los cables se estudiará el
lugar más adecuado para colocar la bobina con objeto de facilitar el mismo y
así mismo poder asignar el extremo de la instalación desde donde se debe
realizar el esfuerzo de tiro. En el caso de trazado con pendiente es preferible
realizar el tendido en sentido descendente.
Las bobinas se situarán alineadas con la traza de la línea. El ángulo de tiro
del cable con la horizontal no será superior a 10º.
Si existiesen curvas o puntos de paso dificultoso, próximos a uno de los
extremos de la canalización, es preferible situar la bobina en el otro extremo a
fin de que durante el tendido queda afectada la menor longitud del cable
posible.
El traslado de las bobinas se realizará mediante vehículo transportándose
siempre de pie y nunca tumbadas sobre uno de los platos laterales. Las
bobinas estarán inmovilizadas por medio de cuñas adecuadas para evitar el
desplazamiento lateral. Tanto las trabas como las cuñas es conveniente que
estén clavadas en el suelo de la plataforma de transporte. El eje de la bobina
se dispondrá preferentemente perpendicular al sentido de la marcha.
En el caso de que la bobina esté protegida con duelas de madera, debe
cuidarse la integridad de las mismas, ya que las roturas suelen producir astillas
hacia el interior, con el consiguiente peligro para el cable.
El manejo de la misma se debe efectuar mediante grúa quedando
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terminantemente prohibido el desplazamiento de la bobina rodándola por el
suelo. La bobina se suspenderá mediante una barra de dimensiones suficientes
que pase por los agujeros centrales de los platos. Las cadenas o sirgas de
izado tendrán un separador por encima de la bobina que impida que se apoyen
directamente sobre los platos
Estará terminantemente prohibido el apilamiento de bobinas. El
almacenamiento no se deberá hacer sobre suelo blando, y deberá evitarse que
la parte inferior de la bobina esté permanentemente en contacto con agua. En
lugares húmedos es aconsejable disponer de una ventilación adecuada,
separando las bobinas entre sí. Si las bobinas tuvieran que estar almacenadas
durante un período largo, es aconsejable cubrirlas para que no estén
expuestas directamente a la intemperie.
Para realizar el tendido de los cables se empleará el sistema de tiro con
freno y cabestrante.
Tanto el cabestrante como la máquina de frenado deberán estar anclados
sólidamente al suelo para que no se desplacen ni muevan en las peores
condiciones de funcionamiento.
El cabestrante se utilizará para tirar de los cables por medio de cables
piloto auxiliares y estará accionado por un motor autónomo. En la placa de
características se indicará su fuerza de tracción. Dispondrá de rebobinadora
para los cables piloto. También deberá disponer de un dinamómetro con objeto
de controlar el esfuerzo de tiro en cada momento y de un mecanismo que
interrumpa la tracción automáticamente cuando ésta sobrepase el esfuerzo
programado. Antes del inicio de los trabajos de tendido, se procederá al
calibrado del limitador de tiro, el cual se realizara en función de las tracciones
a realizar.
La máquina de frenado estará compuesta por un sistema de gatos
hidráulicos, eje soporte de bobina y dispositivo hidráulico de frenado, debiendo
elevar la bobina del orden de 0,10 a 0,15 m respecto del suelo para hacer
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posible el giro de la misma. Los pies de soporte del eje deberán estar
dimensionados para asegurar la estabilidad de la bobina durante su rotación. El
dispositivo de frenado deberá ser reversible, poder actuar de cabestrante en
caso de necesidad y disponer de dinamómetro. El cable al salir de la bobina se
mantendrá a la tensión mecánica suficiente para que no se produzcan
flojedades.
Cuando la bobina esté suspendida por el eje, de forma que pueda hacerse
rodar, se quitarán las duelas de protección, de forma que ni ellas ni el útil
empleado para desclavarlas puedan dañar al cable, y se inspeccionará la
superficie interior de las tapas para eliminar cualquier elemento saliente que
pudiera dañar al cable (clavos, astillas, etc.)
Durante el tendido, en todos los puntos estratégicos, se situarán los
operarios necesarios provistos de radioteléfonos y en disposición de poder
detener la operación de inmediato.
Los radioteléfonos se probarán antes del inicio de cualquiera de las
operaciones de tendido.
A la salida de la bobina es recomendable colocar un rodillo de mayor
anchura con protección lateral para abarcar las distintas posiciones del cable a
lo ancho de la bobina.
