AISLADORES

Condiciones generales

Los conductores empleados en líneas aéreas, en la mayor parte de los casos, son desnudos; por lo

tanto, se necesita aislarlos de los soportes por medio de aisladores, fabricados generalmente con

porcelana, cerámica o vidrio. La sujeción del aislador al poste se realiza por medio de herrajes. Pero

además, un aislador debe tener las características mecánicas necesarias para soportar los esfuerzos a

los que está sometido.

Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, las cualidades específicas que deben cumplir los

aisladores son:

Rigidez dieléctrica suficiente para que la tensión de perforación sea lo más elevada posible.

Esta rigidez depende de la calidad del vidrio, de la porcelana o del material compuesto que

lo conforman y del grueso del aislador. La tensión de perforación es la tensión a la cual se

ceba el arco a través de la masa del aislador.

Disposición adecuada, de forma que la tensión de contorneamiento presenta valores

elevados y por consiguiente no se produzcan descargas de contorno entre los conductores y

el apoyo a través de los aisladores. La tensión de contorneamiento es la tensión a la que se

ceba un arco a través del aire siguiendo la mínima distancia entre fase y tierra, es decir, el

contorno del aislador. Esta distancia se llama línea de fuga.

Resistencia mecánica adecuada para soportar los esfuerzos demandados por el conductor,

por lo que la carga de rotura de un aislador debe ser cuanto menos igual a la del conductor

que tenga que soportar.

Resistencia a las variaciones de temperatura.

Ausencia de envejecimiento.

Los aisladores son, de todos los elementos de la línea, aquellos en los que se pondrá el máximo

cuidado, tanto en su elección, como en su control de recepción, colocación y vigilancia en

explotación. En efecto, frágiles por naturaleza, se ven sometidos a esfuerzos combinados,

mecánicos, eléctricos y térmicos, colaborando todos ellos a su deterioro. Todo nuevo tipo de

aislador necesita ser confirmado por un uso muy prolongado, dada la imperfección de nuestro

conocimiento en esta materia.

Materiales empleados en los aisladores

Aisladores de porcelana

Su estructura debe ser homogénea y, para dificultar las adherencias de la humedad y polvo, la

superficie exterior está recubierta por una capa de esmalte. Están fabricados con caolín y cuarzo de

primera calidad. La temperatura de cocción en el horno es de 1400º C.

En alta tensión, los aisladores son de dos, tres o más piezas unidas con yeso. Esto se debe a que

solamente se consigue una cocción buena cuando su espesor no excede de 3 cm.

Aisladores de vidrio

Están fabricados por una mezcla de arena silícea y de arena calcárea, fundidas con una sal de sodio

a una temperatura de 1300 ºC, obteniéndose por moldeo. Su color es verde oscuro. El material es

más barato que la porcelana, pero tienen un coeficiente de dilatación muy alto, que limita su

aplicación en lugares con cambios grandes de temperatura; la resistencia al choque es menor que en

la porcelana. Sin embargo, debido a que el coste es más reducido y su transparencia facilita el

control visual, hacen que sustituyan en muchos casos a los de porcelana.

Aisladores de esteatita y resinas epoxi

Se emplean cuando han de soportar grandes esfuerzos mecánicos, debido a que su resistencia

mecánica es aproximadamente el doble que la de la porcelana, y sus propiedades aislantes también

son superiores; sin embargo, el inconveniente que tienen es el de ser más caros.

Tipos de aisladores

Aisladores fijos

Están unidos al soporte por un herraje fijo y no pueden, por consiguiente, cambiar normalmente de

posición después de su montaje. Su forma general es la de una campana que lleva en su parte

superior una garganta sobre la que se fija el conductor por una ligadura (de hilo de cobre recocido

para conductores de cobre o de hilo de aluminio para conductores a base de aluminio). El vástago

está empotrado en su interior y queda debajo de la campana. Este vástago puede ser recto o en

forma de cuello de cisne. Se pueden encontrar aisladores con el interior roscado para atornillarlo a

la parte superior del vástago, disposición que facilita la sustitución de un aislador defectuoso,

evitando desmontar el vástago.

El aislador fijo más simple es el de las líneas telefónicas, o el de las líneas de baja tensión (Modelo

ARVI-12). Cuando la tensión es más alta, se acostumbra a prolongar la línea de fuga dando a la

campana ondulaciones profundas e inclinadas hacia abajo; cuando el tamaño del aislador es grande

o la campana es complicada, no puede fabricarse de una sola pieza, por lo que debe estar constituida

por la unión de 2, 3 ó 4 campanas superpuestas, unidas por yeso o cemento (modelo ARVI-32).

Los mayores aisladores fijos corresponden a una tensión de servicio de 63 kV. Pueden ser de

porcelana o vidrio.

Aisladores en cadena o suspendidos

Están constituidos por un número variable de elementos según la tensión de servicio; estas cadenas

son móviles alrededor de su punto de unión al soporte, y además, las articulaciones entre elementos

deben tener bastante libertad para que los esfuerzos de flexión queden amortiguados; estas

articulaciones suelen ser de rótula.

Este tipo de aislador es el más empleado en media y en alta tensión, ya que presenta las siguientes

ventajas:

Permite elevar la tensión de funcionamiento con sólo aumentar la longitud de la cadena, es

decir, colocando más elementos.

No se interrumpe el servicio por rotura de un aislador, ya que la cadena sigue sustentando al

conductor.

Presenta una gran economía en la reparación de las cadenas, pues solamente es necesario

cambiar el elemento averiado.

Existen diversos tipos de aisladores de cadena, que describimos a continuación:

Caperuza-vástago: Este aislador se compone de una campana de porcelana o vidrio, en forma de

disco y que lleva en su parte inferior algunas ondulaciones. En la parte superior de la campana está

empotrada una caperuza de fundición o acero, y en su parte inferior en un hueco bastante reducido,

lleva un vástago sellado al aislador. Vástago y caperuza se adaptan uno y otro por una articulación

de rótula, formando de esta forma una cadena tan larga como se quiera. Se fabrican en porcelana o

en vidrio templado. Existen numerosos modelos con diversas características eléctricas y mecánicas.

A título de ejemplo se dan las especificaciones para un aislador de suspensión modelo 1.512

fabricado por Saint Gobain

La figura siguiente nos muestra la disposición de los aisladores en una cadena de suspensión o en

una cadena de amarre.

Motor: Este elemento está constituido por un núcleo cilíndrico de porcelana de diámetro

comprendido entre 60 y 85 mm, y provisto de dos faldas anchas; en los dos extremos están

empotrados dos caperuzas análogas a las de los aisladores caperuza-vástago. La unión de los

aisladores Motor entre sí se hace con un pequeño vástago cilíndrico terminado en dos rótulas.

La diferencia esencial entre el aislador Motor y el elemento caperuza-vástago reside en el hecho de

que el primero es rigurosamente imperforable en servicio, mientras que el segundo puede, en ciertas

circunstancias, perforarse antes de ser contorneado, especialmente por la acción simultánea de

esfuerzos mecánicos y acciones eléctricas.

Langstab: Este modelo es una ampliación del aislador Motor y se denomina Langstab (larga línea

de fuga). Está constituido por un largo cilindro de porcelana de 80 a 100 cm., con ondulaciones

bastante profundas y terminado en dos caperuzas.

Aisladores especiales

Antiniebla: Su principal característica consiste en tener ondulaciones más profundas que permitan

una mayor tensión de contorneamiento.

