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7/28/2019 CURSO DISEO DE LINEAS DE TRANSMISIN
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DISEO DE LNEAS DETRANSMISIN
Preparado por:Ing. Fausto Yugcha
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ESTRUCTURA DEL CURSO
1. SECUENCIA DE LOS PROYECTOS DE LNEAS DETRANSFORMACIN Y DETERMINACIN DE LATENSIN.
2. SELECCIN DE LA RUTA, LEVANTAMIENTO DELPERFIL TOPOGRFICO.
3. SELECCIN TCNICO ECONMICA DELCONDUCTOR.
4. CLCULO DE AISLAMIENTO POR ESFUERZOSELCTRICOS.
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ESTRUCTURA DEL CURSO
5. PUESTA A TIERRA.
6. PARMETROS Y RELACIONES MECNICAS.7. CAMBIO DE ESTADO.8. DISEO DE LA GEOMETRA DEL SOPORTE9. CARGAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS.
10. LOCALIZACIN DE ESTRUCTURAS.
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SECUENCIA DE LOS PROYECTOS DE LNEASDE TRANSFORMACIN Y DETERMINACIN
DE LA TENSIN
TEMAS A TRATAR
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES.1.2. EVALUACIN ECONMICA.
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1.1.1. ESTUDIO TCNICO-ECONMICO DEL CONJUNTO
Corresponde al nivel de estudio de factibilidad en lo cual deben
resolverse simultneamente los siguientes aspectos:- Nmero de grupos de la minicentral y la Subestacin asociada.- Voltaje de transmisin y nmero de ternas.- Subestacin de llegada, incluyendo el uso de transformadorregulador.
- Compensacin y reguladores de lnea (autoboosters). Sinembargo a modo de orientacin el voltaje se pude obtenermediante:
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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km.enlnealadeLongitudL
ykW,entransmitiraPotenciaPkV,eneconmicatensinV:Donde
L/1.609P/1005.55VStilldeEcuacin
LMITE DE CADA DE TENSIN:
kVA.km 2,0 100 1000 10000 100000 Subrayado para 15%1950 34000 300000 10E6 de cada y factor
(4000) ------ (2 x 10E6) de potencia 0,80
kV2 0,22 2,3 10 30 60 En parntesis para15 % de cada yfactor de potencia0,98.
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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1.1.2. ANTEPROYECTO
- Estudio de la Ruta.
- Levantamiento Topogrfico.- Estudio del Conductor.- Estudio del Aislamiento y Herrajes.- Estudio Geotcnico.- Estudio de las Estructuras y Fundaciones.
- Estudio del cable de guarda y puesta a tierra.
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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1.1.3. PROYECTO
- Clculos mecnicos del conductor.
- Localizacin de estructuras.- Especificaciones.- Replanteo.- Estudio de suelos.- Metrado final.
1.1.4. LICITACIONES
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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1.1.5. OBRA
- Replanteo de estribos.
- Fundaciones.- Estructuras.- Aisladores y herrajes.- Conductor y puesta a tierra.- Pruebas.
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
DATOS DEL CLIENTE
DOCUMENTOS DE
OFERTA
INFORMACIN
ADICIONAL A SER
TOMADA EN EL PAS
DEFINICIN DE
CARACTERSTICASDE HAZ DE
CONDUCTORES
DEFINICIN DE
CARACTERSTICAS
DEL CABLE DETIERRA
PUESTA ATIERRA DE
TORRES
COORDINACIN DE
AISLAMIENTO
DISTANCIAS DE
SEGURIDAD
CLCULO
MECNICO DEL
CABLE DETIERRA
CLCULO
MECNICO DE
CONDUCTORES
DISEO DE CADENA
DE AISLADORES
ASUNCIN DE
CARGAS SOBRE
LA TORRE
TIPOS DE
TORRES
PRINCIPIOS DE
DISEO DE
FUNDACIONES
DISEO DE
HERRAJES
DISTANCIAS DE
AISLAMIENTO
VANO
ECONMICO
CARGAS SOBRE
LA TORRE
ESBOZOS DE
TORRES
COMPORTAMENTO
DE LA LNEA
PROTECCIN DE
LN EAS DE
COMUNICACIONES
INFORME
PRELIMINAR
FIGURA No.1-1
DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA METODOLOGA
FASE 1
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DATOS DEL CLIENTE
DOCUMENTOS DEOFERTA
INFORMACINADICIONAL A SER
TOMADA EN EL PAS
DEFINICIN DE
CARACTERSTICASDE HAZ DE
CONDUCTORES
DEFINICIN DE
CARACTERSTICAS
DEL CABLE DETIERRA
PUESTA ATIERRA DE
TORRES
COORDINACIN DE
AISLAMIENTO
DISTANCIAS DESEGURIDAD
CLCULO
MECNICO DEL
CABLE DETIERRA
CLCULO
MECNICO DECONDUCTORES
DISEO DE CADENADE AISLADORES
ASUNCIN DE
CARGAS SOBRELA TORRE
PRIN
DIS
FUND
DISEO DEHERRAJES
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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ASUNCIN DE
CARGAS SOBRELA TORRE
TIPOS DE
TORRES
PRINCIPIOS DE
DISEO DEFUNDACIONES
DISEO DEHERRAJES
DISTANCIAS DE
AISLAMIENTO
VANO
ECONMICO
CARGAS SOBRELA TORRE
ESBOZOS DETORRES
COMPORTAMENTO
DE LA LNEA
PROTECCIN DE
LN EAS DECOMUNICACIONES
INFORME
PRELIMINAR
1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
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1.1. SECUENCIA DE ACTIVIDADES
INFORMEPRELIMINAR
RECONOCIMIENTOPOR EL CLIENTE
DISCUSIN CONEL ING. ASESOR
DISEO DETORRES
DISEO DEFUNDACIONES
UTILIZACIN DE GRAFICOSDE TORRES
PLANTILLASDE FLECHA
LOCALIZACINDE TORRES
REPLANTEODE TORRES
DISEO DE EXTENSIONESDE PATAS PARA TORRES
Y FUNDACIONES
ALISTARINVENTARIO
COSTOESTIMADO
ESPECIFICACIONESTCNICAS
COMPLETAR ELJUEGO DE TODAS
LAS NORMAS
INFORME DELPROYECTO
GRFICO DEFLECHAS (PARA
TENSADO)
DOCUMENTOSDE OFERTA
CLASULASADMINISTRATIVAS
LIBRO DEINSTRUCCIONESDE OPERACIN YMANTENIMIENTO
FIGURA No.1-1DIAGRAMA DE BLOQUES DE LA METODOLOGA
FASE 2
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1.2. EVALUACIN ECONMICA
Los mtodos de evaluacin econmica que se aplican son:- Criterio del valor presente.*- Corte en un perodo determinado.- Perodo de recuperacin del capital.- Tasa de rentabilidad interna.- Tasa de rentabilidad neta.- Costos anuales.*
- Relacin beneficio costo.
* En el rea de la Transmisin Elctrica son habitualmenteutilizados para comparar alternativas.
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En la evaluacin econmica se toma en cuenta lo siguiente:a) Costo de instalacin.b) Costos de Demanda y Energa.
c) Costo de Mantenimiento.d) Tasa de Inters.
nominal.intersdetasa:i
inflacindetasa:p
real.tasa:r:Donde
1100p1100i1
100r
1.2. EVALUACIN ECONMICA
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e) Factor de Anualizacin FA.
f) Cargo fijo o Carring Charge.
g) Depreciacin. (Usualmente 25 aos).
aos)30a(20estudiodeao:t
100r100r1
1100
r1
FA t
t
1.2. EVALUACIN ECONMICA
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SELECCIN DE LA RUTA, LEVANTAMIENTODEL PERFIL TOPOGRFICO
TEMAS A TRATAR
2.1. DATOS.
2.2. MTODOS PARA LA SELECCIN DE LA RUTA.2.3.LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO.
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2.1.1. INSTITUTO GEOGRFICO MILITAR- Cartas Nacionales (1 : 25.000 a 1 : 100.000).- Fotos areas.
- Pares estereogrficos.- Planos geolgicos.
2.1.2. MINISTERIO DE AGRICULTURA- Plano de zonas agrcolas.
- Plano de tendencias de tierra.- Planos de reserva forestal o zonas protegidas.- Zonas inundables (ejemplo el uso de informacin porsatlite: LANSTAD)
2.1. DATOS
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2.1. DATOS
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2.1.3. MINISTERIO DE TRANSPORTES Y COMUNICACIONES.
