resumen rlat

RCE, REBT y RLAT (simplificado) Tema 5: RLAT (Parte 2)

ÍNDICE TEMA 5: RLAT (Parte 1).

4.1 Terminología (ITC-01).4.2 Normas y especificaciones técnicas (ITC-02).4.3 Instaladores autorizados y empresas instaladoras en alta tensión

(ITC-03).4.4 Documentación y puesta en servicio de líneas de alta tensión (ITC-

04).4.5 Verificaciones e inspecciones (ITC-05).4.6 Líneas subterráneas con cables aislados (ITC-06).4.7 Líneas aéreas con conductores desnudos (ITC-07).4.8 Líneas aéreas con cables unipolares aislados reunidos en haz o

conductores recubiertos (ITC-08).4.9 Anteproyectos y proyectos (ITC-09).

4.1 Terminología (ITC-01).

- Armadura de un cable: Revestimiento constituido por flejes o alambres, destinado generalmente a proteger el cable de los efectos mecánicos exteriores.

Página 1


- Cable de tierra de fibra óptica (opgw): Cable de tierra que contiene fibras ópticas para telecomunicaciones, cuyo componente conductor puede ser cableado, tubular o una combinación de ambos.

- Cable portante o fiador: Cable de acero u otro material destinado a soportar esfuerzos de tracción, recubierto o no de material aislante resistente a la intemperie y a las solicitaciones mecánicas que puedan producirse.

- Cables unipolares aislados reunidos en haz: Cable aéreo constituido por un conjunto de varios cables unipolares cableados entre sí.

- Cantón de una línea: Conjunto de vanos comprendido entre dos apoyos de amarre.

- Conductor de alta temperatura: Conductor que por su composición puede trabajar a mayores temperaturas que los conductores convencionales, respetando los límites reglamentarios de flecha y tensión.

- Conductor óptico (opcon): Conductor de fase óptico que contiene fibra óptica con capacidad para la telecomunicación.

- Conmutador: Aparato dimensionado a modificar las conexiones de varios circuitos.

- Empalme: Accesorio que garantiza la conexión entre dos cables.

- Pantalla de un cable: Capas conductoras cuya función es la de configurar el campo eléctrico en el interior del aislamiento, conduciendo a su vez las corrientes de defecto.

- Redes particulares: Son aquellas destinadas a un único usuario (centrales de generación propia y redes de distribución).

- Reenganche automático: Secuencia de maniobras por las que se cierra automáticamente un aparato mecánico de conexión después de un tiempo predeterminado.

- Vano de una línea: Distancia entre dos apoyos de una línea eléctrica.

- Zonas: A efectos de las distintas sobrecargas y sus efectos, se definen 3 zonas, zona A (menor de 500 m), zona B (entre 500-1000 m) y zona C (mayor de 1000 m).

4.2 Normas y especificaciones técnicas (ITC-02).

Tendremos toda la variedad de la norma que se tiene que seguir en el momento de la elaboración del proyecto, aunque no es un punto muy importante, ya que está muy normalizado.

4.3 Instaladores autorizados y empresas instaladoras en alta tensión (ITC-03).

Esta instrucción técnica, establece los requisitos para prever las condiciones técnicas y garantías de seguridad en líneas de alta tensión, dando las condiciones

Página 2


necesarias para tener la autorización administrativa de empresa instaladora (naturaleza jurídica) o instalador autorizado (persona física, encargada del montaje, reparación o mantenimiento).

Se clasificarán como LAT1 (líneas aéreas o subterráneas hasta 30kV) y LAT2 (líneas aéreas o subterráneas de más de 30kV).

El carnet profesional como instalador será un documento necesario, pudiendo ser obtenido de muchas maneras (siendo mayor de edad, tener título superior y cumplir otros requisitos para su obtención), siendo válido en todo el territorio español.

Las entidades de evaluación deben de tener titulados de grado medio o superior, disponer de medios técnicos y un seguro de responsabilidad civil que cubra los riesgos por un importe de 300.000€. Su periodo inicial será de 3 años, teniendo que ser renovado.

Las empresas autorizadas, deben de estar legalmente autorizadas, contar con los medios técnicos, seguro de responsabilidad civil y estar dado de alta en el impuesto de actividades económicas.

Las obligaciones de las empresas instaladoras serán:

- Ejecutar, modificar, ampliar, mantener, reparar o desmontar las líneas de alta tensión.

- Comprobar que las líneas superan las pruebas y ensayos.- Realizar operaciones de revisión.- Emitir certificados de revisión y mantenimiento.- Notificación de peligros manifiestos con un máximo de 24 horas.- Edición de registros.

En cuantos a los anexos, se definirán los dos del reglamento resaltando lo más importante que se debe de cumplir siempre.

A) Anexo medios mínimos, técnicos y humanos requeridos a las empresas instaladoras.

Habrá al menos una persona dotada del carnet profesional, siendo 1 por cada 25 operarios.

Se debe de disponer de un local de 50 m2.

En cuanto a los equipos generales, se debe de disponer de telurómetros, medidores de aislamiento de 10kV, pértigas detectoras, multímetros (V=500V, I=20A y resistencia), ohmímetro con fuente de continua de 50A, fuentes de paso, cámara termográfica y equipo de continuidad.

En cuanto a los equipos específicos, se puede disponer de dispositivos mecánicos como trócolas (tendido de líneas), dispositivos topográficos (taquímetros, GPS), tren de tendido para líneas (para más de 66kV), dispositivos de accesorios para cables aislados y localizador de faltas y averías.

B) Anexo contenidos mínimos de las pruebas teórico y práctico.

3.4 Documentación y puesta en servicio de líneas de alta tensión (ITC-04).

Página 3


Esta instrucción técnica, establece la documentación necesaria para ser legalmente puesta en servicio.

Debe de firmarlas un técnico titulado competente (siendo el responsable reglamentario), afectando a la construcción, ampliación, modificación y explotación, necesitando una autorización administrativa.

A la administración se le remitirá, en caso de ser propiedad de una empresa de transporte de energía eléctrica:

- Datos referentes a las características técnicas de la línea e instalación.

- Informe técnico con resultado favorable.- Declaración de ejecución.- Identificación de la empresa instaladora.

En caso de ser propiedad de una empresa que no transporte energía eléctrica, en primer lugar, deberán ser ejecutadas por instaladoras autorizadas en alta tensión.

Si se considerase que el proyecto no se ajusta a lo establecido en el reglamento, hay que avisar a la Administración lo antes posible, para su resolución.

Si la línea es de más de 30kV, debe de realizarse una inspección inicial y una vez acabada las obras se debe de remitir lo siguiente:

- Datos referentes a las características técnicas de la línea e instalación.

- Informe técnico con resultado favorable, incluido el de la OCA.- Declaración de ejecución y cumplimiento reglamentario.- Identificación de la empresa instaladora.

Antes de la puesta en servicio de la línea, el titular debe de presentar al órgano competente de la administración, el registro, certificado de la instalación, proyecto, dirección facultativa y demás documentos de esta misma instrucción.

Si necesita conectarse a la red de una empresa suministradora de energía eléctrica, deberá solicitar el suministro a tal empresa mediante la entrega de un ejemplar del certificado de inscripción de la línea.

Si los resultados no son favorables, debe de extenderse un acta, en la cual se citen los motivos para que consten los resultados, para que se proceda a resolver las contingencias lo antes posible.

En el caso de cesiones de líneas se cumplirá con lo comentado anteriormente, de manera que sólo cambiarán las verificaciones, siendo los demás documentos los mismos, incluyendo el acta de cesión de la línea.

3.5 Verificaciones e inspecciones (ITC-05).

Esta instrucción técnica, establece las verificaciones previas para la puesta en servicio e inspecciones, para líneas de alta tensión.

Todos los agentes que participen, deben de disponer de los medios técnicos que se citarán en el anexo.

Página 4


Las verificaciones previas, serán realizadas por el titular o personal delegado para el mismo, efectuándose los ensayos previos a la puesta en servicio que establezcan las normas de obligado cumplimiento, de manera que se comprobará:

- Ensayos de aislamiento y cubiertas.- Resistencia de puesta a tierra.- Tensiones de contacto.

Se emitirán unas actas de verificación, con los datos de identificación de la línea, posibles defectos y planes de corrección.

Se deben de verificar antes de la puesta en servicio, con una inspección periódica, cada 3 años al menos, dependiendo de si es mayor o menor de 30kV.

Para las verificaciones se realizará lo mismo, diferenciándose las siguientes:

- Verificaciones periódicas.- Inspecciones iniciales (instaladora).- Inspección periódica.

Como resultado se obtendrá una calificación de una línea, siendo:

- Favorable (Sin defectos graves o muy graves, los leves se anotan).- Condicionada (Un defecto grave o uno leve de una inspección

anterior), de manera que si las líneas son nuevas, no se pondrán en servicio; para las que están en servicio se les dará un plazo para su corrección de 6 meses máximo.

- Negativa (Al menos un defecto muy grave), de manera que para las nuevas líneas, no se pondrán en servicio y para las que están en servicio se remitirá un informe para su corrección inmediatamente.

