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1
GERENCIA DEPARTAMENTAL DE ELECTRICIDAD
GERENCIA DEPARTAMENTAL DE ELECTRICIDAD
CURSO DE LINEAS
CONCEPTOS BSICOS DE LINEAS AEREAS DE DISTRIBUCION
INDICE
DESCRIPCIN
PGINA51ALCANCE
52PREMISAS
53normas a consultar
54DEFINICIONES
54.1Vano
54.1.1Vano
64.1.2Vano Real
64.1.3Vano Medio
74.1.4Vano Ficticio
84.1.5Vano Gravante
94.1.6Vano Gravante Requerido
104.1.7Vano Gravante Obtenido
104.1.8Vano de Diseo
104.1.9Vano Viento
104.2Tramo
114.3Vientre
114.4Flecha Mxima
134.5Temperaturas
134.5.1Temperatura Ambiental Media Media
134.5.2Temperatura mnima del conductor
134.5.3Temperatura promedio del conductor
144.5.4Temperatura mxima del conductor
144.6Velocidad del Viento
144.6.1Rfaga de viento de 5 segundos
144.6.2Velocidad de Viento Mxima de 5 Minutos
145MATERIALES USADOS EN LAS LINEAS DE DISTRIBUCIN
145.1Conductor
145.2Cable de Guarda
156PARAMETROS DE DISEO
156.1Cargas de Viento
156.1.1Carga de viento sobre el poste
166.1.2Carga de viento sobre conductores y cable de guarda
176.1.3Carga de viento sobre la cadena de aisladores
187CALCULO ELECTRICO
187.1Condiciones de Operacin de la Lnea
187.2Condiciones Ambientales
197.3Caractersticas del Conductor
197.4Caractersticas del Cable de Guarda
197.5Parmetros de Diseo
207.6Capacidad Trmica del Conductor
207.6.1Ganancia de Calor por Radiacin Solar
207.6.2Disipacin de Calor
217.6.3Resistencia DC Efectiva a la Temperatura del Conductor
227.6.4Efecto Pelicular
227.6.5Resistencia AC Efectiva a la Temperatura del Conductor
237.7Potencia a Transmitir
237.8Cada de Tensin
248CALCULO MECANICO
248.1Cargas Mecnicas sobre el Conductor y el Cable de Guarda
248.1.1Conductor
248.1.2Cable de Guarda
248.2Calculo Mecnico de los Conductores y Cable de Guarda
258.3Creep
268.4Cargas Mecnicas sobre los Postes
268.4.1Cargas Verticales
268.4.2Cargas Transversales
278.4.3Cargas Longitudinales
278.5Hiptesis de Cargas
278.5.1Postes de Alineacin
318.5.2Postes de Angulo
368.5.3Postes de Anclaje o Amarre Intermedio
408.5.4Postes de Fin de Lnea
438.6Factores de Seguridad para el Diseo
438.7Anclaje de los Postes
438.8Calculo de los Postes
438.8.1Comprobacin de los postes por compresin.
448.8.2Peso critico de las cargas verticales
458.8.3Esfuerzos Transversales debido al viento referidos a la Cumbre.
478.8.4Vano Medio Mximo permitido por Esfuerzos Transversales debido al Viento.
478.8.5Esfuerzos Longitudinales de los Conductores y Cable de Guarda
488.8.6Esfuerzos Longitudinales de los Conductores Referidos a la Cumbre
488.8.7Esfuerzo Longitudinal del Cable de Guarda referido a la Cumbre
488.9Cargas Totales sobre los Postes
488.9.1Postes en Alineacin
508.9.2Postes en Angulo
528.9.3Postes de Amarre Intermedio
548.9.4Postes de Fin de Lnea
568.10Verificacin de los Postes
579SEPARACIONES MINIMAS DE SEGURIDAD
579.1Separacin mnima de seguridad a masa
579.2Separacin mnima horizontal entre conductores de fase
579.2.1Separacin mnima horizontal en funcin de la tensin
579.2.2Separacin horizontal mnima en funcin de la flecha
589.3Separacin vertical mnima entre conductores y cable de guarda
589.4Separacin mnima al terreno
1 ALCANCE
El alcance de este documento es establecer la metodologa de calculo de las lneas de distribucin areas que normalmente se utilizan en los proyectos que VEPICA realiza para la industria petrolera para niveles de tensiones hasta 34500 V.
2 PREMISAS
Las siguientes premisas fueron tomadas como base en este documento.
Las estructuras soportes sern en todos los casos postes tubulares de acero de tres secciones de los que normalmente se fabrican en el pas.
El terreno por donde pasa la lnea es plano o sea sin mayores desniveles.
Los conductores a ser utilizados tendrn una carga de rotura inferior a 6000 kg y con tensin final mxima menor de 33% de la carga de rotura.
La lnea tendr una longitud menor de 25 Km.
En la lnea no se utilizarn amortiguadores.
La disposicin de los conductores ser en todos los casos horizontal.
La lnea ser trifsica.
3 normas a consultar
Se deber cumplir con lo establecido en la mas reciente edicin de las siguientes normas nacionales.
CADAFENormas de Diseo para Lneas de Alimentacin y Redes de Distribucin NT-DV-00-03-16-Cargas Mecnicas
CADAFENormas de Diseo para Lneas de alimentacin y redes de Distribucin NT-dv-00-03-19-Distancias y Separaciones Mnimas
4 DEFINICIONES
A continuacin se definen los parmetros mas importantes a ser utilizados en las lneas de distribucin.
4.1 Vano
4.1.1 Vano
Vano es la distancia comprendida entre dos soportes
4.1.2 Vano Real
El vano real es la distancia horizontal entre dos soportes consecutivos.
4.1.3 Vano Medio
El vano medio se define como el promedio de la distancia horizontal entre los puntos mas bajos de los vanos adyacentes a una estructura o sea la semi-suma de los dos vanos reales adyacentes de un soporte
En otras palabras los vanos medios sern igual a:
4.1.4 Vano Ficticio
El vano ficticio es el vano en el cual se basarn los clculos de variaciones de tensin de los cables.
Para los efectos prcticos de lneas de distribucin en terrenos planos (sin desniveles), y los puntos de suspensin entre dos amarres tienen libertad de desplazamiento (cadenas de suspensin) el vano ficticio se puede calcular mediante la siguiente ecuacin clsica:
Donde:
Vano ficticio (m)
Proyeccin horizontal de los vanos reales consecutivos del tramo de lnea en estudio (m)
Es conveniente aclarar que para cada tramo de lnea existe un vano ficticio.
