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PLS-CADD – Versión 10.0 © Power Line Systems, Inc. 2009

PLS-CADD

PLS-CADD – Versión 10.0 © Power Line Systems, Inc. 2009 2


TABLA DE CONTENIDO

(Fecha de Impresión: Julio de 2009) 1. PROLOGO .......................................................................................................................... 12 2. Exoneracion, Garantia y Licencias ...................................................................................... 13 3. REQUERIMIENTOS DEL HARDWARE E INSTALACION ................................................. 15

3.1 Instalación de Upgrades (Actualizaciones) (via E-Mail) ............................................... 15 3.1.1 Solicitando un Upgrade ....................................................................................... 15

3.1.1.1 Descargando un Upgrade .............................................................................. 15 3.2 Instalación con CD ....................................................................................................... 17 3.3 Solucionando los Problemas del Hardware Key .......................................................... 18 3.4 Manual Electrónico y Ayuda en Línea .......................................................................... 18

4. VISION GENERAL .............................................................................................................. 19 5. Cargando y viendo un modelo existente ............................................................................. 21

5.1 Cargando un Modelo de Línea ..................................................................................... 21 5.2 Preferencias ................................................................................................................. 23 5.3 Guardando, Haciendo copias de Seguridad (Backup) o Moviendo un Modelo ........... 25

5.3.1 Haciendo una Copia de Seguridad (Backup) de un Modelo ............................... 26 5.3.2 Moviendo un Modelo y sus Bibliotecas Asociadas sin utilizar Copia de Seguridad “Backup" …………………………………………………………………………………………..26

5.4 Funciones de Visualización .......................................................................................... 28 5.4.1 Ventanas y barras de Herramientas .................................................................... 28 5.4.2 Comandos Gráficos Disponibles en Todas las Vistas ......................................... 28 5.4.3 Comandos Gráficos Sólo Disponibles en Vistas de Perfil ................................... 30 5.4.4 Comandos Gráficos Sólo Disponibles en Vistas 3D ............................................ 30 5.4.5 Opciones Misceláneas de Visualización ............................................................. 32 5.4.6 Opciones de Visualización para Secciones de Línea y Tensión ......................... 34

5.4.6.1 Colores para Líneas, Secciones de Tracción, Estructuras y Aisladores ........ 35 5.4.6.2 Fases Visualizadas ........................................................................................ 36 5.4.6.3 Casos de Clima, Condición de los Cables y Dirección del Viento ................. 37 5.4.6.4 Líneas Múltiples ............................................................................................. 39 5.4.6.5 Efecto del Angulo de la Línea sobre las Flechas ........................................... 41

5.4.7 Opciones de Visualización del Terreno ............................................................... 41 5.4.8 Vistas de Secciones Transversales..................................................................... 42 5.4.9 Exportando a Google Earth™ ............................................................................. 44 5.4.10 Líneas y Textos Adicionales ................................................................................ 44

5.5 Línea de Torres Reticuladas ........................................................................................ 45 6. TERRENO ........................................................................................................................... 48

6.1 General – Uso de Códigos de Características ............................................................. 48 6.1.1 Verificación de las Holguras Requeridas ............................................................ 50

6.2 Modelo de Terreno XYZ ............................................................................................... 52 6.2.1 Selección de Sistemas de Coordenadas XYZ..................................................... 53


6.3 Alineación ..................................................................................................................... 53 6.3.1 Definiendo o Editando Alineaciones en Terrenos sin Líneas Existentes ............ 54

6.3.1.1 Definiendo o Editando una Única Alineación ................................................. 54 6.3.1.2 Definiendo o Editando Alineaciones Adicionales ........................................... 57

6.3.2 Desvíos Máximos y Perfil de la Línea Central ..................................................... 64 6.3.3 Editando Alineación cuando existe una Línea en el Terreno .............................. 66

6.4 Triangulando el Terreno XYZ - Modelo TIN ................................................................. 69 6.4.1 Red Triangulada Irregular (Triangulated Irregular Network -TIN) ........................ 69 6.4.2 Creando, Grabando, Cargando o Eliminando un Modelo TIN ............................. 69 6.4.3 Visualizando un Modelo TIN ............................................................................... 71 6.4.4 Creando Puntos del Suelo Interpolados .............................................................. 72 6.4.5 Agregando Puntos XYZ ....................................................................................... 72

6.5 Líneas de Quiebre ........................................................................................................ 73 6.5.1 Utilizando Líneas de Quiebre para Mejorar Modelos de Terreno XYZ ................ 74 6.5.2 Utilizando Líneas de Quiebre para Describir Instalaciones Existentes o Planificadas ......................................................................................................................... 76

6.6 Accesorios del Terreno ................................................................................................. 77 6.6.1 Dibujos DXF ........................................................................................................ 78 6.6.2 Imágenes Rasterizadas ....................................................................................... 80

6.6.2.1 Cobertura de Imágenes Rasterizadas Sobre un Modelo TIN ........................ 81 6.6.3 Opciones Misceláneas de Accesorios ................................................................. 81

6.7 Modelo de Terreno PFL ................................................................................................ 83 6.8 Utilizando Dibujos Rasterizados Escaneados para Crear un Modelo de Terreno PFL 84

6.8.1 Abriendo una Vista de Perfil ................................................................................ 85 6.8.2 Adjuntando un Dibujo Escaneado al Perfil .......................................................... 86 6.8.3 Ajustando Escala y Orientación de un Dibujo Escaneado .................................. 86 6.8.4 Desplazando un Accesorio Escalado .................................................................. 86 6.8.5 Creando Puntos PFL ........................................................................................... 87 6.8.6 Creando un Modelo de Línea .............................................................................. 87

6.9 ¿XYZ o PFL? ................................................................................................................ 88 6.9.1 Conversión de XYZ a PFL ................................................................................... 88 6.9.2 Conversión de PFL a XYZ ................................................................................... 88

6.10 Perfiles Laterales, Líneas de Holguras, Zonas Prohibidas y de Costos Especiales . 90 6.10.1 Perfiles Laterales ................................................................................................. 90 6.10.2 Línea de Holguras del Terreno ............................................................................ 90 6.10.3 Zonas Prohibidas y de Costo Especial ................................................................ 92

6.11 Estaciones de Ecuación ............................................................................................ 92 7. CRITERIOS DE DISEÑO .................................................................................................... 95

7.1 General ................................................................................................................ 95 7.1.1 Modelado del Sistema de Cables ........................................................................ 95

7.1.1.1 Modelado de Nivel 1 – Método de la Longitud Reguladora (RS) ................... 96 7.1.1.2 Modelado de Nivel 2 – Modelado con Elementos Finitos (FE) Ignorando la Interacción entre los Cables ............................................................................................ 97 7.1.1.3 Modelado de Nivel 3 – Modelado con Elementos Finitos Considerando la Interacción entre Cables ................................................................................................. 99 7.1.1.4 Modelado de Nivel 4 – Análisis del Sistema Completo ................................ 100


7.2 Modelos de Viento y de Hielo ..................................................................................... 103 7.2.1 Modelo de Viento .............................................................................................. 103

7.2.1.1 Viento de Referencia y su Incremento con la Altura .................................... 103 7.2.1.2 Carga de Viento por Unidad de Longitud del Cable ..................................... 106 7.2.1.3 Carga de Viento sobre la Estructura Soportante ......................................... 110

7.2.2 Modelo de Hielo ................................................................................................ 112 7.2.2.1 Hielo en los Cables ...................................................................................... 112 7.2.2.2 Hielo sobre las Estructuras .......................................................................... 112

7.2.3 Carga por Unidad de Longitud del Cable .......................................................... 113 7.2.3.1 Caso de Distrito NESC ................................................................................. 113

7.3 Criterios Detallados de Diseño ................................................................................... 115 7.3.1 Notas ................................................................................................................. 115 7.3.2 Casos de Clima ................................................................................................. 116 7.3.3 Parámetros de Viento y Terreno Específicos de Códigos ................................. 117 7.3.4 Condiciones para Fluencia Lenta y Alargamiento Permanente de los Cables .. 119 7.3.5 Modelo de Conductor Bimetálico....................................................................... 119 7.3.6 Tracciones en los Cables .................................................................................. 120 7.3.7 Enflechamiento Automático ............................................................................... 121 7.3.8 Tracción Máxima ............................................................................................... 121 7.3.9 Modelo de Longitud de Peso ............................................................................. 121 7.3.10 Condiciones para la Verificación de Longitudes de Peso de Estructuras de Método 1 ………………………………………………………………………………………….121 7.3.11 Condiciones para Verificar Estructuras del Método 2 ....................................... 123 7.3.12 Árboles de Cargas para Estructuras del Método 3 y del Método 4 ................... 123

7.3.12.1 Ejes de las Estructuras y Orientación Relativa a la Línea............................ 123 7.3.12.2 Dirección del Viento .......................................................................................... 124 7.3.12.3 Reacciones en los Extremos de un Tramo (en el sistema de coordenadas del tramo) ………………………………………………………………………………………….126

7.3.12.4 Cargas de Diseño en Puntos de Fijación a la Estructura ............................. 127 7.3.12.5 Presiones de Diseño sobre las Caras de la Estructura ................................ 130 7.3.12.6 Factores de Carga y Resistencia ................................................................. 131 7.3.12.7 Cargas Sin Balancear .................................................................................. 134 7.3.12.8 Tabla de Criterios de Cargas de las Estructuras ......................................... 137

7.3.13 Condiciones para Verificar Holguras de Puntos Topográficos .......................... 141 7.3.14 Condiciones para Verificar Holguras entre Cables............................................ 143 7.3.15 Condiciones para Dibujar Elipses Galopantes .................................................. 143

7.3.16 Condiciones para Verificar Balanceos de Aisladores de Suspensión e Inclinaciones de Cargas en Aisladores de 2 Partes ............................................................................................ 145

7.3.16.1 Estructuras con Aisladores de Suspensión en Ángulos de Línea ................ 147 7.3.17 Informe de Longitudes de Viento y Peso........................................................... 149 7.3.18 Informe de Ángulos de Desplazamiento y Salida .............................................. 149 7.3.19 Condición y Temperatura por Defecto del Cable .............................................. 149 7.3.20 Datos de Modelado con Elementos Finitos ....................................................... 149

8. ESTRUCTURAS ............................................................................................................... 150 8.1 Generalidades ............................................................................................................ 150


8.2 Geometría Superior de la Estructura .......................................................................... 150 8.2.1 Sets (Conjuntos) de Cables .............................................................................. 151 8.2.2 Grampas y Aisladores ....................................................................................... 152 8.2.3 Secciones de Tracción ...................................................................................... 152

8.3 Resistencia de la Estructura ....................................................................................... 153 8.3.1 Método 1 - Método de las Longitudes Admisibles Básicas ............................... 153 8.3.2 Método 2 - Método del Diagrama de Interacción de Longitudes Admisibles ... 155 8.3.3 Método 3 - Método de Componentes Críticos ................................................... 156 8.3.4 Método 4 – Método de Análisis Estructural Detallado ....................................... 157

8.4 Visualización de Estructuras ...................................................................................... 159 8.4.1 Archivos de Estructuras de los Métodos 1, 2 y 3 Generados Directamente ..... 160 8.4.2 Archivos de Estructuras del Método 1, 2 y 3 Creados por PLS-POLE o TOWER ………………………………………………………………………………………….160 8.4.3 Estructuras del Método 4 .................................................................................. 160

8.5 Partes y Montajes de las Estructuras ......................................................................... 162 8.5.1 Lista Maestra de Partes .................................................................................... 162 8.5.2 Lista Maestra de Montajes ................................................................................ 164

8.6 Creando, Editando o Personalizando un Archivo de Estructuras ............................... 164 8.7 Resumen de las Ventajas de Utilizar Estructuras del Método 4 ................................. 165

9. CABLES A TIERRA Y CONDUCTORES .......................................................................... 168 9.1 Modelo Mecánico ....................................................................................................... 168

9.1.1 Comportamiento Inicial – Elástico vs. No Lineal .............................................. 168 9.1.2 Comportamiento Final después de la Fluencia Lenta ....................................... 171 9.1.3 Comportamiento Final después del Estiramiento bajo Carga Severa ............... 173 9.1.4 Propiedades Térmicas ...................................................................................... 174

9.2 Creando o Editando Archivos de Cables .................................................................... 174 9.2.1 Cables en Haces ............................................................................................... 180

9.2.1.1 Pares Retorcidos (Fig. 9.2-5a) ..................................................................... 180 9.2.1.2 Cable Amarrado sobre un Mensajero (Fig. 9.2-5b) ...................................... 181 9.2.1.3 Haces de Conductores (Fig. 9.2-5c y d) ...................................................... 181 9.2.1.4 Conductores Espaciados Soportados por Cable Mensajero (Fig. 9.2-5e) ... 181

9.2.2 Conductor tipo GAP .......................................................................................... 182 9.3 Consideraciones a Altas y Extremadamente Altas Temperaturas ............................. 183

9.3.1 Fluencia Lenta Adicional debida al Uso de Conductores a Temperaturas Extremadamente Altas ...................................................................................................... 183 9.3.2 Aluminio en Compresión ................................................................................... 183 9.3.3 Clasificaciones Térmicas de Estado Contínuo y Momentáneo ......................... 184