En cuanto a la clasificación de defectos, tenemos:

A) Defecto muy grave:

- Reducción de la distancia de seguridad.- Reducción de distancia de cruzamientos y paralelismos.- Falta de continuidad del circuito de tierra.- Tensiones de contacto superiores a los valores límites admisibles.

B) Defecto grave:

- Falta de conexiones equipotenciales.- Degradación del aislamiento.- Falta de protección contra cortocircuitos o sobrecargas, en función de

la intensidad máxima admisible.- Defectos de conexiones del cable CP.- Sección del cable insuficiente o tierras.- Características no adecuadas.

C) Defecto leve:

- Cualquiera que no suponga un peligro para las personas o los bienes.

Según el anexo para la verificación o inspección de líneas de alta tensión, se necesitan los siguientes equipos:

Página 5


- Telurómetro.- Medidor de aislamiento de 10kV, como mínimo.- Pértiga detectora.- Multímetro (500V y 20A, para Vca y Vcc), medición de paso y

continuidad.- Cámara termográfica.

3.6 Líneas subterráneas con cables aislados (ITC-06).

A) Generalidades.

- Esta instrucción se aplica a instalaciones que tengan una tensión mayor a 1kV y una frecuencia de 50Hz, de acuerdo a las tensiones normalizadas de la figura 1.

Es necesario comentar que en España existen líneas con diferentes valores de tensión.

Figura 1: Tabla de tensiones nominales normalizadas.

B) Niveles de aislamiento.

Los niveles de aislamientos, vienen adaptados según la norma UNE-EN-60071 donde se definen sus categorías:

- Categoría A: Para líneas que eliminen un defecto automáticamente en menos de 1 minuto.

- Categoría B: Para líneas que funcionen con una fase a tierra, cuyos defectos a tierra se despejen en menos de 1 hora (como funcionamiento anormal).

- Categoría C: Resto de casos.

Página 6


Las tensiones asignadas para cables y accesorios, se eligen mediante el valor Uo/U, así como la aparamenta y los transformadores, que para cada valor se le asigna una tensión tipo rayo Up.

La tensión asignada, se elige en función de la tensión nominal Un o de la tensión más elevada Us, según la tabla de la figura 2.

Recordando que:

- Uo: Valor eficaz a frecuencia industrial entre un conductor y una pantalla.

- U: Valor eficaz a frecuencia industrial entre dos conductores.

- Up: Valor eficaz de la cresta ante impulso tipo rayo.

Figura 2: Tabla de hipótesis de cálculo de apoyos.

C) Materiales de cables y accesorios.

- Cables: serán de cobre o aluminio, aislados y apantallados.

- Accesorios: se eligen en función de los cables seleccionados, evitando incompatibilidad de material y cumpliendo con todas las condiciones de la instalación.

D) Instalación de cables aislados.

Sólo será válido para instalaciones cuya tensión nominal (Un) sea menor a 30kV, siendo en caso contrario defendida por el proyectista.

Las condiciones generales para todas las tipologías de instalación son:

- Alineados, preferiblemente en rasantes y aceras.- Evitar ángulos pronunciados y trazados rectilíneos.- Comprobación por planos y georadar de la existencia de otras

canalizaciones.

Página 7


Las tipologías son las siguientes:

1) Directamente enterrados.

- Distancias mínimas: 0,6m de la acera y/o 0,8m de la calzada (en caso contrario, será necesario reforzar los terrenos).

- Tendrá una capa de arena 5cm, unos laterales compactos y encima del cable unos 10cm más de arena.

- Protección por impacto puntual de 20J, cubriendo la protección.2) Canalización entubada.

- Distancias mínimas: 0,6m de la acera y/o 0,8m de la calzada (en caso contrario, será necesario reforzar los terrenos).

- Material sintético, cemento y derivados o metálicos, con suficiente resistencia mecánica.

- El diámetro interior del tubo será 1,5 veces el diámetro exterior del cable o del diámetro aparente de una terna de cables.

φ int canal≥1,5 · φext cable=1,5 · φext t erna

3) Galerías.

Por lo general, serán de hormigón armado u otros materiales con rigidez suficiente y una estanqueidad muy alta, existiendo dos tipos (visitables y registrables).

Tipo visitable:

Por lo general, se instalarán cables eléctricos de potencia, control y comunicaciones, en el que no existirán conductos de gas o líquidos inflamables (exceptuando los canales de agua que se situarán en zonas inferiores).

La ventilación será renovada, con una temperatura ambiente inferior a 40ºC, que en caso de no poder conseguirse, se permitirá hasta 50ºC, corrigiendo la intensidad máxima admisible.

Se dispondrá de una pequeña pendiente para el drenaje de agua.

- Longitudes mayores de 400 metros: se dispondrá de sistemas de iluminación fija, detectores de gas (300ppm de sensibilidad) y se dispondrán de tabiques (RF120) y puertas (RF90) cada 1000m.

- Identificación de cables: cumplirá las distancias mínimas, con una disposición de A.T. a BT en extremos separados. Se evitará la repulsión eléctrica mediante sujeciones, tanto en 3 unipolares en tres bolillos, como 3 unipolares separados (sin formar circuitos ferromagnéticos).

- Equipotencialidad: se pondrá a la red de tierra las bandejas, soportes, bridas, tuberías, barandillas y otros elementos metálicos que puedan conducir una derivación.

- Aislamiento de la pantalla y la armadura: siempre será el valor máximo de la tensión generada de las dos partes en las condiciones más desfavorables.

- Se dispondrá de una puesta a tierra única.

Página 8


Tipo registrable:

Se admiten cables de A.T., B.T., alumbrado, control y comunicaciones, quedando prohibido instalar tuberías de gas, pero sí otras canalizaciones que no afecten a otros servicios, con uso exclusivo de tubos hormigonados.

Las condiciones de seguridad serán un alto grado de estanqueidad, buena renovación del aire (para evitar acumulaciones de gas, humedad y mejorar la disipación de calor).

4) Atarjeas o canales revisables.

Se localizan en industrias o instalaciones eléctricas de alta tensión con tapas prefabricadas de hormigón o cualquier otro material sintético, siempre manteniendo una separación adecuada.

5) Bandejas, soportes, palomillas o sujeción directa a pared.

En subestaciones o instalaciones eléctricas de alta tensión (A.T.), ya sean interiores o exteriores, siempre deben estar restringidas a personal ajeno, de manera que en caso de no poder evitarse, se obstaculizará su acceso.

- En zonas frecuentadas, se usarán bandejas, tubos o canales cuya tapa se abrirá usando un útil o con la tapa adosada a la pared a más de 4m. Si fuera menor de 4m, se abrirá con un útil.

- Si se instala en intemperie, se elegirá acorde a las condiciones ambientales.

- Red de tierra conectada cada 10m.

6) Fondos acuáticos.

Dependerá exclusivamente del proyectista.

7) Conversión aérea-subterránea.

- Para un centro de transformación (C.T.), tendrá un seccionador propio, en el mismo poste (como unidad funcional), siempre a menos de 50m (si está intercalado).

- Protección mediante tubo o canal cerrado (sintético, cemento o metálico), con interior liso y sobresaliendo unos 2,5m.

- El diámetro interior del tubo será 1,5 veces el diámetro exterior del cable o terna y 1,8 del diámetro aparente de una terna de cables..

φ int canal≥1,5 · φext cable ; a≥1,8 · φext cable

8) Ensayos eléctricos.

- Se seguirá la ITC-05.

9) Sistema de puesta a tierra (P.T.).

Página 9


- Las pantallas irán conectadas a una caja terminal conectada a cada extremo, de manera que si esto no se cumple, el proyectista indicará cómo se despejarán las faltas (tierra o tierra-pantalla), a no ser que el aislamiento lo justifique.

E) Cruzamientos, proximidades y paralelismos.

1) Cruzamientos.

- Calles y carreteras: canalización entubada hormigonada en toda su longitud, teniendo una profundidad mayor a 0,6m, lo más perpendicular posible.

- Ferrocarriles: canalización entubada y hormigonada con profundidad mínima de 1,1m (cara inferior de la travesía), rebasando 1,5m los extremos.

- Otros cables de energía eléctrica: los de A.T. siempre estarán debajo de los de B.T., con una distancia mínima de 0,25m, desde un punto de cruce hasta un empalme habrá 1m como mínimo de distancia. En caso de no cumplir, se utilizará un materia con 450N de resistencia a compresión, con una resistencia al impacto de 20J (para Ø<90mm), 28J (para 90mm<Ø<140mm) y 40J (para Ø>140mm).

- Cables de comunicaciones: similar a los cables de energía, aunque su distancia mínima es de 0,2m.

- Canalizaciones de agua: similar a cables de comunicaciones, evitando además las verticales donde existan juntas o empalmes.

- Canalizaciones de gas: las distancias mínimas son las expuestas en la figura 3, siendo el resto similar.

Figura 3: Tabla de distancias en cruzamientos con canalizaciones de gas.

- Las protecciones suplementarias (cerámicas) tendrán una cobertura longitudinal de 0,45m a ambos lados y 0,3m de anchura, expuesta en la figura 4.

Figura 4: Croquis de distancias mínimas y suplementos en canalizaciones de gas.

Página 10


- Alcantarillado: los cables estarán instalados preferiblemente por encima de la red de alcantarillado (en caso contrario, se utilizarán tubos o conductos divisores) y queda prohibido la instalación en su interior, a no ser que se introduzcan dentro de su pared.