El vano ficticio es igual a el vano real cuando los puntos de suspensin son fijos (aisladores tipo espiga, aisladores tipo poste y vano comprendido entre dos amarres)
4.1.5 Vano Gravante
El vano gravante se define como la longitud del conductor que contribuye con las cargas verticales aplicadas a la estructura.(Distancia horizontal entre los vientres de las catenaria en los vanos reales adyacentes a un soporte)
El vano gravante se calcula mediante las siguientes formulas:
Donde:
Vano gravante obtenido (m)
Distancia horizontal desde el eje de la estructura intermedia hasta el punto mas bajo de la catenaria con la estructura anterior (m)
Distancia horizontal desde el eje de la estructura intermedia hasta el punto mas bajo de la catenaria con la estructura posterior (m)
Vano real dado entre la estructura intermedia y la estructura anterior (m)
Vano real dado entre la estructura intermedia y la estructura posterior (m)
Parmetro de la lnea en fro (m)
Tensin horizontal a mnima temperatura y mximo viento (kg)
Peso del conductor (kg/m)
Cota de la estructura intermedia (m)
Cota de la estructura anterior (m)
Cota de la estructura posterior (m)
Altura del conductor en la estructura intermedia (m)
Altura del conductor en la estructura anterior (m)
Altura del conductor en la estructura posterior (m)
Para el caso de terreno plano y altura de las estructuras iguales el vano gravante es igual al vano medio o sea
Donde:
Vano gravante (m)
Vano real anterior (m)
Vano real posterior (m)
4.1.6 Vano Gravante Requerido
Vano gravante mnimo necesario para respetar la inclinacin mxima de las cadenas de suspensin bajo viento.
De acuerdo a las normas de Cadafe cuando se utilicen aisladores de suspensin que no estn impedidos de movimiento, la separacin horizontal mnima entre conductores de fase se deber cumplir de manera que una de las cadenas de aisladores de la lnea pueda oscilar transversalmente a su mximo ngulo de inclinacin sin que se reduzcan los valores de separacin antes mencionados as como tambin los valores de separacin mnima de seguridad entre conductores de fase y masa de acuerdo a lo indicado en el capitulo 9 Separaciones Mnimas de Seguridad
El valor del vano gravante requerido para cumplir con lo antes mencionado se calculara mediante la siguiente formula:
Donde:
Vano gravante requerido (m)
Velocidad del viento mxima de 5 minutos (95 km/hora
Dimetro del conductor (m)
Vano medio (m)
Peso del conductor (kg/m)
Angulo mximo de inclinacin de la cadena ()
4.1.7 Vano Gravante Obtenido
Vano gravante realmente obtenido en la localizacin. El vano gravante obtenido se calcula de acuerdo a lo indicado en el prrafo 4.1.5
4.1.8 Vano de Diseo
El vano de diseo se define como el vano medio o vano gravante mximo segn sea el caso, para el cual se disea una estructura.
4.1.9 Vano Viento
El vano viento se define como la longitud de conductor que contribuye con las cargas transversales aplicadas a la estructura, originadas por la accin del viento.
Para el caso de terrenos totalmente planos y con estructuras soporte de la misma altura el vano viento es igual al vano medio.
4.2 Tramo
Longitud de lnea comprendido entre dos amarres
4.3 Vientre
Punto de la catenaria donde su tangente es horizontal4.4 Flecha Mxima
La curva de equilibrio que describe un conductor de peso lineal uniforme entre dos soportes es una catenaria.
FIGURA A
La flecha mxima se define como la distancia vertical entre la lnea que une los soportes y el punto mas bajo de la catenaria.
En el presente estudio adoptamos la ecuacin de la catenaria como la mejor aproximacin para resolver el problema, teniendo en cuenta que la amplitud y complejidad del calculo numrico se puede resolver fcilmente por medio de la utilizacin de programas de computacin.
Si trasladamos el origen de las coordenadas al anclaje izquierdo del conductor tal como indicado en la Figura A obtenemos que la ecuacin de la catenaria es la indicada a continuacin:
De la misma manera obtenemos las siguientes ecuaciones:
Donde:
Ordenada de un punto en la catenaria (m)
Componente horizontal de la tensin (kg)
Peso del conductor (kg/m)
Abscisa de un punto en la catenaria (m)
Abscisa del punto mas bajo de la catenaria en funcin de la separacin de los soportes y desnivel de los anclajes (m)
Vano real (m)
Desnivel entre los puntos de sujecin del conductor (m)
Ordenada del punto mas bajo de la catenaria (m)
Componente vertical de la tensin en el soporte A (kg)
Componente vertical de la tensin en el soporte B (kg)
Tensin total en el soporte A (kg)
Tensin total en el soporte B (kg)
Mxima distancia vertical entre la lnea que une los soportes y la catenaria (m)
Para terrenos planos con estructuras soportes a la misma altura la flecha se puede calcular mediante la siguiente expresin aproximada:
Donde:
Flecha mxima del conductor o cable de guarda (mts)
Vano real del conductor o cable de guarda (mts)
Peso del conductor o cable de guarda (mts)
Tensin horizontal del conductor o cable de guarda sin viento y mxima temperatura con creep (Kg)
4.5 Temperaturas
4.5.1 Temperatura Ambiental Media Media
La temperatura ambiental media media se define como el promedio de todas las temperaturas medias registradas anualmente en la zona.
4.5.2 Temperatura mnima del conductor
La temperatura mnima del conductor es el menor valor de todas las temperaturas ambientales registradas en la zona (C)
4.5.3 Temperatura promedio del conductor
Esta temperatura es funcin de la potencia elctrica mxima anual de la lnea y su correspondiente factor de carga, as como tambin de la temperatura ambiental (C)
4.5.4 Temperatura mxima del conductor
Esta temperatura se define como la que produce la mxima flecha (C)
4.6 Velocidad del Viento
4.6.1 Rfaga de viento de 5 segundos
La mxima velocidad de rfaga de viento de 5 segundos se define como la mxima velocidad de viento sostenido por un lapso de tiempo de cinco segundos medida a 10 metros de altura para un periodo de retorno de 50 aos.
Para los efectos de calculo se tomar un valor igual a:
120 Km/h
4.6.2 Velocidad de Viento Mxima de 5 Minutos
La velocidad de viento mxima de 5 minutos se define como la mxima velocidad de viento sostenido por un lapso de tiempo de cinco minutos medida a 10 metros de altura para un periodo de retorno de 50 aos.