De costa: La campana exterior es más ancha y alta, de forma que protege completamente contra el

rocío a las faldas interiores. Los depósitos de humedad (niebla, rocío, condensación de origen

variable) lo mismo que el depósito de cuerpos conductores extraños (humos industriales) reducen

considerablemente la tensión de contorneamiento de los aisladores. Cuando se combinan las dos

acciones, llegan a impedir la explotación de la red a su tensión nominal. Se impone un aumento del

nivel de aislamiento, o la utilización de aisladores de un calibre superior al que sería estrictamente

necesario en circunstancias normales. La protección más difícil de realizar es la de líneas en

regiones industriales, pues los depósitos contaminantes se introducen en todas las canaladuras del

aislador, donde son llevadas a veces por la misma humedad.

AISLADOR FIJO MODELO ARVI-12 (Vidrio)

1. Tensión mínima de contorneo en seco 52 kV.

2. Tensión mínima de contorneo bajo lluvia 34 kV.

3. Tensión mínima bajo lluvia a 50 Hz durante 1 minuto 32 kV.

4. Tensión mínima de perforación en aceite 80 kV.

5. Tensión nominal normal de utilización 10 kV.

6. Longitud mínima de la línea de fuga 250 mm.

7. Carga mínima de rotura a la flexión 1.200 kg.

8. Peso neto aproximado 1,7 kg.

AISLADOR FIJO COMPUESTO MODELO ARVI-12 (Vidrio)

1. Tensión mínima de contorneo en seco 92 kV.

2. Tensión mínima de contorneo bajo lluvia 65 kV.

3. Tensión mínima bajo lluvia a 50 Hz durante 1 minuto 60 kV.

4. Tensión mínima de perforación en aceite 135 kV.

5. Tensión nominal normal de utilización 20 kV.

6. Longitud mínima de la línea de fuga 510 mm.

7. Carga mínima de rotura a la flexión 1.200 kg.

8. Peso neto aproximado 3,9 kg.

AISLADOR DE SUSPENSIÓN MODELO 1.512 (Vidrio templado)

Tensión de perforación en aceite 130 kV.

Longitud de la línea de fuga 510 mm.

Carga de rotura mecánica, mínima

garantizada 16.500 kg.

Esfuerzo permanente normal 6,600 kg.

Peso neto aproximado 8,3 kg.

AISLADOR DE SUSPENSIÓN MODELO 1.512 (Vidrio templado)

1. Tensión de perforación en aceite 130 kV.

2. Longitud de la línea de fuga 291 mm.

3. Carga de rotura mecánica, mínima garantizada 12.000 kg.

4. Esfuerzo permanente normal 4.800 kg.

5. Peso neto aproximado 4,4 kg.

CARACTERÍSTICAS ELEMENTALES DE LAS CADENAS

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Número de elementos por cadena.

Vs 78 130 180 225 270 310 350 395 435 475 Tensión de contorneo en seco a frecuencia industrial en kV

Vl 45 80 115 150 185 215 250 290 325 360 Tensión de contorneo bajo lluvia a frecuencia industrial en kV

CARACTERÍSTICAS ELEMENTALES DE LAS CADENAS

N 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Número de elementos por cadena.

Vs 100 170 235 305 370 425 490 540 595 650 Tensión de contorneo en seco a frecuencia industrial en kV

Vl 50 80 130 170 215 250 290 335 385 420 Tensión de contorneo bajo lluvia a frecuencia industrial en kV

Ensayos de aisladores: control de calidad

Someter a los aisladores a una serie de ensayos nos permite comprobar si poseen las características

mecánicas y eléctricas para las que han sido fabricados. Analizaremos la calidad de la porcelana o

del vidrio, la tensión de contorneamiento en seco o en lluvia, la tensión de perforación y la

resistencia mecánica del aislador.

Ensayo de la calidad de la porcelana y del vidrio

Un ensayo elemental para darnos cuenta de la calidad de la porcelana y de su buena vitrificación

consiste en romper el aislador y examinar las superficies de fractura, que deben ser brillantes y

homogéneas y en ningún caso presentarán fisuras, oquedades o burbujas. Se comprueba también

que el esmalte superficial esté exento de grietas, sea duro e inatacable por los agentes atmosféricos.

También resulta interesante estudiar la porosidad de la porcelana y su variación con los cambios de

temperatura. Los aisladores de vidrio se analizan con luz ordinaria y polarizada, comprobando la

ausencia de fisuras y de burbujas.

Ensayo de contorneamiento

En este ensayo se comprueba si la tensión de contorneamiento es realmente la especificada por el

fabricante. Esta tensión es aquella en la que se produce un arco o descarga disruptiva por la

superficie del aislamiento entre el soporte metálico y el conductor.

El ensayo se realiza sometiendo al aislador a una tensión cada vez más elevada entre la caperuza y

el vástago, hasta que se produce el arco eléctrico; en ese momento estaremos ante la tensión de

contorneamiento.

El ensayo se realiza también bajo lluvia artificial controlada con una inclinación de 45º sobre el

aislador. La tensión de contorneamiento bajo lluvia es menor que en condiciones normales pero

siempre debe ser superior a la tensión nominal de empleo del aislador.

Los aisladores se fabrican con el interior ondulado con el fin de aumentar la longitud que debe

recorrer el arco eléctrico para que salte. Esta distancia se llama línea de fuga y es una característica

fundamental en los aisladores.

Ensayo de perforación

La tensión de perforación es aquella en que se produce la rotura del aislador, ya que el arco

eléctrico atraviesa el vidrio o la porcelana. Con frecuencia industrial, la perforación del aislador no

puede ser obtenida estando rodeado de aire, ya que saltaría el arco por la superficie y no por el

interior. Por lo tanto se impide la formación del arco de contorneo sumergiendo el aislador en aceite

mineral, con lo cual se puede elevar la tensión de prueba hasta obtener la rotura o la perforación del

aislador.

wC

II*ZV

Ensayo mecánico

Los aisladores se someten durante 24 horas consecutivas a un esfuerzo mecánico de tracción

aplicado axialmente, igual al especificado por el fabricante.

En la figura siguiente se representan los herrajes y formas de suspensión para cadenas de aisladores:

Reparto de potencial entre los distintos elementos de una cadena de suspensión

La tensión de contorneamiento en seco de un elemento caperuza-vástago normal (modelo 1.512) de

254 mm de diámetro es de 78 kV. Cuando se forma una cadena de n elementos no se tiene una

tensión de contorneamiento de n * 78 kV sino inferior. Por ejemplo:

5 elementos soportan 270 kV. (media de 54 kV.)

10 elementos soportan 475 kV. (media de 47,5 kV.)

15 elementos soportan 670 kV. (media de 44,6 kV.)

Ello se debe a la desigual repartición del potencial a lo largo de la cadena. Desde el punto de vista

de las capacidades, una cadena de aisladores es equivalente al conjunto de condensadores

conectados como se muestra en la figura siguiente para el supuesto de tres elementos.