10. Creando o editando un modelo de linea ....................................................................... 185 10.1 Cargando Datos del Terreno y Definiendo la Alineación ........................................ 185

10.1.1 Cuando está Disponible un Archivo Project.xyz ............................................... 185 10.1.2 Cuando un Archivo Project.pfl está Disponible ................................................. 186 10.1.3 Cuando No está Disponible el Archivo del Terreno Project.xyz o el Project.pfl 186

10.2 Ubicación Interactiva de Estructuras ...................................................................... 188 10.2.1 Ubicando Estructuras en los Ángulos de Línea................................................ 189

10.2.1.1 Los Puntos del Terreno en los Ángulos de Línea Poseen Códigos de Características Únicos .................................................................................................. 189


10.2.1.2 Posicionando Un Tipo de Estructura en todos Los Ángulos de Línea ......... 189 10.2.1.3 Capturando Una Estructura a la Posición del Ángulo de Línea ................... 189

10.2.2 Ubicando Estructuras Tangentes ..................................................................... 191 10.2.3 Atajos de Ubicación ........................................................................................... 193

10.2.3.1 Copiar/ Pegar Estructuras ............................................................................ 193 10.2.3.2 Copiar / Pegar-N Estructuras ...................................................................... 193

10.2.4 Efectos de Ubicar (Agregar) Nuevas Estructuras a un Modelo de Línea Existente ………………………………………………………………………………………….193 10.2.5 Moviendo Estructuras ....................................................................................... 194

10.2.5.1 Arrastrando una Estructura con el Mouse .................................................... 194 10.2.5.2 Capturando la Estructura a un Punto Designado ......................................... 194

10.2.6 Breve Discusión de la Búsqueda Óptima Automática ...................................... 197 10.2.7 Personalizando Estructuras .............................................................................. 197

10.3 Instalación de Cables a Tierra y Conductores ........................................................ 198 10.3.1 Tendido de una Sección de Tracción ................................................................ 198 10.3.2 Enflechando una Sección de Tracción ............................................................ 201

10.3.2.1 Enflechamiento para Tracción Uniforme a lo largo de la Sección de Tracción en la Condición de Referencia. ..................................................................................... 202 10.3.2.2 Enflechando para Igualar Tracciones No Uniformes en Tramos de la Sección de Tracción ................................................................................................................... 207 10.3.2.3 Comentarios Adicionales Relacionados al Efecto de Engrampar Aisladores ……………………………………………………………………………………...208

10.3.3 Visualizando la Sección de Tracción ................................................................. 210 10.3.3.1 Visualizando la Sección de Tracción para una Constante Catenaria y un Ángulo de Balanceo Dados ........................................................................................... 210 10.3.3.2 Visualizando la Sección de Tracción para un Caso de Clima y Condición del Cable Dados ................................................................................................................. 210

10.3.4 Reutilizando los Parámetros de Enflechamiento de la Sección de Tracción ... 211 10.3.5 Tabla de Sección ............................................................................................... 211 10.3.6 Modificando la Sección de Tracción después de Engrampar los Aisladores .... 213

11. Cálculos de Ingenieria ................................................................................................... 214 11.1 Estructuras .............................................................................................................. 214

11.1.1 Longitudes de Viento y Peso ............................................................................. 214 11.1.2 Árboles de Cargas ............................................................................................ 215 11.1.3 Verificación de Resistencia .............................................................................. 217

11.1.3.1 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 1 ....... 217 11.1.3.2 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 2 ....... 219 11.1.3.3 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 3 ....... 219 11.1.3.4 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 4 ....... 220

11.1.4 Extensiones de Montantes y Longitudes de Tensores en Terrenos Inclinados 221 11.2 Secciones de Tracción ............................................................................................ 223

11.2.1 Flechas y Tracciones ........................................................................................ 223 11.2.2 Verificación de los Límites de Diseño................................................................ 226 11.2.3 Holguras ............................................................................................................ 226

11.2.3.1 Holguras desde los Puntos Topográficos a las Fases ................................. 226 11.2.3.2 Holguras entre Cables ................................................................................. 229


11.2.3.2.3 Holguras entre Elipses Galopantes .......................................................... 234 11.2.3.3 Holguras entre Cables y Estructuras – Ángulos de Salida........................... 234 11.2.3.4 Holguras a la TIN y Contornos de Holguras Iguales ................................... 238

11.2.4 Cuadros de Tendido de Construcción .............................................................. 242 11.2.5 Desplazamientos de Construcción ................................................................... 243 11.2.6 Clasificaciones Térmicas ................................................................................... 245

11.2.6.1 Clasificación Térmica de Estado Contínuo .................................................. 246 11.2.6.2 Clasificación Térmica Momentánea ............................................................. 249

11.2.7 Pérdida de Resistencia del Conductor a Altas Temperaturas ........................... 250 11.2.8 Cálculos de Campos Electromagnéticos ........................................................... 251 11.2.9 Holguras a la Vegetación y Árboles Caídos (Administración de la Vegetación)252

12. tablas de informes y resúmenes ................................................................................... 254 12.1 Informes .................................................................................................................. 254

12.1.1 Viendo y Editando Informes .............................................................................. 254 12.1.2 Informe de Marcación de Construcción ............................................................. 255

12.2 Tablas de Resumen ................................................................................................ 256 12.2.1. Tabla de Marcación de Estructuras ................................................................... 256 12.2.2 Tabla de Inventario de Materiales ..................................................................... 257 12.2.3 Lista Total de Materiales de la Línea ................................................................ 258

13. Dibujos en planta y perfil (PLAN & PROFILE) .............................................................. 259 13.1 Visión General ........................................................................................................ 259 13.2 Diseño de las Láminas ............................................................................................ 264

13.2.1 Tamaño de Página ............................................................................................ 265 13.2.2 Diseño de Página y Lámina .............................................................................. 265 13.2.3 Tipo de Visualización de Escalas y Plantas ..................................................... 266 13.2.4 Apariencia Detallada de Textos y Líneas .......................................................... 268 13.2.5 Grabando Parámetros de Dibujo ....................................................................... 268

13.3 Líneas y Anotaciones .............................................................................................. 269 13.3.1 Dibujo Interactivo de Flechas, Líneas o Textos ................................................. 269

13.3.1.1 Agregando Nueva Flecha, Línea o Texto .................................................... 269 13.3.1.2 Editando una Línea o Texto Existente ......................................................... 270 13.3.1.3 Moviendo o Eliminando Líneas o Textos ..................................................... 270

13.3.2 Editando Dibujo de Línea o Texto en una Tabla ............................................... 270 13.3.3 Reutilizando Líneas y Texto en Diferentes Proyectos ....................................... 271

13.4 Impresión Directa de Láminas P&P o Exportación de Archivos DXF o PDF .......... 272 14. Búsqueda de la estructura óptima y selector de poste Óptimo ..................................... 274

14.1 Búsqueda Automática de la Estructura Óptima ...................................................... 274 14.1.1 Restricciones del Terreno y Criterios de Diseño .............................................. 274 14.1.2 Algoritmo Básico de Búsqueda ......................................................................... 276 14.1.3 Modelo de Línea Simplificado ........................................................................... 277 14.1.4 Edición del Terreno y Restricciones Requeridas de Estructuras ...................... 278 14.1.5 Editando Estructuras Disponibles para la Optimización .................................... 280 14.1.6 Ejecutando la Optimización ............................................................................... 282 14.1.7 Aceptando la Búsqueda Automatizada ............................................................. 288

14.2 Selector Automático de Poste Óptimo .................................................................... 289


15. PLS-CADD/ LITE ......................................................................................................... 290 15.1 Instalando y Enflechando Cables ........................................................................... 292

15.1.1 Datos Necesarios Independientemente de la Selección de Métodos de Instalación y Enflechamiento ............................................................................................ 293 15.1.2 Definiendo Fijación a la Estructura ................................................................... 295

15.1.2.1 Con Coordenadas Globales de los Puntos de Fijación ................................ 295 15.1.2.2 Importando un Modelo de Estructura con Puntos de Fijación Ya Definidos 295

15.1.3 Definiendo el Extremo de Cada Tramo ............................................................ 295 15.1.3.1 Con Coordenadas Globales del Punto en el Extremo ................................. 296 15.1.3.2 Con Azimut, Longitud del Tramo y Proyección Vertical ............................... 296 15.1.3.3 Con Longitud de Viento y Longitud de Peso ................................................ 296

15.1.4 Enflechando Cables ......................................................................................... 296 15.1.4.1 Especificando Componente Horizontal de Tracción para una Temperatura y Condición del Cable Dadas ........................................................................................... 297 15.1.4.2 Especificando la Constante Catenaria para una Temperatura y Condición del Cable Dadas ................................................................................................................. 297 15.1.4.3 Especificando Flecha a Mitad del Tramo para una Temperatura y Condición del Cable Dadas ............................................................................................................ 297 15.1.4.4 Especificando Coordenadas de un Punto Topográfico a lo Largo del cable para Temperatura y Condición del Cable Dadas .......................................................... 297 15.1.4.5 Utilizando la Función de Autoflechado ......................................................... 297

15.2 Viendo el Modelo de PLS-CADD/ LITE .................................................................. 299 15.3 Cálculos e Informes de Ingeniería .......................................................................... 299

Apéndice A. Notaciones ....................................................................................................... 304 Apéndice B. Referencias .................................................................................................. 307 Apéndice C. ARCHIVO DE CODIGOS DE CARACTERISTICAS .................................... 312 Apéndice D. ARCHIVO DE TERRENO XYZ .................................................................... 313

D.1 Formato de Archivo XYZ ............................................................................................ 313 D.2 Editor de Terreno XYZ ................................................................................................ 315 D.4 Importando y Filtrando ................................................................................................ 318 D.5 Desactivando, Reactivando o Eliminando Puntos ...................................................... 320 D.6 Formato de Archivos de Líneas de Quiebre ............................................................... 321

Apéndice E. Archivo de terreno PFL ................................................................................ 323 E.1 Formato de Archivo PFL ............................................................................................. 323 E.2 Editor de Terreno PFL ................................................................................................ 324

Apéndice F. ARCHIVO DE ESTRUCTURA ..................................................................... 326 F.1 Estructuras de los Métodos 1, 2 o 3 – Edición Directa ............................................... 326

F.1.1 Información de la Geometría Superior .............................................................. 328 F.1.2 Datos Necesarios Sólo para Aisladores de Suspensión y de 2 Partes ............ 330

F.1.3 Datos Necesarios Solamente para Aisladores de 2 Partes .................................... 331 F.1.4 Creando o Editando la Resistencia de la Estructura .............................................. 333

F.1.4.1 Resistencia por el Método 1 .............................................................................. 333 F.1.4.2 Resistencia por el Método 2 .............................................................................. 334

F.1.4.3 Resistencia por el Método 3 ......................................................................... 335 F.1.5 Asignando Material a la Estructura ......................................................................... 336


F.1.6 Grabación en Serie de Estructuras Múltiples .................................................... 337 F.2 Estructuras del Método 1 o 2 – Usando Programas de Estructuras........................... 337 F.3 Estructuras del Método 4 ............................................................................................ 338

F.3.1 Análisis Lineal vs. No Lineal ............................................................................. 339 Apéndice G. Archivo de cable a tierra o de conductor ...................................................... 340

G.1 Coeficientes de Esfuerzo-alargamiento y de Fluencia Lenta-alargamiento a partir de Datos de Prueba ................................................................................................................... 340 G.2 Ejemplo de Conductor Lineal ..................................................................................... 344

Apéndice H. Ejemplo de linea de demostración (DEMO) ................................................. 346 Apéndice I. Conceptos de longitudes, reguladora y de viento y peso ................................ 348

I.1 Longitud Reguladora ..................................................................................................... 348 I.1.1 Límites de Validez del Concepto de la Longitud Reguladora ............................ 350

I.1.1.1 Situaciones Donde el Concepto de la Longitud Reguladora Funciona Bien 350 I.1.1.2 Situaciones Donde el Concepto de la Longitud Reguladora No Funciona Bien ……………………………………………………………………………………..351

I.2 Longitud de Viento ........................................................................................................ 354 I.3 Longitud de Peso .......................................................................................................... 355

Apéndice J. Reacciones en el extremo del tramo ............................................................ 358 J.1 Modelado de Nivel 1 - Método de la Longitud Reguladora ........................................ 358

J.1.1 Cable en su Plano ............................................................................................. 358 J.1.2 Catenaria Balanceada hacia Afuera .................................................................. 360

J.2 Modelado de Niveles 2, 3 y 4 - Método de los Elementos Finitos .............................. 361 Apéndice K. Visión general de los archivos ..................................................................... 362

K.1 Vista del Proyecto ..................................................................................................... 362 K.2 Archivos y Directorios ............................................................................................... 364 K.3 Back-up del Proyecto ............................................................................................... 367

Apéndice L. PLS-CADD y sus vinculos a los programas de estructuras ................... 369 Apéndice M. Manejo de materiales ................................................................................. 370