Para los efectos de calculo se tomar un valor igual a:
95 km/h
5 MATERIALES USADOS EN LAS LINEAS DE DISTRIBUCIN
5.1 Conductor
Los materiales mas comunes utilizados para los conductores de fase son los indicados a continuacin:
Aluminio
Aleacin de aluminio (Arvidal)
Acar (Aluminio reforzado con aleacin de aluminio 6201)
Aluminio-Acero (ACSR)
Cobre
5.2 Cable de Guarda
Los materiales mas comunes utilizados para el cable de guarda son los siguientes:
Alumoweld
Acero galvanizado
6 PARAMETROS DE DISEO
6.1 Cargas de Viento
Las cargas de viento a usarse en el diseo de las lneas sern las indicadas a continuacin:
6.1.1 Carga de viento sobre el poste
A. Presin mxima de viento para diseo
La presin mxima de viento sobre el poste se calcular mediante la siguiente ecuacin:
Donde:
Presin mxima de viento para diseo sobre el poste (kg/m2)
Altura promedio del poste (m)
Factor de forma del poste = 1.4
B. rea efectiva del viento
El rea efectiva de la superficie del poste expuesta a la presin de viento se calcular mediante la siguiente formula:
Donde:
rea efectiva de la superficie del poste expuesta a la presin del viento (m2)
Dimetro exterior en el tope del poste (m)
Dimetro exterior a nivel del empotramiento del poste (m)
Altura libre del poste (m)
C. Fuerza del Viento sobre el Poste
La fuerza del viento sobre el poste es igual a la presin mxima de viento sobre el poste multiplicada por el rea efectiva de la superficie del poste expuesta a la presin del viento o sea:
Fuerza del viento sobre el poste (kg)
Presin mxima del viento sobre el poste (kg/m2)
rea efectiva de la superficie del poste expuesta a la presin de viento (m2)
6.1.2 Carga de viento sobre conductores y cable de guarda
A. Presin mxima de viento para diseo
La presin mxima de viento para diseo, sobre los
conductores y cable de guarda se deber calcular utilizando la siguiente ecuacin:
Donde:
Presin mxima de viento, para diseo, sobre conductores o cable de guarda (kg/m2)
Altura promedio de los conductores o cable de guarda (m)
B. rea efectiva de viento
El rea efectiva de la superficie expuesta a la presin del viento ser igual al rea proyectada del conductor en cada fase y al rea proyectada del cable de guarda, sin considerar ningn tipo de apantallamiento.
C. Fuerza del Viento sobre los Conductores y Cable de Guarda
La fuerza del viento sobre los conductores y cables de guarda es igual a la presin mxima de viento sobre los conductores o cable de guarda multiplicada por el rea proyectada del conductor en cada fase y al rea proyectada del cable de guarda, sin considerar ningn tipo de apantallamiento o sea:
Donde:
Fuerza del viento sobre los conductores o cable de guarda (kg)
Presin mxima del viento, para diseo, sobre los conductores o cable de guarda (kg/m2)
Dimetro del conductor o cable de guarda (m)
Vano medio del conductor o cable de guarda (m)
6.1.3 Carga de viento sobre la cadena de aisladores
A. Presin mxima de viento para diseo
La presin mxima de viento, para diseo, sobre la cadena de aisladores deber ser calculada utilizando la siguiente ecuacin:
Donde:
Presin mxima de viento, para diseo, sobre la cadena de aisladores (kg/m2)
Factor fe forma para cadenas de aisladores = 1.4
Altura promedio de la cadena de aisladores (m)
B. rea efectiva de viento
El rea total proyectada de la cadena de aisladores, ser calculada utilizando un rea rectangular de ancho igual al dimetro exterior de una unidad aisladora y de longitud igual a la altura de una unidad aisladora multiplicada por el numero de aisladores de la cadena.
C. Fuerza del Viento sobre la Cadena de Aisladores
La fuerza del viento sobre la cadena de aisladores es igual a la presin mxima de viento sobre la cadena de aisladores multiplicada por el rea total proyectada de la cadena o sea:
Donde:
Fuerza del viento sobre la cadena de aisladores (kg)
Presin mxima de viento, para diseo, sobre la cadena de aisladores (kg/m2)
Dimetro exterior de una unidad aisladora (m)
Longitud total de la cadena de aisladores (m)
7 CALCULO ELECTRICO
7.1 Condiciones de Operacin de la Lnea
La potencia a transmitir por la lnea ser la siguiente:
En condiciones normalesxxx KVA
En condiciones de emergenciaxxx KVA
7.2 Condiciones Ambientales
Las temperaturas para el diseo de la lnea sern las siguientes:
Temperatura mnimaxx C
Temperatura promedioxx C
Temperatura mximaxx C
7.3 Caractersticas del Conductor
Las caractersticas del conductor a utilizarse son las siguientes:
NombreACAR , ARVIDAL. ACSR, etc
Tamao xxx AWG, MCM
Seccionxxxx mm2
Dimetro exteriorxxxx mm
Pesoxxx kg/m
Carga de roturaxxx kg
Modulo de elasticidad finalXxxx kg/mm2
Coeficiente de dilatacin linealxxx /C
7.4 Caractersticas del Cable de Guarda
Las caractersticas del cable de guarda a utilizarse son las siguientes:
TipoAlumoweld, acero galvanizado, etc
Formacin7 N 9, etc
Dimetroxxx mm
Seccionxxx mm2
Pesoxxx kg/m
Carga de roturaxxx kg
Modulo de elasticidad finalxxxx kg/mm2
Coeficiente de dilatacin linealxxxx /C
7.5 Parmetros de Diseo
Los clculos elctricos para la seleccin del conductor se ejecutaran usando los siguientes parmetros de diseo:
Radiacin solar1100 W/m2
Coeficiente de emisividadAluminio = 0.5
Cobre = 0.6
Coeficiente de absorcin solarAluminio = 0.5
Cobre = 0.6
Velocidad del viento promedio0.6m/seg.
Temperatura mxima del conductorxx C
7.6 Capacidad Trmica del Conductor
La capacidad trmica del conductor se evaluar tomando como base la ecuacin de equilibrio trmico de Kuipers y Brown, la cual nos permite obtener la mxima corriente permisible sin sobrepasar la mxima temperatura de operacin, mediante la siguiente expresin:
Donde:
Mxima corriente permisible (A)
Resistencia efectiva a la temperatura del conductor ((/m)
Ganancia de calor debido a la radiacin solar (W/m)
Disipacin de calor por conveccin (W/m)
Disipacin de calor por radiacin (W/m)
7.6.1 Ganancia de Calor por Radiacin Solar
La ganancia de calor por radiacin solar se puede calcular mediante la siguiente formula:
Donde:
Ganancia de Calor por Radiacin Solar
Coeficiente de absorcin solar del conductor
Radiacin Solar (W/m2)
Dimetro del conductor (m)
7.6.2 Disipacin de Calor
La disipacin de calor generado en el conductor por la corriente y la radiacin solar se efecta por conveccin y radiacin, las cuales se analizan a continuacin:
A. Disipacin de Calor por Conveccin
La disipacin de calor por conveccin se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Disipacin de Calor por Conveccin
Temperatura del conductor (K)
Temperatura ambiente (K)
Velocidad del viento promedio (m/s)
Dimetro del conductor (m)
B. Disipacin de Calor por Radiacin
La disipacin de calor por radiacin se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Disipacin de Calor por Radiacin
Coeficiente de emisividad
Constante de Stefan (5.7 x 10-8 W/m2/K4)
7.6.3 Resistencia DC Efectiva a la Temperatura del Conductor
La resistencia de corriente continua efectiva a la temperatura de operacin del conductor se puede calcular mediante la siguiente ecuacin:
Donde:
Resistencia de corriente continua efectiva a la temperatura de operacin del conductor ((/m)
Resistencia de corriente continua del conductor a 20C ((/m)
Coeficiente de temperatura Para Aluminio K20 = 0.00404 Para Cobre K20 = 0.00393 Para Aleacin de Aluminio K20 = 0.0036 Para ACSR K20 = 0.00654
Temperatura de operacin del conductor (C)
20C
7.6.4 Efecto Pelicular
El efecto pelicular se puede calcular mediante la siguiente ecuacin desarrollada por LEVASSEUR.