- Caminos y carreteras recientes.
2.1.4. COMPAAS DE ELECTRICIDAD:
- Planos de sus sistemas de transmisin, sub-transmisin ydistribucin.
2.1.5. COMPAAS DE TELECOMUNICACIONES:
- Rutas y caractersticas de su sistema telefnico y telegrfico.- Ubicacin de antenas de microondas y trayectoria de laseal.
2.1. DATOS
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2.1.6. COSTOS:
- Derecho de paso.- Estructuras, (suspensin, ngulo).
- Deforestacin.- Caminos de acceso.- Prdidas de energa.
2.1.7. GRANDES PROPIETARIOS.
- Institutos Armados, Minas, Fbricas.- Aeropuertos (ngulos de aproximacin).- Televisoras (retransmisoras y trayectoria primaria de la seal).
2.1. DATOS
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2.2.1. CRITERIOS TRADICIONALES
- Evitar cruzar zonas pobladas (casas, aeropuertos, antenas, lneasde telecomunicaciones), zonas industriales, agrcolas y de altadensidad vegetacional.
- Disminuir el nmero de ngulos.- Aprovechar los accesos existentes, tales como: caminos,
carreteras o el acceso de lneas ya instaladas.- Sortear zonas de derrumbes. (Asesora de un gelogo).- Evitar en lo posible terrenos indundables, de roca fragmentaria
con arcillas expansivas o alto nivel fretico.- Evitar zonas de turismo, cercana a ruinas o zonas ecolgicas, etc.- Disminuir el nmero de cruces con lneas elctricas existentes,
autopistas, carreteras (existentes y futuras) y caminos.
2.2. MTODOS PARA LA SELECCIN DE LA RUTA
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2.2.1. CRITERIOS TRADICIONALES (Continuacin).
- Evitar zonas de gran altitud y/o alto nivel isocerunico.- Visitar la zona, elaborar una documentacin fotogrfica y algn
requerimiento de la Ca. Contratante, un listado preliminar depropietarios.
2.2.2. ANLISIS ECONMICO
Plantendose 3 o ms alternativas y luego de hacer una inspeccinde campo, se puede determinar la alternativa de ruta ms
econmica, haciendo el metrado de los siguientes aspectos msimportantes:- Estructuras y fundaciones.- Conductos, Cable de guarda y vestimenta de la torre.- Caminos de acceso.
2.2. MTODOS PARA LA SELECCIN DE LA RUTA
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2.2.2. ANLISIS ECONMICO (Continuacin).
- Prdidas de energa y de potencia.- Derecho de paso y bienhechurias.
- Deforestacin.- Mantenimiento.4
2.2.3. NDICES
Se trata de penalizar cada ruta con los siguientes tres tipos de
ndices:- Econmico (Como en 2.2.2).- Ingeniera.- Ambiental.
2.2. MTODOS PARA LA SELECCIN DE LA RUTA
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2.2. MTODOS PARA LA SELECCIN DE LA RUTA
Al final se elige a la alternativa cuyo producto de las sumatoriasdel puntaje de los tres ndices sea de menor valor.
Descripcin Peso
a) Quitar construcciones 8
Quitar casas 10b) Casas a 100 m de la lnea 5
Casas a 200 m de la lnea 2Casas a 300 m de la lnea 1
c) Cruce de caminos 1Cruce de carreteras 1Cruce de oleoductos 5Cruce de lneas de distribucin 2
Cruce de ros 3
PARMETROS AMBIENTALES
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2.3.1. NORMAS
Las recomendaciones y normas mencionadas a continuacin,cubren solo los aspectos ms importantes a tenerse en cuenta:
- El topgrafo debe respetar el trazo original de la ruta, evitando laadicin de ngulos, salvo previa autorizacin.
- En caso de cruzar terrenos privados, la Ca. Contratante, debesolicitar un permiso provisional para circular en sus terrenos.
- En zonas planas o de gran vegetacin se deber hacer una
observacin solar cada 5 km para controlar el rumbo.- Los ngulos se marcar con un baln de concreto y los puntos de
estacin con trompos de madera.
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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2.3.1. NORMAS (Continuacin).
- La distancia entre estaciones no debe ser superior a 180 m. Lospuntos de relleno no se tomarn a una distancia no mayor de
50 m entre si.- Para teodolitos electrnicos se puede permitir un mayor rangoentre estaciones.
- Cuando la pendiente lateral supere el 30%, deber levantarsesecciones transversales para elaborar los sobre perfiles. Segn el
tamao de la lnea se pedir entre 4, 6, 10 y 15 m de sobre perfilrespecto al eje.- La franja planimtrica debe tener un ancho de 50 m a cada lado
de eje.
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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2.3.1. NORMAS (Continuacin).
- Las tolerancias son como siguen (para teodolitos pticos).
a) En longitud (cm).
b) En altitud (cm)
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
PENDIENTE MENOR DEL 20 - 30 % MAYOR DELDIST. + ESTC. 20% 30%
0 - 100 m 10 20 30
Hasta 180 m 20 30 40
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2.3.1. NORMAS (Continuacin).
c) En alineacin- El topgrafo debe indicar claramente los lmites y el nombre de
cada propietario. Antes de proceder a dibujar el perfil y laplanimetra, debe entregar la libreta de campo para su revisin.- Para lneas de gran importancia se puede pedir planimetra con
curvas de nivel cada 2 m. Este requerimiento debera sergeneral cuando se recorre a lo largo de faldas de cerros.
- Se recomienda que el topgrafo realice una planimetra generalen 1:25.000 indicando los ngulos, carreteras, caminos deacceso, ros, quebradas, lneas existencias, etc.
- Se puede aprovechar al grupo de topografa para realizar lasmediciones de resistividad del suelo (1 por km).
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
km.)5DmxconD(km)/100185:(segundo
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2.3.2. PERSONAL DE TOPOGRAFA Y EQUIPOS
Personal
- 1 topgrafo - 1 ayudante de topgrafo- 1 cargador - 1 jalonero- 1 a 3 piqueros (segn exista o no vegetacin alta)
Equipos Usuales
- 1 vehculo de doble traccin - 1 teodolito- jalones - 1 mira- 1 juego de lentes para medicin solar- 1 distancimetro y su prima (opcional).
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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2.3.3. RENDIMIENTO
- 0.8 a 2 km/da con teodolito.- 0.8 a 6 km/da con distancimetro (electrnico).
Depende de:
- Tipo de vegetacin.-Accidentes del terreno.
2.3.4. PLANOS
Cada plano puede abarcar aproximadamente a 1.8 km (Din A0) a1 km (Din A1). Las escalas usuales son de 1 : 2.500 paralongitudes y 1 : 500 para altitudes.
2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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2.3. LEVANTAMIENTO DEL PERFIL TOPOGRFICO
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SELECCIN TCNICO ECONMICADEL CONDUCTOR
TEMAS A TRATAR
3.1. OBJETIVO, DATOS Y DEFINICIONES.
3.2. FUNCIN OBJETIVO.3.3. EJEMPLO DE SELECCIN TCNICO
ECONMICA DEL CONDUCTOR.
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En esta parte se trata de obtener mediante evaluacin econmicael material y la seccin ptima del conductor de una lnea.
Los datos necesarios para este anlisis son los siguientes:
- Configuracin geomtrica de los conductores.- Costos, tanto de materiales como de mano de obra y transporte
para los siguientes rubros: Estructuras, conductores, aisladoresy fundaciones.
- Mxima potencia a transmitirse con sus factores de cargarespectivos ao a ao.
- Costos de energa as como de demanda.- Tasa de inters neta y la tasa anual fija, si lo hubiese.
3.1. OBJETIVO, DATOS Y DEFINICIONES
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- Tasa de inters neta y la tasa anual fija, si lo hubiese.- Datos meteorolgicos (viento mximo, temperaturas) y
condicin de tensado y rotura del conductor.
- Datos del cable de guarda.- Tipo de ondulacin del terreno, estimado de superficie expuesta
al viento de la estructura y aisladores.
No es necesario considerar costos comunes, tales como:deforestacin, caminos de acceso, derecho de paso,componentes, cable de guarda, expropiaciones, etc.
