diseÑo de subestaciones elÉctricas de …20... · subestaciones eléctricas de potencia y líneas...

Download DISEÑO DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS DE …20... · subestaciones eléctricas de potencia y líneas de transmisión. CFEE0000-18 Cable de aluminio con cableado concéntrico y núcleo

If you can't read please download the document

Upload: ngonhu

Post on 08-Feb-2018

262 views

Category:

Documents


13 download

TRANSCRIPT

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV

    ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    DICIEMBRE 2013

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    C O N T E N I D O

    1 OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIN __________________________________________________ 1

    2 DOCUMENTOS APLICABLES _________________________________________________________ 1

    3 DEFINICIONES ______________________________________________________________________ 3

    3.1 Aislamiento ________________________________________________________________________ 3

    3.2 Cable Conductor ____________________________________________________________________ 4

    3.3 Cable de Guarda ____________________________________________________________________ 4

    3.4 Catenaria __________________________________________________________________________ 4

    3.5 Claro Regla ________________________________________________________________________ 4

    3.6 Claro ______________________________________________________________________________ 4

    3.7 Derecho de Va _____________________________________________________________________ 4

    3.8 Estructura _________________________________________________________________________ 4

    3.9 Flecha _____________________________________________________________________________ 4

    3.10 Libramiento al Piso __________________________________________________________________ 4

    3.11 Lnea de Alta Tensin ________________________________________________________________ 4

    3.12 Parmetro de Diseo ________________________________________________________________ 4

    3.13 Perfil Topogrfico ___________________________________________________________________ 5

    3.14 Resistividad ________________________________________________________________________ 5

    3.15 Sistema de Tierra ___________________________________________________________________ 5

    3.16 Temperatura Mxima ________________________________________________________________ 5

    3.17 Temperatura Mnima _________________________________________________________________ 5

    3.18 Temperatura Media __________________________________________________________________ 5

    4 ABREVIATURAS ____________________________________________________________________ 5

    5 CARACTERSTICAS Y CONDICIONES GENERALES ______________________________________ 6

    5.1 Consideraciones para el Diseo de Lneas Areas de 69 kV a 138 kV ________________________ 6

    5.2 Elaboracin del Proyecto ____________________________________________________________ 11

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA 1 Recomendacin del tipo de estructuras en diferentes usos de suelo ________________________ 7

    TABLA 2 Paralelismo entre lneas-distancia mnima entre ejes_____________________________________ 12

    TABLA 3 Cdigos para elaboracin de planos de topografa ______________________________________ 18 TABLA 4 Cdigo de colores para indicar la tensin nominal de operacin de laslneas elctricas _______ 18 TABLA 5 Escalas a utilizar en los planos de proyecto de acuerdo al tipo de terreno ___________________ 19

    TABLA 6 Dimensiones normalizadas para planos del proyecto ____________________________________ 19

    TABLA 7 Bordes para planos normalizados del proyecto _________________________________________ 20

    TABLA 8 Valores de los factores Kn, Km y Kr para diferentes configuraciones de entre-hierro __________ 25

    TABLA 9 Niveles bsicos de aislamiento por impulso tipo rayo, NBAI y niveles bsicos de aislamiento

    por impulso tipo maniobra, NBAM, fase a tierra y de fase a fase y distancias mnimas de fase

    a fase y de fase a tierra para diferentes niveles de tensin para lneas de alta tensin _________ 26

    TABLA 10 Factores de correccin a diferentes altitudes sobre el nivel del mar ________________________ 27

    TABLA 11 Libramientos y separaciones mnimas en cruzamientos __________________________________ 36 TABLA 12 Parmetros aproximados a 50 C sin viento y en condiciones finales para estructuras normalizadas en CFE _______________________________________________________________ 38

    FIGURA 1 Factor k de correccin por humedad en funcin de la humedad absoluta ___________________ 28

    FIGURA 2 Humedad absoluta del aire en funcin de las temperaturas de bulbo seco, bulbo hmedo y

    de la humedad relativa en porciento ___________________________________________________ 28

    FIGURA 3 Paralelismo entre lneas elctricas ____________________________________________________ 34

    FIGURA 4 Dos lneas compartiendo la misma estructura __________________________________________ 35

    FIGURA 5 Representacin de la plantilla _______________________________________________________ 37

    FIGURA6 Flecha y claro entre dos estructuras __________________________________________________ 40

    FIGURA 7 Localizacin de estructuras con plantilla _______________________________________________ 45

    ANEXO 1 BASES DE PROYECTO PARA LA CONSTRUCCIN DE LNEAS DE ALTA TENSIN ___________ 50

    ANEXO 2 MAPA DE ISODENSIDAD DE RAYOS A TIERRA DEL 2012 ________________________________ 54

    ANEXO 3 TABLASDE LIMITACIONES MECNICAS Y ELCTRICAS _________________________________ 55

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    1 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    1 OBJETIVOS Y CAMPO DE APLICACIN

    Establecer los criterios para el diseo de lneas areas de 69 kVa 138 kV en el mbito de la CFE,as como orientar al personal que realice proyectos de lneas para que sean considerados todos los aspectos normativos en el diseo. Servir como gua de referenciapara la revisin de estos trabajos cuando sean realizados porterceros. La presente especificacin sustituye a los Lineamientos tcnicos para el diseo de lneas areas de 69 kV a 138 kV, de marzo 2011; comprende los criterios, polticas, recomendaciones y consideraciones tcnicas que deben tomarse en cuenta para el diseo de lneas areas de 69 kV a 138 kV. Es aplicable para el personal que realice, revise o autorice proyectos de lneas areas de alta tensin de o para distribucin de la CFE. 2 DOCUMENTOS APLICABLES

    NRF-005-CFE Aisladores de suspensin sintticos para tensiones de 13.8 kV a 138 kV.

    NRF-006-CFE Cuchillas para lneas y redes de distribucin.

    NRF-007-CFE Aisladores soporte tipo columna.

    NRF-014-CFE Derechos de va.

    NRF-015-CFE Requerimientos para la construccin de ductos metlicos, en

    paralelo y en cruces, con lneas de transmisin de 115 kV o mayores.

    NRF-017-CFE Cable de aluminio de cableado concntrico y ncleo de

    acerogalvanizado (ACSR).

    NRF-018-CFE Aisladores tipo suspensin de porcelana o de vidrio templado.

    NRF-023-CFE Herrajes y sus accesorios.

    NRF-042-CFE Sealizacin de lneas de transmisin areas y subterrneas (cables de potencia) para inspeccin area, trfico areo, martimo y terrestre.

    NRF-043-CFE Herrajes y conjunto de herrajes para lneas de transmisin areas

    con tensiones de 69 kV a 400 kV.

    CFE00J00-52 Redes de puesta a tierra para estructuras de lneas de transmisin areas de 69 kV a 400 kV en construccin.

    CFE20100-81 Ojo OT.

    CFE2C900-18 Crucetas A. CFE2C900-19 Crucetas C.

    CFE2C900-62 Cruceta armada 115.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    2 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    CFE2C900-63 Cruceta CR.

    CFE2C900-64 Cruceta CS1.

    CFE2C900-89 Placa PR.

    CFE2DI00-14 Guardacabo G3.

    CFE2DI00-05 Contrapeso CP.

    CFE2DI00-07 Cruceta armada C3-69.

    CFE2P200-49 Perno DR.

    CFE2P200-58 Perno de Ojo P.

    CFE2P200-59 Perno de Ancla PA.

    CFE2P200-77 Perno J.

    CFE2P400-72 Placa curva PL-1C.

    CFE2P400-73 Placa PL-2.

    CFE2P400-74 Placa PL-3.

    CFE2P400-75 Placa PL-5.

    CFE2P400-76 Placa PL-6.

    CFE2P400-77 Placa PL-7.

    CFE2A600-11 Placa PC.

    CFE2P600-43 Protector para retenida R1.

    CFE2T400-17 Tirantes CV.

    CFE51000-68 Preformados.

    CFE51200-84 Conectador bipartido.

    CFE52000-66 Apartarrayos para lneas de distribucin de corriente alterna de

    13.8 kV a 138 kV.

    CFE52000-91 Aisladores tipo poste.

    CFE55000-39 Conectador U. CFE55000-42 Conectador de compresin de ranuras paralelas.

    CFE55000-51 Conectores en aluminio.

    CFE55000-85 Conectadores tipo compresin.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    3 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    CFE55000-86 Conectadores derivadores paralelos.

    CFE55000-88 Conectadores unin sin tensin.

    CFE55000-89 Conectadores unin con tensin.

    CFE56100-16 Electrodos para tierra.

    CFE67B00-04 Tornillos.

    CFEA0000-01 Alambre y cable de acero con recubrimiento de aluminio soldado

    (AAS).

    CFEC0000-15 Concreto para la construccin de estructuras y cimentaciones de subestaciones elctricas de potencia y lneas de transmisin.

    CFEE0000-18 Cable de aluminio con cableado concntrico y ncleo de alambres

    de acero recubierto de aluminio soldado (ACSR/AS).

    CFEE0000-21 Cable de guarda con fibras pticas y accesorios.

    CFEE0000-22 Cables de guarda.

    CFEE0000-33 Alambre y cable de acero con recubrimiento de cobre soldado (ACS).

    CFEJ1000-50 Torres para lneas de transmisin y subtransmisin.

    CFEJ6100-54 Postes metlicos para lneas de transmisin y subtransmisin.

    CFEJ6200-01 Postes de madera.

    CFEJ6301-53 Postes de concreto reforzado de seccin I.

    CFEJA000-62 Montaje electromecnico de lneas de transmisin.

    CFEJA100-64 Cimentaciones para estructuras de lneas de transmisin.

    CFEL0000-06 Coordinacin de aislamiento.