- Depósitos de carburante: se canalizarán mediante tubos que distarán de los depósitos a 1,2m, estando sus extremos a 2m del mismo, el resto es similar.

2) Proximidades y paralelismos.

- Otros cables de energía eléctrica: similar a los cruzamientos.

- Cables de comunicaciones: similar a los cruzamientos.

- Canalizaciones de agua: similar a los cruzamientos.

- Canalizaciones de gas: las distancias mínimas son las expuestas en la figura 5, siendo el resto similar.

Figura 5: Tabla de distancias en paralelismos con canalizaciones de gas.

- Las protecciones suplementarias (cerámicas) tendrán una cobertura longitudinal de 1m, expuesta en la figura 6.

Figura 6: Croquis de distancias mínimas y suplementos en canalizaciones de gas.

- Acometidas: en este caso, la distancia mínima será de 0,3m y debe de taponarse para conseguir estanqueidad. En caso de no cumplir, se utilizará un materia con 450N de resistencia a compresión, con una resistencia al impacto de 20J (para Ø<90mm), 28J (para 90mm<Ø<140mm) y 40J (para Ø>140mm).

F) Intensidades admisibles.

Página 11


Para el cálculo de la intensidad máxima admisible, se tendrá en cuenta la norma UNE-21144, para no superar la temperatura máxima permanente, utilizando una serie de factores de corrección descritos a continuación.

No se contemplan en este apartado tensiones asignadas superiores a 18/30kV, ni submarinos.

En principio, siempre es necesario seleccionar el tipo de material aislante que puede resistir el material, además de sus condiciones, según la siguiente figura.

Figura 7: Tabla cable aislado (seco), temperaturas máximas admisibles.

Para todas las tablas mostradas en las mismas condiciones, sus características comunes serán la consideración de cables unipolares (aislamiento máximo 18/30kV de tensión asignada), enterrado en toda su longitud, una resistividad térmica del terreno de 1,5K·m/W, temperatura ambiente del terreno 25ºC y temperatura aire 40ºC.

- Intensidad máxima admisible, dependiendo del material conductor y aislamiento:

Figura 8: Intensidad máxima admisible en servicio permanente par cable enterrado.

- Factor de corrección para temperaturas distintas a 25ºC en el terreno y expresión:

Página 12


Figura 9: Tabla de corrección de temperatura del terreno.

En caso de no coincidir con las temperaturas de la tabla, se optará por utilizar la siguiente expresión para calcular el factor de corrección:

F=√ θs−θt

θs−25

Siendo θt (temperatura del terreno) y

θs (temperatura máxima del servicio).

- Factor de corrección para resistividades térmicas del suelo distintas a las mencionadas anteriormente, teniendo en cuenta otra tabla de características del suelo:

Figura 10: Tabla de corrección de temperatura del terreno.

Página 13


Figura 11: Tabla de resistividad térmica del suelo, según tipología.

- Factor de corrección por distancia de ternas o cables tripolares:

Figura 12: Tipología de instalación de cables tripolares.

Figura 13: Tabla de factores de corrección por distancias entre cables (ternas).

- Factor de corrección para profundidades distintas a 1 metro:

Página 14


Figura 14: Tabla de factores de corrección por profundidad.

Todo lo anteriormente citado, es para cables enterrados, de aquí hasta el final del apartado, se referirá a instalación bajo tubo o instalados al aire:

Figura 15: Intensidad máxima admisible en servicio permanente par cable bajo tubo.

Figura 16: Intensidad máxima admisible en servicio permanente par cable instalado al aire.

Página 15


- Factor de corrección para temperaturas distintas a 40ºC en el aire y expresión:

Figura 17: Tabla de corrección de temperatura del aire.

En caso de no coincidir con las temperaturas de la tabla, se optará por utilizar la siguiente expresión para calcular el factor de corrección:

F=√ θs−θa

θs−40

Siendo θa (temperatura del aire) y

θs (temperatura máxima del servicio).

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas instaladas en bandejas continuas:

Figura 18: Tabla de factores de corrección cable en bandeja continua.

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas instaladas en bandejas perforadas:

Figura 19: Tabla de factores de corrección cable en bandeja perforada.

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas instaladas sobre estructura:

Página 16


Figura 20: Tabla de factores de corrección cable sobre estructura.

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas en contacto, en bandejas continuas o perforadas:

Figura 21: Tabla de factores de corrección cables en contacto (ambas bandejas).

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas en contacto, sobre pared:

Figura 22: Tabla de factores de corrección cables en contacto (sobre pared).

- Factor de corrección para cables tripolares o ternas separados, en bandeja perforada:

Página 17


Figura 23: Tabla de factores de corrección cables separados (bandeja perforada), con suficiente distancia para refrigeración por aire.

Figura 24: Tabla de factores de corrección cables unipolares separados (ambas bandejas).

Figura 25: Tabla de factores de corrección cables unipolares separados (sobre pared).

Figura 26: Tabla de factores de corrección cables unipolares separados (sobre pared endosada).

- Factor por exposición al sol permanente, 0,9.

- Intensidad de cortocircuito máxima admisible en conductores:

Página 18


Éstas vienen dadas en las figuras 27 y 28, con unas condiciones establecidas teniendo en cuenta la siguiente expresión, teniendo en cuenta la UNE-21192:

I cc

S= k

√ t cc

Siendo Icc (intensidad de cortocircuito), S (sección), k (coeficiente del conductor que tabulado a 1 segundo es 1) y tcc (tiempo del cortocircuito).

Para otras condiciones iniciales de temperatura del cable, tenemos la siguiente expresión que nos dará un factor de corrección.

F=√ ln( θcc+ β

θi+β )ln( θcc+ β

θs+β )Siendo θcc (temperatura máxima de cortocircuito a los 5 segundos), θs

(temperatura en servicio permanente), θi (temperatura inicial) y β (235 para cobre y 228 para aluminio).

Figura 27: Densidad máxima admisible (A/mm2), para conductores de cobre.

Figura 28: Densidad máxima admisible (A/mm2), para conductores de aluminio.

Para las pantallas, dependiendo del tipo de aislamiento, se usará la norma UNE-211003, mediante el método de la UNE-21192, siendo su dimensionamiento máximo de 1000A en 1 segundo.

G) Protecciones.

Toda la línea debe de estar protegida contra cortocircuitos y sobrecargas (cuando proceda), usando al principio de línea fusibles e interruptores automáticos.

- Protección contra cortocircuitos: se realizará de manera que no supere una temperatura peligrosa, entre 0,1 y 3 segundos (indicada posteriormente).

Página 19


- Protección contra sobrecargas: no es necesario, aunque se debe de monitorizar.

- Protección contra sobretensiones: se debe de proteger por un pararrayos de resistencia variable (explosor) o por óxidos metálicos, en función de la corriente a tierra que se prevea, calculándose en la UNE-EN-60071-1/2 y UNE-EN-60099-5.

4.7 Líneas aéreas con conductores desnudos (ITC-07).

A) Generalidades.

- En cuanto al campo de aplicación y tensiones nominales son similares.

- Las líneas aéreas estarán tensadas mediante apoyos.

- La norma que se sigue para el diseño de estas instalaciones es la UNE-EN-50341-1 (para tensiones nominales Un>45kV) y la UNE-EN-50423-1 (para tensiones nominales Un entre 1 – 45 kV), con unas condiciones predefinidas en el RLAT, sin sufrir colapsos a causa del mayor uso de la línea, proyectada para una vida útil de 40 años y con las condiciones climáticas evaluadas.

B) Material.

1) Conductores y cables de tierra.

Por lo general se debe de tener en cuenta el esfuerzo a fatiga, no incluye los cables tipo ADSS y CADFO (comunicaciones), siendo las secciones mínimas de 10mm2 para cobre y 12,5mm2 para acero galvanizado. En caso de usar otros materiales, estos deben de tener una carga de rotura de 350 daN.

- Conductores de Aluminio: los hilos serán redondos o trapezoidales (pudiendo tener un cable fiador de acero), cumpliendo la UNE-EN 50182, existiendo los siguientes tipos:

Aluminio homogéneo (Al1).Aleación de aluminio homogéneo (Alx).Aluminio o aleación, reforzado con fiador de acero (Al1 o Alx / STyz).Aluminio o aleación, reforzado con acero y cubierto de aluminio (Al1 o Alx / SAyz).Aluminio o aleación, reforzado con aleación de aluminio, bimetálico (Al1/Alx).

Las perturbaciones deben de ser menores (ruido), que las marcadas en la norma UNE-EN-50341-1.

La temperatura de servicio de este tipo de conductor no será mayor a 85ºC en servicio permanente, ni mayor a 100ºC en cortos espacios de tiempo.

Se pueden utilizar conductores de alta temperatura tipo aluminio-circonio (Al-Zr).

El cálculo de la corriente de cortocircuito se indica en la norma UNE-EN-60865-1.

La carga de rotura será calculada de acuerdo a la norma UNE-EN-50182, indicándose en el proyecto como especificación y para la corrosión (acero-zinc o aluminio) es acorde a la norma UNE-EN-50189 o UNE-EN-61232.