M.1 Vinculando la Lista de Partes a Bases de Datos Comerciales ................................... 370 M.1.1 Crear una Tabla de Partes en PLS-CADD....................................................... 370 M.1.2 Identificar o Crear una Tabla Correspondiente en la Base de Datos ............... 371 M.1.3 Crear una Fuente de Datos ODBC................................................................... 371 M.1.4 Crear el Vínculo Entre la Fuente de Datos ODBC y PLS-CADD ............................ 371

M.2 Vinculando la Lista de Montajes a Bases de Datos Comerciales .............................. 373 M.3 Exportando Tablas de Material y de Inventario a Bases de Datos Comerciales ........ 374 M.4 Para Aprender Más sobre Vínculos entre PLS-CADD, GIS y Bases de Datos .......... 374

Apéndice N. Análisis por elementos finitos del sistema de cables ................................... 375 N.1 Consideraciones Generales ....................................................................................... 375

N.1.1 Mayores Diferencias entre el supuesto de la Longitud Reguladora y el Análisis por Elementos Finitos ....................................................................................................... 375 N.1.2 Modelo No Lineal de Cable para Conductores y Cables a Tierra ..................... 377

N.1.2.1 Modelo Linealizado de Cable Usado en Programa SAPS Autónomo ................. 377 N.1.2.2 Modelo No Lineal de Cable Cuando SAPS es utilizado como Motor de Análisis de PLS-CADD ................................................................................................................... 379 N.1.3 Modelado del Aislador ....................................................................................... 380


N.2 Seleccionando Elementos Finitos para Visualizar y Calcular Cargas de la Estructura ………………………………………………………………………………………………...380 N.3 Selección de Nivel y de Parámetros de Rigidez Por Defecto ..................................... 381 N.4 Longitudes del Cable No Esforzado ........................................................................... 383 N.6 Cálculos de Flecha-Tracción ...................................................................................... 390 N.7 Ejemplo Ilustrativo Mostrando Comportamientos Diferentes con los Niveles 1, 2, 3 o 4 ………………………………………………………………………………………………...392

N.7.1 Nivel 1 ............................................................................................................... 392 N.7.2 Nivel 2 con Resortes Infinitamente Rígidos en los Soportes ............................. 393 N.7.3 Nivel 2 con Resortes Extremadamente Flexibles en los Soportes .................... 393 N.7.4 Nivel 3 ............................................................................................................... 394 N.7.5 Nivel 4 ............................................................................................................... 394 N.7.6 Discusión ........................................................................................................... 395

N.8 Flecha Gráfica del Modelo de Elementos Finitos ....................................................... 396 N.8.1 Primera Opción de Flecha Gráfica .................................................................... 397 N.8.2 Segunda Opción de Flecha Gráfica .................................................................. 397 N.8.3 Tercera Opción de Flecha Gráfica .................................................................... 398 N.8.5 Quinta Opción Gráfica ....................................................................................... 400

N.9 Visualizar modelo de elementos finitos para un caso de carga dado .......................... 400 Apéndice O. Personalizando menús, diálogos, barras de herramientas, tablas e informes ……………………………………………………………………………………...403

O.1 Personalizando Menús ............................................................................................... 403 O.2 Personalizando Pantallas Interactivas ........................................................................ 404 O.3 Personalizando Tablas e Informes ............................................................................. 405

O.3.1 Notación del Formato "C" .................................................................................. 406 O.4 Personalizando Barras de Herramientas .................................................................... 407

Apéndice P. modelos de estructuras especificos al sitio .................................................. 408 P.1 Haciendo Modelos de Estructuras Específicos al Sitio ..................................... 408

P.2 Cambio Interactivo de Aislador en una Estructura Específica al Sitio ........................ 409 P.3 Ajuste Interactivo de Altura del Aislador o de la Fijación del Brazo al Poste.............. 409 P.4 Ajuste Interactivo de la Geometría del Tensor ........................................................... 409 P.5 Comparando Estructuras Personalizadas con Diseños Estándar Originales ............. 410


1. PROLOGO

Este manual describe las capacidades de PLS-CADD (Versión 9.3 y más nuevas) y muestra cómo utilizar el programa. PLS-CADD es el programa más potente y completo disponible en cualquier parte, para el diseño estructural y geométrico de líneas aéreas. Integra uniformemente, en un solo medio ambiente, todos los aspectos de diseño de líneas de transmisión, incluyendo modelado y representación del terreno, selección de rutas, referenciamiento de costo mínimo manual o automático, flecha-tracción, revisiones de espacio libre y resistencia, cálculos de campos eléctricos y magnéticos, generación de listas de materiales, dibujo de planos y perfiles y mucho más. Para proyectos de nuevas líneas de transmisión, evaluación o renovación, PLS-CADD aumentará significativamente sus capacidades y productividad. Proveemos soporte a nuestro software a través de teléfono, fax, E-mail y/o seminarios de entrenamiento. Aumentando nuestro personal de desarrollo de software, estamos aliados con algunos de los mejores profesionales de diseño de líneas de transmisión y firmas de ingeniería, para ayudarnos a proveer apoyo y entrenamiento en todo el mundo. Además de PLS-CADD, Power Line Systems ofrece una línea completa de software para el análisis y diseño de estructuras de transmisión, basadas en Microsoft Windows. Nuestros programas son utilizados por centenas de fabricantes, organizaciones de servicios públicos e ingeniería alrededor del mundo. Si Ud. tiene alguna pregunta sobre PLS-CADD o cualquier otro programa de Power Line Systems, por favor contáctenos o visite nuestro sitio web. La distribución y mantenimiento de PLS-CADD, así como su soporte técnico, son suministrados por: Power Line Systems, Inc. 610 North Whitney Way, Suite 160 Madison, WI 53705 USA Tel: 608 238 2171 Fax: 608 238 9241 E-Mail: [email protected] URL: http://www.powline.com

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http://www.powline.com/�


2. EXONERACION, GARANTIA Y LICENCIAS

Este es el texto del convenio entre Ud., el usuario final, y Power Line Systems. Al utilizar el software PLS-CADD, Ud. se compromete a las obligaciones bajo los términos de este convenio. Power Line Systems otorga la licencia, un derecho no exclusivo para la utilización de esta copia del software PLS-CADD, a Ud., el Licenciatario, siempre que Ud. cumpla con los términos de esta licencia. En el caso de que cualquier provisión de esta Licencia sea determinada como siendo inválida, ilegal o inejecutable, la validez, legalidad y capacidad de ejecución de cualquiera de las provisiones restantes no será, de ninguna manera, afectada o disminuida, y una provisión con propósito e impacto económico similares, válida, legal y ejecutable entrará en vigor en substitución de la anterior. Este convenio será regido por las leyes vigentes en el Estado de Wisconsin. El software de PLS-CADD está protegido por las provisiones de la ley de derecho de marcas de los Estados Unidos y de tratados internacionales. La organización compradora puede copiar este software en uno o más de sus computadores, siempre que no sea usado simultáneamente en número mayor al de las copias licenciadas. La organización compradora también puede realizar copias de archivo, con el sólo propósito de apoyo (back-up) al Software y para proteger su inversión contra pérdidas. El usuario del software es responsable por asegurar que el número de ejecuciones simultáneas del programa no exceda el número de licencias del que es propietario. Power Line Systems no garantiza, sea en forma expresa o implícita, que el software PLS-CADD está totalmente libre de errores, o que los diseños generados por el mismo serán aceptables. El software PLS-CADD deberá ser utilizado solamente por un ingeniero experimentado, quien es responsable por los supuestos y resultados del diseño. En ningún caso Power Line Systems será responsable por daños especiales, colaterales, incidentales o como consecuencia de, en conexión con, u originados a partir de la compra o utilización del software PLS-CADD. La única garantía otorgada es que si el material en el cual se ha grabado el software es determinado como siendo defectuoso, el software será reemplazado sin cargo, En todos los casos, la responsabilidad de Power Line Systems estará limitada a la devolución del monto del precio de compra del software. Power Line Systems se reserva el derecho de rehusar la transferencia de la licencia del software PLS-CADD a cualquier parte que no sea el comprador original. Ud. reconoce y conviene que la estructura, secuencia y organización del software PLS-CADD son secretos comerciales valiosos de Power Line Systems. Ud. se compromete a mantener tales secretos confidenciales, y reconoce y concuerda que la propiedad y derecho sobre el software y todas las copias subsecuentes del mismo, sin tener en cuenta la forma o medio, pertenecen a Power Line Systems.


Power Line Systems puede rescindir la licencia del Licenciatario, si éste no cumple con cualquiera de los términos y condiciones de este Convenio. Al ocurrir la rescisión, todas las copias del software PLS-CADD y de todos sus componentes deben ser destruidas. Al usuario le está prohibida la ingeniería reversa, el desarmado y la descompilación del software PLS-CADD, excepto en la medida en que tal actividad sea expresamente permitida por leyes aplicables, a pesar de esta limitación. El Licenciatario reconoce que no se encuentra desarrollando actualmente un producto competitivo. El Licenciatario se compromete a no utilizar los binarios ejecutables, sus algoritmos, formatos de archivo, manuales o cualquier información derivada del software PLS-CADD en cualquier producto competitivo. El apoyo de TIFF para los bitmaps es Marca Registrada © 1988-1997 Sam Leffler y Marca Registrada © 1991-1997 Silicon Graphics, Inc. Compresión de datos Zlib por cortesía y Marca Registrada de © 1995-2002 Jean-loup Gailly y Mark Adler. Proyecciones de sistemas de coordenadas por cortesía de Evenden y Copyright (c) 2000 Frank Warmerdam.


3. REQUERIMIENTOS DEL HARDWARE E INSTALACION

Ud. necesitará Microsoft Windows (recomendamos la edición x64) trabajando en un computador con un mínimo de memoria RAM de 512 MB y 100 MB de espacio en el disco duro. Las características de modelado digital del terreno y del mapa de bits (bitmap) (fotos aéreas y dibujos digitalizados) requerirán de memoria adicional. Para requerimientos de hardware más detallados, por favor vea el siguiente documento, disponible en Internet: http://powline.com/presales.pdf. PLS-CADD es enviado inicialmente en un CD, pero las actualizaciones son sólo suministradas electrónicamente. El programa y los archivos pueden ser instalados en cualquier directorio. El software puede ser instalado en un servidor de archivo, pero el hardware key driver (controlador de acceso) necesita ser instalado en cada estación de trabajo individual.

3.1 Instalación de Upgrades (Actualizaciones) (via E-Mail)

3.1.1 Solicitando un Upgrade

Los upgrades de software son proveídos exclusivamente por medios electrónicos. Los upgrades pueden ser descargados manualmente o en forma directa desde dentro del software. En cualquier caso, Ud. debe utilizar el comando Help/ Download Upgrade (Ayuda/Descargar Upgrade), descrito en la Sección 3.1.1.1, para solicitar un upgrade.

3.1.1.1 Descargando un Upgrade

Si Ud. elige Help/ Download Upgrade (Ayuda/ Descargar un Upgrade) de PLS-CADD, se abrirá la pantalla interactiva de la Fig. 3.1-1. En primer lugar, necesitará solicitar un código de upgrade, presionando en el botón de “Send Email To Request Code (Enviar E-mail para Solicitar Código)". Se le enviará un código, via E-mail, en el plazo de un día hábil. Puede entonces ingresar el código en la instrucción "I have an upgrade code"(Tengo un Código de Upgrade) y el programa descargará el upgrade

automáticamente. Por favor note que Fig. 3.1-1 Upgrade via Internet

http://powline.com/presales.pdf


todos los códigos de upgrade expiran dentro de una o dos semanas; por lo tanto Ud. debe descargar prontamente su upgrade, después de recibir el código.