    CFEL0000-41 Gua de aplicacin de la especificacin de coordinacin de

    aislamiento. 3 DEFINICIONES 3.1 Aislamiento Elemento que evita la fuga de corriente elctrica entre dos conductores. Son aquellos materiales que tienen pocos electrones y que necesitan de la aplicacin de un mayor potencial (tensin) para establecerse un nivel de corriente que se pueda medir.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    4 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    3.2 Cable Conductor Elemento de una lnea elctrica que tiene como funcin especfica la transmisin de corriente. 3.3 Cable de Guarda Cable de acero instalado en la parte superior de la estructura de lneas de transmisin de energa elctrica, con el propsito de evitar que las descargas atmosfricas incidan sobre los conductores de fase al drenarlas a tierra. Actualmente existen cables de guarda que contienen fibra ptica (OPGW). 3.4 Catenaria Curva que forma un conductor colgado de dos puntos. 3.5 Claro Regla Longitud del claro en el cual la tensin en el cable bajo cambios de temperatura y carga coincidir ms aproximadamente con la tensin promedio en una serie de claros con longitudes diferentes entre remates. 3.6 Claro Es la parte de una lnea area comprendida entre dos estructuras consecutivas. 3.7 Derecho de Va Franja de terreno que se ubica a lo largo de cada lnea area, cuyo eje coincide con el central longitudinal de las estructuras o con el del trazo topogrfico. 3.8 Estructura Es el conjunto de elementos de un sistema constructivo que constituye la base de soporte mecnico de las lneas de alta tensin de energa elctrica. 3.9 Flecha Es la distancia mxima medida verticalmente desde el conductor hasta una lnea recta imaginaria que une sus dos puntos de soporte a menos que otra cosa se indique, la flecha siempre se mide en el punto medio del claro. 3.10 Libramiento al Piso Distancia apropiada entre el conductor ms bajo y suelo natural. 3.11 Lnea area de Alta Tensin Es aquella que trasmite energa elctrica en un nivel de tensin a partir de 69 kV a travs de conductores desnudos, tendidos en espacios abiertos y que estn soportados por estructuras o postes con los accesorios necesarios para la fijacin, separacin y aislamiento de los mismos conductores. 3.12 Parmetrode Diseo Es el valor resultante de la tensin mecnica aplicada a un conductor entre el peso del mismo a una temperatura de 50 C.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    5 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    3.13 Perfil Topogrfico Dibujo que representa el corte transversal del terreno en la trayectoria de una lnea dealta tensin en el cual se localizan las estructuras y las catenarias de los cables. 3.14 Resistividad Es la resistencia elctrica especfica de un material medida en m. Es la constante de proporcionalidad entre la cada de potencial por unidad de longitud y la densidad de corriente (corriente por unidad de rea). 3.15 Sistema de Tierra Es el conjunto de elementos que sirven para drenar la corriente de descarga atmosfrica o de falla de corto circuitode las lneas de alta tensin, que incluye: hilo(s) de guarda, cola(s) de rata, estructura, bajante, red de puesta a tierra, tierra natural o relleno y conectores. 3.16 Temperatura Mxima Dentro de una serie de datos estadsticos, es el valor mximo de temperatura registrado del rea geogrfica. 3.17 Temperatura Mnima Dentro de una serie de datos estadsticos es el valor mnimo de temperatura registrado del rea geogrfica. 3.18 Temperatura Media Es el valor que se obtiene a partir del promedio de las temperaturas medias registradas en cada uno de los doce meses del ao del rea geogrfica. 4 ABREVIATURAS ACI: American Concrete Institute ANSI: American National Standard Institute ASTM: American Society for Testing and Materials CDFO: Cable Dielctrico con Fibras pticas CFE: Comisin Federal de Electricidad CGFO: Cable de Guarda con Fibras pticas CMH: Claro Medio Horizontal CONAGUA: Comisin Nacional del Agua CV: Claro Vertical DESD: Densidad Equivalente de Sal Depositada INAH: Instituto Nacional de Antropologa e Historia

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    6 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    LGEEPA: Ley General de Equilibrio Ecolgico y Proteccin al Ambiente NMX: Norma Mexicana PIDIREGAS: Proyectos de Inversin Diferidos en el Registro del Gasto PIO: Programa de Inversin de Obras POISE: Programa de Obras e Inversionesdel Sector Elctrico SACPASI: Sistema de Administracin de Calidad, Proteccin Ambiental y

    Seguridad Industrial (CFE-CPTT) SCT: Secretara de Comunicaciones y Transportes SD: Subdireccin de Distribucin

    SEMARNAT: Secretaria delMedio Ambiente y Recursos Naturales 5 CARACTERISTICAS CONDICIONES GENERALES 5.1 Consideraciones para el Diseo de Lneas Areas de 69 kV a 138 kV En este captulo se presentan todas las consideraciones tcnicas, geogrficas y ambientales necesarias para proceder a la elaboracin del proyecto de la lnea de alta tensin. 5.1.1 Informacin bsica del proyecto Resumen sobre las caractersticas de la lnea en donde se describa la finalidad y el servicio que prestar la misma, as como un croquis(de preferencia en un sistema de informacin geogrfica)donde se definan las posibles trayectorias y sus puntos de inicio y llegada. Esto es bsico para normar los criterios a seguir en la elaboracin del proyecto. 5.1.1.1 Determinacin de reas protegidas Consiste en determinar si existen reas protegidas dentro de la zona de incidencia de las posibles trayectorias de la lnea, como pueden ser monumentos arqueolgicos, histricos, reservaciones forestales, parques nacionales, entre otras; ya que de existir se deben respetar y considerar en la seleccin definitiva de la trayectoria para que no se vea afectada. Para esto se debe consultar con las autoridades deSEMARNAT y con el INAH para evitar afectaciones. 5.1.1.2 Caractersticas de la lnea Sonlas caractersticas tcnicas de la lnea de 69kV a 138 kV que sirven de base para la elaboracin del proyecto (Bases de proyecto para la construccin de la lnea de alta tensin, anexo 1). 5.1.1.2.1 Punto de inicio de la lnea. Se debe establecer si el inicio de la lnea es en una Subestacin Elctrica o se est haciendo la derivacin de una lnea existente. Si el inicio es en una Subestacin Elctrica se debe contar con un croquis de planta electromecnica de la misma, detallndose en ste las instalaciones actuales y el punto de salida de la lnea. Si el inicio de la lnea es una derivacin se debe elaborar un levantamiento de perfil y planta de los claros en donde se deriva la lnea, incluyendo los tipos y caractersticas de estructuras que se encuentran en stos para desarrollar el proyecto de la interconexin y derivacin de la misma.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    7 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.1.1.2.2 Punto de llegada de la lnea Si la llegada es a una Subestacin Elctricaexistente se debe contar con un plano de planta electromecnica, detallando las instalaciones actuales y el punto de conexin de la lnea. Si la llegada es al predio de una Subestacin Elctricanueva se debe de contar con un plano de planta describiendo la disposicin general y la ubicacin de la baha de remate de la lnea. Si la llegada de la lnea se entronca con una existente para hacer una derivacin, se debe de realizar el levantamiento topogrfico del claro o la estructura en el cual se va a conectar la lnea, considerando claros y estructuras adyacentes, tomando en cuenta la disposicin, altura de los conductores e hilo de guarda en el punto de conexin, incluyendo la altura de crucetas de las estructuras. 5.1.1.2.3 Seleccin de cables conductores ehilo de guarda Se debe especificar la seccin transversal y eltipo de cable a utilizar para conductor e hilo de a guarda de acuerdo a la Norma de Referencia NRF-017-CFE y las especificaciones: CFEA0000-01, CFE E0000-18, CFE E0000-21 y CFE E0000-22 respectivamente, considerando los niveles de corto circuito, demanda mxima, carga mxima en contingencia, grado y tipo de contaminacin de la regin donde se va a construir. Para regiones donde la contaminacin es de tipo cida o salina, se debe considerar hilo de guarda de acero con recubrimiento de aluminio soldado (AAS) y que el ncleo del conductor sea cable AAS de ALUMOWELD. En la actualidad todas las lneas que se disean para la CFE, consideran la utilizacin de un cable de guarda con fibra ptica, para la trasmisin de control, proteccin, voz y datos. En la tabla siguiente se muestran las caractersticas de los cables ms comunes, considerando la aplicacin de la especificacin CFE E0000-35. 5.1.1.2.4 Tipos de estructuras El tipo o tipos de estructuras que se involucren en el proyecto invariablemente son las que se incluyen en estaespecificacin tcnicas, su aplicacin depende de varios factores como son el uso de suelo actual y futuro de los planes de desarrollo urbano de la localidad; condiciones climticas y topogrficas as como el tipo de conductor y nmero de circuitos que requiera el sistema, (vase tabla 1).

    TABLA 1-Recomendacin del tipo de estructuras en diferentes usos de suelo

    Uso de suelo Estructura recomendada

    Urbano Poste de acero (troncocnico)