Donde:
Efecto pelicular
Frecuencia (Hz)
Resistencia de corriente continua a la temperatura de operacin del conductor (/Km)
7.6.5 Resistencia AC Efectiva a la Temperatura del Conductor
La resistencia de corriente alterna efectiva a la temperatura de operacin del conductor se puede calcular mediante la siguiente ecuacin:
Donde:
Resistencia de corriente alterna efectiva a la temperatura de operacin del conductor (/m)
Resistencia de corriente continua efectiva a la temperatura de operacin del conductor ((/m)
7.7 Potencia a Transmitir
La potencia a transmitir por la lnea area puede ser calculada mediante la siguiente ecuacin:
Donde:
Potencia a transmitir (MVA)
Tensin nominal entre fases (KV)
Corriente por la lnea (A)
7.8 Cada de Tensin
La cada de tensin se puede calcular mediante la siguiente ecuacin:
(
Donde:
(
Cada de tensin, fase a neutro (voltios)
Tensin de la fuente, fase a neutro (voltios)
Corriente nominal (A)
Resistencia del conductor ((/Km)
Reactancia del conductor ((/Km)
Longitud de la lnea (Km)
Factor de potencia de la carga
Factor reactivo de la carga
La cada de tensin en porcentaje (%) se puede calcular mediante la siguiente formula:
(
Donde:
Cada de tensin (%)
Cada de tensin fase a neutro (voltios)
Tensin de la fuente, fase a fase (Voltios)
8 CALCULO MECANICO
8.1 Cargas Mecnicas sobre el Conductor y el Cable de Guarda
8.1.1 Conductor
Las tensiones limites de diseo de los conductores no debern exceder los valores indicados a continuacin:
A. Tensin final con mximo viento y
temperatura mnima
50% C.R.
B. Tensin final sin viento y temperatura
mnima
25% C.R.
C. Tensin final sin viento y temperatura
promedio
21% C.R.
Donde:
C.R. = Carga de rotura
8.1.2 Cable de Guarda
Las tensiones limites de diseo del cable de guarda no debern exceder los valores indicados a continuacin:
D. Tensin final con mximo viento y
temperatura mnima
50% C.R.
E. Tensin final sin viento y temperatura
mnima
25% C.R.
8.2 Calculo Mecnico de los Conductores y Cable de Guarda
Tomando como base las tensiones limites de diseo de los conductores y cable de guarda se utiliza la ecuacin de cambio de estado para determinar las tensiones a que estn sometidos los conductores y cable de guarda bajo las diferentes condiciones de operacin de la lnea.
La ecuacin de cambio de estado viene dada por la siguiente expresin:
Donde:
Peso de conductor o cable de guarda (kg/m)
rea del conductor o cable de guarda (mm2)
Dimetro del conductor o cable de guarda (m)
Tensin del conductor o cable de guarda a la temperatura (kg/mm2)
Tensin del conductor o cable de guarda a la temperatura (kg/mm2)
Temperatura del conductor o cable de guarda en el estado 1
Temperatura del conductor o cable de guarda en el estado 2
Modulo de elasticidad final del conductor o cable de guarda (kg/mm2)
Coeficiente trmico de dilatacin lineal del conductor o cable de guarda ( /C)
Presin del viento sobre el conductor o cable de guarda en el estado 1 (kg/m2)
Presin del viento sobre el conductor o cable de guarda en el estado 2 (kg/m2)
Vano ficticio (m)
8.3 Creep
El creep es una deformacin inelstica que depende de la temperatura, la tensin mecnica, el material del conductor y el tiempo de exposicin.
Como resultado de esta deformacin, existe con el tiempo, un incremento de longitud y por consiguiente en la flecha de los conductores; tales incrementos afectarn el calculo de las flechas y tensiones por lo que se hace necesario tomarlos en cuenta.
El creep se puede calcular mediante las siguientes expresiones:
(conductores de aluminio)
(conductores ACSR)
Donde
Creep (micrometro/metro)
Tensin como porcentaje de la carga de rotura (%)
Temperatura del conductor (C)
Tiempo de exposicin (horas)
8.4 Cargas Mecnicas sobre los Postes
Para el calculo de los postes se debern considerar las siguientes cargas:
8.4.1 Cargas Verticales
Peso de los conductores y cables de guarda
Peso de aisladores, herrajes y accesorios
Peso del poste
Peso de equipos.
Peso de un liniero
Peso de herramientas de trabajo
Componente vertical de las retenidas
8.4.2 Cargas Transversales
Carga de viento sobre el poste
Carga de viento sobre los aisladores, herrajes y equipos permanentes instalados en el poste
Carga de viento sobre los conductores y cable de guarda.
Carga resultante del ngulo debida al tiro de los conductores
Carga resultante del ngulo debida al tiro del cable de guarda.
8.4.3 Cargas Longitudinales
Carga de viento sobre el poste
Carga de viento sobre los aisladores, herrajes y equipos permanentes instalados en el poste
Rotura de un conductor de lnea o de cable de guarda.
Desequilibrios de tensin en conductores
Desequilibrios de tensin en el cable de guarda
Tensiones de los conductores en postes de fin de lnea
Tensiones del cable de guarda en postes de fin de lnea.
8.5 Hiptesis de Cargas
Las siguientes hiptesis de carga debern ser tomadas como base para el calculo de los postes.
8.5.1 Postes de Alineacin
Se utilizarn postes de alineacin para sostener los conductores y cable de guarda exclusivamente en alineaciones rectas o con ngulos menores de 2.
