disenio_geometrico de una lat

Diseo,proyectoy construccin de

sistemas de transmisinde energa elctrica

(001-054) Mo?dulo 1 #2:(001-054) Mdulo 1 4/15/08 3:38 AM Page 1

I. Proyecto de LAT

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5En general en todo tipo de construccin, los materialesque se utilizan se ensayan para comprobar que su calidadse compadece con la obra a ejecutar, de la misma formaque se comprueba el cumplimiento de todas las exigen-cias inherente a ella.

I.1 Cables de transporte de energa (desnudos)En la actualidad, las lneas de transmisin en 132 kV seconstruyen con cables desnudos de aleacin de aluminiocon alma de acero (Al/Ac) de secciones 185/30 hasta300/50 mm2.A los efectos de la normalizacin de los cl-culos mecnicos de los conductores, nos basaremos enlos cables de clase A, correspondiente a conductores fa-bricados segn norma IRAM N 2187/70.

I.2 Cables de proteccinEstos cables son de acero galvanizado (pesado, tipo B) yla seccin del mismo y sus caractersticas se determina-rn en funcin de las necesidades de diseo. El cable res-ponder a la norma IRAM 722 y sus complementariasmencionadas en el punto 1 de dicha norma.

I.3 AisladoresLos cables se suspenden en los postes a travs de cadenasde aisladores o se los fija a aisladores del tipo aislador so-porte en diseos especiales.

En el mercado se tienen aisladores de porcelana, porce-lana con alto contenido de almina y de vidrio templado.En la actualidad se estn ensayando en condiciones nor-males de uso, aisladores en barra con alma de fibra devidrio con resina epoxi (elemento que le da rigidez) ycampana de goma siliconada que le confiere las propie-dades aislantes. Se estn utilizado en el pas aisladoresde barra larga tipo pedestal (similar al aislador soporte,slo que se coloca horizontal), el cual hace las veces demnsula, con sistema de sujecin del cable en el extre-mo, lo que permite conseguir menores valores en las dis-tancias elctricas, siendo adecuados para ser utilizadosen zonas urbanizadas y principalmente en postes tubula-res de acero.

En principio se propone adoptar en el caso de cadenas deaisladores, juegos de nueve (9) aisladores para las cade-nas de suspensin y de diez (10) para las de retencin.

Segn se determine, los aisladores a utilizar en las estruc-turas podrn ser:

Del tipo de suspensin a rtula vidrio o porcelana (se-gn IRAM 2234-1/2).

Aisladores de material compuesto de suspensin o re-tencin (polimrico).

Aisladores soporte para lneas areas tipo line postde material compuesto.

Para la fabricacin y ensayos de los aisladores, se respe-tar lo indicado en las normas detalladas en la tabla I-1.

Tabla I.1

Aisladores de porcelana o vidrio 2234-1/22235IEC 60305IEC 60383IEC 60575IEC 60 672-3

Aisladores de suspensin o retencin IRAM 2355de material compuesto IEC 61109

Aisladores soporte para lneas areas tipo IRAM 2406line post lneas de material compuesto IEC 61952

Aisladores para uso en condiciones IRAM 2405de contaminacin ambiental IEC 60815

Acoplamientos IRAM 2248IEC 60120

Elementos de fijacin IRAM 2249IEC 60372-1

La carga mecnica que debern poder soportar los aisla-dores no ser inferior a 3,12 veces el valor de la mayorfuerza a que se hallen sometidos. En el caso de las cade-nas de suspensin la fuerza a considerar es igual a la mi-tad del tiro mximo, mientras que en las cadenas deretencin es igual al tiro mximo.

Cuando las lneas estn ubicadas a ms de 1.000 m sobreel nivel del mar, se deber hacer el estudio de aislacincorrespondiente para determinar la cantidad de aislado-res que corresponda a cada nivel de tensin.

Las cadenas de aisladores mltiples formadas por n ca-denas simples (cadenas en V, de suspensin y reten-cin dobles, etc.), debern poder soportar una cargamecnica que ser por lo menos n veces la carga quesoporta cada cadena individual.

Se deber asegurar que la distribucin de las cargas, den-

I Materiales que constituyen las lneas areas


tro de lo posible, sea uniformemente repartida entre to-das las cadenas.

El ngulo formado por las cadenas en la suspensin enV, ser como mnimo 60.

I.4 MorseteraEstn incluidos dentro de esta denominacin, todos loselementos constitutivos de las cadenas de aisladores, pa-ra sujetarlas de las mnsulas y/o crucetas as como tam-bin para tomar a los cables.

Todos los elementos que componen las cadenas de aisla-dores y los de suspensin y amarre del cable de protec-cin, debern responder a la norma IRAMNIME 20022,tanto en la fabricacin como en los ensayos estructurales.

Los materiales a utilizar sern fundicin de hierro malea-ble, acero o aleaciones especiales de aluminio de alta re-sistencia. En caso de ser materiales ferrosos, serngalvanizados.

La morsetera para el cable ser antivibratoria, con mor-sas aptas para la colocacin de varillas preformadas enlas suspensiones.

Toda la morsetera a utilizar deber ser apta para el man-tenimiento bajo tensin.

Los accesorios de suspensin y amarre para el cable deproteccin, sern de acero galvanizado, con morsas osci-lantes en las suspensiones.

Los accesorios para cadenas de retencin, con morsas deltipo a compresin, sern provistos de los correspondien-tes prolongadores regulables, a efectos de posibilitar elajuste de flechas durante el tensado del cable.

Podemos hacer un comentario especial respecto a las ca-denas de aisladores convencionales, a las cuales paracompensar la diferencia en la cada de potencial entre susunidades cercanas al cable respecto a las centrales, se lecolocan elementos para el control del campo.Al comien-zo de la construccin de este tipo de lneas en el pas, secolocaban anillos en ambos extremos de la cadena. Conel tiempo, debido a su inconsistencia mecnica provoca-da por las vibraciones de los cables, lo que haca que sedesuelden y el aro quede suelto sobre el cable, se introdu-jo una variante, el elemento llamado raqueta. Estudiosrealizados en laboratorio, demostraron que dicho ele-mento no tena ninguna utilidad para los fines especfi-cos, razn por la cual, llevaron a desaconsejar su uso yvolver para zonas urbanas y suburbanas, a colocar losanillos.

De este modo, las cadenas de suspensin con control decampo peden tener una longitud aproximada entre 1,50 y1,60 m.

Los empalmes y elementos de reparacin de los cablesrespondern a lo solicitado en la norma IRAM NIME20022.

Se podrn utilizar empalmes y elementos de reparacio-nes del tipo a compresin o del tipo preformado; no sepermitir el uso de soldadura ni calentamiento para eje-cutar los empalmes.

I.5 Armaduras de proteccinSe utilizan las denominadas Preform Rods y como sunombre lo indica, ya se fabrican con un preformado enhlice, de manera que el armado se realiza en forma ma-nual sin necesidad de herramientas y queda perfectamen-te ajustado, de manera que no se puede deslizar una vezcolocado. Permite su reutilizacin en caso de resultar ne-cesario efectuar un re-tendido de la lnea.

En las grapas de suspensin, el cable se proteger me-diante varillas preformadas de longitud adecuada, con elnmero de varillas acorde a la seccin de ste.

Los extremos de las varillas debern estar terminados deforma tal que no produzcan efluvios, debiendo cumplircon los valores de RIV y corona para el ensayo de cadenacompleta segn se especifica en la norma IRAM NIME20022.

I.6 Amortiguadores de vibracin de los cablesEs aconsejable utilizar los amortiguadores del tipo asim-tricos tanto para el cable de energa como para el de pro-teccin. Esto se debe a que presentan cuatro frecuenciasde resonancia, con lo cual se obtiene una mayor eficien-cia. Para su colocacin, se deben realizar las medicionessegn las indicaciones IEEE PAPER 31 TP 65-156 y CI-GRE 22.11 que nos tipifique la amplitud mxima que sepuede obtener y la frecuencia mxima con que se produ-ce. De esta manera se puede determinar la distancia exac-ta a colocarlo desde el ltimo punto de contacto del cablecon la morsa de suspensin, a efectos de reducir las vibra-ciones de origen elico y mantenerlas dentro de valoresque no comprometan la vida til de los conductores y ca-bles de guardia; al mismo tiempo debern evitar daos enel propio amortiguador y los herrajes involucrados. Per-mitirn su montaje y desmontaje con tensin.

Los clculos se debern realizar para un perfil de vientosque abarcar como mnimo un rango de 2 a 12 m/s.

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Las deformaciones unitarias correspondientes a las fle-xiones vibratorias, en las zonas del ltimo contacto delconductor con la grapa de suspensin, no debern exce-der de:

300 microstrain pico-pico para el 5% de los ciclos de vi-braciones.

250 microstrain pico-pico para el restante 95% de los ci-clos de vibraciones.

Las mediciones deberan repetirse en las distintas esta-ciones del ao y cada estudio debera tener una duracinentre 15 y 20 das aproximadamente. En todos los casos,los representantes de las partes presenciarn las coloca-ciones y retiro de los equipos de medicin mencionados.

La fabricacin, los ensayos y la inspeccin se realizarnconforme a lo solicitado con la ltima revisin de las nor-mas y recomendaciones indicadas a continuacin, ade-ms de lo solicitado por estas especificaciones. Cuandono se indique expresamente otra norma se utilizar el cri-terio de la IEC 61897 - IRAM -722, IRAM -777, IRAM-NIME -20022, IEEE PAPER 31 TP 65-156, IEEE std664-1993, CIGREWG 22-04.

Las grapas estarn diseadas de manera tal que sujetenfirmemente al conductor y al cable de guardia con sufi-ciente presin, adecuadamente distribuida, para prevenirdeformaciones en fro de los materiales en contacto ypermitan adems un fcil montaje en lnea con tensin.Estas sern de tipo abulonada, cuya concepcin requieretornillos de apriete y dispositivos elsticos para almace-namiento de energa, contra el aflojamiento por vibracio-nes. Los elementos de ajuste, despus del cincado,debern poder roscarse a mano toda la longitud roscada.

Los materiales que lo componen debern cumplir con lassiguientes condiciones:

I.6.1 Grapa. El material de la grapa del amortiguadorser de aleacin de aluminio primaria cuya composi-cin qumica asegure una buena proteccin contra lacorrosin. La aleacin de aluminio debe estar de acuer-do con la norma ASTM B85 o similar.

I.6.2 Bulonera. Ser de acero al carbono.

I.6.3 Proteccin anticorrosiva. Sern cincados por in-mersin en caliente, de acuerdo con el Anexo D de lanorma IRAM-NIME 20022, a excepcin del cable deunin, que se regir por la Norma IRAM-777. El espe-sor mnimo de recubrimiento de cinc ser de 85 micro-nes.

I.6.4 Cable mensajero. El mismo estar conformadocon alambres de acero cincado de 130/160 daN/mm2

de resistencia a la traccin

I.6.5 Contrapesos. Podrn ser de fundicin de hierro ode aleacin de cinc.

Se realizarn los ensayos indicados en la tabla 1-test ondamper de la IEC 61897. Se podrn incluir los siguien-tes ensayos:

Deslizamiento de la grapa.

Respuesta del amortiguador en frecuencia.

Eficiencia de amortiguamiento segn IEEE 664.

Fatiga.

I.7 Postes

I.7.1. Hormign armado. Los troncocnicos son los quese utilizan en la actualidad. Son de seccin anular, y laconicidad tambin se encuentra normalizada en un cre-cimiento hacia la base de 1,5 cm por metro de longitud.Se los fabrican con saltos de a 50 kg de tiro en la cima.Se debe especificar con que coeficiente de seguridad sedesea. Corresponde hacer mencin, que en general se di-ferencian los coeficientes de seguridad para las hiptesisnormal (Cn) y de emergencia (Ce), establecindose losvalores mnimos a cumplir por los soportes, por ejemploCn = 2,5 o 3 para la hiptesis normal y Ce = 1,5 o 2 pa-ra la extraordinaria, para lo cual se debe cumplir:

Donde Tc es el tiro en la cima del poste adoptado y Crotes la carga a partir de la cual debe romper el poste.