    Semiurbano Poste de acero (troncocnico) o torres de acero

    Rural Torres de acero, estructuras H de madera o concreto

    NOTA: En rea rural queda restringido el uso de postes de madera en zonas

    propensas a incendios. 5.1.1.2.5 Nmero de circuitos De acuerdo al tipo de estructura, la cantidad de circuitos puede ser variable dependiendo de la necesidad de la demanda elctrica y el desarrollo futuro, por lo que es importante que cuando se diseen las lneas con estructuras que puedan llevar ms de un circuito (torres o postes troncocnicos), se consideren como mnimo dos circuitos, ya que con esto se optimizan los trmites de los derechos de va, servidumbres de paso y costos de construccin para futuros incrementos de la demanda, que normalmente requieren de otra lnea.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    8 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.1.1.2.6 Relacin con proyectos futuros La planeacin debe buscar el mximo aprovechamiento de los recursos, por lo que es importante considerar los futuros desarrollos que puedan surgir dentro del entorno por donde ser construida la lnea, esto se debe a que el proyecto busca la inversin tcnico econmica ms viable para su realizacin. 5.1.1.3 Caractersticas geogrficas y ambientales de la regin Para el rea en que se disea la lnea es necesario conocer la altitud sobre el nivel del mar (ASNM), topografa del terreno, uso del suelo nivel, tipo de contaminacin, temperatura (mxima y mnima), velocidad de viento, datos que permitirn definir aspectos importantes en la seleccin de la trayectoria, tales como: Tipo de estructuras, niveles de aislamiento, cable conductor etc. 5.1.1.3.1 Cartas topogrficas, de uso del suelo y fotografas areas Para el rea donde se disea la lnea, se debe utilizar cartas topogrficas y de uso de suelo de un sistema de informacin geogrfica y fotografas areas, para que sobre stas, realizar las trayectorias ms viables considerando la topografa, flora y fauna de la regin ya que de esto depende la factibilidad del proyecto, su costo y la funcionalidad de la lnea. 5.1.1.3.2 Temperatura mnima, mxima y media De acuerdo a datos estadsticos de las regiones del trazo de la lnea en los ltimos 50 aos, se debe investigar estos valores, ya que son necesarios para determinar el parmetro de tendido de cable y calcular las flechas y tensiones de la lnea. 5.1.1.3.3 Velocidad del viento Para las Zonas que cruza la lnea se debe determinar la velocidad regional de viento para un periodo de retorno de 10 y 50 aos de acuerdo con los datos estadsticos de las regiones 5.1.1.3.4 Nivel y tipo de contaminacin Acorde a datos estadsticos de las regionesdel trazo de la lnea en los ltimos 10 aos se deben considerar los niveles y tipos de contaminacinsalina, industrial y desrtica conforme a la especificacin CFE L0000-06, ya que de estos datos depende las caractersticas de: seleccin de estructuras, aislamiento, cable conductor e hilo de guarda de la lnea. 5.1.1.3.5 Densidad de descargas atmosfricas por ao (isodensidad) En base a datos estadsticos de las regiones del trazo de la lneaconforme al anexo 2, se debe conocer la incidencia de descargas atmosfricas para determinar el tipo de estructura de acuerdo a su diseo elctrico (ngulo de blindaje) y determinar mediante un anlisis detallado si se requiere de algn sistema adicional de tierra o apartarrayos a lo largo de la lnea. 5.1.1.3.6 Deteccin de reas inundables y cuencas de ros De acuerdo a las cartas topogrficas, de uso de suelo, fotos areas y recomendaciones de la CONAGUA, deben detectarse las reas inundables, pantanosas as como el nivel de aguas mximo extraordinario (NAME) de los cauces de los ros y considerarlos para preferentemente evitar su paso en la seleccin de la trayectoria.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    9 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.1.2 Seleccin de la trayectoria La trayectoria de la lnea, debe ser analizada, evaluada y seleccionada por las reas de Construccin, Operacin y Mantenimiento. Las cuales entregaran la trayectoria marcada ms viable en un plano denominado localizacin general de trayectoria Esta se debe elaborar sobre cartas topogrficas editadas por el Instituto Nacional de Estadstica, Geografa e Informtica (INEGI), generalmente a escala 1:50.000. Tambin, de requerirse, esta trayectoria debe indicarse sobre un sistema de informacin geogrfica y planos urbanos. Este documento se debe utilizar para la ejecucin del levantamiento topogrfico y el inicio de algunas actividades previas de CFE. Para esta seleccin se deben considerar algunos aspectos definidos en el punto 5.1.1, as como lo siguiente:

    a) La distancia entre los puntos de salida y llegada de la lnea debe ser lo ms corta y ubicarse lo ms cerca posible a los accesos y vas de comunicacin, siempre que las condiciones geogrficas lo permitan y se considere factible la obtencin de los permisos de las dependencias gubernamentales y particulares.

    b) Evitar la trayectoria hasta donde sea posible por terrenos fangosos, reas protegidas o de

    difcil acceso debido a su topografa.

    c) Evitar trayectorias por zonas urbanas o futuros desarrollos. En caso de no poder evitar los futuros desarrollos, ubicar el trazo sobre avenidas con camellones.

    d) En reas rurales evitar en la medida de lo posible deflexiones mayores de 60debido a que

    estas requieren estructuras de caractersticas ms robustas. e) En lo posible utilizar el derecho de va de caminos, carreteras, lneas existentes, etc. f) En rea urbana, utilizar camellones de avenidas principales existentes para la trayectoria de

    la lnea. g) Preferentemente no afectar terrenos de cultivo con infraestructura de riego, congregaciones

    urbanas o reas que an no estn desarrolladas y sean consideradas como urbanas o semiurbanas; ya que de verse afectadas stas ltimas encarecen considerablemente el proyecto, debido al alto costo de las indemnizaciones y el pago de los bienes distintos a la tierra de la servidumbre de paso.

    5.1.2.1 reas protegidas Es importante conocer la regin donde se proyecte la trayectoria de lalnea para definir las reas que por su condicin ecolgica, histrica o arqueolgica estn consideradas como reservas naturales, monumentos o reas protegidas. Para esto se tiene que consultar con las autoridades correspondientes (SEMARNAT, INAH). Con el fin de evitar afectaciones y solicitar la no-interferencia a la trayectoria de la lnea para garantizar que no se afectan las reas protegidas. 5.1.2.2 reascon problemtica social Es importante identificar las regiones del rea urbana y rural con problemticas sociales. Esto es posible, si previo a la seleccin de la trayectoria se realizan avisos a las autoridades en los tres niveles de gobierno. En caso de existir conflicto por el paso de la lnea esta debe modificarse.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    10 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.1.2.3 Accesibilidad a carreteras, caminos y brechas En las cartas topogrficas, sistemas de informacin geogrfica y fotos areas que se mencionan en el punto 5.1.1.3.1 aparecen las carreteras, caminos vecinales y brechas, por lo que es sumamente importante trazar la trayectoria lo ms cerca posible a estos accesos, con la finalidad de facilitar la construccin, supervisin y mantenimiento de las lneas de alta tensin 5.1.2.4 Plan de desarrollo urbano de la regin En la seleccin de la trayectoria se debe consultar, mediante oficio a las autoridades estatales y municipales responsables de los planes de desarrollo urbano de la regin, con el fin que den a conocer la no interferencia con proyectos. 5.1.2.5 Interferencias con proyectos de otras dependencias o particulares Dentro de la seleccin de la trayectoria se debe consultar con las principales dependencias o particulares, notificando a travs de oficios y anexando planos de la trayectoria de la lnea, con el objeto de determinar si no existen instalaciones o proyectos a corto o largo plazo con infraestructura en las reas pblicas y derechos de vasque interfieran con el nuestro y evitar modificaciones al mismo, durante la construccin. 5.1.2.6 Censodel rgimen de propiedad Durante la seleccin de la trayectoria se debe hacer un censo del rgimen de propiedad a lo largo de la misma para determinar del uso actual del terreno, ya que de esto depende en gran parte la seleccin definitiva de la lnea. 5.1.3 Autorizaciones y permisos En este punto se analizan los permisos y autorizaciones que se requieren, por parte de las dependencias Federales, Estatales y Municipales, tanto de desarrollo urbano como ambientales y anuencias de propietarios particulares y ncleos ejidales hasta el establecimiento de la servidumbre legal de paso, ya que sin estos permisos, no se debe iniciar la licitacin de la construccin de la lnea cuando se trate de proyectos de la CFE. Teniendo avalada la trayectoria de la futura lnea de alta tensin, en caso de propietarios particulares debe negociarse el pago de la servidumbre legal de paso, directamente con el propietario; y en el caso de ncleos ejidales, con el Comisariado y la Asamblea Ejidal. Dicha negociacin debe iniciarse dependiendo de la longitud de la lnea mnimo 18 meses antes del inicio del proceso de licitacin para la construccin. En el caso de proyectos propios de CFE para la obtencin de la servidumbre legal de paso se realizar como se indica en el documento LINEAMIENTOS PARA ADQUISICIN Y FORMALIZACIN DE LOS DERECHOS INMOBILIARIOS EN OBRAS DE DISTRIBUCIN GD-GEN-LC-002, Vigente. En el caso de proyectos realizados por externos a CFE, debenentregar al mismo la documentacin siguiente:

    a) Oficios de no interferencia y en su caso el permiso de construccin de las dependenciaso particulares indicando en su comunicado que ceden el derecho de va que requiere la lnea a CFE.

    b) Documento de pago. En caso de que alguna dependencia solicite pagos por obtencin,

    autorizacin y supervisin, etc.

    c) Los documentos que evidencien el convenio y pago de la servidumbre legal de paso a favor de la CFE.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    11 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    Se debe entregar a CFE carpeta de la Ingeniera de Detalle anexando copia de anuencia de paso, escrituras notariadas y pago (s) correspondientes realizados para la obtencin de la servidumbre legal de paso, por tanto en todas las autorizaciones y permisos se debe de indicar Se otorga el presente Autorizacin o permiso a CFE para construccin, mantenimiento de la lnea de alta tensin en cuestin. 5.1.3.1 Oficios de consulta con dependencias federales, estatales, municipales; propietarios

    particulares y ejidos Una vez seleccionada la trayectoria se deben iniciar las plticas y negociaciones en forma oficial con las dependencias de gobierno involucradas ya que stas son las encargadas de regular el desarrollo urbano de la regin y de otorgar las autorizaciones para la construccin de las obras. As mismo, se debe proceder con los propietarios particulares y ncleos ejidales a quienes se involucra con el trazo de la lnea, con el objeto desolicitar mediante un escrito la anuencia del paso de la misma por sus terrenos. 5.1.3.2 Informe preventivo de impacto ambiental Para las reas rurales se debe tener una trayectoria definida, las anuencias de paso debidamente autorizadas as como la documentacin de la servidumbre legal de paso, para posteriormente elaborar la Manifestacin de Impacto Ambiental (MIA), y en su caso el Estudio Tcnico Justificativo para el cambio de uso de suelos de la lnea y presentarlo a SEMARNAT para su autorizacin, ya que de no contar con su autorizacin no se puede iniciar la construccin de la lnea. Los proyectos de lneas en reas urbanas y suburbanas se deben apegar a lo indicado en el Reglamento de la Ley General del Equilibrio Ecolgico y la Proteccin al Ambiente en materia de Evaluacin de Impacto Ambiental, de acuerdo a su artculo 5, inciso K, fraccin III, publicada en el diario oficial del 30 de mayo del 2000. Que las exime de dichos informes, sin embargo, se recomienda elaborar y presentar a SEMARNAT los avisos de inicio y terminacin de obra. En el caso de particulares se debe entregar a CFE copia de la autorizacin de la Manifestacin de Impacto Ambiental (MIA) y del Estudio Tcnico Justificativo (ETJ) cuando aplique, debidamente autorizado para la trayectoria seleccionada. La informacin antes mencionada es necesaria para la aprobacin del proyecto de no obtener las autorizaciones o no presentar la documentacin antes mencionada, CFE no autorizar el proyecto. 5.2 Elaboracin del Proyecto En este captulo se utiliza la informacin recabada en los captulos anteriores para proceder a la ejecucin del levantamiento topogrfico y la elaboracin del proyecto de la lnea. 5.2.1 Levantamiento topogrfico Son los datos recabados del terreno en forma precisa que sirve para obtener la planta y el perfil topogrfico, de la trayectoria de la lnea , la cual se representa en planos a escala, conteniendo toda la informacin necesaria para que el proyecto pueda ser desarrollado en forma correcta y apegado a las condiciones del sitio. La base del proyecto de la lnea es el levantamiento topogrfico por donde se va a construir, por lo tanto dicho levantamiento debe contener toda la informacin de camponecesaria para que el proyecto pueda ser desarrollado en forma correcta y apegado a las condiciones del sitio. 5.2.1.1 Alcance del levantamiento topogrfico Aplica a la ejecucin de levantamientos topogrficos de trayectorias para las lneas areas de alta tensin desde 69 kV a 138 kV, efectuados por la misma CFE o por algn Contratista. El resultado producto de la ejecucin de estos trabajos debe entregarse a la CFE para su revisin de forma digital, planos impresos firmados por el personal debidamente autorizado por el responsable del levantamiento topogrfico, memoria de