3.1. OBJETIVO, DATOS Y DEFINICIONES
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3.2. FUNCIN OBJETIVO
La seleccin econmica del conductor est basada en laoptimizacin de la siguiente funcin objetivo:
3.2.1. COSTO DE PRDIDAS JOULE
El costo de prdidas Joule tiene dos cargas: demanda y energa.
3.2.1.1. Carga por Demanda de prdidas Joule
lnealade
AnualCosto
JouledePrdidas
deAnualCostoF.O.
Anual.Pde
$/km.aoCCCPdemandaporCargo
FEi)(1
PmPmcosVFPPFCPFRR
P
jA
demandajA
20
1n n
21)(n(n)
22jA
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3.2. FUNCIN OBJETIVO
($/kW)demandadeCosto:C%).Charge(CarryingfijoCargo:CC
contrario.casoen0,PmPmsi1:FEPm.demximapotenciaunaecorrespondcualalAo:n inters.deTasa:i
(MW).naoelentransmitiramximaPotencia:Pm
1).a(tiendePermitidasPrdidasdeFactor:FPP
0.95).hasta(0.4LnealadePicodeliacoincidencdeFactor:FCP1.23).hasta(1.1reservadeFactor:FR
(ohm/km).faseporlnealadeaResistenci:R
presente.valoraajustadasJoulePrdidas:P
:Donde
demanda
1)(n(n)
(n)
jA
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3.2. FUNCIN OBJETIVO
3.2.1.2. Carga por Energa de prdidas JoulePara su determinacin las prdidas Joule Ajustadas se calculan denuevo como:
Ntese que ahora no fueron incluidos el Factor de Reserva ni elFactor de Coincidencia del pico de la lnea.
20
1n n
2(n)
22jA i)(1Pm
cosVFPPR
P
prdidas.deFactor:Fp
por Joule.anualperdidaEnerga:EP
:Dondeo)(MWh/km.a8760FpPEP
As
jA
jAjA
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3.2. FUNCIN OBJETIVO
n.distribucidelneaspara0.15:c n.transmisidelneaspara0.30:c
tpicosvaloressiguienteslostienecDonde
cc)F-(1cFcFp 2
($/MWh).energadeCosto:C
o).(MWh/km.apor JouleanualperdidaEnerga:EP:Donde
Anual.EPde
$/km.aoCEPenergaporCargo
energa
jA
jA
energajA
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3.2. FUNCIN OBJETIVO
3.2.2. COSTO ANUAL DE LA LNEA
Este costo deber obtenerse estrictamente con la anualidad de lainversin inicial ms las anualidades de mantenimiento, etc. pero
una forma simplificada de obtenerlo es simplemente multiplicandoel costo directo por el Carrying Charge. Es necesario elaborar loscostos de la lnea en funcin de la seccin y el material delconductor.En ello debe tenerse que el costo de las estructuras y lasfundaciones se incrementan a medida que la seccin es mayor.Asimismo el grado de sinuosidad del terreno requiere menorcantidad de estructuras pero el transporte y montaje seincrementan de tal manera que siempre es ms costosa la lneaque en el terreno plano.
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3.3. EJEMPLO DE SELECCIN TCNICO ECONMICADEL CONDUCTOR
CLCULO DE CONDUCTOR ECONMICO
Longitud de la lnea 13850 metros Costo USD/Km conductor
400 ACAR 3,3856 USD/m 450 ACAR 3,8350 USD/m 500 ACAR 4,1389 USD/m 550 ACAR 4,6656 USD/m
COSTO PERDIDAS COSTO CONDUCTOR COSTO TOTALE + P (USD) (USD) (USD)
1 400 ACAR 203.423,58 147705,26 351.128,842 450 ACAR 180.350,43 167311,46 347.661,893 500 ACAR 165.889,86 180569,86 346.459,724 550 ACAR 147.244,65 203548,46 350.793,11
ITEM CONDUCTOR
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CONDUCTOR ECONOMICO
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
400.000
0 1 2 3 4 5
CONDUCTOR
COSTO(
USD)
COSTO PERDIDAS COSTO CONDUCTOR COSTO TOTAL
3.3. EJEMPLO DE SELECCIN TCNICO ECONMICADEL CONDUCTOR
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CLCULO DE AISLAMIENTOPOR ESFUERZOS ELCTRICOS
TEMAS A TRATAR
4.1. GENERALIDADES.
4.2. NIVELES DE AISLAMIENTO.4.3. CONSIDERACIONES DE ALTITUD.4.4. CONSIDERACIONES DE CONTAMINACIN.4.5. DISEO POR CADA DE RAYOS.4.6. PARARRAYOS.
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4.1. GENERALIDADES
Se escoge el mayor valor de lo siguiente:
En media tensin los clculos se pueden simplificar al realizar lascorrecciones por altitud de la sobretensin a frecuencia industrialy a verificar la contaminacin por la lnea de fuga.
- A frecuencia industrial sin contaminacincon contaminacin*
- Por sobretensin de maniobra sin contaminacincon contaminacin*
- Por descargas atmosfricas
* Para el clculo se halla el voltaje crtico disruptivo, luego se consiguepara condiciones ambientales de la lnea para finalmente hallar el nmero
de aisladores mediante catlogos y/o curvas del fabricante.
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4.2. NIVELES DE AISLAMIENTO
En la siguiente Tabla se especifican los niveles de aislamiento externoasociado con las tensiones normalizadas que cumplen con las normasIEC y ANSI.
TENSI N NOMINAL TENSI N M XIMA CLASE DEDEL SISTEMA DEL SISTEMA AISLAMIENTO
kV EFICAZ kV EFICAZ kV (1) (2) (1) (2)
10 (1) 11 12 75 - 28 -
11 (1) 12 12 75 - 28 -
13.2 / 7.6 (2) 14.5 / 8.4 10 - 95 - 34
13.2 (2) 14.5 15 - 95 - 34
20 (1) 22 24 125 - 50 -
22.9 / 13.2 (2) 25 / 14.5 18 - 125 - 40
23 (2) 25 25 - 150 - 5034.5 / 20 (2) 36.5 / 21 27 - 150 - 50
33 (1) , 34.5 (2) 36 36 170 200 70 70
45 (1) , 46 (2) 52 (1) , 48.3 (2) 52 250 250 95 95
66 (1) , 69 (2) 72.5 72.5 325 350 140 140
(1) Prctica Europea.(2) Prctica de EE.UU. y Canad.BIL Nivel de Aislamiento Bsico.
Las tensiones de aislamiento indicadas deben ser afectadas por la altitud de la instalacin y la contaminacin.
TENSIN NO DISRUPTIVAAL IMPULSO (BIL)
TENSIN NO DISRUPTIVAA 60 Hz - kV
-
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4.2. NIVELES DE AISLAMIENTO
A manera de referencia se menciona a continuacin los valores deaislamiento Estndar de la REA con el aislador tipo campana paracadenas de suspensin.
Voltaje Nmero de Impulso Impulso LargoNominal Aisladores Hmedo Seco Positivo Negativo Lnea de fuga
(kV) S-3/4 x 10" (kV) (kV) (kV) (kV) (cm)
34.5 3 215 130 355 340 87.6
46 3 215 130 355 340 87.6
69 4 270 170 440 415 117.0
Frecuencia Industrial
En las cadenas de anclajes se agrega un aislador estndar (a excepcin del 34.5 kV)
-
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4.2. NIVELES DE AISLAMIENTO
En la misma referencia se indican valores de aislamiento standardpara aisladores tipo poste en estructuras de suspensin.
Voltaje Impulso Impulso LargoNominal Hmedo Seco Positivo Negativo Lnea de fuga(kV) (kV) (kV) (kV) (kV) (cm)
34.5 125 115 210 260 73
69 200 180 330 425 135
Frecuencia Industrial
El valor del voltaje a frecuencia industrial hmedo (60 Hz) es el valor ms convenienteusado por ser el valor ms fcilmente medible con exactitud.
-
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4.3. CONSIDERACIONES DE ALTITUD
Cuando la altitud se incrementa, el aislamiento del aire decrece,de tal manera que un aislador a mayor elevacin deber flameara una tensin ms baja que a nivel del mar.