I.7.2. Tubos de acero. Su utilizacin resulta muy ade-cuada en zonas urbanizadas.

I.7.3. Perfiles de acero.Se pueden utilizar en algunos ca-sos en lneas de 132 kV, cuando el acceso al piquete re-sulta difcil para los postes de hormign.

Su competitividad con el hormign, depende funda-mentalmente de las condiciones de mercado del pas,

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donde todo pasa por una ecuacin econmica. Este tipode construccin, permite obtener estructuras resistentesimportantes, pudindose emplear vanos de mayor lon-gitud, que con hormign resultaran postes de muchaenvergadura. Por esta situacin siempre resulta intere-sante realizar estudios comparativos a efectos de deci-dir la utilizacin de uno u otro.

I.8 Puestas a tierra

I.8.1. De soportes o estructuras metlicas. Est com-puesto por un cable de conexin provisto de terminalesen los extremos, el cual une el poste tomando desde elbloquete dispuesto para tal fin en la armadura del mis-mo, hasta la jabalina que se coloca hincada en el terre-no junto a la fundacin. En los postes de hormign, elcable de tierra generalmente pasa a travs de la funda-cin por medio de un cao de PVC dispuesto a tal fin.

Se debern realizar estudios geoelctricos a fin de de-terminar el tipo de puesta a tierra a utilizar en cada es-tructura.

De manera general dicha puesta a tierra puede estarconstituida por:

Jabalina

Contrapesos

Combinacin de ambos

Se utilizan jabalinas de acero cobreado tipo Coperweld(JL 14X3000, segn IRAM), de longitud mnima de 3metros y seccin de 1/2 pulgada. Se hincan verticalmen-te hasta que su extremo superior quede a unos 0,50 mbajo el nivel del terreno natural. La longitud de la jaba-lina debe ser tal que ante descargas impulsivas, no seproduzcan fenmenos oscilatorios

La jabalina se hincar a tres (3) metros de la fundaciny se unir a la estructura mediante cable de acero co-breado con una seccin mnima de 50 mm2.

La unin de la jabalina al cable con el que se une al blo-quete de la estructura se realiza a travs de un tomaca-ble de bronce forjado de alta resistencia mecnica.

La unin del cable al bloquete de la estructura se reali-za con terminal soldado mediante soldadura cuproalu-minotrmica.

La jabalina se coloca a tres (3) metros de la base de laestructura en la lnea que une el centro de dicha estruc-tura (o pata de estructura) con el centro de la estructurasiguiente (o pata de la estructura siguiente). En el caso

de estructuras con patas separadas la conexin de lapuesta a tierra de las patas deber efectuarse en aquellasque posean la misma ubicacin.

Los contrapesos se disponen en zanjas a una profundi-dad de 0.60 m bajo el nivel del terreno. En terrenos delabranza se incrementa la profundidad llevndola a 0.80m como mnimo.

A la salida de la base de las estructuras (donde se insta-larn caos de PVC para su paso), los conductores lle-varn un doblez para evitar que sean arrancados desdeel exterior.

En el caso de utilizarse contrapesos deber analizarse laconveniencia que la longitud total de los mismos se di-vida en 2, 3 o 4 brazos siempre que la topografa del te-rreno lo permita.

Si se requiere mejorar las condiciones de puesta a tie-rra, se puede aumentar el nmero de jabalinas, las quese conectan en paralelo a la primera y se ubican alrede-dor de la base de la estructura o pata de la estructuraformando un crculo con dimetro de tres (3) m y cuyocentro sea la base de la estructura o pata de la estructu-ra en cuestin.

Cuando la puesta a tierra se realiza en terrenos rocosos,la resistencia de puesta a tierra no est limitada.

Las mediciones de control de las resistencias de tierrade las estructuras solo se llevan a cabo durante perodosde clima estable como mnimo despus de 5 das a par-tir de la ltima lluvia aislada. La medicin debe efec-tuarse preferentemente con un instrumento de altafrecuencia. En ese caso, la resistencia de puesta a tierrano debe superar los 10 ohms. Cuando la medicin serealice con instrumento de baja frecuencia desconec-tando la tierra de la estructura el valor de resistencia nodeber superar los 15 ohms. Se pueden aceptar valoressuperiores de hasta el 200% de los anteriores, en un10% de las totalidad de las estructuras, excluyendo lasestructuras prximas a las E.E.T.T.

Las condiciones para aceptar resistencias mayores quelos mencionados son las siguientes segn sea el instru-mento que se utilice:

a) Cuando los valores de la resistencia de puesta a tie-rra de las estructuras anterior y posterior sean infe-riores a 10 o 15 ohms medidas con instrumentos dealta y baja frecuencia respectivamente.

b)Cuando el valor medio entre un tramo de retencinno sea superior a 10 o 15 ohms medidas con instru-mentos de alta y baja frecuencia respectivamente.

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Para las estructuras prximas a las E.E.T.T., los valo-res mximos sern de 6 y 10 Ohms utilizando instru-mentos de alta y baja frecuencia respectivamente, nodebindose en ningn caso superar estos valores.Cuando se efecte la medicin con instrumentos de al-ta frecuencia, no ser necesario desconectar el con-ductor de puesta a tierra de la estructura. Si lamedicin se realiza con instrumento de baja frecuen-cia, debe desconectarse el conductor de puesta a tierrade la estructura.

Para disminuir el valor de la resistencia de puesta a tie-rra de una torre en particular, deber incrementarse lalongitud de los conductores contrapuestos y/o combinarcon la instalacin de jabalinas hasta lograr el valor re-querido. Si se instala ms de un jabalina, las mismas de-ben distanciarse como mnimo 10 m y conectarse enparalelo con los conductores contrapuestos.

I.8.2. Puesta a tierra de alambrados, cercos y cons-trucciones metlicas. Todo cerco, alambrado y otrainstalacin construida con elementos metlicos de cier-

ta longitud que no posea toma de tierra natural y quecruce o corra paralela a la lnea, ser puesto a tierra.

Para los alambrados paralelos a la lnea y dentro de lafranja de seguridad, se efectuar una puesta a tierra vincu-lando los alambres a la jabalina de cada estructura de la l-nea. La conexin de puesta a tierra se materializar entodos los hilos del alambrado. De existir tranquera, se rea-lizar una puesta a tierra adicional e independiente a cadalado de la misma con jabalina de 1 m de profundidad.

Para los alambrados que crucen aproximadamente a90 la franja de servidumbre, se instalar una p.a.t inde-pendiente con jabalina de 1 m de profundidad en co-rrespondencia con cada borde de la franja de seguridad.

Los conductores de puesta a tierra son de alambre gal-vanizado de dimetro mnimo 5 mm. La conexincon los hilos del alambrado se hacen mediante prefor-mados u otro mtodo.

Las conexiones de los conductores de puesta a tierra ala jabalina se hacen con tomacables.

En los casos de tensiones iguales o superiores a 132 kV,no resulta necesario utilizar camino de apoyo para la con-struccin, dado que son obras de grado de seguridad ele-vado y con baja probabilidad de fallas y por lo tanto,menor mantenimiento preventivo.

En general, el dimensionamiento de las lneas areas de-ber responder a lo prescrito en la NormaVDE 0210 (re-visiones de las del 59, 62, 65, 69 y definitiva de 1985).

El conocimiento del medio fsico y humano a lo largo deltrazado preliminar es de fundamental importancia duran-te el proceso de seleccin de la traza ptima. En esta eta-pa inicial pueden evitarse muchas dificultades de diseoestructural, de construccin y mantenimiento y de im-pacto ambiental.

El proyectista deber tener en cuenta:

La ubicacin de los centros poblados que se hallencercanos al trazado general. Deben evitarse desvosinnecesarios que impliquen el uso de estructuras mscaras o elevados resarcimientos econmicos a los pro-pietarios afectados.

Otras construcciones civiles lineales que pudieren atra-vesarse, tales como rutas, caminos, ferrocarriles, cana-les, gasoductos, oleoductos, otras lneas de energa yde comunicacin etc. que suelen imponer el uso de es-

tructuras de mayor altura o dificultar su localizacin.

Las construcciones o instalaciones discretas, tales co-mo cascos de estancia, casas, galpones, corrales, tan-ques y molinos, que se constituyan en obstculos a serremovidos, reinstalados o sorteados.

Los accidentes geogrficos naturales que dificulten oencarezcan la instalacin de fundaciones (lagunastemporarias o permanentes, arroyos, ros, afloramien-tos rocosas, etc.), o que por sus caractersticas dentrodel contexto geogrfico local faciliten la aparicin devientos adversos (vibraciones y oscilaciones de ca-bles, galloping, efecto embudo) u otras cargas adi-cionales tales como nieve o escarcha.

La topografa del terreno (colinas, morros, sierras o cu-chillas) que puedan generar una dispersin en los va-nos gravantes y exigir el uso de estructuras especiales.

La Infraestructura vial existente, como ser caminos,picadas y otras condiciones de la zona en que se desa-rrolla la traza a fin de facilitar el acceso a la mismascon la finalidad de que el mantenimiento de la lnea ypor lo tanto la calidad del servicio no se vean afectadaspor la inaccesibilidad a los piquetes. Este mismo crite-rio de accesibilidad permitir reducir el impacto am-biental que podra tener la construccin de picadas etc.

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II Trazad0 de lneas


Sobre estos temas se recomienda la lectura de las consi-deraciones contenidas en el Manual ASCE 74.

Tambin deber obtenerse toda la informacin posiblesobre las condiciones climticas del rea pues son staslas que rigen el diseo global del sistema estructural(fundaciones-torre-cables) y el desempeo de una lnea.La temperatura, el viento (sinptico o torndico) y el hie-lo son los ms importantes a considerar. De un modo in-directo y secundario, tambin la presin atmosfrica.

El proyectista deber consultar las fuentes de datos msactualizadas y precisar las caractersticas climticas do-minantes a lo largo del trazado general. Se recomiendacontar con la asistencia de meteorlogos que faciliten lacompilacin e interpretacin de los datos. En caso de sernecesario, en el software de clculo mecnico de los ca-bles se pueden modificar cualquiera de los estados cli-

mticos para adaptarlos a las nuevas condiciones im-puestas en la zona. En la etapa de diseo preliminar, ocuando no se cuente con informacin ms precisa, podrtomarse como referencia la zonificacin existente para laArgentina (Anexo I), en la cual se definen zonas de ca-ractersticas climticas constantes. Para cualquier etapaposterior debern realizarse estudios complementarios.

En lo referente al medio ambiente, debern contemplar-se las limitaciones y restricciones impuestas por el co-rrespondiente estudio de Impacto Ambiental para laetapa de diseo, confeccionado segn los lineamientosdel Manual de GestinAmbiental del Sistema deTrans-porte Elctrico Resolucin N 15/92 de la Secretara deEnerga y los Procedimientos ambientales para la cons-truccin de instalaciones del sistema de transporte deenerga elctrica, que utilicen tensiones de 132 kV o su-periores, Resolucin ENRE 0546/1999.

Una vez definido el trazado general sobre planos viales ogenerales, deber obtenerse la documentacin cartogr-fica mnima necesaria para precisarlo, la que estar con-stituida por cartas geogrficas con curvas de nivel,planos satelitales y catastrales y, si es posible o necesario,por restituciones aerofotogramtricas a lo largo del traza-do, preferentemente a color.

Las escalas a utilizar dependern del rea atravesada, dela longitud de la lnea y de los obstculos a salvar. En ge-neral, la escala ser de 1:50.000 o ms ampliada.

Sobre esta cartografa se definir la traza con suficienteprecisin como para establecer la cantidad y variedad deestructuras especiales (ngulos, terminales, cruces espe-ciales, transposiciones, etc.) y permitir la implantacindel trazado en el terreno.

Deber realizarse un detallado relevamiento planialtim-

trico a lo largo del trazado, consignando todos los obst-culos naturales y las construcciones existentes dentro dela franja de servidumbre, esta ltima definida segn laEspecificacin Tcnica T-80.