Página 20


- Conductores de acero: será la misma norma anterior, con los mismos requerimientos anteriores.

- Conductores de cobre: serán similares, pero la norma que sigue es la UNE-207015, en los cuales separan claramente los cables conductores (OPPC’s) y los cables a tierra (OPGW’s), teniendo fibra óptica de comunicaciones.

Los OPGW’s, tienen su propia normativa que es la UNE-EN60794-4.

La capacidad de transporte de la línea tienen que ser marcadas, así como su intensidad admisible, condiciones de cortocircuito y posibles perturbaciones.

- Empalmes y conexiones: ambas son uniones para conductores, siendo el primero una unión eléctrica con una resistencia mecánica reducida (pudiendo soportar el 20% de la carga de rotura, pero instalado sin tensión) y la segunda una unión eléctrica con una resistencia mecánica muy fuerte (pudiendo soportar el 95% de la carga de rotura).

En los empalmes está prohibida su soldadura.

- Consideración para cables a tierra: no sobrepasará los 35º en la vertical del punto de conexión, en acero galvanizado la sección mínima será 50mm2

(66kV) y 22mm2 (para el resto).

2) Herrajes y accesorios.

- Se consideran herrajes y accesorios todos los elementos de fijación, aisladores y elementos de protección instalados en la línea de alta tensión, debiendo de ser compatibles eléctricamente.

- Se tendrá en cuenta para la selección de estos, el cálculo por efecto corona.

- Todos los herrajes que puedan estar sometidos al peso de una persona debe de resistir una carga de 1,5kN.

- Están sujetos a las normas (característica mecánica) UNE-EN-60305, UNE-EN-60433 y UNE-EN-61466-1. Las dimensiones de estos seguirán la UNE 21009 o la norma UNE 21128 y las de cierre-bloqueo (rótulas) LA NORMA UNE-EN-60372.

- Se tendrán en cuenta los factores de temperatura, rayos UV, ozono y polución.

3) Aisladores.

- Su conforman como cadena de tipo caperuza y vástago, bastón o de peana, siendo algunos rígidos.

- Se utiliza materiales cerámicos (porcelana), vidrio, goma de silicona y poliméricas. Cada material tiene su propia norma UNE-EN-60305 y UNE-60433 (vidrio y cerámicas), UNE –EN-61466-1/2 (goma de silicona) y CEI-60720 (rígidos de columna o peana).

4) Apoyos.

- Los materiales utilizados suelen ser de tipo metálico (acero galvanizado), hormigón o madera, resistentes a agentes atmosféricos, con tratamientos

Página 21


protectores superficiales y evitando cavidades que den lugar a acumulaciones de agua.

- Existen varios tipos de apoyos según su tipo de cadena de aislamiento, función y trazados de línea.

Suspensión: Con cadenas de tipo suspendida.Amarre: Con cadenas de tipo amarrada.Anclaje: Con cadenas de tipo amarrada, siendo un punto firme para soportar mayores esfuerzos longitudinales.Principio o final de línea: Con cadenas de tipo amarrada, siendo un punto firme para soportar mayores esfuerzos longitudinales de todo el haz.Alineación: Cualquiera de suspensión, amarre o anclaje colocado en recta.Ángulo: Cualquiera de suspensión, amarre o anclaje colocado en ángulo.

- Apoyos metálicos: se deben de cumplir las siguientes especificaciones.

Perfil abierto, espesor mínimo 4mm.Perfil galvanizado, espesor mínimo 3mm.Flancos taladrados, espesor mínimo 35mm.Tornillos, Ømin 12mm.Perfil cerrado, espesores mínimos 3mm y 2,5mm, en acero y galvanizado.Las zonas de pública concurrencia tendrán una distancia mínima de 2,5m.

- Apoyos de hormigón: será de tipo armado vibrado o prefabricado, con un diseño propio.

- Apoyos de madera: se utilizará pino de especie silvestre, laricio y negro, con un propio sistema de impregnación según la norma UNE-21094/7 o UNE-21151/2, según sea creosotado o por sales minerales.

- Tirantes: no deben de ser necesarias para los apoyos, aunque en caso de averías, sustitución o desvíos provisionales, utilizándose varillas de acero galvanizado en caliente.

La carga de rotura mínima será de 1750 daN, con un Ø no menor de 12mm.

Lo aisladores tendrán una distancia mínima de 2 · Del, siendo Del la distancia mínima aérea especificada.

- Cimentaciones: siempre será de hormigón (armado o no) o acero.

C) Cálculos mecánicos.

Los cálculos de reglamento para líneas de alta tensión están basadas en las normas UNE-EN-50341-1 y UNE-EN-50423-1.

1) Cargas y sobrecargas.

Se analizarán los siguientes factores.

- Cargas permanentes: peso propio de conductores, aisladores, herrajes, cables de tierra, apoyos y cimentaciones.

Página 22


- Fuerzas del viento sobre componentes en líneas aéreas: se considerarán vientos mínimos de referencia de 120 km/h (33,3 m/s), excepto los de categoría especial que será 140 km/h (38,9 m/s), horizontal e incidiendo de forma transversal, dando lugar a las siguientes fuerzas.

Siendo a1 y a2 el eolovano, AT el área transversal, q la presión del viento, Øcable el diámetro del cable o conductor y Vv la velocidad del viento elegida.

Fuerzas sobre los conductores: Fcond=q · φcable ·

a1+a2

2 ; q=K · ( V v

120 )2

K en este caso será 50 (Ø≤16mm) y 60 (Ø>16mm).

En caso de existencia de hielo, se añadirá adicionalmente una carga de 750 daN/m3.

Fuerzas sobre las cadenas de aisladores: Faisl=q · AT ; q=70 · ( V v

120 )2

Fuerzas sobre celosías: Fcel=q · AT ; q=170 · ( V v

120 )2

Fuerzas sobre superficies planas: F sup_ plana=q · AT ; q=100 · ( V v

120 )2

Fuerzas sobre superficies cilíndricas: F sup_ cilind=q · AT ; q=100 · ( V v

120 )2

- Sobrecarga por hielo: siendo d el diámetro del conductor o cable.

Zona A (inferior a 500m): No se considera sobrecarga.

Zona B (entre 500m y 1000m): se considera un valor de 0 ,18 ·√d .

Zona C (superior a 1000m): se considera un valor de 0 ,36 ·√d .

- Desequilibrio de tracciones.

Desequilibrio en apoyos con cadenas de suspensión del 15% (Un>66kV) y 8% (Un≤66kV), del esfuerzo equivalente.Desequilibrio en apoyos con cadenas de amarre del 25%, del esfuerzo equivalente.Desequilibrio en apoyos de anclaje del 50%, del esfuerzo equivalente.Desequilibrio en apoyos final de línea del 100%, del esfuerzo equivalente.

- Esfuerzos por rotura de conductores.

Se considerará el esfuerzo unilateral de rotura de uno o varios conductores dependiendo de la tipología del apoyo.

En caso de apoyos con cadenas de suspensión, se supone la rotura de un cable y el esfuerzo a torsión creado por esa circunstancia.

Página 23


Los valores mínimos admisibles que deben de considerarse son los referidos en la siguiente figura.

Figura 29: Esfuerzo de rotura aplicable (% cable roto).

En caso de apoyos con cadenas de amarre se valorará la rotura de un solo conductor sin ninguna reducción.

En caso de apoyos de anclaje se valorará la rotura de un conductor con un solo conductor de fase y en caso de haces múltiples se considerará la rotura total de los haces con una tensión mecánica del 50%.

En caso de tener un ángulo en haces de cables, tendremos que aplicar la siguiente tabla.

Figura 30: Esfuerzo de rotura aplicable (% haz de fase roto).

Si tienen los conductores distinta naturaleza, se pondrán un bimetálico para evitar la corrosión electrolítica.

Para final de línea, se considerará el esfuerzo del tipo anclaje con la tensión mecánica correspondiente en el cálculo, al igual que en los ángulos.

- Esfuerzos por rotura de conductores.

La tracción máxima admisible de los conductores y cables de tierra no resultará superior a su carga de rotura mínima dividida entre 2.5 (para conductores cableados) o entre 3 (si se trata de conductores de alambre), considerada en cada una de las zonas descritas anteriormente, resumidas en la figura 31.

- Comprobación de fenómenos vibratorios.

Debe de ser compraba para el uso o no de amortiguadores, de manera que se recomienda que la tracción a 15ºC no supere el 22% de la carga de rotura (en caso de estudio de amortiguamiento) o bien que no sobrepase el 15% de la carga de rotura si no llegan a instalarse.

Página 24


Figura 31: Condiciones de hipótesis de la tracción máxima admisible.

- Flechas máximas en zonas A, B y C para conductores.

En el caso del viento se contempla el peso propio y sobrecarga de viento a 120km/h a temperatura de 15ºC.

En el caso de la temperatura se contempla el peso propio y unas temperaturas máximas previsibles no menores de 85ºC (para conductores) y 50ºC (cable de tierra).

En el caso del hielo se contempla la zona en la que se encuentra.

2) Herrajes.

Coeficiente de seguridad será 3, pudiendo ser reducido hasta 2,5, considerándose siempre que la rotura es el valor medio menos 2,06 la desviación típica, siendo la probabilidad de rotura inferior a 2%.

