ELABORACION DE PROYECTOS DE LNEAS DE

TRANSMISIN ELECTRICAS

1. GENERALIDADES.

En la elaboracin de proyectos de lneas de transmisin, en el Per lo

primero que tenemos que tener en cuenta son las normas peruanas que

emite la Direccin General de Electricidad (DGE) y la Direccin Ejecutiva

de Proyectos (DEP) del Ministerio de Energa y Minas (MEM), los cuales

a continuacin se enumeran.

- Cdigo Nacional de Electricidad Suministro 2001 y 2011.

- Reglamento de la Ley de Concesiones Elctricas N 258844

- Normas del Cdigo Nacional de Electricidad y la ley de concesiones

Elctricas y su Reglamento.

- Especificaciones tcnicas para las obras civiles y el montaje

electromecnico de lneas de transmisin para electrificacin rural (RD

022-2003 EMDGE)

- Especificaciones tcnicas para el suministro de materiales y equipos de

lneas de transmisin para electrificacin rural (RD 028-2003 EMDGE)

- Especificaciones tcnicas para el levantamiento topogrficos para

electrificacin rural (RD 030-2003 EMDGE)

2. ESTUDIO DE SELECCIN DE RUTA DE UNA LINEA DE

TRANSMISIN

a) Informacin Bsica Necesaria.

Para seleccionar adecuadamente la ruta de una lnea de transmisin

es necesario contar con la siguiente informacin bsica.

Punto de alimentacin.

Es necesario tener autorizacin de la empresa concesionaria o

generador de la energa que se transmitir a travs de la lnea, adems

del lugar hasta donde se llevara la energa.

Carta Nacional.

Estas cartas se obtienen en el Instituto Geogrfico Nacional (IGN),

Mapa de reas Naturales Protegidas del Per.

Este mapa se puede obtener en el Instituto Nacional de Recursos

Naturales (INRENA), el cual es un Organismo Pblico

Descentralizados del Ministerio de Agricultura.

Mapa Geolgico del Per.

Este mapa es elaborado por el Instituto Geolgico Minero y

Metalrgico del Per (INGEMMET), en este mapa se puede averiguar

sobre qu zonas que tienen riesgo geolgicos naturales tales como

deslizamientos, huaycos, derrumbes, aludes, aluviones, sismos,

inundaciones, etc. Que amenazan las diversas regiones del pas.

Mapa de zonas Arqueolgicas del Per.

Este mapa es proporcionado por el Instituto Nacional del Cultura.

Mapas de carreteras principales, secundarias y trochas carrzales

existentes y proyectadas, el cual es proporcionado por el Ministerio de

transporte y Comunicaciones.

Planos de los sistemas de transmisin, subtransmisin y distribucin

de lneas primarias existentes y proyectadas; el cual se puede obtener

en el Ministerio de Energa y Minas o en las empresas concesionarias

de electricidad de cada zona.

Tambin es necesario conocer los planos de los lmites urbanos y los

planos de desarrollo urbano de los distritos y provincias para conocer

zonas especiales tales como: aeropuertos, zoolgicos, parques,

cementerios, reas deportivas, etc. toda esta informacin se puede

obtener de las respectivas municipalidades.

Tambin es necesario tener informacin del Servicio Nacional de

Meteorologa e Hidrologa (SENAMHI) para obtener datos de

velocidad de viento y temperaturas de las zonas correspondientes.

Finalmente es necesario tener informacin del Instituto Nacional de

estadsticas e informtica (INEI) para obtener datos socioeconmicos

crecimiento poblacional, etc. De las zonas correspondientes.

Con toda la informacin bsica necesaria; para definir

adecuadamente, la ruta de un alinea de transmisin, es necesario la

participacin de un grupo de multidisciplinario de profesionales:

ingenieros electricistas, civiles, gelogos, mecanismo. Ambientalistas,

arquelogos y socilogos.

.b) Criterios de Seleccin de RUTA.