Como se deduce de la simple inspección de la figura, la corriente de capacidad a través del

elemento más próximo a la línea es mayor que la de todos los demás y va disminuyendo en cada

uno de ellos con su lugar de colocación, en el orden conductor-soporte, sucediendo lo mismo con la

diferencia de potencial sufrida por los mismos y cuya expresión es:

Llamamos C a la capacidad que presenta cada aislador, Ct a la capacidad de cada uno respecto a

tierra, Un al potencial del conductor de la línea con relación a tierra, Un-1 al potencial en la unión de

los dos últimos elementos, etc. Y puesto que las corrientes de capacidad están en fase (adelantadas

/2 sobre las tensiones) tenemos:

´́

3

´

3

´

2

´́

2

´

2

´

1

´́

1

´

11

III

III

III

Como en general se verifica que I = wCV, queda:

23221

1211

23221

1211

nnnnn

nnnnn

t

ntnnnn

ntnnnn

kVVVVV

kVVVVV

CporDividiendoC

Ck

VC)VV(C)VV(C

VC)VV(C)VV(C

ω

ωωω

ωωω

Obteniéndose el siguiente sistema de ecuaciones:

432

321

21

2

2

2

nnn

nnn

nnn

VV)k(V

VV)k(V

VV)k(V

EJEMPLO

Sea una cadena de suspensión de tres aisladores sometidos a una tensión de 75 kV; sabiendo que

k = 0,2, hallar la tensión que soporta cada aislador. Aplicamos la fórmula general:

Vn = (2 + k) Vn-1 - Vn-2

Vn-1 = (2 + k) Vn-2 - Vn-3

y como Vn-3 = 0, sustituyendo, queda: Vn-2 = 19,5 kV.(75/(2+k)(2+k)-1=3,84)

Vn-1 = 42,9 kV.(2,2*19,5)

El aislador más cercano al apoyo soporta una tensión de 19,5 kV, el siguiente aislador soporta:

42,9 kV - 19.5 kV = 23,4 kV y, el aislador más cercano al conductor 75 kV - 42,9 kV = 32,1 kV.

Grado de aislamiento

Se llama grado de aislamiento a la relación entre la longitud de la línea de fuga de un aislador (o

la total de la cadena) y la tensión entre fases de la línea.

El grado de aislamiento viene dado por la expresión:

en donde:

GA = grado de aislamiento (cm/kV).

V

LFnGA

LF = línea de fuga (cm).

V = tensión compuesta más elevada (kV)

n = número de aisladores de la cadena.

Los grados de aislamiento recomendados, según las zonas que atraviesan las líneas, son los

siguientes:

ZONAS GA (cm / kV)

Forestales y agrícolas 1,7 - 2

Industriales y próximas al mar 2,2 - 2,5

Fábricas de productos químicos 2,6 - 3,2

Centrales térmicas > 3,2

EJEMPLO

Sea una línea de 132 kV que está situada en una zona forestal y agrícola. Calcular el número de

aisladores de la cadena suponiendo que se instalan elementos caperuza-vástago de referencia 1512

fabricados por Saint Gobain (antes La Esperanza S.A. ó VICASA)

Del catálogo de aisladores sabemos que la línea de fuga para un elemento es de 291 mm.

El Reglamento nos marca que la tensión más elevada para una línea de 132 kV es de 145 kV.

Sustituyendo los valores en la fórmula obtenemos para un grado de aislamiento de 2:

10969129

2145,

,

*

LF

GAVn

Por lo tanto la cadena será de 10 aisladores.

FORMACIÓN DE LAS CADENAS DE AISLADORES PARA LAMT

El presente documento tiene por objeto determinar la formación de las diferentes cadenas de

aisladores, destinadas al soporte de conductores desnudos, para líneas aéreas de AT, de tensión nominal inferior a 30 kV.

Las cadenas de aisladores se aplicarán conforme a los siguientes conductores desnudos

(aluminio-acero y cobre) y al nivel de contaminación existente en las zonas, por donde discurra el trazado de la línea aérea.

LA-56 ; LA-78 ; LA-110 -> Nivel de contaminación II y IV

C 35 ; C 50 ; C 95 -> Nivel de contaminación IV

NIVELES DE CONTAMINACION

Se han establecido dos niveles de contaminación tipo, nivel II (medio) y nivel IV (muy fuerte), para el ámbito de influencia en las instalaciones de Distribución.

Nivel II (medio)

Zonas con industria que no produzcan humos particularmente contaminantes y con una

densidad media de población equipada con calefacción.

Zonas de fuerte densidad de población o de industrias, pero sometidas a lluvias limpias. Zonas expuestas al viento del mar, pero alejadas algunos kilómetros de la costa.

Los aisladores correspondientes a este nivel serán de vidrio tipo U70BS o de composite U70YB20.

Nivel IV (muy fuerte)

Zonas generalmente poco extensas sometidas a polvo conductor y a humos que

producen depósitos conductores particularmente espesos.

Zonas generalmente poco extensas y muy próximas a la costa, expuestas a las nieblas

o a los vientos muy fuertes y contaminantes que vienen del mar.

Zonas desérticas caracterizadas por largos períodos sin lluvia, expuestas a vientos fuertes que transportan arena y sal, y sometidas a una condensación regular.

Los aisladores correspondientes a este nivel serán de vidrio tipo U100 BLP o de composite

U70YB20 P.

FORMACION DE CADENAS

Se establecen tres tipos de cadenas, suspensión normal, suspensión reforzada (cruce) y

amarre, las cuales están formadas por dos aisladores de vidrio o un aislador de composite,

más cada uno de los herrajes de enlace necesarios al tipo de aislamiento, finalizando con el

elemento de amarre apropiado a cada conductor, de forma que cada tipo de cadena alcance

una longitud aproximada de 500 mm.

Las cadenas formadas con aisladores de composite están recomendadas en aquellas zonas que se produzcan roturas masivas de aisladores de vidrio.

Los elementos que participan en la composición de las diferentes cadenas de aisladores se

recogen en la tabla 1 y por orden alfabético, especificando los códigos de los materiales y las

normas NI que los amparan. Los Anexos de este documento contemplan las cadenas que

deben utilizarse en función del nivel de contaminación, tipo de aislador y conductor al que se destina.

DOCUMENTOS DE CONSULTA

MTDYC 2.22.06 Elementos constituyentes de diseño. Líneas aéreas de AT, de tensión nominal inferior a 30 kV, con conductores desnudos. Construcción.

Elementos para la formación de cadenas con aislamiento de 20 kV

DENOMINACION DE LOS ELEMENTOS CODIGO NORMA NI

Aislador de caperuza y vástago U70 BS 4801004 48.10.01

Aislador de caperuza y vástago U100 BLP 4801083

Aislador de composite U70 YB 20 4803015 48.08.01

Aislador de composite U70 YB 20 P 4803205

Alojamiento de rótula R 16/17 5254645 52.54.62

Alojamiento de rótula R 16/17 P 5254660

Grapa de amarre GA-1 5882005

Grapa de amarre GA-1-I 5882006 58.82.00

Grapa de amarre GA-2 5882015

Grapa de amarre GA-2-I 5882016

Grapa de suspensión GS-1 5885004

Grapa de suspensión GS-1-I 5885005

Grapa de suspensión GS-2 5885006 58.85.01

Grapa de suspensión GS-2-I 5885007

Grapa de suspensión GS-3 5885008

Grapa de suspensión GS-3-I 5885009

Grapa de suspensión armada GSAC-35 5885550

Grapa de suspensión armada GSAC-50 5885555 58.85.51

Grapa de suspensión armada GSAC-95 5885560

Guardacabos con alojamiento de rótula RG-RA 5251515 52.51.54

Horquilla bola HBV 16/16 5251345 52.51.43

Retención de amarre RA-C35 5877043

Retención de amarre RA-C50 5877045 58.77.02

Retención de amarre RA-C95 5877047

Varillas preformadas de protección VPP-56 5870205

Varillas preformadas de protección VPP-78 5870207 58.70.21

Varillas preformadas de protección VPP-110 5870213

Anexo A (96-12) Cadenas de aisladores para nivel de contaminación II

NIVEL DE CONTAMINACION II - AISLADORES DE VIDRIO Conductores de aluminio-acero

Suspensión normal

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U70BS

3 Alojamiento de rótula R 16/17

4 Grapa de suspensión GS-1 (LA-56 y LA-78))

Grapa de suspensión GS-2 (LA-110)