La extracción del cable se realizará por la parte superior de la bobina
mediante la rotación de la misma alrededor de su eje.
Durante el tendido hay que proteger el cable de las bocas del tubo para
evitar daños en la cubierta. Para conseguirlo se colocará un rodillo a la entrada
del tubo, que conduzca el cable por el centro del mismo, o mediante boquillas
protectoras.
Deberá comprobarse que en todo momento los cables se deslizan
suavemente sobre los rodillos y tubos.
El desenrollado deberá ser lento, para evitar que las capas superiores
penetren entre las inferiores debido a la presión con el consiguiente trabado
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del cable.
La extracción del cable, tirando del mismo, deberá estar perfectamente
sincronizada con el frenado de la bobina. Al dejar de tirar del cable habrá que
frenar inmediatamente la bobina, ya que de lo contrario la inercia de la bobina
hará que ésta siga desenrollando cable, lo que llevará a la formación de un
bucle. Estará terminantemente prohibido someter al cable a esfuerzos de
flexión que pueden provocar su deformación permanente, con formación de
oquedades en el aislamiento y la rotura o pérdida de sección en las pantallas.
Se observará el estado de los cables a medida que vayan saliendo de la
bobina con objeto de detectar los posibles deterioros.
La tracción de tendido de los cables será como máximo del 60% de la
máxima especificada por el fabricante y como mínimo la necesaria para que,
venciendo la resistencia en la máquina de frenado, puedan desplegarse los
cables, debiendo mantenerse constante durante el tendido de éstos.
La velocidad de tendido será del orden de 2,5 a 5 metros por minuto y
será preciso vigilar en todo momento que no se produzcan esfuerzos laterales
importantes con las aletas de la bobina.
La unión del cable con el piloto se realizará por medio de un cabezal de
tiro y manguito giratorio de modo que el esfuerzo de tiro se aplique
directamente al conductor del cable.
Se deberá realizar un estudio de las tracciones necesarias para efectuar el
tendido, con el fin de que debido al trazado de la línea, no sea preciso
sobrepasar las tracciones antes mencionadas.
Con objeto de disminuir el rozamiento, y por tanto el esfuerzo de tiro, se
podrá utilizar grasa neutra en la cubierta exterior del cable antes de
introducirlo en el tubo.
Igualmente, para reducir el esfuerzo de tiro se podrán usar arquetas
intermedias utilizando rodillos a la entrada y a la salida de los tubos. Los
rodillos se colocarán elevados respecto al tubo, para evitar el rozamiento entre
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el cable y el tubo. En el caso de que las arquetas sean provisionales, se les
dará continuidad, una vez tendido el cable, mediante tubos cortados o medias
cañas que, a su vez, serán hormigonados.
Se deberá tener especial cuidado cuando el tendido de la bobina llegue a
su final, ya que se deberá tener previsto un sistema, que sujete la cola del
cable y a la vez mantenga la tensión de tendido. En el caso de temperaturas
inferiores a 5 ºC, el aislamiento de los cables adquiere una cierta rigidez que
no permite su manipulación. Así pues, cuando la temperatura ambiente sea
inferior a 5 ºC no se permitirá realizar el tendido del cable.
Una vez instalado el cable, deben taparse las bocas de los tubos para
evitar la entrada de gases, aguas o roedores, mediante la aplicación de
espuma de poliuretano que no esté en contacto con la cubierta del cable.
En ningún caso se dejarán en la canalización, zonas de las cámaras de
empalme y terminales los extremos del cable sin haber asegurado antes una
buena estanqueidad de los mismos. Lo mismo es aplicable al extremo de cable
que haya quedado en la bobina. Para este cometido, se deberán usar
manguitos termorretráctiles.
En las cámaras de empalme los cables se solaparán al menos en una
longitud de 2,5 m, ya que al haber sido sometidos los extremos del cable a
mayor esfuerzo, puede presentarse desplazamiento de la cubierta en relación
con el resto del cable. Igualmente, En el extremo del cable en el que se vaya a
confeccionar un terminal se eliminará una longitud de 2,5 m.
En el tendido de los cables a lo largo del apoyo de paso aéreo-
subterráneo, estos irán sujetos mediante las abrazaderas correspondientes al
apoyo, con una separación entre los puntos de fijación tal que garantice la
ausencia de desplazamientos de los cables por efectos electromagnéticos. Los
cables irán protegidos hasta una altura mínima de 3 metros sobre el suelo,
bien introduciendo cada cable en un tubo de PVC de resistencia mecánica
adecuada, bien mediante una protección de chapa que cubra perfectamente
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todos los cables.
