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DISTANCIAS DE SEGURIDAD MINIMAS DE CONDUCTORES ELECTRICOS A EDIFICIOS Y PREDIOS

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  • ELECTRICIDAD DE LA PAZ S.A.ELECTROPAZ NE

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    Mayo de 2003

    1 Objeto.

    La presente Normativa tiene por objeto establecer las disposiciones, criterios y

    requerimientos mnimos con relacin a las distancias de seguridad de conductores

    elctricos a edificios para asegurar que las mejoras, expansiones y nuevas construcciones

    de las instalaciones de distribucin de energa elctrica, se diseen, construyan y operen,

    garantizando la seguridad de las personas, bienes y la calidad del servicio.

    2 Campo de Aplicacin.

    Este documento cubre aspectos relativos a las distancias de seguridad horizontales y

    verticales que involucran cables, edificios y predios.

    Esta normativa ser aplicada en los diseos de expansin de red area de Electropaz,

    incluyendo mejoras, ampliaciones e instalaciones provisionales o temporales.

    Las personas naturales o jurdicas que construyan obras de infraestructura civil

    relacionadas con edificios, viviendas, condominios, etc. ; debern considerar la aplicacin

    de esta normativa en el diseo y desarrollo de sus respectivos proyectos. El cumplimiento

    ser encargado al departamento correspondiente de aprobar estos proyectos.

    3 Normas de consulta.

    National Electrical Safety Code (NESC) reconocida por la American National Standard(ANSI C2)

    Standard CAN/CSA C22.3 N1M87 Overhead system de la National Standard ofCanada.

    4 Reglamentacin y Disposiciones Generales.

    La reglamentacin necesaria para la aplicacin de la presente norma est basada

    fundamentalmente en la primera edicin y posteriores actualizaciones de:

    La LEY DE ELECTRICIDAD No. 1604 y sus Reglamentos, promulgada el 21 dediciembre de 1994, aprobada mediante Decreto Supremo No. 24043 del 28 de junio de

    1995 y publicada en su primera edicin por la Gaceta Oficial de Bolivia.

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    Resolucin SSDE No. 160/2001 del Sistema de Regulacin de la Superintendencia deElectricidad emitida el 29 de octubre de 2001.

    5 Definiciones.

    5.1 Cable

    Conductor trenzado o arrollado en forma helicoidal, con o sin aislamiento.

    5.2 Conductor

    Es un material, usualmente en la forma de alambre, cable o barra, capaz de conducir una

    corriente elctrica.

    5.3 Conductor aislado

    Conductor cubierto con un material dielctrico (no aire), que tiene una capacidad de

    aislamiento igual o mayor que la tensin entre fases del circuito en el cual el conductor es

    usado.

    5.4 Conductor cubierto

    Es el que tiene una cubierta aislante cuya rigidez dielctrica nominal es desconocida, o es

    menor que la requerida para la tensin del circuito que en el conductor se usa.

    5.5 Conductor con pantalla

    Conductor con una envoltura que encierra al elemento conductor del cable y provee una

    superficie equipotencial en contacto con el aislamiento del cable.

    5.6 Conductor en lnea abierta

    Un tipo de construccin de lnea de suministro elctrico en la cual el conductor est

    desnudo, cubierto o aislado y sin pantalla aterrizada, soportado individualmente a la

    estructura ya sea directamente o con aisladores.

    5.7 Conductor de soporte

    Un conductor cuyo propsito es soportar otros conductores as como ser parte del circuito

    elctrico.

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    5.8 Distancia mnima de seguridad o Libramiento elctrico

    Es la distancia mnima establecida entre superficies, de un objeto energizado y otro

    energizado o no, o persona, para garantizar que el segundo objeto o persona no se

    encuentre en riesgo de recibir descargas elctricas desde el primero.

    5.9 Estructura

    Es la unidad principal de soporte, generalmente se aplica a los herrajes y materiales,

    incluyendo al poste o torre adaptado para ser usado como medio de soporte de lneas

    areas de energa elctrica y las retenidas.

    5.10 Flecha

    Es la distancia vertical medida desde cualquier punto de un conductor a la lnea recta

    imaginaria que une los dos puntos de soporte del conductor en las estructuras. A menos

    que se especifique en un punto determinado, la flecha es la distancia que corresponde a la

    medida en el punto ms bajo (medio) del vano.

    5.11 Flecha inicial sin carga

    La flecha de un conductor antes de aplicarle cualquier carga externa.