Durante esta etapa podrn introducirse correcciones altrazado tendientes a evitar obstculos no detectados ante-riormente, mejorar el acceso a la traza o disminuir el im-pacto ambiental.

De cada punto singular se obtendrn las coordenadasGauss-Kruger y se confeccionarn monografas suficien-temente detalladas como para localizar posteriormente elpunto, an en ausencia de estacas u otras sealizaciones.

Para la definicin de la traza se debe contar con msde una alternativa disponible, de la cual se seleccionaruna primera a fin de iniciar los relevamientos planialti-metricos de detalle.

Si hablamos de lneas simple terna (figura I-1), las dispo-siciones tpicas son las indicadas desde la D a la I, segnse trate de lneas rurales o urbanas, en todos los casos seinstalan cables de proteccin. En doble terna, se coloca-rn una terna de cada lado, simtricas al eje del poste y elcable de proteccin sin mnsula.

En el desarrollo de la traza de una lnea, se debern co-locar postes que debern cumplir diferentes funciones,

de acuerdo a los distintos accidentes que ella deba sor-tear.

IV.1 Funciones de los soportesIV.1.1 Soporte de Suspensin.Su nica funcin es la desostener los cables suspendidos y mantener las distan-cias entre cada uno de ellos y los puntos conectados atierra y de ellos entre s.

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III Implantacin del trazado

IV Diseo geomtrico de lneas


IV.1.2.- Suspensin angular.Su funcin es similar al an-terior, sumndose la resultante de los tiros de los cablesen sentido de la bisectriz del ngulo. Los ngulos que sepueden admitir son pequeos y depende de la seccindel cable, en funcin de las cargas a las cuales estar so-metido. Lo normal sera que no se supere los 4.

IV.1.3. Retencin. La funcin principal es la de oficiarde divisor mecnico de la lnea, a los efectos del tendi-do de los cables. En general su ubicacin coincide conlos puntos singulares de la lnea y cuando la distanciaentre ellos resulta muy grande, se colocan retencionesintermedias denominadas en alineacin o rectas (debi-do a que su ngulo es aproximadamente cero).

Se sugiere tomar un ngulo mayor de 4 a partir delcual prever la colocacin de una estructura de esta natu-raleza.

Siempre las retenciones resultan como mnimo estruc-turas dobles, debido a que estn en juego todas las car-gas, inclusive las de tendido. En aquellos casos en quelas cargas en juego resulten muy elevadas y haga queuna estructura de dos postes genere tiros en la cimamuy elevados, se colocan estructuras triples.

El concepto general que se debe considerar, es que unaretencin recta es un caso particular de las retencionesangulares y no a la inversa.

FFii gguu rr aa II--11

El con cep to ge ne ral que se de be con si de rar, es que unare ten cin rec ta es un ca so par ti cu lar de las re ten cio nesan gu la res y no a la in ver sa.

IV.1.4. Ter mi na les de l nea. Co mo su nom bre lo in di ca,es el pos te que se ins ta la al fi nal de la l nea y su fun -cin es so por tar en for ma per ma nen te el ti ro de to doslos ca bles y co mo com ple men to, en ca so de re sul tarne ce sa rio, la aco me ti da a su bes ta cio nes con ti ro re du -ci do. El va lor del ti ro re du ci do en los ca bles, en ge ne -ral se es ta ble ce 4 kg/mm2 pa ra los ca bles de ener gamien tras que es de 6 kg/mm2 pa ra el de pro tec cin.

IV.1.5. Pos tes es pe cia les. Se in clu yen den tro de es ta de -no mi na cin to dos aque llos pos tes (do bles o tri ples) queno se los pue da en cua drar den tro de los an te rio res.Den tro de es tos po de mos men cio nar los si guien tes.

IV.1.6. Pos tes no nor ma li za dos. Son aque llos que enge ne ral no tie nen de fi ni da su si tua cin en las hi p te sises ta ble ci das en la nor ma de re fe ren cia, por lo que sede be rn con si de rar las fun cio nes que de be cum plir pa -ra lue go plan tear pa ra su cl cu lo to das las hi p te sis quelas con tem plen. Se rn ob ser va das to das las re gla men -ta cio nes na cio na les, pro vin cia les y/o mu ni ci pa les envi gen cia so bre cru ces, pa ra le lis mos y acer ca mien toscon otras con duc cio nes (sean es tas elc tri cas, fe rro via -rias, de co mu ni ca cio nes, hi dru li cas y/o via les), ae ro -puer tos (cuan do es tos es tn de bi da men te ins crip tos ore gis tra dos en los en tes que co rres pon da), edi fi cios p -bli cos o pri va dos, etc. Cuan do no exis tan nor mas quere gla men ten lo an te rior o las exis ten tes no sean de apli -ca cin, re gi rn las re co men da cio nes es ta ble ci das en laTa bla del Ane xo 2 o lo es ti pu la do en el pun to 1.2.3 delca p tu lo VIII. Pa ra los ca sos es pe cia les no con tem pla -dos, se de be rn res pe tar las re co men da cio nes de la nor -ma VDE 0210.

Cru ce de fe rro ca rril: pa ra es te ca so, va le la acla ra cinque las nor mas vi gen tes des de el ao 1972 pa ra to doslos cru ces de l neas de trans por te de ener ga has ta 132kV, es ta ble cen que el cru ce de be rea li zar se con se gu ri -dad au men ta da 100% (el ti ro de los ca bles al 50% yco lo ca cin de ca de nas do bles de re ten cin). Es ta ad -mi te la co lo ca cin de un so lo ca ble por fa se, ge ne ral -men te se co lo can dos pa ra equi li brar las car gas en laes truc tu ra. No obs tan te, re sul ta con ve nien te rea li zaruna eva lua cin eco n mi ca en tre co lo car dos ca bles ocal cu lar el pos te de cru ce con una car ga de de se qui li -brio mu cho ma yor, da do que de un la do te ne mos lacar ga nor mal de la l nea y del otro el 50% de la m xi -

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ma ad mi si ble. Es ta nor ma tam bin de fi ne que el cru -ce de be ser rec to has ta ten sio nes de 132 kv, pu dien docru zar se con n gu los ma yo res, ad jun tan do el cl cu lode in ter fe ren cias de la l nea de ener ga con la te le gr -fi ca uti li za da pa ra co mu ni ca cio nes y se gu ri dad, a laem pre sa con ce sio na ria del fe rro ca rril. Asi mis mo, de -fi ne que la al tu ra m ni ma de cru ce so bre el ni vel su pe -rior de los rie les se r de 11,75 m, ex cep to que di chaem pre sa ex tien da un per mi so de fi ni ti vo ava lan douna al tu ra me nor. Pa ra ten sio nes ma yo res se pue dencru zar con n gu lo pe ro siem pre hay que pre sen tar eles tu dio men cio na do y en ca so de re sul tar ne ce sa riohay que pre sen tar la pro pues ta de co rrec cin de lasano ma las por m to dos que lue go se rn acep ta dos porlas au to ri da des co rres pon dien tes.

Cru ce de ru ta: en es tos ca sos hay que di fe ren ciar en treru tas na cio na les y pro vin cia les. En el pri mer ca so,siem pre se de be uti li zar re ten cio nes a am bos la dos yde ben ser rec tos (per pen di cu lar a la ru ta). Hay ex cep -cio nes, las cua les de be rn con tar con apro ba cin de laDi rec cin Na cio nal de Via li dad, en to dos los ca sos lasca de nas de re ten cin se rn do bles. En el ca so de ru taspro vin cia les, de pen den de la re par ti cin de ca da pro -vin cia, pues en la de Bs. As., se per mi te el cru ce conpos tes de sus pen sin, guar dan do se gu ri dad au men ta -da en la zo na de cru ce, uti li zan do ca de nas do bles deais la do res de sus pen sin.

Cru ce de l neas de ener ga y co mu ni ca cio nes: se efec -tua rn con es truc tu ras de sus pen sin, em plen do se ca -de nas do bles de sus pen sin o ca de nas en V, se gnel ti po de ais la cin em plea do en la l nea. Pa ra el cru cede L neas de ener ga se ten dr en cuen ta lo es ta ble ci -do en el pun to 4 del ca p tu lo V. En zo na ur ba na, pa rael cru ce de l neas de ba ja ten sin no se uti li za rn ca de -nas de ais la do res do bles.

IV .2 De fi ni cin de zo nasZo na ur ba na: zo nas o cen tros frac cio na dos en man za nas.Se de fi ne co mo man za nas a las frac cio nes li mi ta das porca lles, cu yas su per fi cies no re sul ten ma yor de 1,5 hec -t rea.

Zo na su bur ba na: se en tien de por tal a las zo nas sub di vi -di das en ma ci zos ti po ba rrio par que o fin de se ma na ofrac cio nes li mi ta das por ca lles, cu yas su per fi cies no re -sul ten ma yor de 5 hec t reas y en ge ne ral se en cuen tranad ya cen tes a las zo nas ur ba nas.

Zo na ru ral: que dan de fi ni das co mo tal las zo nas no com -pren di das en las de fi ni cio nes an te rio res.

IV.3 Al tu ra li bre de los ca blesEn ge ne ral, los ca bles de ben guar dar una al tu ra m ni maal ni vel del sue lo, del ca mi no, de las vas, etc., de pen -dien do es ta de la zo na y/o lu gar por don de trans cu rre. Lanor ma VDE es ta ble ce dis tan cias m ni mas de se gu ri dadque se de ben res pe tar, en fun cin de la ten sin no mi nalde trans mi sin de la l nea.

Al gu nas de las dis tan cias m ni mas que de ben res pe tar seson las si guien tes:

ZO NA AL TU RA (m)

Ru ral 7,0

Su bur ba na 7,5

Ur ba na 9,0

Cru ce de Ru ta 7,5

Cru ce de FC 11,75

IV .4 De fi ni cin de las ten sio nes m xi mas ad mi si blesA efec tos de de fi nir las ten sio nes pa ra los dis tin tos es ta -dos, nos ba sa re mos en el ma pa de zo nas cli m ti cas (Ane -xo I) y de fi ni re mos las ten sio nes ad mi si bles se gn lata bla 3 co rres pon dien te a la Nor ma VDE 0210/85.

aa)) Ten sin m xi ma ad mi si ble. Es la ten sin m xi ma a laque pue de es tar so me ti do, en cual quier es ta do, el ma -te rial del ca ble a uti li zar. En la ta bla 3 (VDE 0210/85),se de fi ne el va lor pa ra dis tin tos ca bles con sus co rres -pon dien tes con fi gu ra cio nes de ar ma do.

bb)) Ten sin de trac cin pro lon ga da. Se en cuen tra de fi ni -da en la ta bla 3, y so lo se de be r te ner en cuen ta pa rala zo na D del Ma pa del Ane xo I. As por ejem plo, sede be r con si de rar la car ga adi cio nal in cre men ta da(es pe ci fi ca da en el pun to 8.2.1.3 de VDE), en cu yoca so se po dr ex ce der la trac cin m xi ma ad mi si ble,pe ro no se pue de su pe rar el va lor es ta ble ci do.

cc)) Ten sin de trac cin pa ra la tem pe ra tu ra me dia anual.El va lor m xi mo de la ten sin pa ra es te es ta do es el es -ta ble ci do en la ta bla I-2. El va lor es pe ci fi ca do se pue dein cre men tar has ta un 25% por que se uti li zan Va ri llaspre for ma das (en ge ne ral se adop ta 6,5 Kg/mm2). Es tacar ga, tie ne co mo fun da men tal ob je ti vo el de con tem -plar las con di cio nes de vi bra cin de los ca bles de bi dasal vien to, las que se pro du cen ge ne ral men te con ve lo -

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ci da des pe que as o bri sas (en tre 3 y 10 km/h). En es -te ca so la car ga de vien to se to ma 0, ya que a los fi nesprc ti cos, es tas ve lo ci da des no in flu yen en las car gases pe c fi cas so bre los ac ce so rios de la l nea.

