Universidad Austral de Chile Facultad de Ciencias de la Ingeniera Escuela de Construccin Civil

METODOLOGA DE CONSTRUCCIN DE LNEAS DE TRANSMISIN ELCTRICA

Tesis para optar al ttulo de Constructor Civil Profesor Patrocinante Alumno : Sr. Carlos Vergara Muoz. : Sr. Jorge Quezada Quezada.

JORGE EDGARDO QUEZADA QUEZADA VALDIVIA - CHILE 2005

RESUMENEsta tesis es un manual que describe los trabajos de construccin de lneas de alta tensin y la secuencia de ellos. Incluye tambin la normativa chilena relacionada a estos trabajos, las polticas aplicadas por las empresas involucradas especialmente en aseguramiento de calidad, prevencin de riesgos y medio ambiente, y un ejemplo resumido de una aplicacin especfica.

SUMMARY

This thesis is a handbook that describes the principal works of a high voltage transmission lines and their installation steps. It also includes the Chilean rules about that, the policies applied by the related enterprises, specially on quality security, industrial safety and environmental issues, and an a summary of an application on a specific installation.

NDICEContenido CAPTULO I 1.0 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA. 1.1 Introduccin. 1.2 Objetivo. 1.3 Metodologa. 1.4 Estructura de la tesis. CAPTULO II 2.0 ORIGEN DE UN PROYECTO DE LNEAS DE TRANSMISIN. 2.1 Evolucin de la electricidad en el mundo. 2.2 Antecedentes de los inicios de generacin de electricidad en el mundo. 2.3 Antecedentes de los inicio de transmisin de electricidad en el mundo. 2.4 Inicios de la electricidad en Chile. 2.5 Los sistemas de transmisin en Chile. 2.6 Etapas de transformacin de la electricidad. 2.6.1 Generacin de energa elctrica. 2.6.2 Transformacin primaria de energa elctrica. 2.6.3 Transmisin de energa elctrica. 2.6.4 Distribucin de energa elctrica. 2.7 Definiciones de elementos componentes de un sistema de transmisin. 2.7.1 Generalidades. 2.7.2 Estructuras de acuerdo a cantidad de circuitos. 2.7.3 Estructuras de acuerdo a su uso. 2.7.4 Cuerpos componentes de una estructura de soporte de lneas. 2.7.5 Ferretera de lneas. 2.7.6 Conductores y cable de guardia. 2.7.7 Otros trminos utilizados en el desarrollo del tema. 2.8 Como se origina un proyecto de lneas de transmisin elctrica. 25 27 28 30 18 19 20 23 9 10 12 12 15 16 17 18 8 Pg. 1 1 1 3 4 5 6 6 6 8

CAPTULO III 3.0 NORMATIVA RELEVANTE EN LA CONSTRUCCIN. 3.1 Aspectos generales. 3.2 Revisin de la normativa vigente. 3.2.1 Norma de instalaciones de corrientes fuertes NSEC 5 E.N. 3.2.1.1 Generalidades. 3.2.1.2 Clasificacin de las instalaciones elctricas. 3.2.1.3 Clasificacin de las condiciones de operacin. 3.2.1.4 3.2.1.5 Clasificacin de las lneas areas. Proteccin de las instalaciones. de operacin de instalaciones de

33 33 33 35 35 35 37 37 38 38 39

3.2.1.6 Personal

corrientes fuertes. 3.2.1.7 Autorizaciones de Trabajo. 3.2.1.8 Exigencias de Seguridad para trabajos en 41 41

Instalaciones en Servicio. 3.2.1.9 Condiciones de Diseo de una Lnea Area. 3.2.1.10 Otras consideraciones. 3.2.2 Norma de cruces y paralelismos de lneas elctricas 42 45 46

NSEC 6 E.n. 71. 3.2.2.1 Generalidades. 3.2.2.2 Paralelismo entre lneas de corrientes fuertes y corrientes dbiles. 3.2.2.3 Cruce de lneas de corrientes fuertes y corrientes dbiles. 3.2.2.4 Paralelismo entre lneas de corrientes fuertes. 3.2.2.5 Cruce de lneas areas de corrientes fuertes. CAPITULO IV 4.0 Metodologa de construccin de lneas de transmisin elctrica. 4.1 Convenios y relaciones con propietarios y terceros afectados. durante trabajos de construccin de lneas de transmisin. 4.2 Roce y despeje de franja de servidumbre. 4.3 Medidas de proteccin contra incendios forestales. 4.4 Construccin de cercos en franjas de servidumbre. 4.5 Caminos de accesos a lneas de transmisin. 53 54 56 57 48 49 51 51 51 47 46 47

4.6 Replanteo topogrfico. 4.6.1 Aspectos generales. 4.6.2 Trabajos propios de replanteo en lneas de transmisin. 4.7 Tolerancias en la ubicacin de las estructuras. 4.8 Excavaciones para fundaciones. 4.8.1 Tipos de suelos segn clasificacin ENDESA. 4.8.2 Tipos de fundaciones. 4.8.3 Preparacin de la superficie de fundacin. 4.8.4 Consideraciones previas a las excavaciones. 4.8.5 Trabajos propios de excavacin. 4.8.6 Condiciones especficas en excavaciones. 4.9 Emplantillado. 4.10 Enfierradura. 4.11 Instalacin de stub. 4.12 Hormigonado de fundaciones. 4.12.1 Generalidades. 4.12.2 Elaboracin de hormign in situ. 4.12.3 Elaboracin de hormign en plantas. 4.12.4 Elaboracin de moldajes. 4.12.5 Vaciado del hormign. 4.12.6 Compactado de la masa. 4.12.7 Descimbre de los elementos. 4.12.8 Proteccin del hormign. 4.12.9 Certificacin del hormign. 4.13 Montaje de estructuras. 4.13.1 Generalidades. 4.13.2 Clasificacin, Revisin de materiales y equipos. 4.13.3 Tipos de Izado. 4.13.4 Finalizacin de la torre. 4.13.5 Tolerancias de montaje de estructuras para lneas de transmisin. 4.14 Vestido de estructuras. 4.15 Tendido de conductores. 4.15.1 Estudio previo del tramo a tender. 4.15.2 Operacin de tendido de conductores y cable de guardia. 4.15.3 Condiciones especiales.

57 57 60 62 64 64 66 66 67 68 69 70 71 73 75 75 76 78 79 80 80 82 83 84 85 85 85 87 90 90

91 93 93 94 96

4.16 Templado y engrampado de conductores y cables de guardia. 4.16.1 Templado de conductores y cable de guardia. 4.16.2 Mtodos de templados de conductores. 4.16.3 Tolerancias en el tendido. 4.17 Engrampado de conductores. 4.17.1 Engrampado de Anclaje. 4.17.2 Engrampado de Suspensin. 4.18 Instalacin de puentes elctricos. 4.19 Pruebas y puesta en servicio. CAPTULO V 5.0 ASEGURAMIENTO DE CALIDAD. 5.1 Concepto. 5.2 Protagonistas de la calidad. 5.3 Evolucin de calidad. 5.4 Importancia de la calidad en una empresa. 5.5 Implementacin de un plan de calidad. 5.5.1 Control de materiales. 5.5.2 Control de documentacin y archivos. 5.5.2.1 Documentacin del cliente o ingeniera. 5.5.2.2 Documentacin interna. 5.5.3 Control de procesos. 5.5.4 Control de no conformidades. 5.6 Control de calidad de los trabajos en una lnea de transmisin elctrica. CAPTULO VI 6.0 PREVENCIN DE RIESGOS. 6.1 Conceptos bsicos de prevencin de riesgos. 6.2 Polticas de prevencin de riesgos. 6.3 Principios de un plan de prevencin de riesgos. 6.4 Factores involucrados en los accidentes. 6.5 Riesgos en la construccin. 6.5.1 Despeje de franja de servidumbre. 6.5.2 Excavaciones. 6.5.3 Montaje de estructuras.

97 97 98 100 101 101 103 104 105 106 106 106 106 107 107 108 109 109 110 111 111 112 112

117 117 117 117 118 120 121 121 122 123

CAPTULO VII 7.0 IMPACTO AMBIENTAL. 7.1 Compromiso ambiental. 7.2 Principios bsicos de una poltica Ambiental. 7.3 Impactos generados en la construccin de lneas de transmisin elctrica. 7.3.1 Transformacin del medio fsico. 7.3.1.1 Recomendaciones. 7.3.2 Generacin de residuos. 7.3.2.1 Manejo de residuos emanados en la construccin. 7.3.2.2 Recomendaciones en el manejo de residuos. 7.3.3 Aumento de emisin de material particulado. 7.3.3.1 Recomendaciones. 7.4 Desmovilizacin de las instalaciones. CAPTULO VIII 8.0 DESCRIPCIN PROYECTO INTERCONEXIN CELULOSA ARAUCO SIC 8.1 Generalidades 8.2 Antecedentes tcnicos 8.3 Despeje de la franja de servidumbre 8.4 Construccin de fundaciones 8.5 Montaje de estructuras 8.6 Tendido de conductores 8.7 Prueba y puesta en servicio 8.8 Presupuesto CAPTULO IX 9.0 Conclusiones. BIBLIOGRAFA.

125 125 125 126 127

127 128 128 128 130 130 131 132 133 133

133 134 135 136 137 138 139 139 141 141 143

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CAPTULO I1.01.1

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMAIntroduccin Desde los tiempos que se descubre la electricidad como una alternativa para

mejorar la calidad de vida de los pueblos, se ha generado una gran demanda de energa, dndosele no slo un uso domstico, sino que adems, gran parte de la generacin es utilizada por la industria. Chile no es la excepcin, en las ltimas dcadas el uso de la electricidad es una necesidad bsica en todos los hogares, adems han surgido grandes industrias a lo largo de nuestro territorio, lo que ha trado consigo un aumento de la demanda energtica y asociado a esto la llegada de tecnologas de ltima generacin. Para satisfacer los requerimientos energticos, nuestro pas cuenta con cuatro sistemas elctricos independientes entre s, estos se interconectan con los centros de consumo ubicados en las ciudades o en las grandes industrias. Los sistemas de transmisin chileno recrean una suerte de columna vertebral elctrica, debido a la configuracin larga y angosta de nuestra geografa nacional. En nuestro pas, la empresa responsable de la transmisin de casi la totalidad del sistema elctrico es Transelec, la que realiza estudios de planificacin del sistema de transmisin, con el objeto de identificar las ampliaciones de capacidad del sistema de transporte y transformacin que posibiliten un ptimo funcionamiento del mercado elctrico, en concordancia con la entrada de nuevas centrales generadoras, el crecimiento de la demanda y los criterios de calidad y seguridad de suministro vigente.