A continuacin se describe los criterios bsicos que se deben tener en cuenta para seleccionar la ruta de una lnea de transmisin.

- Rutas alternativas.

Se debe plantear dos o ms alternativas sobre las posibles rutas de la lnea de transmisin; estas alternativas se obtienen de visitas terrestres (con camioneta) y con las ayuda de un GPS (Figura 1.1 se muestra GPS), se debe ir trazando la ruta de la carretera por donde circula la camioneta, adicionalmente en la actualidad para este planteamiento tambin es de mucha ayuda el software Google Earth, en la figura 1.2, se observa una vista Google Earth, donde se puede observar una vista isomtrica de las posibles rutas a seleccionar.

Figura 1.1 modelo de GPS

Figura 1.2. Vista de varias rutas capturas en Google Earth

- Accesibilidad.

La ruta en lo posible, debe estar cerca de carreteras y trochas carrozables

y en el peor de los casos debe tener caminos de herradura, por ello es

necesario conocer la ruta de carreteras, para coordinar un acercamiento

conveniente, pero minimizando a su vez los cruces con los mismos. La

accesibilidad es un tema importante a tomar en cuenta, ya que cuando

una lnea tiene buenos accesos los costos de ejecutar la lnea de

transmisin y su posterior operacin y mantenimiento disminuye

notablemente en comparacin con una lnea que tiene pocos accesos,

adems los accesos facilitan la construccin de la lnea ya que los

materiales y equipos necesarios se pueden transportarlos con facilidad.

- Seleccin de la ruta ms corta y nmero de vrtices.

Como es lgico, la ruta ideal de una lnea de transmisin es una lnea

recta (ver ruta 1 de la figura 1.2), pero esto en la prctica es casi imposible

sobre todo cuando es una lnea larga, sin embargo un criterio a tomar en

cuenta es que debe tratarse que los vrtices sea lo menos posible, y que

el ngulo de los vrtices sean lo ms pequeos posibles.

Los vrtices de la ruta se convierten lgicamente en puntos, donde

necesariamente se ubicaran estructuras. Por lo tanto, los vrtices deben

ser ubicados cuidadosamente, con el fin de que permitan la ubicacin de

la estructura teniendo en cuenta factores tcnico-econmicos (poseer

buena altura, buenos accesos, buena estabilidad del terreno). Estos

puntos deben ser, adems fcilmente identificables, por lo que en estos

puntos es necesario poner hitos de concreto, y adems dejar marcas en

las rocas fijas para su fcil identificacin, ya que muchas veces los hitos

son extrados.

- Naturaleza del terreno.

Se debe tener en cuenta, la naturaleza de los terrenos, con el fin de evitar

que las posibles rutas pasen por terrenos con las siguientes

caractersticas.

a. Zonas muy rocosas o excesivamente accidentadas.

b. Zonas inestables de media ladera.

c. Terrenos de muy fuerte pendiente.

d. Zonas hidrogrficas donde se presente inundaciones, existan malos

drenajes y de suelos con bajas capacidades portantes (baja capacidad

del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre el terreno).

e. Terreno con alto grado de erosin.

f. Terrenos o zonas con alto grado de contaminacin.

g. Zonas de lagunas o zonas pantanosas.

h. Terrenos de propiedad privada, aunque esto es imposible, sin

embargo es necesario tratar de evitar lo ms que se pueda.

- Conservacin del medio ambiente y zonas arqueolgicas.

Se debe tener en cuenta la conservacin del medio ambiente, y la

preservacin de las zonas arqueolgicas de tal manera que se debe evitar

que las posibles rutas pasen por:

a. Zonas con vestigios arqueolgicos.

b. Zonas protegidas por el Estado peruano segn el Decreto Supremo

N010-90-AG que habla sobre el sistema nacional de reas naturales

protegidas por el Estado.

c. Zonas cultivables y de alta vegetacin (bosques), para evitar talar los

rboles, de tal manera que no se afecte la flora y fauna de la zona.

d. Zonas Tursticas que pueda daar el paisajismo.