Si Ud. tuviere cualquier dificultad descargando el upgrade desde el software, puede descargarlo manualmente siguiendo las instrucciones en el E-Mail de upgrade. En este caso, debe utilizar la tercera opción “I have an upgrade code and upgrade file” (Tengo un código y un archivo de upgrade) para instalar el upgrade. Los upgrades que están siendo solicitados pueden demorar varios minutos en ser descargados. Una vez que la descarga esté completa, se le mostrará la misma pantalla interactiva que la de una instalación con CD, como está descrita en la Sección 3.2, con instrucciones para completar la instalación. Notas para Administradores de Sistemas y Usuarios Avanzados: Su upgrade está almacenado en un subdirectorio del directorio temporal de PLS, llamado “setup” (configuración). El directorio temporal de PLS está definido en File/ Preferences (Archivo/ Preferencias) y por defecto se dirige a "C:\PLS\TEMP ". Entonces, si Ud, ha descargado un upgrade de PLS-CADD, éste será almacenado en “C:\PLS\TEMP\SETUP”. Si necesita instalar el upgrade en múltiples computadoras, puede obviar los pasos citados más arriba y solamente necesita copiar este directorio al computador de destino y hacer funcionar el programa “SETUP.EXE”. La característica de Internet Upgrade utiliza ya sea FTP o HTTP, y usará los proxy settings definidos en Internet Explorer. Ud. puede verificar si tiene acceso a nuestro servidor utilizando el comando Help/ Check For Updated Manual (Ayuda/ Verificar si hay Manual Actualizado). Si este comando se ejecuta sin errores, Ud. sabrá que puede acceder a nuestros servidores, incluso antes de que solicite el código de upgrade. Si, por alguna razón, no puede acceder a nuestros servidores, Ud. puede descargar manualmente el upgrade o tratar de modificar su Configuración de Internet (Internet Settings), utilizando el botón de “Edit Internet Settings” (Editar Configuración de Internet) en el diálogo de Help/ Download Upgrade (Ayuda/ Descargar Upgrade). En Windows Vista cada usuario posee actualmente su propio archivo temporal PLS: C:\Users\<user_name>\Appdata\Roaming\PLS\Temp. El archivo SETUP.EXE localizado en esta carpeta trabajará de la misma manera que la mencionada más arriba. Para mayor información sobre como hacer funcionar Software PLS en Windows Vista, vea el siguiente vínculo: http://www.powline.com/products/vista.html

http://www.powline.com/products/vista.html�


3.2 Instalación con CD

Si Ud. elige la instalación con CD, tendrá la oportunidad de instalar no sólo PLS-CADD, sino también las versiones de demostración de todos nuestros programas o las versiones comerciales de todos los programas para los cuales Ud. posee una licencia válida. La pantalla interactiva de instalación de CD (ver Fig. 3.2-1) debería abrirse después de insertar el CD en su drive. Si no es desplegada, presione el botón de Start (Inicio), luego el de Run (Ejecutar). Cuando sea pedido el nombre del archivo, seleccione el drive del CD y teclee "setup.exe" Las siguientes opciones están disponibles cuando se instala desde un CD: Instalación Completa o Upgrade: Elija Full Installation (Instalación Completa) si el programa no ha sido aún instalado o si desea un upgrade del programa y sus archivos de ejemplos. Seleccione Upgrade si está volviendo a instalar sobre una versión existente. Le será mostrado "File Already Exists. OK to overwrite?" (Archivo ya existe. ¿Es Correcto sobreescribirlo?), para cada archivo existente. Responda presionando "Always" (Siempre). Instalar el hardware key driver (controlador de acceso): Esta opción se activará a sí misma si es necesaria. A no ser que Ud. sepa que necesita o no el driver, le aconsejamos no usar esta opción. Instalar documentación en línea (formato PDF): Esta opción se activará a sí misma si el CD contiene manuales. Recomendamos que Ud. permita que el programa instale los manuales electrónicos. Los manuales están en formato PDF (Portable Document Format) de Adobe (R), los cuales pueden ser vistos utilizando el Adobe Acrobat Reader. Si los manuales están instalados y no dispone aún del Reader en su sistema, el setup (configuración) le solicitará la

Fig. 3.2-1 Diálogo de Configuración del CD


instalación del Adobe Acrobat Reader. Suministramos una versión de 32 bits, en idioma Inglés. Si desea un idioma o una versión diferente, acceda a http://www.adobe.com para descargarla. Permitir anulación del directorio de aplicación: Esta opción es suministrada para usuarios avanzados, para personalizar los directorios particulares en los cuales será colocada cada aplicación. Es útil para aquellos que desean mantener múltiples versiones de nuestras aplicaciones simultáneamente en una computadora. Durante la instalación, el programa le permitirá a Ud. teclear un nombre de directorio distinto que aquel por defecto, para cada aplicación instalada. A no ser que Ud. crea que realmente necesite hacer esto, le sugerimos no utilizar esta característica. Una vez que haya seleccionado las opciones de arriba y verificado las aplicaciones y ejemplos de demostración que desea instalar, Ud. puede presionar el botón de Install (Instalar) y el programa instalará todo el software.

3.3 Solucionando los Problemas del Hardware Key

Si su programa muestra el mensaje de error "Can't Find Hardware Key", Ud. debe consultar la siguiente nota técnica en nuestro sitio web: http://www.powline.com/products/ntdriver.html

3.4 Manual Electrónico y Ayuda en Línea

Si Ud. ha instalado la versión electrónica del manual (formato PDF), como se describe en la Sección 4.2, tendrá acceso a ayuda en línea en cualquier página de diálogo. Todo lo que necesita hacer es presionar el botón “?” en la parte superior derecha de la ventana, y será dirigido a la sección relevante de la versión electrónica del manual, en donde encontrará la información apropiada. Los updates (actualizaciones) del manual están disponibles periódicamente, a través de nuestro sitio de Internet. Ud. debe utilizar el comando Help/Check for Updated Manual (Ayuda/ Verificar el Manual Actualizado) para verificar si están disponibles y descargarlos.

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4. VISION GENERAL

Power Line Systems Computer Aided Design and Drafting (PLS-CADD) es un programa de MS-WINDOWS para el análisis y diseño de líneas aéreas de transmisión eléctrica. Integra en un único medio ambiente informático todos los datos y algoritmos necesarios para el diseño geométrico y estructural de una línea. Permite que topógrafos, diseñadores de trazado de líneas, ingenieros estructurales/geotécnicos y dibujantes mejoren su trabajo en conjunto y así aumente la productividad y se reduzcan las posibilidades de errores, desde la selección del trazado de la línea hasta la producción de documentos y dibujos de la construcción. También es una herramienta de calificación y gerencia de líneas. PLS-CADD integra de manera inigualable muchos programas que han sido desarrollados por Power Line Systems a lo largo de los años. Estos programas han manejado tareas tan diversas como el diseño y trazado de rutas de líneas, diseño estructural de torres reticuladas, postes y pórticos de diferentes materiales, cálculo de flechas y tracciones, optimización de estructuras, generación automática de láminas de vistas en planta y perfil, etc. La mayor parte de los archivos de datos en PLS-CADD son ASCII. El uso de archivos ASCII permite fácilmente al usuario escribir programas que integran a PLS-CADD con las bases se datos de su empresa. Power Line Systems ha desarrollado y seguirá desarrollando módulos de traductores de archivos, de manera que los usuarios de otros paquetes de diseño de líneas más antiguos puedan cambiarlos fácilmente a PLS-CADD. El concepto general que es la guía detrás de PLS-CADD es su uso de un modelo 3D detallado de una línea y sus componentes. Esto es ilustrado en la Fig. 4.1-1. El modelo 3D incluye el terreno, todas las estructuras, todos los aisladores y cables. La construcción y modificación del modelo se hace mediante gráficos interactivos y/o algoritmos de optimización de búsqueda o de enflechamiento. El modelo de línea requiere el manejo cuidadoso de una considerable cantidad de datos en las bibliotecas de archivos. Estas bibliotecas de datos de terrenos, estructuras, cables, y criterios de diseño son descritas en su

Drawings

Plan & Profileexported toCAD system

3-D Terrain

Survey DataFeature Codes

Calculations

Sag TensionClearancesStruct-StrengthSwingsEtc.

Installation

Spotting - Automatic - ManualStringingSaggingEtc.

Archiving

LineManagement

FutureModifications

Reports

Material ListSpecificationEtc.

Design Criteria

LoadsClearances

Structures

GeometryStrength

Cables

All Properties

Corridor Terrain

Ground + Obstacles

3-D Model ofLine in Corridor

ProcessingInput Output

Libraries

Fig. 4.1-1 Organización General de PLS-CADD


totalidad en este manual. Una vez construído un modelo de línea, todos los cálculos de ingeniería realizados normalmente para la producción o validación de un diseño están disponibles al presionar el botón del mouse. PLS-CADD no sólo es una herramienta invaluable para la ingeniería de nuevas líneas, sino también una herramienta muy ponderosa para la evaluación de líneas ya existentes (Peyrot, 1991; Kluge, 1994). Las capacidades provistas por PLS-CADD incrementan en gran medida la productividad de todos los profesionales involucrados en el diseño de una línea. PLS-CADD permite a los diseñadores evaluar rápidamente soluciones de diseño alternativas. Asimismo es una “herramienta de enseñanza” ideal, con la cual los conceptos de diseño pueden ser claramente ilustrados. Este manual es al mismo tiempo un manual del usuario y un manual teórico. Los supuestos sobre los que se basan todos los modelos y cálculos están descritos en su totalidad. PLS-CADD fue desarrollado para apoyar no solamente las prácticas de diseño preponderantes en los EEUU, sino también otros métodos internacionales (IEC, 2003; CENELEC, 2001; etc.). PLS-CADD está disponible en varias versiones: La versión básica o standard de PLS-CADD, incluye todas las capacidades descritas en este manual excepto la búsqueda óptima de estructuras. La capacidad opcional de búsqueda óptima de estructuras es descrita en la Sección 14. La versión de demostración es idéntica a la versión PLS-CADD con búsqueda óptima, excepto que sólo puede ser utilizada con los modelos de terreno que son suministrados, como ejemplos, en el CD de distribución, y que no permite ser grabado. La versión PLS-CADD/ LITE solamente puede ser usada para realizar cálculos de flechas, tracción y árbol de cargas de la estructura. No incluye las funciones de modelado del terreno, materiales y dibujo de la versión básica, y está basado en el concepto de longitud reguladora. Está descrita en la Sección 15. Las características descritas en la Sección 15 están también disponibles en la edición standard de PLS-CADD. La versión PLS-CADD/ SURVEY proporciona capacidades de modelado y dibujo del terreno, pero no búsqueda de estructuras, cargas, holguras, o flecha-tracción. Es generalmente utilizado por topógrafos para la verificación de datos del terreno previamente a proporcionar los mismos a los diseñadores de líneas de transmisión. Originalmente, todos los cálculos de tensión de cables en PLS-CADD eran realizados utilizando la suposición de la longitud reguladora. Aunque éste es aún el método elegido para la gran mayoría de las aplicaciones, en la actualidad PLS-CADD le suministra la opción de determinar todas las tracciones en los cables mediante un análisis exacto por elementos finitos. Esto es discutido en la Sección 7.1.1 y en el Apéndice N. PLS-CADD le permite a Ud. personalizar menús, pantallas interactivas, consejos y un cierto número de tablas e informes, dándole así completa flexibilidad para traducirlos al lenguaje de su elección. Esto se describe totalmente en el Apéndice O.


5. CARGANDO Y VIENDO UN MODELO EXISTENTE

Esta sección describe cómo cargar, ver y verificar un modelo de líneas ya existente. Se supone que Ud. está familiarizado con los comandos básicos y terminología de MS-WINDOWS. Inicie el programa PLS-CADD (por ejemplo, haciendo doble click sobre el icono de PLS-CADD). Será llevado a la ventana principal del PLS-CADD con el menú de File (Archivo) en la esquina superior izquierda.

5.1 Cargando un Modelo de Línea

En esta sección, trataremos principalmente con la línea Demo (Demostración), un modelo ficticio con criterios de diseño y propiedades asimismo ficticios. La línea Demo inclusive viola algunos de sus propios criterios de diseño (ver detalles en Apéndice H), pero no se preocupe por esto, puesto que el ejemplo está aquí solamente con fines ilustrativos. Para cargar un modelo de línea, presione primero sobre File/ Open (Archivo/ Abrir). La pantalla interactiva de la Fig. 5.1-1 se abrirá. Ésta muestra los archivos de terrenos de los modelos existentes en el directorio por defecto Projects (Proyectos). Como se explica en la Sección 6, los modelos de terrenos pueden ser de los tipos *.xyz o *.pfl. Un tipo simplificado de terreno, *.loa se encuentra asimismo disponible, si desea ejecutarlo en el modo PLS-CADD/ LITE, como se muestra en la Sección 15. Una vez que se encuentre en la pantalla interactiva Open PLS-CADD Project (Abrir Proyecto PLS-CADD), haga doble click sobre el icono Demo.xyz para cargar la línea Demo (Demostración). Su pantalla se parecerá a la de la Fig. 5.1-2, con la línea Demo totalmente visible en una ventana Profile (Vista de Perfil), mientras que otras

Fig. 5.1-1 Pantalla interactiva de Archivos

Fig. 5.1-2 Línea de demostración


cuatro ventanas son minimizadas y mostradas como iconos, encima de las barras de estado inferiores. Las ventanas minimizadas incluyen una vista en Planta, una vista 3D, una vista de Láminas en Planta y Perfil, y una ventana de Proyecto. Las vistas de Profile, Plan, 3-D, y Sheets (Perfil, en Planta, 3D y Láminas) son solamente diferentes formas de mostrar el mismo modelo. De hecho, Ud. puede mostrar todas las vistas simultáneamente, como se muestra en la Fig. 5.1-3. Como verá más adelante, la mayor parte de las funciones de ingeniería pueden ser llevadas a cabo en cualquiera de las vistas gráficas. Por ejemplo, Ud. será capaz de modificar o mover una estructura directamente a una hoja P&P si así lo desea. Con PLS-CADD, las láminas P&P (de vistas en Planta y en Perfil) ya no son el resultado de un proceso de dibujo adicional, al final de la fase de ingeniería del proyecto. Ellas muestran, de manera interactiva, el estado actual de la línea. Debido a que PLS-CADD actualiza automáticamente sus láminas P&P a medida que Ud. diseña, encontrará que puede ahorrar del 90 al 100 por ciento de sus costos tradicionales de dibujo.

