Http: Itzamna.bnct.Ipn.mx:8080 Dspace Bitstream 123456789 4845-1-300 Diseno de Torres de Transmision Electrica(1)

INSTITUTOPOLITCNICONACIONAL

ESCUELASUPERIORDEINGENIERAYARQUITECTURA

DISEODETORRESDETRANSMISINELCTRICA

T E S I SQUEPARAOBTENERELTITULODE

I N G E N I E R OC I V I L

P R E S E N T A N:

ALMANANCYHERNNDEZROSAS

FABIANMORALESPADILLA

MXICODF2005

TESIS DISEODETORRESDETRANSMISINELCTRICA.

PROLOGO. 1

PRLOGO.

No ha sido nuestro nico objetivo elaborar esta investigacin para la titulacin comoIngenieros Civiles, si no para enriquecer nuestros conocimientos acerca de los lineamientostcnicosytericosquesedebencumplirenlaclasificacin,anlisis,diseoestructural,fabricacinymontajedetorresdetransmisinelctrica.

Cabemencionarquelaelaboracindeestasestructurasescomplejayrequieredeestarcapacitandodacondaalpersonaltcnicoyconstructivo,porqueenlaactualidadsemejoranlossoftwersparaelanlisisdeestasysemejorantambinlosmaterialesutilizadosparalafabricacindeestasestructuras.

Para la construccin de las torres es primordial cumplir con las normas de calidad yseguridadestructuraldentrodelcampolaboral.

Este trabajo ha sido elaborado de acuerdo con las bases generales para lanormalizacin en Comisin Federal de Electricidad, por ser la institucin que rige la energaelctricaennuestropas.


INDICE.

NDICE.

Pg.

PRLOGO. 1

INTRODUCCIN. 2

CAPITULOI

HISTORIADELAENERGAELCTRICA. 3

ELSECTORELCTRICOENMXICOATRAVSDELTIEMPO. 4

PROYECTOSAFUTURODELSECTORELCTRICOEN MXICO. 8

ENFOQUEPOLTICOALA PRIVATIZACINDELAENERGAELCTRICAENMXICO. 11

CAPITULOII

TIPOSDECABLESNORMALIZADOSPARACFE. 13

CAPITULOIII

CARGASYFACTORESDECARGAENESTRUCTURAS. 17

GENERALIDADES 18

PRESIONESDEBIDASALVIENTO. 29

CONDICIONESBSICASDECARGA. 79

COMBINACIONESYFACTORESDECARGA. 83

RBOLESDECARGA. 85

CAPITULOIV

DISEODETORRE 4BR2,400KV,2C,2C/F PORCOMPUTADORA. 87

METODODELARESISTENCIALTIMA. 88

MIEMBROSENTENSIN. 102

TIPOSDEJUNTAATORNILLADAS. 106

DISEODETORRESPORCOMPUTADORA 112


INDICE.

Pg.

TOPOLOGIA TORRE4BR2,400KV,2C,2C/F 118

DIAGRAMASDECARGAS. 120

REVISIONDEELEMENTOSESTRUCTURALESENLATORREPORLASCOMBINACIONESDELASCARGASDEDISEO.(PROGRAMAStaadPROversin2003(L.R.F.D)) 130

REVISIONACOMPRESINDEPIERNASPRINCIPALESSEGN(A.S.C.E) 184

REVISIONACOMPRESINDEDIAGONALESSEGN(A.S.C.E) 189

DISEODELSTUB(L.R.F.D)(A.S.C.E) 198

CAPITULOV

PROYECTOEJECUTIVO 214

CONCLUSIONES. 234

BIBLIOGRAFIA. 235


INTRODUCCION. 2

INTRODUCCIN

Hoy en da la sociedad requiere los servicios bsicos para cubrir sus necesidadesprimarias,unadeellaseselconsumodeenergaelctrica.

Paratransportarlaenergaelctricaalasgrandesurbesenlaactualidadesunretoyaqueserequierenestructurasdegranmagnitudcomo losonestacioneselctricas,subestacioneselctricas,postesytorresdetransmisinelctrica.

Esimportantemencionarqueestetrabajorequieredeungradodeseguridadelevadoporserunaobraqueencasodefallarcausaranlaprdidadeunnmeroimportantedevidas,operjuicioseconmicosoculturalesexcepcionalesaltosascomoaquellascuyofuncionamientoesimprescindibleydebecontinuardespusdelaocurrenciadefenmenosnaturales.

La siguiente investigacin conlleva un seguimientominucioso para llevar a cabo elanlisisdetalladodelascargasyfactoresnaturalesqueafectanalaestructuradependiendodellugarendondesesituara,algunasdeestasseenumeranacontinuacin:

Cargasdebidasalamasapropiadeloscomponentesdelalnea.

Cargasdebidasaeventosclimticos:

1:VIENTO2.TEMPERATURASEXTREMAS3.HIELO

Cargasdebidasamaniobrasdetendidodurantelaconstruccin.

Cargaspormantenimiento.

Comosepuedeapreciaresimportantevisualizartodoslosaspectosyasobtenerunanlisisydiseooptimoparaquelaestructuratrabajeadecuadamenteasegurndonosquetengaunalargavidatil.


CAPITULOI. 3

CAPITULOI

HISTORIADELAENERGAELCTRICA


CAPITULOI. 4

HISTORIADELAENERGAELCTRICA

ELSECTORELCTRICOENMXICOATRAVESDELTIEMPO

LosiniciosdelaenergaelctricaenMxicoseremontanafinalesdelsigloXIXcuandocomienzaelperiodopresidencialdePorfirioDaz(18771911).Duranteelporfiriato,en1879seinstalaenelestadodeGuanajuato,enlaciudaddeLen,laprimeraplantatermoelctrica(decalor)generadoradeenergaelctrica,utilizadaporlafbricatextilLaAmericana.Enesosprimerosaos,laenergaelctricaseusabaparalaincipienteindustriatextilymineraymuypocoparaelserviciomunicipal,lailuminacindepocosespaciospblicosyalgunospueblos.Dosaosdespus,en1881dainicioelalumbradopblicoenelpascuando laCompaaMexicanadeGasyLuzElctricasehacecargo del alumbrado pblico residencial en la capital de la Repblica Mexicana. Para 1885 lacaeraquedistribuaelgasparaelalumbradopblicoen lacapitalerade100kilmetros,ysecontabacon50focosdeluzelctrica,2milfarolesdegasy500deaceiteparalosbarriosalejadosdelCentro.Diezaosdespusdelaaparicindelaprimeraplantatermoelctrica,en1889entrenoperacin laprimeraplantahidroelctricaenBatopilas,enelestadodeChihuahuay fronteracon los Estados Unidos. De este modo, las plantas generadoras empezaron a cubrir lasnecesidadesmsalldelasfbricasyminas,atendiendoalcomercio,alalumbradopblicoyalasresidenciasdelasfamiliasmsricas.

DuranteelporfiriatollegaronaMxicoempresastransnacionalesdemuchostipos,yfuecuandoelsector elctrico tuvo un carcter de servicio pblico. Fue entonces cuando se colocaron lasprimeras40lmparasdearcoenelactualZcalodelaCiudaddeMxico,luego100lmparasalaplazadelaAlamedaCentralyposteriormentealaAvenidaReformayotrasprincipalescallesdelaciudad.Lademandadeelectricidadatrajoa lasempresasextranjerascomoa laTheMexicanLightandPowerCompany,deorigencanadiense,queseinstalenlacapitalen1898ymstardeseextendihaciaelcentrodelpas.En1903PorfirioDazleotorgalaconcesindelaexplotacindelascadasdelasaguasdelosrosdeTenango,NecaxayXaltepuxtla.LaplantadeNecaxa,enelestadodePuebla,fueelprimergranproyectohidroelctrico,conseisunidadesyunacapacidadinstaladade31.500MW,ycomenza transmitirelfluidoelctricodesdeNecaxaa laCiudaddeMxico en 1905. Para ese ao los canadienses ya controlaban a la Compaa Mexicana deElectricidad, laCompaaMexicanadeGasyLuzElctricaya laCompaaExplotadorade lasFuerzasElctricasdeSanIdelfonso.Unaodespus,en1906,estaempresacanadienseobtienedePorfirioDazyautoridadesestatalesnuevasconcesionesen losestadosdePuebla,Hidalgo,Mxico y Michoacn, extendiendo su poder. Adquiri tambin la planta hidroelctrica del RoAlameda, la Compaa de Luz y Fuerza de Toluca, la de Temascaltepec y la de Cuernavaca.ComenzaelevarlacapacidaddelaplantadeNecaxayamodernizarlasdeNonoalcoyTepxic.Deestamanera,lacanadienseTheMexicanLightandPowerCompanyseconvirtienlaprincipalempresatransnacionalquetenaensupoderlamayor partedelaenergaelctricadeMxico,ysupresenciaseprolongarahasta1960.Cuarentaaosdespusdequehayasidonacionalizadaestaempresaporelgobiernomexicano,enenerode2002,elembajadordeCanadenMxico,KeithChristie, expres que la reforma al sector energtico es fundamental para el crecimiento de lainversinprivadacanadienseenMxico,yestaraanhelandoregresaralpasconestaspalabras:LasempresascanadiensespodranaumentarinversionessielCongresoyelEjecutivoofrecenunmayorespaciocompetitivoparalainiciativaprivada.

Para1910seproducanya50MWdeloscualesel80%lasgenerabalaempresacanadienseTheMexicanLightandPowerCompany(actualmentesegeneranalrededorde38milMWentodoelpas).ConeliniciodelsigloXXcomenzelprimeresfuerzoparaordenarlaindustriaelctricapormedio de la creacin de la Comisin Nacional para el Fomento y Control de la Industria deGeneracin y Fuerza, conocida luego como Comisin Nacional de Fuerza Motriz. Durante lasegundadcadadelsigloXX llegaMxico lasegundaempresa transnacional,ahoradeorigenestadounidense, llamada The American and Foreign Power Company, que instal 3 sistemasinterconectados en el norte. En el occidente se extendi otra compaa con empresarios


CAPITULOI. 5

extranjerosformandolaCompaaElctricadeChapala,consedeenlaciudaddeGuadalajara,enelestadodeJalisco.YelSur,seguasinexistir.

A inicios del siglo XX la energa estaba prcticamente en manos de 3 empresas privadasextranjeras:TheMexicanLigthandPowerCompany,TheAmericanandForeignPowerCompanyyla Compaa Elctrica de Chapala, quienes adquirieron las concesiones e instalaciones de lamayor parte de las pequeas empresas extendiendo su poder y sus redes de distribucin, ycreandounmonopolioquedur20aos.Yparecequenoaprendemosdelahistoria,nidelsentidocomn. Esto volver a pasar de continuar con la apertura a las inversiones de las grandesempresas transnacionalesenMxico.Estosucedeencualquier ramade laeconoma, lospecesgrandessetraganaloschicos.

Pero es hasta diciembre de 1933, cuando el Presidente substituto, el General Abelardo L.Rodrguez, enva al Congreso de la Unin la iniciativa que decreta la creacin de la ComisinFederaldeElectricidad(CFE),considerndoseporprimeravezalaelectricidadcomounaactividaddeutilidadpblicayque,70aosdespus,pretenderegresarcomoactividadyutilidadprivada.Sinembargo,lapresindelasempresastransnacionalespormantenerelmonopoliofuetanfuertequelograronposponerporcuatroaosms,hasta1937,lainauguracineiniciodeoperacionesdelaCFE.EstofuegraciasalnuevoPresidentedelaRepblica,alGeneralLzaroCrdenasdelRo.Escuriosoquelosgeneralesdelejrcitoaqulqueayernosdiopatriaysoberana,rescatandolosrecursosestratgicosenmanosde lasempresas transnacionalesextranjeras, yentregndolasamanosdelpueblomexicano,sonahoralosquegarantizanlasinversionesdeaquellosqueahoraregresanportodo,sonquienesenAmricaLatinayelCaribepersiguenymatanindios,desplazancomunidades enteras y crean un ambiente de terror para que laShell,Texaco,MobilOil,UninFenosa,EDF,AESyotrasempresasenergticasmspoderosasdelmundo,sigansaqueandoelContinente.

ResucitadayalaCFEen1937quenacimuertaconeldecretode1933,lasempresasextranjerasintentaron de inmediato ahorcar al gobierno que exiga control y soberana sobre el recursoestratgico,ysuspendieronsusplanesdeexpansinporloqueenlosprimeroscincoaosdevidade laCFE, lacapacidad instaladaenelpassloseelevde629.0MWa681.0MW.En1937Mxicotena18.3millonesdehabitantesyslotresempresastenanensusmanoselserviciodedistribucin de la energa elctrica a 7 millones de habitantes, que equivalen al 38% de lapoblacinmexicana.Esasempresasdistribuan laenergaelctricaprincipalmentea lapoblacinurbanaquepodrapagarelservicio,ynoal67%delapoblacinqueseencontrabaenelcampo.