Las grapas de amarre tendrán como mínimo el 95% de la carga de rotura del mismo.

3) Aisladores.

Similar al anterior.

4) Apoyos.

Los criterios de agotamiento son rotura, fluencia, inestabilidad y resiliencia, teniendo siempre que comparar el valor de carga de rotura.

Página 25


En caso de maderas se aplica 500daN/cm2 (coníferas) y 400daN/cm2

(castaño).

En caso de material metálico, su límite elástico mínimo será de 275daN/cm2, según norma UNE-EN 10025.

La esbeltez máxima permitida es de 150 (montantes), 200 (celosías) y 250 (rellenos).

Los límites de agotamiento en uniones metálicas será, en función del material, de 1 (tornillos a cortadura), 2,5 (calibrados por aplastamiento) y 0,8 (tracción).

La calidad mínima de los tornillos viene dada en la UNE-EN 20898-2, cuyo límite de fluencia es de 300N/mm2, las soldaduras siguen la UNE-14035.

5) Hipótesis de cálculo en apoyos.

Se tendrán en cuenta las siguientes tablas, comentando que hasta 66kV, la carga de rotura mínima para las cadenas de suspensión y amarre será de 6600daN, prescindiendo de ello en la 4ª hipótesis en la que simultáneamente se tiene en cuenta lo siguiente:

- Coeficiente de seguridad de cable de 3.- Tercera hipótesis sea a condiciones normales.- Apoyos de anclaje cada 3 km (como máximo).

Figura 32: Hipótesis de cálculo por zona A (I).

Página 26


Figura 33: Hipótesis de cálculo por zona A (II).

Figura 34: Hipótesis de cálculo por zona B y C (I).

Página 27


Figura 35: Hipótesis de cálculo por zona B y C (II).

6) Coeficientes de seguridad.

Cada tipo de apoyo tiene su propia hipótesis de cálculo.

Figura 36: Resumen de hipótesis según tipo.

Elementos metálicos: el límite de fluencia será mayor que 1,5 del límite de fluencia en condiciones normales o 1,2 en condiciones anormales. En caso de poder realizar ensayos, se podrá reducir hasta el 1,45 y 1,15 respectivamente.

Hormigón armado: seguir la norma UNE-207016.

Madera: el límite de fluencia será mayor que 3,5 del límite de fluencia en condiciones normales o 2,5 en condiciones anormales.

Las hipótesis 3ª y 4ª, pueden reducirse un 20%.

7) Cimentaciones.

Pueden estar formados por macizos independientes (por pata), absorbiendo toda la carga a compresión y arranque que el apoyo transmite al suelo, basando el cálculo en el método del talud natural o ángulo de arrastre de tierras, comprobando también la adherencia entre el anclaje y la cimentación.

Página 28


Los coeficientes de seguridad no serán inferiores a 1,5 (condiciones normales) y 1,2 (condiciones anormales).

Si es un sistema confinado, la tangente de la cimentación será 0,01.

- Comprobación al arranque, se considera el peso del apoyo, propio de la cimentación, de las tierras y carga resistida por los pernos (si existen).

Los coeficientes de seguridad no serán inferiores a 1,5 (condiciones normales) y 1,2 (condiciones anormales).

El ángulo de talud natural será 30º (terreno normal) y 20º (terreno flojo), siempre que haya ausencia de datos.

- Comprobación de cargas a compresión, se considera el peso del apoyo, propio de la cimentación, tierra sobre la solera y por el propio apoyo.

En ningún caso se superara la carga admisible por el terreno y en caso de ausencia de datos se tomará 3daN/cm2 (terreno normal), 2daN/cm2 (terreno flojo) y 10daN/cm2 (roca).

Figura 37: Características orientativas del terreno según tipo.

- Comprobación de adherencia y anclaje al suelo se considera que la mitad de la carga la absorbe mitad la cimentación y la otra mitad los casquillos, teniendo un coeficiente de seguridad de 1,5.

- Para la elección de valores distintos, seguir la tabla de la figura 37.

Página 29


- En caso de terrenos sin cimentación, la profundidad de éste debe tener como mínimo 1,3 metros, para apoyos de menos de 8 metros. Si fueran mayores estos apoyos, se enterrará a razón de 10cm por metro de apoyo.

D) Cálculos eléctricos.

Se realizarán los cálculos de los parámetros de la línea, intensidades máximas, caídas de tensión y pérdidas de potencia.

1) Capacidad de la corriente en los conductores.

- Densidad de corriente admisible: no sobre pasará (en el régimen permanente) los valores de la figura 38.

Figura 38: Densidad de corriente máxima (régimen permanente).

Las resistividades siempre vienen dadas a 20ºC siendo las siguientes:

ρCu=0 ,0017241Ω · mm2

m ; ρAl=0 , 0017241

Ω · mm2

m

ρAcerogalv=0 ,192

Ω · mm2

m ; ρRe cubiertoAL

=0 ,0848Ω · mm2

m

Para aluminio-acero, se tomará como si fuera de aluminio multiplicando por los siguientes factores; 0,917 (composición 30+7), 0,937 (composición 6+1 y 26+7), 0,95 (composición 54+7) y 0,97 (composición 45+7).

En caso de utilizar otra naturaleza, siempre se pondrá en la siguiente expresión, el valor de la resistividad del mismo (en microhmios · centímetro).

√ 1 ,724ρ20ºC

2) Intensidad máxima admisible: debe elegirse, sin superar la temperatura máxima.

Intensidad de cortocircuito: debe resistir, sin dañarse, los efectos mecánicos y térmicos (siendo trifásico, Fase-Fase, Fasesimple-Tierra y Fasedoble-Tierra).

Página 30


Los valores de duración serán 0,5s para tipo F-T y 1s para herrajes y accesorios.

Los métodos de cálculo para la Icc vienen dados en la norma UNE-EN-60909 y los efectos del cortocircuito en la UNE-EN-60865-1.

3) Efecto corona y perturbaciones radioeléctricas.

Si Un>66kV (Obligatorio).Si 30kV≤Un≤66kV (Verificación).

4) Coordinación del aislamiento: comprende la selección de los materiales y rigidez dieléctrica en función de las tensiones, descritas en las normas UNE-EN-60071-1/2.

En las figuras 39 y 40, se muestran las tensiones soportadas normalizadas (Uw) para las gamas I (corta duración a frecuencia industrial y tipo rayo) y II (impulso tipo maniobra y tipo rayo), agrupadas también en función de la tensión más elevada del material que puede soportar (Um).

Esto último nos dará la longitud necesaria para las cadenas de aisladores, además del grado de polución que debemos tener en cuenta.

En las redes con neutro conectado directamente a tierra, con factores de defecto de 1,3 o menores, se suele diseñar para que resista la tensión de fase más elevada de la red.

Si fueran más altos, como los de redes con neutro aislado o puestos a tierra, por una bobina de compensación, se debe de considerar sobretensiones temporales.

La tensión soportada por la coordinación para tensiones permanentes a frecuencia industrial es la tensión más elevada entre fases y divida entre

√3 para el aislamiento fase tierra.

La tensión soportada especificada (Unw) se determina a partir de la tensión soportada, teniendo en cuenta un factor debido a las condiciones atmosféricas, según UNE-EN-50341-1.

Página 31


Figura 39: Nivel de aislamiento normalizado gama I (1kV≤Um≤245kV).

Las que se encuentran en paréntesis son insuficientes para ser probadas a las tensiones que se especifican, por lo que requieren ensayos complementarios.

Figura 40: Nivel de aislamiento normalizado gama II (Um>245kV).

El valor del impulso combinado será Um · √2 /√3 .

Debemos de tener en cuenta el nivel de contaminación, ya que las líneas de fuga dependerán de su tipología.

Página 32


Figura 41: Líneas de fuga recomendadas.

E) Distancias mínimas de seguridad, cruzamientos y paralelismos.

1) Generalidades: es importante distinguir las distancias interiores (para las sobretensiones) o exteriores (seguridad entre líneas y personas).

Por lo general suele especificarse si es horizontal o vertical, pero en caso contrario, se tomará la distancia más corta.

- Las distancias de aislamiento serán las siguientes:

Del: distancia de aislamiento de aire mínima (entre conductor y obstáculo), que previenen las descargas de las partes en tensión.Dpp: distancia de aislamiento de aire mínima (entre conductores), que previenen las descargas entre gases de línea por impulso tipo rayo y maniobras.asom: distancia más corta en línea recta.Dadd: distancia adicional para evitar contactos.

En cualquier caso, la distancia de seguridad debe de tener el siguiente criterio:

1,1 · asom≤Del+Dadd

Página 33


Figura 42: Distancias de aislamiento eléctrico (evitar descargas).

2) Prescripciones generales (paralelismos y cruzamientos): por lo general, no hay límites para aumentar las distancias y alturas.

- Para casos especiales:

El cable de tierra tendrá una carga de rotura mínima de 1200daN (Un>30kV) y 1000daN (Un≤30kV).Prohibido el uso de apoyos de madera.Se aumentarán los coeficientes un 25%, realizándose el cálculo a 140km/h.