    5.12 Flecha final

    Es la flecha de un conductor bajo condiciones especificas de carga y temperatura

    aplicadas, despus de que dicho conductor ha estado sujeto, durante un apreciable

    periodo de tiempo, a las condiciones de carga prescritas para la zona de carga en la que

    est instalado o bien despus de que se le ha aplicado, durante un lapso mnimo, una

    carga equivalente y que sta haya sido removida. La flecha final incluye el efecto de la

    deformacin inelstica.

    5.13 Flecha final sin carga

    Es la flecha de un conductor despus de que ha estado sujeto, durante un apreciable

    periodo de tiempo, a las condiciones de carga prescritas para la zona de carga en la que

    esta instalado, o bien despus de que se le ha aplicado, durante un lapso mnimo, una

    carga equivalente y que sta haya sido removida. La flecha final sin carga incluye el efecto

    de la deformacin inelstica.

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    Mayo de 2003

    5.14 Lnea Area

    Es una adaptacin de componentes, destinados al transporte de energa elctrica. Esta

    constituida por conductores desnudos, forrados o aislados, tendidos en espacios abiertos

    y que estn soportados por estructuras con los accesorios necesarios para la fijacin,

    separacin y aislamiento de los mismos conductores.

    5.15 Lnea de Suministro Elctrico

    Son los conductores utilizados para transportar energa elctrica a diferentes niveles de

    voltaje, incluyendo sus estructuras de soporte. Estas lneas pueden ser areas o

    subterrneas.

    5.16 Mensajero

    Soporte de alambre slido o cableado para lneas de comunicacin o de suministro

    elctrico, que soporta, adems de su propio peso, el peso de uno o ms conductores o

    cables. No forma parte del circuito elctrico.

    6 Criterios Bsicos.

    6.1 Tensiones de Suministro.

    Las tensiones nominales y de operacin en alta tensin, media tensin y baja tensin del

    sistema de distribucin adoptadas por Electropaz, se muestran en el cuadro No. 1.

    Cuadro No. 1Nivel deTensin

    TensinNominal (V) Tipo de Conexin

    Zona deAplicacin

    230/115 Monofsico 3 hilos - Urbana

    230 Monofsico 2 hilos - Urbana

    230 Trifsico 3 hilos UrbanaBaja

    Tensin

    400/230 Trifsico 4 hilos Yn Urbana

    6,9001 Trifsico 3 hilos Urbana12,000 Trisico 3 hilos Y Urbana

    Media

    Tensin24,900/14,376 Trifsico 4 hilos Yn Rural

    69,000 Trisico 3 hilos Y - Urbana / ruralAltaTensin 115,000 Trisico 3 hilos Urbana

    1) Las instalaciones actuales de 6,900 V situadas dentro del rea urbana, debern estar

    preparadas para trabajar en la tensin nominal de 12,000 V.

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    6.2 Medicin de Distancias y Espaciamientos.

    En el presente documento, para referirse a la separacin entre conductores y sus

    soportes, estructuras, construcciones, nivel del suelo, etc., se utilizan los trminos de

    distancia y espaciamiento. A menos que se diga otra cosa, todas las distancias deben

    medirse de superficie a superficie y todos los espaciamientos se debern medir de centro

    a centro.

    Para propsito de medicin de las distancias, los herrajes y accesorios que estn

    energizados, debido a su conexin elctrica a los conductores de la lnea, se considerarn

    como parte integral de los mismos conductores. Las bases metlicas de las muflas o

    pasamuros, pararrayos y de equipos similares deben ser consideradas como parte de la

    estructura de soporte.

    6.3 Cables de alimentacin.

    En lo concerniente a las distancias de seguridad, los cables de alimentacin con pantalla

    metlica eficazmente conectado a tierra, o conductores aislados soportados junto a un hilo

    mensajero eficazmente conectado a tierra, sern considerados al igual que los tirantes y

    mensajeros, para cualquier nivel de tensin.

    6.4 Conductor Neutro.

    El neutro de los circuitos de alimentacin tendr las mismas distancias de seguridad que

    las fases del circuito a la que est asociado.

    El conductor neutro, conectado a eficazmente a tierra a lo largo de su longitud y asociado

    a circuitos de 0 a 24,900 voltios, deber tener las mismas distancias de seguridad que los

    tirantes y mensajeros.