LaCFEcomenzaaumentarsucapacidaddegeneracinanteelincrementodelapoblacin,antela demanda del comercio, del desarrollo y la industria del pas, pero no contaba con redes dedistribucin, por lo que casi todo lo que produca lo entregaba a las grandes empresasmonoplicas. Por ello la CFE crea sus primeros proyectos comenzando en 4 estados del pas:Guerrero(Teloloapan),Oaxaca(SuchiateyCha),Michoacn(Ptzcuaro)ySonora(UresyAltar).Pocodespus,elGeneralLzaroCrdenascomienzaelprocesodenacionalizacindelaindustriaelctrica.

Para1946laCFEtenayaunacapacidadde45,594KW.EraelfindelaIIGuerraMundialylasempresasprivadashabandejadode invertir, por loque laCFEtuvoque rescatarlasgenerandoenerga para que stas la revendieran.En 1949 el Presidente de laRepblica,Miguel Alemn,expide un Decreto que hizo de la CFE un organismo pblico descentralizado con personalidadjurdicaypatrimoniopropio.En1960,delos3,208MWdecapacidadinstaladaenelpas,laCFEaportabael54%lacanadienseTheMexicanLightandCompanyPowerel25%laestadounidenseTheAmericanandForeignPowerCompanyel12%,yotrascompaasel9%.Sinembargo,el64%de losmexicanos ymexicanas no contaban con electricidad.Estas empresas privadas invertanpocoyseenfrentabanalasluchassindicalesqueexiganjusticialaboral.Esduranteladcadadelos50sy60squesedieronlasluchassindicalesdeloselectricistas,mdicos,ferrocarrilerosyqueculminaronconlamatanzaestudiantildel2deoctubrede1968.


CAPITULOI. 6

El27deseptiembrede1960,elPresidenteAdolfoLpezMateosnacionalizalaindustriaelctricacomprando con fondos pblicos y deuda externa los bienes e instalaciones de las empresastransnacionales. El gobierno adquiri en 52millones de dlares, el 90% de las acciones de lacanadiense The American Light and Power Company y se comprometi con ellas a pagar lospasivos(deudas)deesasempresasqueascendana78millonesdedlares.Por70millonesdedlares obtuvo las acciones de la estadounidense American and Foreign Power Company. Sinembargo,elgobiernoloscomprometiainvertiresedineroenMxicoparaevitarquetodosesosdlaressalierandelpas.AladquirirlaMexicanLigthandPowerandCompany,lanacinmexicanaadquiri19plantasgeneradorasqueservanalDistritoFederalyalosestadosdePuebla,Mxico,Michoacn, Morelos e Hidalgo 16 plantas hidrulicas y 3 trmicas 137 Km. de lnea detransmisindedoblecircuitotrifsicoenelsistemade220KWdossubestacionestransformadorasdecerroGordo,MxicoyElSalto,Puebla38subestaciones receptorasconectadasa la reddetransmisin de 85 y 60 KV gran nmero de bancos de transformadores 4,500 Km. de lneasprimariasdedistribucinde6KV11miltransformadoresdedistribucinconcapacidadde670milKVA y 6,800 Km. de lneas de baja tensin. Entre las plantas hidroelctricas se obtuvieron:Necaxa,Patla,Tezcapa, Lerma,Villada, FernndezLeal,Tliln, Juand,Caada,Alameda, LasFuentes, Temascaltepec, Zictepec, Zepayautla y San Simn. Entre las plantas termoelctricas:Nonoalco, Tacubaya y Lechera. Adems la nacin recibi el edificio situado en la esquina deMelchorOcampoyMarinaNacionaldelaCiudaddeMxicoytodoslosinmueblesymueblesdelasestacionesyplantastermoelctricasehidroelctricas,ascomoequiposymaterialesdeoficina.Coneldinerodelpueblo,sepagtodoesto.

LuegoelgobiernogarantizlegalmenteesterecursodelaNacinaadiendoelprrafosextodelartculo 27 de la Constitucin Poltica de los Estados Unidos Mexicanos que dice lo siguiente:Corresponde exclusivamente a la Nacin generar, conducir, transformar, distribuir y abastecerenerga elctrica que tenga por objeto la prestacin de servicio pblico. En estamateria no seotorgarnconcesionesalosparticulares,ylaNacinaprovecharlosbienesyrecursosnaturalesque se requieran para dichos fines. Esta es la traba no arancelaria que el gobierno de Foxpretendeeliminarpara legalizarloqueyaseesthaciendodemanerailegalyanticonstitucional,yaquedesdehacetresaos,porlavadeloshechos,laCFEentregalaproduccinydistribucinde la energa elctrica a las principales empresas transnacionales deCanad,EstadosUnidos,Francia,Japn,AlemaniayEspaa,entreotros.

Unaodespus,en1961,lacapacidadinstaladadelaCFEhaballegadoa3,250MWy,detodalaenergaqueproduca,vendael25%.Denotenerningunaparticipacinenlapropiedaddelascentralesgeneradorasdeelectricidad,porestarenmanosextranjeras,pasatenerel54%,siendoas la CFE quien diriga la energa elctrica del pas. En 1963 se crea la denominacin socialCompaadeLuzyFuerzadelCentro,S.A.(LyFC).Enstadcadaseconfiguralaintegracindelos sistemas de transmisin entre el Sistema de Operacin Noroeste, Noreste, Norte, Oriental,OccidentalyCentral.YelSurquednuevamenteolvidado,todavanoexistaparaeldesarrollo.Enladcadade los60s la inversinpblicasedestinenmsdel50%aobrasde infraestructuraentrelosqueseencuentranloscentrosgeneradoresdeenergadeelInfiernilloyTemascal.Alfinaldeladcadasehabanconstruidoyaplantasgeneradorasporelequivalentea1.4veceslohechohasta esta poca. La construccin de presas hidroelctricas se extendi en todo el mundogenerando millones de pobres expulsados de sus tierras y serios problemas ambientalesirreversibles.

Para1971,laCFEtenaunacapacidadinstaladade7,874MW.Alfinaldestadcadasediounmayorcrecimiento llegandoa instalarsecentralesgeneradorasporelequivalentea1.6veces lohecho hasta el momento. En 1974 se le autoriza a LyFC a realizar los actos necesarios yprocedentesparasudisolucinyliquidacin.Enestadcadatodoslossistemasdetransmisindeenerga elctrica se encontraban interconectados, excepto Baja California y Yucatn que seincorporaron al Sistema Interconectado Nacional en 1990, quedando por fin el sistema detransportedeenergacubriendocasilatotalidaddelterritoriomexicano.Duranteladcadadelos70s tambinse logrunificar la frecuenciaelctricade60hertzen todoelpasyen5aosse


CAPITULOI. 7

logrlaunificacinmsgrandedelmundo,yaquesevisitaron2millones434,810consumidoresdeenergaparaadaptarsusequiposelectrodomsticosa lanuevafrecuenciaseconvirtieron32centralesgeneradoras,con87unidadesyseajustaron41subestaciones.

As,grandesobrasdeinfraestructura,peromuchadeudaexternapesabasobreelpas.Duranteladcada de los 80s disminuy la inversin en la CFE y, a partir de 1982 con el gobierno delpresidenteMigueldelaMadrid,comienzaenMxicolaaplicacindelaspolticasneoliberalesylosProgramasdeAjusteEstructuralqueempezaronaimponerelFondoMonetarioInternacionalyelBancoMundial.Elpasempiezaavendersusactivos rpidamentecuandoentonceselgobiernoadministrabaalrededorde1,115empresasparaestatales.En1989sereformalaLeydelServicioPblico de Energa permitiendo que el Ejecutivo Federal pudiera disponer de la constitucin,estructura y funcionamiento del servicio que vena proporcionando la Compaa de LyFC enliquidacin.EnesteDecretopresidencialseafirmabaqueLasempresasconcesionarias,entrarnocontinuarnendisoluciny liquidacinyprestarnel serviciohasta ser totalmente liquidadas.Concluida la liquidacin de la compaa de Luz y Fuerza del Centro, S.A., y sus asociadasCompaadeLuzyFuerzadePachuca,S.A.,CompaaMexicanaMeridionaldeFuerza,S.A.,yCompaadeLuzyFuerzaElctricadeToluca,S.A.,elejecutivoFederal,dispondrlaconstitucindeunorganismodescentralizadoconpersonalidadjurdicaypatrimoniospropios,elcualtendrasucargolaprestacindelservicioquehavenidoproporcionandodichasCompaas.Serhastafebrero de 1994 cuando se crea por Decreto presidencial el organismo descentralizado Luz yFuerzadelCentro,conpersonalidadjurdicaypatrimoniopropio.

Luego, la capacidad de endeudamiento del gobierno mexicano se recuper con la venta deempresas y el cumplimiento de las polticas de ajuste. Para 1991, la capacidad instalada deenergaelctricaascendaa26,797MW.En ladcadade los90s sepreparaelgobierno paraentregarnuevamenteenmanosprivadaslaenergaelctricadelpas.ElpresidenteErnestoZedillo(19942000)amenazenvariasocasionesconlaprivatizacindelaenergaelctricasinlograrlo.Ahora, el presidente Vicente Fox tiene que pagar la factura atrasada, y lanza argumentostramposospara justificarladesregulacindelsectorenergticoqueha tradomalasexperienciasenlosEstadosUnidos,Chile,Argentina,Guatemala,Per,entreotros.

Lageneracindeenergaelctricasehaceactualmentecon4tecnologasdisponibles:1)centraleshidroelctricas(usandoelaguacomofuentedeenerga)2)elicas(usandolafuerzadelaire)3)termoelctricas (produciendocalorpormediodehidrocarburoscomocombustleo,gasnatural ydieselconvapordeagua,delsubsueloopormediodelcarbn).4)Nuclear(conelusodeuranioenriquecido).Pues bien, al iniciar el ao 2002,Mxico registraba la existencia de 159 centralesgeneradorasdeenergaenelpasque incluyealProductorExternodeEnergaPEE(inversinextranjera). Todas estas centrales tienen una capacidad instalada de generacin de energaelctricade37,650MW(en1938laCFEtenaapenasunacapacidadde64KW),eincluyelas4Centrales de PEE con capacidad total de 1,455.43MW. De esta capacidad instalada el 62.3%proviene de las termoelctricas el 24.94 proviene de hidroelctricas el 6.91% de centralescarboelctricas el 2.22% de geotrmicas el 3.62 de la nucleoelctrica de Laguna Verde y el0.01%deeoelctrica.Laenergaactualalcanzaraparatodosloshabitantes.Sinembargo,enlallamadademandaactualtenemosqueubicarqueesnecesidadlosEstadosUnidos,comomayorconsumidordeenergaenelmundo(yalqueMxicolesuministraenergadesde1905)ydelasempresasqueseinstalarnenlareginenelmarcodelPlanPueblaPanamydelreadeLibreComerciodeLasAmricas(ALCA).Enestesentido,obviamente,laenerganoalcanzar.

Paraconducir laelectricidaddesde lasplantasde generacinhasta losconsumidores finalesserequierederedesdetransmisinydedistribucin,integradasporlaslneasdeconduccindealta,media y baja tensin. Las subestaciones elctricas sirven para transformar la electricidad,cambiandosuscaractersticas(voltajeycorriente),parafacilitarsutransmisinydistribucin.Paraelloseusanlassubestacionesdetransmisinysubestacionesdedistribucindelaenerga.Puesbien,todalareddetransmisincontaba,en1994cuandosurgielconflictoarmadoenChiapas,con30,033kilmetrosque,parafinalesdel2001,llegabaa38,848Km.dereddetransmisincon


CAPITULOI. 8

113,556MVAdecapacidad.Hoyexisten275subestacionesde113,556MVAy1,371con33,078MVA40,148Km.delneasdesubtransmisin5,858circuitosdedistribucinconunalongitudde333,295 Km. 809,005 transformadores de distribucin de 26,671 MVA 221,079 Km. de lneassecundariasdebajatensiny488,132Km.demenorvoltaje.

Actualmente cuentan con electricidad 116,840 localidades de las cuales 113,350 son rurales y3,489 urbanas. El servicio de energa elctrica llega al 94.7% de la poblacin, y quedan porelectrificar85,120 localidades4,265 localidadesde100a2,499habitantesy80,855 localidadescon una poblacin menor a 100 habitantes. En los ltimos diez aos se han instalado 52,169pequeos mdulos solares para el mismo nmero de viviendas. Como no se pretende invertirmuchoenelsectorrural,paralaCFEEstaserlatecnologademayoraplicacinenelfuturoparalaspoblacionespendientesdeelectrificacinenelmediorural.Porotrolado,elsectorelctricoenelpascuentacon930oficinasdeatencinalpblicoy974cajerosCfemtico.