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Por las razones anteriormente expuestas, es que nace la idea de crear un manual de construccin de lneas de alta tensin, para que profesionales del rea de la Construccin Civil, tambin se hagan parte de este proceso. Es importante tener en cuenta que trabajar en esta rea trae implcita una gran responsabilidad, debido a los riesgos a que estn expuestas las personas que tienen la misin de construir este tipo de proyectos. Es por esto, que el manual que a continuacin se presenta est dirigido principalmente a orientar en relacin al control de prdidas, tanto humanas como de equipos, y control de calidad total de los procesos productivos relacionados con la construccin de lneas de transmisin elctrica de alta tensin, los que se llevarn a cabo siguiendo un irrestricto cumplimiento del plan de calidad y prevencin de riesgos generado por cada empresa y la aplicacin de la legislacin relacionada a estos temas. Adems, debido a la preocupacin que hoy en da existe con respecto a la proteccin del medio ambiente, es necesario que toda empresa que en sus procesos productivos le sea necesario intervenir o alterar el medio natural, deber contar con una poltica medioambiental clara cumpliendo con la legislacin correspondiente.

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1.2

Objetivo Desarrollar un manual de construccin de lneas de transmisin elctrica en

alta tensin, basado en la recopilacin de informacin de las distintas entidades relacionadas con el tema y experiencia del Tesista en proyectos de esta naturaleza.

4

1.3

Metodologa Recopilar y procesar informacin relevante sobre antecedentes relativos a la

evolucin de

los sistemas de transmisin elctrica en Chile, y de cmo est

configurada la Industria Elctrica en el pas, de los principales componentes de los sistemas de transmisin elctrica, de la normativa aplicable y de las etapas relacionadas a la construccin de estos sistemas, considerando un sistema integral de calidad, control de prdidas y medio ambiente. Para esto se aprovechar la experiencia del Tesista en este tipo de proyectos.

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1.4

Estructura de la tesis En primer lugar se describen las distintas actividades que dan origen a los

estudios de proyectos de construccin de lneas de transmisin en alta tensin. Se presenta un procedimiento ejecutivo general de los trabajos relacionados a la construccin de lneas de transmisin elctrica en alta tensin. Se ofrece informacin relevante a las polticas de calidad, prevencin de riegos y proteccin del medio ambiente, utilizadas por empresas del rea en sus procesos productivos, efectundose una compilacin de textos de la legislacin vigente en esta materia. En el octavo captulo, se presenta un ejemplo de aplicacin en el cual particip el autor del presente trabajo.

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CAPTULO II2.0 ORIGEN DE UN PROYECTO DE LNEAS DE TRANSMISINAntes de comenzar, se revisar la evolucin de la electricidad y de los sistemas de transmisin, para finalmente dar a conocer como se originan los proyectos de esta naturaleza. 2.1 Evolucin de la electricidad en el mundo1 La electricidad es un descubrimiento muy antiguo, ya en Grecia, cuna de nuestra civilizacin, se conocan las propiedades del mbar amarillo, llamado "elektron". En el ao 1600 el doctor William Gilbert, descubre que la atraccin que

ejercen el azufre, el vidrio y la resina sobre cuerpos metlicos es debida a una fuerza natural, a la que bautiza con el nombre de "electricidad", derivado del vocablo griego "elektron". Hacia mediados del siglo XVIII se estableci la distincin entre materiales aislantes y conductores. Los aislantes eran aquellos que Gilbert haba considerado "elctricos", en tanto que los conductores eran los "anelctricos". Durante aquellos aos, el cientfico francs Charles-Francois de Cisternay Du Fay fue el primero en distinguir claramente los dos tipos diferentes de carga elctrica: positiva y negativa. En 1800, Volta present la primera fuente electroqumica artificial de diferencia de potencial, cuyo principio bsico consisti en que dos metales distintos, puestos en contacto por medio de un lquido acidulado, desarrollan electricidad. Sin saberlo, Volta inventaba lo que hoy conocemos como las pilas y bateras.

1 La informacin relativa a la evolucin de la electricidad en el mundo, ha sido extrada principalmente de: Elektra (2004) y Acenor (2004).

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A fines del ao 1821, Michael Faraday descubre en Inglaterra el principio de toda la fsica del siglo XIX, el Campo electromagntico, basado en ese descubrimiento Faraday logr producir una mquina de circulacin continua de corriente, lo que consisti en colocar un alambre en forma de espira, bajo el efecto de un campo electromagntico donde se induce corriente, a medida que la espira gira, el flujo magntico a travs de ella cambia con el tiempo, inducindose una fuerza electromotriz, y si existe un circuito externo, circular una corriente elctrica a travs de este. As, el investigador construy el primer generador del mundo, abrindose de par en par las puertas de la Era Elctrica. De estos descubrimientos tom nota el francs Andrs Ampere, quien trabajando la idea del magnetismo elctrico logro inventar el electroimn y es precisamente en este momento que comienza la historia de la aplicacin prctica de la electricidad. En 1881, Toms Alva Edison presenta una lmpara elctrica de cadencia verdaderamente prctica, que luego con algunas modificaciones va a llegar hasta nosotros como la actual ampolleta elctrica, con el invento de la lmpara elctrica se genera la universalizacin de la electricidad. A fines del siglo XIX, otro cientficos entregaron ms antecedentes sobre la electricidad y mostraron al mundo sus inventos, que hoy en da usamos con mucha normalidad.

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2.2

Antecedentes de los inicios de la generacin de electricidad en el mundo2 A partir del ao 1875 aparecen las primeras fbricas dedicadas a generar

electricidad, eran pequeas Centrales Trmicas a vapor ubicadas dentro de las ciudades, cuyo objetivo principal era la iluminacin de las calles ms importantes y proporcionar luz elctrica, durante algunas horas al da, a algunas casas pudientes de la ciudad. La primera Central Hidroelctrica se construy en 1880 en Northumberland, Gran Bretaa. El principal impulso de la energa hidrulica se produjo por el desarrollo del generador elctrico, seguido del perfeccionamiento de la turbina hidrulica y debido al aumento de la demanda de electricidad a principios del siglo XX. En 1920 las Centrales Hidroelctricas generaban ya una parte importante de la produccin total de electricidad. Esta forma de generar energa elctrica tuvo gran presencia en el mercado hasta la dcada del 70, cuando fue superada por la generacin de energa trmica. 2.3 Antecedentes de los inicio de transmisin de electricidad en el mundo3 La primera experiencia en transmisin de energa elctrica a distancia, en lo que respecta a corriente alterna trifsica, fue la transmisin de energa desde una central hidroelctrica de 200 KW. de potencia, el ao 1891 en Alemania, recorriendo una distancia de 170 Km. La experiencia consisti en elevar la tensin de un generador desde 95 Volts a 15000 volts, que correspondi a la tensin de transmisin y luego reducirla nuevamente a 113 volts, para alimentar un motor asincrnico

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La informacin relativa a los antecedentes de los inicios de la generacin de electricidad en el mundo, ha sido extrada principalmente de: UNESA (2004) y Arroyo, Mercedes (1997). 3 La informacin relativa a los antecedentes de los inicios de transmisin de electricidad en el mundo, ha sido extrada principalmente de: Arroyo, Mercedes (1997).

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trifsico de 75 KW. destinado a accionar una unidad de bombeo. Pero recin en 1930 se experiment la transmisin de energa elctrica a gran distancia. 2.4 Inicios de la electricidad en Chile4 En febrero de 1883, se constituy el primer equipamiento elctrico en la ciudad de Santiago, fueron los primeros y tmidos ensayos de introduccin de la electricidad en esta ciudad y en el pas. No siempre fueron afortunados ni sus efectos permanentes hasta 1897, en que las espordicas experiencias de los cuatro aos previos persuadieron a algunos ingenieros y empresarios, de visin clara, de que haba que organizar las cosas, de tal modo, que el invento de Thomas Alva Edison se convirtiera en un elemento permanente para mejorar la calidad de vida de los chilenos. De esta manera, se sustituira a los viejos mecheros de gas y parafina y al ferrocarril de traccin animal por luminarias y tranvas impulsados por energa elctrica. En nuestro pas la explotacin elctrica se remonta a la historia de dos grandes compaas Chilean Electric Tramway and Light Co. que se crea en 1889 y la Compaa Nacional de Fuerza Elctrica de 1919, la cuales se fusionan en 1921, dando origen a la Compaa Chilena de Electricidad Limitada, la cual toma el control de la generacin, transmisin y distribucin de energa elctrica en nuestro pas, esta compaa es la que hoy conocemos como Chilectra. Entre 1921 y 1924 se construy la primera lnea de transmisin de 110.000 volts, desde la subestacin San Cristbal en operaciones desde 1923 hasta las subestaciones Las Vegas y Miraflores. El tendido de la Compaa penetraba al litoral y daba la partida, a lo que posteriormente se denominara el Sistema Interconectado, que permitira el uso de la energa en puntos distantes del de su generacin. Por su

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La informacin relativa a los antecedentes de los inicios de la electricidad en chile, ha sido extrada principalmente de: Memoria Chilena (2004) y Chilectra (2004).

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parte, el 13 de febrero de 1925, la autoridad dictaba por primera vez una Ley General de Servicios Elctricos, a travs del Decreto Ley N 252, uniformando parte importante de las condiciones necesarias para el establecimiento del servicio elctrico. La innovacin ya no se limitaba al simple suministro de energa para la iluminacin, hacan su aparicin los primeros aparatos elctricos que aumentaban el consumo. A siete aos de su constitucin, la evolucin de la Compaa Chilena de Electricidad con 4.300 empleados y obreros se traduca en una infraestructura de cuatro plantas generadoras de energa; 2.300 kilmetros de lneas de distribucin areas y subterrneas, urbanas y rurales; 9.000 kilmetros de vas para 430 tranvas y 380 kilmetros de red elctrica ferroviaria entre Santiago, Valparaso y Los Andes. 2.5 Los sistemas de transmisin en Chile5 El desarrollo del actual sistema de transmisin Transelec, se inicia en el ao 1943 con la creacin de la Empresa Nacional de Electricidad S.A. como filial de la Corporacin de Fomento a la Produccin, CORFO. Estas entidades estatales llevaron a cabo el Plan de Electrificacin en todo el territorio nacional, construyendo centrales generadoras y lneas de transmisin inicialmente en regiones. Con el tiempo, estas lneas se entrelazaron hasta conformar el actual Sistema Interconectado Central de Chile como asimismo otros sistemas aislados. Con la privatizacin y reestructuracin del sector elctrico chileno en la dcada de los ochenta, la diferente naturaleza de los negocios de generacin, transmisin y distribucin se hizo evidente. En 1993, la Empresa Nacional de

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La informacin relativa a los sistemas de transmisin en Chile, ha sido extrada principalmente de: TRANSELEC (2004).