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6 OBRA CIVIL
6.1 CARACTERÍSTICAS CÁMARAS DE EMPALME
Las cámaras de empalme a ejecutar serán no visitables.
Para una tensión de 76/132 kV y configuración doble circuito, las
dimensiones de la cámara de empalme serán de 6 m. de longitud y 1,90 m. de
ancho. La profundidad de la cámara de empalme será de 1,90 m.
Una vez realizado el hueco para la cámara de empalme con las
dimensiones necesarias, se colocarán paredes fabricadas con bloques de
hormigón, y se procederá a ejecutar una solera de hormigón en masa de
calidad HM-20 de 15 cm. y deberán cumplir lo especificado en la Instrucción de
Hormigón Estructural EHE 08.
Los cables y empalmes serán fijados mediante bridas para evitar posibles
esfuerzos.
En las cámaras en las que se deba realizar puesta a tierra de las pantallas,
ya sea directa o a través de descargadores, deben hincarse por cada circuito
cuatro picas en las esquinas y unirse formando un anillo mediante conductor
de cobre desnudo de mínimo 50 mm2.
Cuando sea necesario conectar las pantallas metálicas a una caja de
trasposición de pantallas para conexión cross-bonding o a una caja de puesta a
tierra a través de descargador, se facilitará la salida de los cables coaxiales de
interconexión, a través de un agujero en las paredes de la cámara de
empalme, para llevarlos hasta la caja correspondiente, la cual se situará lo
más próxima posible a la cámara de empalme.
Una vez realizados los empalmes de los cables y las pruebas de
instalación acabada, y tras colocar un lecho de arena para los mismos, la
cámara se rellenará de arena de río o mina, de granulometría entre 0,2 y 1,0
mm., y de una resistividad de 1 K·m/W, colocándose encima de este relleno de
arena una capa de hormigón HM-20 de 10 cm. como protección. Finalmente se
repondrá el pavimento.
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En el plano PL0701 se adjuntan detalles del tipo de cámaras de empalme
a emplear en la instalación subterránea.
6.2 CARACTERÍSTICAS PERFORACIÓN HORIZONTAL DIRIGIDA
El tipo de perforación horizontal a ejecutar en las zonas donde así esté
indicado en la descripción del trazado y en los planos del mismo, será del tipo
horizontal dirigida.
Esta técnica representa la evolución del empuja-tubos tradicional.
Partiendo de un hoyo en el terreno, se empujan tubos de acero, de longitud
variable de 1,5 a 2 metros, uniéndolos de manera adecuada, hasta el extremo
más lejano de la perforación.
La perforación es rectilínea y los diámetros realizados pueden variar de
250 a 2500 mm. Para el caso que nos atañe se introducirá un tubo metálico de
diámetro 250 mm.
En el caso del empuja-tubos tradicional, el tubo introducido en el terreno
no puede ser controlado ni dirigido, mientras que en la micro-galería, el tubo
más avanzado incorpora una fresa o barrena con cabeza orientable. Desde la
boca de partida un láser emite un haz de luz orientado hacia la dirección que la
perforación debe seguir; un sistema de tele-cámara permite al operador guiar
la cabeza fresadora manteniendo el haz del láser en la dirección deseada.
La extracción de terreno se efectúa desde la cabeza de la perforación
hacia la boca de partida mediante un sistema de espiral o con el flujo de agua
y bentonita a presión.
El avance de los tubos se produce por el empuje de martillos hidráulicos
que realizan la fuerza necesaria en las paredes de la boca de partida.
6.3 CARACTERÍSTICAS ARQUETAS DE AYUDA AL TENDIDO
Al tratarse de una instalación en la que los cables van entubados en todo
su recorrido, en los cambios importantes de dirección se colocarán arquetas de
ayuda para facilitar el tendido del cable. Las paredes de estas arquetas
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deberán entibarse de modo que no se produzcan desprendimientos que
puedan perjudicar los trabajos de tendido del cable, y dispondrán de una
solera de hormigón de 10 cm. de espesor.
Una vez que se hayan tendido los cables se dará continuidad a las
canalizaciones en las arquetas, y se recubrirán de una capa de hormigón de
forma que quede al mismo nivel que el resto de la zanja.