4.3.1. SEGN LA IEC
4.3.2. SEGN REA
La correccin es segn la densidad relativa del aire, es decir por:
metros.enninstalaciladealtitudlaesh
1000)-(h10x1.251Fc -4
C.enambienteatemperaturlaes:tmar.delnivelelsobremetrosenaltitudlaes:l
:Donde10
76t273
3.926 0.0367t))(h/18400(1
-
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4.3. CONSIDERACIONES DE ALTITUD
Sin embargo la aplicacin de este valor es diferente,presentndose los siguientes casos:
a) Lnea con pequeos cambios relativos en altitud.
Cuando 0.90 ser necesario aislamiento adicional hastaconseguir los mismos niveles de aislamiento con al menos el 90%de los valores al nivel del mar.
b) Lneas con significativos cambios de elevacin.
(1) Cambios de elevacin con menos de 1500 m.
En caso que haya menos de 1500 m de diferencia entre el puntoms alto y el ms bajo se tomar el promedio de la altitud de lalnea y se har la correccin necesaria segn a).
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4.4. CONSIDERACIONES DE CONTAMINACIN
El aislamiento exterior de las instalaciones elctricas se reduce alestar sometido a contaminacin salida, industrial y/o urbana, ypor la cual, deber incrementarse la longitud de fuga.
MUYLIGERO
reas agrcolas y forestales; sin industria, atmsferalmpia, ubicadas lejos del mar o en altitud; no debenestar expuestas a vientos del mar.
1.7 - 2.0(0.67 - 0.79)
LIGERO
reas con escasa suciedad con industrias que no
producen humos contaminantes; con alta densidad deviviendas y lluvias; expuestas a vientos y nieblaprovenientes del mar, pero alejadas de la Costa.
2.2 - 2.5(0.87 - 0.98)
MODERADOreas con alta densidad industrial, o urbana con alto
trfico vehicular; expuesto a vientos fuertesprovenientes del mar.
2.6 - 3.2(1.02 - 1.26)
ALTO
reas con suciedad muy intensa y conductiva; sujetas ahumos industriales que producen depsitos de partculasconductivas; sujetas a vientos contaminados directos del
mar.
3.8 (1.5)
LONGITUD DE FUGA RECOMENDAD EN
REAS CONTAMINADAS
DESCRIPCIN DEL REANIVEL DE
CONTAMINACIN
LONGITUD DE FUGARECOMENDADA cm/kV
(pulg/kV)
-
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4.4. CONSIDERACIONES DE CONTAMINACIN
Sin embargo debe tenerse presente haciendo uso de algnsistema de medicin de contaminacin (el SDD por ejemplo) laposibilidad de usar las siguientes tcnicas:a) Aisladores con resistencia graduada que permitan mantenerseco el aislador por el paso de corriente de fuga que mantenga lasuperficie caliente.b) Lavado en caliente, esto se recomienda en zonas donde nollueve especialmente pero debe tenerse presente el costo delequipamiento, del acceso y de la operacin en s. Una alternativa
es hacer la limpieza a trapo pero requiere sacar fuera de serviciola lnea.c) Engrasado, esta labor requiere hacerse a mano y realizarsenuevamente cada vez que la grasa especial se sature.
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4.5. DISEO POR CADA DE RAYOS
- El uso del cable de guarda se hace necesario para zonas connivel isocerunico mayor de 20, para los otros casos solo serequiere en los primeros 8 km a partir de cada subestacin.
- Para lneas 34.5 kV es preferible utilizar pararrayos a lo largode la lnea y/o descargadores de cuernos en lugar de cable deguarda.
- Se recomienda un menor ngulo de apantallamiento (de 30 a20) para estructuras ms altas (de 28 a 35 m, respectivamente).
- En las estructuras H es necesario utilizar dos cables de guardaunidos entre s y aterrados cada uno independientemente.- Los postes de acero o torres de celosa requieren de un aislador
ms ya que no cuentan con un elemento aislante.
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4.6. PARARRAYOS
Los pararrayos usados en el sistema de distribucin son del tipoautovlvula y se seleccionan principalmente por lo siguiente:
- Por la tensin mxima de operacin del Sistema.- Por el Sistema de puesta a tierra: aislado, puesto a tierra en la
subestacin alimentadora, con neutro multiaterrizado.- Por la importancia del Sistema a proteger.
- Por la altitud de instalacin.- Por la coordinacin del aislamiento.
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4.6. PARARRAYOS
4.6.1. POR LA TENSIN NOMINAL Y PUESTA A TIERRA DEL SISTEMA.
Tensin TensinNominal Mxima Sistema Sistema efectivamente Sistema con nuevo
del del Aislado puesto a tierra en la multiaterrizado 4Sistema Sistema 3 cond. S.E. alimentadora 3 conductores conductores
kV kV
10 11 12 9 -
11 12 12 10 -
13.2 / 7.6 14.5 / 8.4 - - 10
13.2 14.5 15 12 -
22.9 / 13.2 25 / 14.5 - - 18
20 22 24 18 -
23 25 24 21 -
34.5 / 20 36.5 / 21 - - 25 - 27
33 36 36 30 -
SELECCIN DE PARARRAYOS CLASE DISTRIBUCIN
Tensin Nominal del Pararrayos - kV
-
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4.6. PARARRAYOS
4.6.2. POR LA IMPORTANCIA DEL SISTEMA A PROTEGER
Se puede seleccionar pararrayos de clase Subestacin, Intermediao Distribucin.
- Los pararrayos clase Distribucin son utilizados para proteger lassubestaciones de distribucin, lneas y redes primarias, el lado dela carga de una subestacin de subtransmisin menor a 1 MVA.
- Los pararrayos clase Intermedia se puede emplear para protegersubestaciones de subtransmisin, Centrales Trmicas y pequeasHidroelctricas.
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4.6. PARARRAYOS
4.6.3. POR LA ALTITUD DE INSTALACIN
Una vez seleccionado el pararrayos, se deber indicar la altitud deinstalacin, usualmente se obtienen para una altitud de instalacin
hasta 1830 m (6000 pies), 3660 m (12000 pies) y 5490 m (18000pies).
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4.6. PARARRAYOS
4.6.4. POR LA COORDINACIN DEL AISLAMIENTO DEL EQUIPO
La coordinacin del aislamiento del equipo de distribucin se afectageneralmente por la comparacin del nivel de aislamiento (BIL) delequipo con la tensin de descarga (TD) del pararrayos a unacorriente de descarga solucionada.a) La medida de la coordinacin se define por el margen deproteccin.b) Para equipos que tengan solo BIL
1TDBIL
MP
seg1.2/50ArcoTD:Si
seg1.2/50ArcoBIL
MP
:contrariocasoEn
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4.6. PARARRAYOS
1FOAOCMP1 VLTD
BILMP2
1 2 3 4 5 6
TIEMPO (microsegundos)
CURVA NO DISRUPTIVADEL EQUIPO V - t
FRENTE DEONDA
ONDA
BIL Nivel de aislamiento bsico
MARGEN DEPROTECCIN
MNIMOTENSIN DEDESCARGA CARACTERSTICAS
DEL PARARRAYOS
FRENTE DE ONDADEL ARCO
ARCO DE IMPULSO
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4.6. PARARRAYOS
g) El pararrayos se conectar a cada una de las fases activas atravs de una puesta a tierra, recomendndose conectar laspuestas a tierra del primario con el secundario y el tanque deltransformador, a fin de prevenir esfuerzos excesivos del devanado
primario y secundario y/o del primario al tanque.
PARARRAYOS
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PUESTA A TIERRA
TEMAS A TRATAR5.1. FINALIDAD DE LA PUESTA A TIERRA.5.2. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO.5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LA PUESTA
A TIERRA (RPT).5.4. LMITE DE LA RPT POR PROTECCIN DE LA
LNEA.
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5.1. FINALIDAD DE LA PUESTA A TIERRA
La puesta a tierra (PAT) en la lnea cumple con dos funciones:
- Evitar gradientes peligrosos entre la estructura y el suelo a finde proteger a las personas en la vecindad contra tensiones de
toque y de paso y proteger a otras instalaciones subterrneas enlas cercanas de la estructura.
- Proporcionar un circuito dispersor de baja impedancia para:a) Correcta operacin de la proteccin de la lnea (relaying).b) Dispersin de corrientes elevadas sean por cortocircuitos o
por cada de rayos a fin de reducir las sobretensiones originadaspor estos.c) Retorno de corrientes de operacin normal como en el casode circuitos con retorno de tierra.