- Para fijación de conductores:

En aisladores rígidos, se pondrán 2 por conductor, dispuestos en forma transversal.En aisladores de cadena, se aumentarán los coeficientes un 25%, con un refuerzo por varillas (armor rod, anillos de guarda o cables fiadores de acero a ambos lados.

3) Distancias en el apoyo.

- Distancias entre conductores.

La separación mínima se determinará de la siguiente manera:

Dmin=K √F+L+K ' · DppSiendo:

D: Separación de los conductores de distintos circuitos.K: Coeficiente del ángulo de oscilación (figura 43).K’: Coeficiente de la tensión nominal (0,85 para categoría especial y 0,75 el

resto).F: Flecha máxima.L: Longitud de la cadena de suspensión (L=0 si es de amarre o rígida).Dpp: Distancia mínima de aire (figura 42).

Página 34


Figura 43: Coeficiente K en función del ángulo de oscilación.

No aplica en caso de haz de cables, se calculará los casos de sobrecarga por viento y hielo.

Si está dispuesto en vertical, triángulo o hexágono, se puede reducir el factor, usando medidas adicionales, como pesos excéntricos, amortiguadores o dispositivos de control de torsión (entre otros), pudiendo suponer K’=1 y K=0.

En la fórmula anterior, se supone que los tendidos tienen igual flecha (F), por lo que en caso contrario, se tomará el más desfavorable.

- Distancias entre conductores y partes puestas a tierra.

Nunca será inferior a 0,2m y se elegirá según su tensión más elevada, la Del

(figura 42) y para las cadenas de suspensión, se tendrá en cuenta las hipótesis correspondientes.

4) Distancias al terreno, caminos, sendas y cursos de agua no navegables.

La altura mínima se determinará calculando la flecha máxima vertical según las hipótesis correspondientes, cumpliendo una altura mínima de:

hmin=Dadd +Del=5,3+Del

El mínimo será de 6 metros, aunque podría reducirse, y en explotaciones ganaderas será de 7 metros.

5) Distancias a otras líneas eléctricas o de comunicaciones.

- Cruzamientos:

Las prescripciones quedarían que en caso de Un>30kV se admiten empalmes y pueden realizarse donde la cimentación sea de hormigón o anclado en acero.

La altura mínima se determinará calculando la distancia entre conductores más cercanos:

hmin=Dadd+Del=1,5+Del

Como mínimo tendremos los siguientes mínimos:

2m (Un<45kV), 3m (45<Un<66kV), 4m (66<Un<132kV), 5m (132<Un<220kV) y 7m (220<Un<400kV).

Como mínima distancia vertical entre conductores de fase es:

Página 35


dmin=Dadd+Dpp

Dadd se determinará por la tabla de la figura 44, de distancias de aislamiento adicional a otras líneas eléctricas aéreas o de telecomunicación.

Figura 44: Distancias de aislamiento adicional a otras líneas (eléctricas y comunicaciones).

Si existen cables tipo OPGW, la distancia mínima vertical será:

dmin=Dadd+Del=1,5+ Del

Como mínimo será de 2 metros, además de comprobarse la flecha máxima establecida y el cálculo de sobrecargas por zonas.

Si el punto de cruzamiento a la aproximación (apoyo), está cercano al centro del vano, se debe de calcular la siguiente distancia de seguridad, entre las cadenas de aisladores y cualquier punto en tensión:

1,1 · asom≤Del+Dadd

Si el cable de protección es de acero, se tendrá en cuenta que:

dmin≥1,5 · D el

Como mínimo se tomará 0,75m.

- Paralelismos entre líneas eléctricas (líneas con misma dirección):

Siempre se pondrán a 1,5 veces la altura (hapoyo), más cercano, considerando todas las variables del cálculo de distancias entre conductores (K, K’, L, F y Dpp).

- Paralelismos entre líneas de comunicación:

Similar al anterior.

6) Distancias a carreteras.

Página 36


Los límites de edificación son 50 metros en autopistas y autovías, siendo 25 metros para el resto de carreteras de la Red General de Carreteras del Estado.

- Cruzamientos:

Sólo en caso de Un>30kV se admiten empalmes, cuya distancia mínima entre conductores es:

dmin≥Dadd+Del

Siendo Dadd de 7,5 metros (categoría especial) y 6,3 metros (resto de líneas).

7) Distancias a ferrocarriles sin electrificar.

A ambos lados se prohíbe la edificación y klas líneas quedarán a 50 metros de distancia.

- Cruzamientos y paralelismos (similar al anterior).

8) Distancias a ferrocarriles electrificados, tranvías y trolebuses.

- Cruzamientos:

Se calculará la máxima flecha sobre la línea eléctrica más alta de los elementos mencionados con sus respectivas hipótesis, quedando:

dmin≥Dadd +Del=3,5+ Del

Siendo la distancia mínima de 4 metros, Del las tomadas en la figura 42, y Dadd estimable.

9) Distancias a teleféricos y cables transportadores.

- Cruzamientos:

Distancia mínima vertical se realizará con el cálculo de la flecha y la correspondiente hipótesis de cálculo, quedando:

dmin≥Dadd +Del=4,5+Del

Siendo la distancia mínima de 5 metros, Del las tomadas en la figura 42, y Dadd estimable.

El teleférico se debe de poner a tierra en dos puntos (uno a cada lado).

10)Distancias a ríos y canales, navegables o flotables.

Página 37


Los apoyos estarán como mínimo a una distancia de 25 metros, que desde el borde del cauce mantendrá una distancia de 1,5 veces desde el cauce fluvial.

- Cruzamientos:

La distancia mínima vertical de los conductores, se tiene en cuenta la máxima flecha vertical, sobre la superficie del agua, quedando:

dmin≥G+Dadd+Del=G+K+ Del

Siendo la distancia mínima de 4,7 metros, G el gálibo, Del las tomadas en la figura 42, y Dadd estimable. Por último, K será 3,5 (categoría especial) y 2,3 (resto de líneas).

11)Paso por zonas.

Se tendrán en cuenta las zonas de servidumbre, además de todas las hipótesis correspondientes y flecha máxima donde proceda.

- Bosques, árboles y masas de arbolado.

La distancia mínima vertical de los conductores y los árboles es:

dmin≥Dadd+Del=1,5+ Del

Siendo la distancia mínima de 2 metros, extremando la vigilancia y el mantenimiento.

- Edificios, construcciones y zonas urbanas.

La distancia mínima vertical de los conductores y los edificios es:

dmin≥Dadd+Del=3,3+ Del

Siendo la distancia mínima de 5 metros y, además, tiene que cumplir que:

Para zona accesible: dmin≥5,5+Del

Para zona no accesible: dmin≥3,3+Del

- Proximidad a aeropuertos.

Normas propias.

- Parques eólicos.

La distancia mínima vertical de los conductores y torres será:

dmin≥H torre+Lpala+10

- Obras.

Según marque prevención de riesgos laborales.

Página 38


F) Derivaciones, seccionamiento y protecciones.

1) Derivación y seccionamiento de líneas: se realizarán en los apoyos (teniendo en cuenta su carga adicional), instalando un seccionador a menos de 50 metros.

Para líneas de 3ª categoría, se admite un sistema de explotación propio, si la potencia es menor de 400kVA.

2) Seccionadores o conmutadores: podrán interrumpir cargas a 0,5A, siendo trifásico (manual o servomecánico) o unipolar (si Un<30kV), instalados a una altura mínima de 5 metros.

La tensión y la intensidad seleccionada será adecuada, teniendo un mínimo de 200A y en caso de tener 2 alimentaciones interdependientes, se instalará un conmutador tripolar.

3) Interruptores: según criterios.

4) Protecciones: según criterios, comentando que en 3ª categoría, se debe de disponer de neutro y podemos usar los tiempos a modo de protección.

G) Sistema de puesta a tierra.

1) Generalidades.

- Debe de tener una gran resistencia mecánica, a la corrosión, térmica y que garantice seguridad en bienes y personas.

- Depende del método de puesta a tierra seleccionado (neutro aislado, neutro puesto a tierra o mediante impedancia), además del tipo de apoyo (material).

- Para simplificar, en caso que la línea tenga 2 niveles de tensión distintos, no se considerarán 2 faltas simultáneas.

2) Elementos del sistema de puesta a tierra y condiciones de montaje.

- Se instalarán 1 o más electrodos enterrados en el suelo, con sus características (material, diseño, dimensiones, colocación, número y naturaleza).

- Los electrodos se dispondrán horizontal (varillas, barras y cables), por una red mallada, una placa u otro sistema que cumpla con la especificación; o vertical (picas, tubos o barras). Si es horizontal la profundidad será 0,5-1 metros, en caso de ser vertical será de 1,5m de separación entre electrodos.

- Las uniones de los electrodos nunca generarán par galvánico, tomando el camino más corto posible, sin insertar interruptores ni fusibles.

- Las conexiones se realizarán por los herrajes o la propia armadura de hormigón (siempre que no sea pretensado).

- Se comprobará la transferencia de potencia, en caso de existencia de tubos.

Página 39


3) Dimensionamiento a frecuencia industrial del sistema de puesta a tierra.

- Se tiene que indicar el valor de la falta, duración y característica del suelo para la selección de los electrodos.

