Curso Instalaciones Eléctricas

UNAC - FIEE INSTALACIONES ELCTRICAS II

ING. CARLOS HUAYLLASCO MONTALVA Pg. . 1

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELCTRICA Y ELECTRNICA

INSTALACIONES ELCTRICAS II

Ing. Carlos Huayllasco Montalva Abril 1994



TERMINOLOGA ELCTRICA En el Per se ha usado trminos distintos para nombrar a ciertas partes de un sistema de distribucin, as se nombra a una subestacin como tablero de distribucin, caseta de transformacin, transformador de distribucin, cabina de distribucin, etc., en cierta forma en algunos casos se ha creado una jerga tcnica, con la norma DGE 024-T se fija una terminologa uniforme para ser utilizada en los sistemas elctricos, algunas de las definiciones aplicadas a distribucin se dan a continuacin: - Sistema de Distribucin.- Conjunto de instalaciones de entrega de energa elctrica a

los diferentes usuarios y comprende:

Sub-Sistema de Distribucin Primaria.- Es aquel destinado a transportar la energa elctrica producida por un Sistema de Generacin, utilizando eventualmente un Sistema de Transmisin y/o un Sub-Sistema de Sub-Transmisin, a un Sub- Sistema de Distribucin Secundaria, a las instalaciones de Alumbrado Pblico y/o a las conexiones para los usuarios, comprendiendo tanto las redes como las subestaciones intermediarias y/o finales de transformacin.

Sub-Sistema de Distribucin Secundaria. - Es aquel destinado a transportar la

energa elctrica suministrada normalmente a bajas tensiones (inferiores a 1 kV> desde un Sistema de Generacin, eventualmente a travs de un Sistema de Transmisin y/o Sub-Sistema de Distribucin Primaria, a las conexiones. Abarca cables o conductores y sus elementos de instalacin.

Instalaciones de Alumbrado Pblico.- Conjunto de dispositivos necesarios para

dotar de iluminacin a vas y lugares pblicos, abarcando las redes y las unidades de alumbrado pblico.

Conexiones.- Conjunto de elementos abastecidos desde un Sistema de

Generacin, un Sistema de Transmisin o un Sistema de Distribucin para la alimentacin de los suministros de energa elctrica destinados a los usuarios, incluyendo las acometidas y las cajas de conexin, de derivacin y/o toma, equipos de control, limitacin, registro y/o medicin de la energa elctrica proporcionada.

Punto de entrega.- Constituido por los equipos de control, limitacin, registro o

medicin de la energa elctrica proporcionada. - Red de Distribucin.- Conjunto de conductores o cables, sus elementos de instalacin y

los accesorios de todos ellos, destinados al transporte o la distribucin de la energa elctrica.

- Subestacin de Distribucin.- Conjunto de instalaciones para transformacin y/o

seccionamiento de la energa elctrica que la recibe de una red de distribucin primaria y la entrega a un Sub-Sistema de Distribucin Secundaria, Instalaciones de Alumbrado Pblico, a otra red de distribucin primaria, o a usuarios alimentados a tensiones de distribucin primaria o secundaria. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, proteccin y control, tanto en el lado primario como en el secundario, eventuales edificaciones para albergarlos.

Las Subestaciones de Distribucin, por su forma de instalacin pueden ser: Interior, Intemperie, Area, Compacta Bveda, Compacta Pedestal, Al interior de Edificios.



A continuacin se presenta un esquema general referencial de los Sistemas Elctricos.



CONSTITUCIN DE UNA INSTALACIN DE DISTRIBUCIN Las tensiones utilizadas en el Sistema Interconectado Centro Norte del Per corresponde a 220 kV, 60 kV, 10 kV, 0,22 kV, 22,9 kV, 13,8 kV, 380/220 y; la frecuencia es de 60 hz, existiendo en Arequipa una frecuencia de 50 Hz, las instalaciones de las redes de distribucin son areas o subterrneas.

La central elctrica CE puede ser hidrulica o trmica (lejana o cercana a la carga), por lo general las centrales hidroelctricas estn algo alejadas de la carga, no as las trmicas, sobre todo si estas ltimas son de mediana capacidad, por lo general estn dentro del centro poblado. La tensin de las lneas de transmisin son de 220 kV, 110 kV y la tendencia es a usar 500 kV. Los niveles de tensin del esquema del sistema de distribucin que se presenta, son los correspondientes al Sistema Interconectado Centro-Norte. Caractersticas Principales de un Sistema de Distribucin.- 1. Menor costo inicial posible (econmicamente). 2. Posibilidad de ampliacin de cualquier parte del Sistema sin sustitucin de materiales o

lo mnimo posible, sin paralizacin del servicio. 3. Bajas prdidas de energa. 4. Eficiente sistema de proteccin.



5. Facilidad de mantenimiento. 6. Facilidad de operacin. 7. Baja potencia de corto-circuito. 8. Eficiente regulacin de tensin, potencia y frecuencia. 9. Oportuno grado de estabilidad esttica y transitoria.

Consideraciones Econmicas.- Las redes de distribucin pueden ser areas o subterrneas, la seleccin obedece a razones econmicas, de seguridad y estticas.

Cuando las cargas a servir son de baja o media densidad, las redes son areas; cuando se trata de grandes densidades (existencia de edificios, comercios, etc.), generalmente es subterrnea, ello fundamentalmente por razones constructivas y dimensiones de cables, cuando las cargas son grandes la seccin del conductor es mayor, existiendo un lmite en los conductores areos que son soportados por postes, este lmite es mayor en el caso de redes subterrneas en las que los cables de energa van sobre zanjas en el terreno, adems de otras diferencias.

Cuando se efectan comparaciones econmicas para seleccionar uno u otro caso, se toma el costo anual de operacin, interviene para ello:

- Amortizacin del capital invertido. - Prdidas de potencia (energa). - Costos de operacin y mantenimiento. El costo de una instalacin subterrnea puede ser de 2 a 4 veces la area, por ello la energa a distribuir en forma subterrnea, debe ser importante, para reducir los costos de amortizacin. En una instalacin area la densidad de corriente admisible en los conductores es mayor que en la subterrnea, adems tiene una capacidad de sobrecarga y flexibilidad para ampliaciones y crecimiento de carga. Generalmente, para 100 kVA o ms por cada 300 m de longitud de cable, el costo anual se inclina a favor de la red subterrnea. La vida promedio de una instalacin area es de 25 aos y para la subterrnea de 40 aos, tiempo en el cual la red debe alcanzar sus valores de diseo o los materiales empleados pueden requerir recambio en algunos casos. A favor de la instalacin subterrnea se tiene su mejor aspecto esttico, la importancia de la continuidad del servicio, los menores costos de mantenimiento y el distribuir a grandes cargas. La red area es ms susceptible de sufrir interrupciones por tormentas, rayos, cada de rboles, accidentes de trnsito, etc., pero cuando ocurre la falla, es ms fcil localizarla y repararla. El punto en el cual uno u otro resulta ms econmico, debe ser analizado para cada caso especfico. En ocasiones se escoge una combinacin de ambos, por ejemplo: la red primaria subterrnea y la red secundaria area, debido al tipo de construcciones y dimensiones de las calles, considerando que los conductores areos de una red primaria son desnudos mientras los de la red secundaria son forrados.



DEFINICIONES BSICAS

Mxima Demanda.- Es la mayor carga que se puede tomar en un perodo de tiempo.

La mxima demanda en un perodo de tiempo es el promedio de energa consumida en ese perodo.

TIEMPOPERODOENERGA

(Unidad de Potencia) Factor de Demanda.- Se calcula segn la siguiente expresin:

conectadaacDemandaMximadf

_arg_..

Ej: Si una vivienda tiene 10 lmparas de 40 W c/u, como carga conectada y a las 8p.m. se conecta el mayor nmero de ellas, que corresponde a 8 lmparas, el f.d. sera:

%)80.(8,0108

4010408..

WxWxdf

Factor de Carga.- Se obtiene del diagrama de carga, se calcula segn la siguiente expresin:

TiempodePerodoxDemandaMximatiempodeperodounenConsumidaTotalEnergacf

..............



Ej.: De un diagrama de carga se obtiene la siguiente informacin: 0 h 5 h > 40W 5 h 18 h > No hay carga

18 h 19 h > 320W 19 h 21 h > 360 W 21 h 24 h > 160 W

La energa consumida : (5x40) + (13x0) + (1x320) + (2 x360) + (3x160) = 1 720 Wh

%)9,19.(199,024360.1720.. hx

Whcf

Factor de prdidas.- Se calcula segn la siguiente expresin.

mxI

dtiT

RmxI

RdtiTpf

TT

20

2

20

2 /1

.

/1..

Se puede obtener frmulas que relacionan el factor de prdidas como una funcin del factor de carga. Ej. f.p. = 0,3 f.c. + 0,7 f.c.2 f.p. = 0,17 f.c. + 0,83 f.c.2 f.p. = 0,5 f.c. + 0,5 f.c.2 Siempre se cumplir que 0< f.p. f.c. 1 Se puede obtener dirctamente del diagrama de carga, asumiendo una tensin constante:



... 2

0

2

mxTxp

dtppf

T

El factor de prdidas es usado para analizar las prdidas que existen en el sistema. Prd. energa diario = N x R x f.p. diario x 24 x I2 mx. Prd. energa danual = N x R x f.p. anual x 365 x 24 x I2 mx. Factor de Simultanedidad .- Valor que indica la posibilidad de que vario usuarios necesiten alimentacin al mismo tiempo. Se calcula segn la siguiente expresin

esindividualDemandasMxdeSumasimultneaDemandaMxsf

........