- Zonas pobladas y edificaciones especiales.

Evitar en lo posible el acercamiento o cruce con zonas pobladas o

cultivables adems se debe evitar pasar por edificaciones especiales tales

como: aeropuertos, zoolgicos, parques, cementerios, areas deportivas,

etc.

- Cruces de la lnea.

En lo posible se deben evitar cruzar frecuentemente vas frreas

autopistas, carreteras principales, redes elctricas existente o

proyectadas Sin embargo, si no fuera posible evitar dichos cruces, se

debe tener en cuenta que los ngulos mnimos de cruce del eje de la lnea

con carreteras, ferrocarriles, lneas de alta tensin, etc. Segn la Norma

sobre Especificaciones Tcnicas para Levantamiento Topogrficos

electrificacin Rural (RD 030-2003 EMDGE), deben ser los siguientes:

a. Carreteras, lneas frreas y vas navegables 15

b. Lneas elctricas de media y alta tensin 15

c. Oleoductos y gasoductos 60

Finalmente, una vez que se identificaron las posibles alternativas para las rutas

que sean factibles posteriormente, se debe realizar una verificacin en sitio

(campo) de las condiciones de las rutas preseleccionadas, hasta determinar la

ms adecuada para la construccin de la lnea desde el punto de vista social,

ambiental, tcnico y econmico.

Esta actividad debe ser realizada tomando en consideracin los criterios

mencionados y algunos otros que considere el equipo multidisciplinario de

ingenieros electricistas, civiles, gelogos, mecnicos, ambientalistas,

arquelogos y socilogos.

El trazo de la ruta seleccionada, deber ser presentado por el consultor en planos

del IGN o equivalente a escala 1:25000 mostrando los ngulos, accesos, ros,

quebradas, lneas elctricas existentes, edificaciones especiales.

3. LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICO.

El levantamiento topogrfico es una de las principales actividades e

importantes para disear una lnea de transmisin, el ingeniero

proyectista o consultor debe asegurarse que el levantamiento topogrfico

debe realizarlo un topgrafo con experiencia en trabajos similares, porque

si el levantamiento topogrfico es incorrecto la lnea estar mal diseado.

El levantamiento topogrfico debe cumplir con lo que indica la Norma

Especificaciones tcnicas para levantamiento topogrficos para

Electrificacin Rural (RD 030-2003 EMDGE) y la Norma MEM/DEP-511

Especificaciones Tcnicas para la Elaboracin de Estudios de

Topografa

El objeto de los trabajos topogrficos es la reproduccin lo ms fiel posible, de la morfologa del terreno donde se construirn las obras de infraestructura elctrica. a) Condiciones generales para el trazado de la lnea.

Las normas generales que debern tenerse en cuenta durante el levantamiento topogrfico del trazo de la lnea de transmisin, son las siguientes: Se debe ubicar un punto de control geodsico de orden B cerca al trazo de la lnea de transmisin otorgado por el Instituto Geogrfico Nacional (IGN) desde este Punto Geodsico se Georreferenciara todos los Vrtices de la Lnea en orden C debidamente monumentado segn las normas (RD 030-2003 EMDGE) que sern los puntos de partida para el levantamiento topogrfico. El Angulo mnimo de cruce con carreteras, lneas frreas y otras lneas (transmisin, telgrafo o telfono) deben ser de 15, en caso de oleoductos y gaseoductos debe ser 60 Se debe evitar, en lo posible que el trazo de la lnea de transmisin pase por zonas densamente pobladas, edificios pblicos, construcciones y reas de recreacin, cuarteles, polvorines, campos de aterrizaje, fabricas, cementerios, zonas arqueolgicas, etc.

b) Sistema de referencia geogrfica.

El sistema de referencia geogrfico a utilizar cuando se hace el levantamiento topogrfico, debe ser las coordenadas UTM (Universal Transversal Mercator) obtenidas con un GPS, utilizando el sistema PSAD 56 (Provisional South American 1956), aunque actualmente se debe usar el WGS 84 (World Geodetic System Sistema Geodsico Mundial 1984)

c) Descripcin de los trabajos topogrficos para lneas de transmisin.

