Grado de Ingeniería Eléctrica 3er curso

Profesor: Miguel López García

Las redes de distribución se componen tanto de líneas aéreas como subterráneas.

Los materiales utilizados deben tener las siguientes características: ◦ Baja resistencia eléctrica: para reducir las pérdidas

por disipación de calor ◦ Elevada resistencia mecánica: para minimizar la

necesidad de apoyos y reducir las roturas. ◦ Precio asequible.

Los principales metales utilizados son: ◦ Acero, cobre y aluminio.

Los conductores pueden estar compuestos por un único alambre o por cables compuestos de hilos arrollados entre sí por torsión.

Acero: ◦ Alta resistencia eléctrica (0.11 Ω.mm2/m) ◦ Alta resistencia mecánica (133 kg/mm2) ◦ Bajo precio. ◦ Vida útil corta por corrosión (resuelto

parcialmente por tratamientos de galvanización). ◦ Alto peso (7.78kg/dm3)

Cobre: ◦ Baja resistencia eléctrica (0.017 Ω.mm2/m) ◦ Resistencia mecánica según el tratamiento

térmico: Blando (recocido): 22-28 kg/mm2 Semiduro: 28-34 kg/mm2

Duro: 37-54 kg/mm2 ◦ Precio en ascenso desde 2001: ($7347/Tm) ◦ Alto peso (8.89kg/dm3)

Aluminio: ◦ Resistencia eléctrica media (0.028 Ω.mm2/m) ◦ Baja resistencia mecánica (20 kg/mm2) ◦ Bajo precio. ◦ Bajo peso (2.70kg/dm3)

Ejercicio: ◦ ¿Cuántos kilos de aluminio son necesarios para

hacer una línea de la misma resistencia y longitud que otra de cobre? Sol: 0,5kg Al/kg Cu.

Los cables pueden tener 1 o 3 almas (cables centrales rectilíneos) sobre los que se arrollan helicoidalmente el resto de conductores.

Alma unifilar: N=3n(n+1)+1 Alma trifilar: N=3n(n+2)+3 ◦ N: nº de conductores ◦ n: nº de capa.

Los cables también pueden estar compuestos de hilos de diferentes materiales para obtener las ventajas funcionales de ambos materiales.

Los más comunes son los de aluminio con alma de acero:

Normativa: ◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT ITC-LAT-01,02, 07, 08

◦ Proyectos tipo Iberdrola: MT 2.21.60 (66) : LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con

conductor de aluminio acero 47-AL1/8ST1A (100-AL1/17-ST1A). MT 2.21.64: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con

conductor de cobre C-50. MT 2.21.69: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN. Simple circuito con

conductores unipolares recubiertos56-AL3 (CCX-56-D) y 117-AL3 (CCX-110-D).

MT 2.21.75: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN :Doble circuito con conductor de aluminio-acero 147-AL1/34-ST1A.

◦ Normas particulares de Iberdrola: NI 54.63.01: Conductores desnudos de aluminio-acero para líneas

eléctricas de alta tensión. NI 54.10.01: Conductores desnudos de cobre para líneas eléctricas

aéreas y subestaciones de alta tensión. NI 56.41.01: Conductores unipolares con cubierta hasta 24kV.

Características de los conductores: ◦ Materiales. ◦ Utilización. ◦ Sección/espesor. ◦ Nº de alambres. ◦ Cableado. ◦ Masa. ◦ Carga de rotura. ◦ Resistencia eléctrica. ◦ Modulo de elasticidad. ◦ Coeficiente de dilatación. ◦ Densidad de corriente. ◦ Compatibilidad y equivalencias.

Identifica las características anteriores de los siguientes cables: ◦ CCX-AL3-56: ◦ 63-AL1/11-ST1A: ◦ 250-AL1/41-ST1A: ◦ C95:

En los casos en los que las líneas aéreas representan un peligro, la distribución de energía se realiza mediante redes subterráneas.