- Las secciones mínimas dependerán del material, siendo 25 mm2 (Cu), 35mm2 (Al) y 50mm2 (acero), teniendo como máxima intensidad la impuesta por la red, con un tiempo límite de 5 segundos y cumpliendo con la norma UNE-IEC/TS-60479-1.

- En la curva, se considera la corriente desde la mano hasta el pies, con la propia impedancia del cuerpo humano (con un 50% de probabilidad de ser menor o igual) y una probabilidad de fibrilación del 5%.

- No se podrán considerar tiempos menores a 0,1 segundos, teniendo como caso más normal el dato de 0,5 segundos.

Figura 45: Valores admisibles de la Uca en función de la duración.

Figura 46: Tabla de valores admisibles de la Uca en función de la duración.

Página 40


- Para el cálculo de las tensiones de contacto, usaremos la siguiente expresión:

U c=U ca · [I + Ra1+Ra 2

ZB]=U ca · [1+ Ra1+1,5 · ρ s

1000 ]Siendo:

Uc: Tensión de contacto.Uca: Tensión de contacto aplicada admisible.I: Corriente aplicada.Ra1: Resistencia adicional calzado.Ra2: Resistencia adicional del terreno, siendo 1,5 · ρs.ZB: Impedancia aplicada al cuerpo humano (1000Ω).ρs: Resistividad del suelo.

- La suposición, se realizó teniendo en cuenta que cada pie tiene unos 200cm2

de superficie, con una fuerza de 250N, siendo la mitad del valor de 3 · ρs.

Figura 47: Esquema del circuito de contacto.

- La clasificación de los apoyos se dividen en frecuentados (tiempos largos a poca frecuencia o tiempos cortos periódicos) o no frecuentados.

Se pueden considerar exentos de estudio, los siguientes casos:

1) Si se aíslan las partes metálicas a 1,25m de la horizontal mediante vallas.2) Si hay separación orográfica de 1,25m.3) Si se recubre mediante placas hasta llegar a 2,5m.

Si los apoyos frecuentados, se realizan usando calzado, la resistencia adicional que se debe de utilizar es:

Ra=Ra1+Ra 2=1000+1,5 · ρ s

En caso de no tener calzado es:

Ra=Ra2=1,5 · ρs

La figura 48, muestra el proceso de diseño paso a paso.

Se debe tener en cuenta que si el apoyo, desconexión automática inferior a 1 segundo y su respectivo aumento de potencial UE.

La corriente a tierra durante la falta viene dada por:

Página 41


I E=r · 3 I o=r · I F

Io: Intensidad de la secuencia homopolar.r: Factor de reducción por efecto inductivo debido a la elevación de potencial, calculado usando la impedancia propia ZML_EW y la mutua ZEW_E.

r=1−Z MLEW

Z EW E

Figura 48: Esquema de diseño de sistemas de puesta a tierra respecto a las tensiones admisibles.

La corriente a tierra resultante IE se reparte entre el propio apoyo de la falta y los apoyos colindantes a ambos lados, siendo:

Página 42


I E=r · 3 I o=I A+ I B+ I T

Se puede obtener tanto por medición, como por cálculo.

Figura 49: Distribución de corrientes en caso de defecto a tierra.

- El paralelo de impedancias ZA y ZB, se denomina ZE, siendo:

Z A=ZB=12

· (ZS+√Z S · (4 · R t+ZS )) ; ZE=Z A · ZB

Z A+ZBSiendo:

ZE: impedancia media de los vanos del cable de tierra.Rt: Resistencia media de tierra de los apoyos colindantes.

Figura 50: Impedancias que intervienen en la línea en caso de defecto.

ZE es la impedancia equivalente del sistema de puesta a tierra del apoyo que sufre una falta, al fin y al cabo, nos sirve para calcular la corriente en la resistencia de puesta a tierra.

I T=I E · Z E

R p+ZE

Así, su potencial a tierra será:

Página 43


U E=IT · R p

U E=I E · R p · Z E

R p+Z ESe comprobará UCA cuando:

U E=2 · UC

Figura 51: Distribución de corrientes en impedancia ZE y resistencia de puesta a tierra RP.

- Se calcularán todos los defectos siempre que cumplan los requisitos.

- Medición de tensión de contacto aplicada UCA: se realiza por inyección de corriente o por otro método que elimine las corrientes parásitas del orden 1:100 y que no sea inferior a 50A, con las mismas condiciones de cálculo, usando para ello un voltímetro con una resistencia interna de 1000Ω.

U 'CA=UVOLTIMETRO · ZB

Ra 1+ZB

- Protección tipo rayo: normalmente se tiene presente para la coordinación del aislamiento ante descargas atmosféricas, que como anteriormente se ha mencionado depende de distintos factores.

Lo importante es verificar la longitud crítica de la impedancia de la onda que se transfiere:

LC (m)=√ ρ(Ω · m )f ( MHz )

Para el cálculo de la resistencia de puesta a tierra (Rp), se eliminará el efecto del cable de tierra.

4.8 Líneas aéreas con cables unipolares aislados reunidos en haz o conductores recubiertos (ITC-08).

Página 44


A) Generalidades.

- Es similar a la ITC-07, exceptuando el rango de tensiones, siendo alternativa para el uso en zonas de bosque (gran arbolado), cableado provisional y circulación de vehículos (urbanos e industrias).

Figura 52: Tensiones nominales usadas en la ITC-08.

- Las prescripciones son similares, según las zonas y características.

B) Niveles de aislamiento.

- Es similar a la ITC-07 e incluso sus propias categorías que vienen resumidas en la siguiente figura.

Figura 53: Niveles de aislamiento de cables y accesorios en la ITC-08.

- Para cables recubiertos, soportará a frecuencia industrial durante 5 días a un

nivel de tensión U S /√3 . En caso de ser la más elevada, tendrá que durar 5 minutos.

- Para cables unipolares en haz, se debe de asignar mediante Uo/U, para dar información a los transformadores de la tensión nominal Un.

C) Materiales.

- Es similar a las ITC-08 y en cuanto a ensayos a la ITC-02.

- Para cables unipolares en haz, el material es el mismo, normalmente compuesto por 3 cables unipolares, con o sin fiador de acero, con las correspondientes capas de material (pantallas externa e interna, metálica y no metálica respectivamente, con una cubierta termoplástica).

Página 45


Las secciones más usadas son 50mm2, 95mm2 y 150mm2, el aislamiento será como marca la ITC-02 (PVC, EPR o XLPE).

- La capa semiconductora y las pantallas, serán de acuerdo a la norma UNE-HD-620.

- La cubierta será termoplástica (PVC, ERP o XLPE y similares) o elastómeros, diseñado a la temperatura que alcanzará el cable y un nivel de aislamiento adecuando que soportará, como mínimo 10kV a frecuencia industrial durante 1 minuto.

- El fiador, será en acero galvanizado, con cubierta protectora de mezcla elastómera o reticulada, evitando el rozamiento de las fases y las oscilaciones, con una carga de rotura mínima de 6000 daN y sección nominal 50mm2. El nivel de aislamiento mínimo de 4kV durante 1 minuto a frecuencia industrial.

- Para conductores recubiertos, será hasta 30kV, según UNE-EN-50397, preferentemente de tipo (AL3) o equivalentes, con un espesor mínimo de recubrimiento de 2,3mm.

- Los apoyos tendrán la misma normativa que en la ITC-LAT-07.

- En accesorios, serán de la misma naturaleza y sección, sin aumentar la resistencia eléctrica, teniendo en cuenta los “puentes flojos” (termorretráctil) o encintados y usando los terminales adecuados.

D) Cálculos mecánicos.

En términos generales, será de aplicación, todo lo comentado en la ITC-07, con matices.

1) Cargas y sobrecargas.

- Las cargas permanentes son similares.

- Las fuerzas debidas al viento, se considerará 120 km/h y la acción del viento será; 50 daN/m2 (cables), 100 daN/m2 (superficies planas), 70 daN/m2

(superficies cilíndricas y apoyos) y para el resto mirar la ITC-07.

Los valores serán válidos hasta alturas de 40 metros.

- Para sobrecargas por hielo, se tendrán en cuentas las zonas, teniendo en cuenta lo siguiente:

Zona A (inferior a 500m): No se considera sobrecarga.

Zona B (entre 500m y 1000m): se considera un valor de 0 ,06 ·√d .

Zona C (superior a 1000m): se considera un valor de 0 ,12·√d .

2) Esfuerzos en los apoyos.

- Se consideran los esfuerzos verticales (peso propio de cables y sobrecargas), horizontal transversal (vientos) y las solicitaciones por desequilibrios, que será:

Página 46


Apoyos de alineación con cadenas de suspensión: 8%.Apoyos de alineación con cadenas de amarre: 15%.Apoyos de anclaje: 50%.Apoyos de final de línea: 100%.

Se considerará el esfuerzo por rotura del fiador, en el caso más desfavorable, independientemente del número de circuitos, además de las resultantes por apoyos en ángulo.

- Para cables unipolares reunidos en haz, se calculará la tracción máxima (teniendo en cuenta las zonas, con sus respectivas hipótesis), además de otra adicional. Se comprobarán los fenómenos vibratorios, suponiendo que a 15ºC, no se supera el 21% de la carga de rotura.

Para las flechas máximas, se utilizarán criterios similares.