A. Cargas a considerar
a. Esfuerzos verticales debidos al peso de conductores y cable de guarda correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso del poste, peso de un liniero y peso de las herramientas de trabajo.
b. Esfuerzos transversales debido a la carga del viento mximo sobre el poste, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.
c. Esfuerzo longitudinal debido a la carga del viento mxima sobre el poste, aisladores, herrajes y equipos instalados permanentemente.
d. Esfuerzo longitudinal debido a la rotura de un conductor o rotura del cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo y a la altura media de los conductores o del cable de guarda. El valor mnimo admisible del esfuerzo de rotura ser el 50% de la tensin del conductor o cable de guarda roto.
e. Esfuerzo longitudinal equivalente al 8% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y del cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores y cable de guarda.
B. Hiptesis de Cargas
Los postes de alineacin debern cumplir con las siguientes hiptesis de cargas.
Hiptesis ICombinacin de las cargas a y b a temperatura mnima y viento mximo
Hiptesis IICombinacin de las cargas a y c a temperatura mnima y viento mximo (No aplica para postes)
Hiptesis IIICombinacin de las cargas a y d a temperatura mnima y viento mximo (No aplica para conductores con carga de rotura menores de 6000 Kg. y con tensin final mxima menor de 33% de la carga de rotura)
Hiptesis IVCombinacin de las cargas a y e a temperatura mnima y viento mximo
A continuacin se describen las diferentes hiptesis y las ecuaciones que gobiernan las mismas.
a. Hiptesis I
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente.
Cargas verticales
Cargas transversales solo viento)
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores:
Para Cable de Guarda
Donde:
Carga vertical debido al peso del conductor (kg)
Peso del conductor (kg/m)
Vano gravante de diseo del poste (m)
Carga transversal debido al viento sobre el conductor (kg)
Dimetro del conductor (mm)
Vano medio (m)
Mxima presin del viento sobre el conductor (kg/m2)
Carga longitudinal debido a la tensin del conductor (kg)
Carga vertical debido al peso del cable de guarda (kg)
Peso del cable de guarda (kg/m)
Carga transversal debido al viento sobre el cable de guarda (kg)
Dimetro del cable de guarda (mm)
Mxima presin del viento sobre el cable de guarda (kg/m2)
b. Hiptesis II
Esta hiptesis es una combinacin de las cargas a y c a temperatura mnima y viento mxima pero no es aplicable a postes.
c. Hiptesis III
Esta hiptesis es una combinacin de las cargas a y d a temperatura mnima y viento mximo pero no es aplicable a conductores con carga de rotura menores de 6000 kg y con tensin final mxima menor de 33% de la carga de rotura.
d. Hiptesis IV
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales.
Cargas longitudinales.
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para conductores
Para Cable de Guarda
Donde:
Tensin final a la que esta sometido el conductor a temperatura mnima y viento mximo (kg)
Tensin final a la que esta sometido el cable de guarda a temperatura mnima y viento mximo(kg)
8.5.2 Postes de Angulo
Se utilizarn postes de ngulo para sostener los conductores y cable de guarda en los vrtices que forman las alineaciones.
En los postes de ngulos comprendidos entre 2 y 20 se utilizarn aisladores de espiga con cruceta sencilla y en los postes de ngulos comprendidos entre 20 y 40 se utilizarn aisladores de espiga separados por pletina espaciadora y cruceta doble. En ambos casos se utilizar un viento o retenida en sentido contrario a la bisectriz de los conductores.
Los postes con ngulos mayores de 40 se tratarn como postes de fin de lnea y se utilizarn aisladores de amarre y aisladores tipo espiga para los puentes con dos crucetas dobles y dos vientos o retenidas, cada uno en sentido contrario al tiro de los conductores.
A continuacin se indican las cargas y las hiptesis de calculo a considerar en los postes con ngulos comprendidos entre 2 y 40
A. Cargas a considerar.
a. Esfuerzos verticales debidos al peso de conductores y cable de guarda correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso del poste, peso de un liniero y peso de las herramientas de trabajo.
b. Esfuerzos transversales debido a la carga del viento mximo sobre el poste, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.
c. Esfuerzo longitudinal debido a la carga del viento mxima sobre el poste, aisladores, herrajes y equipos instalados permanentemente.
d. Esfuerzo longitudinal debido a la rotura de un conductor o rotura del cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura media de los conductores o del cable de guarda. El valor mnimo admisible del esfuerzo de rotura ser el 50% de la tensin del conductor o cable de guarda roto.
e. Esfuerzo longitudinal equivalente al 8% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y del cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores y cable de guarda.
f. Esfuerzo transversal producido por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda.B. Hiptesis de Carga
Los postes debern cumplir con las siguientes hiptesis de
carga:
Hiptesis ICombinacin de las cargas a, b y f a temperatura mnima y viento mximo
Hiptesis IICombinacin de las cargas a y c a temperatura mnima y viento mximo (No aplica para postes)
Hiptesis IIICombinacin de las cargas a y d a temperatura mnima y viento mximo (No aplica para conductores con cargas de rotura menores de 6000 Kg. y con tensin final mxima menor de 33% de la carga de rotura)
Hiptesis IVCombinacin de las cargas a y e a temperatura mnima y viento mximo.
A continuacin se describen las diferentes hiptesis y las ecuaciones que gobiernan las mismas.
a. Hiptesis I
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas transversales (viento y ngulo topogrfico)
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para Cable de Guarda
Para la Retenida del Conductor
Para la Retenida del Cable de Guarda
Donde:
Carga transversal del viento sobre los conductores mas el esfuerzo resultante del ngulo debido al tiro de los conductores (kg)
Angulo topogrfico ()
Carga transversal del viento sobre el cable de guarda mas el esfuerzo resultante del ngulo debido al tiro del cable de guarda (kg)
Tensin de la retenida de los conductores (kg)
Fuerza del viento sobre la seccin del poste comprendida entre el empotramiento y la altura de fijacin de los conductores referida a la altura de fijacin de los conductores
Angulo de la retenida de los conductores con relacin a la horizontal ()
Carga vertical sobre el poste transmitida por la retenida de los conductores (kg)
Distancia horizontal del anclaje de la retenida de los conductores con relacin al poste (m)
Altura de fijacin de la retenida de los conductores (m)
Angulo de la retenida del cable de guarda con relacin a la horizontal ()
Altura de fijacin de la retenida del cable de guarda (m)
Tensin de la retenida del cable de guarda (kg)
Fuerza del viento sobre la seccin del poste comprendida entre la fijacin de los conductores y la fijacin del cable de guarda referida a la altura de fijacin del cable de guarda
Carga vertical sobre el poste transmitida por la retenida del cable de guarda (kg)
b. Hiptesis II
Esta hiptesis es la combinacin de las cargas a y c a temperatura mnima y viento mximo pero no se aplica a postes.
c. Hiptesis III
Esta hiptesis es una combinacin de las cargas a y d a temperatura mnima y viento mximo pero no es aplicable a conductores con carga de rotura menores de 6000 kg y con tensin mxima menor de 33% de la carga de rotura.
d. Hiptesis IV
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas longitudinales
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para Cable de Guarda
8.5.3 Postes de Anclaje o Amarre Intermedio
Se utilizarn postes de anclaje o amarre intermedio para proporcionar puntos firmes en la lnea y para limitar la propagacin en la misma de esfuerzos longitudinales de carcter excepcional.