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Electricidad S.A. cre como filial la Compaa Nacional de Transmisin Elctrica S.A., dedicada exclusivamente al transporte de energa elctrica. En el ao 2000, se form HQI Transelec Chile S.A., filial del grupo HydroQubec, con el propsito de comprar el capital accionario de Compaa Nacional de Transmisin Elctrica S.A. Una vez adquirido el cien por ciento de las acciones, HQI Transelec Chile S.A. absorbi la Compaa Nacional de Transmisin Elctrica S.A. y se transform en su continuadora para todos los efectos legales. Asimismo, en mayo de 2003, HQI Transelec Chile S.A. forma su filial HQI Transelec Norte S.A. conocida como Transelec Norte con el objeto de adquirir instalaciones de transmisin de electricidad en el Sistema Interconectado del Norte Grande, SING. Hoy en da, Chile satisface sus requerimientos de energa elctrica mediante cuatro sistemas elctricos independientes entre s que interconectan los centros de produccin de energa elctrica con los consumos ubicados ya sea en las ciudades o grandes industrias. Estos son el Sistema Interconectado Central (SIC), el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), el Sistema Elctrico de Aysn y el Sistema Elctrico de Magallanes. El primero es el ms importante, puesto que abarca un rea geogrfica que se extiende desde la localidad de Paposo, por el norte, hasta Chilo, por el sur. Transelec es duea del 100% de las lneas de 500 kV, del 72,5% de las lneas de 220 kV y porcentajes significativos de lneas de 154 kV y 110 kV del SIC. El sistema interconectado de Transelec en el SIC comprende 7.485 kilmetros-circuito de lneas de alta tensin y un total de 48 subestaciones de alta tensin, con una capacidad de transformacin de 8.096 MVA, distribuidas a lo largo de

aproximadamente 2.200 kilmetros de territorio.

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Adems, Transelec, a travs de su filial Transelec Norte, es propietaria del 10,65% de las lneas de 220 kV en el SING. Las instalaciones de Transelec en la Regin de Tarapac incluyen 285 kilmetros-circuito de lneas de alta tensin y 2 subestaciones de alta tensin con una capacidad de transformacin de 24 MVA. 2.6 Etapas de transformacin de la electricidad6 Para familiarizar al lector con el tema es necesario explicar en forma breve las transformaciones que sufre la energa elctrica, desde su generacin hasta el momento en que sta es consumida en nuestros hogares y las industrias. 2.6.1 Generacin de energa elctrica La electricidad que nosotros consumimos, y que se transporta a travs de una red de cables, se produce bsicamente al transformar la energa cintica en energa elctrica, para ello se utilizan turbinas y generadores. Las turbinas son enormes engranajes que rotan sobre s mismos una y otra vez impulsados por una energa externa. Los generadores son aparatos que transforman la energa cintica de movimiento de una turbina en energa elctrica. En Chile, existen dos tipos de centrales generadoras de electricidad: hidroelctricas y termoelctricas (trmicas a vapor, trmicas a gas y de ciclo combinado). Centrales hidroelctricas: utilizan la fuerza y velocidad del agua corriente para hacer girar las turbinas. Las hay de dos tipos: de pasada, que aprovechan la energa cintica natural del agua corriente de los ros; y de embalse, el agua se acumula mediante represas y luego se libera con mayor presin hacia la central hidroelctrica. Ambas tienen por objetivo utilizar su

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La informacin relativa a los antecedentes de las etapas de transformacin de la electricidad, ha sido extrada principalmente de: Explora (2004a).

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energa potencial para as poder mover las hlices de la turbina que est conectada a un generador, que por ltimo transformar la energa mecnica de movimiento en energa elctrica, estos dos tipos de centrales son tpicas en nuestro pas.

Central de embalse Pangue, Chile7.

Esquema de central hidroelctrica8.

Centrales termoelctricas: usan el calor para producir electricidad. Calientan una sustancia, que puede ser agua o gas, los cuales al calentarse salen a altas presiones con el fin de mover una turbina que a su vez est conectada a un generador y entonces el movimiento se transforma en energa elctrica. Para alimentar una central termoelctrica se pueden usar muchas fuentes energticas como carbn, petrleo, gas natural, energa solar, geotrmica, nuclear, biomasa, etc.

7 8

Fuente: ENDESA (2005). Fuente: Explora (2004a).

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La transformacin de energa se efecta bsicamente en cuatro etapas:1.2.3.4.-

Transformacin de energa latente del combustible en calor. Transformacin de calor en energa potencial de vapor. Transformacin de energa potencial de vapor en energa mecnica. Transformacin de energa mecnica en energa elctrica.

En nuestro pas los tipos de centrales termoelctricas ms utilizadas son las que a continuacin se definen: Centrales trmicas a vapor: en este caso, se utiliza agua en un ciclo cerrado (siempre es la misma agua). El agua se calienta en grandes calderas elevando su temperatura hasta generar vapor a alta presin, el cual es llevado a una turbina que est conectada a un generador, usando como combustible carbn, gas, biomasa, etc., la turbina se mueve debido a la presin del vapor de agua, y su energa cintica es transformada en electricidad por un generador. Despus de que el vapor pasa a travs de la turbina, es llevado a una torre de enfriamiento, donde es condensado y convertido nuevamente en agua para ser utilizado nuevamente en la caldera y repetir el proceso indefinidamente. Centrales trmicas a gas: en vez de agua, estas centrales utilizan gas, el cual se calienta utilizando diversos combustibles (gas, petrleo o diesel). El resultado de esta combustin es que gases a altas temperaturas movilizan a la turbina, y su energa cintica es transformada en electricidad por un generador.

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Centrales de ciclo combinado: Utilizan dos turbinas, una a gas y otra a vapor. En este caso, los gases calientes de la combustin del gas natural que pasan por la turbina poden volver a ser utilizados introducindolos a una caldera para la generacin de vapor para as poder mover otra turbina y un segundo generador.

2.6.2

Transformacin primaria de energa elctrica9 Uno de los grande problemas que presenta la energa elctrica es que no se

puede almacenar, sino que debe ser transmitida al mismo tiempo que se genera, cabe destacar que la transmisin debe hacerse en tensiones muy altas, esto debido a un problema de costos, eficiencia de transmisin y distancia desde los puntos de generacin a los puntos de consumo, esto se debe a que se requiere cubrir necesidades de potencia de consumo y si se transmitiera en tensiones menores se requerira de mltiples lneas de transmisin que elevara los costos de construccin y mantencin de stas, por otro lado, la tensin de generacin por lo general alcanza unos 13.8 kV, que corresponde a una tensin considerada baja para ser transmitida, es por esto, que en la misma planta de generacin se deber instalar una estacin transformadora para elevar la tensin a valores convenidos. Estas subestaciones transformadoras cuentan con todo el equipamiento necesario, tanto de monitoreo como de proteccin de las instalaciones, y lo ms importante un transformador de poder para elevar el voltaje y entregarlo a la lnea de transmisin.

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La informacin relativa a la transformacin primaria de la energa elctrica, fue extractada principalmente de: Enciclopedia Microsoft Encarta Online (2005).

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Transformador de poder en subestacin de transformacin Celulosa Arauco.

Estacin de transformacin Celulosa Arauco.

2.6.3

Transmisin de energa elctrica10 La energa producida por los generadores es llevada a un patio de alta

tensin, donde el voltaje original es elevado a valores por sobre los 66 kV. Una vez transformada la potencia original a los voltajes antes mencionados, esta energa es transportada por medio de lneas de transmisin que estn configuradas bsicamente por torres y redes de conductores de grueso calibre, capaces de transportar estos elevados flujos de corrientes, tambin denominadas corrientes fuertes. Existen dos tipos de lneas de transmisin elctrica unas son aquellas que van desde el punto de generacin hasta una lnea de transmisin troncal y la troncal propiamente tal, que tiene la misin de acercar la energa generada en las centrales a los centros de consumo, ya sea domiciliarios o industriales. El acoplamiento de las lneas de transporte de energa desde el punto de generacin a los sistemas interconectados o troncales se podr hacer en forma directa, mtodo conocido como Tap Off, o en su defecto a travs de una

subestacin elctrica de maniobra, esta ltima alternativa es la ms adecuada debido a que se asegura un acoplamiento sincronizado de frecuencia de fases, y por otro10 La informacin relativa a la transmisin de energa elctrica, fue extractada principalmente de: Enciclopedia Microsoft Encarta Online (2005).

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lado estas subestaciones de maniobra tambin sirven de enlace para aquellas empresas de distribucin que demanden de energa en este modo o servir de arranque de una nueva lnea de transmisin.

Subestacin de maniobra Ciruelos, lnea 220 kV. (Celulosa Arauco a S.I.C.).

2.6.4

Distribucin de energa elctrica11 Esta corresponde a la ltima etapa que recorre la energa elctrica antes de

llegar a los centros de consumo, tanto ciudades como industrias. La energa trasportada en tensiones de 110 kV., 220 kV. y 500 kV. son llevadas a patios o subestaciones de transformacin, donde es bajado el voltaje a 13.2, 23 35 kV., segn sea la conveniencia, para luego acercarla a las ciudades e industrias, donde en puntos estratgicos ser transformada nuevamente a tensiones de 220 Volts y 380 Volts u otra tensin contratada, segn sean las necesidades.

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La informacin relativa a la distribucin de energa elctrica, fue extractada principalmente de: Enciclopedia Microsoft Encarta Online (2005).

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Ruta de la Electricidad12

2.7 2.7.1

Definiciones de elementos componentes de un sistema de transmisin13 Generalidades Como ya se tiene la idea general de cuales son las etapas por las cuales

pasa la electricidad antes de llegar a nuestros hogares e industrias, se comenzar a explicar en ms detalle en que consiste un sistema de transmisin elctrica de alta tensin y la terminologa utilizada en el desarrollo del tema. Un sistema de transmisin elctrica est compuesto bsicamente por torres en base a enrejados, con caractersticas mecnicas adecuadas a las solicitaciones establecidas en las memorias de clculo, de acuerdo a la topografa del terreno y de las condiciones climticas del sector y conductores del material que cumpla con las caractersticas mecnicas y elctricas de acuerdo a las necesidades del proyecto. Pero adems de esto, hay una serie de elementos que son los responsables de mantener unidos los conductores a las estructuras, que se denomina ferretera de la lnea.

12 13

Fuente: Explora (2004b). La informacin expuesta en este punto fue extractada principalmente del texto Lneas de Transporte de Energa Elctrica de: Checa, Luis Mara. (1988).

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2.7.2

Estructuras de acuerdo a cantidad de circuitos La energa elctrica se transmite en uno o dos circuitos, esto depende de la

demanda de consumo de energa que exista en el punto de entrega, la diferencia entre las estructuras usadas en estos casos corresponde a la cantidad de crucetas que contiene la torre, las de doble circuito estn configuradas con tres crucetas a cada lado de la torre, las cuales portarn una fase cada una para la configuracin de cada circuito en forma independiente. Las estructuras de simple circuito, estn conformadas por dos crucetas a un lado de la torre y una al otro, las cuales en su conjunto forman un circuito elctrico. La diferencia entre un tipo de configuracin y otro, adems de la cantidad de crucetas, se refleja en la robustez de la estructura.

Estructura doble circuito 220 interconectado central S.I.C.).

kV.

