016 Anexo n 2.09 Cem Lte 1x110kv Mejillones Ampliacion Se Chacaya

Estudio de los Campos Electromagnéticos LTE de 1X110 Kv Mejillones. Ampliación Subestación Chacaya

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1

DECLARACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL

LTE DE 1X110 KV MEJILLONES

ANEXO Nº 2.09

ESTUDIO DE CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS

SUBESTACIÓN CHACAYA

MARZO 2012



2

ÍNDICE CAPÍTULO I. ANTECEDENTES GENERALES............................................................................................5

I.1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................................................................... 5

I.2. CARACTERÍSTICAS Y PARÁMETROS DE LA SUBESTACIÓN ............................................................................................. 6

I.3. CAMPO ELÉCTRICO CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS. .............................................................................. 7

I.4. CAMPO MAGNÉTICO CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS. ............................................................................. 7

I.5. INTERFERENCIAS DE RADIO CALCULADA Y COMPARACIÓN CON NORMAS................................................................. 8

I.6. INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN CALCULADAS Y COMPARACIÓN CON NORMAS.................................................. 8

I.7. RUIDO AUDIBLE CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS ...................................................................................... 9

I.8. CONCLUSIONES.................................................................................................................................................................... 10

CAPÍTULO II. ANEXOS............................................................................................................................... 11

II.1. ANEXO A:................................................................................................................................................................................ 11

II.1.1. GRÁFICOS CAMPO ELÉCTRICO ..............................................................................................................................................................11

II.1.2. GRÁFICOS DE CAMPO MAGNÉTICO .......................................................................................................................................................13

II.1.3. GRÁFICOS DE INTERFERENCIAS DE RADIO..........................................................................................................................................15

II.1.4. GRÁFICOS DE INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN ................................................................................................................................17

II.1.5. GRÁFICOS DE RUIDO AUDIBLE ...............................................................................................................................................................19

II.2. ANEXO B:................................................................................................................................................................................ 21

II.2.1. MÉTODOS DE CÁLCULO ..........................................................................................................................................................................21

II.2.2. MÉTODO DE CÁLCULO DEL CAMPO ELÉCTRICO..................................................................................................................................21

II.2.3. MÉTODO DE CÁLCULO DEL CAMPO MAGNÉTICO.................................................................................................................................22

II.2.4. MÉTODO DE CÁLCULO DEL RUIDO AUDIBLE. .......................................................................................................................................24

II.2.5. MÉTODO DE CÁLCULO DE LA INTERFERENCIA DE RADIO ..................................................................................................................24

II.2.6. INTERFERENCIA DE TELEVISIÓN (TVI) ...................................................................................................................................................25

II.3. ANEXO C:................................................................................................................................................................................ 27

II.3.1. NORMAS DE EXPOSICIÓN A LOS CAMPOS ELECTRICO Y MAGNÉTICO E INTERFERENCIAS DE RADIO........................................27

II.4. ANEXO D................................................................................................................................................................................. 29

II.4.1. NORMAS DE EMISIÓN DE RUIDOS MOLESTOS GENERADOS POR FUENTES FIJAS DE LA REPÚBLICA DE CHILE........................29

II.5. ANEXO E:................................................................................................................................................................................ 30

II.5.1. ESTRUCTURA DE LA LTE 1X110KV MEJILLONES ..................................................................................................................................30

II.6. REFERENCIAS ....................................................................................................................................................................... 31



3

ÍNDICE TABLAS TABLA N° 1: PARÁMETROS MÁS IMPORTANTES USADOS EN EL CÁLCULO DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN

LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV........................................................................................... 6

TABLA N° 2: CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO 1 M DEL SUELO. .......................................................................................................................................................... 7

TABLA N° 3: CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO 1 M DEL SUELO. .......................................................................................................................................................... 7

TABLA N° 4: INTERFERENCIA DE RADIO PRODUCIDA POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, EN BUEN TIEMPO.............................................................................................................................................................. 8

TABLA N° 5: INTERFERENCIA DE TELEVISIÓN PRODUCIDA POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, EN BUEN TIEMPO........................................................................................................................................................ 8

TABLA N° 6: COMPARACIÓN DEL RUIDO AUDIBLE AL BORDE DE LA FRANJA DE SERVIDUMBRE PRODUCIDO POR LA LTE 1X110KV MEJILLONES, Y LA NORMA NACIONAL............................................................................................ 9

TABLA N° 7: CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN CERCO DE LA SUBESTACIÓN. .......................................................................................................................... 12

TABLA N° 8: CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA CERCA DE LA SUBESTACIÓN. ..................................................................................................................... 14

TABLA N° 9: INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN......................................... 16

TABLA N° 10: INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN......................................... 18

TABLA N° 11: RUIDO AUDIBLE EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN. ....................................................................... 20