Ej: Se tienen los siguientes factores de simultaneidad :

f.s.total = 0,91 x 0,80 x 0,87 x 0,40 = 0,253 Por cada kW de Mxima Demanda la Central slo necesita generar 0,253 kW. Para 100 000 consumidores con Mxima Demanda = 1 kW, la Central necesita generar en la hora de punta : 25 300 kW. Experimentalmente se ha determinado que la relacin del factor de simultaneidad con el nmero de consumidores responde a una hiprbola, cuanto mayor sea el nmero de consumidores menor ser el valor del factor de simultaneidad. Factor de Diversidad.- Se determina del valor inverso del factor de simultaneidad.

..1..sf

divf



ESQUEMAS DE DISTRIBUCIN Los esquemas de distribucin definen bsicamente la topologa de la Red. DISTRIBUCION PRIMARIA Aspectos a considerar: - Seguridad del Suministro.- Al escoger una topologa de la Red se tomar en cuenta la

seguridad o confiabilidad del suministro elctrico que se desea brindar a las cargas que se alimentan, cuando se trata de cargas industriales esta seguridad debe ser la mayor, por lo que al escoger un esquema de distribucin se tomar en cuenta que la falla de un alimentador no deje sin servicio a estas cargas, pudiendo ser atendidas por otro alimentador.

- Cada de tensin.- La cada de tensin est relacionada con la calidad del servicio, el

Cdigo Nacional de Electricidad fija las mximas cadas de tensin para los alimentadores residenciales o los rurales como un porcentaje de la tensin nominal, estos estn fijados de manera que la tensin que se recibe en una industria o una vivienda, est dentro del rango de tensiones que permitan la operacin de sus equipos elctricos.

- Sistema de Proteccin.- Todo sistema de proteccin que provee mayor seguridad al

suministro involucra un costo mayor, igualmente, cuando se trata de escoger una topologa de red, cuanto ms enmallada sea los equipos de proteccin sern de mayor poder de ruptura, lo que eleva tambin el costo; en el diseo de la proteccin se tomar en cuenta la adecuada coordinacin de los equipos de proteccin, segn el esquema de distribucin que se elija.

- Planeamiento.- Las consideraciones del crecimiento de la carga obligan a elaborar

planes de ampliacin, la topologa de la red que se defina, deber tomar en cuenta alternativas de alimentacin al crecimiento de la carga y a cargas futuras.

Esquemas de Distribucin Primaria.- - Radial.- Es aquel en que los circuitos alimentadores parten de la SubEstacin o punto

de alimentacin y se alejan, sin retornar al punto de origen. - Anillo. - Esquema en el cual los circuitos alimentadores retornan al punto inicial,

cerrando un lazo, permitiendo que las cargas se sirvan por frentes distintos. - Radial con formacin de anillo.- Bsicamente es un anillo que opera como esquema

radial, al tener un elemento operando normalmente abierto.



RADIAL



ANILLO



DISTRIBUCION SECUNDARIA Esquemas de Distribucin Secundaria.- - Radial.- En forma similar que para Red Primaria, los circuitos del esquema radial parten

de la SubEstacin de Distribucin, alejndose sin retornar a ella. - Mallas.- Es un esquema bastante complejo que considera el empalme en los puntos de

cruce de los circuitos, vale decir en los puntos de interseccin de calles, denominndose nodos.

El nmero de mallas (m) est en funcin al rea que se abarca segn los nodos (ubicacin de una subestacin), as tenemos:



Caractersticas. - - Menor cada de tensin. - En caso de incremento de carga, posibilidad de instalar subestaciones consiguiendo

disminuir la cada de tensin. - Alta confiabilidad en caso de fallas de alimentadores primarios. - Requiere alto poder de ruptura de elementos de proteccin.



SISTEMAS Y TENSIONES Tensiones usuales en algunas ciudades del Per.- Red Primaria: En el Per se han usado diversidad de tensiones para alimentar redes primarias, dependiendo esto de la tecnologa del pas de procedencia de los equipos empleados para la generacin y distribucin. As tenemos redes con 4,8 kV en Piura; 11 y 25 kV en Cusco; 10 kV en Lima, Trujillo y muchas otras ciudades, tambin se tiene 6,6 kv, 12 kV, 13,2 kV, 15 kV, 20 kV, 25 kV. Red Secundaria: En redes secundarias se han empleado los siguientes niveles de tensin: - 220 y con Sistema trifsico trifilar

En las ciudades de Chimbote, Lima, Caete, Ica, Pisco, Mollendo, Ilo, Moquegua, Juliaca, Valle del Mantaro, Huancayo, Pucallpa. - 220/380 V con Sistema trifsico cuatrifilar

En las ciudades de Piura, Chiclayo, Trujillo, Arequipa, Tacna, Iquitos.



Tensiones Normalizadas.- La Norma de Tensiones Nominales de Sistemas de Distribucin, DGE - 009 - T, establece las Tensiones Nominales a utilizarse en los sistemas de distribucin a nivel nacional. Es importante distinguir la definicin de tres niveles de tensin: Tensin Nominal Valor nominal de la tensin asignado a un Sistema Elctrico y al cual se refieren las caractersticas de funcionamiento del Sistema. Tensin Mxima de Operacin (o del Sistema) Tensin mxima que se presenta en un instante y en un punto cualquiera del Sistema en condiciones de operacin normal. No incluye tensiones transitorias (debidas al arranque de motores), ni a variaciones temporales de tensin debidas a condiciones anormales del Sistema (fallas o desconexiones sbitas de grandes cargas). Tensin Mxima del Equipo Tensin mxima para la cual se especifica el equipo en lo referente al aislamiento y a otras caractersticas que pueden estar referidas a esta tensin mxima en las recomendaciones dadas para cada equipo en particular. La tensin mxima del equipo es el valor mximo de la Tensin mxima de operacin para el cual el equipo puede ser utilizado. El aislamiento del equipo es influenciado por la altitud de instalacin y por la puesta a tierra del Sistema. Tensiones Nominales y Mximas del equipo de distribucin primaria. -

Tensin Nominal kV Tensin Mxima del Equipo kV 10

13, 2 20

12 15 24

a) Las tensiones nominales subrayadas (10 y 20 kV) son tensiones normalizadas que se

debern utilizar en los nuevos proyectos de electrificacin. b) La tensin de 13,2 kV se podr utilizar en la ampliacin de los Sistemas existentes que

posean dicha tensin. c) Las tensiones de Distribucin Primaria no consideradas en la relacin anterior, pueden

existir, pero debern ser sustituidas progresivamente. -Sistema 22,9/13,2 kV Existe un comunicado de la Direccin General de Electricidad del Ministerio de Energa y Minas para usar en zonas rurales 22,9/13,2 kV, esto provino del estudio de electrificar valles del Per con tensiones que se emplean en el Sistema Interconectado, 60 y 10 kV, se



observ que los valles son, por lo general, de forma ovalada, corriendo entre dos lneas de cerros, estos valles al ser alimentados con una lnea a 60 kV requeriran por lo menos dos subestaciones 60/10 kV, con lneas de distribucin primaria a 10 kV, que permite un radio mximo de 15 km, pudiendo ser reemplazados con una subestacin 60/22,9 kV, cuya distribucin a 22,9/13,2 kV permite un gran radio de alcance, adems que la tensin 13,2 kV existe en algunos valles del pas. La tensin 22,9/13,2 kV permite adems utilizar los mismos aisladores hasta altitudes de ms de 3 000 m.s.n.m.



-Sistema Monofsico con retorno total por tierra - MRT

Sistema MRT con neutro parcial en la troncal

Emplea un conductor de fase y retorno por tierra, desde las subestaciones de distribucin al neutro de la troncal, este ltimo va corrido con las fases y multiaterrizado (conectado a tierra a lo largo de su recorrido).

Sistema MRT con neutro parcial en la carga

Las subestaciones de distribucin tienen un conductor neutro que corre con el de fase, el retorno se realiza desde las conexiones a tierra del neutro a la conexin del neutro del transformador de salida en la troncal.



Sistema MRT con transformador de Puesta a Tierra

Se deriva de un sistema trifsico aislado al conectarse un transformador cuyo secundario tiene una fase a tierra y la otra corriendo hacia la carga, en igual forma los transformadores de distribucin tendrn una fase del primario a tierra, para el retorno. Las normas recomiendan, para todo sistema con retorno por tierra, una mxima corriente de 10 A en el transporte, por lo que el nivel de tensin que se emplee definir la potencia a transmitir. La profundidad del camino de retorno de la corriente en el suelo vara en promedio de 470 m, en pantanos y terrenos hmedos, hasta unos 2 500 m en terrenos pedregosos y montaosos. La corriente al pasar del electrodo a. tierra encuentra alta resistencia, tendiendo a dispersarse, disminuyendo la densidad de corriente. Tensiones Nominales de distribucin secundaria.-

Red Trifsica V Red Monofsica V 220

380/220 (1) 220

440/220 (2)

(1) Red trifsica de cuatro conductores. El neutro deber estar puesto a tierra. (2) Red monofsica de tres conductores: dos activos y un neutro. El neutro deber estar

puesto a tierra. Este sistema se podr aplicar slo en subestaciones de distribucin monofsica, de preferencia en reas de baja densidad de carga como rurales.



- Sistema 220 V monofsico (1 ) Constructivamente el transformador monofsico que se emplea en redes de distribucin tiene un ncleo como se muestra a continuacin, en donde los dos devanados secundarios (220 V), se conectan en paralelo.

- Sistema 440-220 V, 1, 3 conductores Los devanados secundarios del transformador monofsico se conectan en serie para obtener 440 y 220 V.