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    12 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    clculo que incluya al menos los siguientes datos: software u hoja de clculo utilizada, datos de entrada, todos los algoritmos utilizados, datos de salida y referencia. La revisin de estos trabajos es requisito indispensable para continuar con la etapa de proyecto y no exime de responsabilidad al Contratista. 5.2.1.2 Trayectoria de la lnea de alta tensin Una vez analizada, evaluada y definida la trayectoria preliminar de la lnea, y estando de acuerdo las reas involucradas de la CFE, esta se marca en el Plano de Localizacin General de Trayectoria, formado por cartas topogrficas editadas por el Instituto Nacional de Estadstica Geografa e Informtica (INEGI), tambin de ser factible, indicarse la trayectoria sobre fotogrametras, ortofotografas, imgenes satelitales y planos urbanos que actualmente pueden ser obtenidos del Internet. Esta trayectoria plasmada en el plano es la base del levantamiento topogrfico del eje de la lnea para el perfil y planta, necesario para el proyecto de requerirse cambios a esta trayectoria solo podr justificarse por problemticas encontradas en campo y autorizadas por el proyectista. 5.2.1.3 Reconocimientos del terreno y localizacin definitiva Para lneas de la CFE, su localizacin y trazo inician con un reconocimiento preliminar del terreno cuyos encargados de realizarlo son, el responsable del levantamiento topogrfico y la supervisin de la CFE con base en el plano de localizacin general de trayectoria. En este recorrido se deben estudiar los accesos, los tipos de vegetacin y las fuentes de contaminacin, fijar los puntos de inflexin (PI), los puntos obligados, los puntos sobre tangente visibles a gran distancia (PST), los puntos de salida y llegada a subestaciones o entronques, los cruzamientos con cualquier va de comunicacin o infraestructura de enlace. El eje de la lnea se debe localizar, trazar, georeferenciar, sealizar en campo y quedar de acuerdo a lo indicado en el Plano de Localizacin General de Trayectoria. Los puntos de inflexin (PI) se deben ubicar en terreno sensiblemente plano o razonablemente alto, nunca en zonas bajas o cspides de cerros, ni laderas muy pronunciadas. Cuando exista paralelismo entre ejes de lneas de alta tensin, las distancias de separacin no deben ser menores a las que se indican en la TABLA 2 - Paralelismo entre lneas-distancia mnima entre ejes, exceptuando los tramos de remate en las llegadas y salidas de las subestaciones. Para los cuales se debe considerar la torre ms representativa que se utilizan actualmente en el diseo y construccin de lneas y cuando se utilicen postes de cualquier tipo. Estas distancias se deben reducir de acuerdo a las dimensiones particulares de cada caso.

    TABLA 2 -Paralelismo entre lneas-distancia mnima entre ejes

    LNEA 1 LNEA 2 DISTANCIA (m)

    400 kV-1/2C 138 A 13.8 kV-1/2C 65

    230 kV-1/2C 138 A 13.8 kV-1/2C 50

    138 kV-1/2C 138 A 13.8 kV-1/2C 40

    115 kV-1/2C 138 A 13.8 kV-1/2C 35

    Nota: Para tensiones menores de 115 kV se debe considerar una distancia de 35 m.

    5.2.1.4 Trazo de planta y configuracin del perfil del terreno Una vez aprobada la localizacin definitiva, el responsable inicia con el levantamiento topogrfico, tomando datos dentro de una franja de 10 ma cada lado del eje de la lnea con estacin total topogrfica, estos son

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    13 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    utilizados para calcular el perfil del eje de la lnea y elaborar los planos de planta, los cuales deben contar como mnimo con los siguientes puntos:

    a) Linderos, nombre del propietario y uso del terreno (agrcola, agostadero, forestal, urbano, industrial, turstico, entre otros).

    b) Ros, arroyos, escurrimientos pluviales, canales, drenes. c) Lagunas, esteros, presas, zonas inundables, pantanos. d) Carreteras, caminos, brechas, puentes, vas frreas, ductos, lneas elctricas, telefnicas,

    telegrficas. e) Tipo y altura de construcciones. f) Tipos de vegetacin, sembrados, huertas, arboledas y sus alturas en el momento y

    mximas de su crecimiento. 5.2.1.4.1 Puntos de salida y llegada El levantamiento debe iniciarse para lneas de un circuito en el punto central del marco de la baha o la columna que divida dos bahas de la subestacin de salida para lneas de doble circuito;El punto de llegada podr ser una subestacin o un punto de entronque con otra lnea, para lo cual debe cumplirse en lo indicado en el punto 5.1.1.2.2 de esta especificacin. 5.2.1.4.2 Brecha para ejecutar levantamiento topogrfico La brecha topogrfica debe ser la necesaria sin exceder 1 m de ancho para permitir la medicin electrnica y el paso de la visual procurando no daar cercas, linderos, cultivos o huertas. Cuando obstaculicen rboles frutales o elementos de importancia ecolgica deben usarse mtodos indirectos para el alineamiento y medicin, para el caso de la colocacin de mojoneras se debe hacer un desmonte de 1 m de radio. 5.2.1.4.3 Trazo con estacin total topogrfica 5.2.1.4.3.1 Alineamiento El alineamiento debe conservarse verificando hacia adelante y haca atrs en cada estacin, con promedio de puntos lo que disminuir cualquier desviacin. 5.2.1.4.3.2 Estaciones y lecturas Podrn existir hasta un kilmetro mximo de distancia entre estaciones, siempre y cuando la visibilidad lo permita, sealndose con una estaca clavada al ras del piso, la cual debe ser numerada progresivamente en el terreno y en el perfil del plano para la completa identificacin del trazo. Para evitar cualquier error, se debe hacer doble lectura en cada estacin, hacia atrs y hacia adelante. 5.2.1.4.3.3 Puntos intermedios (perfil del terreno) Entre estacin y estacin se tomarn puntos intermedios como sean necesarios de preferencia en las partes bajas y prominentes donde existan cambios de pendientes para obtener un perfil bien detallado, pero nunca a ms de 50 m (aplica solamente en terreno completamente plano o con pendiente uniforme), no es necesario sealar en el terreno los puntos intermedios. El perfil debe detallarse ms cuando existan estos casos: carreteras, caminos permanentes, vas frreas, lneas de energa elctrica, telefnicas o telegrficas, ros importantes, etc.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    14 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.2.1.4.4 Elevaciones Las elevaciones deben ser referenciadas al nivel medio del mar, tomando como base los bancos de nivel del INEGI, en caso de requerir las curvas de nivel cada 100 m se deben realizar con GPS. Se debe adjuntar copia del croquis del banco de nivel utilizado, que indique su nmero, ubicacin y elevacin. En casos particulares en los que se compruebe que no existen bancos de nivel a una distancia de 10 km se deben utilizar las curvas de nivel del INEGI, confirmando la elevacin con GPS. 5.2.1.4.5 Orientacin del trazo La orientacin del trazo se obtiene utilizando el sistema de posicionamiento global (GPS), ligado a la red geodsica nacional activa del INEGI, ya sea en post-proceso o en tiempo real, otra forma de obtener el trazo es utilizar las placas de INEGI ms cercanas a la trayectoria, ambos mtodos para cada punto de inflexin, como para el punto de salida y llegada. Todo lo anterior basado en el Sistema Geodsico de referencia oficial para Mxico ITRF92 y WGS-84. 5.2.1.4.6 Tolerancias

    a) En elevacin, se admite hasta 10 cm, por kilmetro de distancia horizontal.

    b) En ninguno de los casos es acumulable, debiendo corregirse en el siguiente punto de inflexin.

    c) En distancia horizontal, la tolerancia mxima es de 5 cm por kilmetro.

    5.2.1.4.7 Alternativas o modificaciones Cuando haya necesidad de realizar alternativas o modificaciones a la lnea ya levantada, es necesario registrar stas como igualdades en el cadenamiento para evitar modificar la totalidad del levantamiento. Dichas igualdades adems deben indicar las estaciones sobre el trazo original con su kilometraje exacto, tanto en el punto de partida como en el de entronque de la modificacin, nuevo kilometraje en el punto de llegada que se obtiene con la modificacin, ngulo y sentido de la deflexin en los puntos de partida y llegada, rumbos de todas las tangentes, cota de las estaciones de los puntos de partida y llegada. Se registran en su caso, las diferencias de nivel encontradas entre el levantamiento original y el de la alternativa o modificacin. Esta igualdad debe quedar registrada provisionalmente en los planos de planta y perfil. Para la presentacin de los planos TAL COMO SE CONSTRUYO el cadenamiento y la numeracin de los puntos de inflexin se debe indicar corrido, en el sentido como se denomine la lnea de alta tensin. 5.2.1.4.8 Cruzamientos Cuando el eje de la lnea cruce con alguna de las obras de infraestructura que se mencionan a continuacin, se debe levantar y dibujar en los planos la informacin que se describe en cada uno de ellos:

    a) Con carreteras y caminos de terracera

    Kilometraje y elevacin del eje de la lnea en el cruce con el eje de la carretera o camino.

    Kilometraje de la carretera en el punto del cruce y sus destinos.

    ngulo de interseccin.

    Tipo, nmero y ancho de la carretera o camino.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    15 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    Lmites del derecho de va.

    b) Con vas de ferrocarril

    Kilometraje y elevacin del eje de la lnea en el punto de cruce con la va de FFCC.

    Clave, kilometraje y elevacin del hongo de los rieles de la va de FFCC en el punto de

    cruce.

