CURSO DISEÑO DE LINEAS DE TRANSMISIÓN

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.



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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.



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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



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1.1.5. OBRA

- Replanteo de estribos.

- Fundaciones.- Estructuras.- Aisladores y herrajes.- Conductor y puesta a tierra.- Pruebas.



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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



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ASUNCIN DE


TIPOS DE

TORRES

PRINCIPIOS DE

DISEO DEFUNDACIONES

DISEO DEHERRAJES

DISTANCIAS DE

AISLAMIENTO

VANO

ECONMICO


ESBOZOS DETORRES

COMPORTAMENTO

DE LA LNEA

PROTECCIN DE

LN EAS DECOMUNICACIONES

INFORME

PRELIMINAR



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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



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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



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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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19

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.



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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.



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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.



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- Las tolerancias son como siguen (para teodolitos pticos).

a) En longitud (cm).

b) En altitud (cm)


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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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).


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).



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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.



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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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($/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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3.2.1.2. 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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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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3.2.2. 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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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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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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55

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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56

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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57

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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58

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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60

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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62

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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63

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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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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68


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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70


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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71


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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72


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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73


5.3.5. CONTRAPESO CIRCULAR:

m.endProfundida:hm.encontrapesodelDimetro:

m.encrculodelDiamtro:D

:Siendo

h16DlnD2 R

2

D


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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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75


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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78

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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80

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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81

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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82

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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83

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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84

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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85



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86


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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87


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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88

6.5. TIPOS DE VANOS

derecho)dizquierdoi(subndice

span)(rullingdominanteVanolateralmximoVano

dhdhTo2ddgrandeVano

2dd

vientoVano

d

d

i

idi

di


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89

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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90

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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91

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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92

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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94

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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97


Eo

LSELF

LL

SELF

LL

LStrain1

Strain


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98


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


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


100/139

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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101


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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102


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


103/139

103


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


104/139


105/139

105


7.4.2. TABLA DE TENSADO


106/139

106



107/139

107


25

2

25

20

2

20

r

T8

di

fi

tramo.delrealvanocadaaecorrespondisubndiceeldonde

T8difi

:especficoddominantevanocon

anclajes)dosentredo(comprendivanodetramoundedentroLuego,


108/139

108


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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109


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


110/139

110


75%).a(50conductorderoturaporallongitudinreduccindevaloresdanpasesdiversosdenormas

lasiablevalor varunesComoconsidera.losenosirconservado

msesseperosanas,fasesotraslasdepresencialaytorre

ladedelasticidaladedependecentodesplazamiElsolucin.la

hallarhastatanteardebesecualloporddeldependeTPero)f(Te

dPT2

1c

:Siendo

0,2

0,2

0c

0,2


111/139

111



112/139

112


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.


113/139

113


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


114/139

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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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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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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121

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


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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124


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


dominantesvanosde

Variacin

rgido

aisl.susp.enamarresucede

2cos)T-(TL mdmi

flechacadenasvientodelsobresobrelateral

2cos)-T'(T'vientovientoLIncidencia mdmi


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127


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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128

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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129

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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132

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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134


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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135


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





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136


Conductores de otras lneas sin proteccin de falla a tierra:

- Lnea de 46 kV o menos 1.5 m







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137


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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138


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

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CURSO DISEÑO DE LINEAS DE TRANSMISIÓN