Parafinalesdeseptiembredel2001,laCFEyLyFCdabanservicioauntotalde24millones609milclientesentodoelpas,loscualeshanmostradounatasadecrecimientoanualdel4.3%desdeque estall el conflicto en Chiapas en 1994. De todos estos clientes el 87.95% corresponde alsectorDomsticoqueaportael24.50%delasventasdelaCFEel10.32%alsectorComercialqueaporta el 6.55% de las ventas el 0.65% a Servicios con el 3.19% de las ventas el 0.59% alIndustrialdelqueserecaudael59.33%delasventasdeenergayel0.49%alsectorAgrcolaqueaportael6.43%de lasgananciasanuales.Elsectorelctrico tieneunaoportunidaddecobranzaquehaaumentado ligeramentedel98.5%en1998,al98.8%enel2001.Paraelao2001,delvolumen deventas totales de laCFE, el 0.18% se exporta el 77.11% corresponden de ventasdirectasalpblicoel22.71%sesuministraaLyFCquiendaservicioalDistritoFederal,EstadodeMxico,Hidalgo,MorelosyPuebla.

PROYECTOSAFUTURODELSECTOR ELCTRICOENMXICO

Considerar que el gobierno de la Repblica tiene la facultad y responsabilidad de instaurar lapoltica energtica nacional y, en consecuencia, al ejecutarla mediante las instituciones yorganismosoficiales respectivosSecretaradeEnerga,PetrleosMexicanos,ComisinFederalde Electricidad y Luz y Fuerza del Centro, su correcta aplicacin resulta estratgica ytrascendentalparaelprogresodelpas.

Por lo que el sector elctrico debe vigorizar su presencia y participacin, conforme a planes yprogramas de ampliavisin y largo alcance, sustentados en actividades y trabajos constructivoproductivos,afinderealizarobrasrentablesycompetitivas,quegaranticenunautnticonegocioparalanacin,elinversionistaylasociedad.

Los proyectos de infraestructura bsica expuestos a continuacin, conceptuados y planificadosparadiversosusosypropsitos,permitirnapoyar lasmetas,alcancesy funcionesdelProyectoNacional "Mxico Tercer Milenio", recomendado para ordenar y descentralizar las grandesciudadesycentros industrialesdel interior.Lospresupuestosseestimaronen formageneral,deacuerdoconcostospromediosrepresentativosdeobrassimilares.Eltiempodeejecucinvaradetresacincoaos

Proyectos Hidroelctricos. Al cumplir con los objetivos bsicos de aportar reserva, potencia yenergaalsistemainterconectadonacionalsederivanmltiplesbeneficioscomo:dotacindeaguacontroldeinundacionesyazolvedistritosderiegoturismonavegacinpisciculturaynomenosimportante, significan fuentes de trabajo para la poblacin local. Entre los principales proyectossobresalen:


CAPITULOI. 9

Sureste:Alserlareginmsricaenaguayenergadelpas,adquiereprioridadparaaprovechardemanerantegrayproductivasuvaliosopotencialhidroenergtico.Laactualizacindelsistemadel ro Grijalva: La Angostura, Chicoasen,Malpaso y Peitas, aunado a la construccin de losproyectosLVMalpaso2yMexcalapa,incrementaralapotenciaen43%(5580megawattsMW)ylaproduccinen41%(15500millonesdekilowattshoraporao:Kwh.a) requiereunainversinde20000millonesdepesos.

ElsistemaUsuTulhaubicadoenlacuencadelroUsumacinta,formadoporlosproyectosBocadelCerro, Bajatzen y Chumpn, as como los aprovechamientos Quetzalli, Pico deOro, Huixtan I,Huixtan ll, Jattza yNance, integrantes delComplejodeDesarrollo del Sureste, que tendran enconjuntounapotenciade10020MWygeneracinde35100millonesdeKwh.a,demandanunainversindelordende170000millonesdepesos.Ademsdeaportarenergalimpiayservaliososalmacenamientosdeagua,controlaranlasinundacionesenTabascoyCampeche,agregaranunmilln ymedio de hectreas a la agricultura y propiciaran la instalacin de nuevos centros depoblacin,industriales,comercialesyagropecuarios.Tambin,contribuiranaincorporarelsuresteal desarrollo nacional y reforzaran los programas de cooperacin e interconexin conCentroamrica.

GolfoNorte:SistemaTzenValle.SituadodentrodelacuencadelroPnuco,enelnorestedelpasseintegraracondistintasobras,entrelasquedestacan:a)PresadetrasvaseExtorazb)ProyectoSantaMara600MWc)ProyectoTzenValle810MWyd)PresadederivacinMicos, lacualcreara un inmenso lago artificial junto con el proyecto TzenValle en la huasteca potosina. Lacapacidad totaldelsistemaserade1600MWparaproducir4295millonesdeKwh.a,e irrigaraporgravedad135000hectreas.Necesitaraunainversincercade65000millonesdepesos.

Pacfico Noroeste: Proyecto Montague (15000 millones de pesos). Aprovechara las grandesmareas que ocurren en la desembocadura del ro Colorado al Golfo de California. El vastoembalsemarisma, facilitaraunaoperacinverstil de lacentralmeremotriz potencia800MWygeneracin 3500millones de Kwh.a, y al unir este lagomediante hidrovas a las ciudades deMexicaliySanLuisRoColoradoenMxicoyYumaenEstadosUnidoslasconvertiraenpuertosinteriores. Su diquecarretero, sera otra alternativa de comunicacin entre Sonora y BajaCalifornia.

PacficoOccidental:Proyecto Ixcam,Nay. (7000millonesdepesos).Su finalidadesconsolidaryampliar el funcionamiento de la central hidroelctrica Aguamilpa, lo cual incrementara lageneracin en 1950millones de Kwh.a y la capacidad en 640MW, as como para apoyar lascontingenciasdeoperacineneloccidentedelpas.Para lograrlosenecesitaconstruir lapresaIxcatanenelroSanPedro,afindetrasvasarsusaportacionesalembalsedelproyectoAguamilpa(roSantiago).

Pacfico Sur: Los proyectos Papagayo, Ometepec y VerdeAtoyac, tendran como funcinfundamental, apoyar a los nuevos centros urbanos, industriales y agrcolas que formaran elmoderno Complejo de Desarrollo del Pacfico Sur, propuesto para reordenar y desconurbar laregincentralDistritoFederalylosestadosdeMxico,Puebla,Morelos,TlaxcalaeHidalgo,anteel riesgo inminentedeser inhabitablee ingobernable.Conunacapacidadconjuntade4260MWparaproducir9280millonesdeKwh.a,requeriranunainversindelordende40500millonesdepesos

El valioso y estratgico potencial hidroelctrico que asocian estos sistemas y proyectos demultifuncioneslaaportacintotalserade19570MWy60460millonesdeKwh.a,equivalentesal51%de lapotenciay32%de lageneracindelpas, loscualesahorraran100.77millonesdebarriles de combustleo y contribuiran a desplazar nuevas centrales de vapor que consumencombustibles fsiles y necesitan alta inversin en divisas. Asimismo, sus ventajas tcnicas e


CAPITULOI. 10

importantesbeneficioseconmicosociales,al conjuntarsecon laactualizacinde losprincipalessistemashidroelctricosenoperacin,apoyarandemanerarelevanteeldesarrollonacional.

Proyectos Termoelctricos. Construir los nuevos centros energticos delMxico del sigloXXI,donde se instalen y funcionen en un solo lugar refineras, centrales termoelctricas, plantaspetroqumicaseindustriasasociadasdemximacapacidad,tratamientoyproduccinfactiblesparaaprovechar en forma racional y responsable los recursos naturales norenovables, deberepresentarunpropsitoprioritario.

Al localizarse en zonas estratgicas, tanto para la red elctrica nacional como para elprocesamientodehidrocarburos,lasdosindustriasmsimportantesPEMEXyCFEconjuntarnsus funciones e inversiones con ptimos ndices de rentabilidad y productividad. As, al existircompatibilidadycoordinacinentresusprogramasdeexpansinsealcanzaraunusoeficienteycompetitivodelpetrleoygasnatural.

Los sitios alternos para centrales termoelctricas que cumplen con los criterios, normas yconceptos esenciales para formar los eficientes ymodernos centros energticos son: Punta ElMorro,Ver. (3000MW)PotosZihuatanejo,Gro. (3000MW)FranciscoZarco,Dgo. (1500MW)Ciudad Camargo, Chih. (700MW) Litig, Nay. (3000MW) Teopa, Jal. (1500MW)Ptzcuaro,Mich. (700 MW) Rancho de Piedra, Tamps. (4500 MW) Minatitln II, Ver. (3000 MW) e IslaTiburn,Son. (3000MW). La inversin aproximadaesde seismillones de pesos pormegawattinstalado.

Lacapacidaddelosnuevoscentrosenergticosaseguraraelplenosuministrodeloscombustiblesdestinadosa la industriaelctrica facilitara transformarenelpas loshidrocarburosparadarlesmayor valor agregado y se exportaran productos procesados en lugar de petrleo crudo. Lascentralestermoelctricasquetendranunidadesturbogasparaaprovecharmejorelcalorresidual,consumiran 8millones de barriles de combustleo o 1280 millones demetros cbicos de gasnaturalporcadaequipoturbogeneradorde750MWafindeproducir5000millonesdeKwh.a.

Fuentes Alternas. El sector elctrico al constituir un elemento bsico en el proceso detransformacinmasivadeenergticosprimarios,adquiereunafuncineimportanciaespecialparaaprovecharlasenformacongruenteyrentable.

Solar. El pas por su atractiva ubicacin cuenta con un significativo potencial, que conformetranscurreeltiemposuusosetornaviable,convenienteyeconmico.

Elica.Tieneampliasposibilidadesdeutilizarseagranescala,perolosequiposturbogeneradoresdebenquedarlomejorprotegidocontralosvientos,rachasylluviasciclnicasafindeevitardaoseinclusosudestruccin.

Nuclear. Hoy es la fuente alterna de energa con mayor produccin, y un buen sitio deconsiderarse nuevamente su participacin, sera la isla Coronadosur para instalar una centralsubterrneacongruposturbogeneradoresde1250MW.

Geotrmica. La principal central en operacin CerroPrieto (620MW) presenta un abatimientoconstantedelosnivelesfreticos.Existenotrosyacimientosenelejeneovolcnico(LosAzufres90MW...)yenelgolfoylapennsuladeCalifornia.

Biomasa.ContribuiraacontrolarlosdesechosorgnicosdelasciudadesdeMxico,Guadalajara,Monterrey,Tijuana,ElBajo...,generarelectricidad,reducirlacontaminacinambientalyconservarlacalidaddelaguasuperficialysubterrnea.


CAPITULOI. 11

Rebombeo. Aunque no es una fuente alterna, representa una verstil central hidroelctrica queparticipara a satisfacer las horaspico, en substitucin de centrales termoelctricas del tipoturbogasyciclocombinado.AlgunossitiossonNecaxaRebombeo,Puebla (300MW)yCucapa,BajaCaliforniaNorte(500MW).

Por supuesto, los sistemas de transformacin, transmisin y distribucin, con sus respectivospresupuestos, equipos y materiales deben optimizarse de acuerdo a las condiciones ycaractersticasdecadaproyecto.Laintencinbsica,esquelaredelctricanacionalalfuncionarconelmenornmerodesubestacionesylneasdealtatensinalterna400y735kilovoltsyencorriente directa 450 kilovolts, segn sea la potencia por instalar y la energa por transportar,adems de reducirse las prdidas de transmisin y distribucin se evitaran limitar posterioresampliaciones.

As,laComisinFederaldeElectricidadyLuzyFuerzadelCentroensancharansusexpectativasparaanticiparsealaevolucindelpasylosdesafosqueimplicalacompetenciainternacionalporlaobtencinderecursoseconmicosyfinancieros,aldesarrollarconladecididacolaboracindelos sectores oficial, privado y social, la construccin, operacin y mantenimiento de bienplanificados, programados, modernos y rentables proyectos hidroelctricos, termoelctricos yfuentesalternasreafirmndosequelomsvaliosodeMxicosonsuterritorio,recursosyriquezaspotenciales,magnificadosporeltrabajoconstructivoproductivodelosmexicanos.

ENFOQUEPOLTICOALAPRIVATIZACINDELAENERGAELCTRICAENMXICO

Segn la misma CFE, la paraestatal es Una empresa de clase mundial con indicadoresoperativos. Sin embargo, la campaa gubernamental hoy va encaminada a desprestigiar laempresa para encaminarla hacia la privatizacin. Hay almenos tresmodos de privatizacin: 1)Ventadelosactivos(lasinstalaciones)delaempresaestatalparaquelainiciativaprivadasehagacargo directamente de esta actividad econmica 2) Liquidacin de la empresa estatal,simplementecerrndola,ycomoesnecesariaesaactividadeconmica,seledejalavalibrealainiciativa privada 3) Apertura a que las empresas privadas inviertan en lo que slo ha sidoexclusividaddelEstado, crendoseasmismo lacompetencia internaypaulatinamentecreandolascondicionesparalasopciones1y2.EstaterceraopcinesporlaquehaoptadoVicenteFox,porellorepiteintermitentemente,unayotravez,quelaCFEnoseprivatizar.Ademsinsisteenque, sin inversinprivada,noserposible respondera lademandacrecientedeenerga,por loque es necesaria la Reforma Energtica que adems ayudar amejorar la calidad del servicioelctricoydisminuirlosprecios.Delocontrario,sernnecesarioslosapagones.