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U70BS

3 Alojamiento de rótula R16/17

4 Grapa de suspensión GS-2 (LA-56)

Grapa de suspensión GS-3 (LA-78 y LA-110)

Varillas preformadas de protección VPP-56

5 Varillas preformadas de protección VPP-78

Varillas preformadas de protección VPP-110

Amarre

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U70BS

3 Alojamiento de rótula R16/17 P

4 Grapa de amarre GA-1 (LA-56)

Grapa de amarre GA-2 (LA-78 y LA-110)

NIVEL DE CONTAMINACION II - AISLADORES DE COMPOSITE Conductores de aluminio-acero

Suspensión normal

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20

2 Alojamiento de rótula R16/17

3 Grapa de suspensión GS-1 (LA-56 y LA-78))

Grapa de suspensión GS-2 (LA-110)

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20

2 Alojamiento de rótula R16/17

3 Grapa de suspensión GS-2 (LA-56)

Grapa de suspensión GS-3 (LA-78 y LA-110)

Varillas preformadas de protección VPP-56

4 Varillas preformadas de protección VPP-78

Varillas preformadas de protección VPP-110

Amarre

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20

2 Alojamiento de rótula R16/17 P

3 Grapa de amarre GA-1 (LA-56)

Grapa de amarre GA-2 (LA-78 y LA-110)

Anexo B (96-12) Cadenas de aisladores para nivel de contaminación IV

NIVEL DE CONTAMINACION IV - AISLADORES DE VIDRIO Conductores de aluminio-acero

Suspensión normal

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Alojamiento de rótula R 16/17

4 Grapa de suspensión GS-1-I (LA-56 y LA-78))

* Grapa de suspensión GS-2-I (LA-110)

* Estribos de acero inoxidable

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Alojamiento de rótula R16/17

4 Grapa de suspensión GS-2-I (LA-56)

* Grapa de suspensión GS-3-I (LA-78 y LA-110)

Varillas preformadas de protección VPP-56

5 Varillas preformadas de protección VPP-78

Varillas preformadas de protección VPP-110

* Estribos de acero inoxidable

Amarre

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Alojamiento de rótula R16/17 P

4 Grapa de amarre GA-1-I (LA-56)

* Grapa de amarre GA-2-I (LA-78 y LA-110)

* Estribos de acero inoxidable

NIVEL DE CONTAMINACION IV - AISLADORES DE VIDRIO Conductores de cobre

Suspensión normal

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Alojamiento de rótula R 16/17

4 Grapa de suspensión GS-1-I (C 35))

* Grapa de suspensión GS-2-I (C 50 y C 95)

* Estribos de acero inoxidable. Se instalará un

manguito abierto de polietileno o similar, para

protección galvánica

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Alojamiento de rótula R16/17

Grapa de suspensión armada GSAC-35

4 Grapa de suspensión armada GSAC-50

Grapa de suspensión armada GSAC-95

Amarre

Marca Denominación

1 Horquilla bola HBV 16/16

2 Aislador U100BLP

3 Guardacabos con alojamiento de rótula RG-RA

Retención de amarre RAC-35

4 Retención de amarre RAC-50

* Retención de amarre RAC-95

* Se instalará un manguito abierto de polietileno o

similar, para protección galvánica.

NIVEL DE CONTAMINACION IV - AISLADORES DE COMPOSITE Conductores de aluminio-acero

Suspensión normal

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Alojamiento de rótula R16/17

3 Grapa de suspensión GS-1-I (LA-56 y LA-78))

* Grapa de suspensión GS-2-I (LA-110)

* Estribos de acero inoxidable

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Alojamiento de rótula R16/17

3 Grapa de suspensión GS-2-I (LA-56)

* Grapa de suspensión GS-3-I (LA-78 y LA-110)

Varillas preformadas de protección VPP-56

4 Varillas preformadas de protección VPP-78

Varillas preformadas de protección VPP-110

* Estribos de acero inoxidable

Amarre

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Alojamiento de rótula R16/17 P

3 Grapa de amarre GA-1-I (LA-56)

* Grapa de amarre GA-2-I (LA-78 y LA-110)

* Estribos de acero inoxidable

NIVEL DE CONTAMINACION IV - AISLADORES DE COMPOSITE Conductores de cobre

Suspensión normal * Estribos de acero inoxidable. Se instalará un manguito

abierto de polietileno o similar, para protección galvánica

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Alojamiento de rótula R16/17

3 Grapa de suspensión GS-1-I (C 35))

* Grapa de suspensión GS-2-I (C 50 y C 95)

Suspensión reforzada (cruce)

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Alojamiento de rótula R16/17

Grapa de suspens. armada GSAC-35

3 Grapa de suspens. armada GSAC-50

Grapa de suspens. armada GSAC-95

Amarre

Marca Denominación

1 Aislador composite U70 YB 20 P

2 Guardacabos con alojamiento de rótula RG-RA

Retención de amarre RAC-35

3 Retención de amarre RAC-50

* Retención de amarre RAC-95

* Se instalará un manguito abierto de polietileno o

similar, para protección galvánica

Herrajes y formas de suspensión para cadenas de aisladores

http://www.sgdlagranja.es/images/stories/aisladores/CatAisladores.pdf

http://www.ngk.co.jp/english/products/power/porcelain/suspension/index.html

http://www.seves.com/es/sediver/index.php?s=7&p=10

http://www.lappinsulator.com/

Laboratorio de Ensayos

SGD LA GRANJA dispone, en un edificio anexo a la fábrica, de una laboratorio de ensayos en el cual se realizan todas

las pruebas desde el control de materias primas (arenas, partes metálicas,…) pasando por el control de la fabricación

hasta los controles finales del producto y ensayos de muestreo. Todo ello en el marco de las Normas Internaciones IEC,

ANSI, etc.

Así mismo realiza ensayos tipo, tanto sobre aisladores individuales como en cadenas completas, y es una pieza

indispensable para la investigación y desarrollo de nuevos aisladores, la mejora de las características de los modelos

actuales o la mejora de los procesos de fabricación.

Para todo ello, el laboratorio cuenta con distintos departamentos entre los cuales cabe destacar:

Ensayos eléctricos

Ensayos a frecuencia industrial en seco y bajo lluvia: Tensión máxima 500 kV.

Ensayos de perforación en aceite: Tensión máxima 200 kV.

Ensayos con impulsos tipo rayo: Tensión máxima 1.200 kV.

Ensayos de perforación con impulsos (frente escarpado): Tensión máxima 1.200 kV / 60 kJ.

Ensayos de Medida de perturbaciones radioeléctricas: Tensión máxima 30 kV.

Ensayos electromecánicos:

Ensayos de tracción: Máquina de ensayos de tracción AMSLER: Carga máxima 30 Tn.

Ensayos mecánicos:

Ensayos tracción y compresión: Máquina de ensayos SHIMADZU: Carga máxima 100 Tn;

Ensayos a flexión: Máquina de ensayos de tracción AMSLER: Carga máxima 30 Tn.

Ensayos termomecánicos:

Máquina de ensayos de tracción AMSLER;

Cámara climática. (-50º / +50º).

Ensayos térmicos:

Mufla (Horno)

Cubas de agua fría y caliente

Ensayos dimensionales:

Medidor paso de aisladores;

Juego de Calibres de Límites CEI / ANSI;

Medidor desplazamientos axial y radial.