Con este sistema se pueden conectar cargas monofsicas a 220 V y motores monofsicos a 440 220 V. - Sistema 380/220 V, 3 , 4 conductores Es un sistema que se puede adaptar al crecimiento de la demanda, por lo que su conexin puede ser por etapas, alimentando a cargas monofsicas a 220 V y cargas trifsicas a 380/220 V, cuando se emplean transformadores monofsicos se puede implementar segn las etapas siguientes: 1era. Etapa



1era. Etapa o 2da. Etapa

DELTA ABIERTO

ESTRELLA INCOMPLETA

2da. Etapa o 3ra. Etapa

La carga debe estar balanceada: Se considera una carga balanceada cuando la corriente en una fase est entre el 80% y 120% del promedio de las tres (3) fases. Se utiliza para cargas monofsicas en reas residenciales y cargas trifsicas en industrias y comercios. Este sistema requiere de una buena puesta a tierra, recomendndose valores no mayores de 2 en las subestaciones y de 5 en cualquier punto de la red. Permite protecciones de falla de FASE A TIERRA, debe cuidarse que el conductor neutro no se haya interrumpido si antes no se han desconectado las fases.



La conexin del neutro a tierra debe ser a lo largo de su recorrido, debe proveerse de una proteccin adecuada para evitar accidentes, pues la prdida de aislamiento de una fase u otras razones puede provocar la exposicin de una persona a casi 220 V, con consecuencias fatales. Existen equipos de proteccin que evalan la corriente que ingresa y la que sale, cuando existe alguna diferencia apertura el circuito.



-Sistema 220 y, 3, 3 conductores Conecta cargas monofsicas y trifsicas en reas residenciales, industriales y comerciales.



REDES DE DISTRIBUCIN AREA

Conductores. - En la seleccin de los conductores para las redes de distribucin area, deben considerarse las caractersticas de cada material; supongamos que no se conoce los materiales empleados en conductores, para su seleccin debemos tener en cuenta consideraciones elctricas y mecnicas. Consideraciones Elctricas. - - Resistencia .- Vara con la temperatura, al incrementarse esta se incrementa el valor de

la resistencia, debido al mayor nmero de choques entre el flujo electrnico (corriente) y los electrones ms alejados del ncleo del material conductor, estos ltimos incrementan sus movimientos al ganar energa con el calor.

- Conductividad.- = 1/ , depende del material conductor, generalmente, los metales

llamados preciosos tiene alta conductividad (oro, plata), pero no pueden emplearse como material para conductores de redes elctricas, se suelen emplear en equipos de electrnica, donde la baja potencia de las seales requiere alta conductividad y evitar prdidas de energa.

- Reactancia.- Depende de la disposicin geomtrica de los conductores, los cables de

energa empleados en red subterrnea, donde los conductores estn ms cercanos entre si formando un paquete, tienen valores de reactancia menores que los conductores de redes areas.

El valor de la reactancia varia entre 0,3 a 0,5 l/km en redes areas, mientras que en

cables de energa puede estar entre 0,8 a 0,13 /km. - Calentamiento.- Se genera calentamiento debido a las prdidas por efecto Joule. Cuando

la temperatura sobrepasa un cierto nivel deteriora el material, produciendo envejecimiento.

- Efecto Corona.- Consiste en descargas elctricas continuas y autosostenidas a travs

del medio donde estn instalados los aisladores, produciendo prdidas de potencia, depende de varios factores tales como la densidad del aire (enrarecimiento) que es menor cuando se est a mayor altitud; la humedad del ambiente; la rugosidad de la superficie del conductor, cuando el conductor es nuevo la superficie es limpia y pulida, si en su instalacin ha sido arrastrado y araado su superficie no es uniforme y presentara el mismo fenmeno que el efecto de puntas; del dimetro del conductor, cuando este es de bajo dimetro el campo elctrico es ms intenso; la temperatura; las condiciones de funcionamiento del sistema (sobretensiones); etc. En redes de distribucin no se evalan las prdidas por efecto corona.



Consideraciones Mecnicas. - -Esfuerzos. -

Cuanto ms se tire el conductor la flecha disminuye, si bien el vano o separacin entre soportes en redes de distribucin depende del nivel de iluminacin, por lo que la flecha menor no proporciona ventajas en la longitud del vano, sin embargo si influye en la longitud del soporte. El tiro (T) y el peso (W), son factores bajo control directo del proyectista, al seleccionar un material conductor, es preferible el tiro grande y un peso pequeo. -Comportamiento frente al medio ambiente.- Se refiere al ataque que el medio donde es instalado el conductor puede provocar al material seleccionado, la corrosin marina, la contaminacin ambiental, etc. Materiales Utilizados en Conductores de Redes Areas.- - Cobre (Cu).- Es caro, resiste entre 32-36-38 kg/mm2 de esfuerzo, los distintos esfuerzos le dan la denominacin de cobre blando, semiduro y duro, se deteriora frente a emanaciones sulfurosas. - Aluminio (A) . - Resiste 15 kg/mm2 (aluminio puro), frente a corrosiones marinas se vuelve vidrioso, quebradizo. - Aleacin de Aluminio (Aa) . - Resiste 28 kg/mm , en otros paises recibe el nombre de Aldrey (Suiza), Arvidal (Canad), Almelec (Francia), Silmalec (Gran Bretaa). Su composicin aproximada es de 0,7% de Mg (magnesio) y 0,6% de Si (silicio), el resto es aluminio. Las Normas lEC (International Electrotechnical Commission) especifican ms de 0,5% Mg y ms de 0,5% de Si, pues estos porcentajes varan de un fabricante a otro, estas normas dn los porcentajes de las impurezas o residuos de otros metales que son aceptados. Las variaciones entre aleaciones, producen variaciones entre 28 a 32 kg/mm2. Se corroe en presencia de medios nitrosos. Deben ser impregnados con grasa neutra especial, a una temperatura de goto de 10000 ms, para contrarestar la accin del humo industrial. - Trenzas de acero. - Resiste 180 kg/mm2, se emplea como cable de guarda y en retenidas,

son de acero galvanizado, sea por inmersin o por proceso electroltico. El cable de guarda no es de uso frecuente en redes de distribucin, existen estudios en

los cuales se determina la conveniencia econmica del empleo de pararrayos en lugar de cable de guarda, hasta un nivel de tensin de 33kV. En ocasiones los pararrayos son



reemplazados por una coordinacin entre descargadores de cuerno y recerradores (reclosers).

- Aluminio Acero - ACSR. - Su denominacin proviene de las siglas en ingls, Aluminum

Conductor Steel Reinforced, resiste aproximdamente 32 kg/mm2 , consiste de un cable de acero alrededor del cual van los hilos de aluminio. Se aprovecha la gran resistencia del acero para vanos largos y el aluminio como conductor, el esfuerzo resultante corresponde al paquete completo de acero y aluminio.

Produce reaccin galvnica (corrosin) entre los dos metales, en presencia de una

atmsfera salina que acta como catalizador. Se previene la corrosin mediante una capa de zinc, galvanizando el acero, agregando una grasa en su interior. El inconveniente de la grasa es no poder utilizarla en medios de alta temperatura.

- ACAR.- Es similar al ACSR pero el alma de acero se reemplaza por aleacin de aluminio,

eliminando las condiciones para la corrosin galvnica. Sus siglas provienen del ingls Aluminum Conductor Alloy Reinforced.

- COPPERWELD.- Es acero recubierto con cristales de cobre, que penetran en las hebras

del acero, formando una capa que evita la oxidacin. - ALUMOWELD.- Es acero recubierto con cristales de aluminio. Formacin de los Conductores.- El cable conductor esta formado por hilos concntricos, cuyas capas se desplazan en forma helicoidal y en sentido inverso una de otra, en la especificacin de los conductores para redes areas debe indicarse el nmero de hilos, normalmente en redes se emplea 1, 7 19 hilos. Cuando el dimetro de cada hilo es el mismo, geomtricamente slo puede presentarse los siguientes casos:



Cables Autosoportados o Autoportantes.- Est conformado por un paquete de cables que van montados alrededor de un cable neutro portante o un cable gua o mensajero.

Se emplea un neutro portante aislado, que sirve adems de soporte a los conductores aislados de fase y como retorno, sea del alumbrado pblico o conductor neutro. El cable gua si es desnudo puede ser de acero, ACSR o de aleacin de aluminio, y si este tendr tensin deber requerir de un aislador en su unin al soporte. Estos cables se emplean en media y baja tensin, en el Per se han usado en media tensin en la localidad de Cajabamba, en Cajamarca, donde se utiliz un cable NYSY como fase, en baja tensin se han usado en el Valle del Mantaro, Huancayo, algunas localidades de Ica y Cusco, en forma experimental. El cable gua o mensajero se une al soporte mediante una grapa, cuando este cable lleva tensin elctrica requiere de un aislador.



Las grapas de empalme que se emplean pueden ser simples o tener una construccin tal que permita su instalacin o desmontaje con tensin elctrica.



a) Ventajas - Ahorro entre 20 a 35% del costo comparado con un sistema convencional, este ahorro es

en postes, aisladores y en montaje. - Se pueden instalar en muros en vez de postes, el ahorro es mucho mayor y las

dificultades con las calles no rectas o desniveladas son superadas. - Tiene mayor seguridad que los sistemas con conductores desnudos para red primaria, los

cuales son vulnerables a cortocircuitos provocados por elementos que se enredan en los conductores y el efecto de la lluvia.