En los postes de anclaje o amarre intermedio se utilizarn cadenas de aisladores y dos vientos o retenidas por poste en direccin opuesta al tiro de los conductores.
Los postes de anclaje o amarre intermedio con ngulos comprendidos entre 0 y 2 y con ngulos mayores de 40 se tratarn como postes de fin de lnea.
A continuacin se indican las cargas y las hiptesis de calculo a considerar en los postes con ngulos comprendidos entre 2 y 40
A. Cargas a Considerar
a. Esfuerzos verticales debidos al peso de conductores y cable de guarda correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso de un liniero y peso de las herramientas de trabajo.
b. Esfuerzos transversales debido a la carga del viento mximo sobre el poste, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.
c. Esfuerzo transversal producido por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores de lnea y cable de guarda.
d. Esfuerzo longitudinal igual al 50% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerara aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores y cable de guarda.
B. Hiptesis de Cargas
Los postes de anclaje o amarre intermedio debern cumplir con las siguientes hiptesis de cargas.
Hiptesis ICombinacin de las cargas a y b a temperatura mnima y viento mximo
Hiptesis IICombinacin de las cargas a, b y c a temperatura mnima y viento mximo.
Hiptesis IIICombinacin de las cargas a y d a temperatura mnima y viento mximo
A continuacin se describen las diferentes hiptesis y las ecuaciones que gobiernan las mismas.
a. Hiptesis I
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas transversales (solo viento)
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para Cable de Guarda
Donde:
Peso de la cadena de amarre (kg)
Fuerza del viento sobre la cadena de amarre (kg)
b. Hiptesis II
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas transversales (viento y ngulo topogrfico)
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para Cable de Guarda
Para las Retenidas de los Conductores
Para las retenidas del Cable de Guarda
c. Hiptesis III
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas longitudinales
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para Cable de Guarda
8.5.4 Postes de Fin de Lnea
Se utilizarn postes de fin de lnea para sostener los conductores y cable de guarda en ambos extremos de la lnea, los cuales debern resistir en sentido longitudinal de la lnea la solicitacin de todos los conductores y cable de guarda de la lnea.
En los postes de fin de lnea, postes con ngulos mayores de 40 y postes de amarre con ngulos comprendidos entre 0 y 2 se utilizarn cadenas de aisladores y vientos o retenidas en sentido contrario al tiro de los conductores y cable de guarda.
A. Cargas a considerar
a. Esfuerzos verticales debidos al peso de conductores y cable de guarda correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso del poste, peso de un liniero y peso de las herramientas de trabajo.
b. Esfuerzos transversales debido a la carga del viento mximo sobre el poste, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.
c. Esfuerzo longitudinal igual al 100% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda, considerndose aplicado cada esfuerzo en el punto de amarre de los conductores de apoyo.
B. Hiptesis de Cargas
Los postes de fin de lnea debern cumplir con las siguientes hiptesis de cargas.
Hiptesis ICombinacin de las cargas a, b y c a temperatura mnima y viento mximo.
A continuacin se describen las diferentes hiptesis y las ecuaciones que gobiernan las mismas
a. Hiptesis I
Esta hiptesis considera todos los conductores y cable de guarda y las siguientes cargas actuando simultneamente:
Cargas verticales
Cargas transversales
Cargas longitudinales
Las ecuaciones que gobiernan esta hiptesis son las siguientes:
Para Conductores
Para el Cable de Guarda
Para la Retenida del Conductor
Para Retenida del cable de Guarda
8.6 Factores de Seguridad para el Diseo
Para el calculo de los postes se tomarn los siguientes factores de seguridad:
Hiptesis de carga normal
1.5
Hiptesis de rotura
1.3
Pandeo (flexion lateral)
3
Retenidas
2
8.7 Anclaje de los Postes
Se debern instalar postes de anclaje o amarre intermedio cada 3 Km. como mximo
Se debern utilizar vientos o retenidas para anclaje en todos los postes de amarre intermedio, amarre con ngulos mayores de 2 y en todos los postes de fin de lnea.
En los postes de amarre o con ngulos mayores de 40 se utilizarn dos vientos o retenidas por poste.
La guaya a ser utilizada para los vientos o retenidas para el anclaje de los postes ser en todos los casos de acero galvanizado.
8.8 Calculo de los Postes
8.8.1 Comprobacin de los postes por compresin.
La carga critica al pandeo de los postes de acero viene dada por la formula de Euler, la cual se indica a continuacin:
Siendo:
Donde:
Carga critica vertical al pandeo (kg)
Constante que depende del modo de fijacin de los extremos del poste y tiene por valor 0.25 cuando un extremo esta empotrado y el otro libre y 1 cuando un extremo esta empotrado y el otro articulado.
Momento de inercia equivalente (cm4)
Modulo de elasticidad del acero 2.030.000 (kg/cm2)
Coeficiente de seguridad = 3 para postes de acero
Longitud libre de pandeo (cm)
Dimetro exterior de la primera seccin del poste (cm)
Dimetro exterior de la segunda seccin del poste (cm)
Dimetro exterior de la tercera seccin del poste (cm)
Dimetro interior de la primera seccin del poste (cm)
Dimetro interior de la segunda seccin del poste (cm)
Dimetro interior de la tercera seccin del poste (cm)
Longitud de la primera seccin del poste menos longitud de empotramiento (cm)
Longitud de la segunda seccin del poste (cm)
Longitud de la tercera seccin del poste (cm)
Longitud libre del poste (cm)
8.8.2 Peso critico de las cargas verticales
El peso critico de las cargas verticales que actan sobre el poste debern ser igual o menor que la carga critica al pandeo o sea.
(
Donde:
Peso critico de las cargas verticales (kg)
Carga critica vertical al pandeo (kg)
8.8.3 Esfuerzos Transversales debido al viento referidos a la Cumbre.
Los postes de las lneas estn limitados por los esfuerzos transversales sobre el poste, conductores, cadenas de aisladores, cables de guarda y equipos instalados permanentemente debido a la presin del viento referidos a la cumbre y estos no deben ser mayores que el esfuerzo en cumbre del soporte dividido por un factor de seguridad el cual para postes de acero es igual a 1.5.