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5.2. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
El mtodo ms utilizado para medir la resistividad del suelo es elmtodo de las cuatro picas de Wenner, el cual consiste en clavarcuatro varillas enterradas a lo largo de una lnea recta,espaciadas uniformemente a una distancia a y enterradas a una
profundidad b. Las dos varillas externas inyectan una corrientealterna en el suelo Iy las dos varillas internas captan la cada detensin V, que ocurre entre ellas debido a la corriente I. Latensin es dividida por la corriente para dar un valor deresistencia entre los electrodos internos R.
Cuando se realiza una medicin con un determinado valor a deseparacin entre varillas, se considera que el valor deresistividad obtenido corresponde aproximadamente a laresistividad del suelo a una profundidad del mismo valor de a.
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5.2. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
A
V
Electrodoauxiliar decorriente
a a a
b
C1
Electrodoauxiliar decorriente
Electrodoauxiliar detensin
Voltmetro
Ampermetro
Fuente decorriente
Electrodoauxiliar detensin
Suelo
P1 P2 C2
MTODO DE WENNER
-
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5.2. MEDIDA DE LA RESISTIVIDAD DEL SUELO
Esto se entiende cuando se recuerda que las superficiesequipotenciales son aproximadas por hemisferios; cuanto mayorsea la separacin a, ms profundos son los caminospredominantes de la corriente. Esta propiedad permite construir
curvas de resistividad del suelo en funcin de la profundidad,realizando varias medidas con una profundidad a cada vezmayor en una direccin especfica.
En la prctica, se realizan mediciones sucesivas a unaseparacin ade 2m, 4m, 8m, 12m y 16m.
Es necesario adems realizar varios grupos de medicionesalineadas en diferentes direcciones con la finalidad de cubrir elrea en la cual se va a construir el sistema de tierras.
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.1. JABALINAS:
ohm.enRPTlaEs:Rm.enSeparacin:S
jabalina.lademenLargo:ljabalina.lademenDimetro:
varillas.tresparaS(/2)A
separadas.varillasdosparaS(/2)A
varilla.solaunaparaS(/2)A
/2A :Siendo
A2l
lnl2
R
4 2
3 2
S
S S
S
S
S
S S
l
h 0.5 m
-
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.2. CILINDRO:Puede adaptarse al caso de postes de acero o latn si es que noestn recubiertos de brea. En caso de recubrimiento de concretoalgunos ingenieros consideran el mismo del suelo circundantecomo valor del concreto tambin.
A
2l
lnl2
R
l
-
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.3. CONDUCTOR HORIZONTAL (CONTRAPESO):
mismo.delmendimteroel
ycontrapesodelmendprofundidalaramal,cadademenlargoellSiendo
h135llnl8R
)90(enramasCuatro
h4llnl4R
(opuestas)ramasDos
2
2
l l
l
-
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.4. CONTRAPESO CUADRADO:
m.1demnimoradiounconsredondeadaestnaristaslasquerecomiendaSe
m.endProfundida:hm.encontrapesodelDimetro:
m.encuadradodelladoEl:l:Siendo
h68l
lnl8
R
2
l
l
-
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.5. CONTRAPESO CIRCULAR:
m.endProfundida:hm.encontrapesodelDimetro:
m.encrculodelDiamtro:D
:Siendo
h16DlnD2 R
2
D
-
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
5.3.5. CONTRAPESO CIRCULAR:En general se recomienda lo siguiente en zonas no transitadas:- Para bajas resistividades: de 1 a 4 jabalinas.
- Para resistividades medias: 2 contrapesos opuestos.
- Para altas resistividades: 4 contrapesos en 90.
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5.3. CLCULO DE LA RESISTENCIA DE LAPUESTA A TIERRA (RPT)
Los contrapesos se pueden combinar con jabalinas si la capainferior es de resistividad ms baja que la superior.
En terrenos transitados se debe agregar uno o dos contrapesoscirculares (para postes) o cuadrados (para torres) a fin de reducirlos gradientes por tensin de toque o paso (en caso de ocurrir unafalla o en caso de postes con transformador en sistema conretorno por tierra).
Se recomiendan las profundidad de la puesta a tierra de:
h=0.40 m Terrenos despoblados.h=0.80 m Terreno de cultivo.
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5.4. LMITE DE LA RPT PORPROTECCIONES DE LA LNEA
En lneas trifsicas sin retorno por tierra generalmente serecomienda no superar los 30 ohmios por RPT de cada estructura.Sin embargo, por razones econmicas y si se dispone de rels dealta impedancia en la proteccin de la lnea se pueden admitir los
siguientes lmites:RESISTIVIDAD RPT
(ohm-m) (ohm)
Menor a 500 < 25 Convencional
De 501 a 1500 < 50 Con mejora parcial del suelo.
De 1501 a 3000 < 100 Con mejora completa del suelo.
Ms de 3000 aislado de > 100 Convencional.buen terreno circundante
Ms de 300 y a menos de < 100 2 contrapesos el buen terreno.100 m de buen terreno
INSTALACIN
-
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PARMETROS Y RELACIONES MECNICAS
TEMAS A TRATAR
6.1. ANLISIS DE DATOS METEOROLGICOS.
6.2. CLCULO DE LA PRESIN DEL VIENTO.6.3. HIPTESIS DE CARGA METEOROLGICA OESTADO DE CARGA.
6.4. LA CATENARIA Y LA PARBOLA DEL
CONDUCTOR.6.5. TIPOS DE VANOS.6.6. DETERMINACIN DE TENSE HORIZONTAL To
DADO EL TENSE DEL APOYO SUPERIOR TB.
-
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6.1. ANLISIS DE DATOS METEOROLGICOS
- Vientos (m/seg)
Vientos mximos V5seg con regresin a 25 aos lneas MT
absolutos (mnimo 50 aos lneas AT7 aos de reporteshorarios). V5min
EDSVientos medios Vp
Estudio de vibracin
Direccin (para el estudio de ruta).
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6.1. ANLISIS DE DATOS METEOROLGICOS
- Temperatura (C)
Mxima absoluta
Media Clculos mecnicos del conductorMnima absoluta
- Humedad
Mediapara el aislamiento
Mxima absoluta
-
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6.2. CLCULO DE LA PRESIN DEL VIENTO
2
50.3
1
2
2
25.61
2.5
kg/mmediaPresin
100.00472Pv
kg/mmximaPresin
100.00472Pv
:aisladoresdecadenasysestructuralasPara
HeV
HeV
p
seg
)V,(VEstacionesy)(VRfagas p5min5seg.
-
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6.2. CLCULO DE LA PRESIN DEL VIENTO
viento.delaplicacindeAltura:He
(celosa).planassup.1.6
s.cilndricasup.1.4formadeeCoeficient: kg/mmediaPresin
100.00472Pv
kg/mmximaPresin
100.00472Pv
:guardadecablesysconductorelosPara
2
50.31
2
2
50.31
2min5
HeV
HeV
p
-
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6.3. HIPTESIS DE CARGA (METEOROLGICA)O ESTADO DE CARGA
viento.delmximadVelocida
mnima.atemperaturomediaaTemperatur
mximo.Tiro:3Hiptesis-
viento.delmediadVelocidacreep).portmximacargaport(mximaaTemperatur
mxima.Flecha:2Hiptesis-
0)(vientodelmediadVelocidacarga)depasoport(mediaaTemperatur
das.lostodosdemedioesfuerzostress),day(everyEDS:1Hiptesis
-
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6.3. HIPTESIS DE CARGA (METEOROLGICA)O ESTADO DE CARGA
ms).(omm12a2dehielodeManguito
km/h.30a10dVelocidaC.0aTemperatur
:5Hiptesis-
viento.delmediadVelocidamnima.aTemperatur
mnima.aTemperatur:4Hiptesis-
-
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6.4. LA CATENARIA Y LA PARBOLA DEL CONDUCTOR
d.yh,To,:conocidosDatosapoyo.depuntosentreodesnivelparametrosenFlecha:fo vano.delmitadametrosenFlecha:f
metros.enVano:dmetros.enextremosdoslosentreDesnivel:h
metros.enconductordelparmetroTo/:Po
kg/m.enconductordellinealPeso:).horizontal(tirobajamspartesuenconductordelkgenTiro:to
:esDefinicion0.5).h/dym500(vanoaproximadaesparbolalareal,escatenariaLa
-
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6.4. LA CATENARIA Y LA PARBOLA DEL CONDUCTOR
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6.4. LA CATENARIA Y LA PARBOLA DEL CONDUCTOR
1To
xbcosh
Toyh
2Poxa
1To
xacosh
ToysSaeta
dh
To
2d
Poh
Poxa
coshPo
xa-dcoshResolv.xaDistancia
0)hcuando(fo
18
d
2h
Po
xa-2d
coshPoxa
coshPofFlecha
adoAproximExactonDescripci
2
22
d
h
To
-
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6.4. LA CATENARIA Y LA PARBOLA DEL CONDUCTOR
Lconductor
dcosfo
38
cosd
Tod
senhTo
xa)(2xbcosh
To2delLongitud
(To/TA)sen(To/TA)senAngulo
(To/TB)sen(To/TB)senBngulo
)(xaToTo
xacoshToTATense
)(xbToTo
xbcoshToTBTense
madoAproxiExactonDescripci
3
1-1-
1-1-
22
22
-
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6.5. TIPOS DE VANOS
derecho)dizquierdoi(subndice
span)(rullingdominanteVanolateralmximoVano
dhdhTo2ddgrandeVano
2dd
vientoVano
d
d
i
idi
di
-
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6.6. DETERMINACIN DEL TENSE HORIZONTAL ToDADO EL TENSE EN EL APOYO SUPERIOR TB.