    Nombre de la va frrea y poblaciones ms cercanas.

    ngulo de interseccin.

    Lmites del derecho de va.

    c) Con ros, arroyos y canales

    Kilometraje y elevacin del eje de la lnea en el cruce con los bordes u orillas.

    Nombre del ro, arroyo o canal.

    Direccin de la corriente.

    ngulo de interseccin.

    Elevacin de la corriente en las orillas del cauce.

    Elevacin del nivel de aguas mximas extraordinarias consultando a la CONAGUAy tomando huellas del cauce.

    Determinar el perfil del lecho del ro a lo largo del eje de la lnea.

    En caso de ros navegables, datos de alturas mximas de las embarcaciones que lo

    navegan.

    Registrar la fecha en que se obtuvieron los datos anteriores.

    Lmites de la zona federal.

    d) Ductos de gas, petrleo y similares

    Kilometraje y elevacin del eje de la lnea en el punto de cruce (sobre el lomo del ducto, si es superficial o terreno natural).

    Nombre y tipo de conduccin.

    e) Con lneas telegrficas o telefnicas

    Kilometraje y elevacin del eje de la lnea en el punto de cruce. Altura del cable ms alto. Perfil lateral de los cables.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    16 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    ngulo de interseccin.

    f) Con lneas de alta tensin y distribucin de energa elctrica

    Perfil lateral de los cables guarda y conductores. Distancia del punto de cruce a las torres adyacentes, indicando el nmero y tipo de

    estructura de la lnea que se est cruzando. 5.2.1.5 Perfiles laterales Cuando el terreno presente una pendiente transversal al eje del trazo mayor a 10%, es necesario que se levante el perfil lateral paralelo a una distancia horizontal como mnimo de 5.20 m del eje de trazo de la lnea y se registre en los planos de perfil. Cuando a la distancia indicada se encuentre alguna prominencia natural o construccin que sobrepase del 10% de pendiente respecto a la elevacin del eje, no importando que la pendiente transversal del terreno sea nula, se debe obtener yregistrar en los planos de planta y perfil. Tal caso se presenta comnmente cuando la lnea se traza por calles o pasa cerca de construcciones aisladas o tambin cerca de alguna arboleda. Estos perfiles denominados tambin contra-perfiles, deben dibujarse en las mismas hojas del perfil longitudinal, con lnea punteada, indicando con abreviatura CPD para el contraperfil de la derecha y con CPI para el contraperfil de la izquierda, considerndolo segn la direccin del trazo. Como detalle separado pero cerca de cada deflexin, se dibujar el perfil del terreno a desnivel, correspondiente a la bisectriz del ngulo entre las 2 tangentes, hasta una distancia de 8 m a cada lado del punto de deflexin. 5.2.1.6 Sealamiento 5.2.1.6.1 Trompos y estacas Se debe utilizar para sealar las estaciones y deben ser de madera, los trompos se deben colocar clavados al ras del suelo, con una tachuela o un clavo en el eje del trazo, ubicando una estaca testigo al pie de ste, en la que se indica el nombre de la lnea, kilometraje y nmero progresivo que le corresponda a cada estacin (E-1, E-2, E-n). Los puntos de inflexin no se deben considerar como estacin. 5.2.1.6.2 Mojoneras Deben ser de concreto, de forma trapezoidal con las dimensiones siguientes: Base: 10 cm x 20 cm Corona: 10 cm x 10 cm Altura: 40 cm Se debe utilizar pintura de aceite color blanco para indicar con la abreviatura PST los puntos sobre la tangente y color amarillo para indicar puntos de inflexin PI; en la cara superior se debe colocar una varilla o alambrn inmerso 10 cm en el concreto, que indique el eje y pintarse con rojo el nmero del punto de inflexin (PI) y estacin (E). En una de las caras, con pintura de aceite roja deben anotarse las siglas CFE. En las otras caras el nombre de la lnea, el kilometraje y en su caso, el ngulo de deflexin. Se deben fijar firmemente al terreno, debiendo sobresalir entre 10 cm y 15 cm; pueden ser coladas directamente en la excavacin o precoladas, adhirindola con mortero.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    17 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    La ubicacin de las mojoneras debe hacerse en los sitios siguientes:

    a) Inicio y terminacin de la lnea.

    b) Puntos de inflexin.

    c) Estaciones adyacentes a los puntos de inflexin.

    d) Cruces con vas de ferrocarril, carreteras, caminos de terracera importantes, canales, ros, gasoductos, oleoductos o poliductos, lneas de alta tensin (69 kV a 400 kV).

    e) Sobre cada una de las 2 tangentes de llegada y salida de cada deflexin, a 20 m de sta.

    En el caso de vas de comunicacin, se deben colocar una a cada lado, en el lmite del derecho de va o fuera de ste en donde sean visibles con facilidad. En caminos secundarios de tierra o brechas que sirvan de acceso a la lnea,se debe colocar solo una. Tangentes largas, donde no se haya colocado la de los casos anteriores, se deben sealar PST aproximadamente a no ms de 3 km. Si el trazo va por zonas donde haya roca aparente, los PST y PIs deben ser sealados por crculos de 10 cm y 30 cm de dimetro, cubiertos con pintura de aceite blanca o amarilla, dependiendo si se trata de un PST o PI, marcando el eje del trazo con un clavo para concreto. Se debe sealar con pintura blanca o cinta color naranja con claridad, cualquier cerca, rbol, roca, etc., que sirva para identificar el trazo o los accesos a ste. 5.2.1.7 Registros de campo Todos los datos observados y medidos durante el levantamiento topogrfico deben registrarse en libretas de trnsito o en archivos electrnicos. Los registros deben contener todos los datos necesarios, claros y precisos, para que se elaboren los planos de planta y perfil. Las hojas deben estar numeradas en orden progresivo, incluyendo un ndice en cada libreta la cual debe ser exclusiva para cada proyecto. En la portada y en la primera hoja se debe anotar el nombre de la lnea, sus caractersticas y el kilometraje del tramo a que corresponde dicha libreta, en la primera hoja debe anotarse el nombre completo de quien efectu el levantamiento, el aparato utilizado, marca, tipo y precisin terica. Las fechas deben anotarse, invariablemente, al inicio de cada una de las hojas utilizadas en un da de trabajo. Estos registros deben entregarse impresos y en forma electrnica, conjuntamente con los planos de planta y perfil, ya que son los respaldos para la revisin. Dado que existen herramientas avanzadas para el diseo de lneas areas de alta tensin se deben considerar los cdigos para su inclusin en los planos y reportes, que a continuacin se definen los ms representativos:

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    18 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA 3 -Cdigos para elaboracin de planos de topografa

    Cdigo Descripcin del cdigo200 Terreno natural210 Punto de inflexin220 Perfil lateral230 Claro especial240 No proyectar250 Punto relevante255 Estacin260 Malpas

    Puntos de terreno

    Cdigo Descripcin del cdigo300 Arroyo305 Barranca310 Camino320 Carretera pavimentada o calle325 Terracera330 Cercos, linderos

    335 Cuerpos de agua, como: estanque, lagos, jagey, etc.

    340 Ducto de drenaje

    345Ductos de gas, petroqumicos, elctricas, telfono, agua y fibra ptica

    350 Vas de FFCC360 Pantano365 Pavimento/calle370 Puente375 Ro380 Sealamientos y/o anuncio385 Tubera de agua

    Obstculos sobre el terreno

    Cdigo Descripcin del cdigo400 rbol405 Arbotante luminaria410 Construccin415 Estructura de acero420 Lnea de distribucin 425 Lnea de alta tensin de 115 kV430 Lnea de alta tensin de 138 kV435 Lnea de alta tensin de 230 kV440 Lnea de alta tensin de 440 kV445 Lnea telefnica telgrafo450 Cultivo de caa455 Zona de cultivos460 Zona de bosques465 Cultivo de alto costo470 Sistema de riego

    Obstculos areos

    5.2.1.8 Planos Los planos del levantamiento topogrfico de la lnea deben ser entregados en archivos electrnicos utilizando programas de dibujo en la ltima versin existente e impresos de acuerdo a lo indicado a continuacin. 5.2.1.8.1 Plano de localizacin general El Plano de Localizacin General de la lnea se debe elaborar sobre cartas topogrficas impresas y digitales a color, editadas por el INEGI. Las dimensiones del plano deben ser como mximo 85 cm de ancho; el largo, segn sea el desarrollo de la lnea, no debiendo exceder 200 cm. Debe incluir un ndice, esquema de las hojas y orientacin, con la clasificacin del INEGI, que se utilizaron. Tambin se puede realizar la localizacin por medio de foto area y su impresin ser de 90 cm x 60 cm, as mismo se debe de incluir tabla con las coordenadas de cada PI. En lneas largas o con direcciones variables, es conveniente formar el plano en secciones de varias hojas, indicando los traslapes correspondientes, que deben ser de 5 cm. El plano debe contener los datos siguientes:

    Trayectoria del trazo de la lnea.

    Coordenadas geogrficas y UTM datum ITRF92 o sistema WGS 84.

    Lneas elctricas que se cruzan desde 13.2kVhasta 400 kV, y sus destinos.

    TABLA 4 -Cdigo de colores para indicar la tensin nominal de operacin de laslneas elctricas

    LT 400 kV AZUL LT 230 kV AMARILLA LT 138 A 161 kV VERDE LT 69 A 115 kV MAGENTA LD 13.2 A 34.5 kV GRIS

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    19 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    Subestaciones elctricas desde 69 kV hasta 400 kV y su nombre.

    Destinos de carreteras y vas de ferrocarril.

    Mrgenes, cuadro de referencias, escala grfica y norte geodsico.

    Cuadro de datos del trazo.