1. Coordenadas, cotas de los vrtices y distancias

taquimtricas. Los vrtices determinados en el terreno sern unidos mediante una poligonal abierta (Figura 1.3) que determinar coordenadas y cotas para cada una de ellos. Los ngulos de esta poligonal deben ser ledos empleando equipo electrnico ESTACIN TOTAL con lectura directa a 1 segundo sexagesimal, efectundose dos reiteraciones en posicin directa y trnsito del lente del instrumento. Adems deben leerse los ngulos internos y externos en cada vrtice. La lectura de los ngulos verticales y horizontales del trazo topogrfico ser hecha empleando equipo electrnico ESTACIN TOTAL con lectura directa a 1 segundo sexagesimal. Todos los vrtices sern Georreferenciados en orden C se utilizaran GPS DIFERENCIAL para la determinacin de coordenadas de los vrtices y se Monumentara segn las normas de Especificaciones Tcnicas para Levantamiento Topogrfico Electrificacin Rural

Figura 1.3 Eje de la lnea de los vrtices V41, V42, V43.

2. Levantamiento del perfil longitudinal.

En terreno llano o con pendiente constante y en lneas primarias en 22,9 kV, la nivelacin del perfil longitudinal ser hecha con puntos del relieve a una distancia no mayor a 30 m mientras que en lneas de 60 kV y 138 kV, la separacin mxima entre puntos del relieve ser de 50 m. En terrenos con relieve variable, o donde sea necesario registrar detalles importantes del terreno, la cantidad de puntos y la distancia entre stos ser la necesaria para la fiel representacin del perfil longitudinal. Lamentablemente en la norma solo habla hasta 138 kV, sin embargo es necesario que el consultor utilice un criterio razonable para mayores tensiones. Para tener una idea del perfil longitudinal de una lnea de transmisin, es necesario tomar los puntos del eje de la lnea (figura 1.4) con la mayor detalle que se tengan para despus lo puedan unir los puntos los software PLSCAD o DLTCAD y puedan generar el perfil longitudinal de la lnea (Figura 1.5)

Figura 1.4 eje de la Lnea de V41 a V42

Figura 1.5 Perfil longitudinal de la lnea V41 a V42.

3. Perfiles laterales.

Cuando la pendiente del terreno transversal al eje del trazo sea mayor que el 30% se deber levantar un perfil lateral a la izquierda o a la derecha del eje (en el lado ms alto segn corresponda) (Figura 1.6). El perfil lateral deber levantarse para una proyeccin horizontal medido a partir del eje la lnea, segn el nivel de tensin y a la siguiente distancia: (Figura 1.7)

De 3m para lneas primarias en 22,9 kV

De 6m para lneas de 60 kV y 138 kV

De 10 m para lneas de 220 kV

Figura 1.6 Contra perfil a lado izquierdo

Figura 1.7 Contra perfil a lado izquierdo 10.00 mt del eje

4. Planimetra (Figura 1.8)

Juntamente con el levantamiento del perfil deber ser levantada una franja planimtrica de 25 metros de ancho a cada lado del eje (ancho total 50 metros) para lneas de transmisin de 220 kv, en la que indicar la siguiente informacin obtenida en el Campo:

Tipos de cultivos y lmites de los predios.

El nombre de los propietarios.

Tipo y altura de los rboles.

Las carreteras, vas frreas y caminos.

El curso de los ros, quebradas, acequias, canales, etc.

Las Lneas elctricas y de telecomunicaciones, cable carriles, telefricos, oleoductos, gasoductos, acueductos, etc.

Cruces de lneas de transmisin altura de cables.

Las casas, edificios, corrales, granjas.

Los accidentes topogrficos importantes, tales como taludes, barrancos y en general, los obstculos de cualquier naturaleza indicando su altura y relacin con el trazo.