(Sistema

Estructura circuito simple 220 kV. (Celulosa Arauco).

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2.7.3

Estructuras de acuerdo a su uso

Estructura de suspensin: Este tipo de estructura corresponde al tipo autosoportante, esto quiere decir que esta estructura slo trasmite a las fundaciones su peso y el peso de los conductores en el sentido vertical de la estructura, tambin se le denomina de alineamiento.

Estructura de suspensin lnea 2x220 kV. S.I.C.

Estructura de suspensin lnea 2x23kV. Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi.

Estructura de anclaje: Este tipo de estructura, adems de soportar su peso, est expuesta a tensiones adicionales por giro, esto se debe a que este tipo de torre es construida en las deflexiones o ngulos sufridos por el trazado, pero tambin cuando los tramos rectos de la lnea se extienden demasiado se instala una torre de anclaje para evitar sobre-tensiones en la lnea por efectos externos como viento o sobrepeso debido a hielo, tambin permite proporcionar puntos firmes en la lnea que impidan la destruccin total de la misma, en caso de ruptura de un conductor o colapso de alguna estructura contenida en tramo.

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Estructura de anclaje lnea 2x220 kV. S.I.C.

Estructura de anclaje lnea 2x23kV. Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi.

Estructura de remate: Estas son del mismo tipo que las mencionadas anteriormente, la diferencia se debe a que se encuentra al final de la lnea, ya sea para su acometida a una subestacin o simplemente el trmino de sta, por lo que la tensin por un lado en la longitudinal es reducida o simplemente nula. Debido a esto es que en algunos casos se debe estudiar la instalacin de tirantes en el lado de menor tensin para compensar los sobreesfuerzos a los que est sometida la estructura.

Estructura de remate lnea 1x220 kV. Celulosa Arauco.

Estructura de remate lnea 2x23kV. Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi.

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Estructuras especiales: Este tipo de estructuras sern diseadas en aquellos puntos de la lnea que por razones tcnicas sea necesaria su instalacin, por ejemplo una de la necesidades puede ser de carcter elctrico, esto quiere decir que cuando la energa elctrica viaja distancias considerables se produce una autoinduccin entre las fases componentes de los circuitos, que trae un desequilibrio elctrico en el circuito, por lo que es necesario cambiar la disposicin de los conductores, en este caso se debe estudiar una estructura especial para realizar esta maniobra, a este tipo de estructura se le denomina de transposicin de conductores, otro caso seria que por razones topogrficas se desee ganar altura desde conductores al suelo, por lo que se debern emparejar las fases a un mismo nivel, en este caso a esta estructura se le denomina de abatimiento.

Estructuras de abatimiento de conductores, proyecto Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi.

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2.7.4

Cuerpos componentes de una estructura de soporte de lneas Las estructuras utilizadas en este tipo de proyectos, estn compuestas por

diferentes cuerpos o elementos, bsicamente se distinguen los siguientes: Stub: Cantonera o perfil tipo L de acero galvanizado, de dimensiones variable de acuerdo al proyecto, que queda inserta en la base de hormign (fundacin) y que permite transmitir los esfuerzos a que es sometida la estructura a su base y suelo adyacente. Sus longitudes y espesores son variables de acuerdo al clculo de cada proyecto. Perforacin de referencia: Corresponde a la perforacin en la cual se enlaza el tirante del marco rgido el cual conforma el primer cuerpo de la estructura, dicha perforacin se utiliza para controlar la cuadratura y cota final de la fundacin. Plantilla: Estructura de amarre rgida que soporta los stub y posee dispositivos de fijacin y chequeo de nivelacin, estas plantillas estn conformadas por perfiles tipo L que se perforarn con las medidas de proyecto, que corresponden a las perforaciones de referencia indicadas en los planos, cabe sealar que estas piezas son de carcter provisorio al igual que las cadenas y otros elementos que se utilizan para afianzar los stub para el proceso de hormigonado de stos.

Perforacin de referencia Stub

Perforacin de referencia

Plantilla

Esquema fundacin: proyecto celulosa Arauco-Valdivia.

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Base: Se refiere a la parte correspondiente a cuatro estructuras denominadas tambin como patas, las que son unidas por medio de otros elementos formando los soportes sustentables de cada torre. Existen, de acuerdo a la topografa de terreno donde se ubica cada estructura, diversos tipos y combinaciones de ellas cambiando sus dimensiones (alturas), los tipos ms comunes son -3, -2,-1, 0, +1, +2, +3 (en metros) o una combinacin de estas medidas. En casos especiales se disean otras combinaciones de alturas de patas, tambin a este tipo de estructuras se les denomina como patas en ladera. Cuadro de la base: Corresponde a todos los elementos (piezas metlicas galvanizadas) que unen la parte superior de la base, y es donde se realiza el primer chequeo para verificar la correcta instalacin e inclinacin de los stub, tambin se le denomina cinturn. Estructura central: Esta est constituida por diferentes cuerpos que van a permitir poder ganar altura en la estructura en s, estos cuerpos estn conformados en base a enrejados de perfiles tipo L de acero galvanizado en caliente, con dimensiones de acuerdo al proyecto estudiado por ingeniera. Esta estructura se montar sobre el cuadro base para as dar la forma a la torre requerida. Crucetas: Esta parte de la estructura es necesaria para alejar los conductores de la estructura en cuestin, para evitar arcos elctricos y fallas en el funcionamiento normal del sistema de transmisin, la longitud de este tipo de estructuras depender de la potencia elctrica a transmitir. Canastillo de cable de guardia: Este cuerpo slo se contempla en aquellos casos donde el proyecto lo requiera, ya que todas las lneas de transmisin elctrica no requieren de este tipo de proteccin, esto depender de los riesgos de la zona por donde est proyectado el trazado de eventuales descargas elctricas naturales (rayos), que puedan afectar el funcionamiento de las instalaciones, por lo general, en

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zonas altas sobre 3000 mts. s.n.m., todas las lneas contemplan cable de guardia, por otro lado a las llegadas y salida de cualquier sub-estacin estas debern ser protegidas con sistemas de pararrayos, y por ltimo cuando se desee comunicar dos sub-estaciones con informacin se utilizar cable de guardia con fibra ptica incluida. 2.7.5 Ferretera de lneas

Cadena de aisladores: Estos elementos tienen la finalidad de aislar el conductor de los apoyos de soporte, su principal caractersticas es de ser un buen dielctrico, ya que su misin fundamental es evitar el paso de la corriente del conductor al apoyo. Las cadenas estn compuestas por varios discos aislantes, que pueden ser de vidrio, loza, porcelana, plsticos, caucho, etc., estos materiales son considerados buenos aislantes elctricos, esto no significa que se evite el paso total de la corriente, sino que se logra que la corriente de fuga sea despreciable en todos los puntos de apoyo de la lnea, la cantidad de discos por la que deber estar compuesta la cadena depender de la potencia elctrica transmitida. En las lneas de transmisin de alta tensin se utilizan cadenas de aisladores del tipo acoplable y articulado, esto con el fin de poder unir los discos de acuerdo a las necesidades del proyecto, las cadenas de aisladores tanto para estructuras de anclaje y de suspensin son iguales en lo que refiere a materiales y forma, slo las diferenciar la cantidad de discos aislantes componentes de la cadena, esto quiere decir que la cadena de aisladores para estructuras de anclaje contar con mayor nmero de discos debido a los esfuerzos adicionales que deber soportar. Con respecto a la posicin, las cadenas de aisladores de suspensin quedarn en posicin vertical, la cual ser chequeada por topografa, en cambio las cadenas de anclaje quedarn en la lnea de curva del conductor.

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Tipo de aislador utilizado en proyecto Celulosa Arauco.

Grampas: Estos elementos de ferretera son utilizados para mantener unidos los conductores a la cadena de aisladores, su fabricacin se basa en aluminio de alta resistencia y anticorrosivo, los accesorios de unin entre grampas y cadena de aisladores, tales como pernos, tuercas, golillas, chavetas, etc., son de material de acero galvanizado, para evitar la corrosin de stos. Los tipos de grampas utilizados en proyectos de transmisin son dos: para suspensin y para anclaje, la primera slo transmitir los esfuerzos propios del conductor ms sobrecargas eventuales en el sentido vertical al respectivo punto de apoyo; en cambio la grampa de anclaje deber soportar los esfuerzos resultantes de la fase comprometida. Paleta: Corresponde al accesorio que trae la grampa de anclaje para conectar los puentes que darn la continuidad elctrica en cada fase, en las distintas estructuras de anclaje proyectadas en la lnea.

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Paleta de compresin para puente.

Grampa tipo de anclaje con accesorios, utilizada en proyecto Collahuasi.

Grampa tipo de suspensin con accesorios utilizada en proyecto Collahuasi.

2.7.6

Conductores y cable de guardia

Conductor: Este elemento es el responsable de transmitir la energa elctrica desde los distintos puntos de un sistema, en las lneas de alta tensin se utilizan casi exclusivamente conductores metlicos desnudos, que se obtienen mediante cableado de hilos metlicos (alambre) alrededor de un hilo central, esta configuracin debe tener caractersticas elctricas y mecnicas adecuadas para el fin que van a destinarse, siendo estas inalterables con el tiempo y adems de presentar una resistencia elevada a la corrosin atmosfrica. Las caractersticas que deben tomarse en cuenta al momento de elegir un conductor son bsicamente tres:

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En primer lugar, se ha de tener en cuenta la resistencia elctrica, ya que cuanto menor sea esta, menores sern las prdidas por calentamiento. El segundo factor es la resistencia mecnica, puesto que en las lneas areas se generan grandes esfuerzos, tanto al momento de ser montadas como a travs del tiempo debido a las condiciones extremas que debern soportar los conductores (fro, calor, viento, nieve, etc.). En tercer lugar el aspecto econmico, procurando el mnimo coste de la lnea, lo que redundar en un menor coste en la construccin, y por lo tanto nos entregar mayores utilidades. Los materiales que satisfacen estas condiciones son el cobre, aluminio, aleacin de aluminio y combinacin de aluminio acero. Hoy en da el material utilizado por excelencia en las lneas de alta tensin es el aluminio aleaciones de este material con acero, esto se debe a que tiene un coste levemente menor que el cobre y por las ventajas del menor peso para igual capacidad de transporte. Cable de Guardia: Cable para proteger la lnea contra descargas atmosfricas, este puede estar compuesto de acero puro de alta resistencia o compuesto en su interior por fibra ptica, el uso de cable de guardia con fibra ptica ser necesario cuando se requiera transmitir informacin en una sub-estacin y otra. 2.7.7 Otros trminos utilizados en el desarrollo del tema

Fase: Corresponde a cada uno de los conductores y se designan como fase 1, 2 y 3, las que su vez configuraran un circuito elctrico.