    Detalle de salida y llegada de lnea a la subestacin o entronque

    5.2.1.8.2 Planos de planta y perfil Para los planos de planta y perfil debe utilizarse el formato de la CFE y deben ser impresos en papel Bond. Las escalas que se deben utilizar son:

    TABLA 5 -Escalas a utilizar en los planos de proyecto de acuerdo al tipo de terreno

    Tipo de terreno Horizontal Vertical

    Plano y lomero 1:2000 1:200

    Montaoso 1:2000 1:500

    Cuando se presenten cambios significativos en la pendiente del terreno (de plano a montaoso o viceversa) se debe de cambiar de escala de 1:200 a escala 1:500 y continuar en otro plano,por no ser conveniente dibujar con dos escalas diferentes en el mismo plano. Cuando por lo abrupto del terreno no sea posible dibujar el perfil dentro del plano, es necesario hacer traslapes indicando las elevaciones a partir del perfil que se est cortando. El rumbo geodsico debe aparecer en el dibujo de planta en cada una de las tangentesindicado por medio de una flecha que seala el Norte respecto al rumbo de la tangente. El espacio libre que debe existir entre el punto ms prominente del perfil dibujado y la parte inferior de la planta, debe ser de 25 cm. En cada hoja de perfil deben incluirse 60 m de los perfiles de las hojas anterior y posterior. En la ejecucin de dibujos de diseo y planos en general, adems de lo mencionado debe utilizarse los tamaos normalizados siguientes:

    TABLA 6 -Dimensiones normalizadas para planos del proyecto

    Tipo de plano Tamao del papel (mm) rea de dibujo (mm)

    Ancho (X) Alto (Y) Ancho (X) Alto (Y) (A) 280 215 264 200

    (A3) 420 297 370 257 (A2) 594 420 544 380 (A1) 841 594 791 554 (A0) 1 189 841 1 139 801

    D 900 600 850 550 D1 1 200 900 1 150 850

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    20 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    El espesor del marco de los planos o dibujos de diseo, como el marco principal del cuadro de datos debe ser de 0.7 mm como mnimo y 1.5 mm como mximo. Las distancias desde el borde del papel al marco para los planos normalizados a excepcin del tamao A, deben ser las siguientes:

    TABLA 7 - Bordes para planos normalizados del proyecto

    Borde Distancia (mm)

    Izquierdo 30

    Derecho 20

    Superior 20

    Inferior 20

    5.2.1.8.3 Planos de afectaciones Para la gestin de la servidumbre legal de paso, se requieren los planos individuales de las parcelas involucradas en el trazo de la lnea area los cuales deben contener los siguientes datos:

    - Cuadro de referencia normalizado.

    - Poligonal georeferenciada del rea involucrada.

    - Nombre del propietario.

    - Rgimen de propiedad.

    - Ubicacin del inmueble (denominacin o nmero del predio, calle, colonia, poblado, municipio y estado).

    - Superficie objeto de la servidumbre.

    - Destino del inmueble (nombre de la lnea).

    - Kilometrajes del eje de la lnea en su inicio y trmino de la parcela.

    - Firma del propietario y del representante de la CFE.

    - Nombres, cargos y firmas de las personas que lo elaboren.

    - Croquis de localizacin.

    - Cuadro de clculo.

    - Escala numrica, grfica y norte.

    5.2.2 Mecnica de suelos Mediante este estudio se logra tener informacin de las propiedades, del terreno para definir los tipos de cimentaciones que se requerirn y caractersticas de la excavacin; debido a que el sondeo no se realiza en el sitio de cada estructura por su alto costo , cuando en la construccin se presenten condiciones diferentes a las manifestadas en los sondeos que pongan en riesgo la estabilidad de la estructura, el supervisor debe solicitar

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    21 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    que se realice un estudio de mecnica de suelos para que el Proyectista defina la cimentacin que debe utilizarse. En caso de zonas pantanosas, manglares, terrenos flojos y fangosos, se deben hacer estudios a detalle de la mecnica de suelos para determinar una adecuada cimentacin de la estructura y con ello cubrir bsicamente sus necesidades mecnicas. 5.2.2.1 Sondeos y perfil estratigrfico Durante el levantamiento topogrfico se debe coordinar la ejecucin de sondeos de mecnica de suelos en base a lo indicado a la especificacin CFE C0000-43. Cuando la lnea sea proyectada con postes troncocnicos se deben efectuar sondeos en cada punto de inflexin y en las tangentes largas a una distancia mxima de 2000 m. Para el caso de las Estructuras (Torres auto soportadas, H de madera o de concreto), se debe efectuar sondeos en cada punto de inflexin y en las tangentes largas a una distancia mxima de 2000 m o si existe un cambio en el tipo de suelo, en caso especial se debe hacer de 500 m a 1000 m. Para determinar la estratigrafa del terreno, los sondeos se realizan en forma mecnica o manual y llevando un control detallado de la forma y herramienta con la que se est trabajando. Se debe aadir por lo menos una fotografa de cada uno de ellos. Elaborar un croquis donde se muestren las diferentes capas del suelo encontrado sus espesores y las herramientas con que se trabajaron stas. Debe evitarse efectuar sondeos en sitios bajos donde evidentemente no se requiera una estructura (caadas, ros, barrancos, entre otros). 5.2.3 Estudio mecnico de las estructuras Los diseos de las lneas areas para la CFE se realizan en base a estructuras normalizadas para las cuales se tienen definidas sus limitaciones mecnicas, sin embargo para los casos en que se requiera disear una estructura que no se encuentre en esta especificacin se debe considerar lo mencionado en las especificaciones siguientes:

    CFE J1000-50 Torres para Lneas de Transmisin y Subtransmisin (vigente)

    CFE J6100-54 Postes Metlicos para Lneas de Transmisin y Subtransmisin (vigente) 5.2.3.1 Bases para el diseo estructural En el diseo de una estructura para lnea elctrica, adems de las cargas debidas a su peso propio, se deben considerar diversas cargas a las cuales van a estar sometidas durante su vida til, mismas que se describen a continuacin. 5.2.3.1.1 Cargas debidas a eventos climticos

    Cargas por viento sin hielo

    Cargas por viento con hielo

    Debido a lo aleatorio de estas cargas el clculo estructural para una lnea, se debe hacer con registros confiables que abarquen un nmero adecuado de aos para tener un resultado ms preciso.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    22 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.2.3.1.2 Cargas por maniobras de construccin y mantenimiento Se relacionan con los requisitos especficos para garantizar la seguridad de los trabajadores durante las maniobras de construccin y mantenimiento de la lnea. 5.2.3.1.3 Cargas para contener fallas en cascada (en estructuras H de madera y concreto) Una lnea se considera como un sistema integrado por una serie de componentes. La falla de cualquier componente principal (cables, aisladores, estructuras, cimentaciones), lleva a la falla del sistema. Este enfoque permite disear los componentes coordinando lgicamente sus resistencias mecnicas y producir un diseo econmico global. Por esto, todos los valores de confiabilidad que se discuten se refieren a la lnea completa. Aun siendo un sistema, debe existir una coordinacin de resistencia mecnica de los diferentes elementos de ste, por la importancia, costo y tiempo de reposicin del elemento fallado es conveniente que el primer elemento propenso a fallar sea el aislamiento, posteriormente los herrajes, enseguida las crucetas y finalmente la estructura o su cimentacin. 5.2.3.2 rbol de cargas El rbol de cargas de las estructuras, son datos que permite conocer las cargas verticales, transversales y longitudinales de cada una de las estructuras, considerando sus diferentes combinaciones para las cuales fueron diseadas, considerando las condiciones de carga indicadas en las especificaciones CFE J1000-50 y CFE J6100-54. 5.2.3.3 Determinacin de los claros medio horizontal y vertical 5.2.3.3.1 Claro medio horizontal (claro de viento)

    Para un conductor definido, es la distancia mxima que soporta una estructura sin rebasar los lmites de probabilidad de falla de sta, por efecto de cargas de viento sobre los aisladores, conductores, guarda y la estructura de soporte, definindose como la semisuma de los claros adyacentes a la estructura bajo anlisis. La frmula para calcular dicho claro es la siguiente:

    = +

    Donde: L1 = longitud del claro anterior a la estructura L2 = longitud del claro posterior a la estructura 5.2.3.3.2 Claro vertical (claro de peso) Para un conductor definido, es la distancia mxima que soporta una estructura sin rebasar los lmites de probabilidad de falla de sta por efecto del peso de los conductores o guarda definindose como la distancia existente entre los vrtices de las catenarias (punto ms bajo del conductor) a uno y otro lado de la estructura que se analiza. Para efectos de proyecto, este claro no se calcula, se obtiene grficamente midiendo dicha distancia en el plano de perfiles con localizacin de estructuras, Se debe tomar del punto ms bajo de las catenarias a la estructura y sumar ambas distancias para determinar el claro vertical, existiendo tablas que definen las distancias mximas que pueden soportar las estructuras normalizadas.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    23 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.2.4 Estudio elctrico de las estructuras 5.2.4.1 Coordinacinde aislamiento El procedimiento de coordinacin de aislamiento de una lnea debe efectuarse considerando los valores de tensinque pueden aparecer derivado de eventos transitorios en el sistema elctrico al que est conectada. La coordinacin de aislamiento es el balance entre los esfuerzos elctricos sobre el aislamiento originado por descargas, maniobras o tipo temporal (inducciones o contactos accidentales con otras lneas) y el propio nivel de tensin que soporta el aislamiento por su diseo. Para los propsitos de coordinacin de aislamiento la especificacin CFE L0000-06, clasifica los niveles de tensin tanto nominal como la mxima de diseo, as mismo se define que las sobretensiones que ms afectan a las lneas de hasta 138 kV son las originadas por descargas atmosfricas, despreciando las sobretensiones de maniobras.

    Derivado de su trazo, las lneas de alta tensin pueden cruzar zonas con topografa accidentada o regiones con alta presencia de rayos, stas son las lneas que generalmente presentan ms fallas por descargas atmosfricas. Para reducir el nmero de salidas por esta causa, se deben analizar y controlar los siguientes parmetros:

    La longitud de la cadena de aisladores. El ngulo de blindaje, verificando el diseo de las estructuras. El sistema de conexin a tierra, considerando bajante corrido conectado directamente de

    cable de guarda a varilla a tierra, en el caso de las torres por la parte interior de la celosa y en poste troncocnico en el interior del mismo.

    Instalacin de apartarrayos tipo lnea. Instalacin de pararrayos.