A. Esfuerzo del Viento sobre el Poste referido a la Cumbre
El esfuerzo del viento sobre el poste referido a la cumbre se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Fuerza del viento sobre el poste referida a la cumbre (kg)
Fuerza del viento sobre el poste (kg)
Altura promedio del centro de gravedad del poste (m)
Altura libre del poste (m)
B. Esfuerzo del Viento sobre los Conductores referido a la Cumbre
Los esfuerzos del viento sobre los conductores referidos a la cumbre se pueden calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Fuerza del viento sobre el conductor referida a la cumbre (kg)
Fuerza del viento sobre el conductor (kg)
Altura de fijacin del conductor (m)
Altura libre del poste (m)
C. Esfuerzo del Viento sobre el Cable de Guarda referido a la Cumbre
El esfuerzo del viento sobre el cable de guarda referido a la cumbre se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Fuerza del viento sobre el cable de guarda referida a la cumbre (kg)
Fuerza del viento sobre el cable de guarda (kg)
Altura de fijacin del cable de guarda (m)
D. Esfuerzo del Viento sobre la Cadena de Aisladores referido a la Cumbre
El esfuerzo del viento sobre la cadena de aisladores referido a la cumbre se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Fuerza del viento sobre la cadena de aisladores referida a la cumbre (kg)
Fuerza del viento sobre la cadena de aisladores (kg)
Altura de fijacin de la cadena de aisladores (m)
8.8.4 Vano Medio Mximo permitido por Esfuerzos Transversales debido al Viento.
El vano medio mximo permitido por los esfuerzos transversales debido al viento se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Vano medio mximo permitido por esfuerzos transversales debido al viento (m)
Altura libre del poste (m)
Esfuerzo en cumbre del poste (kg)
Factor de seguridad = 1.5 para postes de acero
Fuerza de viento sobre el poste (kg)
Fuerza de viento sobre la cadena de aisladores (kg)
Altura de fijacin cadena de aisladores (m)
Dimetro del conductor (m)
Presin mxima del viento sobre los conductores (kg/m2)
Altura de fijacin de los conductores (m)
Dimetro del cable de guarda (m)
Presin mxima del viento sobre el cable de guarda (kg/m2)
Altura de fijacin del cable de guarda (m)
8.8.5 Esfuerzos Longitudinales de los Conductores y Cable de Guarda
Los esfuerzos longitudinales debido a las tensiones a que estn sometidos los conductores y cable de guarda se calculan mediante la ecuacin de cambio de estado.
8.8.6 Esfuerzos Longitudinales de los Conductores Referidos a la Cumbre
Los esfuerzos longitudinales de los conductores referidos a la cumbre se pueden calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Esfuerzo longitudinal del conductor referido a la cumbre (kg)
Esfuerzo longitudinal del conductor (kg)
8.8.7 Esfuerzo Longitudinal del Cable de Guarda referido a la Cumbre
El esfuerzo longitudinal del cable de guarda referido a la cumbre se puede calcular mediante la siguiente expresin:
Donde:
Esfuerzo longitudinal del cable de guarda referido a la cumbre (kg)
Esfuerzo longitudinal del cable de guarda (kg)
8.9 Cargas Totales sobre los Postes
8.9.1 Postes en Alineacin
La cargas totales sobre los postes en alineacin sern las indicadas a continuacin
A. Cargas Verticales
La carga vertical total ser la sumatoria de las siguientes cargas:
Peso de todos los conductores
Peso del cable de guarda
Peso de las herramientas de trabajo
Peso de crucetas y herrajes
Peso de equipos instalados permanentemente
Peso de un liniero
Peso del poste
Peso de las cadenas de aisladores
B. Cargas Transversales
La carga transversal total ser la sumatoria de las siguientes cargas transversales debido al viento referidas a la cumbre:
Carga transversal sobre el poste.
Carga transversal sobre los conductores.
Carga transversal sobre el cable de guarda.
Carga transversal sobre las cadenas de aisladores
Carga transversal sobre cualquier equipo instalado permanentemente.
C. Cargas Longitudinales
La carga longitudinal total ser la sumatoria de las siguientes cargas longitudinales referidas a la cumbre:
8% de la tensin del conductor a temperatura mnima y viento mximo.
8% de la tensin del cable de guarda a temperatura mnima y viento mximo.D. Verificacin de los Postes
Para verificar que el poste seleccionado cumple con todo lo exigido, se debern cumplir las siguientes condiciones:
a. La carga vertical total deber ser menor que la carga critica de pandeo o sea:
b. El esfuerzo mximo resultante en cumbre de las cargas transversales multiplicadas por un coeficiente de seguridad de 1.5 debern ser menor que el esfuerzo en la cumbre del poste seleccionado o sea:
Donde:
Esfuerzo en la cumbre del poste seleccionado (kg)
c. El esfuerzo mximo resultante en cumbre de los esfuerzos longitudinales equivalentes al 8% de las tracciones unilaterales de los conductores y cable de guarda multiplicados por un coeficiente de seguridad de 1.5 debern ser menor que el esfuerzo en la cumbre del poste seleccionado o sea:
Donde:
Esfuerzo mximo resultante en cumbre de los esfuerzos longitudinales equivalentes al 8% de las tracciones unilaterales de los conductores y cable de guarda
8.9.2 Postes en Angulo
Los postes con ngulos mayores a 40 se tratarn como postes de fin de lnea.
Las cargas totales sobre los postes de ngulos comprendidos entre 2 y 40 sern las indicadas a continuacin:
A. Cargas Verticales
La carga vertical total ser la sumatoria de las siguientes cargas:
Peso de todos los conductores
Peso del cable de guarda
Peso de las herramientas de trabajo
Peso de crucetas y herrajes
Peso de equipos instalados permanentemente
Peso de un liniero
Peso del poste
Peso de las cadenas de aisladores
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del conductor
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del cable de guarda.B. Cargas Transversales
La carga transversal total ser la sumatoria de las siguientes cargas transversales debido al viento referidas al punto de fijacin de los conductores y cable de guarda respectivamente y al esfuerzo transversal producido por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda.
Carga transversal sobre el poste.
Carga transversal sobre los conductores.
Carga transversal sobre el cable de guarda.
Carga transversal sobre las cadenas de aisladores
Carga transversal sobre cualquier equipo instalado permanentementeC. Cargas Longitudinales
Las cargas longitudinales sobre el poste sern las indicadas a continuacin:
8% de la tensin del conductor a temperatura mnima y viento mximo.
8% de la tensin del cable de guarda a temperatura mnima y viento mximo.D. Verificacin de los Postes
Para verificar que el poste seleccionado cumple con todo lo exigido, se debern cumplir las siguientes condiciones:
a. La carga vertical total deber ser menor que la carga critica de pandeo o sea:
b. Los esfuerzos transversales producidos por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda y los producidos por el viento debern ser compensados por un viento o retenida en sentido contrario a la bisectriz de los conductores y cable de guarda con un factor de seguridad de 2.