Por lopronto,aquhaycuatrograndesmentiraspresidenciales.Primera, ses una privatizacinveladayqueseacelerarcuandolasempresasextranjeras,lospecesgrandes,puedancomerseatodacompetencia,lospeceschicos,regresandonuevamentecomoaprincipiosdelsiglopasado:laenergacontroladaporunpuadodetransnacionales.Yestonoesnuevo,enCentroamricalossignosdeestemonopoliosonterribles.Segunda,lainversinextranjeratransnacionalyaseestdando desde hace tres aos demanera anticonstitucional. Alrededor de 40 licitaciones se hanhecho y la mayora han sido ganadas por empresas transnacionales de energa. Tercera, laprivatizacin de la energa s aumenta los precios y acelera su incremento cuando no haycompetencia y se generanmonopolios. Prueba de ello fue la crisis de la energa en Californiadonde luego del aumento de los costos por parte de Enron, el gobierno californiano tuvo querealizarapagonespornocontarcontantopresupuesto.EnCentroamrica,elservicioporpartedelastransnacionalesesdepsimacalidadademsderealizarapagones.


CAPITULOI. 12

La campaa gubernamental va tambin acompaada de otrasmedidas: eliminar los subsidios,bajarlainversinestatalyfortalecerunacampaadedescrditopublicitarioyargumentosfalsos.Secreaasunambientedondeaqulqueseatrevadecirqueseprivatizarlaenergayqueesnecesario mantener la soberana del pas, le llueven los calificativos de proteccionista,retrgrado, etc. Mientras el gobierno tenga en sus manos el control energtico, se le llamarmonopolio.Sipasaaunaempresatransnacional,selellamalibrecomercio.Sisesubsidiaalospobres, se hace un escndalo pero no si este va destinado a las grandes empresas o si sesubsidiamillonariamentealosbanquerosconelFobaproa.

Laenergasesungrannegocio,sproducemuchariqueza,spuedeseguir siendopartede lasoberanadelanacin,spuedeserunaindustriarentableyquealmismotiemposubsidiealossectoresmsvulnerables.Nuevamente,nuestrasoberana,estenpeligro


CAPITULOII. 13

CAPITULOII

TIPOSDECABLESNORMALIZADOSPARACFE.


CAPITULOII. 14

DEFINICIONES

CABLEACSR.

Eselcableconstituidoporunncleocentraldealambre(s)deacerogalvanizadorodeado(s)poruna(oms)capa(s)dealambredealuminiodurodispuestohelicoidalmente.

ESPECIFICACIONES.

TodosloscablesACSRqueutilizalaComisindebencumplirconloindicadoenlanormaNOMJ58.Suscaractersticasprincipalesseindicanenlatabla1.

Para ambientes marinos y/o industriales se debe aplicar la especificacin CFE E000018 paracablesACSR/ASycomoalternativa,cuandoassesoliciteenelpedido,puedeusarsecableACSRindicado en la presente especificacin con el (los) alambre(s) del ncleo central ya seaextragalvanizado(s) tipoCdeacuerdoa lanormaASTMB498ogalvanizadosyenceradosdeacuerdoconloqueespecifiquelaComisin.

TENSIONESNOMINALES.

LastensionesnominalesdeoperacindeloscablesACSRdebencorresponderpreferentementealasindicadasenlatabla2.

MUESTREO.

DebeseguirseelprocedimientodemuestreoindicadoenlaespecificacinCFEE000013.


CAPITULOII. 15

TABLA1.CARACTERISTICASGENERALESDECABLESACSR.

No.dealambres. Dimensionesmm*Descripci

nCorta.

Designaci

nAWGkCM

readela

seccintot.mm2

readelaseccinAI.mm2

AI Acero

d1 d2 D

ResistenciaalarupturakN(Kgr)

ResistencianominalCDA

20C

Masa

Aprox.

Kg/km

Clave

CableACSR2

2 36.20 33.60 6 1 2.67 2.67 8.01 12.56(1280) 0.8507 136 EV00000261

CableACSR1/0

1/0 62.40 53.60 6 1 3.37 3.37 10.11 19.03(1940) 0.5361 216 EV00000061

CableACSR3/0

3/0 99.23 85.10 6 1 4.25 4.25 12.75 29.70(3030) 0.3367 343 EV00000861

CableACSR4/0

4/0 125.10 107.20 6 1 4.77 4.77 14.31 37.47(3820) 0.2671 433 EV00000A61

CableACSR266

266.8 157.72 134.90 6 7 2.57 2.00 16.28 50.03(5100) 0.2137 545 EV0000ALG7

CableACSR336

336.4 196.30 170.60 26 7 2.89 2.25 18.31 62.54(6375) 0.1694 669 EV0000ARG7

CableACSR477

477.0 281.10 241.60 26 7 3.44 2.68 21.80 86.52(8820) 0.1195 977 EV0000BIG7

CableACSR795

795.0 468.50 402.60 26 7 4.44 3.45 28.10 130.06(14165) 0.0717 1628 EV0000BFG7

CableACSR900

900.0 515.20 456.10 54 7 3.28 3.38 29.50 143.72(14550) 0.0634 1725 EV0000BKL7

CableACSR1113

1113.0 603.00 562.70 45 7 4.00 2.66 31.98 137.72(14039) 0.0513 1869 EV0000BUK7

PRUEBAS.

DebenrealizarselaspruebasindicadasenlanormaNOMJ58.

EMPAQUE.

SedebecumplirconlaespecificacinCFEL000011yconloindicadoacontinuacin.

Carretes.

DebenutilizarsecarretesquecumplanconloespecificadoenlanormaNOMEE161.

Masaenkgdeltramodeembarque.

Lamasaenkgdeltramodeembarqueestadadaporlatabla3conunatolerancia+5%exceptoparaelcalibrede1113kCM,quedebeserde+2.5%.

EntregadeTramosysuspenalizaciones.

En pedidos directos al fabricante, la Comisin no tiene obligacin de adquirir cables de masa(longitud)diferentealaespecificada,sinembargocomounaopcinysolohastael10%delamasatotaldellotedepedido,podraceptartramosdemenormasa,aplicandolapenalizacinindicadaenlatabla4.


CAPITULOII. 16

Cadacarretedebetenerunaplacametlicaconlossiguientesdatosmarcadosenaltorelieve:

Nombredelfabricante, Claveydescripcincorta, Designacin(calibre), Longitudenm, Masaenkg, Numerodepedido, Aodefabricacin, LaleyendaHechoenMxico.

TABLA2.TENSIONESNOMINALESYDESIGNACIONESPREFENTES.

MedianatensinkV AltatensinkVDescripcinCorta.

Bajatensin240V

13.8 24 34.5 69 115 230 400CableACSR2 X X X XCableACSR1/0 X X X XCableACSR3/0 X X X XCableACSR4/0 X X X XCableACSR266 X X X XCableACSR336 X X XCableACSR477 X XCableACSR795 X XCableACSR900 XCableACSR1113 X X

TABLA3.MASAYLONGITUDDECABLESACSR.

DescripcinCorta. Masakg Longitudaproximadam.CableACSR2 565 4160CableACSR1/0 565 2620CableACSR3/0 565 1640CableACSR4/0 565 1300CableACSR266 2000 3670CableACSR336 2000 2910CableACSR477 2000 2050CableACSR795 2000 1230CableACSR900 2330 1370CableACSR1113 1868 1000

TABLA4.PENALIZACION.

Paratodosloscablesexceptoel1113kcm Paraelcable1113kcm%delamasaespecificada

Descuentoalprecioen%

%delamasaespecificada

Descuentoalprecioen%

Mayorde105 30(altramoexcedente)

Mayorde102.5 30(altramoexcedente)

10595 0 102.597.5 094.985 10 97.485 1084.975 15 84.975 1574.965 20 74.965 2064.955 25 64.955 2554.950 30 54.950 30


CAPITULOIII. 17

CAPITULOIII

CARGASYFACTORESDECARGAENESTRUCTURAS.


CAPITULOIII. 18

GENERALIDADES.

DEFINICIONES.

TORRE:Lastorressonsistemasestructuralesqueseidealizancomounconjuntodebarrasoelementosfinitosdeseccinconstanteymaterialelsticohomogneoeistropo,nodosyapoyosofronteras,osealasbarrasestnconectadaspornodosyseapoyanendiferentestiposdefronteras.

Lafuncinbsicadelastorresesladesoportarloscablesconductoresdeenerga,ascomoelhilodeguardaquenossirveparaprotegerlosconductorescontradescargasatmosfricasyenlaactualidadtambinnossirveparalatransmisindevozydatospormediodelafibraptica.

Existendiversos tiposde torresdeacuerdoa lafuncinquedesempeanen lalneadetransmisin:

SUSPENSION: Las cuales soportan el peso de los cables, cadenas deaisladores y herrajes, adems del viento transversal, siendo las tensioneslongitudinalesigualesacero,siempreselocalizarantangentes.

DEFLEXION:Secolocanenlospuntosdeinflexinalolargodelatrayectoria.

REMATE:Secolocanalinicioyalfinaldelalneadetransmisin,ademsentangentes largas mayores a 5.0Km. como rompetramos de acuerdo a laespecificacindeC.F.E.

Lastorressecomponende:

Hilodeguarda.

Aisladores,herrajesycables.

Crucetas.

Cuerporecto.

Cuerpopiramidal(paradiferentesniveles).

Cerramientos.

Extensiones(patas).

Stub.


CAPITULOIII. 19

FiguraNo.1Partesquecomponenlatorredetransmicinelctrica4BR2.

CRUCETADEHILODEGUARDA

CRUCETASUPERIORDECONDUCTORES

CUERPORECTO

CRUCETAINFERIORDECONDUCTORES

CUERPOPIRAMIDAL

AUMENTOS

CERRAMIENTOS

CUERPOPIRAMIDAL

AUMENTOS

EXTENSIONES

STUB

UASOCLEATS

CIRCUITOIZQUIERDO CIRCUITODERECHO

El stub (el ngulo de anclaje a la cimentacin) se debe disear de acuerdo a lasespecificaciones de A.S.C.E, ya que posee ciertas caractersticas para que se ancle a lacimentacinconelfindequeelperfilpropuestotengaelanclajesuficientepararesistirlasfuerzasde tensin y compresin a las que esta sometida la estructura en la zona donde terminan lasextensionesyterminaelterrenoparaasdarcomienzoalacimentacin,elstubposeeloqueeselngulodeesperaqueeselperfilquellegaalacimentacinylosCletoouasquesonperfilesLIsujetos al ngulo en espera y colocados de cierta manera para distribuir los esfuerzos a lacimentacin.


CAPITULOIII. 20

ESPECIFICACIONESTECNICASPARAELDISEODETORRESPARALINEASDESUBTRANSMICIONYTRANSMICION.

CFEJ100050NOVIEMBRE2002.

OBJETIVO

Estaespecificacindefine,tipificayestableceloslineamientosydecalidadquedebencumplirenlaclasificacin,anlisis,diseoestructural,fabricacin,montaje,pruebasmecnicasenprototipoysuministrodelastorresautosoportadasyconretenidas.

DEFINICIONES.

A)Deflexin.Es el ngulo mximo de cambio de direccin en la trayectoria de la lnea de transmisin quepermite la torre en estudio sin afectar su estabilidad, de acuerdo con su diseo elctrico yestructural.

B)ClaroMedioHorizontal.Es la semisuma de los claros adyacentes a la torre y se utiliza para calcular las cargastransversales que actan sobre la estructura debidas a la accin del viento sobre los cables,tambinllamadoClarodeviento.

C)ClaroVertical.Es la suma de las distancias horizontales entre los puntosms bajos de las catenarias de loscablesadyacentesalatorreyseutilizanparadeterminarlascargasverticales,queactansobrelaestructura, debidas al peso de los conductores y cables de guarda, tambin llamado Claro depeso.

D)Utilizacin.LaconjuncindelostresparmetrosanterioressirveparadesignarelUSOdelatorre:Deflexin/ClaroMedioHorizontal/ClaroVertical.

FiguraNo.2

LINEADETRANSMICIONELECTRICA



SUBESTACIO

NE

LECTRIC

A.

SUBE

STAC

IONELEC

TRICA.

INIC

IO

FINA

L

TORREREMATE TORRE

DEFLEXION

DEFLEXION

TORRESUSPENSION

TORREREMATE


CAPITULOIII. 21

CLASIFICACIN.