Ensayos de impacto:

Máquina de ensayos de impacto de acuerdo con ANSI C.29.2.

Ensayos de galvanizado:

Medidor de espesor galvanizado NEURTEK y FISCHER.

Otros ensayos:

Ampliador de perfiles.

Durómetro.

Expansión de cemento en autoclave,

ITC 07 Reglamento de Líneas de Alta Tensión

2.3 Aisladores

2.3.1 Generalidades

Los aisladores normalmente comprenden cadenas de unidades de aisladores del tipo caperuza y vástago o del tipo bastón, y aisladores rígidos de columna

o peana. Pueden ser fabricados usando materiales cerámicos (porcelana), vidrio, aislamiento compuesto de goma de silicona, poliméricos u otro material

de características adecuadas a su función. Se pueden utilizar combinaciones de

estos aisladores sobre algunas líneas aéreas.

Los aisladores deben ser diseñados, seleccionados y ensayados para que cumplan los requisitos eléctricos y mecánicos determinados en los parámetros

de diseño de las líneas aéreas.

Los aisladores deben resistir la influencia de todas las condiciones climáticas,

incluyendo las radiaciones solares. Deben resistir la polución atmosférica y ser capaces de funcionar satisfactoriamente cuando estén sujetos a las condiciones

de polución.

2.3.2 Requisitos eléctricos normalizados

El diseño de aisladores deberá ser tal que se respeten las tensiones soportadas

según el apartado 4.4 de esta ITC.

2.3.3 Requisitos para el comportamiento bajo polución

Los aisladores deberán cumplir con los requisitos especificados para su comportamiento bajo polución. En el apartado 4.4.1 se dan indicaciones sobre

la selección de aisladores para su uso en condiciones de polución.

2.3.4 Requisitos mecánicos

El diseño de los aisladores de una línea aérea deberá ser tal que satisfagan los

requisitos mecánicos determinados en el apartado 3.4 de esta ITC.

2.3.5 Requisitos de durabilidad

La durabilidad de un aislador está influenciada por el diseño, la elección de los

materiales y los procedimientos de fabricación. Todos los materiales usados en la construcción de aisladores para líneas aéreas, deberán ser inherentemente

resistentes a la corrosión atmosférica, que puede afectar a su funcionamiento.

Puede obtenerse un indicador de la durabilidad de las cadenas de aisladores de

material cerámico o vidrio, a partir de los ensayos termo-mecánicos especificados en la norma UNE-EN 60383-1. En casos especiales, puede ser

necesario considerar las características de fatiga, mediante los ensayos

apropiados indicados en las Especificaciones del Proyecto.

Todos los materiales férreos, distintos del acero inoxidable, usados en aisladores de líneas aéreas deberán ser protegidos contra la corrosión debida a

las condiciones atmosféricas. La forma habitual de protección deberá ser un galvanizado en caliente, que deberá cumplir los requisitos de ensayo indicados

en la norma UNE-EN 60383-1.

Para instalaciones en condiciones especialmente severas, puede indicarse un

aumento del espesor de zinc en las especificaciones del proyecto.

2.3.6 Características y dimensiones de los aisladores

Las características y dimensiones de los aisladores utilizados para la

construcción de líneas aéreas deben cumplir, siempre que sea posible, con los requisitos dimensionales de las siguientes normas:

a. UNE-EN 60305 Y UNE-EN 60433, para elementos de cadenas de

aisladores de vidrio o cerámicos. b. UNE-EN 61466-1 Y UNE-EN 61466-2, para aisladores de aislamiento

compuesto de goma de silicona; c. CEI 60720, para aisladores rígidos de columna o peana.

Se pueden incluir en las especificaciones del proyecto tipos de aisladores aprobados, con dimensiones diferentes de las especificadas por las normas

anteriormente indicadas. El resto de las características deberán ser conformes con las normas aplicables según el tipo de aislador.

3.4 Aisladores

El criterio de fallo será la rotura o pérdida de sus cualidades aislantes, al ser sometidos simultáneamente a tensión eléctrica y solicitación mecánica del tipo

al que realmente vayan a encontrase sometidos.

La característica resistente básica de los aisladores será la carga electromecánica mínima garantizada, cuya probabilidad de que aparezcan

casos menores es inferior al 2%, valor medio de la distribución menos 2,06 veces la desviación típica.

La resistencia mecánica correspondiente a una cadena múltiple, puede tomarse igual al producto del número de cadenas que la formen por la resistencia de

cada cadena simple, siempre que, tanto en estado normal como con alguna cadena rota, la carga se reparta por igual entre todas las cadenas intactas.

El coeficiente de seguridad mecánica no será inferior a 3. Si la carga de rotura

electromecánica mínima garantizada se obtuviese mediante control estadístico

en la recepción, el coeficiente de seguridad podrá reducirse a 2,5.

4.3 Efecto corona y perturbaciones radioeléctricas

Será preceptiva la comprobación del comportamiento de los conductores al

efecto corona en las líneas de tensión nominal superior a 66 kV. Asimismo, en aquellas líneas de tensión nominal entre 30 kV Y 66 kV, ambas inclusive, que

puedan estar próximas al límite inferior de dicho efecto, deberá realizarse la citada comprobación.

El proyectista justificará, con arreglo a los conocimientos de la técnica, los límites de los valores de la intensidad del campo en conductores, así como en

sus accesorios, herrajes y aisladores que puedan ser admitidos en función de la densidad y proximidad de los servicios que puedan ser perturbados en la

zona atravesada por la línea.

4.4 Coordinación de aislamiento

La coordinación de aislamiento comprende la selección de la rigidez dieléctrica

de los materiales, en función de las tensiones que pueden aparecer en la red a la cual estos materiales están destinados y teniendo en cuenta las condiciones

ambientales y las características de los dispositivos de protección disponibles.

La rigidez dieléctrica de los materiales se considera aquí en el sentido de nivel de aislamiento normalizado.

Los principios y reglas de la coordinación de aislamiento son descritos en las normas UNE-EN 60071-1 Y UNE-EN 60071-2. El procedimiento para la

coordinación de aislamiento consiste en la selección de un conjunto de tensiones soportadas normalizadas, las cuales caracterizan el nivel aislamiento.

Los niveles de aislamiento normalizados mínimos correspondientes a la tensión

más elevada de la línea, tal como ésta ha sido definida en el apartado 1.2 de esta instrucción, serán los reflejados en las tablas 12 y 13.

Estas tablas especifican las tensiones soportadas normalizadas Uw para las gamas I y II. En ambas tablas, las tensiones soportadas normalizadas están

agrupadas en niveles de aislamiento normalizados asociados a los valores de la tensión más elevada del material Um .

En la gama 1, las tensiones soportadas normalizadas incluyen la tensión

soportada de corta duración a frecuencia industrial y la tensión soportada a

impulso tipo rayo. En la gama II, las tensiones soportadas normalizadas incluyen la tensión soportada a impulso tipo maniobra y la tensión soportada a

impulso tipo rayo.

Para otros valores de la tensión más elevada que no coincidan con los reflejados en la tabla se seguirá lo indicado en las Normas UNE-EN 60071-1 Y

UNE-EN 60071-2. En el caso de proyectarse líneas a una tensión superior a las

incluidas en esta tabla, para la fijación de los niveles de aislamiento se deberá

seguir lo indicado en las normas UNE-EN 60071-1 Y UNE-EN 60071-2.