Re su men de ten sio nes. Co mo con clu sin de lo ex pues -to, pa ra los es ta dos cli m ti cos de fi ni dos, po de mos de -ter mi nar pa ra los ca bles nor ma li za dos ms uti li za dos(Al/Ac con re la cin 6), las ten sio nes m xi mas ad mi si -bles de acuer do a lo es ta ble ci do en la nor ma VDE 0210:

aa)) Zo na ru ral

Es ta dos I a IV: 12 [kg/mm2]

Es ta do V: 5,6 [kg/mm2] (con va ri llas pre for ma das 6,5)

bb)) Zo na ur ba na. Por ra zo nes de se gu ri dad, se adop ta quelas ten sio nes m xi mas se re du cen en su va lor al 75%,mien tras que se man tie ne el va lor de la ten sin me diaanual:

Es ta dos I a IV: 9,00 [kg/mm2] (en mu chos ca sos seen cuen tra 8,25)

Es ta do V: 5,6 [kg/mm2] (con va ri llas pre for ma das 6,5)

cc)) Zo na de cru ce de ru ta. En es te ca so, hay que di fe ren -ciar el cru ce de ru tas na cio na les de las pro vin cia les.Pa ra el pri mer ca so, siem pre la ten sin me c ni ca ad -mi si ble es coin ci den te con la ur ba na, da do que se ba -sa en el mis mo cri te rio de se gu ri dad. En el se gun do,de pen de de ca da or ga nis mo pro vin cial de Via li dad.

dd)) Zo na de cru ce de fe rro ca rril. De be r con tem plar sese gu ri dad au men ta da en un 100%, de acuer do a lo es -ta ble ci do por el De cre to 7594/72, por ello en to doslos es ta dos se adop ta el 50% de la ten sin m xi maad mi si ble:

Es ta dos I al V: 5,5 {kg/mm2}

V.1 Cl cu lo me c ni co de los ca blesEn los ca bles a reos, el cl cu lo me c ni co con sis te en de -ter mi nar las ten sio nes me c ni cas a las cua les es ta r so -me ti do du ran te su vi da til, a efec tos de ve ri fi car que

es tas no ex ce dan los va lo res re co men da dos en las Nor maVDE 0210 en cuan to a las m xi mas ad mi si bles pa ra ca -da ma te rial. Es to se rea li za a efec tos de li mi tar las ave rasy ra cio na li zar los cl cu los.

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TABLA I-2

Material Relac. N de Peso Coef.de Mod. de Tension Mx Tension med. Tensiondel de secc. Alambres Unitario alargamiento elasticidad Adm N/mm2 Anual Adm. prolon-conductor N/mxmm2 0.000001/K Real N /mm2 gada

KN/mm2 Adm.N /mm2

Aluminio Acero 6/1 19,2 81(Al/Ac)

O 6,0Aleacin 0,035 120 56 208de Alum. Acero 26/7 18,9 77(AlAl/Ac)

7 180 I 160 320Acero II 280 120 560(Ac) 0.0792 11,0 III 450 130 900

19 175 IV 550 150 1100

V De ter mi na cin de las di men sio nes de los pos tes


De es ta for ma, de ter mi na mos la fle cha que ten dr el ca -ble, con la cual se de fi ni rn las dis tan cias elc tri cas pa rael di men sio na mien to del ca be zal del pos te co mo as tam -bin las al tu ras li bres que de be r res pe tar.

V.1.1 Cl cu lo me c ni co de un ca ble sus pen di do en -tre dos pun tos fi jos a igual ni vel.

La ex pre sin 1 es la de no mi na da ecua cin de la ca te na -ria, si a es ta le apli ca mos las si guien tes con di cio nes decon tor no:

Si x = 0, de la ex pre sin sur ge que C1 = O

Si de sa rro lla mos en se rie te ne mos:

El ter cer tr mi no ele va do a la cuar ta po ten cia, ya re sul -ta do ce (12) ve ces me nor que el se gun do y si con si de ra -mos que h es ma yor o igual que x, se con clu ye que losva lo res a par tir de l se pue den des pre ciar co me tien doun error que no su pe ra al 0,5% en la de ter mi na cin dela fle cha, ob te nien do la ex pre sin 6 de no mi na da ecua -cin de la pa r bo la:

En la ex pre sin 2, Y re pre sen ta la po si cin re la ti va delca ble en ca da uno de los pun tos a la dis tan cia x del so -por te. Por es to, la fle cha m xi ma se da en el me dio delva no y la ex pre sin to ma r la si guien te for ma:

Don de p pi (la ten sin me c ni ca en to dos los pun tosdel va no), g es la car ga es pe c fi ca so bre el ca ble y a esel va no en tre dos so por tes.

V.1.2 E cua cin de cam bio de es ta do. En la eje cu cinde una l nea, al rea li zar el ten di do de los ca bles, es tos node ben nun ca es tar so me ti dos a una ten sin me c ni ca su -pe rior a la ad mi si ble, co mo as tam po co su fle cha de beau men tar en de ma sa pa ra al tas tem pe ra tu ras, de mo do

que se pue da res pe tar la al tu ra li bre m ni ma. To do es tose de be cum plir sin im por tar la con di cin cli m ti ca im -pe ran te en la zo na don de se va a im plan tar la l nea.

aa)) Es ta dos de car ga. A los efec tos de los cl cu los, pa ralos es ta dos cli m ti cos que es fac ti ble ob te ner, seadop ta rn los del Ane xo I, sal vo que se rea li cen es tu -dios me teo ro l gi cos ms ac tua li za dos. De es ta ma ne -ra, se pue den de fi nir tan tos es ta dos de car ga co mo laexi gen cia o im por tan cia de la obra lo re quie ra.

bb)) Car gas es pe c fi cas. El ca ble, co mo se di jo, ade msde es tar so me ti do a la car ga del pe so pro pio, lo es tapor el vien to y en cier tas zo nas don de las con di cio -nes cli m ti cas as lo im po nen, por el pe so pro pio dela co ber tu ra adi cio nal de hie lo que se pro du ce so brela ca pa del ca ble y la car ga de vien to adi cio nal so brel (fi gu ra I-2).

FFii gguu rraa II--22

Re fe ren cias de la fi gu ra: Gc, car ga es pe c fi ca de bi da alpe so pro pio; Gi, car ga es pe c fi ca de bi da al pe so del hie -lo; Gh, car ga es pe c fi ca de bi da a la ve lo ci dad del vien toso bre ca ble ms hie lo.

Por lo tan to, el va lor de la car ga es pe c fi ca se r:

Co mo se pue de ob ser var, va rian do el es ta do de car ga, va -ra la car ga es pe c fi ca a la cual es t so me ti do el ca ble.

cc)) Lon gi tud del ca ble. La ex pre sin que nos da la lon gi -tud del ca ble en fun cin de los es fuer zos a los que es -t ex pues to, es la si guien te:

g g g g gvc vh c h= +( ) + +( )2 2

4

Y hx

h

x

h= + + +1

2 4

2

2

4

! !...

4( (

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1

2

34

5


La ex pre sin que la de fi ne la lon gi tud del ca ble en elva no es la si guien te:

Don de f es fle cha m xi ma del ca ble y a, va no.

En el ca so de la com pra del ca ble ne ce sa rio pa ra unaobra, hay que te ner en cuen ta los des per di cios en loscue llos muer tos de las re ten cio nes, ac ce sos a su bes -ta cio nes, etc., por lo cual re sul ta con ve nien te in cre -men tar la com pra en un 5%, de pen dien do es to de laslon gi tu des de las bo bi nas en las que pro vee el ca bleel fa bri can te.

dd)) Re la cin en tre los es ta dos de car ga. Co mo ya se di -jo, el ca ble tie ne que cum plir las pau tas pre vis tas ento dos los es ta dos de car ga, pa ra ello hay que re la cio -nar los en tre si. Si to ma mos la ex pre sin 5 y la apli ca -mos pa ra dos es ta dos (I y II) don de te ne mos (g1 - p1)en el I y (g2 p2) en el II, el alar ga mien to se r:

Al pa sar de un es ta do cli m ti co a otro, se pro du cenva ria cio nes de tem pe ra tu ra que ge ne ran alar ga mien -to o acor ta mien to del ca ble (Lt), de la mis ma for ma,si hay va ria cio nes en la ve lo ci dad del vien to, se pro -du ce el mis mo fe n me no (Le), pe ro de bi do a lascar gas me c ni cas don de en tran en jue go el m du lode elas ti ci dad o de Young:

Ana li za das es tas si tua cio nes, al pa sar del es ta do I alII, el ca ble se alar ga por su ma de los dos efec tos:

Los efec tos pro du ci dos se gn las ex pre sio nes 7 y 10son igua les, por lo que igua lan do am bas ex pre sio nesob te ne mos la si guien te re la cin en tre los es ta dos I y II:

Co mo L a co me tien do un error des pre cia ble, te ne -mos:

Co mo en la re la cin de dos es ta dos, lo que real men -te im por ta es la for ma en que se re la cio nan la ten sinp2 res pec to de la p1, ope ran do la ex pre sin 12 se ob -tie ne la si guien te:

La ex pre sin es la de no mi na da ecua cin de es ta do.

ee)) Con di cio nes ex tre mas que pue den ocu rrir en una l nea. Va nos Cor tos: en es ta si tua cin ana li za re mosla con di cin del va no a ten dien do a 0, por ello en laecua cin de es ta do te ne mos:

Di vi dien do to dos los miem bros por p22 te ne mos:

Co mo se pue de ob ser var, no in ter vie ne la car ga es pe -c fi ca g, por lo cual no tie ne in fluen cia la car ga devien to. Es to quie re de cir que la va ria cin de la ten -sin me c ni ca de pen de r ex clu si va men te de la va ria -cin de la tem pe ra tu ra. Mul ti pli can do la ex pre sin14 por (-1), po de mos ana li zar que si re sul ta una t2 > t1,ten dre mos una va ria cin de la ten sin p2 < p1, por loque el es ta do mas des fa vo ra ble pa ra va nos cor tos esel de me nor tem pe ra tu ra de los dos re la cio na dos.

Va nos lar gos: ana li za re mos pa ra es te ca so la si tua -cin del va no a ten dien do a in fi ni to, en la Ecua cinde Es ta do di vi di mos por a2 y nos que da:

Co mo se ob ser va, la va ria cin de la ten sin me c ni cano de pen de de la tem pe ra tu ra, por lo que se pue de de fi -

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nir que pa ra va nos lar gos el es ta do ms des fa vo ra ble re -sul ta ser el de ma yor car ga es pe c fi ca (m xi mo vien to).

Va no cr ti co: en el an li sis de la re la cin de dos es ta -dos de car ga pa ra va nos cor tos y lar gos, apa re ce r unva no en el cual in flui rn de la mis ma ma ne ra la va ria -cin de tem pe ra tu ra que la va ria cin de las car gas es -pe c fi cas, por lo que se com pen san una con la otra.Ese va no se de no mi na Va no Cr ti co Acr.

Es ta do b si co: co mo ya se ana li z, en tre dos con di -cio nes cli m ti cas se pue de adop tar una de las dos co -mo es ta do b si co y ello de pen de r del va no a uti li zar,si es con si de ra do cor to o lar go, nos da r la in di ca cinde cual adop tar co mo tal. No obs tan te ello, aun quenos equi vo que mos al adop tar lo, la ven ta ja que nosbrin da el soft wa re es que en for ma in me dia ta co rre -gi mos el es ta do adop ta do y re sol ve mos el pro ble ma.

V.1.3 Pro ce di mien to del Cl cu lo Me c ni co uti li zan -do el soft wa re CA ME LIAaa)) Pa ra el ca ble de trans por te de ener ga: car ga do el

soft wa re, se pro ce de co mo se in di ca a con ti nua cin.

Se in gre sa al sis te ma apli can do F2 (cl cu lo me c ni -co de con duc to res de l neas a reas).

En el me n apa re cen va rias ex em pre sas del es ta dona cio nal y pro vin cia les, se pue de adop tar AyEE quepre sen ta 5 zo nas, tal co mo se en cuen tra de ta lla do enel Ane xo I.