    6.5 Conductores Cubiertos

    Para todos los requisitos de las distancias de seguridad, los conductores cubiertos

    debern ser considerados como desnudos.

    El espaciamiento para conductores cubiertos, puede ser menor que el mnimo requerido

    para conductores desnudos y que su cubierta provea suficiente resistencia dielctrica para

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    prevenir corto circuitos en caso de contacto momentneo entre conductores, o entre stos

    y el conductor conectado a tierra.

    7 Del uso de bienes pblicos y de las servidumbres.

    En ste captulo, por la importancia que tiene para el desarrollo del sistema de distribucin

    elctrico de Electropaz, se adoptar como norma obligatoria todas las recomendaciones

    del Reglamento para el Uso de Bienes de Dominio Pblico y Constitucin de las

    Servidumbres (Reglamento III) de la Ley de Electricidad No. 1604.

    7.1 Faja de seguridad.

    De acuerdo con la reglamentacin vigente, el ancho de las fajas de seguridad

    normalizadas se muestran en el cuadro No. 2.

    Cuadro No. 2Nivel de Tensin

    69 kV 115 kV20 m 38 m 25 m 45 m

    a) El ancho de la faja estar de acuerdo con las caractersticas de la lnea, la topografa y

    la cobertura vegetal.

    b) Dentro de la faja de seguridad no se permitirn excavaciones utilizando explosivos

    c) Dentro de la faja de seguridad no se permitirn excavaciones ni cultivos de ninguna

    especie a una distancia de cuatro (4) metros de las fundaciones de las estructuras o

    del pie de la torre.

    7.2 Servidumbres.

    De acuerdo con la reglamentacin vigente, Electropaz como titular de una servidumbre,

    podr a tener y/o apoyar en la parte exterior de las propiedades inmuebles de dominio

    pblico privado, soportes, postes, escuadras y otros medios de fijacin de lneas de

    transporte de electricidad, sujetndose a las normas tcnicas de seguridad.

    El propietario del predio sirviente podr efectuar, plantaciones, construcciones y obras de

    otra naturaleza, respetando las normas tcnicas de seguridad establecidas por la

    Superintendencia de Electricidad.

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    8 Distancias de Seguridad.

    8.1 Distancia vertical de conductores sobre la superficie del suelo y lneas frreas.

    Las distancias de seguridad mnimas de conductores areos en lugares accesibles

    respecto de la superficie del suelo o lneas frreas, no sern menores a las que se indican

    en el cuadro No. 3 y se aplicarn bajo las siguientes condiciones:

    a) La condicin que ocasione la mayor flecha final: temperatura en los conductores de

    50C, sin desplazamiento de viento, temperatura mxima del conductor para la cual

    fue diseada la operacin de la lnea sin desplazamiento de viento, , cuando esta

    temperatura es mayor de 50C.

    b) Flecha final sin carga, en reposo.

    Cuadro No. 3Alturas de lneas de alimentacin abiertas

    (metros)Naturaleza de la superficie o lneas frreas

    debajo de los conductores 115 V230 V400V.

    6.9 kV

    12.0 kV

    14.3 kV

    24.9 kV(1)69 kV(2) 115 kV(2)

    Donde los conductores cruzan por encimaCiudad (calles y avenidas) 5.48 6.10 6.73 7.70 8.20

    Carreteras, Autopistas urbanas o rurales 5.48 6.10 6.73 7.70 8.50

    Vas frreas 8.23 8.53 9.17 10.00 11.60

    Espacios o caminos solo accesibles a peatones 4.57 4.57 5.21 6.80 7.30Donde los conductores recorren a lo largo y dentro de los lmites de carreteras u otro derecho de vapblica para el trfico

    Calles o callejones urbanos 5.49 6.10 6.73 7.70 8.20Caminos rurales 4.57 5.48 6.73 7.30 7.80

    Notas:(1) De acuerdo a la recomendacin de la norma ANSI C2 (NESC), la altura de los conductores especificados

    en sta columna est incrementada, respecto de la altura bsica, 0.01 m, por cada kV en exceso de 22

    kV, de acuerdo a la siguiente relacin:

    (2) La altura de los conductores especificada en sta columna fue adoptada de los valores recomendadospor la Superintendencia de Electricidad a travs de la Resolucin SSDE No. 160/2001 del 29 de octubre

    de 2001.