En el plano PL0702 se adjuntan detalles del tipo de arquetas a emplear en
la instalación subterránea.
6.4 CARACTERÍSTICAS ARQUETAS DE FIBRA ÓPTICA
Las arquetas serán prefabricadas y de clase B conforme a la norma UNE
133100-2:2002 y estarán ubicadas dentro de arquetas A-2 del tipo
normalizado por la distribuidora. Se encuentran ubicadas en todas las cámaras
de empalme.
La tapa de la arqueta será conforme al apartado 7.6 de la norma UNE
133100-2:2002.
Todas las características de las arquetas de fibra óptica deberán responder
a lo especificado en la norma de la empresa distribuidora “Criterios de diseño
de línea subterráneas de alta tensión”.
6.5 CARACTERÍSTICAS DE LAS ZANJAS
En la zanja las fases estarán dispuestas en triángulo. Cada uno de los
cables irá por el interior de un tubo de polietileno de doble capa, quedando
todos los tubos embebidos en un prisma de hormigón que sirve de protección a
los tubos y provoca que éstos estén rodeados de un medio de propiedades de
disipación térmica definidas y estables en el tiempo.
El tubo de polietileno de doble capa (exterior corrugada e interior lisa) que
se dispone para los cables de potencia tendrá un diámetro exterior de 200
mm. Los tubos de polietileno de doble capa tendrán una resistencia a
compresión tipo 450 N y una resistencia al impacto Normal, según norma UNE-
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EN 50086-2-4.
También se instalaran dos tubos lisos de polietileno de alta densidad de
110 mm de diámetro para la colocación de los cables de comunicaciones de
fibra óptica.
La profundidad de la zanja a realizar para el soterramiento de la línea
subterránea de alta tensión, salvo cruzamientos con otras canalizaciones que
obliguen a variar la profundidad de la línea, será de 1,32 metros. Esta
profundidad permite realizar la zanja sin necesidad de entibar en terrenos
coherentes y sin solicitación y asegurar que desde el punto más alto de la
instalación hasta el nivel del pavimento quede una altura de al menos 1 metro.
La anchura de la zanja será de 1,2 m.
Los tubos irán colocados sobre el terreno y tras colocar los tubos se
rellena de hormigón calidad HM-20 hasta unos 15 cm. por encima de la
generatriz superior de los mismos.
El relleno con tierras se realizará con un mínimo grado de compactación
del 95% Proctor Modificado.
La cinta de señalización, según norma ETU 205A, que servirá para advertir
de la presencia de cables de alta tensión, se colocará a unos 30 cm. por
encima del prisma de hormigón que protege los tubos.
En el documento planos se adjuntan detalles del tipo de zanja a emplear
en la instalación subterránea.
6.6 UNIDADES DE MONTAJE
A continuación se muestra una tabla con las distintas zanjas y sus longitudes:
TRAMO LONGITUD (metros)
DIMENSIONES (mxm) CIRCUITOS
Ap.Nº406- Ap.Nº413 3392 1,32 x 1,2 D/C L/132 kV “Casillas-Pte. Nuevo” L/132 kV “Lancha-Rivero”
Tabla 9. caract. tramos subterráneos
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7 CRUZAMIENTOS
7.1 CALLES Y CARRETERAS
Los cables se colocarán en canalizaciones entubadas hormigonadas en
toda su longitud. La profundidad hasta la parte superior del tubo más próximo
a la superficie no será inferior a 0,6 metros. Siempre que sea posible, el cruce
se hará perpendicular al eje del vial.
Según normativa distribuidora (KDZ 001): la profundidad a la que irá el
cruzamiento será la misma de la línea en general. Siempre que sea posible, el
cruce se hará perpendicular al eje del vial. Se procurará en todo momento
cumplir con las distancias exigidas por distribuidora en la medida de lo posible.
7.2 OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA
Siempre que sea posible, se procurará que los cables de alta tensión
Ilustración 13. Distancias mínimas de cruzamientos con calles y carreteras
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discurran por debajo de los de baja tensión.