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Circuito trifsico: Es el conjunto de tres fases de un sistema de transmisin, las lneas pueden contar con uno o dos circuitos, dependiendo de las necesidades de transmitir energa. Medias: Es el elemento o accesorio utilizado para unir el cable piloto con los conductores o con el cable de guardia. Consiste en una red de cables de acero fino que envuelve el cable, ajustndose cuando es tensada. Su ventaja es pasar fcilmente por las poleas. Engrampado: Corresponde al proceso de instalacin del sistema de sujecin (grampas), que tienen por objeto retener el conductor o el cable de guardia a los puntos de apoyo, ya sea en las estructuras de suspensin o las de anclaje, este proceso se clasificar en dos grupos: apernadas que corresponden a las grampas de suspensin y comprimidas a las de anclaje. Templado o tensado de Cables: consiste en dejar los conductores o cables de guardia con la flecha establecida en el proyecto, para cada vano comprendido entre las estructuras, esto se controla por medio de las tablas de temple y los vanos de control definidos a priori por ingeniera de acuerdo a la topografa del terreno y las condiciones climticas del sector. Offset: Es el proceso de engrampado en pendiente. Permite el engrampado de cables en un tramo de regulacin con puntos previamente definidos que garantiza la posterior verticalidad de las cadenas de suspensin. Puentes Elctricos: Corresponde a la conexin elctrica entre los conductores de cada fase a cada lado de las estructuras de anclajes. El conductor componente del puente elctrico debe ser de similares caractersticas al utilizado en la lnea, con longitud definida en terreno de modo de mantener las distancias elctricas normalizadas entre los conductores y las estructuras.

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Poleas: Estos elementos son usados para el tendido previo a engrampar los conductores a los puntos de apoyo definitivos, estas poleas son afianzadas en forma temporal a la cadena de aisladores, esto con el fin de minimizar daos al conductor al momento de su montaje y permitir adems el acomodamiento de las hebras que lo componen. Preformadas: Corresponde a alambre de acero galvanizado, que son instalados formando un malla protectora alrededor del conductor en los puntos donde existan grampas de suspensin, esto con el fin de evitar daos en este al momento de ser apernada la grampa. 2.8 Como se origina un proyecto de lneas de transmisin elctrica Debido a que la gestin de negocios de las compaas a cargo de transmisin se inserta en el mercado del abastecimiento de energa elctrica, en particular, en materias de explotacin y desarrollo de los sistemas de transmisin de energa elctrica. Este negocio se origina en la necesidad de las empresas generadoras de transmitir potencia y energa a sus clientes, principalmente compaas distribuidoras y grandes consumidores industriales en un escenario de abastecimiento seguro y econmico. En el sector elctrico, las empresas que participan en el rubro no slo lo hacen en materia de transmisin sino que tambin se dedican a las actividades relacionadas con la ingeniera, construccin, operacin y mantenimiento de instalaciones de transmisin. Adems se deben prestar los servicios de

transformacin de tensin para que los consumidores dispongan, en cualquier punto de los sistemas, de energa elctrica proveniente de las distintas centrales que actan en forma coordinada.

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El propsito de las compaas dedicadas a la transmisin de energa elctrica es el libre acceso al sistema elctrico de los distintos actores del sector, incluyendo los consumidores que hacen uso compartido de las instalaciones, de manera que el sistema se constituya efectivamente en un mercado competitivo de compra venta de energa y que adems opere de manera eficiente. En Chile Transelec es la empresa transmisora de energa elctrica ms importante, ya que posee el liderazgo absoluto en tensiones iguales o superiores a 154 kV a nivel nacional. La demanda de electricidad del Sistema Interconectado Central (SIC) ha crecido durante la ltima dcada a un ritmo del orden del 8% anual. Esto significa que la demanda se ha duplicado en 9 aos. Este crecimiento va acompaado de la construccin y puesta en servicio de nuevas centrales generadoras que se conectan al sistema de transmisin en distintas subestaciones a lo largo del SIC. Debido a lo anterior, es que nace la necesidad de cubrir las necesidades tanto de las empresas que se dedican a generar energa elctrica, como aquellas que se dedican a la distribucin hasta llegar tanto a los hogares como a las industrias de nuestro pas. Existen varas alternativas de demanda de proyectos de lneas de transmisin de energa elctrica en alta tensin, necesidad de empresas generadoras que requieren inyectar energa al sistema para poder comercializarla, industrias que generan energa para sus procesos productivos y el excedente lo ofrecen al sistema de transmisin, grandes industrias que requieren de energa elctrica para desarrollar su actividad econmica y debido a las grandes distancias que las separan de los sistemas troncales de transmisin, se ven en la necesidad de construir lneas de transmisin de alta tensin hasta una sub-estacin transformadora, para luego reducir la tensin a potencias domiciliarias e industriales (220 Volt. y 380 Volt.).

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Tambin existe la demanda de la empresas dedicadas a la distribucin en media tensin para llegar hasta los centros urbanos y alimentar de electricidad los hogares, alumbrado pblico y la industria, esta energa se distribuye a partir de una sub-estacin transformadora, en tensiones de 23.000 Volt y 12.000 Volt, esta transformacin va a depender de la distancia que recorrer la electricidad hasta los puntos de demanda, y por ltimo tenemos la mantencin y rediseo de los sistemas interconectados existentes en nuestro pas. Es por todo lo anterior, que tanto Transelec, que es el dueo de la mayora de las lneas de transmisin elctrica en Chile, como las industrias y empresas dedicadas a la generacin y distribucin dedican tiempo en el estudio de nuevos proyectos, tanto de construccin como de transformacin de las redes existentes para poder mejorar, tanto su actividad econmica como el servicio a los clientes y su vez mejorar la calidad de vida de todos los chilenos. Esto se logra a travs de estudios de planificacin del sistema de transmisin con el objeto de identificar las posibles ampliaciones de capacidad del sistema de transporte y transformacin que posibiliten un ptimo funcionamiento del mercado elctrico, en concordancia con la entrada de nuevas centrales generadoras, el crecimiento de la demanda y los criterios de calidad y seguridad de suministro vigentes. De esta forma, a travs de un proceso coordinado con los interesados en efectuar la conexin de nuevas centrales o nuevos consumos al sistema como tambin con los usuarios actuales, se estudian soluciones tcnicas de transmisin que aprovechen al mximo la infraestructura existente y que signifiquen un menor costo para el sistema elctrico en su conjunto.

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CAPTULO III3.03.1

NORMATIVA RELEVANTE EN LA CONSTRUCCIN14Aspectos generales Este captulo tiene por objetivo dar a conocer al lector informacin, en forma

resumida, de la normativa vigente en nuestro pas en relacin a exigencias tanto de diseo como de construccin de lneas de transmisin elctricas, el tener conocimiento de la normativa en la ejecucin de un proyecto ayudar a darse cuenta de posibles errores en el diseo de ste y poder proponer una solucin. En nuestro pas la entidad encargada de regular todas las materias relacionadas a la explotacin de energa elctrica es la Superintendencia de Electricidad y Combustibles (SEC), que corresponde a un servicio descentralizado, el cual se relaciona con el Gobierno a travs del Ministerio de Economa, Fomento y Reconstruccin. La Superintendencia de Electricidad y Combustibles tiene por objeto fiscalizar y supervigilar el cumplimiento de las disposiciones legales y reglamentarias y normas tcnicas sobre generacin, produccin, almacenamiento, transporte y distribucin de combustibles lquidos, gas y electricidad, con el fin de verificar que la calidad de los servicios que se presten a los usuarios sea la sealada en dichas disposiciones y normas tcnicas, y que las antes citadas operaciones y el uso de los recursos energticos no constituyan peligro para las personas o cosas. Cabe sealar que durante muchos aos el abandono o desarrollo precario del quehacer normativo en nuestro medio, en lo que respecta al sistema elctrico nacional, a inducido a error de creer que la autoridad normativa SEC se reduce14

La informacin contenida en este captulo ha sido extrada principalmente de: Superintendencia de Electricidad y Combustible (1971a) y (1971b) y complementada con ENDESA (1977).

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exclusivamente al mbito de las llamadas instalaciones de consumo o interiores, en circunstancias que le compete a dicho organismo regular desde los centros de generacin hasta los puntos de consumo, pasando por todos los puntos intermedios de los sistemas elctricos. Es por esta razn que la autoridad consiente de esta problemtica, ha decidido crear un marco regulatorio ntegro y unificado que abarque todos los aspectos relacionados al desarrollo normal del sistema elctrico nacional, esto con el fin de tomar el control en materias, que en forma tcita, se haba supuesto de competencia exclusiva de la empresas concesionarias del servicio pblico. En lo que se refiere a normativa de corrientes fuertes, nuestro pas se regula por el antiguo reglamento de corrientes fuertes de 1954, actual NSEC 5 del 71, que en dicha ocasin slo cambi de nombre sin variar en lo ms mnimo su contenido, con lo que se puede asegurar que en el tiempo transcurrido cualquier avance tecnolgico deja obsoleto cualquier cuerpo normativo. Esta particular situacin de prolongado abandono de la temtica normativa, dificulta en extremo el anlisis de una norma que salte desde un pasado remoto, hasta las condiciones de desarrollo de la actual tecnologa de materiales y equipos disponibles, as como la adopcin de nuevos mtodos de construccin de instalaciones. Es por esta razn que se ha pretendido, en una primera etapa, reunir todo el material disperso en Normas Internas de las Empresas Concesionarias, tratando de unificar y racionalizar sus contenidos, para dar origen a la NCh Elec 5/2001, la cual se encuentra en revisin, pero para efectos de exigencias es aplicada a todos los proyectos en media y alta tensin, por lo que la informacin entregada a continuacin est complementada con este proyecto de norma.