Las retenidas de los conductores y cable de guarda se dimensionaran para resistir como mnimo los siguientes esfuerzos:
Donde:
Tensin mnima que deber resistir la retenida de los conductores (kg)
Tensin mnima que deber resistir la retenida del cable de guarda (kg)
c. El esfuerzo mximo resultante en cumbre de los esfuerzos longitudinales equivalentes al 8% de las tracciones unilaterales de los conductores y cable de guarda multiplicados por un coeficiente de seguridad de 1.5 debern ser menor que el esfuerzo en la cumbre del poste suministrado por el fabricante o sea:
8.9.3 Postes de Amarre Intermedio
Los postes de amarre intermedio con ngulos comprendidos entre 0 y 2 y con ngulos mayores de 40 se tratarn como postes de fin de lnea.
Las cargas totales sobre los postes de amarre intermedio con ngulos comprendidos entre 2 y 40 sern las indicadas a continuacin:
A. Cargas Verticales
La carga vertical total ser la sumatoria de las siguientes cargas:
Peso de todos los conductores
Peso del cable de guarda
Peso de las herramientas de trabajo
Peso de crucetas y herrajes
Peso de equipos instalados permanentemente
Peso de un liniero
Peso del poste
Peso de las cadenas de aisladores
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del conductor
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del cable de guarda.B. Cargas Transversales
La carga transversal total ser la sumatoria de las siguientes cargas transversales debido al viento referidas al punto de fijacin de los conductores y cable de guarda respectivamente y al esfuerzo transversal producido por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda.
Carga transversal sobre el poste.
Carga transversal sobre los conductores.
Carga transversal sobre el cable de guarda.
Carga transversal sobre las cadenas de aisladores
Carga transversal sobre cualquier equipo instalado permanentementeC. Cargas Longitudinales
Las cargas longitudinales sobre el poste sern las indicadas a continuacin:
50% de la tensin del conductor a temperatura mnima y viento mximo.
50% de la tensin del cable de guarda a temperatura mnima y viento mximoD. Verificacin de los Postes
Para verificar que el poste seleccionado cumple con todo lo exigido, se debern cumplir las siguientes condiciones:
a. La carga vertical total deber ser menor que la carga critica de pandeo o sea:
b. Los esfuerzos transversales producidos por la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda y los producidos por el viento debern ser compensados por la componente transversal de la retenida en sentido contrario a la resultante del ngulo debido al tiro de los conductores y cable de guarda y los producidos por el viento con un factor de seguridad de 2.
Las retenidas de los conductores y cable de guarda se dimensionaran para resistir como mnimo los siguientes esfuerzos:
Donde:
Tensin mnima que debern resistir las retenidas de los conductores (kg)
Tensin mnima que debern resistir las retenidas del cable de guarda (kg)
8.9.4 Postes de Fin de Lnea
Las cargas totales sobre los postes de fin de lnea sern las indicadas a continuacin:
A. Cargas Verticales
La carga vertical total ser la sumatoria de las siguientes cargas:
Peso de todos los conductores
Peso del cable de guarda
Peso de las herramientas de trabajo
Peso de crucetas y herrajes
Peso de equipos instalados permanentemente
Peso de un liniero
Peso del poste
Peso de las cadenas de aisladores
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del conductor
Esfuerzo vertical transmitida por la retenida del cable de guarda.B. Cargas Transversales
La carga transversal total ser la sumatoria de las siguientes cargas transversales debido al viento referidas a la cumbre:
Carga transversal sobre el poste.
Carga transversal sobre los conductores.
Carga transversal sobre el cable de guarda.
Carga transversal sobre las cadenas de aisladores
Carga transversal sobre cualquier equipo instalado permanentementeC. Cargas Longitudinales
Las cargas longitudinales sobre los postes sern las indicadas a continuacin:
100% de la tensin del conductor a temperatura mnima y viento mximo.
100% de la tensin del cable de guarda a temperatura mnima y viento mximo.8.10 Verificacin de los Postes
En todos los casos se deber verificar que los postes seleccionados cumplan con las siguientes condiciones:
a. La carga vertical total deber ser menor que la carga critica de pandeo o sea:
b. El esfuerzo mximo resultante en cumbre de las cargas transversales multiplicadas por un coeficiente de seguridad de 1.5 debern ser menor que el esfuerzo en la cumbre del poste seleccionado o sea:
c. Los esfuerzos longitudinales equivalentes al 100% de las tracciones unilaterales de los conductores y cable de guarda debern ser compensados por un viento o retenida con un factor de seguridad de 2
Las retenidas de los conductores y cable de guarda se dimensionaran para resistir como mnimo los siguientes esfuerzos:
Donde:
Tensin mnima que deber resistir la retenida de los conductores (kg)
Angulo da la retenida de conductores con relacin a la horizontal ()
Tensin mnima que deber resistir la retenida del cable de guarda (kg)
Angulo de la retenida del cable de guarda con relacin a la horizontal ()
9 SEPARACIONES MINIMAS DE SEGURIDAD
9.1 Separacin mnima de seguridad a masa
La separacin mnima de seguridad entre conductores de fase y masa se calculara mediante la siguiente formula:
Donde:
Separacin mnima a masa (m)
Voltaje lnea a tierra (kV)
9.2 Separacin mnima horizontal entre conductores de fase
La separacin mnima horizontal entre conductores de fase cuando se utilicen aisladores tipo espiga se calculara mediante la formula que de el valor mayor de las indicadas a continuacin:
9.2.1 Separacin mnima horizontal en funcin de la tensin
30.5 + 1 por cada kV por encima de 8.7 kV
9.2.2 Separacin horizontal mnima en funcin de la flecha
A. Para conductores menores al N 2 AWG
B. Para conductores mayores al N 2 AWG
Donde:
Separacin mnima horizontal (cm)
Tensin entre conductores (kV)
Flecha del mxima de conductor (cm)
9.3 Separacin vertical mnima entre conductores y cable de guarda
La separacin vertical mnima entre conductores de fase y el cable de guarda se calculara mediante la siguiente formula:
Donde:
Separacin mnima vertical entre conductores de fase y el cable de guarda (m)
Mxima distancia horizontal entre el conductor de fase mas alejado y el cable de guarda (m)
Mximo ngulo de proteccin entre el cable de guarda y el conductor de fase mas alejado.
9.4 Separacin mnima al terreno
La separacin mnima de los conductores de fase al terreno deber ser no menor de 7.00 metros bajo la condicin de flecha mxima, viento cero y temperatura mxima.
VR2
VR1
A
B
C
A
B
C
Vm2
A
B
C
D
E
a3
a2
a1
a4
xm
zm
h
a1
Vm3
TA
a/2
a/2
Vm1
a2
TB
a
F
f
VA
Th
Th
VB
Z
X
PAGE 2
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