0
8
4cos
2
08cos2To
22
22
2
dTBsend
dToTB
send
Clculo aproximado
Resolviendo la ecuacin cuadrtica:
Siempre y cuando
Clculo exacto
Resolviendo por iteraciones con punto fijo.
-
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6.6. DETERMINACIN DEL TENSE HORIZONTAL ToDADO EL TENSE EN EL APOYO SUPERIOR TB.
vano.eltenderposibleesnos,condicionelasdadascontrario,casoEn
sen4d
cos2TB
Po'
:Siendo
TBPo'2h
Po'2h
Po'2d
senh)Po'senh(d/2)Po'cosh(d/2
Po'
:cuandoySiemprePo/ToSiendo
Po2h
Po2h
Po2d
senhPo)senh(d/2Po)cosh(d/s
TB/Po
22
22
-
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CAMBIO DE ESTADO
TEMAS A TRATAR
7.1. ECUACIONES.
7.2. TENSIONES Y VIBRACIONES EN ELCONDUCTOR.7.3. CAMBIO DE ESTADO USUALES VANOS
CRTICOS.
7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
-
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7.1. ECUACIONES
2
1
1
2
1
1
1
21
2
2
2
2
2
2
2
22
12
2
1
1
2
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
22
22
11
i
iii
2ThW
2TdW
senhWSd
2T2ThW
2TdW
senhWSd
2TE1
)t(t1
2T
hW
2T
dWsenh
W
T
2T
hW
2T
dWsenh
W
2T)F(T
kg.enincgnita2,estadodelhorizontalTenseST
kg.endato1,estadodelhorizontalTenseST:Siendo
)(TF')F(T
T1T
7.1.1. CAMBIO DE ESTADO EXACTO: Para vanos menores a100 m es de difcil convergencia en Newton-Raphson.
-
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93
7.1. ECUACIONES
conductor.delkgenhorizontalTiro:Tconductor.delmmenSeccin:S
kg/mmenconductordelEsfuerzo:
finales.scondicione2subndice
iniciales,scondicione1subndice
:esDefinicion
S24
d)(E
)t(tS24
d)(E
2
2
2
1
2
211
122
2
2
222
7.1.2. CAMBIO DE ESTADO APROXIMADO:
-
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7.1. ECUACIONES
2
2
2v2
2
v2
kg/mmendelasticidadeMdulo:E
C.1/linealdilatacindeeCoeficient:
C.enaTemperatur:t.hiptesis)(segnconductorelsobrekg/menvientodelPresin:P
mm.enhielodeManguito:hmm.conductordelDimetro:
10002hxPhh0.0029o
vientos.con1000
xPo
catlogo)(devientosin:o
-
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95
7.1. ECUACIONES
Raes.Martn,Grfico-
:Resolucin
XvaloresotroslosdadosHallar:Objetivo 2
m.100amayoresvanosparaRaphsonNewtonporhacerlopreferibleesexactoestadodecambioEl
tanteosPor-
FalsiRegular
RaphsonNewton
(Cardano)solucinrdiscrimina
cbicaEcuacinResolucin
001.0XXquehasta
)(X)/F'F(X-XX0F(x)
i1i
iii1i
Anlitico
-
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96
7.2. TENSIONES Y VIBRACIONES EN EL CONDUCTOR
kg/m.cabledelPeso:9.81)kg(TenNewtonsencabledelTense:T
m.enondadeLongitud:T
f1
:ondadelongitudRE).Krukov(CIGyLibermannsegnpeligrodesFrecuencia
CV/Dfmconductor,delDimetro:D
m/seg.viento,delVelocidad:V
Strouhal.deconstante0.19:Cvrtices.losdeFrecuencia:f
KARMANNDEVRTICES
viento.elporproducidasesvibracionlasporlimitadaestEDSaltensinLa
-
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7.2. TENSIONES Y VIBRACIONES EN EL CONDUCTOR
Eo
LSELF
LL
SELF
LL
LStrain1
Strain
-
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98
7.2. TENSIONES Y VIBRACIONES EN EL CONDUCTOR
pico.apicoStrain300grapa.lasobreapoyodepuntoltimodelm0.089apicodeStrain150
156-CP65No.31paperIEEEsegndeLmite .mmSeccin:S
kg.Compresin:
traccin.laaFuerza:F
kg/mmdelasticidademdulo:E
kg/mmEsfuerzo:
:dondeE
Strain10Strain1
2
2
2
6
-
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99
7.2. TENSIONES Y VIBRACIONES EN EL CONDUCTOR
energa.debalanceporHagedorn
les.diferenciaecuacionesporferaSch:demtodoslosconmenteAnaltica-
o.laboratorienalmenteExperiment-
campo.enrestransductoconalesExperiment-:ydeinDeterminac
Strain.enntoAlargamie:m.enconductordelDimetro:D
m.en(pico)amplitudlaEs:y:donde
pico).(valor10Dy356.5
y""amplitudladefuncinendeinDeterminac6
-
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100
7.3. CAMBIOS DE ESTADO USUALES VANOS CRTICOS
(URSS).terrenodelobstculosdegradodel
y(VDE)ientoamortiguamvano,dimetro,material,deldependeSTo
:esfuerzoEl
in.por vibracseguridaddescondicionelascon
cumplaquetalT""tirouneligirsedebe(EDS),1hiptesislaPara
o
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
7.4.1. VANO DOMINANTE: (Vano ficticio, vano regulador) d esel vano dominante o ruling span, cuyo valor es:- Igual a un vano real cuando los puntos de suspensin son fijos(aisladores tipo pin, aislador tipo poste, vano comprendido entre
dos amarres).
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
Lmite mximo 50% (52.5% para el tiro total).Lmite Hipot. 4.30% (Opcional).Lmite Hipot. 1 (por vibracin).Lmite mnimo (opcional para evitar hlices).
- Cuando los puntos de suspensin entre dos amarres tienenlibertad de desplazamiento (cadenas de suspensin).
didid
desnivelessinTerreno*
3
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
parbola.decionessimplificatieneecuacinLa
:esAclaracion
dcos/d
d
cosdd
:Siendo
S24EdW
S24
EdW)t(tE
do)(accidentaodesniveladTerreno*
i
ii
i
i23
i
2
222
1221
221
122
22
2
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
7.4.2. TABLA DE TENSADO
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
25
2
25
20
2
20
r
T8
di
fi
tramo.delrealvanocadaaecorrespondisubndiceeldonde
T8difi
:especficoddominantevanocon
anclajes)dosentredo(comprendivanodetramoundedentroLuego,
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
7.4.3. COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA
hiptesis.otraslasparacurvasderestoelconstruyenseTCon
0.8
TT
8Td
0.88T
df0.9a0.8f:1
:1hiptesisPara
cg
c
cgccg
c
2c
cg
2cg
ccg
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
7.4.4. ECUACIN DE CAMBIO DE ESTADO POR VARIACIN DEVANO Y DE COTA.
e.cddaraquelo
e,estructuraladeyccadenaladeentosdesplazamiloscuentaentenersedebesentido,esteenembargoSin.suspensindecadenasconLTAen
conductorderoturaporallongitudintirodeltanteosporanlisiselparatil
).t(tatemperatury)WWsea(ounitariopesodecambiosinasumesegeneralloporynegativossonhydconductorderoturadecasoEn
SEd)T(Thd
)t(t
24T
Wd
24T
Wdhhdd
2121
122
322
12
21
21
4
22
22
4
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
75%).a(50conductorderoturaporallongitudinreduccindevaloresdanpasesdiversosdenormas
lasiablevalor varunesComoconsidera.losenosirconservado
msesseperosanas,fasesotraslasdepresencialaytorre
ladedelasticidaladedependecentodesplazamiElsolucin.la
hallarhastatanteardebesecualloporddeldependeTPero)f(Te
dPT2
1c
:Siendo
0,2
0,2
0c
0,2
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
En caso de estructuras de amarre o de suspensin con ms de 1conductor por fase c0. El mismo caso corresponde a lasuspensin y amarre del cable de guarda. Para reducir an msel efecto del tiro longitudinal por rotura de conductor se puede
proveer de:- Grapas deslizantes de suspensin.- Grapas de suspensin con perno de seguridad.- Brazos flexibles (con bisagras).- Aisladores simples o combinados flexibles.