La imagen de la Fig. 5.1-3 fue obtenida al maximizar todas las vistas listadas al pie de la Fig. 5.1-2 y usando el comando Window/ Tile (Ventana/ Mosaico). Se realizó alguna rotación y acercamiento adicionales a la ventana 3-D (3D), como se describe en la Sección 5.4.4. Ud. notará que, a medida que mueve el cursor del mouse en cualquiera de las vistas, una esfera roja aparece simultáneamente en todas ellas, siguiendo el punto del terreno más cercano. La información sobre ese punto es mostrada en la barra de estado inferior. Se puede mostrar información similar en la pantalla de Terrain Info (Información del Terreno), la cual Ud. abre con el comando Terrain/ Info (Terreno/ Información) o cuando hace click sobre un punto del terreno.

Fig. 5.1-3 Diversas Vistas de la Línea de Demostración


Si Ud. estuviere construyendo un nuevo modelo de línea en vez de abriendo uno ya existente, apretará el botón sobre File/ New (Archivo/ Nuevo) en vez de File/ Open (Archivo/ Abrir), y seguirá los pasos descritos en la Sección 10. Pero no intente construir un modelo nuevo hasta que este familiarizado con todo el material en las Secciones 5 a 9.

5.2 Preferencias

Fig. 5.2-1 Pantalla interactiva de Preferencias

Si presiona sobre File/ Preferences (Archivo/ Preferencias), será llevado a la pantalla interactiva de Preferencias (Fig. 5.2-1), donde Ud. puede seleccionar lo siguiente: Sistema de Unidades: Aquí Ud. especifica cuál sistema de unidades usará. Con PLS-CADD, puede trabajar con las unidades norteamericanas habituales; unidades SI (métricas), con fuerzas en Newton (N), o unidades SI (métricas) con fuerzas en decaNewton (1 daN = 10 N). Puede cambiar unidades a mitad del trabajo en un proyecto. Todos los archivos de datos en PLS-CADD poseen un encabezado indicando las unidades de los datos que éstos contienen. PLS-CADD almacena internamente todos los datos y ejecuta todos los cálculos en el sistema de unidades SI. Siempre que PLS-CADD lee o llena un archivo de datos, identifica las unidades del archivo y realiza las conversiones de unidades apropiadas. Los ejemplos que proveemos con el programa fueron creados con unidades norteamericanas. Sin embargo, Ud. puede ver estos ejemplos en unidades SI mediante el cambio en la preferencia de unidades. Flechar con: En la pantalla interactiva de Sección Modify (Modificar Sección), descrita

en la Sección 10.3.2, Ud. verá que se puede realizar el enflechamiento, sea al especificar una Constante de Catenaria o una Componente Horizontal de Tracción a una temperatura dada. La preferencia “Sag


With” (Flechar Con) deja que Ud. especifique cual de los dos métodos es permitido en la pantalla de Sección Modify (Modificar Sección).

Estaciones Mostradas: Como se describe en la Sección 6.11, las estaciones pueden ser

descritas como Estaciones Verdaderas, por ejemplo como estaciones medidas desde el inicio de la alineación, ó como Estaciones de Ecuación, o sea las estaciones renumeradas arbitrariamente, desde cualquier punto a lo largo de la alineación. La preferencia "Estación Mostrada" le deja seleccionar cual estación es mostrada en la vista Profile (Perfil) o en la parte del perfil de las vistas Sheets (Láminas)

Fuente de Informes: Fuente a ser utilizada en todas las ventanas de informes Fuente de tablas: Fuente a ser usada en todas las tablas de ingreso de datos Fuente de Gráficos: Fuente a ser usada en todas las vistas de Plan, Profile, 3-D y Sheets. Fuente de Vistas: Fuente a ser usada en vistas estructurales individuales, abiertas por los

Programas de Estructuras (TOWER, PLS-POLE, etc.). Solamente se aplica a estructuras de Método 4 (ver Sección 8.3.4)

Ver color de fondo: El color de fondo de todas las vistas puede ser seleccionado en la

paleta de colores, la cual se muestra cuando presiona este botón Siguiendo en la pantalla interactiva de Preferencias de la Fig. 5.2-1, el usuario puede especificar los directorios y archivos por defecto para nuevos proyectos, en la columna de Default for New Projects (Por defecto para Nuevos Proyectos) de la tabla al pie de la pantalla. Estos son los directorios y archivos que serán usados después de elegir el comando File/ New (Archivo/ Nuevo). Directorio de Aplicación: Directorio en donde está instalado el programa PLS-CADD Directorio Temporal: Directorio en el cual se escriben todos los archivos temporales:

Nota Importante: el Directorio Temporal debe ser especificado en su computadora local, incluso si se encuentra trabajando con archivos en red. Esto evitará la pérdida de tiempo al acceder a la red y la posibilidad de colisiones con otros que tratan de acceder al mismo directorio

Directorio de Proyecto: Directorio en el cual residen su modelo de línea y algunos de sus

archivos asociados Directorio de Estructuras: Directorio inicial por defecto para la pantalla interactiva de Open

Structure File (Abrir Archivo de estructuras) (ver Apéndice F)


Directorio de Cables: Directorio inicial por defecto para la pantalla interactiva de Open Cable File (Abrir Archivos de Cables) (ver Sección 9.2) o pantalla interactiva Edit Concentrated Load File (Editar Archivo de Cargas Concentradas) (ver Sección N.5)

Biblioteca de Partes/ Montajes: Nombre del archivo de Listas de Materiales (lista maestra de

partes, la cual incluye números de pieza, precios, etc. para todos los componentes estructurales a ser potencialmente utilizados en la línea) El archivo de lista de materiales es aquel operado bajo los menús de Structures/ Material (Estructura/ Material) (ver Sección 8.5)

Esquema/ Personalización..: Nombre del archivo de personalización, el cual controla el texto

de sus diversos menús, pantallas interactivas, etc. (ver Apéndice O)

Finalmente, Ud. puede especificar los directorios por defecto y el archivo de materiales para el proyecto actual. Los directorios por defecto de estructuras y cables, así como el archivo de materiales son usualmente los mismos que aquellos seleccionados para nuevos proyectos, pero no es necesario que así sea. Están especificados en la columna de Setting for Project (Configuración para Proyecto). Note que esta columna está disponible solamente cuando Ud. ha cargado un proyecto. Cuando Ud. le de OK a la pantalla interactiva de Preferencias, toda la configuración de preferencias, excepto aquellos en la columna de Setting for Project (Configuración para Proyecto), son grabados automáticamente en un archivo llamado PLS_CADD.INI, el cual se encuentra en su directorio de WINDOWS o en C:\Users\<user name>\Appdata\Roaming\PLS\pls_cadd.ini, si Ud. está usando WINDOWS VISTA. El nombre del archivo puede variar, basado en la instalación de WINDOWS. Estas preferencias permanecen válidas hasta ser cambiadas. Las preferencias en la columna de Setting for Project son grabadas junto con la información del proyecto.

5.3 Guardando, Haciendo copias de Seguridad (Backup) o Moviendo un Modelo

Un modelo de línea (o proyecto) está compuesto de terreno, estructuras, cables, criterios de diseño así como de parámetros para la creación de informes y láminas P&P (vistas en Planta y Perfil). También puede incluir mapas y fotografías. Algunos de los datos del modelo están incluidos en archivos especializados, con estrictas convenciones de nombramiento. Por ejemplo, si el nombre de un modelo es Project, los archivos nombrados Project.xyz, Project.fea, Project.brk, Project.num, Project.cri, Project.don, Project.pps, Project.dbc, y Project.str incluyen información relacionada a las coordenadas de puntos del terreno, códigos de características del terreno, líneas de quiebre del terreno, alineación, criterios de diseño, referenciamiento de estructuras y tendido de cables, formatos de láminas P&P (vistas en Planta y Perfil), base de datos de partes y lista de estructuras disponibles, respectivamente. El apéndice K describe estos archivos con mayor detalle.


Cuando seleccione File/ Save (Archivo/ Guardar) después de construir o modificar un modelo, está almacenando la versión actual de todos los archivos Project.*. Además de los datos específicos del proyecto, almacenados en los archivos Project.*, un modelo hace referencia a los archivos en las Bibliotecas de estructuras, cables y partes. Estas Bibliotecas, las cuales son generalmente compartidas por varios proyectos, no son afectadas por File/ Save (Archivo/ Grabar). Puesto que los archivos del Project.* hacen referencia a archivos en las Bibliotecas, por lo tanto el modelo es incompleto sin los archivos de Library (Biblioteca) relevantes.

5.3.1 Haciendo una Copia de Seguridad (Backup) de un Modelo

Cuando selecciona File/ Save (Archivo/ Guardar), está almacenando el modelo que reside actualmente en la memoria, a los archivos designados Project.*. File/ Save no tiene efecto alguno sobre el contenido de las Bibliotecas, a las cuales hace referencia el modelo. Los archivos en Libraries (Bibliotecas) solamente se almacenan cuando el usuario los edita. Ocasionalmente Ud puede querer guardar en un archivo único, como Project.bak, el modelo (por tanto, todos los archivos Project.*) así como los archivos de Bibliotecas relevantes de estructuras, cables y piezas. Por tanto, Project.bak es un registro completo de la información disponible al momento en que se elabora una copia de seguridad (backup) del modelo. Project.bak es creado con File/ Backup (Archivo/ Copia de Seguridad). Puede ser restaurado en la misma o en otra computadora con File/ Restore Backup (Archivo/ Restaurar Backup). Project.bak incluye no solamente archivos sino la estructura completa de los directorios de éstos. La Sección K.3 incluye información adicional en relación al comando backup. La mejor forma de archivar o transferir un proyecto PLS-CADD de una computadora a otra es mediante el uso de los comandos File/ Backup y File/ Restore Backup. Cuando Ud. utiliza File/ Restore Backup, se le da la oportunidad de cambiar el nombre de los directorios en los cuales guarda los diversos archivos. Note que, cuando lleva a cabo una restauración, si elige escribir una nueva biblioteca de componentes sobre una similar ya existente, puede corromper todos los modelos ya existentes que se refieren a esa base de datos. La función de Restore Backup es una función de disco solamente, la cual no abre el modelo restaurado de manera automática. Le recomendamos firmemente que cree un archivo de seguridad (Backup) de su proyecto, cuando éste sea verificado en forma significativa o terminado. Cuando solicite ayuda técnica de Power Line Systems en relación a un modelo específico, Ud. DEBE enviarnos un archivo de seguridad (backup) de ese modelo.

5.3.2 Moviendo un Modelo y sus Bibliotecas Asociadas sin utilizar Copia de Seguridad “Backup"

Como se ha mencionado previamente, un único modelo PLS-CADD (el proyecto completo) es almacenado en archivos Project.*, los cuales incluyen indicadores a otros archivos de Biblioteca. Para mover el proyecto completo y sus archivos de Biblioteca asociados, de una computadora a otra, o incluso a un directorio diferente en la misma computadora, Ud. puede


utilizar los comandos File/Backup y File/ Restore Backup como se describen en la Sección 5.3.1. Sin embargo, existe una manera alternativa más simple para mover uno o más de uno de los proyectos PLS-CADD y sus Libraries (Bibliotecas) asociadas, con el WINDOWS EXPLORER siempre que (Y ESTO ES ESENCIAL) todos los archivos compartan un directorio base en común y hayan sido almacenados en la Versión 4.80 o más reciente. Por ejemplo, supongamos que sus archivos de su único proyecto (Project.*) o que todos los archivos de varios de sus proyectos (por ejemplo Project1.*, Project2.*, etc.) son almacenados en un drive de red, como el directorio F:\engr\pls\pls_cadd o uno de sus subdirectorios y que todos los archivos de la Biblioteca, a los cuales se refieren estos proyectos están incluidos en el directorio F:\engr\pls\libraries o en uno de sus subdirectorios. El directorio F:\engr\pls, el cual es la más extensa línea de datos común a todo los archivos del Project*.* y todos los archivos asociados de Biblioteca, es llamado el directorio base común. Ahora suponga que desee mover todos sus proyectos PLS-CADD y sus archivos de Biblioteca asociados a su drive local, para trabajar en ellos en el directorio C:\models. Todo lo que necesita hacer es simplemente copiar (usando el WINDOWS EXPLORER) el contenido completo del directorio de base común F:\engr\pls a su directorio C:\models. Luego Ud. puede ejecutar cualquier modelo PLS-CADD en el directorio C:\models, y sus indicadores al archivo necesario de Library (Biblioteca) serán automáticamente cambiados a sus nuevas ubicaciones en el directorio C:\models. Si los archivos no comparten un directorio base común, por ejemplo, si un modelo PLS-CADD se encuentra en F:\engr\pls\pls_cadd pero los archivos asociados de estructuras, cables y partes están almacenados en un drive de red diferente, como G:\components, entonces el procedimiento de más arriba, el cual mueve, en forma global un modelo y sus archivos asociados, no puede ser usado. Para resumir, si los modelos PLS-CADD y todos sus archivos asociados de Library (Biblioteca) comparten un directorio base común, éstos pueden ser movidos libremente siempre que las posiciones relativas de los mismos no cambien cuando sean movidos a un nuevo directorio o drive.


5.4 Funciones de Visualización

PLS-CADD posee una capacidad gráfica extremadamente potente. Ud. puede observar una línea en su totalidad (aunque sea de una longitud de cientos de kilómetros), o puede acercar la vista hasta un único aislador en posición balanceada.