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3.2 3.2.1

Revisin de la normativa vigente Norma de instalaciones de corrientes fuertes NSEC 5 E.N. 71

3.2.1.1 Generalidades Esta Norma tiene por objeto fijar las condiciones mnimas de seguridad que deben cumplir las instalaciones elctricas de corrientes fuertes, tanto en el caso de instalaciones interiores como en el caso de redes o sistemas de servicio pblico, con el fin de salvaguardar a las personas que las operan o hacen uso de ellas y preservar el medio ambiente en que han sido construidas. Contiene esencialmente exigencias de seguridad, su cumplimiento, junto a un adecuado mantenimiento, garantiza una instalacin bsicamente libre de riesgos; sin embargo, no garantiza necesariamente la eficiencia, buen servicio, flexibilidad y facilidad de ampliacin de las instalaciones, condiciones estas inherentes a un estudio acabado de cada proceso o ambiente particular y a un adecuado proyecto. Las disposiciones de esta Norma se aplicarn al proyecto, ejecucin y mantenimiento de las instalaciones de servicio pblico en baja, media, alta y extra alta tensin y que estn destinadas a generar, transportar, convertir y/o distribuir energa elctrica, y a aquellas instalaciones de consumo que operen a tensiones superiores a 1000 V, o an operando por bajo este nivel de tensin, no estn comprendidas en el alcance de la Norma NCh Elec. 4. Toda instalacin de corrientes fuertes deber ser proyectada, ejecutada y mantenida dando estricto cumplimiento a las disposiciones de esta Norma. Toda instalacin de corrientes fuertes deber ejecutarse de acuerdo a un proyecto desarrollado previamente, el cual deber ser tcnicamente concebido de modo de asegurar que en su operacin y explotacin no se presenten riesgos para

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operadores y/o usuarios; que haga un uso eficiente de la energa de modo de minimizar sus consumos, que proporcione un buen servicio, que permita un fcil y adecuado mantenimiento, que tenga la flexibilidad necesaria como para permitir modificaciones y ampliaciones y no provoque alteraciones perniciosas en el medio ambiente. Toda instalacin de corrientes fuertes deber ser proyectada y ejecutada bajo la supervisin de un Instalador Electricista Autorizado de Categora A, segn la clasificacin establecida en el Reglamento de Instaladores Elctricos y de Electricistas de Espectculos Pblicos. En uso de sus atribuciones, la Superintendencia controlar la ejecucin de una instalacin de corrientes fuertes en sus etapas de proyecto, montaje y explotacin, en forma directa o delegando sus atribuciones segn lo establecido en la Ley N 19.613 y los Reglamentos de aplicacin de sta. Los materiales, equipos, aparatos y accesorios que se empleen en las instalaciones elctricas de corrientes fuertes, debern cumplir con las normas que establezca o apruebe la Superintendencia y debern ser aprobados o certificados a travs del medio que establezca sta. En las instalaciones de corrientes fuertes accesibles a cualquier persona, se deber evitar que stas puedan entrar en contacto con las partes con tensin, ni directamente ni por intermedio de herramientas o instrumentos de uso comn. El proyecto de una lnea area deber considerar entre sus exigencias de diseo el minimizar el impacto ambiental y la contaminacin visual del entorno. Cuando existan varias soluciones equivalentes desde el doble punto de vista tcnico y econmico, se dar preferencia a aquella que produzca el mnimo impacto ambiental.

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Se evitar, en cuanto sea posible, establecer lneas areas de alta tensin en las plazas pblicas. Las Empresas Concesionarias de Servicio Pblico debern mantener en buen estado de conservacin las lneas areas, para lo cual desarrollarn programas peridicos de mantenimiento preventivo y mantenimiento correctivo cuando sea necesario. 3.2.1.2 Clasificacin de las instalaciones elctricas Instalaciones en Baja Tensin: son aquellas Instalaciones cuya tensin nominal de servicio no es superior a 1000 V. Instalaciones en Media Tensin: son aquellas Instalaciones cuya tensin nominal de servicio est comprendida entre 1.001 y 35.000 V. Instalaciones en Alta Tensin: son aquellas Instalaciones cuya tensin nominal de servicio est comprendida entre 35.001 y 300.000 V. Instalaciones en Extra Alta Tensin: son aquellas Instalaciones cuya tensin nominal de servicio est comprendida entre 300.001 y 750.000 V. 3.2.1.3 Clasificacin de las condiciones de operacin Las tensiones normales de operacin de las distintas zonas del sistema elctrico nacional sern: Generacin Transmisin Subtransmisin Distribucin pblica Distribucin privada : 13.8 kV. : 154 KV, 220 KV, 400 KV, 500KV. : 66 KV, 110KV. : 13,2 KV, 23 KV, 35 KV. : 3 KV, 4,16 KV, 5 KV, 6 KV, 8 KV, 13,2 KV, 23 KV y 35 KV.

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3.2.1.4 Clasificacin de las lneas areas Para los efectos de la aplicacin de la norma las lneas areas se agruparn en las categoras que se detallan a continuacin: Categora A: Las lneas areas de baja tensin; aquellas cuyo voltaje nominal entre conductores no excede de 1.000 V. Categora B: Las lneas areas de alta tensin cuyo voltaje nominal entre conductores no exceda de 25.000 V. Categora C: Las lneas areas de alta tensin cuyo voltaje nominal entre conductores sea superior a 25.000 V. 3.2.1.5 Proteccin de las instalaciones Toda instalacin de corrientes fuertes deber contar con dispositivos de proteccin que aseguren: El mnimo nivel de riesgos compatibles con la tecnologa disponible para usuarios y operadores de estas instalaciones. La estabilidad de los sistemas o instalaciones de modo de garantizar la continuidad del servicio a los usuarios, exigida por el reglamento elctrico, en el caso de instalaciones de servicio pblico o un funcionamiento eficiente en el caso de instalaciones de servicio privado. Una adecuada proteccin a los equipos y canalizaciones constituyentes de estas instalaciones. Para garantizar la proteccin a personas las instalaciones de corrientes fuertes debern contar con protecciones de sobrecorriente que reaccionen frente a sobrecargas y/o cortocircuitos. Cuando la presencia de estos dispositivos no sea garanta suficiente de seguridad, su accin deber complementarse con disposiciones constructivas

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como la instalacin de barreras separadoras, rejas de proteccin o disposiciones equivalentes, compatibles con el entorno en que la situacin de riesgo se produzca. Para garantizar la estabilidad de los sistemas, las instalaciones de corrientes fuertes debern contar con protecciones de sobrecorriente que reaccionen frente a sobrecargas y/o cortocircuitos, protecciones residuales, protecciones direccionales, protecciones de distancia que permitan una adecuada separacin en zonas de proteccin y todo otro tipo de proteccin que indique una correcta aplicacin de las reglas del arte. Hay que dejar claro que todas las medidas de protecciones a la lnea antes sealadas, se encuentran en las subestaciones de operacin y transformacin. Luego, para complementar estas protecciones se debern instalar sistemas de puesta a tierra locales en cada una de las estructuras. A este tipo de protecciones la norma las seala como tierras de proteccin, que estn destinadas a evitar la aparicin de tensiones peligrosas entre las partes de la instalacin que normalmente estn sin tensin, como por ejemplo las partes metlicas no activas de una lnea que opere en alta tensin, que sin pertenecer a un circuito elctrico, puedan quedar energizadas por fallas que produzcan a travs de: un contacto directo, arcos elctricos, descargas atmosfricas, etc., debern conectarse a una puesta a tierra de proteccin. 3.2.1.6 Personal de operacin de instalaciones de corrientes fuertes El personal de terreno que ejecute en forma directa trabajos sobre lneas de corrientes fuertes deber estar calificado y deber contar con el entrenamiento adecuado.

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Los trabajos en instalaciones de corrientes fuertes, aun cuando no estn con tensin, debern ser ejecutados por personal calificado y premunido del equipo de seguridad apropiado. El personal no calificado que eventualmente sea empleado para desarrollar labores de apoyo, deber ser instruido convenientemente por un experto en prevencin de riesgos, acerca de los riesgos inherentes al trabajo y al medio en que ste se desarrolle y su labor deber ser supervisada directamente por dicho profesional. Los trabajos que sea necesario efectuar sobre lneas vivas, en instalaciones de servicio pblico, en cualquier nivel de tensin, slo podrn ser ejecutados por personal propio de la Empresa Concesionaria de Servicio Pblico; este trabajo no podr ser delegado en Empresas Contratistas externas. El personal que desarrolle este tipo de trabajos deber ser especializado, adiestrado especialmente para estas tareas y deber estar provisto del equipo adecuado; este equipamiento deber contar con la aprobacin de la

Superintendencia. Los responsables de la explotacin debern poner en prctica un programa regular de inspeccin, pruebas y mantenimiento de dichos equipos para constatar su funcionamiento eficiente y seguro a lo largo del tiempo. Las Empresas Concesionarias de Servicio Pblico debern desarrollar peridicamente programas de calificacin y entrenamiento del personal destinado a trabajar tanto en lneas vivas como desenergizadas; dichos programas sern sometidos a la consideracin de una comisin compuesta por representantes de la Superintendencia, las Mutuales de Seguridad y Empresas Elctricas, pudiendo esta comisin modificar los programas, si a su juicio no garantizan su objetivo.

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Las Empresas Concesionarias de Servicio Pblico debern entrenar tanto a su personal propio como al de sus Contratistas. Los programas de entrenamiento de personal que acte en lneas vivas sern diferenciados de los correspondientes al personal que trabaje sobre lneas desenergizadas y ambas funciones sern incompatibles. Las Mutuales de Seguridad supervisarn el desarrollo de los programas de entrenamiento certificando la calificacin del personal que los ha recibido. 3.2.1.7 Autorizaciones de Trabajo Todo trabajo que se ejecute sobre una lnea de corrientes fuertes, sean estas de transmisin, distribucin o consumo, de servicio pblico o servicio privado, deber ser planificado y ejecutado cumpliendo todos los procedimientos de seguridad que garanticen la ausencia de riesgos para las personas que lleven a cabo estos trabajos, las que puedan ser afectados por el desarrollo de ellos y para el entorno en que dichos trabajos se realicen. Todo trabajo que se desarrolle sobre una lnea de corrientes fuertes deber ser autorizado por escrito por el profesional de mayor jerarqua a cargo de la operacin de la instalacin y ser supervisado por un profesional con calidad de Instalador Autorizado por la Superintendencia de categora A. 3.2.1.8 Exigencias de Seguridad para trabajos en Instalaciones en Servicio En todo trabajo que se realice en instalaciones en servicio de cualquier nivel de tensin, desenergizadas temporalmente, las lneas de alimentacin de estas instalaciones se cortocircuitarn, uniendo slida y seguramente sus conductores activos; adems, el punto de cortocircuito se deber unir a la puesta a tierra de

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proteccin de la instalacin o bien a una puesta a tierra temporal, si aquella no es accesible. En lneas que puedan, bajo cualquier circunstancia, ser reenergizadas por uno o ambos extremos, el cortocircuito y la puesta a tierra mencionados en el prrafo anterior se efectuarn tanto aguas arriba como aguas debajo de la zona de trabajo, de modo que el personal encargado de la faena se encuentre en todo momento entre ambos dispositivos de proteccin. La ejecucin de la conexin de cortocircuito y la puesta a tierra de las lneas desenergizadas, as como el posterior retiro de ellas, debern ser autorizadas por el profesional de mayor jerarqua a cargo de la operacin de las instalaciones, quien tendr la responsabilidad de velar por el cumplimiento de las normas de seguridad en el desarrollo del trabajo; en esta funcin podr ser apoyado por un experto de seguridad o usar como gua procedimientos de trabajo seguro desarrollados por uno de estos profesionales. 3.2.1.9 Condiciones de Diseo de una Lnea Area a) Distancias entre conductores y estructuras Las distancias mnimas entre un conductor y su estructura de soporte sern las siguientes:

Tensin de la Lnea Ms de 1.000 V. y hasta 10.000 V. entre conductores. Para tensiones ms elevadas.

Distancia en cm. 8 8 + 0,6 por cada 1.000 V sobre 10.000 V.