    Para entender la coordinacin de aislamiento, es necesario definir el concepto de Tensin Crtica de Flameo(TCF). Se determina con pruebas de aplicacin de tensiones y corresponde alatensin con el cual el aislamiento soporta un 50 % de probabilidad de producir rompimiento de su dielctrico. Del cual se obtienen las curva de probabilidades de flameo, a partir de este concepto se define el Nivel Bsico de Aislamiento al Impulso por Rayo (NBAI), como el valor de tensin al que se espera un 10% de probabilidad de flameo, la relacin entre TCF y el NBAI est dado por la siguiente frmula:

    = (1 1.3) Donde: NBAI = Nivel Bsico de Aislamiento al Impulso TCF = Tensin Crtica de Flameo = Desviacin estndar y considerando una desviacin estndar del 3 %, da como resultado la expresin:

    = 0.961

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    24 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.2.4.2 Determinacin del aislamiento La longitud de una cadena de aisladores se debe disear para soportar las tensiones a laque es sometida, para ello es necesario observar dos conceptos: Distancia de Fuga de los aisladores en funcin de los niveles y tipo de contaminacin, la longitud de la cadena de aisladores que est dada por la tensin de arqueo en aire entre conductores y la estructura. 5.2.4.2.1 Longitud de la cadena de aisladores Esta longitud se calcula con base alatensin de arqueo en aire entre el conductor y la estructura, el cual depende de la geometra de las puntas en donde se presente dicho arqueo de forma emprica se ha obtenido latensin de arqueo en aire de algunos cuerpos geomtricos utilizados como electrodos de referencia. Con este criterio de la tensin crtica de flameo para impulsos por rayo, se tiene:

    d =TCFKco

    Donde: d = Distancia de fase a tierra TCF = Es la tensin crtica de flameo con las condiciones del lugar donde se localiza la lnea Kco = Es el factor de electrodo en aire Kr, corregido por la densidad del aire y humedad El factor Kr depende de la geometra de los electrodos o elementos que intervienen tomado de la tabla 9. La tensin mxima de diseo, as como el NBAI para las lneas de alta tensin dependen de su tensin de operacin, los cuales se indican en la tabla 10 debido a las diferentes altitudes en las que operan las lneas de alta tensin se hace necesaria la correccin del Kr proporcionado en la tabla 11 ya que ste es calculado a partir de los siguientes valores: Temperatura (T0): 20 C Presin (b0): 1 013 mbar (760 mm de Hg) Humedad Absoluta (h0): 11 g de agua por metro cbico

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    25 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA 8-Valores de los factores Kn, Km y Kr para diferentes configuraciones de entre-hierro

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    26 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA9- Niveles bsicos de aislamiento por impulso tipo rayo, NBAI y niveles bsicos de aislamiento por impulso tipo maniobra, NBAM, de fase a tierra y de fase a fase y distancias mnimas de fase a fase y de fase a tierra para diferentes niveles de tensin para lneas de alta tensin

    Las caractersticas elctricas del aislamiento calculadas a condiciones normalizadas se ven afectadas por la humedad y la presin atmosfrica la cual disminuye con el aumento de altura sobre el nivel del mar, por lo tanto, deben considerarse los siguientes factores de correccin. Debido a que las caractersticas elctricas de los soportes son calculados a condiciones normalizadas se debe hacer una correccin por condiciones atmosfricas para esto se consideran los siguientes factores Factor de correccin por densidad de aire (Kda):

    = 0

    273 + 0273 +

    Dnde: T = Temperatura ambiente en grados Celsius b = Presin baromtrica en mbar T0= Temperatura ambiente de condiciones estndar (20 C) b0= Presin baromtrica en condiciones estndar (1013 mbar) Con el valor de la altitud,se puede obtener el valor del factor de correccin Kda de la Tabla 10.

    Tensin nominal (kV)

    Tensin mxima (kV)

    NBAI fase-tierra (kV)

    NBAM fase-tierra

    (kV)

    NBAI fase-fase

    (kV)

    NBAM fase-fase

    (kV) Distancia

    fase-tierra (mm) Distancia

    fase-fase (mm)

    69 72.5 350 - 350 - 630 630

    115 123 450

    - 450

    - 900 900

    550 550 1 100 1 100

    138 145

    450

    -

    550

    -

    1 100 1 100

    550 650 1 300 1 300

    650 650 550 650 1 100 1 300

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    27 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA 10 - Factores de correccin a diferentes altitudes sobre el nivel del mar

    AltitudFactor de

    correccinAltitud

    Factor de correccin

    m mbar mm Hg kda m mbar mm Hg kda0 1013 760 1.00 2500 747 560 0.737

    100 1001 751 0.988 2600 739 554 0.728200 989 742 0.976 2700 728 546 0.718300 977 733 0.965 2800 720 540 0.710400 968 726 0.954 2900 708 531 0.698500 955 716 0.942 3000 701 526 0.692600 943 707 0.931 3100 692 519 0.683700 932 699 0.919 3200 683 512 0.674800 921 691 0.908 3300 675 506 0.665900 909 682 0.897 3400 665 499 0.6561000 905 679 0.893 3500 656 492 0.6471100 888 666 0.876 3600 648 486 0.6391200 877 658 0.866 3700 639 479 0.6291300 867 650 0.855 3800 629 472 0.6211400 856 642 0.845 3900 621 466 0.6131500 845 634 0.834 4000 613 460 0.6051600 836 627 0.824 4100 605 454 0.5971700 825 619 0.814 4200 597 448 0.5901800 815 611 0.804 4300 591 443 0.5831900 805 604 0.794 4400 584 438 0.5762000 795 596 0.784 4500 577 433 0.5692100 785 589 0.774 4600 571 428 0.5622200 775 581 0.765 4700 563 422 0.5552300 765 574 0.756 4800 556 417 0.5492400 756 567 0.746 4900 549 412 0.542

    Presin Presin

    El factor de correccin por humedad (Kh), es un factor que depende de la humedad absoluta del sitio (g/m3) que se obtiene de la Figura 1. Conocidos la temperatura debulbo hmedo del lugar y la humedad relativa del aire ms crticas de las regiones por donde cruza la lnea y teniendo el valor de humedad absoluta, por medio de la Figura 2 obtenemos el valor de Kh, considerando los factores de correccin por humedad y por densidad de aire se puede obtener con la relacin siguiente:

    kco = kr(kda kh )

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    28 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    FIGURA1 - Factor k de correccin por humedad en funcin de la humedad absoluta

    FIGURA 2 - Humedad absoluta del aire en funcin de las temperaturas de bulbo seco, bulbo hmedo yde la humedad relativa en porciento

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    29 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    5.2.4.2.2 Distancia de fuga de los aisladores en funcin de los niveles y tipo de

    contaminacin La distancia de fuga de un aislador se define como la distancia ms corta, o la suma de distancias ms cortas a lo largo del contorno de la superficie externa del material aislante. La distancia especfica de fase a fase o de fase a tierra, se define como la relacin entre la distancia de fuga total del aislamiento y latensin mxima de fase a fase o de fase a tierra, respectivamente. El clculo del nmero de aisladores, tomando en cuenta el efecto de la contaminacin, se obtiene considerando los valores de la distancia especfica de fuga mnima nominal de cada uno de los niveles de contaminacin esperados y est dada por las siguientes expresiones:

    Dftc = Dfmn Vm K

    Donde: Dftc=Distancia de fuga total de la cadena de aisladores en mm Dfmn=Distancia de fuga mnima nominal en mm/kV tomada de la especificacin CFEL0000-06 Vm= Tensin mxima del sistema en kV k= Factor de correccin por dimetro de los aisladores y que puede ser: k= 1.0 para aisladores de suspensin o tipo cadena y para aisladores tipo poste con dimetro menor a 300 mm k= 1.10 para aisladores tipo poste con dimetro mayor que 300 mm y menor o igual que 500 mm k= 1.20 para aisladores tipo poste pero con dimetro mayor que 500 mm y

    =

    Donde: NA = Nmero de aisladores de la cadena. Dcat= Distancia de fuga del aislador seleccionado en mm/kV tomado de la especificacin CFEL0000-06. Ejemplo: Determinar el nmero mnimo de aisladores de una cadena, para una lnea de 115 kV tomando en cuenta que la contaminacin ambiental de la zona es del nivel medio, para ello se tiene lo siguiente: Para un nivel de contaminacin del tipo medio, la distancia de fuga mnima es de 35 mm/kV de fase a tierra. La tensin mxima del sistema fase a tierra es de 123/3 Por lo que la distancia de fuga total de la cadena debe ser:

    Dftc = (35) 1233

    (1.0)

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    30 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    = (2485.49)(1.0)

    = 2485.49 mm

    El nmero de los aisladores (NA), est determinado por la siguiente expresin:

    NA = (DISTANCIA DE FUGA TOTAL)

    DISTANCIA DE FUGA TOTAL DEL AISLADOR SELECCIONADO

    Utilizando aisladores tipo 25SVC111 y de acuerdo a lo indicado en la tabla 2 Caractersticas electromecnicas y dimensionales de la norma de referencia NRF-018-CFE, este aislador tiene unadistancia de fuga de 292 mm se tiene entonces, lo siguiente:

    NA = 2485.49

    292

    NA = 8.51

    Por lo que el nmero de aisladores que se obtiene por esta expresin es de 9 aisladores tipo 25SVC111. EJEMPLO: Una Lnea de 115 kV opera a una altitud de 2000 m, con una humedad relativa y temperatura promedios de 70 % y 10 C respectivamente, durante las noches. De acuerdo a lo indicado en la Tabla 10 - Niveles de aislamiento normalizados para equipo de la categora I, que se presenta en la especificacin CFE L0000-06 Coordinacin de Aislamiento para condiciones normalizadas de una lnea de alta tensin que opera a una tensin de 115 kV, su nivel bsico de aislamiento al impulso por rayo (NBAI), es de 550 kV. Calcular el nmero de aisladores que deben llevar las cadenas de sus estructuras considerando un nivel de contaminacin media. Para una altura sobre el nivel del mar de 2 000 m y utilizando la Tabla 11 Factores de correccin por presin atmosfrica a distintas altitudes, se tiene para esta altura que el valor de correccin por densidad del aire es Kda = 0.784 Para obtener el factor de humedad absoluta se hace uso de la grfica de la Figura 2 se obtiene 7 g/m3 y con este valor en la Figura 1 nos da una Kh = 1.03 Una vez que se obtienen los factores de correccin por densidad del aire Kda y el de humedad absoluta Kh, se puede obtener el factor de correccin por condiciones atmosfricas Kca, utilizando la siguiente expresin:

    Kca = KdaKh

    Kca =

    0.7841.03

    Kca = 0.761

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    31 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    El siguiente paso es obtener la distancia mnima requerida de fase a tierra para la lnea de 115 kV, la cual se obtiene con la siguiente expresin:

    d = V50 %

    Kr

    Donde:

    V50 % = tensin crtica de flameo con el 50% de probabilidad de flameo del aislamiento elctrico para condiciones atmosfricas normalizadas.