El me n si guien te es el de in gre so de la ope ra cinde cl cu lo de Ti ro y Fle cha. Si gue el me n de losdis tin tos ti pos de ca bles, se eli ge Alu mi nio / Ace ro.

Se lec cio na re mos en la p gi na si guien te el ca ble auti li zar.

Se se lec cio na una zo na, la ms ade cua da al lu gardon de se eje cu ta r la l nea (por ejem plo la C).

En el pr xi mo me n, apa re cen los es ta dos cli m ti -cos y da la op cin de mo di fi car cual quie ra de ellosen ca so de re sul tar ne ce sa rio en fun cin de los es tu -dios at mos f ri cos ac tua li za dos.

En el pr xi mo pa so se de be in gre sar el va no ele gi do.

Lue go hay que de fi nir el es ta do b si co, pa ra es to re -cor dar el te ma an te rior re la cio na do con va nos cor tosy lar gos.

Lue go hay que de fi nir que ti po de cl cu lo se quie re rea -li zar, ti ro fle cha. En el ca so de ca bles de ener ga siem -pre se rea li za el cl cu lo de los ti ros. Se in gre sa T.

En el pr xi mo pa so, se de be de fi nir la ten sin m xi -ma pa ra el es ta do ele gi do co mo b si co. Si to ma mosde ejem plo el es ta do 2, pmx es 11 kg/mm

2.

La pr xi ma p gi na mues tra to dos los da tos de cl cu -lo, pa ra su ve ri fi ca cin.

Pre sio nan do F8, se eje cu ta el cl cu lo y se mues tra enpan ta lla ti ros y fle chas pa ra to dos los es ta dos. Se ve -ri fi ca que en el es ta do de tem pe ra tu ra me dia anualsu pe ra el va lor de 6.5 kg/mm2, por ello se vuel ve alpun to 12 y se cam bia el es ta do b si co co lo can do lanue va pmx= 6,5 kg/mm

2 y lue go se si gue el cl cu lo.

Se ter mi na el cl cu lo y se ob tie nen los da tos fi na lesde p y f pa ra ca da es ta do.

bb)) Pa ra el ca ble de pro tec cin.An tes de pen sar en el cl -cu lo me c ni co del ca ble de pro tec cin, se de be en ten -der que su fun cin es pre ci sa men te la de pro te ger a losde ener ga pa ra que no cai gan so bre ellos des car gas deori gen at mos f ri co. Exis ten va rios m to dos pa ra la de -ter mi na cin de su ubi ca cin en el pos te, par tien do dedis tin tas hi p te sis con di fe ren tes gra dos de pro tec cinde acuer do al au tor de ca da uno de ellos. En to dos losca sos se ob tie ne una dis tan cia (c), com pren di da en trelos pla nos que con tie nen al de pro tec cin y al de trans -por te de ener ga ubi ca do en la po si cin su pe rior, queno de be re sul tar in fe rior a la dis tan cia elc tri ca m ni -ma (D) de ter mi na da se gn se in di ca en el pun to 2 delpre sen te ca p tu lo. Di cho es to, con si de ran do la de cli na -cin de los ca bles por efec to del vien to, a efec tos dease gu rar la pro tec cin en el me dio del va no, se adop taque el va lor de la fle cha del ca ble de pro tec cin de bere sul tar me nor o igual a 0,9 de la ob te ni da pa ra el detrans por te de ener ga, en to dos los es ta dos. El pro ce di -mien to de cl cu lo es si mi lar al rea li za do pa ra el ca blede trans por te, una vez de ter mi na das las fle chas, se de -ben mul ti pli car por 0,9 y adop tar una hi p te sis cli m -ti ca co mo es ta do b si co. Se ini cia el cl cu lo en elpun to 5 y con ti na de la si guien te for ma:

En el me n de los dis tin tos ti pos de ca bles, se eli geace ro.

Se lec cio na mos la sec cin a uti li zar.

Adop ta mos la mis ma zo na C.

Los pa sos 8 y 9 son si mi la res.

De be mos ele gir el es ta do b si co.

Lue go en la op cin de ele gir Ti ro Fle cha, se adop -ta Fle cha (F).

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Adop ta mos 0,9 x fc del es ta do cli m ti co 3 que to ma -mos co mo b si co. En es te pa so se au to de fi ne la ten -sin me c ni ca.

Ve ri fi ca mos los da tos en la pan ta lla si guien te y fi -nal men te cal cu la mos con F8.

Se ve ri fi ca si en al gu no de los es ta dos cli m ti cos la fle -cha es ma yor que 0,9 la del ca ble de ener ga pa ra ca daes ta do, en ca so de su ce der en uno o ms, se re pi te elcl cu lo cam bian do el es ta do b si co adop ta do. Si secum ple en to dos, quie re de cir que se adop t bien y porlo tan to te ne mos las ten sio nes me c ni cas de fi ni ti vas.

V.1.4. Car gas es pe c fi cas de bi da al pe so de los ma -te ria lesV.1.4.1. Ca ble. La car ga es pe c fi ca se uti li za en el cl cu -lo me c ni co de los ca bles y por lo tan to ya es t con -tem pla do en el soft wa re, la car ga de bi da al pe so pro piose de ter mi na se gn:

En zo nas de ba ja tem pe ra tu ra (co mo pue de ser la D),se ad mi te la for ma cin en el ca ble, de un man gui to dehie lo de un es pe sor de 10 mm que lo ro dea en to do supe r me tro (fi gu ra I-3). En es tos ca sos, se de be cal cu larel vo lu men de la co ro na de hie lo y lue go con la den si -dad vo lu m tri ca del hie lo (0,95 kg/dm3), se pue de de -ter mi nar la car ga adi cio nal.

FFii gguu rr aa II--22En ton ces, la car ga es pe c fi ca en el ca ble de bi da al hie -lo se r:

El soft wa re Ca me lia ya lo con si de ra en sus cl cu lospa ra la Zo na D.

V.1.4.2.- Ais la dor. Es da to del fa bri can te y en los cl cu -los, di rec ta men te se to ma la car ga real del ais la dor ode la ca de na.

V.1.4.3.- Pos te. En ca so de ser de hor mi gn ar ma do, seen cuen tran nor ma li za dos y la ta bla de pe sos co rres -pon dien te se en cuen tra en el Ane xo.

V.1.4.4.- Mn su las, cru ce tas y vn cu los. Se de ter mi nael vo lu men de la pie za y lue go me dian te su den si dad(HA =2200 kg/m3), ob te ne mos su pe so.En el ca so de las mn su las, el pun to de apli ca cin dela car ga, de acuer do a su for ma cons truc ti va, co rres -pon de apro xi ma da men te a 1/3 de su lon gi tud. Se en -tien de por lon gi tud de la mn su la a la co rres pon dien teen tre el eje del pos te y del pn du lo.

V.1.5 Car gas es pe c fi cas de bi das al vien to. La pre -sin ejer ci da por el vien to so bre una su per fi cie pla na,sur ge del Teo re ma de Ber nou ll:

Don de: pv, pre sin del vien to; ai re = 1,29 kg/dm3; g = 9,81 m/seg2; V= ve lo ci dad del vien to [m/seg]

Por es to, la car ga de vien to res pon de a la si guien te ex pre sin:

Don de C es el coe fi cien te de pre sin di n mi ca, de pen -de de la su per fi cie del ele men to (ver Ta bla 6 VDE). K esel fac tor que con tem pla la de si gual dad de la ve lo ci daddel vien to a lo lar go del va no (ta bla I-3). S lo va le pa ralos ca bles, pa ra el res to de los ele men tos es = 1. S es lasec cin ex pues ta al vien to.

TA BLA I-3

FAC TOR K PA RA LA CAR GA DE VIEN TO DE CA BLES

V < 110 Km/h 0,85So bre Ca bles

V > 110 Km/h 0,75

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V.1.5.1. So bre ca bles. Por es to, la car ga de vien to so bre1 m de ca ble pa ra un va no de vien to am, res pon de a lasi guien te ex pre sin:

Don de V es la ve lo ci dad del vien to en m/seg, C es elcoe fi cien te de pre sin di n mi ca (Ta bla 6 VDE 0210), des el di me tro del con duc tor, en me tros, y am es el va nome dio (va no de vien to), en me tros. Pa ra va lo res de am< 200 m, el fac tor (0,6+80/am) se to ma r igual a 1.

Las ve lo ci da des del vien to adop ta das en las hi p te sisde cl cu lo tie ne va li dez has ta una al tu ra so bre el ni veldel te rre no no ma yor de 20 m.

Pa ra al tu ras ma yo res de 20 m y has ta 30 m se adop ta -rn los mis mos va lo res men cio na dos an te rior men te in -cre men ta dos en un 5%.

Pa ra al tu ras ma yo res de 30 m la ve lo ci dad del vien tose cal cu la r me dian te la ecua cin:

Don de V es la ve lo ci dad del vien to has ta la al tu ra de20 m, en m/seg, y h es la al tu ra del pun to con si de ra doso bre el ni vel del te rre no, en me tros.

Si los con duc to res no es tu vie ran a un mis mo ni vel, seadop ta r pa ra to dos ellos la ve lo ci dad de vien to queco rres pon da al ni vel del cen tro de gra ve dad del con -jun to de los men cio na dos pun tos de su je cin.

Co rres pon de acla rar que la Nor ma VDE 0210/85, pa -ra la pre sin del vien to en fun cin de la al tu ra, pre sen -ta la ta bla I-4.

En con se cuen cia, la car ga es pe c fi ca sobre 1 m de cable se r:

Donde Sc es la seccin nominal del cable (se obtiene delcatlogo). Ver tabla de coeficientes aerodinmicos (pg. 15).

En ca so de exis tir man gui to de hie lo (Zo na D), se de -be con tem plar su ma do al di me tro del ca ble, el va lor 2 e (don de e es el es pe sor del man gui to).

V.1.5.2. Car ga so bre ais la do res.De bi do a que los ais la do -res pre sen tan una su per fi cie muy irre gu lar, se adop ta conla for ma de un trin gu lo de ba se igual a su di me tro y la

al tu ra igual al pa so (es tos da tos sur gen del Ca t lo go). Enlos ais la do res co mu nes pa ra l neas a reas tra di cio na les ypa ra ve lo ci dad del vien to de 130 km/h, la fuer za delvien to so bre ca da uni dad re pre sen ta una car ga equi va -len te de apro xi ma da men te 1,4 kg (to man do C y k igua -les a 1). Pa ra el cl cu lo de la car ga del vien to so bre unaca de na de ais la do res, se con si de ra r la mis ma ve lo ci dadde vien to adop ta da pa ra los con duc to res de ener ga.

V.1.5.3. Car ga so bre pos tes. Pa ra de ter mi nar la car ga delvien to so bre los pos tes, co rres pon de uti li zar el coe fi -cien te se gn el ti po de que se tra te, de bin do se uti li zarla su per fi cie equi va len te. En el ca so de los tron co c ni -cos de hor mi gn o sus equi va len tes en tu bos de ace ro(de ca go na les o do de ca go na les), la ex pre sin que nos dala car ga del vien to tra du ci da a la ci ma es la si guien te:

Don de hp es la al tu ra li bre del pos te [m]; do, el di me -tro en la ci ma del pos te [m] y db, el di me tro en la ba -se del pos te [m].

En el ca so de es truc tu ras do bles o tri ples, se gn secon si de re el n gu lo de ata que del vien to, la car ga sede ter mi na r uti li zan do pa ra ello, el va lor que co rres -pon da del coe fi cien te ae ro di n mi co se gn se in di ca enla ta bla de coe fi cien tes ae ro di n mi cos.

V.1.5.4. Car ga so bre Mn su las y vn cu los.Apli can dola ex pre sin con sis te so la men te en de ter mi nar la su -per fi cie que se en con tra r ex pues ta el vien to.