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En el caso de conductores suspendidos en cadena de aisladores, las distancias anteriores debern mantenerse para la desviacin mxima que se le pueda esperar para la cadena. La desviacin que se considere no ser en ningn caso inferior a 30 de la vertical. b) Separacin mnima entre conductores En las lneas areas la separacin mnima que se admitir entre dos conductores desnudos, medida en el centro del vano, ser la determinada por las expresiones de clculo siguientes:

Separacin mnima entre dos conductores desnudos Separacin en metros 0,36 x v(F) + kV / 130 + 0,5 x C Condicin Para conductores de seccin igual o superior a 33 mm2, con sobrecarga de hielo. Para conductores de seccin inferior a 33 mm2, con sobrecarga de hielo. Para conductores de seccin igual o superior a 33 mm2, sin sobrecarga de hielo. Para conductores de seccin inferior a 33 mm2, sin sobrecarga de hielo.

0,60 x v(F 0,6) + kV / 130 + 0,5 x C

0,20 x v(F) + kV / 130 + 0,5 x C

0,36 x v(F 0,6) + kV / 130 + 0,5 x C

Los trminos utilizados en las expresiones de clculo tienen el significado que se indica a continuacin: F = Flecha aparente en metros, del conductor a 30C, de temperatura y sin sobrecarga. Se tomar a lo menos igual a un metro. Por flecha aparente se entiende la distancia entre la lnea de los apoyos y la tangente al conductor paralela a ella. KV = Tensin nominal entre los conductores considerados en Kilovolts.

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C = Longitud en metros de la cadena de aisladores de suspensin. En el caso de usar aisladores rgidos o cuando se trata de cadenas de anclaje, se tomar C = 0.

c)

Distancias mnimas de conductores al suelo La altura mnima de los conductores sobre el suelo, a una temperatura de

30C, y con el conductor sin sobre carga, ser la indicada en la siguiente tabla: Distancia medida verticalmente (m). Categora A Categora B Categora C Entre Fase Entre Fase Entre fases fases Neutro fases Neutro 5 4,6 5,5 4,6 5,0 + 0,006 por kV.

Lugar

Regiones poco transitadas (montaas, praderas, curso de agua no navegable). Regiones transitables (localidades, caminos principales, calles y plazas pblicas). En cruce de caminos y calles.

5

5

6

5,5

6,5 + 0,006 por kV.

5,5

5,5

6

5,5

6,5 + 0,006 por kV.

En el caso de canales o cursos de aguas navegables, la altura de los conductores deber ser tal que permita el libre paso de las embarcaciones que puedan circular por aquellos. d) Distancias a edificaciones existentes La separacin entre un edificio o construccin y el conductor ms prximo de una lnea area, de cualquier categora, deber ser tal que no exista peligro para las personas de entrar en contacto con dicho conductor. Por lo tanto, las separaciones mnimas permisibles son las siguientes:

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Lneas de categora A: Lneas de categora B: Lneas de categora C:

1,30 m, hasta 1 kV. 2,00 m, hasta 25 kV. 2,50 m. + 1 cm. por cada kV. de tensin nominal en exceso sobre 26 kV.

Si en toda la extensin de la zona expuesta no existieran vanos o disposiciones de arquitectura normalmente accesibles, las distancias especificadas anteriormente podrn reducirse en 50 cm. Para todo efecto de las distancias mnimas consideradas en los prrafos anteriores, para aquellas lneas que estn sostenidas sobre aisladores del tipo flexible, se debe considerar una desviacin, por efecto del viento, respecto a la vertical del aislador y por ende del conductor en un ngulo no inferior a 30 centesimales. Adems no podrn construirse lneas areas de cualquier categora sobre edificios existentes, ni proyectar construcciones bajo lneas areas. 3.2.1.10 Otras consideraciones El trazado de las lneas de corriente fuerte ser de preferencia rectilneo, en zonas libres de obstculos y se preocupar que la vigilancia y mantenimiento de ellas quede asegurada por la facilidad de acceso a sus distintos puntos. En caso de que a travs del trazado se encuentre la presencia de rboles se adoptarn las medidas siguientes: Los rboles que estn en la proximidad de lneas areas en conductor desnudo, deben ser o derribados o bien podados peridicamente para evitar el contacto entre las lneas y el ramaje de stos. En las lneas de categora B, la distancia entre los conductores y los rboles vecinos deber ser tal que no haya peligro de contacto entre dichos rboles y los conductores. En todo caso las personas que eventualmente puedan subir

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a ellos no debern correr peligro de tener contacto accidental con los conductores. En las lneas rurales de categora B la distancia entre los conductores y los rboles vecinos ser por lo menos de 5 m, salvo que la altura de los rboles exija una distancia mayor. En casos de divergencias resolver la Superintendencia. En las lneas de categora C, la distancia entre los conductores y los rboles vecinos ser igual a la altura de los rboles, pero no inferior a 5 m. Se permite la existencia de rboles frutales debajo de las lneas de las categoras B o C, siempre que las caractersticas de crecimiento y su manejo por parte del propietario garanticen que su altura no sobrepase 4 m sobre el suelo. 3.2.2 Norma de cruces y paralelismos de lneas elctricas NSEC 6 E.n. 71

3.2.2.1 Generalidades Este reglamento tiene por objeto fijar las normas para la ejecucin de cruces y paralelismo que se establezcan en el futuro, y para el mejoramiento o modificacin de los existentes. Se entiende por paralelismo, el de lneas vecinas que siguen ms o menos la misma direccin, an cuando sus trazados no sean rigorosamente paralelos. Se entiende por cruce el punto donde los trazados de lneas diferentes se cortan. La lnea que pasa por encima de la otra se designa por lnea superior, y sus soportes ms cercanos al punto del cruce por soportes de la lnea superior. Cuando un concesionario quiere ejecutar o modificar lneas que se encuentran con otras existentes o con vas frreas, debe advertir previamente por escrito a los propietarios de estas ltimas, para as fijar de comn acuerdo las medidas pertinentes

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para prevenir las posibles perturbaciones y peligros. Los costos inherentes a las modificaciones que deban hacerse en las lneas existentes sern de exclusiva responsabilidad de la empresa que ejecute los nuevos trabajos. 3.2.2.2 Paralelismo entre lneas de corrientes fuertes y corrientes dbiles En general, las lneas de corriente dbil y las lneas corrientes fuertes de trazados paralelos se instalarn sobre soportes distintos. La distancia lateral debe ser tan grande como lo permitan las condiciones locales y el diseo racional de las lneas a construir. En el caso de paralelismo de lneas de corriente fuertes con pequeo efecto perturbador, se adoptar como regla general, una distancia horizontal de por lo menos 20 m. entre los conductores ms cercanos de ambas lneas. En caso de que se produzcan paralelismos cortos esta distancia puede ser reducida, siempre y cuando se asegure total estabilidad a la lnea de corriente dbil. En caso de que el paralelismo ocurra a lo largo de una va pblica, se tratar en lo posible colocar una lnea a cada lado esta. 3.2.2.3 Cruce de lneas de corrientes fuertes y corrientes dbiles Cuando sea necesario realizar cruce de lneas corrientes fuertes y lneas de corrientes dbiles, se debe en lo posible pasar los conductores de corriente fuerte por encima de los de corriente dbil, dichos cruces deben efectuarse en un ngulo de corte nunca inferior a 15 y este debe proyectarse lo ms cercano a la estructura de soporte de la lnea superior, teniendo la precaucin de que los conductores de la lnea inferior no se acerque ms de 1,5 m. en la horizontal a la estructura de soporte de la lnea superior.

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La distancia vertical entre conductores de corrientes fuertes y corrientes dbiles, no debe ser inferior a la indicada en la siguiente tabla: Distancia vertical entre conductores (m) 0,8 1,2 1,8 + 1 cm./kV. (sobre los 10 kV).

Condicin de la lnea Para lneas de baja tensin, con conductor y neutro. Para lneas de baja tensin trifsicas. Para lneas superiores a los 10.000 V.

En el caso que la distancia horizontal entre el punto de cruzamiento y la estructura de soporte ms cercana de la lnea superior, supere los 50 m., las distancias indicadas en tabla anterior debern ser incrementadas en 3 mm. por cada metro en exceso por sobre los 50 m. 3.2.2.4 Paralelismo entre lneas de corrientes fuertes En caso de paralelismo sobre soportes comunes de lneas de corrientes fuertes de tensiones diferentes los conductores de mayor tensin debern, como regla general, colocarse por encima de los otros. Cuando esta disposicin presente dificultades tcnicas se podr como excepcin proceder en forma inversa siempre y cuando se trate de lneas de alta tensin. Cuando dos lneas de corrientes fuertes de empresas distintas, tiendan a ser paralelas en un tramo no superior a 60 m., la distancia horizontal entre los conductores ms cercanos de ambas lneas debe ser como mnimo de 2 m. En el caso de que el paralelismo supere los 60 m. la separacin horizontal deber se aumentada en 2 cm. por cada metro en exceso por sobre los 60 m. Estas distancias pueden reducirse si los conductores de una de las lneas estn proyectados a una altura tal que para condiciones de flecha mxima, se encuentren ms elevados que los de la lnea vecina, eso si considerando siempre las distancias mnimas indicadas en la norma de corrientes fuertes.

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3.2.2.5 Cruce de lneas areas de corrientes fuertes Se recomienda evitar en lo posible el cruzamiento de lneas areas de distintas empresas. Cuando se trate de cruces de lneas areas de alta tensin con baja tensin, se deber proyectar la lnea de alta tensin por sobre la de baja tensin. El paso de lneas de baja tensin por sobre las de alta tensin, slo se admite, si por razones tcnicas o gastos exagerados, se imposibilita utilizar la alternativa indicada anteriormente. Cuando se tome esta alternativa los conductores de la lnea de baja tensin en el tramo en cuestin debern responder a exigencias mecnicas superiores a las requeridas en condiciones normales, adems se prohbe usar uniones en este vano para la lnea de baja tensin. En los cruces de lneas areas de corrientes fuertes, la distancia horizontal que debe mantenerse entre los conductores de la lnea inferior y las partes ms cercanas de los soportes de la lnea superior debe ser por lo menos de: (1,5 + F / v(2)) en metros, si la lnea inferior es una lnea de baja tensin. (1,5 + F / v(2) + kVi / 170) en metros, si la lnea inferior es una lnea de alta tensin. Donde: F: representa la flecha aparente del conductor ms cercano al soporte de la lnea superior, medida en el punto de cruzamiento de los conductores. KVi: representa el voltaje de la lnea inferior en kilovoltios. Los cruces de lneas areas deben, como regla general, establecerse en la proximidad de uno de los soportes de la lnea superior.

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La distancia vertical entre los conductores ms cercanos de la lnea de corrientes fuertes que se cruzan en tramo libre no debe ser inferior a los valores siguientes: Distancia vertical entre conductores (m) 1 1,5 + (kVs + kVi) / 170

Condicin del cruce Para lneas con tensin hasta 1 kV. En caso de que una de las lneas supere los 1.000 voltios de tensin.