TABLA N° 12: NIVELES MÁXIMOS TOLERABLES DE EXPOSICIÓN DEL PÚBLICO EN GENERAL A LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS DE 50 HZ ................................................................................................................ 27

TABLA N° 13: NIVELES MÁXIMOS TOLERABLES DE EXPOSICIÓN OCUPACIONAL A LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS DE 50 HZ............................................................................................................................................ 27

TABLA N° 14: VALORES DE INTERFERENCIAS DE RADIO, RECOMENDADOS POR ASOCIACIÓN DE NORMAS CANADIENSES Y ACOGIDA COMO REGULACIÓN DEL GOBIERNO FEDERAL [8].............................................. 28

TABLA N° 15: VALORES DE INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN, RECOMENDADOS POR ASOCIACIÓN DE NORMAS CANADIENSES Y ACOGIDA COMO REGULACIÓN DEL GOBIERNO FEDERAL [10]............................................ 28



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ÍNDICE IMÁGENES

IMAGEN N° 1. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES............................................................................................. 11

IMAGEN N° 2. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA SALIDA DE LA LÍNEA DE 110 KV. ........................................................................................ 11

IMAGEN N° 3. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LAS LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA Y LAS CONEXIONES DE EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV................................................................................................................................................................... 12

IMAGEN N° 4. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES, PARA UNA POTENCIA DE 50 MW .................... 13

IMAGEN N° 5. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA, PARA UNA POTENCIA DE 50 MW. ............ 13

IMAGEN N° 6. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS DEL PATIO DE 110 KV PARA UNA POTENCIA DE 50 MW....................................................................................................................... 14

IMAGEN N° 7. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES. .......................... 15

IMAGEN N° 8. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV. ......................................................................................................................... 16

IMAGEN N° 9. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES. .......................... 17

IMAGEN N° 10. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA .................... 17

IMAGEN N° 11. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV. ......................................................................................................................... 18

IMAGEN N° 12. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN BUEN TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES. ... 19

IMAGEN N° 13. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN MAL TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA. 19

IMAGEN N° 14. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN MAL TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV. .................................................................................. 20

IMAGEN N° 15. PLANO DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV..................................................................... 30



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CAPÍTULO I. ANTECEDENTES GENERALES

I.1. INTRODUCCIÓN

Los campos electromagnéticos existen en el medio ambiente, y son de diverso tipo y origen (naturales y artificiales), siendo una característica importante si son ionizantes o no-ionizantes, debido a los efectos negativos sobre la salud que presentan los primeros. Los campos electromagnéticos naturales son eminentemente estáticos, como por el ejemplo el campo eléctrico estático en la superficie de la tierra, que tiene un valor promedio menor a 0,2 kV/m. El campo magnético estático tiene una intensidad promedio de 50 µTesla (500 mG).

Los campos artificiales son aquellos producidos por las fuentes creadas por el hombre, existiendo de distintas intensidades y frecuencias. Las radiaciones de tipo ionizantes tienen frecuencias en un rango de los 1016 hasta los 1020 Hertz (Hz), y en este grupo se encuentran los rayos x, γ y ultravioleta, los cuales tienen suficiente energía para producir daños en las células de los seres vivos. Las radiaciones de tipo no-ionizantes tienen una frecuencia menor a 1016 Hz, se caracterizan por producir calentamiento, efectos fotoquímicos y por transmitir información. Se encuentran en este grupo las frecuencias extremadamente bajas (ELF), las radiofrecuencias (AM, FM, TV), las microondas, los rayos infrarrojos y la luz visible.

Los campos electromagnéticos producidos por los sistemas de energía eléctrica son clasificados en: campos de extremadamente baja frecuencia (ELF) de 0 a 3000 Hz, y las interferencias electromagnéticas (EMI), que tienen un amplio espectro de frecuencia. Las ELF consideran los campos eléctricos y magnéticos de 50 o 60 Hz y sus armónicos. Las EMI tienen un amplio espectro de frecuencia, desde los KHz hasta los GHz y están asociadas al efecto corona.

Los campos eléctrico y magnético de 50 o 60 Hz producidos por las líneas y subestaciones eléctricas, han tomado gran importancia en los últimos años, debido a la creciente preocupación por los posibles efectos de estos campos sobre la salud de las personas.

En las líneas de transmisión y subestaciones asociadas, el efecto del campo magnético en las personas es mayor que el campo eléctrico. Esto se debe a que el campo magnético induce corrientes en todo el cuerpo de la persona, sin embargo el campo eléctrico sólo induce corrientes en la superficie del cuerpo [Referencias 1, 2, 3 y 4]

En todas las líneas y subestaciones eléctricas con niveles de tensión iguales o superiores a 66 kV el efecto corona comienza a tener importancia. Las manifestaciones más importantes del fenómeno corona son la generación de ruido acústico y campos electromagnéticos. Estos campos electromagnéticos tienen un amplio espectro de frecuencia que va desde los pocos Hz a los GHz, y su principal consecuencia son las interferencias en las telecomunicaciones. Esta interferencia es más evidente en la banda de radio AM (535-1.605 KHz) y de televisión (90 a 220 MHz).