V.22 Dis tan cia en tre con duc to resCual quie ra sea la dis po si cin de los ca bles en el so por te, ladis tan cia m ni ma que de ben guar dar en tre ellos en el me -dio del va no pa ra evi tar que se pue da pro vo car la per fo ra -cin del es pa cio dis rup ti vo, por re sul tar el lu gar don de msacer ca mien to pue den te ner. Tal dis tan cia se ve ri fi ca en elso por te y se de ter mi na me dian te la si guien te ex pre sin:

Don de f es la fle cha m xi ma del ca ble [m]; la, la lon gi tud dela ca de na de ais la do res (to ma da des de la su je cin en el pn -du lo has ta el eje del ca ble en la mor sa de sus pen sin) [m];Un, la ten sin no mi naI [kV], y K, el coe fi cien te qu de -pen de de la dis po si cin de los ca bles y del n gu lo de in cli -na cin de ellos con el vien to o me neo (ta bla I-5).

cc

( ) ]

18


TABLA I-4

PRESION DINAMICA EN FUNCION DE LA ALTURA

Altura de la lnea Altura del elemento Presin dinmica (q) en ( kN / m2)area sobre el constructivo sobreterreno ( m ) el terreno ( m ) Estructuras,trave- Conductores

saos, aisladores

De 0 a 40 m 0,70 0,53De 40 a 100 m 0,90 0,68

De 0 a 200 metros De 100 a 150 m 1,15 0,86De 150 a 200 m 1,25 0,95

TA BLA DE COE FI CIEN TES AE RO DI NA MI COS (C) (Tabla 6 VDE 0210 / 85)

Caras planas de reticulados formados por perfiles 1,6Postes reticulados cuadrados y rectangulares formados por perfiles 2,8Caras planas de reticulados formados por tubos 1,2Postes reticulados cuadrados y rectangulares formados por tubos 2,1Postes de tubos de acero, de Hormign Armado y de madera, de seccin circular 0,7Postes de tubos de acero, de Hormign Armado y de madera, de seccin cuadrada y rectangular 1,4Postes de tubos de acero, de Hormign Armado y de madera, de seccin hexagonal y octogonal 1,0

Postes dobles y tipo A de tubos de acero, de Hormign Armado y de madera, de seccin circular:aa)) En el plano del poste:

Parte del poste expuesta al viento 0,7Parte del poste a resguardo del otro respecto del vientoPara a < 2 dm 0Para 2 dm < a < 6 dm 0,35Para a > 6 dm 0,70

bb)) Perpendicular al plano del postePara a < 2 dm 0,80Conductores hasta dimetro 12,5 mm 1,2Conductores de dimetro entre 12,5 mm y 15,8 mm 1,1Conductores de dimetro mayor de 15,8 mm 1,0Conductores de seccin no circular 1,3Dispositivos de radar y balizas de sealizacin area con dimetros de 300 mm a 1000 mm 0,4

a: Distancia de separacin entre los postesdm: Dimetro del poste a la altura del terreno natural

19


Pa ra ilus trar los ca sos de los n gu los de ubi ca cin de losca bles, te ne mos la fi gu ra I-4, don de el ca ble 1 in di ca unade las fa ses y el 2 la ubi ca cin de otro de los ca bles res -pec to del 1, pa ra dar un ejem plo, el ca so de co pla nar ver -ti cal el n gu lo es 0, mien tras que en co pla nar ho ri zon tales 90, lue go te ne mos to dos los ca sos in ter me dios.

n gu los de 80 a 90

n gu los de 30 a 80


n gu los de 0 a 30

FFii gguu rraa II--44 ((ccoonntt..))

Pa ra con duc to res de ma te ria les y/o sec cio nes y/o fle chasdi fe ren tes, la de ter mi na cin de la dis tan cia m ni ma se ha -r me dian te la mis ma ex pre sin, de bien do adop tar se losva lo res de kk y ff que re sul ten ma yo res.

Ade ms de be r ve ri fi car se la apro xi ma cin de los con duc -to res de cli na dos de si gual men te por la ac cin de r fa gas devien to de igual di rec cin y sen ti do cu yas ve lo ci da des di -fie ran en tre s en el 20%. Pa ra va nos gran des, don de la fle -cha su pe ra el 4% del va no, la di fe ren cia en tre lasve lo ci da des de am bas r fa gas se to ma r igual al 10%. Ladis tan cia as de ter mi na da se r ma yor o igual que UUnn/115500.

Pa ra l neas si tua das en zo nas don de exis ta la po si bi li dadde for ma cin de hie lo so bre los con duc to res, de be r to -mar se en con si de ra cin el pe li gro de acer ca mien to inad -mi si ble en tre los mis mos o en tre con duc tor y par tes de

20

Tabla I-5

Angulo de Angulo entre los cables Seccin de cables en (mm2)inclinacin en el postedel cable (grados) 0 a 30 a 80 a (Al / Ac) ( Al Al) (Cu) (Ac)

30 80 90

65,1 0,95 0,75 0,70 35/6, 50/8, 35, 50, 70,75/12 95, 120 y

150

55,1 a 65,0 0,85 0,70 0,65 95/15, 120/ > 150 25, 35 3520, 150/25 < 400

40,1 a 55,0 0,75 0,65 0,62 > 150 / 25 > 400 50, 70 95< 300 / 50 < 1000 y 95

40,0 0,70 0,62 0,60 De mayor 1000 > 120 > 95seccin


ins ta la cio nes pues tas a tie rra. Es to pue de ocu rrir en lossi guien tes ca sos:

Ca da del hie lo en uno de los con duc to res, pro vo can doel al za mien to brus co del mis mo en el pla no ver ti cal. Deexis tir otro con duc tor mas al to, dis pues to en el mis mopla no ver ti cal, pue de pro du cir se el con tac to en tre losmis mos o una apro xi ma cin tal que ori gi ne des car ga.

El mis mo fe n me no an te rior pue de dar lu gar a de se -qui li brios con si de ra bles en tre va nos ad ya cen tes de unmis mo con duc tor, pro vo can do la in cli na cin de la ca -de na de ais la do res de sus pen sin en la di rec cin de lal nea, con la con se cuen te dis mi nu cin de dis tan cias encier tas par tes de la ins ta la cin.

Des car ga del hie lo de uno de los con duc to res mien trasque el otro con duc tor dis pues to al mis mo ni vel per ma ne -ce car ga do. Tal si tua cin com bi na da con vien to trans ver -sal pue de dar lu gar a os ci la cio nes asin cr ni cas, con elcon si guien te pe li gro de acer ca mien to en mi tad del va no.

V.33 De fi ni cin de las dis tan cias elc tri cas en unpos te

V.3.1. Dis tan cia en tre con duc tor de ener ga e ins ta -la cio nes pues tas a tie rra. Los con duc to res y sus ac ce -so rios ba jo ten sin de be rn guar dar dis tan cias m ni mas alas ins ta la cio nes pues tas a tie rra (fi gu ra I-5), que se ve ri -fi ca rn de la si guien te ma ne ra:

FFiigguurraa II--55

Con el con duc tor en re po so o de cli na do por la ac -cin del vien to de 20 m/seg (ve lo ci dad t pi ca du ran -te las tor men tas elc tri cas), la dis tan cia de no mi na dadt que de be r man te ner, se r ma yor o igual a 1,26me tros.

Con el con duc tor de cli na do por la ac cin del vien tom xi mo, la dis tan cia m ni ma que de be r res pe tar se rdt1 = Un/150, ex pre san do Un en kV.

El n gu lo de de cli na cin de una ca de na de ais la do resde sus pen sin se de ter mi na r me dian te la ex pre sin:

Don de Fvc es la car ga del vien to so bre el con duc tor enam bos se mi va nos ad ya cen tes de la es truc tu ra, en kg;Fva es la car ga del vien to so bre la ca de na de ais la do -res, in clui dos ele men tos m vi les de la mor se te ra, enkg; Gc es el pe so del con duc tor gra van te so bre la ca de -na de ais la do res, en kg, y Ga es el pe so de la ca de na deais la do res, in clui dos ele men tos m vi les de la mor se te -ra, en kg.

En las es truc tu ras con ca de nas de ais la do res de re ten -cin, se con si de ra r que los puen tes de co ne xin, ba jola ac cin del vien to, al can zan un n gu lo de in cli na -cin que es fun cin de las ca rac te rs ti cas del con duc -tor y de la ve lo ci dad del vien to. La ta bla I-6 da losva lo res de di cho n gu lo mx, (vien to m xi mo) y 20(vien to de 20 m/seg) de acuer do a la zo na cli m ti caco rres pon dien te.

En ca so de tra tar se de l neas ubi ca das en zo nas es pe cia -les, co mo por ejem plo en al ta cor di lle ra, se de fi ni rnlos va lo res pa ra ca da ca so de acuer do a las con di cio nescli m ti cas im pe ran tes.

V.3.2. Dis tan cia en tre mn su las. En fun cin de las dis -tan cias de fi ni das en el pun to an te rior, se pue de de ter mi -nar la se pa ra cin en tre mn su las de la si guien te ma ne ra:

Don de lp es la lon gi tud del pn du lo y lc la de la ca de nade ais la do res

Se com pa ran dm con dc y se adop ta el ma yor va lor deam bos pa ra la se pa ra cin en tre las mn su las, con lo quese ga ran ti za el cum pli mien to de la se pa ra cin de los ca -bles en el me dio del va no (fi gu ra I-6).

21


FFiigguurraa II--66

V.3.3 De ter mi na cin de la lon gi tud de la mn su la (lm)(fi gu ra I-7)

FFiigguurraa II--77

aa)) Dis tan cia m ni ma a ma sa: Se con si de ra des de el pun toex tre mo ms com pro me ti do de la mor sa de sus pen sin,has ta el pos te o la mn su la. Su va lor sur ge de la si guien -te ex pre sin (de no mi na da SAM se gn la Nor ma VDE):

Don de Un, [kV]

bb)) Dis tan cia m ni ma a ma sa des de el bor de del ais la dor:Se exi ge el cum pli mien to de la dis tan cia dt1, des de elbor de del ais la dor so me ti do a po ten cial has ta el pun -to ms com pro me ti do de la mn su la o cru ce ta (se gnla dis po si cin). En ca so de que no se ve ri fi que elcum pli mien to de es ta dis tan cia m ni ma, co rres pon deco lo car un pn du lo de ma yor lon gi tud (lp).

Co mo se di jo, la lon gi tud de la mn su la se con si de -ra des de el eje del pos te has ta el eje de ubi ca cin delpn du lo y res pon de a la si guien te ex pre sin:

Don de lo es la lon gi tud de la ca de na de ais la do res[m], es el n gu lo de in cli na cin de la ca de na convien to m xi mo, dt1 es la dis tan cia m ni ma a ma sa conla ca de na in cli na da [m] y dmp es el di me tro me diodel pos te en la al tu ra de de cli na cin de la ca de na [m].

En el cl cu lo de la lon gi tud de la mn su la, hay quecon tem plar en el ca so de la de cli na cin m xi ma de laca de na, de pen dien do del ti po de dis po si cin de losca bles adop ta da, si la dis tan cia dt1 coin ci de con el

dt1

dt1dt1

lm

l

lp

Dc

dm

22

Tabla I-6

CCOONNDDUUCCTTOORR NNGGUULLOO ZZOONNAASS CCLLIIMMTTIICCAASSAAll//AAcc

AA BB CC DD EE

443355//5555 mx 21 28 32 32 39 20 10 10 10 10 10

330000//5500 mx 21 28 32 32 39 20 10 10 10 10 10

224400//4400 mx 26 35 39 39 46 20 13 13 13 13 13

115500//2255 mx 34 44 48 48 56 20 18 18 18 18 18

112200//2200 mx 40 50 54 54 61 20 22 22 22 22 22


bor de de la mn su la in me dia ta in fe rior. Si es to su ce -de, hay que su mar a la lon gi tud de la mn su la, el es -pe sor de di cho bor de, el cual os ci la en tre 0,07 y 0,12m, se gn el fa bri can te de pos tes. Hay que ve ri fi car, sien el ca so de la mn su la in fe rior, el di me tro me diodel pos te (dmp) es ma yor que el exis ten te a la al tu rade la mn su la in ter me dia su ma do el es pe sor men cio -na do, en es te ca so hay que to mar el ma yor de am bospa ra la de ter mi na cin de la lon gi tud de la mn su la.