5.4.1 Ventanas y barras de Herramientas

Como se muestra en la Fig. 5.1-3, varias vistas del modelo pueden ser mostradas simultáneamente. Estas vistas son mostradas en las ventanas de Profile, Plan, 3-D, y Sheets, las cuales pueden ser abiertas selectivamente con los comandos Windows/ New Window/ ...(Ventanas/ Nueva Ventana…). Las ventanas pueden ser vistas en mosaico, movidas, dimensionadas o cerradas, siguiendo las convenciones estandard de WINDOWS. Cuando varias ventanas son abiertas al mismo tiempo, la ventana activa, o sea aquella en la cual las diversas funciones son aplicadas, es indicada por un encabezado azul. Como se dará cuenta, algunos comandos gráficos funcionan en todas las ventanas mientras que otros lo hacen sólo en vistas específicas. Debajo de la barra de menú, notará una línea de barras de herramientas. Éstas pueden ser activadas o desactivadas con View/ Toolbars (Ver/ Barras de Herramientas). La Fig. 5.4-1 muestra la mayoría de las barras de herramientas disponibles. Mostradas de izquierda a derecha, se encuentran la Barra de Herramientas Estandard con 6 botones; la Barra de Herramientas 3D con 12 botones; la Barra de Herramientas de Alineación, con 4 botones; la Barra de Herramientas de Estructuras, con 5 botones; la Barra de Herramientas de Secciones, con 4 botones, y la Barra de Herramientas de Aplicaciones que permite al usuario iniciar la ejecución de nuestros programas opcionales de estructuras de transmisión. La Barra de Herramientas de Anotaciones no es mostrada. Al posicionar momentáneamente el cursor del mouse sobre un icono de la barra de herramientas, se mostrará un pequeño rótulo descriptivo. Al colocar el cursor sobre un ítem del menú o icono de la barra de herramientas mostrará una ayuda relacionada en la barra de estado.

5.4.2 Comandos Gráficos Disponibles en Todas las Vistas

La vista en cualquier ventana puede ser modificada mediante el uso de los siguientes comandos. Estos están disponibles bajo el menú de View (Ver) y/o al presionar la tecla de función apropiada, y/o al accionar los botones apropiados en la barra de herramientas 3D. A no ser que prefiera usar teclas de función, le recomendamos el uso de botones. Los comandos gráficos solamente afectan a la ventana activa actual. También posee la opción de navegar a través de las diferentes vistas geométricas utilizando un dispositivo 3-D Connexion de ingreso de datos (Mouse 3D) tal como el SpaceNavigator (R). Nota importante: Cuando Ud. seleccione un modo particular de gráficos u otra función de ingeniería, generalmente permanecerá en ese modo o función (por ejemplo, la función de zoom rectangular), hasta que seleccione otra función o presione el botón derecho del mouse. A menudo, el cursor del mouse cambiará para hacerle notar en qué modo o función se encuentra Ud. trabajando. También habrá alguna información en la barra de estado de abajo, en relación a lo que el usuario debe hacer. Recuerde que la forma más rápida de salir de un modo o función es presionar el botón derecho del mouse.


Acercando o Alejando la Imagen In Haga click sobre el botón + en la barra de herramientas o presione la tecla "+"

en el teclado Out Haga click sobre el botón - en la barra de herramientas o presione la tecla "-" en

el teclado Ventana Seleccione View/ Zoom Rect (Ver/ Zoom Rectangular) y arrastre una ventana

sobre la parte de la vista que desee acercar. Esto se hace al colocar el cursor del mouse sobre el lugar que desee en la esquina superior izquierda de la ventana, y arrastrando el cursor hasta la esquina inferior derecha. El ícono de una lupa le recordará que se encuentra en modo zoom. Para salir de ese modo, o de cualquier otro modo de visualización, presione el botón derecho del mouse. El botón de Zoom In (Acercar) de la barra de herramientas es un atajo al comando View/ Zoom Rect.

Paneo Presione las teclas de flecha Left, Right, Up o Down (Izquierda, Derecha, Arriba o Abajo) en el teclado o haga click sobre las flechas de las barras de desplazamiento de las ventanas. Restaurando la Vista Original Para restaurar la vista original, seleccione View/ Initial (Ver/ Inicial) del menú principal o haga click sobre el botón Init (Inicial). Restaurando la Vista Previa Para redibujar la vista previa, seleccionar View/ Previous (Ver/ Previa). Misceláneos View/ Display Options/ Line Width (Ver/ Opciones de Presentación/ Ancho de Línea) del menú prinicipal le permite cambiar el espesor de todas las líneas al especificar el número de pixeles usado en su representación. Al presionar el botón de View Background Color (Ver Color de Fondo) en la pantalla interactiva de Preferencias de la Fig. 5.2-1, le permite elegir el color de fondo para todas las ventanas de gráficos. View/ Redraw (Ver/ Redibujar) actualiza la vista cuando los elementos borrados están todavía en pantalla. Imprimiendo, Guardando o Exportando Vistas en la Ventana de Gráficos Use el comando File/Print (Archivo/Imprimir) del menú principal para imprimir la vista en la ventana activa. También puede utilizar la vista previa de File/ Print para visualizar las páginas individuales antes de que sean impresas. Use el comando File/ Export DXF para exportar la vista en el formato DXF. Cuando verifica una estructura de Método 4, el programa de estructuras (TOWER o PLS-POLE), el cual lleva a cabo en forma automática esta verificación (ver Sección 11.1.3.4) puede abrir una nueva ventana que muestre la geometría deformada de la estructura y los usos


porcentuales asociados de la resistencia de sus componentes. Ud. puede almacenar la vista en esta ventana como un archivo ".plt", al presionar Save as (Guardar como) en el menú, que aparece cuando presiona el botón derecho del mouse sobre cualquier lugar en la ventana (no utilice el comando File/ Save (Archivo/ Guardar) del menú principal para este propósito, puesto que almacenará el proyecto completo en vez de la vista de los gráficos). Una vista individual de la estructura en un archivo ".plt" puede ser leída por cualquiera de nuestros programas, usando el comando Window/ New View (Ventana/ Nueva Vista). A diferencia de las vistas de geometría deformada de la estructura, las vistas de Profile, Plan, 3-D o Sheets no pueden ser almacenadas como archivos ".plt". Midiendo Distancias Entre Puntos En las vistas Plan (En Planta), Profile (Perfil) y P&P sheets (Láminas en Planta y Perfil) Ud puede medir la distancia entre dos puntos cualesquiera en la pantalla, con el comando View/ Distance Between Points (Ver/ Distancia entre Puntos). Ud. hace click sobre el primer punto, luego arrastra el mouse (goma elástica), al segundo punto. La distancia y sus proyecciones son mostradas en la barra de estado al pie de la pantalla. El comando View/ Distance Between Points también trabaja con vistas 3D, siempre que la latitud y longitud de su línea de visión sean múltiplos de 90 grados.

5.4.3 Comandos Gráficos Sólo Disponibles en Vistas de Perfil

Cambiando la Relación de Aspecto de la Vista de Perfil El usuario puede cambiar la relación de escalas verticales a las horizontales en una vista de perfil, al cambiar el Station Scale Factor (Factor de Escala de la Estación) y Elevation Scale Factor (Factor de Escala de la Elevación) en el menú de View/ Scales, Rotations, Panning/ Profile View Aspect Ratio (Ver/ Escalas, Rotaciones, Paneo/ Relación de Aspecto de Vista de Perfil). Los valores por defecto de 1 y 10 dan una relación de aspecto de 10. Valores de 1 y 20 le darán una relación de aspecto de 20.

5.4.4 Comandos Gráficos Sólo Disponibles en Vistas 3D

Cuando Ud. está en una vista 3D, puede ver toda la línea o cualquier porción de ella y acercarse a cualquier componente desde cualquier posición ventajosa. Debe definir, en primer lugar, una línea de visión (ver Fig. 5.4-1) y luego elegir sus rotaciones de longitud y latitud. Origen de la Línea de Visión El origen de su línea de visión, el cual debe ser un punto existente del terreno, se determina como sigue. En primer lugar elija el botón de View Rotation Origin (Ver Origen de Rotación) en la barra de herramientas. Ud observará un círculo rojo saltar al punto de terreno más cercano a

LAT.

LONGIT.

X

Y

Z

O

Fig. 5.4-1 Línea de Visión


medida que mueve el mouse en la vista 3D. Una vez que el círculo rojo se encuentre sobre el punto que Ud. desea seleccionar como el origen de su rotación, presione el botón izquierdo del mouse. El punto elegido permanecerá como el origen de rotación, hasta que sea cambiado mediante un nuevo procedimiento de selección del origen de rotación. Rotaciones de Longitud y Latitud El cambio de latitud o longitud de su línea de visión se realiza al presionar los botones de Lat+, Lat-, Long+ y Long- en la barra de herramientas, presionando las teclas de Pg Up, Pg Dn, End y Home, o ingresando los valores deseados en la pantalla interactiva de 3-D Controls (Controles 3D), abierta al presionar el botón de Set Rotations and Scales (Ajustar Rotaciones y Escalas), o usando el comando View/ Scales, Rotations, Panning/ Set Rotations and Scales (Ver/ Escalas, Rotaciones y Paneos/ Ajustar Rotaciones y Escalas). La cantidad de cambio efectuado con cada click de los botones de Lat. o Long. es definido en el campo de Rotation Increment (Incremento de Rotación) de la pantalla de 3-D Controls (Controles 3D).


Eliminando Parte de la Línea de la Vista Cuando está en cualquier vista o en una vista 3D no rotada, Ud. puede ocultar cualquier parte de la línea que esté fuera de un “área de corte". Para definir tal tipo de área, presione el botón de View clip (Ver corte) y arrastre el área de corte sobre la región que desee conservar. Haga click sobre View/ Initial (Vista/ Inicial) para traer de vuelta a la vista al modelo completo.

5.4.5 Opciones Misceláneas de Visualización

Existe una gran cantidad de opciones para exhibir diferentes ítems gráficos o de texto en las diversas vistas. La mejor forma para que Ud. aprenda los efectos de estas opciones es experimentar con ellas. La mayor parte de las opciones de visualización están disponibles bajo los menús de View/ Display Options/ .. (Ver/ Opciones de Visualización/...) y se explican por sí mismas. A continuación siguen algunos comentarios en relación a las opciones de visualización menos obvias. View/ Markers/ Clear markers (Ver/ Marcadores/ Eliminar marcadores) permite eliminar los marcadores rojos temporales que sirven para identificar los triángulos TIN, seleccionados para crear puntos en el terreno en posiciones X e Y dadas (Sección 6.4.5) o para mostrar las posiciones de las distancias más cortas entre cables o entre cables y estructuras, como sean determinadas por los comandos de distancias libres (holguras) (Secciones 11.2.3.2 y 11.2.3.3). View/ Display Options/ Structure numbers (Ver/ Opciones de Visualización/ Números de Estructura) le permiten que muestre como Structure Number (Número de Estructura), sea el True structure number (Número de Estructura Verdadero) (enteros consecutivos, comenzando con 1 en el origen de la línea), o el texto contenido en cualquiera de los treinta y dos campos de comentarios de la pantalla interactiva Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar). View/ Display Options/ Profile View Structure Labels (Ver/ Opciones de Visualización/ Etiquetas de Estructuras en Vistas de Perfil), o un menú similar para vistas en planta o de láminas, abre la pantalla interactiva de la Fig. 5.4-2, en donde Ud. puede seleccionar qué información será mostrada sobre cada estructura. La selección de Structure comments (Comentarios de Estructuras) permite mostrar u ocultar selctivamente cualquiera de los 32 campos de comentario de la pantalla interactiva Structure/ Modify (Estructura/ Modificar), asimismo disponibles en la Structures Staking Table (Tabla de Marcación de Estructuras). Los campos de comentarios pueden ser usados para notas de construcción, etiquetas de estructuras, o cualquier otro propósito.

Fig. 5.4-2 Etiquetas de Vistas de Perfil


View/ Display Options/ Text Size, Line width, Styles ..(Ver/ Opciones de Visualización/ Tamaño de Texto, Espesor de Trazo, Estilos...) es utilizado si Ud. desea controlar las características del texto y trazo (primordialmente en las láminas de vistas en Planta y Perfil, P&P), o exportar dibujos de láminas P&P a un sistema CAD, en formato DXF. La Fig. 5.4-3 muestra algunas de las opciones que posee. Puede asignar espesor del trazo, color, estilo y capas de CAD en los cuales diversos ítems (líneas del suelo, catenarias, estructuras, etc.) aparecerán en los sistemas CAD.

Fig. 5.4-3 Controlando Estilos de Escritura, Colores y Espesores, etc.