Los diferentes tipos de torres que se solicitan en cada lnea de subtransmisin ytransmisin, se indicanen lamemoriadeclculoenestecasoyestasdebende tenerclavedediseonormalizado,comoseindicaacontinuacin:

A)PrimerDgito.

Indicalatensindeoperacin:4para400kV.2para230kV.1para115kV.

B)SegundoDgito.

Indicaelusodelaestructura:A Suspensinclaroscortos.B Suspensinclarosmedios.C Suspensinclaroslargos.X Deflexinhasta30Y Deflexinhasta90R Remate.T Transposicin.S Transicin.G =CT(SuspensinclaroslargosyTransposicin).W =YR(DeflexinyRemate).Z =XYR(DeflexionesyRemate).

C)TercerDgito.

Indicaelnmerodecircuitosparatorres,seseleccionaelmayor.

D)CuartoDgito.

Indicaelnmerodeconductoresporfase.

E)HastaDosDgitosAdicionales(Opcional).

Sonparaidentificaralgunacaractersticaparticulardelatorre.


CAPITULOIII. 22

FiguraNo.3Clasificacin.

TORREREMATE4BR2.

TORRE4BR2.

PARA

400

kV.

R

E

M

A

T

E.

2

CIRCUITOS.

2

COND./FACE.

AMERICANSOCIETYOFCIVILENGINEERS(A.S.C.E52)DesingofLatticedSteelTransmissionStructures.

DeacuerdoaldocumentoquesehacereferenciaqueesdelaSociedadAmericanadeIngenierosCivilesyquetratadeeldiseodeestructurasdetransmisindeaceroencelosa.

Setrabajaraconesabibliografaparalosiguiente:

DiseodemiembrosencompresinDiseodemiembrosentensin.Diseodelstub

Se puede decir que los miembros en compresin son elementos estructuralessometidossloafuerzasaxialesesdecir,lascargassonaplicadasalolargodeunejelongitudinalquepasaporelcentroidedelaseccintransversaldelmiembro.

El diseo de estructuras de acero en celosa para transmisin especificarequerimientosparaeldiseoylafabricacinypruebademiembrosyconexionesparaestructuraselctricasdetransmisin.Estosrequerimientossonaplicablesaformasdeaceroroladoencalientey rolado en fro. Los componentes estructurales (miembros, conexiones y retenidas) sonseleccionadospara resistir cargas factorizadasdediseoaesfuerzosaproximandodesoporteotolerancia, traslape, fractura o cualquier otra condicin limitante especificada en el estndar deldocumentoA.S.C.E.52.

El estndar aplica a estructuras de acero en celosa para transmisin. Estasestructuraspuedenserautosoportadasoretenidas.Estasconsistenenmiembrosprismticosdeaceroroladoencalienteoenfroconectadoportornillos.


CAPITULOIII. 23

ESTRUCTURACION.

La estructuracin de torres es la primera etapa del proyecto estructural. En ella sedefine la geometra de la estructura en planta y elevacin en base a requerimientos elctricos(Distancias elctricas), flechas y tensiones y rboles de carga, se establecen los materiales aemplear, se determinan los elementos principales, secundarios y redundantes, se proponen lasseccionestentativasdeloselementosestructurales,seconceptualizanlasunionesentreellos,sedefinen,loselementosnoestructuralesysussistemasdefijacinalaestructura.

La estructuracin se basa en granmedida en la experiencia y la creatividad de losingenierosproyectistas.staetapadelprocesodediseodeberllevarseacabocuidandoquesecumpla con la especificaciones vigentes, as como los documentos que integran las bases delcontrato.

En sta etapa del diseo estructural no se requieren llevar a cabo los clculosmatemticos complicados, pues las dimensiones de los elementos estructurales y algunos otrosrequisitos se definen a partir del estudio elctrico de las torres, el uso, que se define comoDeflexin / Claros Medio Horizontal / Claro vertical y el tipo de estructura que puede ser en:Suspensin,DeflexinyRemateoderivacin.

Esaconsejablequealllevaracabolaestructuracinsetrateenlamedidaposible,quelastorresseanconceptualizadasdemaneratal,quesepresentenformassencillasysimtricasyquestascaractersticassecumplantambinenloreferenteamasasderigideces,tantoenplantacomoelevacin.

Recomendacionesgeneralessobrelaestructuracindetorres:

Sencillez,simetrayregularidadenplanta.Sencillez,simetrayregularidadenelevacin.Uniformidadenladistribucinderesistencia,rigidez,ductilidad,hiperestaticidad.

Existen tres definiciones bsicas del tipo de torres de acuerdo a la funcin quedesempean en la lnea de transmisin. Las estructuras de Suspensin, las cuales soportan elpesode loscables, cadenasdeaisladoresyherrajes,ademsdelviento transversal, siendo lastensiones longitudinales iguales a cero, siempre se localizarn en tangentes las torres deDeflexinsecolocanenlopuntosdeinflexinalolargodelatrayectoriadelalneayporltimolasde Remate se colocan al inicio y final de la lnea de transmisin, adems en tangentes largasmayoresa5.0Km.

A continuacin se presentan algunos de los ejemplos de la estructuracin en torresautosoportadasyretenidasquesondiseadasdediferentemaneradeacuerdoalosrequisitosyelcriterio del diseador de torres, con esto se amplia la gama de diseos en estructuras de estandole.


CAPITULOIII. 24

FiguraNo.4TorreEA4B22CA+15

FiguraNo.5Torre4CT23


CAPITULOIII. 25

FiguraNo.6TorreEA4W22MA+15

FiguraNo.7Torre2B1(DX)+16


CAPITULOIII. 26

FiguraNo.8Torre2Z1(E2)+16

FiguraNo.9TorreE92W11CA+16


CAPITULOIII. 27

FiguraNo.10 Torre2R1(E3)+16

FiguraNo.11Torre4BR1(DM)


CAPITULOIII. 28

FiguraNo.12EstructuracinItaliana.

FiguraNo.134eb2+15


CAPITULOIII. 29

PRESIONESDEBIDASALVIENTO.

Lastorresy/opostesparatransmisindeenergaelctrica,constituyenloselementosde soporte bsico de conductores, cables de guarda y/o comunicacin, aisladores, herrajes,accesorios,etc.

A travs de los aos debido a la expansin del sistema elctrico nacional, se haninstaladodiversos tiposdeestructurasdeacero.De acuerdoa lasexigenciasoparticularidadesgeogrficasenlasdiferentestensioneselctricasynmerodecircuitosporlneadetransmisin.

EnComisinFederaldeElectricidad,apartirde1977se inicieldiseoelctricodesiluetaspara torres, fundamentandoeldimensionamientocon loscriteriosbsicosdeaislamientoporimpulso,enresultadosexperimentalesdelaboratorioencuantoalcomportamientopordistintasconfiguracionesdeelectrodos,ascomoelempleodelateoradelmodeloelectrogeomtricoparaoptimizar la posicin del cable de guarda. As, las primeras siluetas obtenidas de esta formacorresponden la lnea de transmisin ChicoasenJuile Temascal, aisladas a 400 kV con doscircuitos y convertible a 800 kV un circuito. A partir de 1980 se inicia el desarrollo de nuevassiluetasdetorres,talescomo:

A)Torresautosoportadas:

230kV1y2Circuitos.230kV4Circuitos,400kVIC(Correccindeblindaje).400kV2Circuitos.115kV1Circuito.

.

B)Torresconretenidas:

230kV2Circuitos.400kV1Circuito.

C)Postestroncocnicos:

115 kV2 Circuitos230kV1 Circuito.400kV2 Circuitos.

Latomadedecisionestcnicaseconmicasy/odeimpactoambientalrequieredeunsistemade informacinestructuradoyverstil, quesoporte lasolucindeproblemascomplejos,que conllevan cada una de las etapas o fases que integran el ciclo de vida de las lneas detransmisin.


CAPITULOIII. 30

Elconceptodeconfiabilidadestructurasedefinecomolaprobabilidaddequeunalneadetransmisinrealicesufuncin(transmitirlaenergaelctrica)bajounconjuntodecondicionesyduranteuntiempoespecificado.Elcomplementodelaconfiabilidadeslaprobabilidaddefalla.

EnelcasodelanlisisdepostestroncocnicosysegnelManualdeDiseodeObrasCiviles(diseoporviento)estableceenelcapituloLseccin4.3laclasificacindelasestructurassegnsuimportancialasestructurasenestudiopertenecenalgrupoA.

GRUPOA.

Estructurasparalasqueserecomiendaungradodeseguridad elevado.Pertenecenaestegrupoaquellasqueencasodefallarcausaranlaprdidadeunnmeroimportantedevidas,operjuicioseconmicosoculturalesexcepcionalesaltosascomoaquellascuyofuncionamientoes imprescindible y debe continuar despus de la ocurrencia de vientos fuertes tales como losprovocados por huracanes.Ejemplos de este grupo son las construcciones cuya falla impida laoperacindeplantastermoelctricas,hidroelctricasynuclearesentreestas,puedenmencionarselas chimeneas. Las subestaciones elctricas, las torres y postes que formen parte de lneas detransmisinimportantes.Dentrodeestaclasificacin tambinsecuentanlascentralestelefnicase inmuebles de telecomunicaciones principales, puentes, estaciones terminales de transporte,estaciones de bomberos de rescate de polica, hospitales e inmuebles mdicos con reas deurgencias,centrosdeoperacinensituacionesdedesastre,escuelas,estadios,templosymuseos.

Laclasificacindeestructurasdeacuerdoconsurespuestaantelaaccindelvientoenlaseccin4.4lasestructurasparalneasdetransmisinpuedensertipo23.

TIPO2:Estructurasqueporsualtarelacindeaspectoolasdimensionesreducidasde su seccin transversal son especialmente sensibles a las rfagas de corta duracin y cuyosperodosnaturales largos favorecenlaocurrenciadeoscilaciones importantesen ladireccindelviento.Dentrodeestetipodeestructurassecuentanlosedificiosconrelacindeaspectoamayorque cinco o con periodo fundamentalmayor que un segundo, adems se consideran las torresatirantadas, torres auto soportadas para lneas de transmisin, chimeneas, tanques elevados,antenas, bardas, parapetos, anuncios y en general las construcciones que presentan unadimensinmuycortaparalelaaladireccindelviento.

TIPO3:Estasademsdetodaslasreunirestructuras.Caractersticasdelasdeltipo2presentan oscilaciones importantes transversales al flujo del viento provocado por la aparicinperidica de vrtices o remolinos con ejes paralelos a la direccin del viento. En este tipo seconsideranlaconstruccinyelementosaproximadamentecilndricosoprismticosesbeltos,talescomo chimeneas, tuberasexteriores o elevadas, arbotantes, postes de distribucin y cables detransmisin.

CONSIDERACIONESGENERALESPARAELANALISISESTRUCTURALPORVIENTO.

Las consideraciones que se sealan son aplicables al anlisis de estructuras desoporteycablessometidosalaaccindelviento:


CAPITULOIII. 31

A)Direccindeanlisis.

Lasestructurasdesoporteseanalizaransuponiendoqueelvientopuedeactuarporlomenos en dos direcciones horizontales perpendiculares e independientes entre si. Se elegirnaquellasquerepresentenlascondicionesmsdesfavorablesparalaestabilidaddelaestructura(opartedelamisma)enestudio.Enelcasodeloscablessolosernecesarioelanlisisparaelcasoen que el viento incide perpendicularmente a sus ejes longitudinales, as como los efectososcilatoriosquepuedanpresentarse.

B)Anlisisestructural.

A fin de llevarlo a cabo, principalmente para las estructuras de soporte, se puedenaplicar los criterios generales del anlisis elstico. Con ayuda de un cdigo de anlisiscomputarizadoquemodeleestructurasreticularesenformatridimensional.

EFECTOSDELVIENTOACONSIDERARSE.

Por su localizacin geogrfica y su forma, las lneas de transmisin de energaelctrica son muy sensibles ante los efectos de rfagas de viento, por tal razn, la respuestadinmicageneradaporlainteraccinentreelsistemaestructural(torresy/opostesycables)yelvientoeselquepredominaenestecaso.

Losefectosquesedebentenerpresentesenelanlisisdelaestructuradesoporteycablessometidosalaaccindelvientosonlossiguientes:

A)Empujesdinmicosenladireccindelviento.

Consistenenfuerzasdinmicasparalelasalflujoprincipalcausadasporlaturbulenciadelvientoycuyafluctuacineneltiempoinfluyedemaneraimportanteenlarespuestaestructural.Estos empujes se presentan principalmente sobre estructuras muy flexibles que presentan unadimensinmuycortaparalelaaladireccindelviento.

Los empujes dinmicos se originan cuando el flujo del viento presenta un rgimenturbulentoysedebeprincipalmentealasfluctuacionesensuvelocidadesdeciralasrfagasysuduracin.

B)Vibracionestransversalesalflujo.