- Presentan menor cada de tensin que los sistemas convencionales, por el menor valor de reactancia al ser un paquete compacto.

b) Desventajas - El Per es un pas que no tiene aluminio y ms bien es productor de cobre, por lo que

debe importarse el aluminio para tener cables menos pesados, se fabricar con cobre de temple suave y en secciones menores, hasta 25 mm2

- Se han evaluado necesidades de retemplar el cable, pues parece que requieren de un tiempo mayor para el asentamiento.

Aislamiento de los Conductores.- Se usa Polietileno ordinario, Polietileno especial (PVC-policloruro de vinilo) o Polietileno reticulado. La temperatura mxima de operacin de los cables aislados con polietileno, de acuerdo a las publicaciones de la IEC son las siguientes: 70C Polietileno ordinario 90C Polietileno especial 90C Polietileno reticulado Las propiedades entre el polietileno especial y reticulado son similares, excepto en la resistencia a la abrasin, esta es mayor en el polietileno especial. La radiacin solar es bien tolerada por el polietileno Bajo ciertas circunstancias de operacin, el aislamiento de los cables no debe efectuarse con polietileno ordinario.



Normalizacin de Conductores.- En las siguientes tablas se dn caractersticas tcnicas de los conductores normalizados para redes de distribucin area, segn la norma DGE 019-T. Seleccin de Conductores.- En la seleccin de conductores debe tenerse muy presente el medio ambiente donde sern instalados, en el Per se tienen malas experiencias con el uso de conductores de aleacin de aluminio y ACSR en instalaciones cercanas al mar, tanto de fabricacin nacional como importados, la aleacin de aluminio no ha dado los resultados esperados en instalaciones en Trujillo, Pisco y otras localidades, donde ha sufrido corrosin, los anlisis qumicos y metalogrficos de algunas muestras indican que el conductor est fragilizado, producto de la corrosin del medio ambiente, acelerado por la presencia de precipitados (impurezas) de gran densidad en la aleacin, estas partculas originan, con respecto al aluminio, diferencias de potencial lo suficientemente altas como para generar corrosin galvnica. En el proceso de fabricacin de los conductores, se pasa por un trefilado, para adelgazar el alambrn al dimetro requerido de los hilos, y un recocido o calentamiento, sucede que la aleacin de aluminio al calentarse tiende a expulsar las impurezas, estas suelen ser de un valor electropositivo con respecto al aluminio, generando una corriente galvnica o corrosin, que el medio salino acelera al actuar como catalizador, igualmente el trefilado produce que los hilos del conductor estn bajo tensiones internas, al observar la seccin longitudinal del conductor afectado en un microscopio se ver una deformacin de los granos, los cuales se observan alargados, cual si fueran lneas, producto de una deformacin plstica que constituir un mecanismo de corrosin bajo tensiones, esto es evitado con un adecuado recocido. En otras ciudades como Piura, a 50 km de la costa, e Ilo se han detectado problemas de corrosin con conductores ACSR, estos se han debido a prdida de zinc en el cable de acero, esto unido al aire y polvo cargado de sal, en combinacin con la humedad ha suministrado una base para la accin galvnica en el conductor bimetlico. Cuando se efectan conexiones entre conductores de distinto material, tal es el caso de aluminio y cobre, se deben emplear grapas bimetlicas, el cobre es tambin electropositivo respecto al aluminio, por lo que nunca se deben conectar directamente. Los conductores de redes de distribucin primaria son por lo general desnudos, el empleo de conductores desnudos de cobre en localidades como Chimbote, trajo tambin problemas de deterioro, probablemente por la presencia de humos con contenido sulfuroso. En instalaciones de la Sierra y Selva, no se tienen evidencias de dificultades con algn material, se tienen reportes de la necesidad de efectuar limpieza en la superficie del aislamiento de los conductores de redes secundarias, por presencia de moho debido a la humedad, en algunos lugares de la selva.



DATOS DE CONDUCTORES DE COBRE CUBIERTOS

S(mm2)

Cu (mm)

Espesor Aislam. (mm)

Wc (kg/km)

Carga de Rotura Minima (kg)

Semiduro Duro 6 10 16 25 35 50 70 95

3,12 4,05 5,10 6,42 7,56 8,90

10,70 12,60

0,8 0,8 0,8 1,2 1,2 1,6 1,6 1,6

64 105 159 256 349 473 672 870

193 326 517 827

1136 1631 2172 2986

232 391 621 992

1363 1957 2607 3583

DATOS DE CONDUCTORES DESNUDOS

S(mm2)

Cu (mm)

Wc (kg/km)

Carga de Rotura Minima (kg)

Cu Aa Cu (duro) Aa

10 16 25 35 50 70 95

4,05 5,10 6,42 7,56 8,90

10,70 12,60

89 141 224 310 420 608 835

-

43 66 34 133 181 256

391 621 992

1363 1957 2607 3583

-

414 661 909

1305 1738 2389



CAPACIDAD DE CORRIENTE (A) CONDUCTORES DE Cu FORRADO

S(mm2) I(A)

6 10 16 25 35 50 70

67 93 125 163 200 237 298

T.Ambiente=30 Velocidad del Viento = 2 km/h T. Mx. en Conductor = 75 C

FACTORES DE CORRECCION PARA TEMPERATURA DIFERENTE DE 30 (T.Amb.) COND.FORRADOS

T.Ambiente 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Factor 1,31 1,26 1,20 1,14 1,07 1,00 0,92 0,82 0,71 0,58

CAPACIDAD DE CORRIENTE (A)

S(mm2) Cu Desnudo Aa Desnudo

10 16 25 35 50 70 95

120

103 140 187 230 279 352

106 138 172 217 260 325 375

FACTORES DE CORRECCION PARA TEMPERATURA DIFERENTE DE 30 (T.Amb.) COND.DESNUDOS

T.Ambiente 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Factor 1,25 1,20 1,16 1,11 1,06 1,00 0,94 0,89 0,82 0,76



UBICACIN DE SUBESTACIONES Y CIRCUITOS DE DISTRIBUCIN Ubicacin de Subestaciones.- - Si el esquema de distribucin es radial los conductores deben salir de la Subestacin y

nunca volver a ella, siempre alejarse. - La Subestacin no se instalar delante del ingreso de una vivienda, debe conseguirse

las reas muertas, tal como el terreno ubicado entre dos viviendas. - Se determinar el radio de la Subestacin, este se realiza considerando la potencia de

la S.E. y las cargas domiciliarias, alumbrado pblico y las prdidas de potencia en las redes.

Se puede considerar:

AP = 10% de SP Prd. = 10% de SP SP = Servicio Particular Considerando un factor de potencia Cos = 0,9

SPSPSPSPPrdAPSPxPkVA 2,11,01,09,0

2,19,0xPSP kVA

Tomando en cuenta la potencia por lote (Calificacin Elctrica) y el factor de simultaneidad (f.s.) se puede determinar el nmero de lotes a servir.

lotexMDsfxlotesxPkVA /.....#2,1

9,0

lotexMDsxfxPlotes kVA

/..2,19,0#

Luego la S.E. se ubicar lo ms cercana al centro de carga de ese nmero de lotes. Un Radio Terico.- SP = potencia del servicio particular (kW) AP = potencia del alumbrado pblico (kW) Prd. = potencia de prdidas en la red secundaria (kW) PkVA = potencia de cada Subestacin (kVA) Cos = factor de potencia d = densidad de carga (W/m2)



f.s. = factor de simultaneidad 2 A = rea domiciliaria servida (m2 )

PrdAPSPxCosPkVA

Considerando los porcentajes mencionados :

)1(75,02,1

)( kVAkVA xPxCosPkWSP Considerando d, f.s., y rea servida

)2(..1000

)( 2 xAsxfmkWdkWSP

Igualando 1 = 2

xAsxfdxPkVA ..100075,0

kVAxPsdxfxA

..100075,0

Esta rea corresponde a una rea neta ocupada por viviendas particulares, se debe multiplicar por un factor para conseguir el rea de Urbanizacin, Pueblo Joven o Asentamiento Humano real a servir. Ejemplo. Determinar los radios tericos para unas S.E.s formadas por bancos de tres transformadores monofsicos de 3x15 kVA; 3x25 kVA; 3x37,5 kVA y 3x50 kVA; considerando una densidad de carga d=6 W/m2 y f.s. = 0,5. En la urbanizacin existen zonas comerciales, as como reas destinadas a parques y tambin al rea ocupada por pistas y veredas. No considerando las cargas especiales, se ha medido en el plano, las siguientes reas: - Area domiciliar y de locales comerciales 252 680 m2 - Area de 31 locales comerciales, con factor de simultaneidad de 18 370m2 - Area de la urbanizacin, incluyendo domicilios, comercios, parques, pistas 382 000 m2 y veredas Los locales comerciales por tener f.s.=1 se pueden considerar como dos viviendas de la misma rea y f.s.=0,5, luego el rea neta a servir ser la domiciliar y de locales comerciales. Area neta a servir = 252 680 + 8 370 = 261 050m2



El factor de correccin ser:

463,1261050382000

.....

servidanetaArearealtotalArea

Luego en nuestra frmula :

)(75,365463,1250 2mxPxPxA kVAkVA Calculando el rea para cada S.E. y el radio de crculo equivalente:

Disposicin de Circuitos. En la distribucin con redes areas los circuitos van ubicados en un solo frente de calle, y tratndose de un esquema radial, caso general, los circuitos de la red primaria parten del punto de alimentacin y se distribuyen a las diferentes subestaciones sin retornar al origen, igualmente los circuitos de la red secundaria parten de la subestacin y se alejan sin retornar a ella.