Esto ltimo reduce notablemente los esfuerzos de las estructurasde suspensin cuando se use cobre en lugar de aluminio.
-
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7.4. VANO DOMINANTE Y TABLA DE TENSADO COORDINACIN CON EL CABLE DE GUARDA.
7.4.5. TRAMOS FLOJOS: El tramo flojo corresponde al vanoentre la torre terminal y el prtico de la subestacin. Para eltensado de este vano se debe tener en cuenta:- Si el mdulo de salida de la lnea requiere de equipos alineados
debajo del eje de la llegada, por lo que es necesario calcular eltensado del conductor con el efecto de bajantes.- El largo del vano (por lo general 50 m) y la presencia de lascadenas de anclaje.- La hiptesis de carga dominante que puede ser 25% del tiro de
rotura a condiciones de mxima carga.- Flecha mxima al 3% del vano a condiciones de mximatemperatura.- Esfuerzo de 2 kg/mm a condiciones del EDS.
No. 1 2 3 4 5 6 7
1 Al/Ac 1,4 24,0 < 25 9,0 -- - 40,1
TENSIONES M XIMAS Y MEDIAS ANUALES ADMISIBLES
Y VALORES DE RESISTENCIA PARA CABLES SEG NDIN 48201 - 48204 Y 40206
-
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114
/ , , , ,
2 Al/Ac 1,7 22,0 < 25 8,4 -- - 36,8
3 Al/Ac 4,3 14,0 1225 5,7 -- - 24,0
4 Al/Ac 6,0 12,0 1225 5,2 > 25 5,6 20,8
5 Al/Ac 7,7 11,0 1225 4,8 > 25 5,2 18,9
6 Al/Ac 11,3 9,5 1225 4,0 > 25 4,4 16,5
7 Al 7,0 1225 2,8 > 25 3,0 12,0
8 Aleac. Al/Ac 1,4 27,0 < 25 10,4 -- - 46,4
9 Aleac. Al/Ac 1,7 25,5 < 25 10,2 -- - 43,5
10 Aleac. Al/Ac 4,3 19,0 1225 6,9 -- - 32,8
11 Aleac. Al/Ac 6,0 17,5 1225 6,2 > 25 6,7 30,0
12 Aleac. Al/Ac 7,7 16,5 1225 5,8 > 25 6,3 28,4
13 Aleac. Al/Ac 11,3 15,5 1225 4,8 > 25 6,3 26,5
14 Aleacin, Alum. 14,0 1225 4,0 > 25 4,4 24,0
15 Cobre 17,5 925 7,5 > 25 8,5 30,0
16 Bronce 23,5 925 9,0 > 25 10,0 40,0
17 Bronce II 29,5 925 9,0 > 25 10,0 50,0
18 Bronce III 36,5 925 9,0 > 25 10,0 62,0
19 Acero 16,0 925 - -- - 52,0
20 Acero II 28,0 925 12,0 -- - 56,0
21 Acero III 45,0 925 13,0 -- - 90,0
22 Acero IV 55,0 925 15,0 -- - 110,0
de su uso en lnea, cuando la dilatacin residual ha llegado prcticamente al reposo.(*) Los valores para tensin media anual rigen para el estado de cable despus de 2 aos
Divisin 7: Tensin permanente (kp/mm).
Divisin 3: Tensin media anual para vano de 500 m y para dimetrodel cable de / hasta (mm).
Divisin 4: Tensin media anual para vano de 500 m y para tensinmedia anual sin proteccin antivibrante (kp/mm) paraconductores segn divisin 3.
Divisin 5: Tensin media anual para vano de 500 m y para dimetrodel cable de / hasta (mm).
Divisi n 6: Tensi n me ia anua para vano e 500 m y para tensi nmedia anual sin proteccin antivibrante (kp/mm) paraconductores segn divisin 5.
Divisin 1: Tipos de conductores.Divisin 2: Tensin de traccin mxima admisible (kp/mm).
No. 1 2 3 4 5 6 7
TENSIONES MXIMAS Y MEDIAS ANUALES ADMISIBLESY VALORES DE RESISTENCIA PARA CABLES SEGN
DIN 48201 - 48204 Y 40206
-
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115
1 Al/Ac 1,4 24,0 < 25 9,0 -- - 40,12 Al/Ac 1,7 22,0 < 25 8,4 -- - 36,83 Al/Ac 4,3 14,0 1225 5,7 -- - 24,04 Al/Ac 6,0 12,0 1225 5,2 > 25 5,6 20,85 Al/Ac 7,7 11,0 1225 4,8 > 25 5,2 18,9
6 Al/Ac 11,3 9,5 1225 4,0 > 25 4,4 16,57 Al 7,0 1225 2,8 > 25 3,0 12,08 Aleac. Al/Ac 1,4 27,0 < 25 10,4 -- - 46,49 Aleac. Al/Ac 1,7 25,5 < 25 10,2 -- - 43,510 Aleac. Al/Ac 4,3 19,0 1225 6,9 -- - 32,811 Aleac. Al/Ac 6,0 17,5 1225 6,2 > 25 6,7 30,012 Aleac. Al/Ac 7,7 16,5 1225 5,8 > 25 6,3 28,413 Aleac. Al/Ac 11,3 15,5 1225 4,8 > 25 6,3 26,514 Aleacin, Alum. 14,0 1225 4,0 > 25 4,4 24,015 Cobre 17,5 925 7,5 > 25 8,5 30,0
16 Bronce 23,5 925 9,0 > 25 10,0 40,017 Bronce II 29,5 925 9,0 > 25 10,0 50,018 Bronce III 36,5 925 9,0 > 25 10,0 62,019 Acero 16,0 925 - -- - 52,020 Acero II 28,0 925 12,0 -- - 56,021 Acero III 45,0 925 13,0 -- - 90,022 Acero IV 55,0 925 15,0 -- - 110,0
Divisin 1: Tipos de conductores.Divisin 2: Tensin de traccin mxima admisible (kp/mm).Divisin 3: Tensin media anual para vano de 500 m y para dimetro del cable de
/ hasta (mm).Divisin 4: Tensin media anual para vano de 500 m y para tensin media anual sin
proteccin antivibrante (kp/mm) para conductores segn divisin 3.
(*) Los valores para tensin media anual rigen para el estado de cable despus de 2 aosde su uso en lnea, cuando la dilatacin residual ha llegado prcticamente al reposo.
Divisin 5: Tensin media anual para vano de 500 m y para dimetro del cable de/ hasta (mm).
Divisin 6: Tensin media anual para vano de 500 m y para tensin media anual sinproteccin antivibrante (kp/mm) para conductores segn divisin 5.
Divisin 7: Tensin permanente (kp/mm).
-
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116
DISEO DE LA GEOMETRA DEL SOPORTE
TEMAS A TRATAR
8.1. ALTURAS Y ESTRIBOS FAMILIA DESOPORTES.
8 1 ALTURAS Y ESTRIBOS
-
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117
8.1. ALTURAS Y ESTRIBOS FAMILIA DE SOPORTES
Para torres normalmente las variaciones de alturas y estribos sehacen segn:
ALTURAS DE ESTRIBOS DE
3 en 3 - 1 y + 1, + 2
2 en 2 - 1 y + 1
1,5 en 1,5 -----
1 en 1 -----
Para postes la variacin de altura es en metros o en pies.