Lapresenciadecuerposenparticularloscilndricosoprismticosesbeltosdentrodelflujodelvientogeneralentreotrosefectoseldesprendimientodevorticesalternantesqueasuvezprovocansobrelosmismoscuerposfuerzayvibracionestrasversalesaladireccindelflujo.Entreestos cuerpos se encuentran los postes de transmisin y distribucin cilndricos los cablesconductoresehilosdeguarda.


CAPITULOIII. 32

C)Vibracionesaaltafrecuencia.

Estasvibracionessepresentanprincipalmenteenloscablesdetransmisinsometidosarfagasdevientoyenocasionesseproducefatigaenlosapoyosdelosmismos.

La separacin de los vrtices provoca grandes succiones en la parte posterior decuerposexpuestosalflujosobretodoenlosdeseccincilndrica.Estosetraduceporunaparte,enunafuerzaadicionaldearrastreenladireccindelmovimientodelfluidoyporotralosvrticesalternantesinducensobreelcuerpofuerzastransversalesperidicassusceptiblesdegenerarunaamplificacinexcesivadelarespuestadinmica.

D)Inestabilidadaerodinmica.

Sedefinecomoladinmicadelarespuestacausadaporlosefectoscombinadosdelageometra de la estructura y los distintos ngulos de incidencia del viento tal es el caso delfenmenodelgalopeo.

Elgalopeoesuna inestabilidadaerodinmicaquesepresentaen loscables, lacualconsisteenlaaparicindevibracionesimportantesdeloscablescuandoelflujodelvientoincideortogonalmente a la lnea. Generalmente el galopeo se asocia con condiciones climticasparticulares como son baja temperatura y alta humedad. En estas condiciones se forma unacubiertadehieloqueseadhierealosconductores,alterandosuseccintransversalyfavoreciendoalgalopeo.Ennuestropasestascondicionesclimticassepresentanprincipalmentealnorteyenlaspartesaltasdelaszonasmontaosas.

Paraanalizarlaslneasdetransmisinantelosefectosdinmicosmencionadosen(A)seaplicaraelfactorderespuestadinmicadebidaarfagasparalaestructuradesoporteyparaloscables.

PROCEDIMIENTOPARADETERMINARLASACCIONESPORVIENTO.

Afindeevaluarlasfuerzasprovocadasporlaaccindelviento,seproponeautilizarun procedimiento que toma en cuenta la sensibilidad a los efectos dinmicos del viento. Dichoprocedimientose llamaanlisisdinmico.Enelcualseafirmaqueunaestructuraoelementoessensiblealosefectosdinmicosdelvientocuandosepresentanfuerzasimportantesprovenientesde la interaccin dinmica entre el viento y la estructura. Tal es el caso de las estructuras desoporteyloscablesqueformanpartedeunalneadetransmisindeenergaelctrica.

ParaevaluarlaspresionesdevientosobrelaestructuradesoportecableconductorehilodeguardainicialmenteseclasificalalneasegnsuimportanciaennivelIyIIparaseleccionarelperiododeretornoasociado.Posteriormentesedeterminalavelocidaddediseo,definiendolavelocidad regional con el perodo de retorno requerido, el factor de topografa, la categora delterrenosegnsurugosidadyelfactordeexposicin.Obtenidalavelocidaddediseosecalculaelfactor de correccin de densidad y poder cuantificar la presin dinmica de base, para quefinalmentesecalculenlaspresionesyfuerzasqueactantantoenlaestructuradesoportecomosobreloscablesconductoresehilodeguarda.(FiguraNo.1).

Despusdecalcular las presiones,estasseaplicanen laobtencinderbolesdecargaconbasealasespecificacionesdeComisinFederaldeElectricidadCFE1610054yCFE1/00050.


CAPITULOIII. 33

INICIO

CLASIFICACIONDELALINEASEGNSUIMPORTANCIA

NIVELI,II,III

DETERMINACINDELAVELOCIDADDEDISEO

DEFINIRLAVELOCIDADREGIONAL(Vr)PARAELTr.REQUERIDO

FACTORDEEXPOSICINFALFA

FACTORDETOPOGRAFIALOCALFt

CATEGORIADELTERRENOCAT.1,2,3,4.

FALFA

CALCULOFINALDEVDVD=FtFalfaVr

FACTORDECORRECCINDEDENSIDAD(G)YPRESINDINAMICADEBASE(qz)

qz= 0.00480GVD2

DETERMINACINDELASPRESIONESPz

PRESIONESENESTRUCTURA PRESIONESSOBRELOSCABLES

Pz=FgtCaq Pz=FgcCacq

FiguraNo14. Diagramadeflujodelprocedimientoparaobtenerlascargasporvientoenestructurasdesoportecableconductorehilodeguarda.


CAPITULOIII. 34

INICIO

UBICACINGEOGRAFICADELALNEADETRANSMISIN

ELCTRICA.

DEFINIRELDIMENSIONAMIENTOELCTRICOYMECNICO.

DETERMINARLASVELOCIDADESREGIONALESMAX.PARAELTrDE50Y10

AOS

CALCULODELASPRESIONESDEVIENTOMAXIMO.

CALCULODELASPRESIONESDEVIENTOREDUCIDO.

ANLISISMECNICODECABLES(33%DELATENSIN

DERUPTURA).

CALCULODELOSRBOLESDECARGA.

OBTENCIONDELASDIVERSASCONDICIONESDECOMBINACIONDECARGAS.

RECEPCINDEDATOSENELSOFTWARESTAADPRO2003.(L.R.F.D)

OBTENCINDELANLISISYDISEO.

FiguraNo15. DiagramaGeneraldelProcedimientoparalaobtencindeelAnlisisyDiseodelaTorre4BR2.

REVISINDEELEMENTOSPRINCIPALESPORELCDIGO(A.S.C.E).


CAPITULOIII. 35

DETERMINACINDELAPRESINDINMICADEBASE.

CLASIFICACIN DELALINEADETRANSMISINSEGNSUIMPORTANCIA.

El diseo de las lneas de transmisin debe realizarse seleccionando un nivel deimportanciadelalneaelcual,asuvez,estarelacionadoconelperododeretornodelavelocidadregional,comosemuestraenlatabla5.

TABLA5.NIVELESDEIMPORTANCIAYSUSPERIODOSASOCIADOS

NIVELESDE

IMPORTANCIAI II III

Tperiododeretornodelas

Cargasdediseoenaos50 100 200

Probabilidaddefallaanual(%)

1/2Ta1/T

1.00a

2.00

0.50a1.0

0.25a

0.50

VOLTAJE 115KV115 230

KV400KV

La seleccin del nivel de importancia adecuado para una lnea en particular debehacerseenfuncindelossiguientesaspectos:

A)Laconsecuenciadeuna falla.La falladeuna lneade transmisinpuedecausarmedianas o graves consecuencias, por lo que el proyectista debe asignarle un nivel deimportancia.

B)El grado de interconexin que tenga la lnea demanera que se puedamantenercontinuamente el suministro de la energa elctrica.Esto en general se puede relacionar con elvoltajedelalnea.

C)Lalocalizacinylalongituddelalnea.Puedesernecesarioseleccionar.Unnivelms alto para una lnea que cruce un rea urbana que esa misma lnea localizada en campoabierto.Asimismo,sitodoslosparmetrossonlosmismos,unalneamslargapuedepresentarmayores fallas que una corta, pues una larga esta expuesta a un mayor nmero de eventosseverosyporlotantoesmssusceptibledesufrirunafallaasimismo,alexistirmayornmerodecomponentesestructuralesesmsvulnerablealasfallas.

EnCFEseutilizaunperododeretornode50aosparaeldiseodeestructurasdesoporteparalneasdetransmisin.


CAPITULOIII. 36

DETERMINACINDELAVELOCIDADDEDISEO.

Lavelocidaddediseo,VDeslavelocidadapartirdelacualsecalculanlosefectosdelvientosobrelasestructurasdesoporte,cablesyaisladores.

Lavelocidaddediseo,enlaKm./hseobtienedeacuerdoconlaecuacin:

RTD VFFV a =

DONDE:

TF Factorquedependedelatopografadelsitioadimensional.

aF Factorquetomaencuentaelefectocombinadodelascaractersticasdeexposicinlocalydelavariacindelavelocidadconlaalturaadimensional.

RV Velocidadregionalquelecorrespondeeltramodelalneaenestudioen Km./h.

DETERMINACINDELAVELOCIDADREGIONAL.

La velocidad regional del viento VR, es la mxima velocidad media probable depresentarseconunciertoperiododerecurrenciaenunazonaoregindeterminadadelpas.

MAPASDEISOTACAS.

Enlosmapasdeisotacasqueseincluyenenlasfiguras3,4,5,6y7sepresentanlasvelocidadesmximas para diferentes periodos de retorno la velocidad se refiere a condicioneshomogneasquecorrespondenaunaalturade10metrossobrelasuperficiedelsueloenterrenoplano,esdecir,noconsidera lascaractersticasde rugosidad localesdel terrenoni la topografaespecificadel sitio.Asmismodichavelocidadseasociacon rfagasde3 segundosy tomaencuentalaposibilidaddequesepresentenvientosdebidosahuracanesenlaszonascosteras.LavelocidadregionalVR sedeterminatomandoenconsideracintantolalocalizacingeogrficadeltramo de la lnea como su importancia. En las figuras siguientes se muestran los mapas deisotacas regionales correspondientes a periodos de retorno de 2000, 200, 100, 50 y lO aos,respectivamente. El tramo de la lnea se localizar en el mapa con el perodo de retorno quecorresponde al nivel al que pertenece la lnea a fin de obtener lavelocidad regional. Si existentramasquecrucendiferentesisotacassedeberseleccionarlamsdesfavorable.Enlatabla6sepresentan las principales ciudades del pas y sus correspondientes velocidades regionales paradiferentesperiodosderetorno.

MAPASDEISOTACASDEVIENTOREDUCIDOCONHIELO.

Este viento reducido esta basado en la estimacin de las velocidades de vientoesperadas durante un perodomximo en que permanece el hielo depositado sobre los cablesduranteydespusde queocurreuna tormentadehielo,paraesta situacinse supone que losdepsitos de hielo permanecen durante siete das. Con esta idea y a travs de un anlisisestadsticoseelaboraronmapasdeisotacasdevientoreducidodelaRepblicaMexicanaparalosdiferentesperiodosderetorno.


CAPITULOIII. 37


CAPITULOIII. 38

TABLA 6.VELOCIDADESREGIONALESDELASCIUDADESMSIMPORTANTES.

VELOCIDADES(km/h)CIUDAD

Num.

Obs: V10 V50 V100 V200 V2000

Acapulco,Gro. 12002 129 162 172 181 209AguascalientesAgs. 1001 118 141 151 160 189CampecheCamp. 4003 98 132 146 159 195Cd.GuzmnJal. 14030 101 120 126 132 155Cd.JurezChih. 116 144 152 158 171Cd.ObregnSon. 26020 147 169 177 186 211Cd.VictoriaTamps. 28165 135 170 184 197 235CoatzacoalcosVer. 30027 117 130 137 145 180ColimaCol. 6006 105 128 138 147 174ColotlanJal. 14032 131 148 155 161 178ComitnChis. 7025 72 99 112 124 160CozumelQRoo. 23005 124 158 173 185 213CuernavacaMor. 17726 93 108 114 120 139CuliacnSin. 25014 94 118 128 140 165ChapingoEdo.Mex. 15021 91 110 118 126 150ChetumalQRoo. 23006 119 150 161 180 220ChihuahuaChih 8040 122 136 142 147 165ChilpancingoGro. 12033 109 120 127 131 144DurangoDgo. 10017 106 117 122 126 140EnsenadaB.C. 2025 100 148 170 190 247GuadalajaraJal. 14065 135 149 155 160 174GuanajuatoGto. 11024 127 140 144 148 158GuaymasSon. 26039 130 160 174 190 237HermosilloSon 26040 122 151 164 179 228JalapaVer. 30075 118 137 145 152 180LaPazB.C. 3026 135 171 182 200 227LagosdeMorenoJal. 14083 118 130 135 141 157LeonGto 11025 127 140 144 148 157ManzanilloCol. 6018 110 158 177 195 240MazatlnSin. 25062 145 213 225 240 277MridaYuc. 31019 122 156 174 186 214MexicaliB.C. 100 149 170 190 240MxicoD.F. 9048 98 115 120 129 150MonclovaCoah. 5019 123 145 151 159 184MonterreyN.L. 1952 123 143 151 158 182MoreliaMich. 16080 79 92 97 102 114NvoCasaGrandesChih. 8107 117 134 141 148 169OaxacaOxa. 20078 104 114 120 122 140OrizabaVer. 30120 126 153 163 172 198PachucaHgo. 13022 117 128 133 137 148ParraldeHgoChih. 121 141 149 157 181PiedrasNegrasCoah. 5025 137 155 161 168 188ProgresoYuc. 31023 103 163 181 198 240PueblaPue. 21120 93 106 112 117 132PuertoCortesB.C. 3046 129 155 164 172 196QuertaroQro. 22013 103 118 124 131 147RoVerdeS.l.P. 24062 84 111 122 130 156SalinaCruzOax. 20100 109 126 135 146 182SaltilloCoah. 5034 111 124 133 142 165


CAPITULOIII. 39

TABLA6. VELOCIDADESREGIONALESDELASCIUDADESMSIMPORTANTES.