V.3.4. M to dos pa ra la ubi ca cin del ca ble de pro -tec cin. No se pue de ga ran ti zar que una ubi ca cin de -ter mi na da del ca ble de pro tec cin ase gu re ple na men tela im po si bi li dad de des car ga de un ra yo so bre el ca blede ener ga, m xi me aten dien do la ca li dad de alea to rie -dad que pre sen ta la na tu ra le za de for ma cin de la des -car ga des de el co mien zo de la ig ni cin del ai re has ta lade ter mi na cin de si la des car ga re sul ta as cen den te odes cen den te.


La fun cin fun da men tal en ton ces del ca ble de pro tec -cin, es pre ci sa men te cap tar las po si bles des car gas pa raque no con ti ne su via je ha cia el ca ble de ener ga. Ocu -rri do es to, dre na r la ener ga que trans por ta el ra yo endos o ms ca mi nos, don de se irn des car gan do a tie rraen ca da uno de los pos tes. En es tos, se en cuen tra co nec -ta do a tra vs de blo que tes ade cua da men te sol da dos a laar ma du ra del pos te, y des de es te me dian te ca ble has ta laja ba li na en te rra da a pro fun di dad ade cua da. El prin ci piocon si de ra do pa ra el es tu dio de la des car ga, es la adop -cin del l ti mo es ca ln de la des car ga ubi ca do a una al -tu ra H, eli gien do pa ra caer el pun to co nec ta do a tie rrams cer ca no. Pa ra nues tro cl cu lo, adop ta re mos la de -ter mi na cin ba sn do nos en el m to do de Lan grehr yque con sis te en to mar co mo pun to de ubi ca cin delmen cio na do es ca ln en el pun to H = 2h, don de h es laal tu ra del ca ble de pro tec cin en el pos te (fi gu ra I-8). Dees ta for ma, si el l ti mo es ca ln se en cuen tra en el pun toO, el ra yo cae so bre el ca ble de pro tec cin, mien tras quesi es t en O cae en la tie rra. Hay que com pren der que

es to res pon de a una ley pro ba bi ls ti ca y ade ms, nosiem pre los ra yos se com por tan de la mis ma ma ne ra. Laex pre sin pa ra la de ter mi na cin de la al tu ra del ca ble depro tec cin es la si guien te:

Don de hcs es la al tu ra del ca ble su pe rior [m], hcp es la al tu -ra del ca ble de pro tec cin [m], lm es la lon gi tud de la mn -su la [m] y lmcp es la lon gi tud de la mn su la del ca ble depro tec cin (cuan do no se co lo ca, es te va lor es igual a 0).

Con es ta ex pre sin se de ter mi na la car pa de pro tec cinen el pos te, se gn se in di ca en la fi gu ra I-9.

FFiigguurraa II--99

V.3.5. De fi ni cin de la al tu ra del pos te. A efec tos devi sua li zar la me to do lo ga, ana li za re mos un pos te concon fi gu ra cin trian gu lar si m tri co (t pi co en la Pcia. deBs. As.) en las l neas de 132 kv. Su pon ga mos que ini -cial men te el pos te tie ne un ca ble de pro tec cin en el ejedel pos te.

Pa ra co men zar, con las ca rac te rs ti cas de los ma te ria lesa uti li zar en la l nea, ca ble de ener ga, ca ble de pro tec -cin, zo na don de se im plan ta r la l nea, ten sin no mi -nal, lon gi tud del va no, etc., ope ra re mos de la for ma enque se in di ca a con ti nua cin:

aa)) En fun cin de la zo na, te ne mos de fi ni do el va lor de hl [m]

bb)) Del cl cu lo me c ni co de los ca bles, ob te ne mos lafle cha m xi ma fmx [m]

cc)) Con los da tos de ais la do res a uti li zar y ele men tos demor se te ra, ob te ne mos la lon gi tud de la ca de na deais la do res lc [m]

B

0,10Cp

dt

SegnLangrehr

23


dd)) Ve ri fi ca das las dis tan cias dt1 a ma sa, se de ter mi nala lon gi tud del pn du lo lp [m]. Con los da tos men -cio na dos, te ne mos la al tu ra de la mn su la in fe rior:

ee)) Con el va lor de la dis tan cia en tre ca bles en el me diodel va no (dc) y la se pa ra cin en tre mn su las del mis -mo la do (dm), to man do el ma yor de los dos, se lo su -ma mos a hmi y ob te ne mos la al tu ra de la mn su lasu pe rior:

ff)) Ob te ne mos el va lor de la al tu ra del ca ble su pe rior, aefec tos de cal cu lar la al tu ra del ca ble de pro tec cin(en ca so de exis tir):

gg)) La al tu ra de la mn su la in ter me dia se ob tie ne co mo:

De es ta for ma tam bin te ne mos de fi ni da la al tu radel ca ble de la fa se del me dio se gn:

hh)) De es ta for ma, con las al tu ras del ca ble su pe rior yme dio, apli ca mos Langh rer pa ra de ter mi nar la al tu radel ca ble de pro tec cin hcp [m], con si de ran do ini cial -men te si tua do so bre la ci ma del pos te. Se gui da men -te, co men za mos en sa yan do una mn su la de 0,50 m yve ri fi ca mos el cum pli mien to de la pro tec cin en loca bles me dio y su pe rior. En ca so de te ner cual quierotra dis po si cin, se de be ve ri fi car ge ne ral men te conel ca ble su pe rior. Si nos da mar gen pa ra se guir au -men tan do la lon gi tud de la mn su la, en sa ya mos au -men tan do a ra zn de 0,05 m, has ta lle gar a un va lorde equi li brio en que se pro te jan ade cua da men te a losdos ca bles men cio na dos. En es ta con di cin se ob tie -ne el pos te de me nor al tu ra con la me nor lon gi tud demn su la pa ra el ca ble de pro tec cin.

ii)) De ter mi na do el va lor hcp (se gn el pun to an te rior), hayque acla rar que la mor sa de sus pen sin con su so por te,tan to en el ca so de co lo ca cin en la ci ma del pos te co -mo en la mn su la, tie ne una lon gi tud de 0,10 m. Pa racon si de rar el em po tra mien to del pos te en la fun da cin,

se adop ta el 10% de la lon gi tud to tal (sal vo ra ras ex -cep cio nes). Con es tas con si de ra cio nes, ob te ne mos lalon gi tud to tal del pos te de la si guien te ma ne ra:

Re su men de dis tan cias en el pos te.En es te te ma co rres pon de acla rar que los pos tes nor ma li -za dos se fa bri can en es ca lo nes de 0,50 m, se gn se ve enlas ta blas del Ane xo VI. De los cl cu los de hcp, al rea li zarlas ve ri fi ca cio nes, pue de ocu rrir que nos d un re sul ta doli ge ra men te su pe rior al es ca ln (por ejem plo 15,05 o15,55), con lo que la al tu ra hcp que da ra de ma yor va lorque el ne ce sa rio pa ra lo grar la pro tec cin. En es tos ca sosre sul ta con ve nien te, su mar a la al tu ra de los ca bles deener ga esa di fe ren cia, a efec tos de que nos que de mar genpa ra cuan do se rea li ce la dis tri bu cin de pos tes en la pla -nial ti me tra, es to nos per mi ti r en al gu nas si tua cio nes,sor tear ac ci den tes del te rre no o cru ce de ins ta la cio nes sinne ce si dad de te ner que ape lar a pos tes de ma yor al tu ra.

El re su men de to das las dis tan cias de ter mi nan tes en la al -tu ra to tal de un pos te se pue de ob ser var en la fi gu ra I-10.

FFiigguurraa II--1100

Dm

dc

hcm hmm lp lc

hcmhcs

24


V.44 Con si de ra cin de va nos de dis tin ta al tu ra desu je cin

En la rea li dad, los ca sos en que los ca bles en dos pos tes con -ti guos se en cuen tran al mis mo ni vel se dan ca si ex clu si va -men te en te rre nos lla nos o con es ca sa pen dien te. En ge ne ral,el pri mer pa so an tes de co men zar a pen sar en el pro yec to deuna l nea, lo pri me ro que se de be te ner es lo que se de no mi -na per fil del te rre no en to da la lon gi tud de la l nea. Con es to,po de mos com pro bar aque llos pun tos don de los ca bles pre -sen tan con di cio nes de dis tin ta al tu ra en la su je cin de los ca -bles, de bi do a que en ese ca so se pro du ce un des pla za mien toen la ubi ca cin del pun to de fle cha m xi ma.

En la fi gu ra I-11 se pue de ob ser var el ca so, com ple men ta -do ade ms con la de ter mi na cin de la al tu ra m ni ma quede be res pe tar una l nea que cru za ade ms, cual quier otroobs t cu lo co mo lo pue de ser otra l nea de trans por te deener ga y/o te le f ni ca. Se de sa rro llan a con ti nua cin to daslas ex pre sio nes que per mi ten ju gar con to das las dis tan -cias a efec tos de de ter mi nar si con el pos te nor mal es su fi -cien te pa ra sor tear los obs t cu los o co rres pon de co lo carotro de ma yor al tu ra. En es tos ca sos se acos tum bra de no -mi nar los pos tes con el agre ga do de +1, +2, etc., en fun -cin de las ne ce si da des. De la mis ma ma ne ra que a ve cesco rres pon de co lo car pos tes de ma yor al tu ra que los nor -ma les cal cu la dos pa ra con di cio nes es tn dar, en al gu nosca sos pue de su ce der que ha ya que con si de rar la co lo ca -cin de pos tes de me nor al tu ra, de no mi nn do se -1, -2, etc.

25


f f f

m

n

n

x

y

n

m

ncota menor

n1 = n1 N1n2 = n2 N1

Caso II:: SS11 SS22

aa)) Sobre lnea 1:

bb)) Sobre lnea 2:

Caso IIII:: SS11 == SS22

11

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

a) Sobre lnea 1


El va lor de la dis tan cia D se com po ne de un va lor m ni -mo ms otro va ria ble que de pen de de la ten sin no mi nalde la l nea que cru za por arri ba:

Don de b es la dis tan cia ba se m ni ma = 1 me tro; t es ladis tan cia com ple men ta ria de la ten sin (m).

D: va lo res m ni mos: U < 66 kV = 2,00 m

U < 132 kV = 2,15 m

U < 220 kV = 2,75 m

De ter mi na cin de b: Pa ra uti li zar en la ex pre sin de D, seto ma el ma yor va lor de los cal cu la dos:

aa)) En fun cin de los pa r me tros de la l nea que cru za por arri ba:

No ta: Si se cru za con re ten cio nes, lc = 0.

bb)) En fun cin de la l nea que se cru za:

bda

f lc= + +

12

211

1

1 (m)[ [

26


Re fe ren cias: a1 y a2: va nos de las l neas que se cru zan en la zo na de cru ce (m); f1 y f2, fle chas de las res pec ti vas l neas pa -ra el es ta do de m xi ma tem pe ra tu ra y sin vien to (m); d1 y d2, dis tan cias a los pos tes ms cer ca nos; Lc, lon gi tud de la ca -de na de ais la do res de la l nea que cru za por en ci ma; D, dis tan cia m ni ma que de be r exis tir en tre los ca bles que se cru zan.

b) Sobre lnea 2

X a m Y A X f f Y2 2 2 22

2 212

= = = ; ;

Los dos ca sos men cio na dos hacen aparecer dos nue vos con -cep tos en los cl cu los de los pos tes, tan to en la de ter mi na cinde es fuer zos co mo en las dis tan cias elc tri cas: eo lo va no ygra vi va no. El pri me ro considera las car gas de vien to so brelos ca bles; da do que se rn dis tin tas pa ra pos tes con ti guos enca sos de de si gual dad en la al tu ra de su je cin, co rres pon decon si de rar las si tal de si gual dad es importante, a efec tos deve ri fi car los cum pli mien tos de to das las con di cio nes pa ra eldi men sio na mien to del pos te. El res tan te con si de ra que el pe -so del ca ble tam bin es dis tin to por la mis ma cir cuns tan cia,de bien do te ner se en cuen ta en los ca sos don de pue da in fluiren la de ter mi na cin de cual quie ra de las dis tan cias del pos te.En los cru ces de l neas de ener ga de me nor o igual ten sin yde l neas a reas te le f ni cas o te le gr fi cas, las dis tan cias delos ca bles in fe rio res a la l nea a cru zar de be rn res pon der a loin di ca do en la fi g. I-12.