    Por otro lado, la norma NESC recomienda que las distancias para tensiones mayores a 50 kV debern

    estar basadas en la mxima tensin de operacin, adicionalmente, la distancia bsica recomendada por

    la NESC deber incrementarse en un tres por ciento (3%) por cada 300 metros de altura de exceso de

    1000 m.s.n.m. sta ltima recomendacin puede ser expresada por la siguiente relacin:

    BB HxUUH += 01.0)( ''

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    En las dos anteriores ecuaciones tenemos:

    H : Distancia de seguridad vertical adoptada por Electropaz

    Hi : Altura de instalacin m.s.n.m.

    HB : altura base recomendada por la NESC para tensiones nominales de 15 kV a 50 kV

    U : Tensin del sistema bajo consideracin

    UB : Tensin base = 22 kV

    8.1.1 Incremento de Altura para conductores.

    Las alturas de seguridad especificadas en el cuadro No. 3, podrn ser incrementadas, de

    acuerdo con los criterios indicados en los incisos 1 y 2 siguientes:

    1) Para lneas areas de Media tensin y con vanos mayores a 76 metros, la distancia de

    seguridad especificada en cuadro No. 3 ser incrementada 0.03 metros para cada 3

    metros de exceso de longitud del vano.

    2) Para lneas areas de Alta tensin, de acuerdo a la resolucin de SSDE No.

    160/2001 las distancias de seguridad indicadas en la tabla 1 se incrementarn:

    Para vanos de 700 m a 1000 m: 0.5 m

    Para vanos mayores a 1000 m: 1.0 m

    Cuando el vano de cruce sea de suspencin, los valores del cuadro 3 deben serincrementados en 0.02b, donde b es la distancia horizontal en metros, del centro

    del obstculo atravesado al eje de la estructura de suspencin ms prxima.

    8.2 Distancias de conductores y partes energizadas a edificios, letreros, anuncios,antenas de radio y televisin, tanques y otras instalaciones.

    8.2.1 Consideraciones generales.

    La distancia mnima horizontal y vertical que deber mantenerse entre cables a edificios,

    estructuras de sealizacin, etc., sern bajo la siguientes consideraciones:

    Bi xHxHH ]03.0)3001000

    (1['+=

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    a) Distancias aplicables a cualquier parte del edificio, incluyendo balcones, escaleras de

    emergencia, estructuras de antenas, etc.

    b) Las distancias verticales se aplica bajo condiciones de mxima flecha del conductor.

    c) La distancia horizontal se aplica cuando el cable ha sido desplazado por el viento, si es

    que corresponde de acuerdo al punto 8.2.3.

    8.2.2 Distancias de seguridad adoptadas por Electropaz.

    La distancia de seguridad de los conductores y partes energizadas a edificios, letreros,

    antenas, etc, no deber ser menor a la distancia vertical (V) y horizontal (HW) (Ver fig. 1)que las indicadas en el cuadro No. 4.

    DISTANCIA DE SEGURIDAD VERTICAL REQUERIDA CUANDO ELV =

    V

    T

    HR

    HW

    DISTANCIAS DE SEGURIDAD MINIMAS A EDIFICIOS

    VISTA FRONTAL

    FIGURA 1

    CONDUCTOR ESTA EN REPOSO

    CONDUCTOR ESTA EN REPOSO

    DISTANCIA MINIMA TRANSVERSAL REQUERIDA CUANDO ELT =

    CUANDO EL CONDUCTOR ESTA EN REPOSO

    DISTANCIA DE SEGURIDAD MINIMA HORIZONTAL REQUERIDA HR =

    CUANDO EL CONDUCTOR ES DESPLAZADO, HACIA EL EDIFICIO,

    DISTANCIA DE SEGURIDAD MINIMA HORIZONTAL REQUERIDAHW =

    POR EL VIENTO

    DESPLAZAMIENTODE VIENTO

    CONDUCTOR

    LIMITE DEDISTANCIAS DESEGURIDAD

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    En la figura 1, para vanos menores o iguales a 50 metros se asume que la distancia

    horizontal (HR) ser igual a la distancia (HW).

    La distancia de seguridad horizontal predomina por encima del nivel del tejado hasta el

    punto donde la diagonal (T) iguala con la distancia de seguridad vertical. A partir de estepunto la distancia de seguridad diagonal (T) deber ser igual al requisito de la distancia deseguridad vertical (V).