6

I.2. CARACTERÍSTICAS Y PARÁMETROS DE LA SUBESTACIÓN

El proyecto de ampliación subestación Chacaya de 110 kV, considera una barra principal y una barra de transferencia en el patio de 110 kV.

El estudio de campos electromagnéticos en el patio de 110 kV considera la línea de salida de la subestación, las barras y las conexiones de equipos.

Los valores nominales y los parámetros más importantes usados en el cálculo del campo eléctrico, campo magnético, interferencias de radio y televisión y ruido audible de la ampliación subestación Chacaya, se indican en la Tabla 1.

TABLA N° 1: PARÁMETROS MÁS IMPORTANTES USADOS EN EL CÁLCULO DE LOS CAMPOS ELECTROMAGNÉTICOS EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV

Voltaje entre fases 110 kV

Potencia por barra 50 MVA

Altura mínima de la salida de la línea 11,8 m

Altura mínima de las barras 8,4 m

Altura media de las conexiones de equipos 4,5 m

Separación de las fases de las líneas de llegada en la subestación 2,8 m

Separación de las fases de las barras y conexiones 2,8 m

Distancia entre barra principal y barra de transferencia 30,0 m

Número e conductores por fase de las barras y líneas 1

Los parámetros de la Tabla 1 fueron obtenidos del plano proporcionado por AT & C.

La disposición de las barras, conexiones de equipos y disposición de lo equipos de la ampliación subestación Chacaya, se muestran en Anexo D.

El cálculo del campo eléctrico, magnético, interferencias de radio y televisión y ruido audible, se realizó a 1 m del suelo.



7

I.3. CAMPO ELÉCTRICO CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS.

La normas de la International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection (ICNIRP), indican como valores máximos de exposición a los campos eléctricos de 50 o 60 Hz: para público en general 5 kV/m y como valor de exposición ocupacional 10 kV/m [1,2].

La Tabla 2, muestra los valores del campo eléctrico producido por la ampliación subestación Chacaya calculados en el cerco de la subestación y los indicados por la norma ICNIRP.

En la sección A.1 del Anexo A se muestran los perfiles transversales del campo eléctrico y se presenta una Tabla resumen del campo eléctrico generado por los distintos componentes de la subestación.

TABLA N° 2: CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO 1 M DEL SUELO.

Campo eléctrico

Valor máximo a 20 m del eje de la línea de salida 0,26

Valor máximo de exposición al campo eléctrico indicado por la norma ICNIRP para público en general

5,0

I.4. CAMPO MAGNÉTICO CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS.

La Tabla 3, entrega los valores de campo magnético en el cerco de la subestación Chacaya. Estos valores se comparan con la norma del ICNIRP.

En la sección A2 del Anexo A, se muestran los gráficos de perfiles transversales y Tabla resumen de los valores de campo magnético.

TABLA N° 3: CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO 1 M DEL SUELO.

Campo magnético

Valor máximo en el cerco de la subestación 1,1

Valor máximo de exposición al campo magnético indicado por la norma ICNIRP para público en general

100



8

I.5. INTERFERENCIAS DE RADIO CALCULADA Y COMPARACIÓN CON NORMAS

La Tabla 4 entrega los valores de las interferencias de radio en buen tiempo, producido por la ampliación subestación Chacaya, calculados en el cerco de la subestación. Estos valores son comparados con la norma canadiense.

Los perfiles transversales de las interferencias de radio y una Tabla resumen se incluyen en las secciones A3 del Anexo A.

TABLA N° 4: INTERFERENCIA DE RADIO PRODUCIDA POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, EN BUEN TIEMPO

Interferencia de radio RI (dB)

Valor máximo en el cerco de la subestación 24,6

Valor máximo recomendado por la norma canadiense para instalaciones de 110 kV

49

I.6. INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN CALCULADAS Y COMPARACIÓN CON NORMAS.

La tabla 5 entrega los valores de las interferencias de televisión en ben tiempo, producido por la ampliación subestación Chacaya, calculados en el cerco de la subestación. Estos valores son comparados con la norma canadiense. Los perfiles transversales de las interferencias de televisión y una Tabla resumen se incluyen en las secciones A4 del Anexo A.