Cuando el ancho de las calles es mayor de 18 20 m, se debe estudiar la posibilidad de ubicar dos hileras de postes, uno en cada frente de calle, esto tomando en cuenta si la va es importante o no, si el trnsito vehicular impide el empleo de otras soluciones, en ocasiones las acometidas que parten de los circuitos al otro frente de calle pueden ser elevadas para permitir el libre trnsito vehicular. Ubicacin de Soportes.- Los soportes de la red secundaria se ubican con una separacin entre ellos de 30 a 40 m, fundamentalmente por razones del nivel de iluminacin. Los postes deben tener la misma ubicacin, cuando uno camina en un sentido si en una calle lo primero que ve es un poste, en la siguiente calle deber ser igual, esto por razones de orden esttico ms que tcnico. La ubicacin de los postes en la calzada, deber permitir cumplir con las distancias mnimas de seguridad entre conductores y estructuras.



DISTANCIAS MININAS DE SEGURIDAD

Las distancias mnimas de seguridad definirn la dimensin de las estructuras, igualmente la ubicacin de los soportes con respecto a las construcciones y otras instalaciones existentes a lo largo de su recorrido. RED PRIMARIA.- - Conductores de un mismo circuito.- Instalados en una misma estructura, tendrn una

separacin vertical, horizontal o angular no menor que los valores sealados a continuacin:

La separacin mnima en el poste y en cualquier punto del vano ser: - Tensin inferior o igual a 11 000 V ; 0,40m - Tensin superior a 11 000 V : 0,40m +0,01 m/kV en exceso de 11 kV La separacin mnima a mitad de vano debe ser el valor dado por las siguientes frmulas. Si los valores anteriores proporcionan una separacin mayor, stas sern aplicadas: - Conductores menores de 35 mm2

2/1)60,0.(65,0..0076,0 fU

- Conductores de 35 mm2 mayores

2/1)(37,0..0076,0 fU

f = flecha mxima en metros, sin viento U = tensin de lnea en kV - En la tabla siguiente se dn valores para separacin a otros circuitos, estructuras y el

terreno. - A Otros:

- Carreteras, medidas horizontalmente desde el eje de la calzada: Arterias de trfico interprovincial 20 m Arterias de poco trfico 15 m - Circuitos de telecomunicaciones, no menor de 1,80 m. - Ferrocarriles sin electrificar, sobre la rasante de las cabezas del riel, como mnimo 7

m. - Ferrocarriles electrificados, tranvas y trolebuses, la separacin mnima sobre los cables

o hilos sustentadores o conductores ser 3 m. - Aguas navegables, la altura mnima sobre la superficie del agua , para el mximo nivel

que pueda alcanzar ser de: dmn = 7 + 0,015 U (m) U = tensin nominal de la lnea en kV - Aguas no navegables, ser menor que la considerada sobre caminos secundarios. - Bosques, rboles y arbolados, considerando la mxima flecha y mxima desviacin

posible de los conductores no ser inferior a 2 m. - Telefricos y cables transportadores, el cruce ser siempre por la parte superior y con

una distancia vertical no menor de 4 m.



RED SECUNDARIA. - La distancia horizontal y vertical mnima de los conductores de un mismo circuito ser:

DISTANCIA HORIZONTAL MNINA Vano Distancia Mnima Hasta 4 m 0,10 m De 4a 6m 0,15m De 6a30m 0,2Cm De 30 a 50m 0,30m De50a75m 0,35m Mayores de 75 m 0,40 m

DISTANCIA VERTICAL MNINA

Vano Distancia Mnima De 0 a 50m 0,10m De 50 a 65m 0,15m De 65 a 80m 0,20m De 80 a 100 m 0,30m

- En la tabla de la pgina anterior se dn valores para separacin a otros circuitos,

estructuras y el terreno. - A Otros

- Circuitos de telecomunicaciones, no ser menor de 0,60 m. - Ferrocarriles sin electrificar, la altura mnima ser 6 m. - Ferrocarriles electrificados, tranvias o trolebuses, la altura mnima sobre los cables o

hilos sustentadores o conductores de contacto ser de 2 m, la distancia horizontal a la lnea de contacto ser 1,5 m como mnimo.

- Agua navegables, la altura mnima ser H = h + 1 (m), donde h es la altura en metros sobre el nivel de las aguas del punto ms alto de la embarcacin que pueda navegar, en ningn caso H ser menor de 7,50 m.

- Aguas no navegables, la altura ser de 3 m sobre el nivel ms alto de las aguas y de 5,50 m como mnimo, sobre el ms bajo.

- A telefricos o cables transportadores, ser de 2 m como mnimo, si la lnea de distribucin pasa por debajo no ser inferior a 3 m.



CLCULO ELCTRICO - Seccin Mnima.- Red Primaria.- Los conductores pueden ser de cobre, aleacin de aluminio o de cualquier otro material, cuando se emplea cobre ser de una pureza no menor al 99,9%, las secciones mnimas permitidas por el Cdigo Nacional de Electricidad son : Cobre ------ 10 mm2 Aleacin de Aluminio ------ 16 mm2 Red Secundaria.- Se emplean preferentemente conductores de cobre, pudiendo emplearse otros materiales, segn prescripcin del Cdigo sern forrados. La seccin mnima de conductores de fase ser de 6 mm2 de Cobre. La seccin mnima del conductor neutro ser igual a la seccin de fase, cuando esta no sea mayor de 10 mm2 para secciones superiores ser la mitad de la seccin del conductor de fase, con un mnimo de 10 mm2 -Resistencia y Reactancia.- La resistencia de los conductores varia con la frecuencia y con la temperatura, la variacin con la frecuencia es debida a una distribucin no uniforme del flujo electrnico en la superficie, lo que origina que la seccin efectivamente utilizada sea menor que la real, a este fenmeno se le conoce como efecto pelicular (skin), esta variacin es despreciable para el diseo de redes dado que la frecuencia es baja (60 Hz), no lo es en el caso de frecuencia del orden de los kHz MHz. S1 > S2 R= L / S R1 < R2 La variacin con la temperatura s es tomada en cuenta en un clculo elctrico. RtC = Resistencia del conductor a la mxima temperatura de operacin = Coeficiente de variacin de la resistencia con la temperatura Cu = 0,00378C-1 A = 0,0036C-1 t = Variacin de temperatura t = t operac.mx. - 20C RtC = R20C ( 1 + t) Existen distintas formas de determinar el valor de la reactancia, se emplear las siguientes frmulas:

e

m

rD

xX 3

3 log4605,005,0(376992,0

e

m

rD

xX 1

1 log4605,005,0(376992,0

S2 (Superficial)

S1 (Total)



3/1323121 )(..tan xDxDDgeomtricamediaciaDisDm

2/1)/(

.

srSeccinS

eequivalentRadior

e

e

- Clculo Elctrico de Red Secundaria.- Disposicin de conductores para SP y AP

Los conductores a emplear son de cobre forrado (polietileno) contra intemperie o conductores autoportantes, el factor de potencia que se utiliza es 0,9 en atraso. Los conductores a emplear seguirn la norma DGE-019, Norma de Conductores Elctricos en Redes de Distribucin Area. La cada de tensin se determina por: delta V = P x L x FCT P = potencia total en kW L = longitud del tramo en m FCT = factor de cada de tensin del conductor El FCT se obtiene de:

cos3cos 3

220/380 xVxsenXR

FCT V

coscos 3

. VxsenXR

FCT incompletaest



cos)3(cos

2/13

. xVxsenXR

FCT abiertodelta

En todos los casos V = 220 V Dependiendo del punto donde parten las acometidas se toma algunas consideraciones, segn se detalla a continuacin: Acometida de Soporte

Acometida a Mitad de Vano Cuando las cargas estn distribuidas a lo largo del vano, en Red Area o en Red Subterrnea, se siguen dos mtodos: 1) Concentrar la carga

El delta de V1 es la debida a P1, realmente es la calculada hasta el punto 2, por ello es preferible tomar toda la longitud L1, hasta el punto de derivacin.



2) Concentrar la carga y considerar la mitad de la potencia en todo el tramo

Ambos clculos al final de un tramo son exactos, dan el mismo resultado. Ejemplo de Clculo.- Efectuar el clculo del siguiente circuito, para un sistema 380/220 V, disposicin de conductores vertical separados 0,15 m, f.s.=0,5 constante, mxima demanda por consumidor = 900 W.

- Elegir el tramo ms largo y recargado, se enumeran postes y puntos de derivacin, se

calcula segn la tabla siguiente.



- La potencia del servicio particular se determina de:

10001)(...).(.. x

ConsumidorWPmxxsNcxfSUMkWPSPot

- Si la cada de tensin supera el 5% de 220 V, se debe cambiar la seccin empezando por

el tramo ms recargado. Siempre se debe ir de una seccin mayor a una menor. - El f.s. puede ser variable, por R.D. No. 062-71 EM/DGE del 05.05.71 se determin para

electrificar PP.JJ. una carga de 800 W/lote, con un cos = 0,9, con un f.s. variable, segn la siguiente relacin:

No. lotes f.s.