View/ Display Options/ Text Position, Orientation and Background (Ver/ Opciones de Visualización/ Posición, Orientación y Fondo del Texto) le proporciona a Ud. un menú de varias opciones en relación a la forma de impresión de textos, en diversas vistas. Se selecciona un fondo opaco del texto para resaltarlo sobre una fotografía o mapa digital oscuro. View/ Display Options/ Show cable attachment points (Ver/ Opciones de Visualización/ Mostrar puntos de fijación de cables) es utilizado para mostrar cada punto de fijación de cables, como un cuadrado sólido, si se asume que ese punto sea fijo (como un punto sin salida al final de una sección de tensión) o como un círculo abierto, si se asume que sea un punto de suspensión o un punto al extremo de un aislador de poste flexible (como un punto en ambos lados, de los cuales se asume que las tracciones de los cables son iguales. Cuando View/ Display Options/ Show structure – section check bitmaps (Ver/ Opciones de Visualización/ Mostrar Estructura – Bitmaps de revisiones de sección es activada, Ud. verá letras G en verde (Bueno), o N en rojo (Malo), al lado de estructuras y cables. Una “G” al lado de una estructura indica que su resistencia y el balanceo de su aislador están OK para la actual posición y criterio de diseño. Una “N” indica que existe una violación de reglas. De forma similar, una ”G” o “N” al lado de un cable indica que el conductor o cable a tierra en la correspondiente sección de tensión cumple o no con los criterios de diseño del cable. Cuando se activa la verificación del bitmap, la verificación de la estructura y secciones es realizada de forma dinámica, o sea es llevado a cabo continuamente durante los ciclos de reposo del cálculo, y no interfierere con ninguna cosa que estuviere haciendo. Actualmente, la verificación dinámica es aplicada solamente a estructuras de Método 1, Método 2 y Método 3 (ver Sección 8.3 para las definiciones de los Métodos 1, 2 y 3) por razones de desempeño. Se selecciona el comando View/ Display Options/ Profile View Inset Structure Display (Ver/ Opciones de Visualización/ Vistas de Perfil Insertadas en Vista de Estructura) si Ud. desea ver los contornos de sus modelos de estructuras en todas las vistas de Perfil, como se muestra en la Fig. 5.1-2. Estos contornos pueden ser vistos solamente si su geometría ha sido descrita en el archivo de estructuras: éste es siempre el caso para estructuras del Método 4.

5.4.6 Opciones de Visualización para Secciones de Línea y Tensión

Los colores, número de fases, caso de clima, dirección del viento y condición del cable (inicial, después de la fluencia o después del alargamiento permanente debido a cargas pesadas), que son usados para mostrar la línea en cualquier vista, dependen de combinaciones de parámetros elegidos en tres pantallas interactivas. La panatalla de diálogo de Line Display Options (Opciones de Visualización de Líneas) (Fig. 5.4-4) es abierta con los comandos Sections/ Display Options (Secciones/ Opciones de Visualización) o con Lines/Edit/Info (Líneas/Editar/Información). La pantalla interactiva Section/ Modify (Sección/ Modificar) (Fig. 5.4-5) es abierta con dicho comando, Una tabla de todas las Secciones incluídas en su modelo y sus condiciones de visualización está también disponible para editar bajo el comando Sections/Table (Secciones/Tabla). Esto permite la edición de los datos de visualización de la sección, para muchas secciones al mismo tiempo.


5.4.6.1 Colores para Líneas, Secciones de Tracción, Estructuras y Aisladores

Los colores usados para mostrar los cables, estructuras y aisladores dependen de la selección del usuario, en la pantalla interactiva Line Display Options (Opciones de Visualización de Líneas) (ver Fig. 5.4-4). Las líneas utilizadas para representar los cables pueden ser continuas, a trazos o punteadas, Los cables pueden ser representados por curvas catenarias (el equilibrio matemático exacto) o por parábolas aproximadas. Ud. solamente debe usar las parábolas en los raros casos en donde compara diseños nuevos con antiguos diseños manuales basados en parábolas. En todas las vistas, las estructuras metálicas son mostradas en gris y las de madera en marrón, si Ud. elige Color and texture PLS-POLE and TOWER (Color y Textura PLS-POLE y TOWER). De otra manera, las estructuras son mostradas en el color seleccionado al presionar el botón de Structures Color (Color de Estructuras). Todos los aisladores son mostrados en el color elegido al presionar el botón de Insulators Color (Color de Aisladores). Si elije Draw all sections … (Dibujar todas las secciones ...) en la parte de Section Colors (Colores de Sección) del diálogo, todos los cables en la línea completa serán mostrados con el color elegido por Ud., al hacer click sobre el botón de Sections Color (Colores de Secciones). De otra forma (como si selecciona Draw each section … (Dibujar cada Sección...)), los cables de cada sección de tensión serán mostrados con el color especificado por el usuario en la parte de Display (Visualizar) (tercio inferior) de la pantalla de Section Modify (Modificar Sección) mostrada en la Fig. 5.4-5, a la cual se llega con Sections/ Modify (Secciones/ Modificar) o que es mostrada en las últimas columnas de la Section Table (Tabla de Sección).


5.4.6.2 Fases Visualizadas

Si Ud. selecciona Draw all phases … (Dibujar todas las fases ...) en el área de Phases Displayed (Fases Visualizadas) de la pantalla de Line Display Options (Opciones de Visualización de Líneas), todas las fases (todos los cables del grupo – los grupos están definidos en la Sección 8.2.1) serán mostradas. De otra forma, (como si selecciona Draw only the phase … (Dibujar sólo la fase...)), será mostrada solamente una fase en cada sección de tensión. La fase mostrada es aquella que se ha seleccionado en la parte inferior derecha de la pantalla interactiva Section Modify (Modificar Sección) (la Fase 1 es seleccionada en la pantalla de la Fig. 5.4-5). La opción de mostrar solamente una fase (usualmente la inferior) es aplicable sólo en casos donde Ud. modela más de un cable por grupo. A veces es usada cuando se imprimen láminas P&P (de vistas en Planta y Perfil) o para disminuir el desorden.

Fig. 5.4-4 Opciones de Visualización de Líneas y de Secciones de Tracción

PLS-CADD – Version 10.0 © Power Line Systems, Inc. 2009 37

5.4.6.3 Casos de Clima, Condición de los Cables y Dirección del Viento

Si Ud. selecciona Draw all sections for weather case below ...(Dibujar todas las secciones para el caso de clima más abajo...) en el área de Display Weather Case (Mostrar Caso de Clima) de la pantalla de Line Display Options (Opciones de Visualización de Líneas), todos los cables serán mostrados para la combinación de Weather Case (Caso de Clima), Cable Condition (Condiciones de los Cables) y Wind Direction (Dirección del Viento), la cual elige a partir de listas de opciones disponibles. Un viento desde la izquierda es un viento que sopla hacia la dirección de desvío positivo de la línea. Un viento desde ambas direcciones mostrará, en forma simultánea, las posiciones de los cables, con el viento soplando desde la izquierda así como desde la derecha. Esto puede ser usado cuando se observa a la línea desde arriba (latitud de la línea de visión = 90 grados) en una ventana 3D para ver la envolvente de los desplazamientos de los cables. La opción de mostrar todas las secciones para el mismo caso de clima puede ser utilizada si desea observar a toda la línea bajo condiciones extremas de viento, frío o condiciones diarias, donde todos los cables están aproximadamente a la misma temperatura y están sujetos a las mismas condiciones de viento y hielo. Si Ud.selecciona Display each Sección as selected in Sección/ Modif… (Visualizar cada Sección como fue seleccionada en Sección/ Modif...), entonces todos los cables (o el único cable designado por su número de Phase (Fase)) de cada sección de tensión individual será mostrado para la condición especificada por el usuario, para la sección de tensión en particular, en el área de Display (Visualizar) al pie de la pantalla de Sección Modify (Modilficar Sección) (ver Fig. 5.4-5). Los cables son mostrados para la dirección del viento, la cual Ud. especifica en el campo Wind from (Viento desde), en la parte inferior derecha de la pantalla. Si Ud. no elige Show selected weather case (Mostrar caso de clima seleccionado) en el área de Display (Mostrar) de la pantalla de Sección Modify (Modificar Sección), tendrá acceso a los campos de la constante de Catenary (Catenaria) y Swing angle (Ángulo de balanceo) (éstos están sombreados en la Fig. 5.4-5). Luego, todos los cables en la sección de tensión serán mostrados, para la combinación de constante de Catenaria y Ángulo de balanceo elegida por Ud. De otra forma, si selecciona Show selected weather case (Mostrar caso de clima seleccionado), será capaz de elegir la combinación de Weather Case and Cable Condition (Casos de Clima y Condiciones de los Cables) disponibles, según las cuales deben mostrarse los cables en esta sección. La opción de mostrar cada sección de tensión, para su propio caso de clima, puede ser usada para visualizar la posición relativa de dos cables; por ejemplo, un

Fig. 5.4-5 Pantalla Interactiva de Modificar Sección


conductor muy caliente sobre uno de distribución más económico no tan caliente, o un conductor cubierto de hielo sobre uno sin hielo. Por ejemplo, cuando se dibujan láminas P&P (de vistas en Planta y Perfil), Ud. puede ver los conductores a la máxima temperatura operativa de diseño, mientras los cables de tierra son mostrados simultáneamente para una condición fría. Para mostrar un conductor a muy alta temperatura, necesitará crear un caso de clima ficticio, el cual contenga esa alta temperatura, como se supone que la temperatura del cable es la del caso del clima del ambiente (a no ser que se encuentre en un modo de clasificación dinámico). También puede mostrar sus cables a cualquier temperatura sin crear un caso de clima, simplemente tecleando la temperatura en el menú desplegable WC (Casos de Climas). Por ejemplo, si quiere mostrar el conductor a 212ºF, entonces necesita teclear 212 en el menú desplegable WC.

PLS-CADD – Version 10.0 © Power Line Systems, Inc. 2009 39

5.4.6.4 Líneas Múltiples

Con PLS-CADD, generalmente el usuario trabaja sólo con una línea ubicada a su perfil del suelo. Si Ud. utiliza el comando Lines/ Edit (Líneas/ Editar), será llevado a la pantalla interactiva de Line (Línea) de la Fig. 5.4-6. En la parte superior de esta pantalla se encuentra resaltado el nombre del modelo de línea (el cual selecciona en el campo de Name (Nombre) en la parte superior de la pantalla de Line Display Options (Opciones de Visualización de Líneas) de la Fig. 5.4-4) así como alguna información resumida sobre el costo de todas las estructuras, si tal información existiere en la tabla de Available Structures (Estructuras Disponibles) (ver Sección 14.3), número de estructuras, etc. Realmente no hay necesidad de ir a la pantalla interactiva de Line (Línea) a no ser que desee trabajar con diseños de líneas múltiples en el mismo perfil.

Fig. 5.4-6 Pantalla interactiva de Línea


Existen algunas situaciones (ver Fig. 5.4-7) en donde Ud. construirá modelos de líneas diferentes sobre la misma alineación. Por ejemplo, utilizando la técnica de optimización descrita en la Sección 14, puede obtener diseños completos, que compiten entre sí, hechos de postes de madera, acero o concreto en el mismo perfil: O Ud puede comparar el diseño de una línea de distribución antes y después de agregarle nuevos cables de comunicación, como parte de un estudio de utilización de nudos. En estos casos, Ud, puede querer superponer estos diseños para su comparación. Cada diseño individual es descrito internamente por el tipo y localización de sus estructuras y cables, así como por las condiciones de enflechamiento de los cables. Esta información, para cada diseño individual, es guardada en un archivo que tiene la extensión .don. Por ejemplo, si Ud. presiona el botón de Copy (Copiar) al pie de la Fig. 5.4-6, creará una segunda línea, inicialmente idéntica a la primera, sobre la misma alineación. Puede modificar esta segunda línea y observarla sobre el mismo perfil que la primera, como se muestra en la Fig. 5.4-7. Si Ud. tiene más de una línea sobre una alineación, puede elegir aquella con la cual desea trabajar (la línea activa) con el botón Select (Elegir) y mostrar u ocultar cualquiera de las líneas. Las operaciones de Structures and Sections (Estructuras y Secciones) solamente se aplican a la línea activa en ese momento. Ud. puede borrar cualquier línea elegida con el botón de Delete (Borrar). Varios diseños de líneas, por ejemplo, variaciones de la línea actualmente almacenada en el archivo Project.don, pueden ser guardadas bajo diferentes nombres, como Project1.don, Project2.don, etc. con el comando Lines/ Save Don File (Líneas / Guardar Archivo Don). Todos serán mostrados en la pantalla interactiva de Línea de la Fig. 5.4-6.

Fig. 5.4-7 Dos Diseños de Línea sobre el Mismo Perfil


5.4.6.5 Efecto del Angulo de la Línea sobre las Flechas

Sin tener acceso al real modelado 3D de líneas, como aquel proveído por PLS-CADD, las flechas han sido tradicionalmente calculadas utilizando, para la longitud del tramo, la distancia entre los centros de las estructuras. Sin embargo, la diferencia entre las longitudes de tramos entre fases en los diferentes lados de una estructura ubicada en un ángulo de la línea, puede llevar a diferencias visibles en las flechas. Por ejemplo, los cables de aterramiento (o los conductores) a cualquiera de los lados de la Estructura No. 6 de la línea Demo poseen flechas claramente diferentes (Fig. 5.4-8), aunque están instalados bajo la misma tensión.