Para las lneas elctricas y de telecomunicaciones debern ser indicadas tambin los ngulos respectivos con relacin al eje de la lnea, la altura de todos los conductores y cable de guarda (si existiera) en el punto de cruce, la tensin de la lnea y la temperatura ambiente a la que se han efectuado las mediciones.

En el caso de lneas de telecomunicaciones que estuviesen ubicadas cerca del eje de la lnea, pero fuera del alcance de la franja planimtrica y que corran paralelamente a sta, se deber dar informacin indicando:

Longitud del paralelismo

Distancia exacta del eje de la lnea.

Figura 1.8 Planimetra.

5. Informacin complementaria.

Durante los trabajos del levantamiento topogrfico de la lnea de transmisin se debe determinar, adems:

Cantidad de rboles que ser necesario talar en una franja de 8 metros a ambos lados del eje (ancho total 16 metros). Los rboles a talarse sern los superiores a 3,5 m.

Clasificacin superficial del suelo donde se localiza el trazo, e indicar si es zona hmeda o salitrosa.

Facilidades de transporte y accesibilidad al eje de la lnea.

Nombre de ciudades, pueblos, localidades o nombres de los accidentes geogrficos ms cercanos al eje de la lnea.

6. Levantamientos de quebradas profundas.

En las quebradas profundas, en las que los taludes del terreno presenten pendientes muy pronunciadas, y donde se prevea la existencia de un vano de gran longitud, se har el levantamiento en detalle slo hasta cierta profundidad de la quebrada, de tal manera que provea los elementos de juicio suficientes para una adecuada localizacin de estructuras. El perfil complementario ser slo aproximado puesto que no tendr ninguna influencia en el diseo de la lnea.(Figura 1.9).

Figura 1.9 Quebrada profunda de 1200 mt de vano y 800 mt de profundidad.

7. Estacado y monumentacin.

Los vrtices, los puntos principales y de referencia sern materializados en el terreno por hitos de concreto de fc=14 MPa (140 kgf/cm), de resistencia a la compresin simple a los veintiocho (28) das de vaciado en forma de troncos de pirmide de 0,40 m de altura y con bases cuadradas de 0,20 x 0,20 m la superior, y 0,30 x 0,30 m la inferior para lneas primarias y para las lneas de transmisin la altura ser de 0,50 m con base cuadrada de 0,20 x 0,20 m en la superior y 0,40 x 0,40 m en la inferior. Llevarn, adems, en el centro, un perno de 12 mm de dimetro y 15 cm de longitud, del que se visualizar solamente su cabeza la que ser pintada en color anaranjado. En la Figura 1.10 se muestra un ejemplo de Hito.

Figura 1.10 Ejemplo de monumentacin de Hito.

Los hitos podrn ser prefabricados y se enterrarn en el terreno

sobresaliendo 15 cm. En terrenos rocosos, los hitos se

construirn en sitio. Los hitos de concreto sern referidos a dos

puntos naturales o estacas que estn en ambos lados del eje; la

distancia a estos puntos no ser menor a 1 m ni mayor a 4 m.

(Figura 1.11)

En los puntos de estacin que no sean vrtices de la poligonal y

donde el terreno lo permita, se colocarn estacas de madera de

5 x 5 x 40 cm que sobresalgan 5 cm de la superficie del terreno.

En suelo rocoso podrn pintarse directamente sobre ste, la

marca pertinente. (Figura 1.12)

Figura 1.11 Estaca de referencia

Figura 1.12 Estaca de Alineamiento o punto de paso

Para facilitar la identificacin del trazo, deber sealizarse los

vrtices y otros puntos del eje del trazo, para el cual debern

sealizarse las rocas u otros puntos prximos al trazo, que se

conserven en el tiempo y faciliten su identificacin. Estas

referencias sern pintadas de color rojo y en nmero suficiente con

un promedio mnimo de 1 por km. (Figura 1.13)

Figura 1.13 Sealizacin con banderolas.