La tensión permanente a frecuencia industrial y las sobretensiones temporales determinan la longitud mínima necesaria de la cadena de aisladores. La forma

de los aisladores se seleccionará en función del grado de polución en la zona por donde discurre la línea.

En redes con neutro puesto directamente a tierra, con factores de defecto a tierra de 1,3 y menores, es normalmente suficiente diseñar los aisladores para

que resistan la tensión fase a tierra más elevada de la red. Para coeficientes de falta a tierra más altos, y especialmente en redes con neutro aislado o puestos

a tierra mediante bobina de compensación, puede ser necesario considerar las sobretensiones temporales.

La tensión soportada de coordinación para las tensiones permanentes a

frecuencia industrial es igual a la tensión más elevada de la red para aislamiento entre fases e igual a esa misma tensión dividida por √3 para el

aislamiento fase a tierra.

La tensión soportada de coordinación de corta duración a frecuencia industrial

es igual a la sobretensión temporal representativa, siempre que se utilice un método determinista para el estudio de coordinación de aislamiento según

norma UNE-EN 60071-2.

La tensión soportada especificada Urw se determinará a partir de la tensión

soportada de coordinación, teniendo en cuenta un factor de corrección asociado con las condiciones atmosféricas de la instalación según se indica en

la norma UNE-EN 50341-1.

Tabla 12. Niveles de aislamiento normalizados para la gama I (1 kV < Um ≤ 245 kV)

Tensión más elevada para el material

Um kV

(valor eficaz)

Tensión soportada normalizada de corta duración a frecuencia

industrial kV

(valor eficaz)

Tensión soportada normalizada a los impulsos tipo rayo

kV (valor de cresta)

3,6 10 20 40

7,2 20 40 60

12 28 60 75 95

17,5 38 75 95

24 50 95 125 145

36 70 145 170

52 95 250

12,5 140 325

123 (185) 450

230 550

145

(185) (450)

230 550

275 650

170

(230) (550)

275 650

325 750

245

(275) (650)

(325) (750)

360 850

395 950

460 1 050

NOTA: Si los valores entre paréntesis son insuficientes para probar que las tensiones soportadas especificadas entre fases se cumplen, se requieren ensayos complementarios de tensiones soportadas entre fases.

Tabla 13. Niveles de aislamiento normalizados para la gama II (Um > 245 kV)

Tensión más

elevada para el

material Um

kV

(valor eficaz)

Tensión soportada normalizada a los impulsos

tipo maniobra

Tensión soportada

normalizada a los impulsos

tipo rayo (NOTA 2) KV

(valor de cresta)

Aislamiento

longitudinal

(nota 1)

kV

(valor de

cresta)

Fase-

tierra

kV

(valor de

cresta)

Entre fases

(relación al valor de

cresta fase-tierra)

420

850 850 1,60 1 050

1 175

950 950 1,50 1 175

1 300

950 1 050 1,50 1 300

1 425

Nota 1: Valor de la componente de impulso del ensayo combinado aplicable mientras que la

componente de frecuencia industrial en el borne opuesto alcanza el valor Um √2/√3.

Nota 2: Para los ensayos del aislamiento longitudinal con impulsos tipo rayo sígase lo indicado

en la UNE-E N 60071-1.

La tensión permanente a frecuencia industrial y las sobretensiones temporales determinan la longitud mínima necesaria de la cadena de aisladores. La forma

de los aisladores se seleccionará en función del grado de polución en la zona

por donde discurre la línea.

En redes con neutro puesto directamente a tierra, con factores de defecto a tierra de 1,3 y menores, es normalmente suficiente diseñar los aisladores para

que resistan la tensión fase a tierra más elevada de la red. Para coeficientes de falta a tierra más altos, y especialmente en redes con neutro aislado o puestos

a tierra mediante bobina de compensación, puede ser necesario considerar las sobretensiones temporales.

La tensión soportada de coordinación para las tensiones permanentes a frecuencia industrial es igual a la tensión más elevada de la red para

aislamiento entre fases e igual a esa misma tensión dividida por √3 para el aislamiento fase a tierra.

La tensión soportada de coordinación de corta duración a frecuencia industrial

es igual a la sobretensión temporal representativa, siempre que se utilice un método determinista para el estudio de coordinación de aislamiento según

norma UNE-EN 60071-2.

La tensión soportada especificada Urw se determinará a partir de la tensión

soportada de coordinación, teniendo en cuenta un factor de corrección asociado con las condiciones atmosféricas de la instalación según se indica en

la norma UNE-EN 50341-1.

* Párrafos incluidos por CORRECCION de erratas en BOE num. 120 de 17 de mayo de 2008

Cuando el aislador está en un ambiente contaminado, la respuesta del

aislamiento externo a tensiones a frecuencia industrial puede variar de forma importante. Los aisladores deberán resistir la tensión más elevada de la red

con unas condiciones de polución permanentes con un riesgo aceptable de descargas. Por tanto, la selección del tipo de aislador y la longitud de la cadena

de aisladores debe realizarse teniendo en cuenta el nivel de contaminación de la zona que atraviesa la línea.

El nivel de contaminación de la zona se elegirá de acuerdo a la tabla 14, donde

se especifican cuatro niveles. Para cada nivel de contaminación se da una descripción aproximada de algunas zonas con sus medio ambientes típicos

correspondientes y la línea de fuga mínima requerida.

Tabla 14. Líneas de fuga recomendadas

Nivel de

contaminación Ejemplos de entornos típicos

Línea de fuga específica nominal

mínima mm/kV1)

I Ligero

- Zonas sin industrias y con baja densidad de viviendas equipadas con calefacción.

- Zonas con baja densidad de industrias o viviendas, pero sometidas a viento o lluvias

frecuentes. - Zonas agrícolas 2 - Zonas montañosas

- Todas estas zonas están situadas al menos de 10 km a 20 km del mar y no están expuestas a

vientos directos desde el mar 3

16,0

II Medio

- Zona con industrias que no producen humo especialmente contaminante y/o con densidad

media de viviendas equipadas con calefacción. - Zonas con elevada densidad de viviendas y/o

industrias pero sujetas a vientos frecuentes y/o lluvia. - Zonas expuestas a vientos desde el mar, pero

no muy próximas a la costa (al menos distantes bastantes kilómetros)3.

20,0

III

Fuerte

- Zonas con elevada densidad de industrias y suburbios de grandes ciudades con elevada

densidad de calefacción generando contaminación. - Zonas cercanas al mar o en cualquier caso,

expuestas a vientos relativamente fuertes provenientes del mar 3).

25,0

IV Muy fuerte

- Zonas, generalmente de extensión moderada, sometidas a polvos conductores y a humo industrial que produce depósitos conductores

particularmente espesos. - Zonas, generalmente de extensión moderada,

muy próximas a la costa y expuestas a pulverización salina o a vientos muy fuertes y contaminados desde el mar.

- Zonas desérticas, caracterizadas por no tener lluvia durante largos periodos, expuestos a

fuertes vientos que transportan arena y sal, y sometidas a condensación regular.

31,0

1 Línea de fuga mínima de aisladores entre fase y tierra relativas a la tensión más

elevada de la red (fase-fase) 2 Empleo de fertilizantes por aspiración o quemado de residuos, puede dar lugar a un

mayor nivel de contaminación por dispersión en el viento. 3 Las distancias desde la costa marina dependen de la topografía costera y de las extremas condiciones del viento.

5. DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD. CRUZAMIENTOS V PARALELISMOS

5.1 Introducción

En las líneas aéreas es necesario distinguir entre distancias internas y externas. Las distancias internas son dadas únicamente para diseñar una línea

con una aceptable capacidad de resistir las sobretensiones. Las distancias externas son utilizadas para determinar las distancias de seguridad entre los

conductores en tensión y los objetos debajo o en las proximidades de la línea.

El objetivo de las distancias externas es evitar el daño de las descargas eléctricas al público en general, a las personas que trabajan en las cercanías

de la línea eléctrica y a las personas que trabajan en su mantenimiento.

Las distancias dadas en los siguientes apartados no son aplicables cuando se realicen trabajos de mantenimiento de la línea aérea, con métodos de trabajo

en tensión, para los cuales se deberán aplicar el R.D. 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y la seguridad de

los trabajadores frente al riesgo eléctrico.

Las distancias se refieren a las líneas de transmisión que usan conductores

desnudos. Las líneas que usan conductores aislados, con una capa de aislamiento sólido alrededor del mismo para prevenir un fallo causado por un

contacto temporal con un objeto puesto a tierra o un contacto temporal entre conductores de fase, se tratan en la ITC-LAT 08.

Cuando no se especifique que la distancia es "horizontal" o "vertical'; será

tomada la menor distancia entre las partes con tensión y el objeto

considerado, teniéndose en cuenta en el caso de carga con viento la desviación de los conductores y de la cadena de aisladores.

5.2 Distancias de aislamiento eléctrico para evitar descargas

Se consideran tres tipos de distancias eléctricas:

Del Distancia de aislamiento en el aire mínima especificada, para prevenir una descarga disruptiva entre conductores de fase y objetos a potencial de

tierra en sobretensiones de frente lento o rápido. Del puede ser tanto interna, cuando se consideran distancias del conductor a la estructura de

la torre, como externas, cuando se considera una distancia del conductor a un obstáculo.

Dpp Distancia de aislamiento en el aire mínima especificada, para prevenir una descarga disruptiva entre conductores de fase durante sobretensiones de

frente lento o rápido. Dpp es una distancia interna.

asom Valor mínimo de la distancia de descarga de la cadena de aisladores, definida como la distancia más corta en línea recta entre las partes en

tensión y las partes puestas a tierra.

Se aplicarán las siguientes consideraciones para determinar las distancias

internas y externas:

a. La distancia eléctrica, Del, previene descargas eléctricas entre las partes en tensión y objetos a potencial de tierra, en condiciones de explotación

normal de la red. Las condiciones normales incluyen operaciones de enganche, aparición de rayos y sobretensiones resultantes de faltas en la

red. b. La distancia eléctrica, Dpp previene las descargas eléctricas entre fases

durante maniobras y sobretensiones de rayos. c. Es necesario añadir a la distancia externa, Del, una distancia de

aislamiento adicional, Dadd, para que en las distancias mínimas de

seguridad al suelo, a líneas eléctricas, a zonas de arbolado, etc. se asegure que las personas u objetos no se acerquen a una distancia

menor que Del de la línea eléctrica. d. La probabilidad de descarga a través de la mínima distancia interna,

asom, debe ser siempre mayor que la descarga a través de algún objeto externo o persona. Así, para cadenas de aisladores muy largas, el riesgo

de descarga debe ser mayor sobre la distancia interna asom que a objetos externos o personas. Por este motivo, las distancias externas mínimas de

seguridad (Dadd + Del) deben ser siempre superiores a 1,1 veces asom,

Los valores de Del Y Dpp, en función de la tensión más elevada de la línea Us,

serán los indicados en la tabla 15.

Tabla 15. Distancias de aislamiento eléctrico para evitar descargas

Tensión más elevada de la red Us(kV)

Del (m)

Dpp (m)

3,6 0,08 0,10

7,2 0,09 0,10

12 0,12 0,15

17,5 0,16 0,20

24 0,22 0,25

30 0,27 0,33

36 0,35 0,40

52 0,60 0,70

72.5 0,70 0,80

123 1,00 1.15

145 1.20 1,40

170 1,30 1,50

245 1.10 2,00

420 2,80 3,20

Los valores dados en la tabla están basados en un análisis de los valores

usados comúnmente en Europa, los cuales han sido probados que son lo suficientemente seguros para el público en general.

5.3 Prescripciones especiales

En ciertas situaciones, como cruzamientos y paralelismos con otras líneas o

con vías de comunicación o sobre zonas urbanas, y con objeto de reducir la

probabilidad de accidente aumentando la seguridad de la línea, además de las consideraciones generales anteriores, deberán cumplirse las prescripciones

especiales que se detallan en el presente apartado.

No será necesario adoptar disposiciones especiales en los cruces y paralelismos con cursos de agua no navegables, caminos de herradura, sendas, veredas,

cañadas y cercados no edificados, salvo que estos últimos puedan exigir un aumento en la altura de los conductores.

En aquellos tramos de línea en que, debido a sus características especiales y de acuerdo con lo que más adelante se indica, haya que reforzar sus

condiciones de seguridad, no será necesario el empleo de apoyos distintos de los que corresponda establecer por su situación en la línea (alineación, ángulo,

anclaje, etc.), ni la limitación de longitud en los vanos, que podrá ser la adecuada con arreglo al perfil del terreno ya la altura de los apoyos. Por el

contrario, en dichos tramos serán de aplicación las siguientes prescripciones especiales:

a. Ningún conductor o cable de tierra tendrá una carga de rotura inferior a 1.200 daN en líneas de tensión nominal superior a 30 kV, ni inferior a

1000 daN en líneas de tensión nominal igual o inferior a 30 kV. En estas últimas, y en el caso de no alcanzarse dicha carga, se pueden añadir al

conductor un cable fiador de naturaleza apropiada, con una carga de rotura no inferior a los anteriores valores. Los conductores y cables de

tierra no presentarán ningún empalme en el vano de cruce, admitiéndose durante la explotación y por causa de la reparación de averías, la

existencia de un empalme por vano. b. Se prohíbe la utilización de apoyos de madera.

c. Los coeficientes de seguridad de cimentaciones, apoyos y crucetas, en el caso de hipótesis normales, deberán ser un 25% superiores a los

establecidos para la línea en los apartados 3.5 y 3.6. Esta prescripción no se aplica a las líneas de categoría especial, ya que la resistencia

mecánica de los apoyos se determina considerando una velocidad

mínima de viento de 140 km/h y una hipótesis con cargas combinadas de hielo y viento.

d. La fijación de los conductores al apoyo deberá ser realizada de la forma siguiente:

d.1 En el caso de líneas sobre aislador rígido se colocarán dos aisladores

por conductor, dispuestos en forma transversal al eje del mismo, de

modo que sobre uno de ellos apoye el conductor y sobre el otro un

puente que se extienda en ambas direcciones, y de una longitud suficientes para que en caso de formarse el arco a tierra sea dentro de la

zona del mismo. El puente se fijará en ambos extremos al conductor mediante retenciones o piezas de conexión que aseguren una unión

eficaz y, asimismo, las retenciones del conductor y del puente a sus respectivos aisladores serán de diseño apropiado para garantizar una

carga de deslizamiento elevada.

d.2 En el caso de líneas con aisladores de cadena, la fijación podrá ser efectuada de una de las formas siguientes:

a. Con dos cadenas horizontales de amarre por conductor, una a cada lado del apoyo

b. Con una cadena sencilla de suspensión, en la que los coeficientes de seguridad mecánica de herrajes y aisladores sean un 25%

superiores a los establecidos en los apartados 3.3 y 3.4, o con una cadena de suspensión doble. En estos casos deberá adoptarse

alguna de las siguientes disposiciones:

b.1 Refuerzo del conductor con varillas de protección (armorrod).

b.2 Descargadores o anillos de guarda que eviten la formación

directa de arcos de contorneamiento sobre el conductor.

b.3 Varilla o cables fiadores de acero a ambos lados de la cadena,

situados por encima del conductor y de longitud suficiente para que quede protegido en la zona de formación del arco. La unión de

los fiadores al conductor se hará por medio de grapas antideslizantes.