La distancia mínima entre un cable de energía eléctrica de AT y otros
cables de energía eléctrica será de 0,25 metros. La distancia del punto de
cruce a los empalmes será superior a 1 metro. Cuando no puedan respetarse
estas distancias, el cable instalado más recientemente se dispondrá separado
mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de
adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la compresión de 450 N
Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el diámetro exterior del tubo
no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm
y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
Ilustración 14. Distancias mínimas cruzamientos con cables de energía eléctrica
7.3 CABLES DE TELECOMUNICACIÓN
La separación mínima entre los cables de energía eléctrica y los de
telecomunicación será de 0,20 metros. La distancia del punto de cruce a los
empalmes, tanto del cable de energía como del cable de telecomunicación,
será superior a 1 metro. Cuando no puedan respetarse estas distancias, el
cable instalado más recientemente se dispondrá separado mediante tubos,
conductos o divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia
mecánica, con una resistencia a la compresión de 450 N Y que soporten un
impacto de energía de 20 J si el diámetro exterior del tubo no es superior a 90
mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es
superior a 140 mm.
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Ilustración 15. Distancias mínimas cruzamientos con cables de telecomunicación
Según normativa distribuidora (KDZ 001): la separación mínima vertical
entre los cables de energía eléctrica y los de telecomunicación será de 0,4
metros. Se procurará en todo momento cumplir con las distancias exigidas por
distribuidora en la medida de lo posible.
7.4 CANALIZACIONES DE AGUA
La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y canalizaciones
de agua será de 0,2 metros. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de
las canalizaciones de agua, o de los empalmes de la canalización eléctrica,
situando unas y otros a una distancia superior a 1 metro del cruce. Cuando no
puedan mantenerse estas distancias, la canalización más reciente se dispondrá
separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de
adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la compresión de 450 N.
Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el diámetro exterior del
tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140
mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
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Ilustración 16. Distancias mínimas cruzamientos con canalizaciones de agua
Según normativa distribuidora (KDZ 001): la distancia mínima vertical
entre los cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua será de 0,4
metros. Se procurará en todo momento cumplir con las distancias exigidas por
distribuidora en la medida de lo posible.
7.5 CANALIZACIONES DE GAS
En los cruces de líneas subterráneas de AT con canalizaciones de gas
deberán mantenerse las distancias mínimas que se establecen en la tabla 3.
Cuando por causas justificadas no puedan mantenerse estas distancias, podrá
reducirse mediante colocación de una protección suplementaria, hasta los
mínimos establecidos en dicha tabla 10. Esta protección suplementaria, a
colocar entre servicios, estará constituida por materiales preferentemente
cerámicos (baldosas, rasillas, ladrillos, etc.).
En los casos en que no se pueda cumplir con la distancia mínima
establecida con protección suplementaria y se considerase necesario reducir
esta distancia, se pondrá en conocimiento de la empresa propietaria de la
conducción de gas, para que indique las medidas a aplicar en cada caso.
Presión de la instalación de gas
Distancia mínima (d) sin protección suplementaria
Distancia mínima (d) con protección suplementaria
Canalizaciones y acometidas
En alta presión > 4 bar
0,40 m 0,25 m
En media y baja presión ≤ 4 bar
0,40 m 0,25 m
Acometida interior*
En alta presión > 4 bar
0,40 m 0,25 m
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En media y baja presión ≤ 4 bar
0,40 m 0,25 m
Tabla 10. Distancias mínimas en cruzamientos con canalizaciones de gas
Según normativa de la distribuidora (KDZ 001): en los cruces de líneas
subterráneas de alta tensión con canalizaciones de gas deberá mantenerse una
distancia vertical mínima de 0,5 metros. Se procurará en todo momento
cumplir con las distancias exigidas por la distribuidora en la medida de lo
posible.
Acometida interior: Es el conjunto de conducciones y accesorios
comprendidos entre la llave general de acometida de la compañía
suministradora (sin incluir ésta) y la válvula de seccionamiento existente en la
estación de regulación y medida. Es la parte de acometida propiedad del
cliente.
La protección suplementaria garantizará una mínima cobertura
longitudinal de 0,45 metros a ambos lados del cruce y 0,30 metros de anchura
centrada con la instalación que se pretende proteger, de acuerdo con la figura
adjunta.