- En los apoyos, se seguirá la ITC-07, teniendo en cuenta que el cable fiador (con una carga de rotura mínima de 6470 daN) tendrá un factor de seguridad de 3 y que habrán apoyos de anclaje cada 3km.

Figura 54: Hipótesis aplicables en zona A.

Página 47


Figura 55: Hipótesis aplicables en zonas B y C.

- Para las cimentaciones, se seguirá la ITC-07.

- Los herrajes, tendrán que ser diseñados para el soporte de los cables, estando protegidos contra la corrosión y efectos electrolíticos.

Si están sometidos a tensiones mecánicas, sus factores de seguridad serán 3, a no ser que se ensayen, reduciéndose a 2,5.

Las grapas de amarren serán capaces de soportar un 90% de la carga de rotura.

E) Cálculos eléctricos.

1) Intensidades máximas admisibles.

- Serán conductores en régimen permanente, cortocircuito en los conductores y pantallas, siendo el método de la norma UNE-21144, de acuerdo a la ITC-06.

Figura 56: Intensidad máxima permanente admisible (para tensiones hasta 18/30kV).

- Las temperaturas máximas admisibles en servicio permanente, serán las siguientes.

Figura 57: Temperatura máxima asignada a un conductor.

- Las consideraciones de los tipos de instalación son las siguientes.

Instalación al aire: terna de cables unipolares, con temperatura de ambiente 40ºC y disposición de renovación de aire eficaz.

- Instalaciones al aire con temperatura distinta a 40ºC.

Se aplican los siguientes factores (si estuvieran expuestos al sol, se aplica 0,9).

Página 48


Figura 58: Factores de corrección de la intensidad m.

- Intensidades de cortocircuito admisibles en los conductores (seguir ITC-06).

- Intensidades de cortocircuito admisibles en pantallas, se considera una temperatura inicial de 70ºC y una máxima de 160ºC, teniendo en cuenta la norma UNE-21192 y UNE-211003, siendo el dimensionamiento de 1000ª durante 1 segundo.

- En conductores recubiertos, de manera orientativa, son de acuerdo a las siguientes tablas.

Figura 59: Tabla de intensidades máximas para 18/30kV en conductores de aluminio con alma de acero.

Figura 60: Tabla de intensidades máximas para 18/30kV en conductores de aleación de aluminio-magnesio-silicio.

- Para el cálculo de cortocircuitos se tendrá en cuenta las siguientes tablas.

Figura 61: Corrección de temperatura.

- Para el cálculo de intensidades de cortocircuito, se tendrá en cuenta la siguiente tabla.

Figura 62: Intensidad de cortocircuito admisible (kA) para conductores recubiertos.

F) Distancias mínimas de seguridad, cruzamientos y paralelismos.

Se consideran las distancias eléctricas de la figura 42, Del y Dpp.

1) Prescripciones generales.

Página 49


- No se permiten apoyos de madera (a no ser que esté fijado en el terreno), las fijaciones usuales son de acero y hormigón.

- Los coeficientes de seguridad en las cimentaciones se verán aumentadas un 25%.

- Los accesorios serán antideslizantes.

2) Distancias entre conductores y entre conductor y apoyo.

- Reunidos en haz: se tendrán en cuenta los contrastes de hipótesis contempladas en los apartados anteriores.

- Conductores recubiertos: apoyarse en la ITC-07 y para distancias entre sí:

Dmin=13

· [ K √F+ L+0 ,75 · Dpp ]

No siendo nunca menor a 0,2 metros.

3) Distancias mínimas al terreno.

- Cable unipolar aislado reunido en haz: se tomarán los siguientes valores:

5 metros (si no se prevé tráfico rodado).6 metros (si se prevé tráfico rodado, teniendo en cuenta la flecha máxima.1 metros (sobre la altura máxima de transporte especial, con hmin de 6 metros).

- Cable recubierto: como mínimo serán 6 metros (para cualquier punto del terreno.

4) Distancias a otras líneas eléctricas aéreas de AT.

- Cruzamiento a otras líneas eléctricas aéreas de AT (cable desnudo).

Siempre quedarán en la parte superior, quedando debajo los que estén aislados.Los cruces se realizarán en los lugares próximos al apoyo.Para cables reunidos en haz no se pondrán a una distancia menor a 1,5m al apoyo y 0,5 metros en vertical al cruzamiento (siempre para tensiones inferior o igual a 30kV).

- Paralelismo a otras líneas eléctricas aéreas de AT (cable desnudo).

Las distancias serán mayores de 1,5 veces la altura del apoyo en la misma dirección (siempre para tensiones inferior o igual a 30kV).Para haces, tendremos una distancia mínima de 0,5m.

- Cruzamiento a otras líneas eléctricas aéreas de AT (cable no desnudo).

Seguir la ITC-07.

- Paralelismo a otras líneas eléctricas aéreas de AT (cable no desnudo).

Página 50


Seguir la ITC-07.

5) Distancias a otras líneas eléctricas aéreas de BT.

- Cruzamiento a otras líneas eléctricas aéreas de BT.

Será indistinta su posición, siempre que estén recubiertos.Para cables reunidos en haz no se pondrán a una distancia menor a 1 m al apoyo y 0,5 metros en vertical al cruzamiento.

- Paralelismo a otras líneas eléctricas aéreas de BT.

Similar al anterior (0,5m en el apoyo y 1m en conductores recubiertos).

- Cruzamiento a otras líneas eléctricas aéreas de comunicaciones.

Similar al anterior (1,5m en conductores recubiertos y 1m en cables unipolares).

- Distancias a carreteras y ferrocarriles: seguir la ITC-07.

El mínimo es 7 metros.

- Distancias a tranvías y trolebuses: seguir la ITC-07.

El mínimo es 4 metros.

- Distancias a teleféricos y cables transportadores: seguir la ITC-07.

El mínimo es 5 metros, contando con su flecha máxima (cruzamiento).

- Distancias a ríos y canales: seguir la ITC-07.

- Distancias a antenas de radio, televisión y pararrayos.

El mínimo es 1 metro para cables unipolares reunidos en haz y 1,5 metros para los recubiertos en las condiciones más desfavorables.Se prohíbe la utilización de los apoyos de los cables para instalar cables de tv.

- Paso por zonas: seguir la ITC-07.

Para bosques y árboles: si está reunido en haz, no hay prescripción; en caso de estar recubierto debe estar en reposo a una distancia de e metros del arbolado (30kV) y de 1,5 metros para líneas menor o igual a 20kV.Para edificios y construcciones, ver ITC-07.

- Proximidad a aeropuertos: normas particulares.

G) Protecciones contra sobretensiones y sobreintensidades: ver ITC-06.

H) Derivaciones y seccionamiento.

1) Derivaciones.

Página 51


Siempre se efectuarán en el apoyo, teniendo en cuenta la carga adicional, además de tener seccionamiento en la entrada y otro en la salida si se desea desde el centro de transformación (C.T.).

- Desde línea aérea en AT (cable reunido en haz): se recomienda la formación en bucle, con anclajes en los fiadores.

- Desde línea aérea en AT (conductores desnudos): se utilizará la conversión aéreo-subterránea, previendo todos los elementos necesarios.

2) Seccionamiento.

No es necesario de poner un seccionador en las derivaciones de la compañía suministradora, pero sí en los demás casos.

- Aparamenta de seccionamiento: los contactos estarán diseñados para una intensidad mínima de 200A, pudiéndose bloquear por ambas partes y siempre se admitirá un único dispositivo de corte de maniobra cuando la suma de las potencias no sea superior a 400kVA.

I) Sistema de puesta a tierra.

Se pondrán todos los apoyos, herrajes, aparatos, transformadores, pararrayos y armarios, siguiendo lo comentado en la ITC-07; en caso de estar reunidos en haz se protegerán contra estas sobretensiones.

Su diseño asegurará la continuidad eléctrica a lo largo de la línea, la fijación y se aplicará lo comentado en la ITC-06.

4.9 Anteproyectos y proyectos (ITC-09).

1) Anteproyecto (se realiza para obtener una autorización de la administración).

- Documentos: Memoria (de acuerdo a la ITC-02), presupuesto (estimado) y planos (del emplazamiento).

2) Proyecto de ejecución (cuando está adjudicado).

- Documentos: Memoria (requerimientos como justificación, descripciones técnicas, cálculos, relación de cruzamientos y paralelismos), pliego de condiciones (definición de materiales y equipos, incluyendo las especificaciones), presupuesto (elementos ya seleccionados), planos (situación, 1:2000, 1:1000, 1:500, apoyos, cimentaciones, paralelismos, cruzamientos y accesorios, dependiendo de si es aérea o subterránea) y estudio básico de seguridad y salud (prevención de riesgos laborales).

3) Proyecto de ampliación o modificación (pasará los trámites de proyecto de ejecución).

- No se consideran si no hay cambios en la servidumbre, por mutuo acuerdo o si no hay sustitución de apoyos o cables.

4) Proyecto tipo de instalaciones (empresas eléctricas).

Página 52


- Por añadidura a lo anterior, la memoria de cálculo será presentada con un procedimiento, su programa informático y un estudio de seguridad y salud que incluya un informe medioambiental.

Página 53

resumen rlat

Documents