1 1 2 a 10 0,80 11 a 50 0,60 51 a 100 0,50 101 a 200 0,45 201 a 400 0,39 401 a 800 0,32 ms de 800 0,27

- Siempre se debe comprobar que la corriente en cualquier tramo no supere la capacidad

de corriente del conductor de diseo, considerar los factores de correccin, Ej:

Tramo 1 : POT.TOTAL (KW) = 31,25

)10(.93..60,52cos)3(

1000)( 22/1 mmAAxVxkWxAI

- Clculo Elctrico de Red Primaria.- La disposicin de conductores puede ser la siguiente:



Los conductores son de cobre o aleacin de aluminio desnudos, el factor de potencia es de 0,9 en atraso. Los conductores a emplear seguirn la norma DGE-019, Norma de Conductores Elctricos en Redes de Distribucin Area. - Se considera la potencia nominal total por S.E. o la sobrecarga en S.E., si as se ha

calculado.

cos)( xPkWP kVA - La cada de tensin se determina de:

ZxxV

kVAxLV .10

(%). 2

kVA = potencia de la S.E. L = longitud en km V = tensin en kV Z = (R cos + X sen) /km

R = resistencia a temperatura de trabajo del conductor ( /km) X = reactancia (puede calcularse segn frmulas de red secundaria) (/km)

- Ejemplo de Clculo.- Efectuar el clculo elctrico de la Red Primaria segn el siguiente diagrama de distribucin:

- La mxima cada de tensin es de 3,5% Vn (tensin nominal), para un alimentador

residencial y 6% Vn para un alimentador rural. - Se debe comprobar que no se supere la capacidad de transporte del conductor.



PRDIDAS DE ENERGA

Debemos considerar dos casos:

)/()(..76,8 22212 aohkwxLxIxIIIx

SxpxfWa

Las cargas distribuidas se presentan generalmente en redes subterrneas y en redes areas cuando tienen derivaciones a mitad de vano. La frmula genrica es:

.24.... 2mxxIxpNxRxfdiarioenergaPrd diario

.24365.... 2mxxIxxpNxRxfanualenergaPrd anual N = Nmero de conductores Ejemplo:

Para el primer tramo:

mxxxxxxwa 30)135135150150(5010179,035,076,8 221

hkwwa 19401

Aqu la aproximacin efectuada para la corriente involucra la carga trifsica, no se aplica factor N = nmero de conductores.



Este clculo se efecta tramo por tramo. - Las prdidas de energa obtenidas deben multiplicarse por el costo de energa, cuando

se aplican tarifas con costos marginales se d un costo para la energa y uno para la potencia.

- Este clculo debe efectuarse tanto para la red primaria y red secundaria, para obtener el

costo debido a prdidas en las redes.

Prdidas en Transformadores.- Las prdidas en los transformadores se determinan de:

..)..( 2 pxTxf

PnomPmxPxTPW cufe

Pfe = potencia perdida en el fierro Pcu = potencia perdida en el cobre T = tiempo o perodo Pmx = potencia mxima que entrega el transformador Pnom = potencia nominal del transformador f.p. = factor de prdidas - Las prdidas en el fierro slo dependen de la frecuencia y tensin que se consideran

constantes. - Las prdidas en el cobre son funcin de la potencia que entrega el transformador,

normalmente esta potencia vara con una tasa de crecimiento de la demanda del orden de 4% al 8%.

- El perodo T corresponde al nmero de horas al ao en que funciona el transformador y

es T = 8 760 h. - El factor de prdidas toma el hecho de que en las 24 horas diarias no trabajan los

transformadores a plena carga. - Prdidas proporcionadas por los fabricantes para transformadores monofsicos:



kVA Pfe(W) Pcu(W) 15 25

37,5 50

115 170 225 285

270 380 525 650

Costos de Prdidas de Energa por Proyeccin Cuando se evala diferentes alternativas de alimentacin en redes, lo que se requiere es el costo actualizado de las inversiones y de las prdidas de energa en un perodo de tiempo. Las prdidas de energa en las redes varan ao a ao por variacin de la demanda, en los transformadores tambin varan las prdidas en el cobre, ms no as las prdidas en el fierro que son constantes, asumiendo que no existen variaciones de tensin y frecuencia.

Determinacin de Etapas de Conexin Las prdidas varan entonces de acuerdo al crecimiento de la demanda y a las etapas de conexin, se puede hacer una proyeccin de la demanda, a fn de determinar tericamente las etapas de conexin, as tendremos: Pi = Potencia por Consumidor en el ao i P1 = Potencia por Consumidor en el Primer ao Pn = Potencia por Consumidor en el ltimo ao, Potencia de diseo i = Ao de proyeccin n = nmero de aos de la proyeccin = Tasa de crecimiento de la demanda por consumidor Se tiene:

ii PP )1(1

Tambin:

nn PP )1(1

Dividiendo ambos:

n

i

ni PP )1()1(

- La tasa a vara entre 4 a 8%, en zonas deprimidas =2%, en urbanizaciones de clase

media =6%. Esta tasa incluye el aumento por consumidor y el debido a nuevos consumidores.

- El nmero de aos de la proyeccin (n) para redes areas generalmente es de 20 a 25

aos y para redes subterrneas de 35 a 40 aos, se supone que las redes se saturan en ese ao.



- Se puede considerar un incremento lineal del nmero de viviendas que se conectan, se suele hacer estudios para centros poblados que determinan factores de electrificacin, dando curvas del nmero de abonados en funcin al nmero de viviendas.

- La potencia debida al alumbrado pblico se considera constante (el alumbrado en una

urbanizacin ser siempre el mismo), en el caso de un centro poblado se considera un crecimiento anual entre 1 a 2%.

- La potencia requerida en la subestacin a lo largo del tiempo se determina:

PAPNxFsxPPT ii Donde: PTi = Potencia en la S.E. para el ao i Fs = Factor de Simultaneidad Pi = Potencia por consumidor en el ao i (proyectada) PAP = Potencia debida al alumbrado pblico - Proyectando la potencia y considerando la potencia que es capaz de entregar 1

transformador, 2 transformadores en delta abierto o estrella incompleta y el banco de 3 transformadores, si las conexiones se hacen con transformadores monofsicos y por etapas, se puede determinar estas etapas de conexin.

Obtencin de las Prdidas en las Redes por Proyeccin

Conociendo las etapas de conexin en los transformadores podemos determinar las prdidas de energa en las subestaciones. Las prdidas en las redes se pueden obtener por proyeccin. Sean: I1 = Corriente en el primer ao = Tasa de crecimiento de la demanda Ii = Corriente en el ao i n = nmero de aos de la proyeccin In = Corriente en el ltimo ao de proyeccin En general:

ii II )1(1

En el ltimo ao:

nin II )1(

De donde dividiendo:

n

i

ni II )1()1(

Las prdidas de energa en un ao cualquiera :



2

)1()1(3

n

i

nIxRxFpxTxWi

La prdida de energa en el ltimo ao :

2)(3 nn IxRxFpxTxW Por lo tanto :

n

i

ni WW 22

)1()1(

Suponiendo un Factor de Prdidas constante se puede determinar las prdidas en las redes en cada ao, sumndolas obtendremos las prdidas en el perodo de evaluacin. Las prdidas en los transformadores se determinan de: Transformadores monofsicos:

760,8)(760,8 12

111 xPfePnom

PTxFpxxPcuW i

Dos transformadores en Delta Abierto V:

760,82)(2760,8

12

1

11"" xxPfePnom

PTxxFpxPcu

W iV

Tres transformadores en banco completo:

760,83)(3760,8

12

1

13 xxPfePnom

PTxxFpxPcu

W i

Las prdidas calculadas ao a ao se valorizan y actualizan con diversas tasas de retorno interno.



CLCULO MECNICO DE CONDUCTORES Consiste en determinar el tiro y la flecha de los conductores, para comprobar si mecnicamente estn dentro de los rangos de seguridad que exigen las normas (Cdigo Nacional de Electricidad o Normas de Utilizacin), y para dimensionar y calcular las estructuras de soporte de los conductores (aisladores, ferretera y poste). Definicin de Flecha y Saeta. Flecha.- Distancia vertical entre la recta que une los puntos de apoyo del conductor y el conductor, medida a la mitad del vano. Saeta.- Distancia vertical medida desde el apoyo ms bajo del conductor al punto ms bajo del conductor.

Caractersticas de la Catenaria.- La ecuacin que corresponde a la curva de un conductor suspendido entre dos apoyos es el de la catenaria, la cual tiene las siguientes caractersticas: - El tiro en el apoyo superior es mayor a los tiros en cualquier parte de la catenaria y estos

no son mayores que el tiro en el punto ms bajo del conductor.

- La componente horizontal del tiro del conductor (To) es igual para todos los puntos de la

curva y su valor es el de la tensin en el punto ms bajo de la catenaria.



En redes de distribucin se considera que la curva que hace el conductor corresponde a la ecuacin de la parbola. - Clculo de la Flecha.- Se calcula la flecha de:

xToxdWf r

8

2

Wr = peso unitario resultante (kg/m) d = vano (m) To = tiro horizontal (kg) - Clculo de Wr

Pv = presin del viento (kg/m2) Pvc = presin unitaria del viento sobre los conductores (kg/m) Wc = peso unitario del conductor (kg/m) Ph = peso unitario de eventual costra de hielo (kg/m)

2122 )()( phwPvcw cr Segn el Cdigo Nacional de Electricidad, la presin del viento puede calcularse de la siguiente expresin: Pv = K x V2 (kg/m2) K = coeficiente (0,0042 superficies cilndricas)

(0,007 superficies planas) V = velocidad del viento (km/h) dato meteorolgico Para determinar la presin unitaria del viento se emplear la siguiente expresin:

)/(1000

)(

mkgtotalPvxPvcmm



total = dimetro de la cuerda + 2 x espesor aislamiento

El peso de una eventual costra de hielo, slo si se comprueba su existencia y para altitudes superiores a los 3 000 m.s.n.m., se puede calcular de la siguiente expresin, se debe considerar que las prdidas por efecto Joule calientan el conductor impidiendo la formacin de hielo. Ph = 0,0029 [ ( i2+ ( I x ) ] (kg/m) i = espesor de eventual costra de hielo (mm) = dimetro total del conductor (mm) La velocidad del viento se obtiene segn zonificacin del Cdigo, en donde el mapa del Per ha sido dividido en tres zonas (proviene del anlisis estadstico de 150 estaciones meteorolgicas y la aplicacin de probabilidades), cuando se cuenta con datos meteorolgicos pueden aplicarse estos.