Los cables para estas instalaciones pueden ser tripolares o unipolares:

Partes de un cable: ◦ 1) Conductor: De cobre o aluminio y en forma de

alambre o cuerda. Las cuerdas pueden ser de tipo circular o compacta para reducir el diámetro total del cable. ◦ 2) Capa semiconductora: Impide la ionización del

aire y mejora la distribución del campo eléctrico. ◦ 3) Aislante: ◦ 4) Pantalla: Su uso determina que, en cables

tripolares, el campo eléctrico sea radial o no.

Partes de un cable: ◦ 5) Relleno: Aislante de papel que da forma cilíndrica

al conjunto. ◦ 6) Armadura: Envoltura metálica que proporciona

robustez. ◦ 7) Cubierta: Protege de la corrosión.

Aislantes: ◦ El uso de los diferentes tipos de aislantes depende

de la tensión nominal del cable principalmente y debe adoptarse en función de sus características eléctricas, mecánicas, químicas y económicas:

AISLANTES

Papel impregnado Aislamientos secos Especiales

Plastómeros Elastómeros

Termoplásticos Termoestables

Los aislantes utilizados actualmente en MT son: Policloruro de vinilo (PVC) Polietileno reticulado (XLPE) Etileno-propileno (EPR) Etileno-propileno de alto modulo (HEPR)

Normativa: ◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT ITC-LAT-01, 02, 06 ◦ Proyectos tipo Iberdrola: MT 2.31.01: LINEA SUBTERRÁNEA DE AT HASTA 30 kV. ◦ Normas particulares de Iberdrola: NI 56.43.01: Cables unipolares con aislamiento seco de

etileno propileno de alto módulo y cubierta de poliolefina (HEPRZ1) para redes de AT hasta 30 kV.

NI 56.43.02: Cables unipolares con aislamiento seco de polietileno reticulado (XLPE) y cubierta de compuesto de poliolefina (Z1) para redes de AT hasta 30 kV.

Identifica las características de los siguientes cables: ◦ HEPRZ1 (S) 12/20 1x50 K Al+H16 ◦ HEPRZ1 12/20 1x240 K Al+H16 ◦ RHZ1-2OL 18/30 kV 1X50 K Al+H25 ◦ RHZ1-2OL (S)12/20 kV 1X150 K Al+H16

Son los elementos que soportan los conductores y demás elementos separándolos del suelo:

Se clasifican según el material: ◦ Madera: pino, abeto o castaño. ◦ Hormigón armado (preferentemente vibrado). ◦ Metálicos de acero, de forma tubular, de perfiles

laminados y de chapa

Se clasifican según su función: ◦ Alineación: Únicamente sostienen los conductores

(alineaciones rectas). ◦ Ángulo: Sirven para sostener los conductores en los

vértices de alineaciones diferentes. ◦ Anclaje: Proporcionan puntos firmes que limiten la

propagación de esfuerzos longitudinales. ◦ Fin de línea: Deben resistir la solicitación de todos

los conductores y cables de tierra de la línea.

Postes de hormigón: NI 52.04.01.

Apoyos de perfiles metálicos: NI 52.10.01.

Apoyos de chapa metálica: NI 52.10.10.

Son los elementos que sujetan los aisladores a los apoyos.

Según el tipo de material de los apoyos: ◦ Madera: Crucetas de madera o hierro. ◦ Hormigón: Crucetas de acero galvanizado. ◦ Metálicos: Perfiles laminados de acero.

En las líneas de media tensión utilizaremos: ◦ NI 52.30.22 : Crucetas bóveda de alineación para apoyos de líneas

eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20 kV. ◦ NI 52.31.02 : Crucetas rectas y semicrucetas para líneas eléctricas

aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.

◦ NI 52.31.03 : Crucetas bóveda de ángulo y anclaje para apoyos de

perfiles metálicos de líneas eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.

Se utilizan para aislar el conductor del apoyo que lo sustenta:

Los aisladores utilizados en las líneas de M.T. se describen en: ◦ NI 48.08.01: Aisladores compuestos para cadenas de líneas

eléctricas de alta tensión. Los requisitos de aislamiento para se describen en la ITC-07

Según el RLAT-2008:

Según el proyecto tipo de Iberdrola: Según las normas internas : NI 56.80.02. Disponibles en catálogos: ◦ Prysmian ◦ Sonepar

Instalación: Contractiles