TABLA N° 5: INTERFERENCIA DE TELEVISIÓN PRODUCIDA POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, EN BUEN TIEMPO

Interferencia de televisión RI (dB)

Valor máximo en el cerco de la subestación ‐11,6

Valor máximo recomendado por la norma canadiense para instalaciones de 110 kV

17



9

I.7. RUIDO AUDIBLE CALCULADO Y COMPARACIÓN CON NORMAS

La Tabla 6 compara el valor del ruido audible producido por el efecto corona en buen tiempo, producido por la ampliación subestación Chacaya, calculados en el cerco de la subestación. Estos valores se comparan con la norma chilena de emisión de ruidos molestos producidos por fuentes fijas, zona I.

Los perfiles transversales de ruido audible en buen tiempo y una Tabla resumen se presentan en la sección A5 del Anexo A.

TABLA N° 6: COMPARACIÓN DEL RUIDO AUDIBLE AL BORDE DE LA FRANJA DE SERVIDUMBRE PRODUCIDO POR LA LTE 1X110KV MEJILLONES, Y LA NORMA NACIONAL.

Ruido audible

Valor máximo en buen tiempo en el cerco de la S/E 5,1

Valor máximo de la norma nacional, zona I de 7:00 a 21:00 h. 55 Valor máximo de la norma nacional, zona I de 21:00 a 7:00 h. 45

Los métodos usados en el cálculo del campo eléctrico y magnético, interferencias de radio y televisión y ruido audible, han sido probados con mediciones en diversas líneas y subestaciones nacionales de tensiones de 110 kV hasta 500 kV, los cuales se indican en el Anexo B.



10

I.8. CONCLUSIONES

El campo eléctrico producido por la ampliación subestación Chacaya de 110 kV, a 20 m del eje de la salida de la línea es 0,26 kV/m valor menor que lo indicado por la norma de referencia como la del ICNIRP, que es de 5 kV/m.

El campo magnético producido por la ampliación subestación Chacaya a 20 m del eje de la salida de la línea es de 1,1 µT, valor menor que lo indicado por la norma del ICNIRP, que es de 100 µT.

Las interferencias de radio en buen tiempo producidas por la ampliación subestación Chacaya, a 20 m del eje de la salida de la línea son de 24,6 dB, menor que lo indicado por la norma de referencia canadiense, cuyo valor es de 49 dB para instalaciones de 110 kV.

Las interferencias de televisión en buen tiempo producidas por la ampliación subestación Chacaya, a 20 m del eje de la salida de la línea es -11,9 dB, valor más bajo que lo indicado por la norma de referencia canadiense que es de 17 dB.

El ruido audible por el efecto corona en buen tiempo producido por la ampliación subestación Chacaya, a 20 m del eje de la salida de la línea es de 5,1 dB. Este valor de ruido es menor al indicado por la norma chilena de ruidos producidos por fuentes fijas, cuyo valor mínimo es 45 dB para zona I entre las 21 y 7 horas.

De lo anterior se concluye que las emisiones de campos eléctricos y magnéticos de 50 Hz, las interferencias de radio y televisión y el ruido audible, que puede producir el proyecto “ampliación subestación Chacaya de 110 kV”, son menores a los valores indicados por las normas de referencia.

Santiago, 28 de Febrero de 2012.

Dr. Luis Ortiz Navarrete

Ingeniero Civil Electricista

Universidad de Santiago de Chile



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CAPÍTULO II. ANEXOS

II.1. ANEXO A: GRÁFICOS DE CEM DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV

II.1.1. GRÁFICOS CAMPO ELÉCTRICO IMAGEN N° 1. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO DE LA AMPLIACIÓN

SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES.

IMAGEN N° 2. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA SALIDA DE LA LÍNEA DE 110 KV.



12

IMAGEN N° 3. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO ELÉCTRICO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LAS LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA Y LAS CONEXIONES DE EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV

TABLA N° 7: CAMPO ELÉCTRICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN CERCO DE LA SUBESTACIÓN.

Campo eléctrico

E (kV/m) Observaciones

Barra principal en patio de 110 kV 0,15 x=20 m

Salida de la línea de 110 kV 0,16 x=20 m

Salida de la línea y las

conexiones de equipos en 110 kV 0,26 x=20 m



13

II.1.2. GRÁFICOS DE CAMPO MAGNÉTICO IMAGEN N° 4. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA

AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES, PARA UNA POTENCIA DE 50 MW

IMAGEN N° 5. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA, PARA UNA POTENCIA DE 50 MW.



14

IMAGEN N° 6. PERFIL TRANSVERSAL DEL CAMPO MAGNÉTICO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS DEL PATIO DE 110 KV PARA UNA POTENCIA DE 50 MW.

TABLA N° 8: CAMPO MAGNÉTICO PRODUCIDO POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA CERCA DE LA SUBESTACIÓN.