Zona 1 = 60 km/h Zona II = 75 km/h Zona III= 90 km/h



- Esfuerzo Mximo Admisible.- En ningn caso deber ser mayor al 40% del esfuerzo mnimo de rotura del conductor (corresponde a un coeficiente de seguridad de 2,5). - Ecuacin de Cambio de Estado.- Se emplear el mtodo Truxa, que supone un comportamiento parablico de la curva del conductor. Al pasar un conductor sostenido entre dos puntos, de unas condiciones conocidas o datos (temperatura, viento, esfuerzo) a otras condiciones finales (temperatura y viento conocidos, pero no se conoce el esfuerzo), experimenta una variacin geomtrica en su longitud, la cual se debe a los efectos fsicos, dilatacin o contraccin por variacin de temperatura y variacin en la tensin o tiro mecnico. Suponiendo deformaciones elsticas: Variacin geomtrica = Variacin por dilatacin + Variacin por tensin mecnica Si denominamos con subndices 1 a las condiciones iniciales y con 2 a las finales tendremos:

SxETTdttdLL 01021212 )(

L2, L1 = longitud final e inicial (m) = coeficiente de dilatacin (C-1) d = vano (m) t2, t1 = temperatura final e inicial (C) T02,T01= tiro horizontal final e inicial (kg) S = seccin del conductor (mm2) E = mdulo de elasticidad (kg/mm2 ) Se puede demostrar que asumiendo una curva parablica la longitud del cable es:

2

3

24 TowxddL r

Considerando adems:

).(0101 inicialesfuerzoST

).(0202 finalesfuerzoST

Reemplazando, reagrupando y despejando trminos se llega a expresin:

2

222

01201

2

221

12022

02 2424)(

SEdw

SEdwttE rr



Simplificando:

201

112 )(24

1)(TdwttER r

RM 01

22 )(

24 SdwEN r

De donde:

NM )( 02202 - Se establecen hiptesis de temperatura y velocidad de viento, pudiendo escogerse de

datos estadsticos meteorolgicos los valores extremos o aplicar probabilidades, o en su defecto utilizar los datos del Cdigo Nacional de Electricidad.

- Los esfuerzos mximos a considerar en los conductores segn su altitud de instalacin

(C.N.E.) De O a 2 000 m.s.n.m.- peso propio y sobrecarga de viento; temperatura mnima 5 C. De 2 001 a 3 000 m.s.n.m.- peso propio y sobrecarga de viento; temperatura mnima

-10 C Mayor de 3 000 m.s.n.m. - peso propio, sobrecarga de viento, sobrecarga de hielo (si se

comprueba existencia); temperatura mnima -15 C. La flecha mxima se determinar con el peso propio y la temperatura mxima previsible,

teniendo en cuenta condiciones climatolgicas y de servicio de la lnea. La temperatura no ser inferior a 40 C

Ejemplo de clculo de cambio de estado.- A continuacin se presenta un clculo mecnico de conductores realizado con el uso de un programa de cmputo, los datos requeridos del conductor corresponden a las normas de la Direccin General de Electricidad del MEM, obtenindose de una base de datos segn el tipo de conductor, material y seccin; las hiptesis de clculo son las indicadas en la salida del programa.



AISLADORES Bsicamente los aisladores tienen por misin no dejar pasar la corriente del conductor al soporte, esta puede tener lugar por las causas siguientes: a) Conductividad de la masa, esta corriente de fuga es insignificante por la calidad de los

materiales empleados.

b) Conductividad superficial, se favorece con la humedad, polvo o sales depositadas en la

superficie del aislador. Esta dispersin existe en mayor o menor grado pero se reduce dando a la superficie un perfil apropiado, de manera que la distancia ms corta, medida sobre la superficie del aislador, entre las partes conductoras sea la mayor posible.

c) Por perforacin de la masa del aislador, se puede presentar en alta tensin si la capa

aislante no es homognea y existen burbujas en el interior, se generan campos elctricos intensos en las burbujas, que pueden perforar el aislador.

Por ello las capas que forman los aisladores son de reducido espesor.

d) Por descarga disruptiva a travs del aire, la rigidez dielctrica de un aire seco es

aproximadamente 30 kV/cm, cuando un campo elctrico es mayor que ese valor se produce la disrupcin, que se facilita por la humedad y agua de lluvia, las gotas desprendidas del filete del aislador toman el potencial del conductor o pueden venir con



una determinada carga elctrica que facilita la formacin del arco, el flujo de electrones que se genera se conoce como efluvio.

Materiales Utilizados. - a) Porcelana.- Constituida esencialmente de caoln y cuarzo de primera calidad y de

estructura homognea, es impermeable al agua y resbaladizo, dificultando la adherencia de la humedad y el polvo.

La porcelana lleva aplicada un barniz semiconductor en las partes con tensin, de manera de homogenizar el campo elctrico en esa zona.

Existen los aisladores de resistencia graduada, los que tienen un esmalte que aprovecha la pequea corriente superficial para elevar la temperatura en la superficie del aislador, unos 2 a 3 C son suficientes para evitar la humedad en esa zona, disminuyendo la adherencia del polvo.

b) Vidrio.- Se fabrica fundiendo una mezcla de cido silcico con xidos de calcio, sodio,

bario, aluminio, etc. Es un vidrio calcino alcalino, es duro, de elevada resistencia mecnica y con buena

estabilidad para los cambios de temperatura. Para efectos de mantenimiento, por fallas en los aisladores, es ms fcil detectarlas con

el vidrio, debido a que se rompe cuando aparecen grietas en el. c) Material sinttico. - Se emplea fibra de vidrio, resma epxica, se fabrican en el Per

para baja tensin (resma). d) Esteatita. - Se emplea para grandes esfuerzos mecnicos, su resistencia mecnica es

aproximdamente el doble que la porcelana. e) Caucho siliconado. - Material que se viene utilizando por su bajo requerimiento de

mantenimiento, en zonas no muy contaminadas los perodos de limpieza se prolongan a 4 5 aos, comparados con perodos de 1 ao o menos para otros materiales.

Funciones. - a) Mecnica.- Soporte del conductor pendiendo de la cruceta o estructura. Los esfuerzos

mecnicos se especifican para las condiciones de trabajo de los conductores. b) Elctrica.- Independiza elctricamente el conductor de la estructura.



Tipos.- a) Rgidos. - No permiten el movimiento de los conductores.

Las normas CEI y ANSI establecen las caractersticas elctricas y dimensiones. b) Suspendidos.- Son elementos que forman cadena de aisladores.

Aislador Tipo Suspensin (Bola y Casquillo)

Son de los tipos Bola y Casquillo (Ball & Socket) y Horquilla y Ojo (Clevs & Eye). Los primeros forman cadena de aisladores al introducir el vstago o pin en el casquillo metlico de la otra unidad, en una abertura apropiada, en la cual queda atrapado por accin de un pasador, permite tener movimientos de la cadena en cualquier direccin; los segundos forman cadena de aisladores al ingresar el pin, que tiene una perforacin a manera de ojo, dentro de la horquilla de la siguiente unidad, quedando fijados por un perno pasante, la desventaja es que slo permite un movimiento en una direccin.

Requerimientos Elctricos. - Conceptos bsicos. - - Factor de Longitud de Fuga.- Definido para la zona de instalacin, se presenta en la

siguiente tabla. - Niveles de Aislamiento.- Valores de tensin que caracterizan el aislamiento de un

material o equipo, relativos a su aptitud para soportar los esfuerzos dielctricos sin deterioro, falla, ni perforacin. Los valores de niveles de aislamiento segn el Cdigo Nacional de Electricidad y la Norma IEC-71 se muestran a continuacin.

RED PRIMARIA - Condicin de Operacin.- Los aisladores para circuitos monofsicos conectados

directamente a circuitos trifsicos (sin intercalar transformadores) deben tener tensiones disruptivas no menores que las requeridas para aisladores en circuitos trifsicos.

- Altitud y Temperatura de Servicio.- Para aisladores que operen sobre 1 000 msnm, se

deber multiplicar la tensin de servicio por el siguiente factor, a fin de determinar el nivel de aislamiento:

Fh = 1+1,25(H-1 000) x 10 -4

H > 1 000 msnm



Para temperatura de servicio mayor de 40 C, multiplicar tambin por el factor:

313273 tFt

t = temperatura de servicio (> 40 C) - Nivel de Aislamiento.- La tensin disruptiva bajo lluvia a la frecuencia de servicio no debe

ser menor a: Uc = 2,1 (U + 5) U = tensin nominal de servicio (kV) Uc = tensin no disruptiva bajo lluvia a frecuencia de servicio (kV) - En condiciones de operacin severa, se debe incrementar el nivel de aislamiento de

acuerdo a experiencia local, donde prevalecen caida de rayos, existe atmsfera contaminada, niebla salina, etc.

RED SECUNDARIA - Condicin de Operacin.- Los aisladores para circuitos monofsicos conectados

directamente a circuitos trifsicos (sin intercalar transformadores) deben tener tensiones disruptivas no menores que las requeridas para aisladores en circuitos trifsicos.

- Altitud.- Para redes sobre los 1 000 msnm, multiplicar la tensin nominal de servicio por el

siguiente factor, para determinar el nivel de aislamiento.