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Ilustración 17. Sección y planta canalizaciones de gas
En el caso de línea subterránea de alta tensión con canalización entubada,
se considerará como protección suplementaria el propio tubo, no siendo de
aplicación las coberturas mínimas indicadas anteriormente. Los tubos estarán
constituidos por materiales con adecuada resistencia mecánica, una resistencia
a la compresión de 450 N y que soporten un impacto de energía de 20 J si el
diámetro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90
mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
7.6 CONDUCCIONES DE ALCANTARILLADO
Se procurará pasar los cables por encima de las conducciones de
alcantarillado. No se admitirá incidir en su interior. Se admitirá incidir en su
pared (por ejemplo, instalando tubos), siempre que se asegure que ésta no ha
quedado debilitada. Si no es posible, se pasará por debajo, y los cables se
dispondrán separados mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por
materiales de adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la
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compresión de 450 N Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el
diámetro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90
mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
Ilustración 18. Distancias mínimas cruzamientos con conducciones de alcantarillado
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8 PROXIMIDADES Y PARALELISMOS
Las ilustraciones mostradas en los siguientes apartados de paralelismos
son unas ilustraciones tipo. Detallando el cruzamiento o paralelismo según
proceda, haciendo referencia al reglamento de líneas de alta tensión ITC-LAT
06 apartado 5.3.
8.1 OTROS CABLES DE ENERGIA ELECTRICA
Los cables de alta tensión podrán instalarse paralelamente a otros de baja
o alta tensión, manteniendo entre ellos una distancia mínima de 0,25 metros.
Cuando no pueda respetarse esta distancia la conducción más reciente se
dispondrá separada mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por
materiales de adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la
compresión de 450 N Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el
diámetro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90
mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
En el caso que un mismo propietario canalice a la vez varios cables de AT.
del mismo nivel de tensiones, podrá instalarlos a menor distancia.
Ilustración 19. Distancias mínimas paralelismos con cables de energía eléctrica
8.2 CABLES DE TELECOMUNICACIONES
La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y los de
telecomunicación será de 0,20 metros. Cuando no pueda mantenerse esta
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distancia, la canalización más reciente instalada se dispondrá separada
mediante tubos, conductos o divisorias constituidos por materiales de
adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la compresión de 450 N
Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el diámetro exterior del tubo
no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm
y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
Ilustración 20. Distancias mínimas paralelismos con cables de telecomunicación
Según normativa distribuidora (KDZ 001): la separación horizontal mínima
entre los cables de energía eléctrica y telecomunicaciones será de 0,4 metros.
Se procurará en todo momento cumplir con las distancias exigidas por
distribuidora en la medida de lo posible.
8.3 CANALIZACIONES DE AGUA
La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y las
canalizaciones de agua será de 0,20 metros. La distancia mínima entre los
empalmes de los cables de energía eléctrica y las juntas de las canalizaciones
de agua será de 1 metro. Cuando no puedan mantenerse estas distancias, la
canalización más reciente se dispondrá separada mediante tubos, conductos o
divisorias constituidos por materiales de adecuada resistencia mecánica, con
una resistencia a la compresión de 450 N Y que soporten un impacto de
energía de 20 J si el diámetro exterior del tubo no es superior a 90 mm, 28 J si
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es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm y de 40 J cuando es superior a
140 mm.
Se procurará mantener una distancia mínima de 0,20 metros en
proyección horizontal y, también, que la canalización de agua quede por
debajo del nivel del cable eléctrico.
Por otro lado, las arterias importantes de agua se dispondrán alejadas de
forma que se aseguren distancias superiores a 1 metro respecto a los cables
eléctricos de alta tensión.
Ilustración 21. Distancias mínimas paralelismos con canalizaciones de agua
Según normativa distribuidora (KDZ 001): la distancia mínima horizontal
entre los cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua será de 0,4
metros y de 1 metro si es el caso de arterias importantes de agua. Se
procurará en todo momento cumplir con las distancias exigidas por
distribuidora en la medida de lo posible.
8.4 CANALIZACIONES DE GAS
En los paralelismos de líneas subterráneas de AT. con canalizaciones de
gas deberán mantenerse las distancias mínimas que se establecen en la tabla
12. Cuando por causas justificadas no puedan mantenerse estas distancias,
podrán reducirse mediante la colocación de una protección suplementaria
hasta las distancias mínimas establecidas en dicha tabla 12. Esta protección
suplementaria a colocar entre servicios estará constituida por materiales
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preferentemente cerámicos (baldosas, rasillas, ladrillo, etc.) o por tubos de
adecuada resistencia mecánica, con una resistencia a la compresión de 450 N
Y que soporten un impacto de energía de 20 J si el diámetro exterior del tubo
no es superior a 90 mm, 28 J si es superior a 90 mm y menor o igual 140 mm
y de 40 J cuando es superior a 140 mm.