Campo magnético

B (µT) Observaciones



Salida de la línea y las conexiones de equipos en 110 kV 1,10 x=20 m



15

II.1.3. GRÁFICOS DE INTERFERENCIAS DE RADIO IMAGEN N° 7. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN

TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES.

Perfil transversal de las interferencias de radio en buen tiempo en la ampliación subestación Chacaya de 110 kV, producido por la llegada de la línea Chacaya.



16

IMAGEN N° 8. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV.

TABLA N° 9: INTERFERENCIAS DE RADIO EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN.

Interferencias de radio (dB) Observaciones



Salida de la línea y las

conexiones de equipos en 110 kV 24,6 x=20 m



17

II.1.4. GRÁFICOS DE INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN IMAGEN N° 9. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN

TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES.

IMAGEN N° 10. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA



18

IMAGEN N° 11. PERFIL TRANSVERSAL DE LAS INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO EN LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV.

TABLA N° 10: INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN.

Interferencias de televisión

(dB) Observaciones

Barra principal en patio de 110 kV -14,6 x=20 m

Salida de la línea de 110 kV -15,7 x=20 m

Salida de la línea y las conexiones de equipos en 110 kV -11,9 x=20 m



19

II.1.5. GRÁFICOS DE RUIDO AUDIBLE IMAGEN N° 12. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN BUEN

TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LAS DOS BARRAS PRINCIPALES.

IMAGEN N° 13. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN MAL TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LA LÍNEA CHACAYA.



20

IMAGEN N° 14. PERFIL TRANSVERSAL DEL RUIDO AUDIBLE POR EL EFECTO CORONA EN MAL TIEMPO EN LA DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA, PRODUCIDO POR LA LLEGADA DE LAS LÍNEAS Y LAS CONEXIONES DE LOS EQUIPOS EN EL PATIO DE 110 KV.

TABLA N° 11: RUIDO AUDIBLE EN BUEN TIEMPO PRODUCIDAS POR LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV, CALCULADO EN LA REJA DEL PATIO DE LA SUBESTACIÓN.

Ruido audible (dB) Observaciones



Salida de la línea y las conexiones de equipos en 110 kV 5,1 x=20 m

Los métodos de cálculo del campo eléctrico, magnético, las interferencias de radio, y televisión y ruido audible, producidos por las líneas de alta tensión, se exponen en el Anexo B.



21

II.2. ANEXO B:

II.2.1. MÉTODOS DE CÁLCULO

II.2.2. MÉTODO DE CÁLCULO DEL CAMPO ELÉCTRICO.

El campo eléctrico es calculado por el Método de Simulación de Carga (MSC), donde la carga distribuida en la superficie de los conductores es sustituida por líneas de carga. Para el cálculo, se supone que no hay carga libre en el espacio, la permitividad del aire es uniforme y su conductividad es cero, y la tierra es plana y perfectamente conductora. El plano del suelo es tomado en cuenta introduciendo cargas imágenes. La magnitud de las cargas es determinada por la conocida ecuación siguiente [3,4]:

[ ][ ] [ ]VQP = (B.1)

donde [Q] el vector columna de las cargas a calcular, [V] el vector columna de los potenciales conocidos de los puntos de frontera y [P] es la matriz de los coeficientes de potencial. Cada elemento de la matriz [P], se calcula por:

i

iii r

hnp

22

1

0

lπε

= (B.2)

ij

ijij D

Dnp

'

021

lπε

= (B.3)

donde hi es la altura de los conductores, ri el radio de los conductores, Dij la distancia entre el conductor i y el conductor j, D’ij la distancia entre el conductor i y la imagen del conductor j y ε0 permitividad del vacío 8.85x10

-12 F/m

Una vez resuelta la ecuación (B.1) y conocidas las cargas, el campo eléctrico E en un punto de coordenadas (x,y) en el espacio bidimensional, es:



22

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛′−

−−

=∑=

221 2 i

i

i

in

i o

ix D

xxD

xxQE

πε (B.4)

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛′+

−−

=∑=

221 2 i

i

i

in

i o

iy D

yyD

yyQE

πε (B.5)

donde Ex, Ey son las componentes horizontal y triangular del campo eléctrico, (x,y) el punto de cálculo, (xi,yi) localización del conductor i, Di y D'i distancia del conductor y del conductor imagen respectivamente al punto de cálculo, y Qi carga del conductor i.

Cuando las fases son haces conductores, cada haz de conductores se transforma en un conductor equivalente, de acuerdo a la siguiente ecuación:

N N

he NrRr 1−= (B.6)

donde N es el número de conductores del haz, r el radio de cada conductor del haz y Rh el radio del haz.