    Kr = factor geomtrico de entrehierros.

    Por lo anterior, para obtener V50 %, se utiliza la expresin descrita a continuacin, referente al NBAI V10 % debido a sobretensiones de origen atmosfrico:

    V10 % = V50 %(1 1.3) Por lo que para obtener la tensin crtica de flameo TCF, la ecuacin queda de la siguiente forma:

    V50 % = V10 %

    (1 1.3)

    Considerando una desviacin estndar = 3 %, la ecuacin queda de la siguiente manera:

    V50 % = 550

    1 (1.3)(0.03)

    V50 % = 550

    (1 0.039)

    V50 % =

    5500.961

    = 572.32

    Por lo que V50 % = 572.32 kV. Para el clculo de la distancia mnima requerida de fase a tierra para la lnea se utiliza la expresin

    d = V50 %

    Kr

    Tabla 8.6 De la Tabla-9 Valores de los factores Kn, Km y Kr para diferentes configuraciones de entre-hierro, considerado una configuracin de entrehierro fase-estructura para 115 kV, se toma que el factor Kr es de 550 quedando la ecuacin:

    d = 572.32

    550

    d = 1.04 m

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    32 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    Por lo que la distancia mnima requerida de fase a tierra para la lnea de 115 kVen condiciones estndar es de 1.04 m. Ahora, retomando los factores de correccin por condiciones atmosfricas calculados anteriormente donde Kca = 0.761, se utiliza la ecuacin con la que se determina la correccin de la distancia en aire por correcciones atmosfricas de presin y humedad descrita a continuacin:

    dco = V50%

    Kca Kr

    Sustituyendo los valores obtenidos se tiene lo siguiente:

    dco = 572.32

    (0.761)(500)

    dco =

    572.32(380.5)

    dco = 1.50

    La distancia corregida por condiciones atmosfricas es = 1.50 , que sustituye a la distancia de 1.04 m.Finalmente para determinar la cantidad de aisladores necesarios para cumplir con la distancia mnima establecida, utilizando aisladores 25SVC111 y tomando en cuenta las correcciones por efectos ambientales, se obtiene con la siguiente expresin:

    NA = dcodais

    Donde es la distancia longitudinal del aislador que de acuerdo a la norma de referencia NRF-018-CFE en la tabla 2 Caractersticas electromecnicas y dimensionales, este aislador tiene un espaciamiento de 146 mm, se tiene entonces lo siguiente:

    NA = 1.50

    0.146= 10.27

    Por lo que se obtiene que NA = 11 aisladores. 5.2.4.3 Clculo del claro elctrico El claro elctrico es la distancia mxima entre dos estructuras para evitar que la distancia dielctrica entre dos conductores se rompa en condiciones de viento. Para el caso de las estructuras utilizadas por esta CFE, este clculo no se efecta rutinariamente debido a que estas estructuras son normalizadas, estableciendo sus limitaciones mecnicas y elctricas. Sin embargo en casos especiales donde se requiera brindar mayor claro entre estructuras as como la separacin entre los apoyos se parte de lo siguiente: Aplicando la siguiente formula, se determina la separacin entre los apoyos.

    S = 7.62 kV + 8 (2.12 f) + (0.5 La) (a)

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    33 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    De donde: S=

    Es la separacin horizontal entre apoyos en milmetros

    kV= Es la tensin elctrica entre los dos conductores para los que se calcula la separacin, en kV.

    La= Es la longitud de la cadena de aisladores con movimiento libre (suspensin) en milmetros, el cual se considera al inclinarse por efecto del viento hasta formar un ngulo de 30 grados con la vertical. Nota: Cuando los apoyos son del tipo fijo (remate), La=0.

    f= Es la flecha final en milmetros a16 C.

    Dado que buscamos determinar es el claro elctrico, a partir de una separacin horizontal conocida entre los apoyos, podemos determinar la flecha y claro mximo (claro elctrico) para la estructura seleccionada, partiendo de la formula (a): Calculo de la flecha:

    [S (0.5 La)] [7.62 kV] = 8(2.12 f)

    [S (0.5 La)] [7.62 kV]8

    = (2.12 f)

    [S (0.5 La)] [7.62 kV]

    8

    2

    = (2.12 f)

    f = [(0.125S)(0.0625La )(0.9525kV )]

    2

    2.12 (b)

    Por tanto con esta flecha la longitud del claro elctrico estar determinada por:

    l = f8Tw

    (c)

    Dnde:

    l= Longitud del claro en metros.

    w= Peso del cable sin hielo (kg/m)

    T= Tensin del cable a 16 C en kg.

    f= Flecha mxima en metros

    Ejemplo: Calcular el claro elctrico para una lnea en la cual se desea una separacin (S) de 4 m y cuyos parmetros mecnicos es: Datos: S= 4000 mm. Parmetro a 50 C = 1500 Tensin a 15 C = 1450 kg Cable ACSR 477 KCM Hawk de 0.9749 kg/m La=1400 mm.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    34 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    Sustituyendo datos en la formula (b), se obtiene:

    f =[(0.125 S) (0.0625 La) (0.9525 kV)]2

    2.12

    f =[(0.125 4000) (0.0625 1400) (0.9525 123)]2

    2.12

    f =[(500) (87.5) (117.15)]2

    2.12

    f =(295.35)2

    2.12

    f = 41.14 m

    Por tanto, el claro elctrico ser:

    l = 41.14 8 1450

    0.9749

    l = 477305.10

    0.9749

    l = 699.70 m

    5.2.4.4 Paralelismo Entre lneas elctricas: En casos en que dos lneas elctricas sigan la misma direccin en secciones de derechos de va compartidos o prximos, se tiene un paralelismo entre lneas. A excepcin de las zonas de acceso a plantas generadoras y subestaciones elctricas, se debe evitar en lo posible que construyan lneas paralelas, ya sea para transmisin o distribucin. Debiendo contar con una distancia entre lneas de 1.5 veces la altura del apoyo ms alto entre las trazas de los conductores prximos.

    d 1.5 h (metros)

    FIGURA3- Paralelismo entre lneas elctricas

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    35 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    El paralelismo entre lneas se puede considerar tambin cuando el tendido de lneas de transmisin de diferentes tensiones se realiza sobre apoyos comunesLa distancia mnima vertical entre conductores de ambas lneas en el punto de apoyo en las condiciones ms desfavorables debe estar de acuerdo con las siguientes expresiones (ver Figura 3).

    FIGURA4- Dos lneas compartiendo la misma estructura

    d 1.5 +kV

    100(m) para lneas hasta de 69 kV

    d 3.3 +

    kV100

    (m) para lneas con tensiones superiores a 69 kV

    Donde kV, es la tensin nominal de fase a fase de la lnea de mayor tensin. En la Tabla 11, se proporcionan los libramientos mnimos para los diferentes cruzamientos para las lneas de alta tensin de 69 kVhasta 138 kV.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    36 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    TABLA 11- Libramientos y separaciones mnimas en cruzamientos

    LIBRAMIENTOS MNIMOS 115 kV 138 kV 230 kV 400 kV

    AREAS DE ACCESO A PEATONES 7.00 7.50 8.50 10.65 VAS FRREAS 15.00 15.00 16.00 18.00 CARRETERAS-CALLES-CAMINOS 9.00 9.20 10.00 12.20 CAMPOS DE CULTIVO (CEREALES, LEGUMINOSAS, HORTALIZAS, ETC.) 7.00 7.55 9.00 11.00

    ZONAS DE HUERTOS (CTRICOS, MANZANOS, CIRUELOS, GUAYABOS) 11.00 11.50 12.00 15.00

    ZONAS CAFETALERAS Y CERCOS VIVOS 11.00 11.50 12.00 15.00

    CULTIVO DE CAA 13.00 13.20 14.00 16.00

    AGUAS NAVEGABLES 13.00 13.20 14.00 16.00

    ZONAS INUNDABLES 7.00 + T.I.M.E.

    7.50 + T.I.M.E.

    8.50 + T.I.M.E.

    10.65 + T.I.M.E.

    CRUZAMIENTOS CON LNEAS ELCTRICAS Y DE COMUNICACIN 115 kV 138 kV 230 kV 400 kV

    L.T. HASTA 50 kV 2.74 2.95 3.65 6.10 L.T. 69 kV 2.93 3.15 3.85 6.29 L.T. 115 kV 3.39 3.60 4.31 6.75

    L.T. 138 kV 3.62 3.80 4.54 6.98

    L.T. 161 kV 3.85 4.05 4.77 7.21

    L.T. 230 kV 5.46 7.90

    L.T. 400 kV 9.60

    LNEAS DE COMUNICACIN, LNEAS DE TRANVAS, TROLEBUSES O TRENES CON VA AREA ELCTRICA 5.00 5.50 7.00 8.00

    Notas: 1.- TIME: Tirante de Inundacin Mximo Esperado. 2.- Libramientos y separaciones en cruces sin viento y flecha final a 50 C 3.- Distancias en metros

    5.2.5 Clculo de la plantilla Actualmente las curvas que definen la catenaria (plantilla), se realizan a travs de software especializado. Sin embargo si no se cuenta con un programa informtico debe de calcularse de la siguiente manera: La plantilla para la localizacin de estructuras es una herramienta necesaria en el diseo de cualquier lnea area de conduccin de energa elctrica, utilizada para determinar grficamente en los planos topogrficos del trazo de la lnea en planta y perfil, el sitio para la ubicacin y altura necesaria de las estructuras a instalar. El uso adecuado de la plantilla para la localizacin de estructuras debe de asegurar lo siguiente:

    1. El libramiento adecuado del conductor a tierra y a conductores que se cruzan con la lnea en proyecto.

    2. La prevencin del balanceo excesivo de las cadenas de aisladores y el levantamiento de

    stas en las estructuras.

  • DISEO DE LNEAS AREAS DE 69 kV A 138 kV ESPECIFICACIN CFE DCDLAD01

    37 de 61

    131210 Rev

    APROBADA POR LA DIRECCIN GENERAL DE DISTRIBUCIN Y ABASTECIMIENTO DE ENERGA ELCTRICA, Y RECURSOS NUCLEARES

    3. La economa del proyecto evitando la sub-utilizacin de