8 1 ALTURAS Y ESTRIBOS
-
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118
8.1. ALTURAS Y ESTRIBOS FAMILIA DE SOPORTES
Para hallar la familia de soportes se procede de la siguientemanera:- Se hace una prelocalizacin con n tipos, cada uno con vanosgravantes dgi y vanos vientos dvi, cada vez mayores (y por
consiguiente mayores pesos de torres o costos de estructuras).- Se van eliminando los menos usuales.- Se establecen dos o tres tipos de suspensin.- Se debe tener en cuenta el costo de la prueba destructiva delprototipo, por cada clase de estructura (30.000 a 50.000
US$/prueba en caso de torres de celosa), en caso de postes deconcreto, madera o acero la prueba se puede hacer localmentey es mucho ms econmica. Por esta razn solo se exige unaprueba a la rotura del prototipo de torre ms usual (lasuspensin por lo general).
-
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119
CARGAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS
TEMAS A TRATAR
9.1. CARGAS TRANSVERSALES.9.2. CARGAS VERTICALES.9.3. CARGAS LONGITUDINALES.9.4. FACTORES DE SEGURIDAD (fs).9.5. DESBALANCE DE CARGA.
9.6. CONDICIN DE CARGA.
-
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120
9.1. CARGAS TRANSVERSALES
kgconduc.
deltense
cadpascm PAA1000Pdv2senT2T
grfico
-topongulo
Para estructuras de suspensin y ngulo pequeo
mvientovano
2mkg
cond.sobreviento
mmdimetro
2
m
susp.cadenarea
2m
pesaslasde
rea
2kg/m
cadenasobre
Viento
)5(
-
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2cosPdv
2sen2T'T 3cm
Para estructuras de ngulo:
amarrecadenarea
orient.cadenarea
2
cosPAA
guardac.para
3cadaoaa
En caso de hielo considerar el dimetro incrementado endos espesores de manguito de hielo.
9.1. CARGAS TRANSVERSALES
-
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122
9.2. CARGAS VERTICALES
Suspensin:
kgsusp.
cadena
peso
Kgsusp.pesas
peso
kg/mlineal
peso
hapasgc VmontajePesoVVdV
mgrav.
vano kg
kgherrajes
peso
haoaagcVmontajePesoVVdV
kganclajecadenapeso
orient.pesaspeso
kgherrajes
peso
guardac.paraO
ngulo:
-
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123
9.2. CARGAS VERTICALES
Nota: dg = 1.2 ~ 6 dv segntipo de terreno: plano menortipo de torre: ngulo mayor
En caso de hielo considerar el peso Wc incrementado por elpeso lineal del hielo.
Los valores altos de dg pueden reducirse, si se especfica unalimitacin del ngulo de frenado y del tipo de maquinaria usadapara el jalado del conductor.
-
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9.2. CARGAS VERTICALES
egEDS Pd0.75cosTR
jalado.frenado/deestacinladepuntoelnteadecuadamedoseleccionahayasesegn
mayor,serpuedeeequivalenthombres4a2depesokg,400a200PSiendo e
-
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125
9.3. CARGAS LONGITUDINALES
haz.enconductoryanclajepara.....1.0cadena.deoscilacinpor0.75~0.60
.deslizantemordazapor0.60~0.302
cosTmkLRotura
k
Tm para el EDS pero para temperatura mnima y otros casos de carga.
-
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126
9.3. CARGAS LONGITUDINALES
dominantesvanosde
Variacin
rgido
aisl.susp.enamarresucede
2cos)T-(TL mdmi
flechacadenasvientodelsobresobrelateral
2cos)-T'(T'vientovientoLIncidencia mdmi
-
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9.3. CARGAS LONGITUDINALES
En zonas con hielo debe analizarse una hiptesis considerandoel tiro de un vano con hielo y otro sin hielo. El caso ms crticopuede darse con las estructuras de anclaje.
-
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9.4. FACTORES DE SEGURIDAD (fs)
- Altos cuando hay incertidumbre sobre el valor mximo decargas 1.6 a 2.0. En general los valores ms altoscorresponden a las estructuras de concreto armado ymadera.
- Bajos cuando solo se considera por confiabilidad demateriales: 1.2 a 1.3 para diseo y construccin.
-
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9.5. DESBALANCE DE CARGA
Por diferencia de semivanos gravantes
u
M
M
GRANDEPEQUEO
T
M
T
L
-
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130
9.5. DESBALANCE DE CARGA
-
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131
LOCALIZACIN DE ESTRUCTURAS
TEMAS A TRATAR
10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD.
10.2. PARMETROS DE LOCALIZACIN YPLANTILLA DE FLECHA.10.3. DIAGRAMAS DE UTILIZACIN.10.4. LOCALIZACIN MANUAL DE ESTRUCTURAS.10.5. VERIFICACIN DE LA OSCILACIN DEL
CONDUCTOR.10.6. HOJA DE LOCALIZACIN.
-
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
- La temperatura a adoptarse para la localizacin debecontemplar dos casos bsicos:a) Cuando no se realizado sobretensado que compense elcreep al ao final: temperatura mxima en el conductor +
temperatura virtual del creep.b) Cuando se ha realizado sobretensado: temperaturamxima en el conductor.- El conductor de un voltaje dado debe cruzar por encima deotro con menor tensin.
- En el caso de cruce sobre (o debajo) debe considerase amxima temperatura en el conductor superior y atemperatura normal en el inferior o a temperatura de hielo(0C) en ambos conductores pero el superior con carga dehielo y el inferior sin esa carga.
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
10.1.2. Distancias Mnimas Verticales en recorrido Paralelo:
Paralelo a rurales 6.4 m
Calles en distritos urbanos 7.0 m
10.1.3. Distancias en Cruce sobre Edificios y Objetos:
Techos u objetos inaccesibles por personas 4.0 m
Techos, objetos balcones accesibles a personas 5.5 m
Seales, chimeneas, antenas, tanques, puentes y 3.4 motras instalaciones no clasificadas como edificios opuentes
Soportes de iluminacin, seales de trfico o 3.5 mestructuras soporte de otras lneas
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
10.1.4. Distancias en Cruce sobre otras Lneas:
Lneas de comunicacin 2.2 m
Cable de guarda 1.5 m
Conductores de Distribucin 1.5 m
Conductores de otras lneas con proteccin de falla a tierra:
- Lnea de 69 kV o menos 1.5 m
- Lnea de 115 kV 1.7 m
- Lnea de 138 kV 1.9 m
- Lnea de 161 kV 2.0 m
- Lnea de 230 kV 2.5 m
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
Conductores de otras lneas sin proteccin de falla a tierra:
- Lnea de 46 kV o menos 1.5 m
- Lnea de 69 kV 1.5 m
- Lnea de 115 kV 1.7 m
- Lnea de 138 kV 1.9 m
- Lnea de 161 kV 2.0 m
- Lnea de 230 kV 2.5 m
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
10.1.5. Distancias Horizontales Mnimas hacia otros objetos:
Edificios, puentes, seales, chimeneas, antenas, 3.4 mtanques, contenedores de lquidos no inflamables
y otros objetos no considerados como edificios.Soportes de iluminacin, seales de trfico o 1.9 msoportes de estructuras de otra lnea.
Estructuras de vas frreas 4.9 m
Tensin (kV) 115 138 161 230Correccin (m) 0.02 0.04 0.05 0.09
El factor de correccin para los conductores superiores es a partir de1000 mnsm por cada 1000 m:
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10.1. ALTURAS Y DISTANCIAS DE SEGURIDAD
10.1.6. Ancho de Paso (ROW = Right of Way):
ROW = A + 2y
Siendo:
A: El largo de la cruceta o mnsula.y: Distancia horizontal desde el conductor hasta la edificacin
o carretera.
10.2. PARMETROS DE LOCALIZACIN Y
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10.2. PARMETROS DE LOCALIZACIN YPLANTILLA DE FLECHA
Se recomienda usar varias plantillas de flecha, manufacturadasen un plstico rgido transparente o en acrlico (de parmetro1000 a 2000 de 50 en 50 por ejemplo). Haciendo un estimadopreliminar del ruling span del tramo a localizar y usando el
Tense To (kg) correspondientemente a la condicin de mximatemperatura (ms creep) se determina el parmetro Po (en m)a usar segn:
PGINA 231