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De ter mi na cin de t: siem pre se con si de ra que U1 es lama yor ten sin y siem pre se to ma en kV.aa)) Si te ne mos que U1 > U2 t = 0,0075 x (U1 + 0,4 U2) (m)bb)) Si te ne mos que U1 = U2 t = 0,0075 x (1,25 U) (m)

VI .1 Con si de ra cio nes ge ne ra lesEl ob je to del cl cu lo me c ni co de los pos tes es lle gar ade ter mi nar el ti ro equi va len te en la ci ma, de bi do a la ac -cin de las fuer zas a que va a es tar so me ti do, en fun cinde las con di cio nes que de be r cum plir.

Nos ba sa mos pa ra es to, en las hi p te sis de car ga es ta ble -ci das en la Nor ma VDE 0210/85, con li ge ros cam bios enfun cin de los es ta dos de car ga que he mos adop ta do ennues tro es tu dio.

Pa ra ca da ele men to cons truc ti vo se de be ele gir la hi p te sisde car ga que pro vo que las so li ci ta cio nes m xi mas. En ca dauna de las hi p te sis de car ga, tan to las nor ma les co mo lasex cep cio na les, las car gas se con si de ran ac tuan do si mul t -nea men te. La ve lo ci dad del vien to a adop tar, en los ca sos enque no se es pe ci fi que, es la que co rres pon de a la hi p te sisde cl cu lo con si de ra da. El va lor de trac cin de con duc to resa adop tar, en ca da ca so, es el que co rres pon de a la hi p te sisde cl cu lo con si de ra da. Se de sig na car gas per ma nen tes alpe so de los con duc to res, ais la do res y ac ce so rios.

Se de be rn con si de rar en los cl cu los de to dos los ti posde pos tes to das las car gas ac tuan tes, an cuan do tem po -ra ria men te sean uti li za dos en for ma par cial.

En ca so de que la fun cin de un pos te no es te con si de ra -da es pe c fi ca men te, de be con for mar se el con jun to de hi -p te sis de car ga, que me jor in ter pre ten su uti li za cin.

El di men sio na mien to me c ni co de los ac ce so rios (mn su -las, cru ce tas y vn cu los) lo efec ta el fa bri can te en fun cinde las con di cio nes de car ga que es pe ci fi ca el so li ci tan te yque sur gen de rea li zar los cl cu los en fun cin de las hi p -te sis de car ga que se des cri ben en el pre sen te pun to.

En los ca sos de re ten cio nes, ter mi na les, etc., don de seuti li cen es truc tu ras con for ma das con dos o tres pos tes, lafor ma de dis po si cin re sul ta de guar dar una dis tan cia en -tre ellos en la ci ma de 0,30 m, mien tras que ella va en au -men to ha cia la ba se a ra zn de 4 cm por me tro delon gi tud. En es te ti po de es truc tu ras, pa ra lo grar una me -jor res pues ta a las car gas, los pos tes se en cuen tran uni dosme dian te vn cu los, que se co lo can de acuer do a la dis tan -cia que exis te des de la mn su la in fe rior al sue lo, don de

s tas tam bin ha cen de vn cu los su pe rio res, da do que seen cuen tran en he bra das en los pos tes y fi ja das a ellos. Lasdis tan cias que de ben exis tir en tre los vn cu los y el or denen que se co lo can, des de aba jo ha cia arri ba, en fun cinde la al tu ra de la mn su la su pe rior es el si guien te:

aa)) hhmmii

De be que dar bien en cla ro que el va lor ob te ni do de Fc esel ti ro en la ci ma que de be cum plir ca da uno de los pos -tes que con for man la es truc tu ra. Las es truc tu ras se es pe -ci fi can de la si guien te for ma:

aa)) Al tu ra del pos te /ti ro en la ci ma /coe fi cien te de se gu ri -dad (pa ra pos tes de sus pen sin)

Ejem plo: 21,00 m/1.200 kg/3

bb)) 2 x Al tu ra del pos te /ti ro en la ci ma /coe fi cien te de se -gu ri dad (pa ra es truc tu ras do bles)

Ejem plo: 2 x 21,00 m/1200 kg/3

cc)) 3 x Al tu ra del pos te /ti ro en la ci ma /coe fi cien te de se -gu ri dad (pa ra es truc tu ras do bles)

Ejem plo: 3 x 21,00 m/1200 kg/3

Pa ra de ter mi nar los va lo res de las Car gas en la ci ma tan -to de los pos tes de sus pen sin co mo los va lo res de Fl y Ften las ex pre sio nes pre ce den tes, nos va le mos de las hi p -te sis de car ga da das por la nor ma VDE 0210/85, que acon ti nua cin se des cri ben y pos te rior men te se de ta lla rla for ma de in ter pre tar las.

Apli ca das to das las hi p te sis y de ter mi na do el ti ro en laci ma, se de be ve ri fi car el cum pli mien to de los coe fi cien -tes de se gu ri dad que se han es ta ble ci do pa ra la fa bri ca -cin de los pos tes, se gn se es ta ble ce en el pun to III. 6.1.

VI.2 Car gas de vien to obli cuoSe de be to mar la di rec cin del vien to con un n gu lo deata que de 45 res pec to de la ca ra del pos te, pa ra el ca sode pos tes de sec cin cua dra da o rec tan gu lar, o res pec todel eje de los tra ve sa os pa ra las res tan tes for mas. Lascar gas de vien to se pue den reem pla zar por sus com po -nen tes nor ma les a las ca ras de las su per fi cies so bre lasque ac ta. Di chas com po nen tes se cal cu lan co mo el pro -duc to de la pre sin di n mi ca, el coe fi cien te ae ro di n mi -co in cre men ta do en un 10% y la su per fi cie de ata que delvien to, mul ti pli ca da por el co se no del n gu lo com pren di -do en tre la di rec cin del vien to y la per pen di cu lar a la su -per fi cie con si de ra da. Si mul t nea men te se de be to mar el80% de la car ga del vien to m xi mo (Es ta do II) so bre losca bles en la di rec cin del eje del tra ve sa o.

VI.3 Vien to so bre los ca bles con hie loEn ca so de exis tir hie lo, se de be r con si de rar la in ci den -cia de la car ga de vien to so bre los ca bles con hie lo pa rato dos los ti pos de pos tes. Se de sig na car gas adi cio na lesal pe so del hie lo so bre con duc to res y ais la do res.

VI.4 Hi p te sis ex cep cio nal FE.22Es ta hi p te sis se r de apli ca cin s lo en el ca so de queexis tan car gas adi cio na les por man gui to de hie lo.

VI.55 Hi p te sis de car ga pa ra es truc tu ras de fun da -cin ni ca

VI.5.1 Ti po de pos te: sus pen sinaa)) Hiptesis nor ma les:

FFNN.. 1111)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (Si exis ten).33)) Car ga del vien to m xi mo en di rec cin del eje de

los tra ve sa os (mn su las y/o cru ce tas) so bre elpos te, los ele men tos de ca be ce ra y so bre ca blesde las se mi lon gi tu des ad ya cen tes.

FFNN.. 2211)) Car gas per ma nen tes.22)) Car ga del vien to m xi mo en di rec cin per pen di -

cu lar al eje de los tra ve sa os (mn su las y/o cru ce -tas) so bre el pos te y los ele men tos de ca be ce ra.

FFNN.. 3311)) Car gas per ma nen tes.22)) Car ga del vien to m xi mo en di rec cin obli cua,

so bre el pos te, los ele men tos de ca be ce ra y la pro -yec cin de los ca bles.

FFNN.. 4411)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (si exis ten).33)) Car ga del vien to del Es ta do que con tem pla man -

gui to de hie lo, en la di rec cin del eje de los tra ve -sa os (mn su la y/o cru ce ta) so bre el pos te, losele men tos de ca be ce ra y los ca bles.

bb)) Hiptesis ex cep cio na les:

FFEE.. 1111)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (s exis ten).33)) El 50% del ti ro m xi mo de un ca ble de trans por te

de ener ga (aquel que pro vo que la so li ci ta cinms des fa vo ra ble) o 65% del ti ro m xi mo del ca -ble de pro tec cin, por re duc cin uni la te ral del ti -ro del ca ble res pec ti vo en el va no ad ya cen te.

FFEE..2211)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les.3) El 20% de los ti ros en el Es ta do que con tem pla

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man gui to de hie lo, uni la te ra les de to dos los ca -bles de trans por te de ener ga ms el 40% del ti rouni la te ral del ca ble de pro tec cin, con si de ran doque exis te car ga de si gual del hie lo en los va noscon ti guos.

VI.5.2. Ti po de pos te: sus pen sin an gu laraa)) Hiptesis nor ma les:

FFNN.. 1111)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (s exis ten).33)) Car ga del vien to m xi mo en di rec cin del eje de

los tra ve sa os (mn su las y/o cru ce tas) so bre el pos -te, los ele men tos de ca be ce ra y so bre la pro yec cinde los ca bles de las se mi lon gi tu des ad ya cen tes.

44)) Re sul tan te de los ti ros m xi mos de to dos los ca bles,con si de ra dos en el Es ta do de vien to m xi mo.

FFNN.. 2211)) Car gas per ma nen tes.22)) Car ga del vien to m xi mo en di rec cin per pen di cu lar

al eje de los tra ve sa os (mn su las y/o cru ce tas) so breel pos te, los ele men tos de ca be ce ra y la pro yec cinde los ca bles de las se mi lon gi tu des ad ya cen tes.

33)) Re sul tan te de los ti ros m xi mos de to dos los ca bles,con si de ra dos en el Es ta do de vien to m xi mo.

FFNN.. 3311)) Car gas per ma nen tes.22)) Car ga del vien to m xi mo apli ca do en di rec cin

obli cua, so bre el pos te, los ac ce so rios y los ca bles.33)) Re sul tan te de los ti ros m xi mos de to dos los ca -

bles pa ra el Es ta do de vien to m xi mo.

FFNN.. 4411)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (si exis ten).33)) Car ga del vien to del Es ta do que con tem pla man -

gui to de hie lo, en la di rec cin del eje de los tra ve -sa os (mn su la y/o cru ce ta) so bre el pos te, losele men tos de ca be ce ra y los ca bles.

44)) Re sul tan te de los ti ros m xi mos de to dos los ca -bles pa ra el Es ta do de vien to m xi mo.

bb)) Hiptesis ex cep cio na les

FFEE.. 1111)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les (S exis ten).33)) La re sul tan te del ti ro m xi mo de un ca ble de

trans por te de ener ga re du ci do uni la te ral men te un50% (aquel que pro vo que la so li ci ta cin ms des -

fa vo ra ble) o la re sul tan te del ti ro m xi mo del ca -ble de pro tec cin, re du ci do uni la te ral men te un65%.

44)) La re sul tan te de los ti ros m xi mos de los de msca bles.

FFEE..2211)) Car gas per ma nen tes.22)) Car gas adi cio na les.33)) El 20% de los ti ros en el Es ta do que con tem pla

man gui to de hie lo, uni la te ra les de to dos los ca blesde trans por te de ener ga, ms el 40% del ti ro uni la -te ral del ca ble de pro tec cin, con si de ran do que exis -te car ga de si gual del hie lo en los va nos con ti guos.

44)) Ti ros de to dos los ca bles pa ra el Es ta do que con -tem pla man gui to de hie lo.

VI.5.3. Ti po de pos te: re ten cin an gu

disenio_geometrico de una lat

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