La sealizacin sobre los hitos ser en bajo relieve y

adicionalmente sern identificadas con letras de color rojo y

enumerado en forma correlativa a partir del punto de salida hasta

el punto de llegada. La nomenclatura de los hitos deber ser la

misma que se indicar en los respectivos planos topogrficos. Se

indicar con flechas la direccin (rumbo) de la lnea.

8. Tolerancia

Las tolerancias admisibles sern las siguientes:

a. En longitud

Para cierres de poligonal y distancias entre vrtices

E = 0,25 K

E en metros

K distancia, en Kilmetros

b. En Altitud

Para cierres de poligonal y desnivel entre vrtices

E = 0,10 K

E en metros

K longitud poligonal, en kilmetros

9. Georreferenciacin

9.1 Objetivo

Plasmar la localizacin geodsica de la lnea de transmisin de

los puntos notables (VERTICES) estos puntos sern

georreferenciados en orden C.

10. Personal Tcnico y equipos para cuadrilla de topografa.

Una cuadrilla tpica para trabajos en levantamientos topogrficos

en lnea de transmisin est compuesto por:

- 1 Topgrafo con experiencia.

- 1 Operario topgrafo

- 3 Ayudantes de Topografa

Y debe de contar con el siguiente equipo necesario:

- Una estacin total

- Un GPS Diferencial (1 base y un rover)

- 3 Prismas

- 5 Radios porttiles.

- 2 Gps Navegador.

11. DISTANCIA MNIMA DE SEGURIDAD.

PROCEDIMIENTO PARA LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICOS.

1. Una vez definido el trazo por los especialistas se proceder a

Georreferenciar los vrtices en orden C, la distancia entre vrtices

vara segn el trazo, si se tiene distancias entre vrtices mayores a 10

km se colocaran puntos de control de alineamiento cada 5 km o

dependiendo de la topografa del terreno esto para mantener el

alineamiento y llevar un mejor trabajo, los puntos de control sern

hormigonado y tendrn un fierro en el centro.

2. Una vez georreferenciados los vrtices y monumentados se proceder

hacer el levantamiento topogrfico de la Lnea de transmisin con los

equipos (Estacin total o Gps diferencial RTK) teniendo presente todo

lo que se explic anteriormente.

3. Ejemplo: Estacionar el equipo en el centro del Hito y dar vista atrs al

vrtice anterior 000000 se medir el ngulo al vrtice siguiente y

tiene un ngulo de deflexin de +272013 lo cual significa que el

ngulo visado a la V-3 es 180+272013= 2072013

Para ubicar el ngulo de la direccin de la patas se proceder a

calcular:

2072013 / 2 = 103406.5 es la bisectriz del ngulo.

103406.5 450000 = 58406.5 es el ngulo para la PATA A

58406.5+ 900000= 148406.5 es el ngulo para la PATA B

148406.5+ 900000= 238406.5 es el ngulo para la PATA C

238406.5+ 900000 = 328406.5 es el ngulo para la PATA D

Se proceder a colocar las estacas de referencia (figura 2.1) y se

proceder a medir las secciona diagonales de cada pata.

Figura 2.1 Vrtice

4. Recomendaciones:

Cuando se haga el levantamiento topogrfico con estacin total

siempre en los vrtices colocar banderolas encima del hito nivelado y

ajustado con alambres para tener siempre una vista hacia el vrtice en

caso el equipo se desnivele.

Siempre el ayudante tiene que tener conocimiento de lo explicado

anteriormente para que pueda dar los puntos a medir (cruces de lnea,

carreteras, contra-perfil, quebradas etc)

Tener libreta topogrfica donde se apunte todo la planimetra y los

datos de cruce de lnea su altura y profundidad aproximada de la

quebrada profunda.

5. Datos a entregar.

Se entregaran los datos siguientes en archivo del levantamiento

topogrfico (Figura 2.2) y las secciones diagonales de los

vrtices.(Figura 2.3)

Figura 2.2 Modelo para entrega de informacin para programa PLSCAD

Figura 2.3 Modelo para entrega de Secciones diagonales.