Presión de la instalación de gas
Distancia mínima (d) sin protección suplementaria
Distancia mínima (d´) con protección suplementaria
Canalizaciones y acometidas
En alta presión > 4 bar
0,40 m 0,25 m
En media y baja presión ≤ 4 bar
0,25 m 0,15 m
Acometida interior*
En alta presión > 4 bar
0,40 m 0,25 m
En media y baja presión ≤ 4 bar
0,20 m 0,10 m
Tabla 11. Distancias en paralelismos con canalizaciones de gas ITC-LAT-06
Presión de la instalación de gas
Distancia mínima (d) sin protección suplementaria
Distancia mínima (d´) con protección suplementaria
Canalizaciones y acometidas
En alta presión > 4 bar
0,60 m 0,40 m
En media y baja presión ≤ 4 bar
0,50 m 0,5 m
Tabla 12. Distancias en paralelismos con canalizaciones de gas
Según normativa distribuidora (KDZ 001): en los paralelismos de líneas
subterráneas de alta tensión con canalizaciones de gas, deberán mantenerse
las distancias mínimas que se establecen en las tablas anteriores. Se procurará
en todo momento cumplir con las distancias exigidas por distribuidora en la
medida de lo posible.
Acometida interior: Es el conjunto de conducciones y accesorios
comprendidos entre la llave general de acometida de la compañía
suministradora (sin incluir ésta), y la válvula de seccionamiento existente en la
estación de regulación y medida. Es la parte de acometida propiedad del
cliente.
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La distancia mínima entre los empalmes de los cables de energía eléctrica
y las juntas de las canalizaciones de gas será de 1 metro.
Ilustración 22. Sección zanja ocupación canalizaciones
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9 CÁLCULOS ELÉCTRICOS SUBTERRANEOS
Los cálculos eléctricos se calculan en el documento anexo, anexo nº9. En
ellos se obtienen los valores siguientes:
Imax 792 A Pmax 181 MVA
Tabla 13. Valores eléctricos subterráneos
Estas están sujetas al sistema de puesta a tierra de las pantallas
empleado (Cross Bonded).
La Int. Max. Subterránea=792 A ≥ Int. Max. Aérea = 574 A (LA-280, ver
Tabla 1 del Documento de descripción de la línea aérea) con lo que nos
aseguramos que no exista cuello de botella en la instalación subterránea.
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10 CÁLCULOS MECÁNICOS SUBTERRANEOS
Los cálculos mecánicos se calculan en el documento anexo, obteniendo los
siguientes resultados según la condición.
10.1 TRACCION MAXIMA
Los límites máximos a los que está sujeta la instalación del cable
subterráneo vienen indicados en la tabla 14.
Tensión U (kV)
Sección(mm 2) Esfuerzos de tracción admisibles
Unitario Total 132 1200 mm2 3 daN/mm2 3600 daN
Tabla 14. Tracción máxima
Las tensiones de tiro máximas obtenidas son:
Esfuerzos de tracción admisibles Id. Cámara de empalme
Total
CE1
CE2
CE3
CE4
CE5
Apoyo Nº413
2.772 daN
3.263 daN
2.444 daN
3.456 daN
2.681 daN
2.624 daN
Tabla 15. Tensiones tiro máximas
No superando así en ningún caso los esfuerzos máximos de tracción.
10.2 PRESION LATERAL MAXIMA
La presión lateral es la fuerza radial ejercida en el aislamiento y cubierta
de un cable cuando este está bajo tensión (instante de la instalación del cable
bajo tubo).
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Ilustración 23. Presión lateral de un cable
Excediendo la máxima presión lateral puede dañarse por aplastamiento. Si
la instalación tiene muchas curvas la carga lateral se reduce al incrementar el
radio de curvatura
Los límites máximos a los que está sujeta la instalación del cable
subterráneo son:
Tendido Tubular 1000 daN/m Tendido sobre rodillos 150 daN/rodillo
Tabla 16. Presión lateral máxima
Las tensiones de tiro máximas obtenidas son las representadas en el
anexo. Aquellas zonas donde se ha superado las limitaciones se procedan a
lubricar la zona para disminuir el coeficiente de rozamiento.
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11 CÁLCULOS ELECTROMAGNÉTICOS SUBTERRANEOS
Los cálculos electromagnéticos se calculan en el documento anexo, anexo
nº9. En ellos se obtienen los valores siguientes:
Bmax 13 µT Tabla 17. Valores electromagnéticos subterráneos
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