Kvs: Kilo voltios entre fases de la lnea superior. Kvi: Kilo voltios entre fases de la lnea inferior. Si la distancia entre el punto de cruzamiento y la estructura ms cercana de la lnea superior es mayor a 50 m., las distancias indicadas en el prrafo anterior se deben aumentar en 3 cm. por cada metro en exceso sobre los 50 m.

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CAPITULO IV4.0

Metodologa de construccin de lneas de transmisin elctrica15

En este captulo se entregar informacin al lector, en forma general, de cmo debe enfrentarse a trabajos de construccin de lneas de transmisin elctrica, esto se refiere a las obras civiles, montaje y tendido de conductores. Es necesario complementar este manual con las actividades anexas a la construccin propia de la lnea, tales como, construccin de caminos de acceso a la faena y la franja de servidumbre que ocupar el trazado de la lnea, lo anteriormente expuesto se llevar a cabo por medio de una metodologa basado en procedimientos utilizados en faenas de esta naturaleza. 4.1 Convenios y relaciones con propietarios y terceros afectados durante trabajos de construccin de lneas de transmisin El alcance que se busca al incluir este tema en esta memoria, es informar sobre las relaciones que debe mantener el contratista con los propietarios de los predios afectados por la ejecucin de las obras del contrato y el uso de los derechos y servidumbres adquiridos por la empresa duea de lnea u otorgada a ella por la legislacin vigente. El contratista deber organizar los trabajos de tal forma que se minimicen los daos en los predios afectados con la construccin de las obras. Los costos de la franja servidumbre, definida en los planos del proyecto, sern responsabilidad de la empresa mandante y no del contratista, a menos que seLa informacin contenida en este captulo ha sido extrada principalmente de la experiencia del Tesista en el proyecto: lnea de interconexin 1x220 kV. entre la subestacin transformadora Arauco - Sistema Interconectado Central y el proyecto de Transicin Ujina-Rosario, en Compaa Minera Doa Ins de Collahuasi, complementada con las especificaciones tcnicas generales de ENDESA y TRANSELEC.15

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trate de una lnea a concesin. En caso, de que el mandante no llegase a acuerdos con los propietarios, se deber tomar las acciones permitidas por la Ley General de Servicios elctricos, para obtener el acceso a los predios en cuestin y el libre ejercicio de sus derechos. La inspeccin deber entregar al contratista una lista de todos los predios afectados y sus correspondientes propietarios, como tambin los alcances de los convenios derivados en el contrato suscrito con ellos. El alcance de los convenios suscritos entre la empresa mandante y los propietarios de los predios, afectados por la franja de servidumbre, cubrir en general los derechos que otorga la Ley General de Servicios Elctricos al concesionario, para establecer, operar y explotar lneas de transporte de energa elctrica; en algunos casos, estos contendrn limitaciones fijadas por el propietario, las cuales debern ser respetadas por el contratista. En caso de que el contratista no acate estos convenios, los daos y perjuicios sern de su exclusiva responsabilidad. Para estos efectos, tales convenios abarcarn solamente la franja de servidumbre definida en los planos del contrato, por lo que el contratista slo podr efectuar trabajos indispensables para la ejecucin propia de las obras del contrato, y no est autorizado a hacer uso de la franja de servidumbre para asentamiento de campamentos u otras instalaciones accesorias, excepto que por su cuenta convenga con el propietario la ocupacin de terrenos para estos efectos. Cuando la franja de servidumbre quede lejos de los caminos de uso pblico, ser responsabilidad del contratista llegar a acuerdos con los propietarios para construir dichos accesos y los costos de estos sern absorbidos por ste. Durante la ejecucin de los trabajos de construccin de la lnea y cuando se deban intervenir otras lneas de propiedad de terceros, cruces de caminos pblicos o particulares, vas frreas, lneas de tensiones menores, lneas telefnicas, el

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contratista deber solicitar permiso para intervenir en ellas y acordar las fechas y horarios en que podrn realizarse los trabajos, para de esta manera, minimizar perjuicios a los propietarios o usuarios de estos servicios. Se deber dejar claramente establecido que los costos ocasionados por los daos en las instalaciones intervenidas sern de exclusiva responsabilidad del contratista. Adems, cuando se trate de intervenir instalaciones energizadas, como es el caso de sub-estaciones, se deber solicitar autorizacin mediante una carta a los responsables del rea, confeccionar un permiso de trabajo seguro (PTS), detallando los responsables de las maniobras, los trabajos que se realizarn y los riesgos asociados a stos. 4.2 Roce y despeje de franja de servidumbre Para todos los trabajos relacionados con el roce y despeje de la franja de servidumbre, el contratista deber respetar estrictamente todas las normas vigentes tanto ambientales, forestales, sanitarias y de seguridad. El contratista deber previo a los trabajos, demarcar esta franja de roce, basndose en las indicaciones dadas en los planos del contrato y la aprobacin de la inspeccin. Tambin se debern marcar aquellos rboles, que an estando fuera de la zona del roce, representen peligro para los conductores de la lnea. Dentro de esta franja est autorizada la tala de rboles y arbustos cuyas alturas superen los 4 m., en caso de quebradas donde la distancia de la copa de los rboles al conductor, considerando su flecha mxima, supere los 15 m. se deber evitar el roce de stos. En sectores donde sern montadas las estructuras se despejar la vegetacin tanto alta como baja, las dimensiones mnimas exigidas son 30 m. x 34 m., en las estructuras de anclaje y 15 m. x 15 m., en las estructuras de suspensin. Para los efectos de respetar las normas forestales, la vegetacin a

cortar, se clasificar en dos grupos:

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a)

Plantaciones Las plantaciones estn constituidas por pino insigne, lamo, eucalipto, etc., y

sern cortados a nivel de sus troncos y tomando en cuenta su rpido crecimiento, por lo que se les aplicar productos qumicos para producir la muerte del tocn y races. b) Vegetacin nativa Los rboles y arbustos clasificados dentro de la categora de nativos, slo se cortarn cuando superen los 4 m. de altura, pero se tendr la precaucin de que su corte sea tal que deje un tocn de entre 30 y 40 cm. de altura, y no se aplicarn productos qumicos para facilitar su nuevo crecimiento, por considerarse especies que tardan muchos aos en crecer. El propsito de dejar los troncos y races, es para evitar procesos de erosin que puedan comprometer la estabilidad tanto del terreno como de las estructuras que se montarn. 4.3 Medidas de proteccin contra incendios forestales A continuacin se entregarn en forma general algunas pautas a seguir para evitar percances en faenas de roce: Se deber instruir al personal a cargo de las faenas, sobre los riesgos que implican stas y las nociones bsicas respecto al comportamiento del fuego y los mtodos de combate de incendios forestales. Considerando que en faenas de roce es necesario utilizar motosierras, las que usan para su funcionamiento combustibles altamente inflamables, se deber instruir la personal sobre su traslado, manipulacin y adecuado almacenamiento, esto implica que debern ser trasladados a los puntos de faena en recipientes de volumen pequeo y seguro, y las recargas de las

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motosierras debern hacerse en lugares desprovistos de vegetacin en un radio no menor a 10 m. y cuidando de producir derrames de combustible. Los trabajadores involucrados en las tareas de roce, tienen prohibido fumar durante la ejecucin de los trabajos en sectores con vegetacin cercana y por ningn motivo podrn encender fogatas en el rea comprometida. El personal responsable de la supervisin deber tener consigo equipos de comunicacin, con el propsito de informar de inmediato cualquier emergencia que se pudiese producir durante las faenas. Dentro de las organizacin del contratista, se deber contar con un experto en prevencin de riesgos, este profesional tendr por misin recibir informacin de las cuadrillas de los distintos frentes, instruirlas, coordinar con personal de CONAF, para solicitar la participacin de brigadas profesionales de combate de incendios, con el fin de proceder de una forma efectiva en caso de producirse una emergencia. El personal que trabaje en la franja de servidumbre, deber estar equipado con las herramientas propias para efectuar las tareas encomendadas y con herramientas bsicas para un combate inicial de un incendio. Estas debern encontrarse en los vehculos, en cajas seguras, de modo que puedan ser usadas de inmediato ante cualquier emergencia. Todos los desechos del tipo vegetal, debern ser apilados ordenadamente para luego ser retirados a lugares provistos por el propietario, queda prohibido la quema de stos en los lugares de la faena. En caso de producirse un siniestro, el personal ms cercano dar aviso de inmediato a sus supervisores, entregando los antecedentes que sean

necesarios, tales como el tipo de combustible que se est quemando, la cantidad y los recursos amenazados, disponibilidad de agua en la zona para el combate del fuego, vas de acceso y evacuacin y estimacin de la

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superficie afectada hasta el momento, y en especial si se requiere de ms personal para el combate. El personal que se encuentre fuera del radio de peligro deber acudir de inmediato construyendo una lnea de control del fuego. La persona encargada de coordinar este tipo de emergencias deber dar aviso de inmediato a la Corporacin Nacional Forestal (CONAF), para que esta institucin tome conocimiento de lo que sucede y haga las evaluaciones necesarias, una vez que se haga presente personal de CONAF en el rea, todo el personal del contratista se pondr bajo las ordenes de ellos. Todas las recomendaciones anteriores debern estar plasmadas en los documentos generados, previo a la ejecucin de cualquier trabajo (procedimientos de trabajo seguro, anlisis de riesgo de trabajo, permisos de trabajo). 4.4 Construccin de cercos en franjas de servidumbre En caso de que los rboles o arbustos rozados constituyan cercos naturales de separacin de potreros o predios, o en cualquier lugar que se hayan eliminado cercos existentes, el contratista deber reponerlos por cercos de estacas y alambre de pas. Las estacas tendrn una escuadra no menor a 3 x 3 y 2.2 m. de altura, las cuales sern enterradas 80 cm., y a una separacin no mayor a 2.5 m., con cuatro corridas de alambres de pas. En caso de ocurrir daos por la no oportuna reposicin de estos cercos, stos sern de responsabilidad del contratista.

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4.5

Caminos de accesos a lneas de transmisin Todos los caminos de acceso, tanto a la lnea como a las torres, sern de

responsabilidad del contratista, por lo que deber tener todos los permisos necesarios para la ejecucin de ellos y la aprobacin de la Inspeccin. Estos caminos podrn derivar tanto de la carretera, caminos de interiores de uso pblico o privado. Los caminos de acceso, debern contar con todas las obras necesarias, puentes, alcantarillas, badenes, drenajes y adems portones de acceso, para asegurar la calidad mnima para el transporte sin riesgo del personal, equipos y materiales, a los frentes de trabajo. Tambin se debe tener la precaucin de que la construccin de estos caminos no signifiquen un riesgo a la estabilidad de la torres, producto de la erosin del suelo por el escurrimiento de las aguas superficiales, sobre todo si stas estn ubicadas en laderas. El contratista deber hacer los trmites correspondientes con los dueos de caminos interiores, respecto al uso de stos durante el perod