El campo eléctrico es un vector definido por sus componentes a lo largo de los dos ejes ortogonales. Para un régimen sinusoidal estacionario cada componente en el espacio bidimensional es un fasor (en la representación compleja de cantidades de variación en forma sinusoidal en el dominio del tiempo). Puede demostrarse que la extremidad de este vector (en el espacio en una representación real de sus componentes espaciales) describe una elipse. El campo máximo en función del tiempo (en módulo) ocurre a lo largo del eje mayor de la elipse. La longitud del semi-eje mayor representa el valor máximo del campo.

II.2.3. MÉTODO DE CÁLCULO DEL CAMPO MAGNÉTICO

El campo magnético de 50 o 60 Hz de los sistemas eléctricos de potencia es calculado usando el Método Corregido de la Imagen a una Distancia Compleja. Este método es derivado del método de imagen a una distancia compleja agregándole un término de un adecuado truncamiento



23

de la serie de Carson. La teoría de este método está basada en sustituir el suelo resistivo por una corriente imagen de dirección inversa a la corriente fuente, colocada a una distancia compleja. Las componentes de las densidades de campo magnético en Tesla, en el punto (x,y), se calculan por las siguientes expresiones [5,6]:

BI y - h

Ry - h

Rxo i i

i2

i

i" 2= − −+

⋅⎧⎨⎩

⎫⎬⎭=

∑ μπ

αβ

21i

n

(B.7)

BI x - d

Rx - dRy

o i i

i2

i

i" 2= − ⋅

⎧⎨⎩

⎫⎬⎭=

∑ μπ

β21i

n

(B.8)

donde: R x d y hi i i i i= − + −( ) ( )/2 2 1 2

R x d y hi"

i i i i= − + − +( ) ( )/2 2 1 2

α (B.9)

α δ= (1 - j) ; ( )( )β α= 1+ 1/ 3 R i"/

4; δ μ σω ρ= 2 fo ≈ 503 /

hi es la altura del conductor al suelo, di distancia horizontal del conductor al eje de la línea, Ii corriente que circula por el conductor (Amperes rms), μo permeabilidad del vacío, ρ resistividad de

la tierra (Ωm), ω=2πf siendo f la frecuencia Hz.



24

II.2.4. MÉTODO DE CÁLCULO DEL RUIDO AUDIBLE.

El método de cálculo del Ruido Audible (RA), con mal tiempo, L50, propuesto por la FGH de Alemania, puede aplicarse a cualquiera línea de transmisión que tenga menos de 6 conductores por fase y un diámetro de entre 2 y 7 cm. El nivel de Ruido Audible RAi para la fase i, está dado por [7]:

RA E og d og N og Ri i i= + + − −2 45 18 0 3 10l l l( ) ( ) . ( ) (B.10)

donde Ei es el campo eléctrico en la superficie del conductor en kV/cm, d diámetro del conductor en cm, N número de conductores por fase, Ri distancia del conductor al punto de cálculo en m.

El ruido audible para una línea, es:

RA og RA

i

ni=

=∑10 10 10

1

l ( / ) (B.11)

donde n es número total de fases

Para obtener el Ruido Audible en buen tiempo, debe restarse 25 dB al ruido L50 con lluvia [11].

II.2.5. MÉTODO DE CÁLCULO DE LA INTERFERENCIA DE RADIO

Las interferencias de radio generadas por las líneas eléctricas de alta tensión pueden ser calculadas con una buena precisión por el método de la FG alemana. Este método está basado en una fórmula comparativa, que usa la Interferencia de Radio (RI) producida por un haz de conductores como referencia. La radio interferencia producida por cada fase, es [8]:

RI k E og d K ogD

N f tD= ± + − + + + + +537 5 16 95 403 93

20 20. ( . ).

l l Δ Δ Δ (B.12)

donde:

K=3 línea clase 750 kV y K=3.5 para otras líneas con campo eléctrico entre 15 y

19 kV/cm



25

E = campo eléctrico en el conductor en kV/cm, valor rms,

d = diámetro del conductor en cm,

KD = 1.6±0.1 para f =0.5 a 1.0 MHz

D = distancia de la fase al punto de cálculo,

ΔN og N= 10 4l ( / ) para N>1 y ΔN=-4dB para N=1, N=número de conductores por

fase,

Δt = 17±3 para condiciones de lluvia

Δf ogf

=++

20 1 0 51

2

2l.