Fh = 1+1,25(H-1 000) x 10 -4 - Nivel de Aislamiento.- Debern soportar bajo lluvia una tensin a la frecuencia de servicio

de: Uc = 4 U + 1 000

U = tensin de servicio (V) Uc = tensin no disruptiva bajo lluvia (V)

- Condicin de Contaminacin.- En zonas con humos industriales, nieblas frecuentes o

brisa marina, deben soportar bajo lluvia, una tensin a la frecuencia de servicio de:

Uc = 3 U + 5 000 (V) Requerimientos Mecnicos. - - Los aisladores en alineamiento y ngulo debern soportar el peso propio y de los

conductores, las cargas mximas transversales ocasionadas por la accin del viento sobre el conductor y el aislador, y la accin de la componente transversal del tiro del conductor en los ngulos de la lnea, sin exceder el 33% de su carga de rotura (se considera esfuerzo combinado elctrico y mecnico o en cantilever).

- En la posicin de retencin o anclaje, debern soportar el tiro mximo del conductor, sin

exceder el 40% de su carga de rotura.



Ejemplo de Clculo.- Se desea seleccionar los aisladores tipo pin para una lnea de distribucin primaria, segn las siguientes caractersticas: - Tensin nominal : 10 kV - Altitud : 3 000 msnm - Mxima temperatura de servicio 30 C - Tipo de contaminacin : Ubicacin de la lnea en la cercana de una mina - Tipo de instalacin : Al exterior - Tipo de conductor: Cu desnudo, 25 mm2 ; 6,45 mm de dimetro - Tiro mximo del conductor : 400 kg - Velocidad del viento 50 km/h a) Determinacin del nivel de aislamiento

U = U x Fh

U = tensin nominal de servicio

U = tensin de servicio corregida

Fh = 1 + 1,25(3 000 - 1 000) x 10-4 = 1,25

U = 10,5 x 1,25 = 13,125 kV En la tabla de Niveles de Aislamiento, para la serie I, basada en la prctica en europa y otros paises, se dn los niveles mnimos de aislamiento, en la tensin no disruptiva al impulso considerar la Lista 1 para instalaciones al interior de edificios y la Lista 2 para instalaciones al exterior, de los cuales en la Lista 2 interpolando se tiene:

Tensin no disruptiva a 60 Hz 30,05 kV Tensin no disruptiva al impulso 79,09 kV

La tensin mnima disruptiva bajo lluvia es:

Uc = 2,1 (13,125 + 5) = 38,06 b) Determinacin de la distancia de fuga

De la tabla de factor de longitud de fuga

cmkVxkVcmcmL 375,39125,133)(

c) Determinacin de la carga de rotura del aislador

La carga del viento sobre el conductor de Cu, 25 mm2, se puede calcular en funcin de la velocidad del viento y el dimetro del conductor, de acuerdo a la frmula siguiente:

Ft1 = 0,0042 x (50 km/h)2x 0,00645 m x 70 m x Cos 7,5 F t1 = 4,7 kg



La componente transversal del tiro en el conductor para un ngulo de la lnea de 15 es:

Ft2 = 2 x 400 kg x Sen 7,5 = 105 kg Luego F mx. = 4,7 + 105 = 109,7 kg

Qrot. = 109,7 x 3 = 329,1 kg

De catlogos se selecciona un aislador tipo pin que cumpla con las caractersticas determinadas.

FACTOR DE LONGITUD DE FUGA

Caracterstica de la Zona Factor de longitud de fuga cm/kV

Explotacin agrcola y forestal, sin ninguna industria (atmsfera limpia)

1,3 a 1,8

Escasa suciedad (zonas al borde de localidades industriales); nieblas frecuentes o intensas

2,0 a 2,5

Intensa suciedad industrial (Lima y aledaos)

2,6 a 3,5

Contaminacin muy intensa y conductiva (proximidad a centrales trmicas, reas industriales, qumicas); brisa marina a orillas del mar

Mayor de 3,5



SOPORTES PARA REDES DE DISTRIBUCIN En general para sostener conductores areos y artefactos de Alumbrado Pblico, se utilizan postes de diferente material, tanto para las redes primarias como secundarias. Sin embargo, y principalmente para redes secundarias, se utiliza como alternativa armados o palomillas que pueden ir fijados a las fachadas o techos de las casas. En estas hojas se analizar nicamente el caso de los soportes que constituye el tipo ms empleado en las redes elctricas del pas. MATERIALES UTILIZADOS Slo se hace referencia a los materiales existentes en las redes instaladas. Se utiliza mayoritariamente tres tipos de postes: metlicos, de concreto y de madera, los cuales sern analizados en sus principales caractersticas tcnicas, aspectos de transporte, montaje, mantenimiento y en sus costos. Tambin se ha usado torrecillas de acero y en algn caso especial rieles de trenes, pero eso ha sido ocasionalmente. POSTES METLICOS Caractersticas Tcnicas.- Se han usado postes importados, sin costura, del tipo Mannesman, hasta el ao 1969, aproximdamente. Estos postes de acero tienen buena resistencia y son de excelente aspecto, habiendo dado buenos resultados en las redes donde fueron instalados. Por lo general son de tres cuerpos y sus longitudes son variables. En algunas redes primarias se han instalado postes de planchas de acero galvanizado, del tipo telescpico, comunmente conocido como poste ELAG, de fabricacin francesa. Posteriormente se han instalado postes de fierro nacionales, los cuales son fabricados con planchas, doblados en forma de tubos y soldados, a su vez los diferentes cuerpos son ensamblados y soldados entre si, hasta obtener las longitudes deseadas. En su aspecto stos postes son similares a los Mannesman, pero de inferior resistencia mecnica y acabado que los importados. Tambin se han usado postes formados por cuerpos troncocnicos, ensamblados y soldados de distintas longitudes. En la especificacin tcnica de estos postes ha de indicarse la longitud; fuerza de trabajo en la punta; espesor mnimo, normalmente es de 3 a 5 mm; tratamiento anticorrosivo, se suele indicar una limpieza o arenado con aplicacin de una o dos capas de pintura anticorrosiva y de acabado, en la parte interna se suele recomendar una capa de brea que puede alcanzar toda la longitud del poste o slo la parte enterrada. En su clculo se toma en cuenta los esfuerzos mecnicos a que estn sometidos, debido principalmente a la accin de los conductores, tomando en cuenta los esfuerzos mximos de deformacin permanente y de pandeo. Los coeficientes de seguridad que se aplican son de 1,50 para trabajo normal, es aquel trabajo en que no considera situaciones de emergencia por rotura de conductores; y 1,10 para trabajo anormal, o rotura de



conductores, ambos coeficientes con respecto al esfuerzo de fluencia mnimo que vara en funcin al material del cual son fabricados. Transporte.- Presenta una gran facilidad en el transporte debido a su poco peso, puede sufrir deterioro en la capa de pintura. Montaje.- Dado el poco peso de estos postes su instalacin en obra se realiza en poco tiempo, debe instalarse con cimentacin en una base de concreto. Mantenimiento.- An con tratamiento de sustancias anticorrosivas, son susceptibles de corrosin y oxidacin en climas hmedos o salinos, por lo cual su instalacin en la costa, especialmente cerca al mar, no es recomendable, ya que reduce considerablemente su vida til. Los postes de fierro ocasionan un considerable costo de mantenimiento, ya que deben ser continuamente repintados, para evitar la corrosin y su consiguiente destruccin en corto tiempo, los perodos de repintado varan con el lugar de instalacin. POSTES DE CONCRETO Caractersticas Tcnicas.- Pueden ser postes de concreto armado centrifugado o vibrado, se fabrican desde hace muchos aos y la calidad de los materiales y el acabado son bastante buenos, habindose generalizado su empleo. Se fabrican desde 3 hasta 15 m, as como diferentes accesorios de concreto, como pastorales, perillas, crucetas, bases de subestaciones, etc., tambin se han utilizado, en muy pequea escala, postes de concreto armado vibrado de seccin C, los cuales resultan econmicos cuando se fabrican en gran escala, tambin postes de concreto pretensado que se aplican principalmente en lneas de transmisin. Las caractersticas del concreto centrifugado o vibrado vara en su fabricacin, pues en la forma y dimensiones son similares, de forma troncocnica y longitudes que van de metro en metro, ambos presentan una canastilla interna de fierro de construccin, el centrifugado es sometido mediante un molde a un giro a alta revolucin, de manera que la fuerza centrfuga generada deposita el concreto en la canastilla de fierro, finalmente se le aplica un acabado externo para seguir con el fraguado, el concreto vibrado se consigue mediante equipos vibradores que someten a este proceso al molde con la canastilla y el concreto, los equipos requeridos son de menor volumen. En su especificacin se indica la longitud, fuerza en la punta, dimetro en la cima y en la base.

L / Fp / c / b L = Longitud del poste en metros Fp = Fuerza de trabajo en la punta en Kg

(a 0,10 m de la cima) c = Dimetro en la cima en mm b = Dimetro en la base en mm La fuerza de trabajo es especificada con un coeficiente de seguridad igual a 2,00; quiere decir que se rompe al doble de esa fuerza.



Los postes de concreto armado presentan mayor resistencia a los esfuerzos de tensin y menores deflexiones que los otros tipos de postes, en su clculo se considera los esfuerzos mecnicos debido a los conductores y el viento, se considera un coeficiente de seguridad de 2,00 para trabajo normal, sin rotura de conductores, y un coeficiente de 1,50 para trabajo anormal, en ambos casos a una fuerza en la punta aplicada a 0,10 m de la cima; se calcula tambin la compresin debida al peso de conductores y otros elementos, incluido el peso de personal de mantenimiento que eventualmente pudiera trepar el poste, aunque el concreto trabaja excelentemente a compresin. Transporte.- El transporte de estos postes e

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