    Cuadro No. 4Distancia mnima en metros del cable a:

    Edificios (1)Letreros, Anuncios, seales detrafico, chimeneas, antenas de radioy/o televisin, tanques y otrainstalaciones

    Cable o conductor

    HorizontalA una superficie

    Inaccesible

    Horizontala una superficie

    accesible

    Verticalal techo

    Horizontal alobjeto

    Vertical alobjeto

    Tirantes, Cables decomunicacin y cables desuministro

    0 0 0.08 0 0.08

    Conductor de suministro

    Aislado o a tierra 0 1 2.5 (2) 0 0.5Conductorescubiertos dentro deuna pantalla metlicacon conexin a tierraefectiva

    0 0 0 0 0.08

    0 a

    400

    V

    Conductores en lneaabierta 0.3 1 2.5 (2) 0.3 0.5

    Conductores en lneaabierta 0.6 1.5 3 (3) 0.6 2.5

    de 4

    00 a

    120

    00 V

    Conductorescubiertos dentro deuna pantalla metlicacon conexin a tierraefectiva

    0 0 0 0 0.08

    24.9 KV (5) 1.03 1.83 3.63 (3)(4) 1.03 3.63

    69 KV (5) 1.96 3.00 4.5 (3)(4) 1.96 4.5

    115 KV (5) 3.32 4.36 4.9 (3)(4) 3.36 4.9

    (1) La tabla es aplicable a edificios y estructuras no metlicas, o de tener partes metlicas,

    stas, estn conectadas efectivamente a tierra.

    (2) Esta distancia puede reducirse a 1 metro en partes de la edificacin que sean

    consideradas normalmente inaccesibles.

    (3) Mientras sea posible, deber evitarse sta forma de llevar un conductor.

    (4) Este valor de distancia de seguridad fue adoptada de la recomendacin de la

    Superintendencia de Electricidad a travs de la Resolucin SSDE No. 160/2001 del 29

    de octubre de 2001.

    (5) Distancias de seguridad estn incrementadas de acuerdo con los criterios de las notas

    1 y 2 del punto 8.1.

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    8.2.3 Incremento de las distancias de seguridad de conductores a edificios.

    En los tramos donde la longitud del vano es mayor a 50 m, las distancias de seguridad de

    la tabla No. 4 sern incrementadas 3 cm por cada 3 metros de exceso de longitud del vano

    Asimismo, dependiendo de las caractersticas de la zona de instalacin, en vanos mayores

    a 50 m. se deber incrementar la distancia Horizontal HR considerando el desplazamientodel conductor debido al viento, con una presin de 29 kg/m2.

    El desplazamiento del conductor debido a la presin del viento podr ser calculado de

    acuerdo con las grficas que se muestran en la figura 2, tomando en cuenta las siguientes

    consideraciones:

    a) Si el vano esta ubicado en una zona de campo abierto y expuesto al viento (vano no

    resguardado).

    b) Si el vano esta ubicado en una zona donde los efectos del viento son mitigados por

    construcciones, edificios comerciales reas residenciales (vano parcialmente

    resguardado)

    c) Si el vano est ubicado en una zona completamente protegida del viento transversal al

    conductor, tales como calles o avenidas urbanas y entre edificios de mayor o igual

    altura al de los cables por ambos lados, no se necesita calcular el desplazamiento del

    conducto por viento.

    Figura 2: Desplazamiento del conductor debido al viento

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    En la figura 2 tenemos:

    Desviacin horizontal = factor x flecha del conductorDonde: d = dimetro del conductor en mm

    w = masa por unidad de longitud en kg/m

    Un vano parcialmente resguardado es considerado protegido de la accintransversal del viento por objetos tales como edificios cuya altura es igual o mayor

    a la altura de instalacin del conductor y su distancia es menor a 30 m. Los rboles

    no debern ser considerados como objetos que proveen resguardo.

    8.2.4 Conductores de alimentacin protegidos.

    Conductores de alimentacin de 230 voltios o ms, debern ser apropiadamente

    protegidos por canalizacin conectada a tierra, barreras, otras formas, bajo las

    siguientes condiciones:

    a) En lugares donde no puedan obtenerse, las distancias de seguridad indicadas en el

    cuadro No. 4.

    b) En lugares donde los conductores de alimentacin se encuentran bastante cerca a las

    ventanas, prticos, otros lugares ordinariamente accesibles, expuestos al contacto

    de personas.

    Nota: Los Cables con pantalla metlica conectada eficazmente a tierra son consideradosconductores de alimentacin protegidos.