, donde f es la frecuencia en MHz (B.13)

La Interferencia de Radio de la línea RIlínea es obtenida por la contribución de todas las fases, por:

RI oglíneaRI

i

ni=

=∑10 10 10

1

l (B.14)

II.2.6. INTERFERENCIA DE TELEVISIÓN (TVI)

El método del EPRI determina la Interferencia de Televisión (TVI) con una gran exactitud y simplicidad a partir de la Interferencia de Radio medida o calculada de una línea de transmisión tratada, tomada como referencia. Esta relación es [3]:

TVI RI f bw D= − + −Δ Δ Δ (B.15)

donde:

TVI: es la Interferencia de Televisión, en dB (quasi-peak) sobre 1 μV/m, a la frecuencia f en MHz, y a una distancia lateral R de la fase más externa de la línea;

RI: es la Interferencia de Radio en dB (quasi-peak) sobre 1 μV/m, a 1 MHz, y a la localización de referencia de 15 m medida de la fase más externa;



26

Δf: es una cantidad en dB, en la cual la EMI se atenúa en el espectro de frecuencia desde la frecuencia de radio de 1 MHz a la frecuencia de televisión f in MHz;

Δbw: es un factor en dB que toma en cuenta la diferencia entre el ancho de banda la RI de 5 kHz al ancho de banda de TVI de 150 kHz;

ΔD: es el ajuste en dB que toma en cuenta la distancia lateral de referencia de 15 m a la distancia lateral D.

Los factores Δf , Δbw y ΔD, son:

Δf og f= +52 20

75l

Δbw og= =12 150 5 17 7l ( / ) . (B.16)

ΔD ogh D

hx=

+

+20

15

2 2

2 2l

donde h, es la altura de la fase más cercana y D la distancia en m.

Estos métodos usados en el cálculo del campo magnético y eléctrico, interferencias de radio y televisión y ruido audible, han sido probados con mediciones en diversas líneas nacionales de tensiones de 110 kV hasta 500 kV.



27

II.3. ANEXO C:

II.3.1. NORMAS DE EXPOSICIÓN A LOS CAMPOS ELECTRICO Y MAGNÉTICO E INTERFERENCIAS DE RADIO

TABLA N° 12: NIVELES MÁXIMOS TOLERABLES DE EXPOSICIÓN DEL PÚBLICO EN GENERAL A LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS DE 50 HZ

INSTITUCIÓN CAMPO ELÉCTRICO CAMPO MAGNÉTICO

ICNIRP

1998

5 (24 horas al día)

10 (pocas horas)

100 (24 horas al día)

1000 (pocas horas)

NRPB-UK

1993

12 (50 Hz)

10 (60 Hz)

1600 (50 Hz)

1330 (60 Hz)

ESTADOS DE NEW YORK U.S.A. 1,6 (borde de la franja de servidumbre)

20 (borde de la franja de servidumbre)

ICNIRP International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection

NRPB UK National Radiation Protection Board-United Kingdom

TABLA N° 13: NIVELES MÁXIMOS TOLERABLES DE EXPOSICIÓN OCUPACIONAL A LOS CAMPOS ELÉCTRICOS Y MAGNÉTICOS DE 50 HZ.

INSTITUCIÓN CAMPO ELÉCTRICO CAMPO MAGNÉTICO

ICNIRP 1998 10 (hasta 8 horas al día) 30 (pocas horas)

500 (24 horas al día) 5000 (pocas horas al día)

NRPB-UK 1993 12 (50 Hz) 10 (60 Hz) 1600 (50 Hz) 1330 (60 Hz)

AC GIH 1994 25menor que 1 kV/m para

personas con marcapasos

1000 (60 Hz) 100 (para personas con marcapasos)

ICNIRP International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection

NRPB UK National Radiation Protection Board-United Kingdom

ACGIH American Conference Guidelines for Industrial Hygienists



28

TABLA N° 14: VALORES DE INTERFERENCIAS DE RADIO, RECOMENDADOS POR ASOCIACIÓN DE NORMAS CANADIENSES Y ACOGIDA COMO REGULACIÓN DEL GOBIERNO FEDERAL [8].

VOLTAJE NOMINAL FASE-FASE

(KV)

NIVEL DE INTERFERENCIA DE RADIO

(dB SOBRE 1μV/m)

Menos de 70

70 – 200

200 – 300

400 – 600

Sobre 600

43

49

53

60

63

(*) Valores indicados a 15 m de la fase exterior. Si en la zona las emisoras de AM tienen una señal sobre 72 dB, estos valores se pueden incrementar en 10 dB.

(**) Para subestaciones, valores medidos 15 m del cerco del recinto de la subestación (no del patio de la subestación).

TABLA N° 15: VALORES DE INTERFERENCIAS DE TELEVISIÓN, RECOMENDADOS POR ASOCIACIÓN DE NORMAS CANADIENSES Y ACOGIDA COMO REGULACIÓN DEL GOBIERNO FEDERAL [10].

Calidad de recepción

Canal Grado A (dB) Grado B (dB) Interferencia permitida (dB)

2 – 6 68 47 17

7 – 13 71 56 12



29

II.4. ANEXO D

II.4.1. NORMAS DE EMISIÓN DE RUIDOS MOLESTOS GENERADOS POR FUENTES FIJAS DE LA REPÚBLICA DE CHILE

Decreto supremo Nº 146 del Ministerio secretaría General de la Presidencia de la República, norma de emisión de ruidos molestos generados por fuentes fijas, del 24 de diciembre de 1997.