Para el pintado de color verde en los apoyos de las líneas aéreas de transporte

de energía eléctrica de alta tensión, o cualquier otro pintado que sirva de mimetización con el paisaje, el titular de la instalación deberá contar con la

aceptación de los Organismos competentes en materia de misiones de aeronaves en vuelos a baja cota con fines humanitarios y de protección de la

naturaleza.

5.4 Distancias en el apoyo

Las distancias mínimas de seguridad en el apoyo son distancias internas

utilizadas únicamente para diseñar una línea con una aceptable capacidad de resistir las sobretensiones. No son de aplicación las prescripciones especiales

definidas en el apartado 5.3.

5.4.1 Distancias entre conductores

La distancia entre los conductores de fase del mismo circuito o circuitos

distintos debe ser tal que no haya riesgo alguno de cortocircuito entre fases, teniendo presente los efectos de las oscilaciones de los conductores debidas al

viento y al desprendimiento de la nieve acumulada sobre ellos.

Con este objeto, la separación mínima entre conductores de fase se determinará por la fórmula siguiente:

en la cual:

D = Separación entre conductores de fase del mismo circuito o circuitos

distintos en metros.

K= Coeficiente que depende de la oscilación de los conductores con el viento,

que se tomará de la tabla 16.

K'= Coeficiente que depende de la tensión nominal de la línea K'=0,85 para líneas de categoría especial y K'=0,75 para el resto de líneas.

F = Flecha máxima en metros, para las hipótesis según el apartado 3.2.3

L = Longitud en metros de la cadena de suspensión. En el caso de conductores fijados al apoyo por cadenas de amarre o aisladores rígidos L=0.

Dpp = Distancia mínima aérea especificada, para prevenir una descarga

disruptiva entre conductores de fase durante sobretensiones de frente lento o

rápido. Los valores de Dpp se indican en el apartado 5.2, en función de la tensión más elevada de la línea.

Los valores de las tangentes del ángulo de oscilación de los conductores vienen

dados, para cada caso de carga, por el cociente de la sobrecarga de viento dividida por el peso propio más la sobrecarga de hielo si procede según zona,

por metro lineal de conductor, estando la primera determinada para una velocidad de viento de 120 km/h. En función de estos y de la tensión nominal

de la línea se establecen unos coeficientes K que se dan en la tabla 16.

Tabla 16. Coeficiente K en función del ángulo de oscilación

Ángulo de oscilación

Valores de K

Líneas de tensión nominal superior a 30 kV

Líneas de tensión nominal igual o inferior a 30 kV

Superior a 65º 0,7 0,65

Comprendido entre 40° y 65°

0,65 0,6

Inferior a 40º 0,6 0,55

Esta distancia mínima no se aplicará al caso de distancia entre los conductores

del haz.

En el caso de conductores dispuestos en vertical, triángulo o hexágono, y siempre que se adopten separaciones menores de las deducidas de la fórmula

anterior, deberán justificarse debidamente los valores utilizados. En el caso de conductores dispuestos en vertical, triángulo o hexágono, se podrán adoptar

separaciones menores de las deducidas de la fórmula anterior, siempre que se justifiquen debidamente los valores utilizados y se adopten medidas

preventivas para prevenir los fenómenos de galope. Cuando se cumplan las condiciones anteriores se podrá adoptar un coeficiente K=0 y un coeficiente

K'=1. Entre las medidas preventivas para evitar los fenómenos de galope de

conductores se encuentran la utilización de separadores entre fases, o la instalación de accesorios especiales en la línea (por ejemplo pesos excéntricos,

amortiguadores para el viento, dispositivos para el control torsional, péndulos para desintonización, controladores aerodinámicos etc.).

En zonas en las que puedan preverse formaciones de hielo particularmente

importantes sobre los conductores, se analizará con especial cuidado el riesgo de aproximaciones inadmisibles entre los mismos. La fórmula anterior

corresponde a conductores iguales y con la misma flecha. En el caso de conductores diferentes

o con distinta flecha, la separación entre los conductores se determinará con la misma fórmula y el coeficiente K mayor y la flecha F mayor de los dos

conductores. En el caso de adoptarse separaciones menores, deberán justificarse debidamente los valores utilizados.

La separación entre conductores y cables de tierra se determinará de forma

análoga a las separaciones entre conductores, de acuerdo con todos los

párrafos anteriores. Si el punto de anclaje del cable de tierra a la torre está más alto que el del conductor, la flecha del cable de tierra debe ser igualo

inferior a la del conductor.

5.4.2 Distancias entre conductores y a partes puestas a tierra

La separación mínima entre los conductores y sus accesorios en tensión y los

apoyos no será inferior a Del, con un mínimo de 0,2 m

Los valores de Del se indican en el apartado 5.2, en función de la tensión más elevada de la línea.

En el caso de las cadenas de suspensión, se considerarán los conductores y la

cadena de aisladores desviados bajo la acción de la mitad de la presión de

viento correspondiente a un viento de velocidad 120 km/h. A estos efectos se considerará la tensión mecánica del conductor sometido a la acción de la mitad

de la presión de viento correspondiente a un viento de velocidad 120 km/h y a

la temperatura de -5 ºC para zona A, de -10 ºC para zona B y de -15 ºC para

zona C.

Los contrapesos no se utilizarán en toda una línea de forma repetida, aunque podrán emplearse excepcionalmente para reducir la desviación de una cadena

de suspensión, en cuyo caso el proyectista justificará los valores de las desviaciones y distancias al apoyo.

5.5 Distancias al terreno, caminos, sendas ya cursos de agua no navegables

No son de aplicación las prescripciones especiales definidas en el apartado 5.3.

La altura de los apoyos será la necesaria para que los conductores, con su

máxima flecha vertical según las hipótesis de temperatura y de hielo según el apartado 3.2.3, queden situados por encima de cualquier punto del terreno,

senda, vereda o superficies de agua no navegables, a una altura mínima de:

Dadd + Del = 5,3 + Del en metros,

con un mínimo de 6 metros. No obstante, en lugares de difícil acceso las

anteriores distancias podrán ser reducidas en un metro.

Los valores de Del se indican en el apartado 5.2, en función de la tensión más

elevada de la línea.

Cuando las líneas atraviesen explotaciones ganaderas cercadas o explotaciones agrícolas la altura mínima será de 7 metros, con objeto de evitar accidentes

por proyección de agua o por circulación de maquinaria agrícola, camiones y otros vehículos.

En la hipótesis del cálculo de flechas máximas bajo la acción del viento sobre los conductores, la distancia mínima anterior se podrá reducir en un metro,

considerándose en este caso el conductor con la desviación producida por el viento.

Entre la posición de los conductores con su flecha máxima vertical, y la

posición de los conductores con su flecha y desviación correspondientes a la

hipótesis de viento a) del apartado 3.2.3, las distancias de seguridad al terreno vendrán determinadas por la curva envolvente de los círculos de distancia

trazados en cada posición intermedia de los conductores, con un radio interpolado entre la distancia correspondiente a la posición vertical y a la

correspondiente a la posición de máxima desviación lineal del ángulo de desviación.