VELOCIDADES(km/h)CIUDAD

Num.

Obs: V10 V50 V100 V200 V2000

S.C.DelasCasasChis. 7144 75 92 100 105 126SanLuisPotosS.L.P. 24070 126 141 147 153 169S.LaMarinaTamps. 28092 130 167 185 204 252TampicoTamps. 28110 129 160 177 193 238TamuinS.L.P. 24140 121 138 145 155 172TapachulaChis. 7164 90 111 121 132 167TepicNay. 18039 84 102 108 115 134TlaxcalaTlax. 29031 87 102 108 113 131TolucaEdo.Mex. 15126 81 93 97 102 115TorrenCoah. 5040 136 168 180 193 229TulancingoHgo 13041 92 106 110 116 130TuxpanVer. 30190 122 151 161 172 204TuxtlaGutirrezChis. 7165 90 106 110 120 141ValladolidYuc. 31036 100 163 180 198 240VeracruzVer. 30192 150 175 185 194 222VillahermosaTab. 27083 114 127 132 138 151ZacatecasZac. 32031 110 122 127 131 143


CAPITULOIII. 40

TABLA 7. UBICACIN,ALTITUDYTEMPERATURAMEDIAANUALDELASCIUDADESMSIMPORTANTES.

DATOSCIUDAD

Num.

Obs: LONGITUD LATITUD Asnm(M) T.Med.Anual(C")

Acapulco,Gro. 12002 99.93 16.83 28 27.50AguascalientesAgs. 1001 102.30 21.88 1908 18.20CampecheCamp. 4003 90.55 19.83 5 26.10Cd.GuzmnJal. 14030 103.47 19.70 1507 21.50Cd.JurezChih. 106.48 31.73 1144 17.10Cd.ObregnSon. 26020 109.92 27.48 100 26.10Cd.VictoriaTamps. 28165 98.77 23.77 380 24.10CoatzacoalcosVer. 30027 94.42 18.15 14 26.00ColimaCol. 6006 103.72 19.23 494 24.80ColotlanJal. 14032 103.27 22.12 1589 21.40ComitnChis. 7025 92.13 13.25 1530 18.20CozumelQRoo. 23005 86.95 20.52 10 25.50CuernavacaMor. 17726 99.23 18.90 1560 20.90CuliacnSin. 25014 107.40 24.82 84 24.90ChapingoEdo.Mex. 15021 98.85 19.50 2250 15.00ChetumalQRoo. 23006 88.30 18.50 3 26.00ChihuahuaChih 8040 106.08 28.63 14.23 18.70ChilpancingoGro. 12033 99.50 17.55 1369 20.00DurangoDgo. 10017 104.67 24.03 1889 17.50EnsenadaB.C. 2025 116.53 31.85 13 16.70GuadalajaraJal. 14065 103.38 20.67 1589 19.10GuanajuatoGto. 11024 101.25 21.03 2050 17.90GuaymasSon. 26039 110.90 27.92 44 24.90HermosilloSon 26040 110.97 29.07 237 25.20JalapaVer. 30075 96.92 19.52 1427 17.90LaPazB.C. 3026 110.30 24.17 10 24.00LagosdeMorenoJal. 14083 101.92 21.35 1942 18.10LeonGto 11025 101.07 21.12 1885 19.20ManzanilloCol. 6018 104.28 19.05 8 26.60MazatlnSin. 25062 106.42 23.20 8 24.10MridaYuc. 31019 89.65 20.98 9 25.90MexicaliB.C. 115 32.67 1 22.20MxicoD.F. 9048 99.20 19.40 2240 23.40MonclovaCoah. 5019 101.42 26.88 591 21.60MonterreyN.L. 1952 100.30 25.67 538 22.10MoreliaMich. 16080 101.18 19.70 1941 17.80NvoCasaGrandesChih. 8107 107.95 30.42 155 17.80OaxacaOxa. 20078 96.72 17.07 1550 20.80OrizabaVer. 30120 97.10 18.85 1284 19.00PachucaHgo. 13022 98.73 20.13 2426 14.20ParraldeHgoChih. 105.67 26.93 1661 17.70PiedrasNegrasCoah. 5025 100.52 28.70 220 21.60ProgresoYuc. 31023 89.65 21.30 8 25.40PueblaPue. 21120 98.20 19.03 2150 17.30PuertoCortesB.C. 3046 111.87 24.43 5 21.40QuertaroQro. 22013 100.40 20.58 1842 18.70RoVerdeS.l.P. 24062 100.00 21.93 987 20.90SalinaCruzOax. 20100 95.20 16.17 6 26.00


CAPITULOIII. 41

TABLA 7.UBICACIN,ALTITUDYTEMPERATURAMEDIAANUALDELASCIUDADESMASIMPORTANTES.

DATOSCIUDAD

Num.

Obs: LONGITUD LATITUD Asnm(M) T.Med.Anual(C")

SaltilloCoah. 5034 101.02 25.43 1609 17.70S.C.DelasCasasChis. 7144 92.63 16.73 2276 14.80SanLuisPotosS.L.P. 24070 100.98 22.15 1877 17.90S.LaMarinaTamps. 28092 98.20 23.77 25 24.10TampicoTamps. 28110 97.85 22.20 12 24.30TamuinS.L.P. 24140 98.77 22.00 140 24.70TapachulaChis. 7164 92.27 14.92 182 26.00TepicNay. 18039 104.90 21.52 915 26.20TlaxcalaTlax. 29031 98.23 19.30 2252 16.20TolucaEdo.Mex. 15126 99.67 19.28 2680 12.70TorrenCoah. 5040 103.45 25.53 1013 20.50TulancingoHgo 13041 98.37 20.10 2222 14.90TuxpanVer. 30190 97.40 20.95 14 24.20TuxtlaGutirrezChis. 7165 93.12 16.75 528 24.70ValladolidYuc. 31036 89.65 21.30 8 26.00VeracruzVer. 30192 96.13 19.20 16 25.20VillahermosaTab. 27083 92.92 17.98 10 25.20ZacatecasZac. 32031 102.57 22.78 2612 13.50


CAPITULOIII. 42


CAPITULOIII. 43


CAPITULOIII. 44


CAPITULOIII. 45


CAPITULOIII. 46


CAPITULOIII. 47

FACTORDETOPOGRAFA FT.

Este factor toma en cuenta el efecto topogrfico local del sitio de desplante de laestructura de soporte, as como el efecto en los cables sobre las velocidades mximas, porejemplo: si la estructura se ubica en las laderas o cimas de colinas o montaas de alturaimportantecon respectoalnivelgeneraldel terrenocircundante, segeneraranaceleracionesdelflujo del viento y por consiguiente deber incrementarse la velocidad regional para obtener laspresionesrealesdelviento.Enlatabla8semuestranlosvaloresqueserecomiendanconbaseenlaexperienciaparaelfactordetopografadeacuerdoconlascaractersticastopogrficasdelsitio:

TABLA8. FACTORTOPOGRFICOLOCAL.

SITIOS TOPOGRAFA FT Base de promontorios

y faldas de serranasdelladodelsotavento.

0.80Protegidos

Vallesserrados. 0.90

Normales

Valles cerradosprcticamente planocampo abiertoausencia de cambiostopogrficosimportantes conpendientes menoresde5%.

1.00

Terrenos inclinadosconpendientesentre5y10%vallesabiertosylitoralesplanos.

1.10

Expuestos Cimas de

promontorioscolinasymontaasterrenosconpendientes mayoresque 10% caadascerradas y valles queformen un embudo ocanisla.

1.20

Esfactiblequeexistansitioscuyatopografanopuedeidentificarseplenamenteconlas catalogadas anteriormente debido a la variedad de lugares con caractersticas intermediasentre las definidas en dicha tabla 8 o a sitios que presenten combinaciones complejas depromontoriosyterraplenes.Paraellospodrhacerseunainterpolacinentrevaloresdelamismatabla8peroserecomiendaqueelvalordelcoeficienteresultanteseencuentredentrodelintervalo

20.180.0 TF .ElcriterioylaexperienciadeCFEdeterminaque .0.1 TF


CAPITULOIII. 48

DEFINIRELFACTORDEEXPOSICINF

ElcoeficienteF reflejalavariacindelavelocidaddelvientoconrespectoalaaltura"z",asmismo,consideralascaractersticasderugosidadquesepresentanalrededordeltramodelalneaenestudio.Enlatabla9semuestrancuatrocategorasdeterrenoatendiendoalgradodedicharugosidad.Sieltramodelneacruzadiferentestiposdeterrenodeberseleccionarselaqueocasionelosefectosmsdesfavorables:

TABLA9.CATEGORIASDELTERRENOSEGNSURUGOSIDAD.

CAT DESCRIPCION EJEMPLOS LIMITACIONES

1

Terreno abiertoprcticamenteplano y sinobstrucciones.

Franjas costeras planaszonas pantanosas camposareos pastizales y tierrasdecultivosinsetosobardasalrededor superficiesnevadasplanas.

La longitudmnima de estetipo de terreno en ladireccin del viento debeser2000m.

2 Terreno plano u

ondulado conpocasobstrucciones.

Camposdecultivoogranjascon pocas obstruccionestales como setos o bardasalrededor rboles yconstruccionesdispersas.

Las obstrucciones tienenalturas de 1.5 a 10 m. enuna longitud mnima de1500m.

3

Terreno cubiertopor numerosasobstruccionesestrechamenteespaciadas.

reasurbanassuburbanas.o cualquier terreno connumerosas obstruccionesestrechamente espaciadas.El tamao de lasconstruccionescorrespondealdelascasasyviviendas.

Las obstruccionespresentan alturas de 3 a 5m. la longitud mnima deeste tipo de terreno en ladireccin del viento debeserde500m.o10veceslaaltura de la construccin laqueseamayor.

4

Terreno connumerosasobstruccioneslargas altas yestrechamenteespaciadas.

Bosques centros degrandes ciudades ycomplejos industriales biendesarrollados.

Porlomenosel50%delosedificios tienen una alturamayor que 20 m. lasobstrucciones miden de 10a30m.dealturalalongitudmnima de este tipo deterreno en la direccin delvientodebeser lamayordeentre 400m. y 10 veces laalturadelaconstruccin

Enladireccindelvientoqueseesteanalizandoelterrenoinmediato alaestructuradeber presentar la misma rugosidad (categora) cuando menos en una distancia denominadalongitudmnimadedesarrollo lacual seconsigna en la tabla9paracadacategorade terreno.Cuandonoexistaestalongitudmnimaelfactordeexposicin.F debermodificarseparatomarencuentaestehecho.Enestecaso,eldiseadorpodrseleccionar,entre lascategorasde losterrenosque seencuentrenenunadireccindeanlisisdada, laqueprovoque losefectosmsadversosydeterminarelfactordeexposicinparatalcategora.


CAPITULOIII. 49

Elfactordeexposicin,F seobtienedeacuerdoconlasexpresionessiguientes:

Si mz 10 a

d a

=10

56.1F

Si d <


CAPITULOIII. 50

FiguraNo22.FactordeexposicinFa .


CAPITULOIII. 51

CLCULODELAPRESINDINMICADEBASE qz.

Cuandoelvientoactasobreunobstculogenerapresionessobresusuperficiequevaransegnsuintensidaddelavelocidadyladireccindelviento.Lapresinqueejerceelflujo"del viento sobre una superficie plana perpendicular al que se denomina comnmente presindinmicadebaseysedeterminaconlasiguienteecuacin:

2**0000471.0 DVGqz =

Donde: G Factordecorreccinportemperaturayporalturaconrespectoalniveldel

mar,adimensional.

DV VelocidaddediseoenKm./h.

qz PresindinmicadebaseaunaalturazsobreelniveldelterrenoenKg./m2.

ELFACTORDECORRECCINPORTEMPERATURAYALTITUDCONRESPECTOALNIVELDELMAR.

El factordecorreccinpor temperaturayporalturacon respectoalniveldelmarseobtieneconlasiguienteexpresin:

t + W

=27394.2

G

Donde:

W Presinbaromtricaenmm.deHg.

t TemperaturaambientalenC.

En la tabla11 sepresente la relacinentre losvaloresde laaltitudhm.enmetrossobreelniveldelmar(msnm)ylapresinbaromtrica.


CAPITULOIII. 52

TABLA11. RELACINENTRELAALTITUDYLAPRESINBAROMTRICA.

ALTITUD(msnm)

PRESINBAROMTRICA.(mmdehg)

0 760500 7201000 6751500 6352000 6002500 5653000 5303500 495

ParavaloresintermediossepuedeinterpolarlaaltitudascomolapresinbaromtricaenmmdeHg.