Zona I: Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a: habitacional y equipamiento a escala vecinal.

Zona II: Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona I, y además se permite equipamiento a escala comunal y/o regional.

Zona III: Aquella zona cuyos usos de suelo permitidos de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponden a los indicados para la Zona II, y además se permite industria inofensiva.

Zona IV: Aquella zona cuyo uso de suelo permitido de acuerdo a los instrumentos de planificación territorial corresponde a industrial, con industria inofensiva y/o molesta.

NIVELES MÁXIMOS PERMISIBLES DE PRESIÓN SONORA CORREGIDO

4º.- Los niveles de presión sonora corregidos que se obtengan de la emisión de una fuente fija emisora de ruido, medidos en el lugar donde se encuentre el receptor, no podrán exceder los valores que se fijan a continuación:

NIVELES MÁXIMOS PERMISIBLES DE PRESIÓN de 7 a 21 Hrs. de 21 a 7 Hrs.

Zona I 55 45 Zona II 60 50 Zona III 65 55 Zona IV 70 70

5º.- En las áreas rurales, los niveles de presión sonora corregidos que se obtengan de la emisión de una fuente fija emisora de ruido, medidos en el lugar donde se encuentre el receptor, no podrán superar al ruido de fondo en 10 dB(A) o más.

6º.- Las fuentes fijas emisoras de ruido deberán cumplir con los niveles máximos permisibles de presión sonora corregidos correspondientes a la zona en que se encuentra el receptor.



30

II.5. ANEXO E:

II.5.1. ESTRUCTURA DE LA LTE 1X110KV MEJILLONES

IMAGEN N° 15. PLANO DE LA AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN CHACAYA DE 110 KV



31

II.6. REFERENCIAS

[1] K. Fitzgerald, "Electromagnetic fields the jury's still out", IEEE Spectrum, August 1990,

p: 22-35.

[2] J.Vernieri y J. Riubrugent, "Efectos de los campos electromagnéticos alternos producidos por líneas de transmisión en los seres humanos", VII Encuentro Regional Latinoamericano de la CIGRE, Puerto Iguazú, Argentina, 18-22 de Mayo de 1997, pub. CE 36-04.

[3] Electric Power Research Institute, "Transmission Line Reference Book 345 kV and above", Second Edition, Palo Alto California, 1982, sección 5.5

[4] L. Ortiz N., R. Figueroa B., "Medición y cálculo del campo eléctrico y magnético de 50 Hz en la línea de 220 kV Alto Jahuel-Los Almendros", III Jornadas Hispano-Lusas de Ingeniería Eléctrica, Universitat Politecnica de Cataluña, Barcelona, Julio 1993.

[5] L. Ortiz, R. Figueroa, "Two-dimensional Methods for Calculation of Magnetic Field Transmission line and Comparison with Measurement Values", EUROEM International Symposium on Electromagnetic Environments and Consequences, Bordeaux, France, May 31-June 3, 1994.

[6] IEEE, "Magnetic Field from Electric Power Lines-Theory and Comparison Measurements", IEEE Trans. on Power Delivery, Vol. 3, Nº 4, October 1988.

[7] IEEE Subcommitte Report,”A comparison of methods for calculating audible noise of high voltage transmission lines”, IEEE Trans. PAS. Vol.101, Nº 10, October 1982, pp.4090-4099

[8] S. Maruvada, “Consideration of radio interference and audible noise in the design of high-voltage transmission lines”, 14th Congreso Panamericano de Ingeniería Mecánica Eléctrica y Ramas Afines COPIMERA, San Juan, Puerto Rico, Octubre 1993.

[9] IEEE Radio Noise Subcommittee, “Comparison of radio noise predictions methods with CIGRE/IEEE survey results”, IEEE Trans. PAS Vol.92, May/June, 1973.

[10] IEEE Subcommittee, "Review of Technical Consideration on Limit to Interference from Power Lines and Stations", IEEE Trans. PAS Vol. 99, Jan/Feb, 1980, P. 365-388.

[11] S. Maruvada, “Corona Performance of High-Voltage Transmission Lines”,Research Studies Press LTD., Baldock, Hertfordshire, England, 2000.

[12] L. Ortiz, P. Santana “Campo eléctrico, campo magnético e interferencias electro-magnéticas producidas por líneas de transmisión, evaluación de a través de un programa de simulación”, VII Congreso Latinoamericano de Generación y Transporte de Energía Eléctrica, Valparaíso 22-24 de octubre de 2007.

Documents

016 Anexo n 2.09 Cem Lte 1x110kv Mejillones Ampliacion Se Chacaya