O(mmdeHg)

t + W

=273392.0

G

t

FiguraNo23FactordecorreccinpordensidadrelativadelaireypresionesBaromtricas.


CAPITULOIII. 53

OBTENCINDELASPRESIONESEQUIVALENTESENLOSCOMPONENTESDELALINEA.

Los postes troncocnicos son estructuras que por su alta relacin de aspecto o lasdimensiones reducidas de su seccin transversal son especialmente sensibles a las rfagas decorta duracin y cuyos perodos naturales largos favorecen la ocurrencia de oscilacionesimportantesenladireccindelviento.Paraelclculodepresionessobrelaestructuradesoporteycablesdebeemplearseelanlisisdinmicoquepermiteevaluarlosempujesocasionadospor lainteraccindinmicaentreelflujodelvientoyseaplicarparacalcularlascargasporvientoqueactan sobre las estructuras prismticas sensibles a los efectos dinmicos producidos por laturbulenciadelviento.

En particular este mtodo deber emplearse en el diseo de las estructuras quecumplanconalgunadelassiguientescondiciones:

a)Larelacinalturadelposte troncocnicoconrespectoa laseccintransversaldelmismodebesermayorquecinco.

b)Elperiodofundamentaldelaestructuradebesermayordeunsegundo.

Laspresionesdelvientosobreloscomponentes(estructuraldesoporteycables)delalnea deben obtenerse considerando el efecto dinmico del viento. Estas presiones se debenobtener a partir de las presiones equivalentes que emplean factores de respuesta dinmica lascualesdependendelascondicionesdelflujoydelaspropiedadesdinmicasdeloscomponentesasimismo,tambinesnecesariotomarencuentalaformadelcomponente.Entrminosgenerales,lapresinactuantesobreunsistemadeterminadodeestructuradesoportecablePzenKg./cm

2seobtieneconlaecuacin:

zagz qCFP =

EndondeelcoeficienteCa sedenominacoeficientedearrastreyesadimensional gFesunfactorderespuestadinmicadependiendosisetratadelaestructuradesoporteodelcable.Losvaloresdedichocoeficientedearrastreydelfactorderespuestadinmica,ascomoelclculodelaspresionessesealanenlossiguientespuntos:

La fuerza resultante sobre cada seccin de la torre de celosa y/o poste se obtienecomo:

szz APF =

zP Presin dinmica equivalente, a la altura z, que se aplicara en formaestticaalaestructuraenKg./m2

zF Fuerzasobrelaseccinalaalturaz,enKg.

sA rea slida total de la cara de la seccin considerada de la estructuraexpuesta a la seccin del viento en un plano vertical y perpendicular a ladireccindelflujodelviento.


CAPITULOIII. 54

CLCULODEPRESIONESEQUIVALENTESSOBRELAESTRUCTURADESOPORTE.

Lapresinequivalentequeejerceelvientosobreunaestructuradesoportedecelosapostetroncocnico,secalculaconlasiguienteexpresin:

zatgtz qCFP =

Donde:

zP Presin dinmica equivalente a la altura z, que se aplicara en formaestticaalaestructuraenKg./m2

Fgt Factorderespuestadinmicadelasestructuras

atC Coeficientedearrastredelaestructuraqueserparaelcasodetorresdecelosa

apC Paraelcasodepostes

zq PresindinmicadebasealaalturazenKg./m2

Aslafuerzaresultantesobrecadaseccindelatorredecelosay/opostesseobtienecomo:

szz APF =

Donde:

zF FuerzadelaseccinalaalturazenKg.

zP PresindinmicaequivalentealaalturazenKg./m2

sA reaslida totalde lacarade laseccinconsideradade laestructurayexpuesta a la accin del viento en un plano vertical y perpendicular a ladireccindelflujodelviento.

CALCULODELFACTORDERESPUESTADINMICA.

Estefactorcorrigeelvalordelapresindelvientoyseobtienemediantelasiguienteexpresin:


CAPITULOIII. 55

+

+ =

2

1

2

563.01

11086.121

11

s

oozgt

Lhh

Kg

F a

Donde:

zg Factorderfagavariablesegnlaalturazparaconvertirvelocidadesdeuntiempodepremediacin de3segundosauntiempodelOminutos,esadimensional.

z AlturaalacualsequieredeterminarlapresindinmicaequivalenteenKg./m2.

og Factorderfagaalaalturadereferenciaho.

h Alturatotaldelaestructurasobreelniveldelterreno,enmetros..

oh Alturadereferenciadelaestructuraenmetros(puedetomarsecomo2/3h).

' a Factor de variacin de potencia para un tiempo de premediacin de lOminutos, esadimensional,setomadelatabla12enfuncindelacategoradelterreno.

sL Escalade turbulenciadelviento,enmetros, se tomade la tabla12en funcinde lacategoradelterreno.

K Factorderugosidaddelterreno,seadimensional, tambinsetomadelatabla12enfuncindelacategoradelterreno.

tf Frecuenciafundamentaldelaestructura,enHz.

DOV Velocidaddediseodelvientoalaalturadereferenciaho,enKm./h.

x Amortiguamientodelaestructura,expresadocomofraccindelcrtico.Estevalordebeincluir el amortiguamiento estructural y el aerodinmico. Los valores de este coeficienteparapostesytorresdecelosasepuedeestimaren0.05y0.015respectivamente.

Elprimertrminodelradicalenlaecuacintomaencuentalarespuestacuasiestticade las estructuras para frecuencias bajas y el segundo considera la resonancia en frecuenciascercanasalafrecuencianaturaldelamisma.Lafrecuenciadevibracindeunaestructurapuedecalcularseen formaexactamedianteunprogramadeanlisiscomercial (SAP,STAAD,TOMAD,SPOLE.etc.).Opcionalmentesepuedecalcularmedianteelprocedimientodescritoenelsiguientesubtema.ASCEproponeeliminareltrminoresonante,elcualresultamuypequeoenestructurasaltasoconfrecuenciasmayoresde3Hz.Noobstantedebetenersecuidadoentorresbajasmuyflexibles,particularmenteenterrenostipo1y2.


CAPITULOIII. 56

TABLA12. FACTORDERUGOSIDADESCALADETURBULENCIAYFACTORDEVARIACINDEPOTENCIA.

TERRENOTIPO K LS 1 a

1 0.0030 72.10 0.121

2 0.0065 63.70 0.164

3 0.0142 53.50 0.216

4 0.0318 44.50 0.262

MTODOAPROXIMADOPARACALCULARPERIODOSNATURALESDEVIBRACINENESTRUCTURASDESOPORTEDELINEASDETRANSMISINDEENERGA

ELCTRICA.

Sepresentaunprocedimientoenelcualpuedenobtenervaloresaproximadosde losperiodosnaturalesdevibracinenestructurasdesoporte.

Seconocequeelperiodofundamentaldeunaestructuraencantiliveresiguala:

wT p2 =

DondeweslafrecuencianaturalcircularenRad./s,lacualsedefinecomo:

Wkg

w =

Donde:WPesodelatorreenKg.kRigidezdelaestructuraenKg./cm.gaceleracindelagravedad(9.81cm/s2).

Alsustituirestaexpresinenladelperiodonaturaldevibracinseobtiene:

kgW

T p2 =

Ladificultadprincipalparausar esta frmulasepresentaal calcular la rigidezde laestructuradesoporteencuestink.parafacilitarestatarea,seconcentraunafuerzaunitariaenelsentidodemenoranchodelaestructuraya0.7desualtura.Conellaseobtieneeldesplazamientoi D aesaalturamismaapartirdelocualsepuedeobtenerselarigidezequivalentek.


CAPITULOIII. 57

Donde:

PEslacargaunitariaaplicadaa0.70delaestructuraenKg.i D Eseldesplazamientoprovocadoporlacargaunitariaaesaalturaencm.

FinalmenteunavezdeterminadalarigidezseobtieneelperiodonaturaldevibracinTse ha comprobado analticamente que para la mayora de las estructuras la resultante de lasfuerzasde inerciadelmodofundamentaldevibracinse localizaa2/3desualtura total, locualresultarazonableparaestimarlarigidezdeunaestructuradelamaneraindicada.

CLCULODELCOEFICIENTEDEARRASTRE.

Estoscoeficientesvaransegnslacelosadelaestructuradesoporteestaformadaconelementosplanosoconelementosredondo.

El coeficiente de arrastre para elementos de seccin cuadrada o triangular conelementos planos, el valor del coeficiente para cada seccin de una estructura formada concelosa de elementos con caras planas (ngulos) se obtiene de la tabla 13 en funcin de surelacindesolidez f definidacomo:

t

s

AA

= f

Donde:

sA reaslida totalde lacarade laseccinconsideradade laestructurayexpuesta a la accin del viento, en un plano vertical y perpendicular a ladireccindelflujodelviento.

tA rea bruta circunscrita por el permetro de la seccin correspondienteproyectadasobreelplanomencionado.

Nota: dado f es adimensional las unidades de las dos reas tienen que serconsistentes.

TABLA13. COEFICIENTEDEARRASTRECatDETORRESDECELOSIACONELEMENTOSPLANOS.

SECCIN.RELACIN CUADRADA TRIANGULAR

025.0 < f 4.00 3.6044.0025.0 f 4.105.20 f 3.704.50 f69.045.0 f 1.80 1.70

00.170.0 f 1.30+0.70f 1.00+ f


CAPITULOIII. 58

El coeficiente de arrastre para elementos de seccin cuadrada o triangular conelementosredondos,enestecaso losvaloresde latablaanteriorsemultiplicaraporlosfactoressealadosenlatabla.14

TABLA14. FACTORPARAOBTENERELCOEFICIENTEDEARRASTRECatDETORRESDECELOSIACONELEMENTOSREDONDOS.

SOLIDEZ FACTOR29.0 f 0.67

79.030.0 f 0.67f +0.4700.180.0 f 1.00

CLCULODEPRESIONESEQUIVALENTESSOBRELOSCABLES.

Lapresinequivalentequeejerceelvientosobreloscablessecalculaconlasiguienteexpresin:

zacgcz qCFP 60.0 =

Donde:

gcF Factorderespuestadinmicadelcable.

acC Coeficientedearrastredelcableigualalaunidadparaelcasodecables.

zq Presindinmicadebasealaalturasobreelterrenoalaqueseencuentreel centroidedelcableconsiderado,esdecira1/3de la flechamximahaciaarriba, rigurosamente esta altura debera obtenerse en forma iterativa,suponiendounvalorinicialparacalcularlavelocidad,lapresin,laflechayelnguloconrespectoalaverticaldelplanodondeseubicaelcableylaalturacorrespondientealcentroide.

El factor 0.60 se aplica con base en la recomendacin de la norma lEC seccin3.2.6.1.2 la cual considera que la accin acumulativa del viento sobre varios claros es la queproduce la tensin de los cables entre dos torres de tensin. As mismo existe un estudioexperimental que demuestra que las fuerzasmedidas en los puntos de sujecin de los cablesresultancercanasalascalculadasaplicandoestefactor.Noobstante,estosresultadostodavanosonconcluyentes.

En el clculo de las presiones en los cables debe emplearse la componente de lavelocidaddelvientoensentidoperpendicularalejedeloscablesencadaclaroyrecordarquelapresinresultanteesenesesentido.Estoessumamenteimportanteparalastorresenreflexin.


CAPITULOIII. 59

Lafuerzaequivalentesobreloscablesenladireccinperpendicularalejedelalnea,puedeexpresarsecomo:

dPW zv =

Donde:

vW Fuerza actuante por unidad de longitud sobre el cable en la direccinperpendicularalejedelalneaenKg./m.

zP PresindinmicaequivalentesobreelcableenKm./m2.

d Dimetrodelcableenm.

CLCULODELFACTORDERESPUESTADINMICA.

Este factor corrige el valor de la presin del viento para tomar en cuenta lascaractersticasdinmicasdeloscablesydelviento,secalculacomo:

+

+ =

2

1

'

2

8.01

11086.121

1

s

zgc

LLz

Kg

F a

Donde:

zg Factor de rfaga, para convertir velocidades de un tiempo depremediacinde3segundosauntiempode10minutosadimensional.

z Alturaalaqueseencuentraelcentroidedelcableenm.

' a Factor devariacin de potencia para un tiempo de premediacin de 10minutosadimensional.Estaenfuncindeltipodeterreno.


CAPITULOIII. 60

sL Escaladeturbulenciadelvientoenmetros,estetambinestaenfuncindeltipodeterreno.

K Factorderugosidadenfuncindeltipodeterreno.

L Clarolibreentreapoyosdeltramoconsideradoenm.

zV Velocidaddediseodelvientoalaalturaz,Km./h.

d Dimetrodelcableencm.

S Flechamximadelcableeneltramoconsideradoenm.

Conservadoramente, el valor del factor de respuesta dinmica de los cables puedetomarsedelasfiguras12a35se

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