5.4.7 Opciones de Visualización del Terreno

Existen muchas opciones que afectan la visualización de algunas características del terreno. Sólo algunas de estas opciones serán discutidas aquí. Estas opciones están incluidas en los menús de Terrain/ Survey Data Display Options, Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Opciones de Visualización de Datos Topográficos, Terreno/ Línea de Holguras) y Terrain/ Side Profiles (Terreno/ Perfiles Laterales). Por ejemplo, líneas verticales en cada punto del terreno (líneas verticales en la vista de Profile (Perfil) en el cuarto inferior derecho de la Fig. 5.4-9) pueden ser mostradas u ocultadas al marcar o no el comando Display ground point lines (Mostrar líneas de puntos en tierra). Los perfiles laterales y las líneas de holguras a tierra necesarias pueden ser mostradas u ocultadas selectivamente. Éstas son mostradas en la vista de Perfil el el cuarto inferior derecho de la Fig. 5.4-9. En una vista 3-D (3D) , el terreno puede ser mostrado por: 1) puntos que representan el relevamiento del terreno (parte inferior izquierda de la Fig. 5.4-9), 2) triángulos TIN, representando una superficie sobre los puntos del terreno (parte derecha superior de la Fig. 5.4-9), 3) líneas de contorno determinadas de forma automática (parte izquierda superior de la Fig. 5.4-9), 4) representación en colores, mostrando elevaciones, superficies ocultas e incidencia de la luz (no mostrada), o 5) envolventes fotograficas (como se muestran en la tapa

Fig. 5.4-8 Vista en Planta y Perfil de Demostración de Estructura Nº6


de este manual). Las opciones de visualización de 2) a 5) son seleccionadas en la pantalla interactiva TIN Display Options (Opciones de Visualización TIN) marcando: Unrendered triangle outlines (Contornos de triángulos en blanco) para 2), ingresando Contour line interval (lntervalo de líneas de contorno) de 5 ft (pies) para 3), seleccionando Render triangle, color by elevation, intensity by incidence (Representar triángulo, colorear según elevación, intensidad de acuerdo a la incidencia) para 4) y seleccionando Render triangle, color from bitmap, intensity from bitmap (Representar triángulo, colorear a partir del bitmap, intensidad conforme al bitmap) para 5). Debe notar que en la Fig 5.4-9 las tres vistas 3-D han sido abiertas simultáneamente y que el mismo punto del terreno es rastreado en todas las cuatro vistas.

5.4.8 Vistas de Secciones Transversales

Al elegir View/ Scales, Rotations, Panning/ Cross Sección (Ver/ Escalas, Rotaciones, Paneos/ Sección Transversal) o presionando la tecla C, el usuario puede generar una vista de la sección transversal (perpendicular o en ángulo al eje de la alineación) de todos los ítems en el modelo de línea, localizados dentro de una cierta distancia de la estación de referencia de la vista de la sección transversal. Para la línea Demo y las selecciones en la Fig. 5.4-10, puede generar la vista de la sección transversal mostrada en la Fig. 5.4-11.

Fig. 5.4-9 Opciones de Visualización de Terreno para Línea de Demostración


Fig. 5.4-10 Parámetros para Vista de Sección Transversal de la Fig. 5.4-11

Fig 5.4-11 Vista de la Sección Transversal en la Estructura Nº5


5.4.9 Exportando a Google Earth™

Ud. puede visualizar su modelo PLS-CADD en Google Earth para aprovechar el popular entorno gráfico de ese programa. Esto es descrito en detalle en la siguiente nota técnica: http://www.powline.com/products/ge_tips.html La Fig. 5.4-12 muestra dos líneas paralelas PLS-CADD exportadas a Google Earth.

Además, el usuario puede exportar muchos informes a Google Earth, presionando el botón derecho del mouse, dentro del reporte, y después seleccionando KML export y eligiendo el informe en cuestión. Posteriormente se le pedirá almacenar el archivo. Después de nombrar al archivo y seleccionar Save (Guardar), el programa le solicitará elegir si le gustaría ver el informe en el visor del sistema KML por defecto, el cual puede ser configurado a Google Earth. Esto iniciará automáticamente el Google Earth Viewer y mostrará el informe seleccionado en particular.

5.4.10 Líneas y Textos Adicionales

Además de lo que Ud. puede observar en las diversas vistas de PLS-CADD, las cuales son derivadas del propio modelo 3D y de sus adjuntos, Ud. puede agregar algunos gráficos y anotaciones a cualquier vista. Esto es descrito en la Sección 13.3. Un ejemplo de líneas y anotaciones adicionales puede ver en el bloque de la parte inferior izquierda de la Fig. 13.4-1

Fig. 5.4-12 PLS-CADD Exportado a Google Earth

http://www.powline.com/products/ge_tips.html�


5.5 Línea de Torres Reticuladas

La Fig. 5.5-1 muestra las vistas de Profile, 3-D y Sheets (Perfil, 3D y Láminas) de una línea de torres reticuladas, que Ud. puede cargar, de su CD de distribución de PLS-CADD, como archivo Wplfullm.xyz. Esta línea de transmisión, originalmente construida en los años 30, ha tenido sus conductores recientemente cambiados y reacondicionados para alcanzar casi el doble de su capacidad de carga actual (Kluge et. al., 1994). Incluye a 112 torres de acero reticuladas, todas modeladas con el programa TOWER. Si desea verificar una torre en particular a lo largo del perfil, simplemente elija Structures/ Check (Estructuras/ Verificar), haga click sobre la torre, y observe aparecer el mensaje Strength Percent Usage en la pantalla interactiva de Structure check (Verificación de Estructura). Haga click sobre el botón de Report (Informe) de la pantalla de Structure check para obtener información más detallada. Si selecciona Long (Extenso) recibirá un completo informe del análisis de TOWER. Si elige Geometry (Geometría), encontrará una ventana de geometría deformada de la torre, la cual Ud. puede manipular para obtener una gran cantidad de información gráfica (por ejemplo, una vista como aquella en la lámina izquierda de la Fig.

Fig. 5.5-1 Vistas de Perfil, Láminas y 3D de la Línea WPLFULL


5.5-2). Sin embargo, para manipular la ventana de geometría deformada e interpretar los resultados dentro de la misma, debe estar familiarizado con el programa TOWER.


Por ejemplo, al hacer click sobre la segunda torre de la línea WPLFULLM en la lámina derecha de la Fig. 5.5-2, tenemos una imagen del uso porcentual de cada mienbro de la torre, para cada caso de cargas en la lámina izquierda.

Fig. 5.5-2 Verificación Interactiva de Torre


6. TERRENO

Un modelo 3D de terreno, de tipo GIS (Geographic Information System – Sistema de Información Geográfica) ha sido adoptado en PLS-CADD, debido a su flexibilidad y compatibilidad con los modernos equipos topográficos electrónicos y técnicas de levantamiento de mapas. Los datos del terreno son normalmente recolectados de manera electrónica (estación total, fotogrametría, lidar, etc.) y son posteriormente descargados en archivos ASCII del terreno. En PLS-CADD, un modelo de terreno normalmente incluye información sobre la posición y tipo de una gran cantidad de puntos en o sobre el terreno. Los puntos sobre el terreno serán referidos como puntos “obstáculo”. Existen dos maneras de describir un punto “obstáculo”. Ud. puede: 1) describir el ostáculo por medio de su altitud sobre un punto del suelo y por las coordenadas de ese punto en el suelo, o 2) localizar la cúspide del obstáculo directamente con sus propias coordenadas. Con la primera opción (Opción de Obstáculo 1), se conocen los lugares de la cúspide del obstáculo así como el del punto en el suelo debajo del mismo. Con la segunda opción (Opción de Obstáculo 2), solamente la posición de la cúspide del obstáculo es conocida.

6.1 General – Uso de Códigos de Características

Antes de generar un archivo del terreno, se deben decidir entre amplias categorías de terreno o puntos de obstáculos, los cuales poseen requerimientos únicos. Éstos incluyen holguras de código mínimas, a ser cumplidas encima o a los lados de los puntos, así como los símbolos a ser usados para mostrar estos puntos en la pantalla o en los dibujos finales. Las holguras de código dependen del voltaje de ciertos conductores en particular. Un código de cartacterísticas separado debe ser creado para cada categoría de puntos del terreno o de obstáculos. Estos códigos de características deben ser definidos en el archivo de códigos de características del proyecto antes de que puedan ser utilizados en un archivo de terreno. Los archivos de códigos de características usan la extensión .fea Aunque los archivos de códigos de características son archivos ASCII, recomendamos que sean creados/editados con el comando Terrain/ Feature Code Data/ Edit (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Editar) o cargados desde tablas de códigos de características ya existentes con el comando Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA File (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Cargar archivo FEA). Por ejemplo, después de cargar el proyecto demo.xyz, haga click sobre Terrain/ Feature Code Data/ Edit. En primer lugar, será llevado a la pantalla interactiva de Required Clearance Voltages (Voltajes de Holgura Requeridos) (Fig. 6.1-1), en donde puede elegir los voltajes (un máximo de veinte), para los cuales Ud. será capaz de asignar las holguras requeridas, por arriba y a los lados de cualquier punto del suelo u obstáculo. Cuando salga del diálogo Required Clearance Voltages, será llevado a la pantalla interactiva Feature Code Data Edit (Editar Datos de Códigos de

Fig. 6.1-1 Voltajes de los Cables Usados en el Proyecto


Características) (Fig. 6.1-2). En la parte superior de la pantalla de diálógo, necesitará elegir una de las dos opciones de violaciones de holgura: esto se explica con mayor detalle en la Sección 6.1.1. Entonces, para cada código de característica, debe ingresar: 1) el número del código de característica, 2) la descripción del código de característica, 3) un símbolo para representar puntos en las vistas de perfil, 4) un símbolo para representar puntos en las vistas en planta, 5) en el caso de que un punto que posea el código de característica sea un ostáculo, descrito por su elevación sobre el nivel del suelo, sea para dibujar una línea entre ese punto y el suelo (marque "Yes” (sí) bajo la Línea From Feature Top to Bottom (Desde la Característica de Arriba a Abajo)), 6) en caso de que un punto que sea un obstáculo aéreo posea un código de característica, debajo del cual se permitan pasar sus cables, sea para verificar holguras verticales por encima o por debajo de ese punto, como se describe más extensamente en la Sección 6.1.1 (marque "Yes" bajo Aerial Obstacle (Obstáculo Aéreo), 7) sea el punto que posea el código de característica un punto del suelo que será usado para dibujar un perfil del suelo o para crear un modelo TIN (en cuyo caso Ud debe marcar "Yes" bajo Point is on Ground (El Punto se Encuentra en el Suelo), o un punto que debe ser sobrepasado cuando se dibuja el perfil del suelo o se crea el modelo TIN (por ejemplo, la cúspide de un obstáculo), 8) holguras verticales mínimas requeridas por encima (y por debajo, en el caso de puntos aéreos) para puntos que poseen el código de característica, y las holguras horizontales mínimas a los lados de estos puntos para los voltajes seleccionados en la anterior pantalla de diálogo (ver Sección 6.1-1. Para más detalles en relación a cómo esta información es usada), y 9) ya sea para mostrar en vistas de perfil o en planta, cualquiera de las nueve etiquetas opcionales (ver la casilla de selección Feature code labeling (Etiquetamiento de Códigos de Características) de la Fig. C-1, la cual se abre cuando hace click sobre las columnas "Profile Label" (Etiqueta del Perfil) y "Plan Label" (Etiqueta de la Planta) de la Tabla en la Fig. 6.1-2). La última columna de la ventana Feature Code Data Edit (Editar Datos de Códigos de Características) muestra el número de puntos activos levantados, en su modelo, que poseen el código de características especificado. Nota: Use la tecla de Tabulación o las Flechas para desplazarse en la tabla de códigos de características.

Fig. 6.1-2 Tabla de Códigos de Características


Cuando haga click sobre las columnas de Profile or Plan Symbol (Símbolos de Perfil o en Planta), puede elegir de una lista de símbolos predefinidos, o puede crear los suyos propios. La elección de los números y descripciones de los códigos de características depende exclusivamente del usuario. Terrain/ Feature Code Data/ Feature Code for Ground Clearance and Interpolated TIN Points (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Códigos de Características para Holguras del Suelo y Puntos TIN Interpolados) le permiten designar: 1) un código de características por defecto para suelo que alcance la altura sobre éste, a la cual es trazada una línea de holgura, como está definido en Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Línea de Holgura), y 2) un código de características por defecto para puntos interpolados a partir de TIN, como se define en Terrain/ TIN/ Interpolated Points (Terreno/ TIN/ Puntos Interpolados). Un usuario generalmente mantiene uno o más archivos maestros de códigos de características (como Master.fea), los cuales son vueltos a utilizar en diferentes proyectos. Cuando se comienza un nuevo proyecto, el archivo Master.fea puede ser cargado usando el comando Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA File (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Cargar Archivo FEA). Después de salir del programa PLS-CADD y grabarlo, el archivo de códigos de características Project.fea será creado.

6.1.1 Verificación de las Holguras Requeridas

Los códigos de características y las correspondientes holguras requeridas permiten que PLS-CADD identifique de manera automática las violaciones de holguras entre cables y puntos levantados, para cualquier número de combinaciones de condiciones de clima y cables (definidas bajo el comando Criteria/ Survey Point Clearances (Criterios/ Holguras de los Puntos Levantados). Al realizar sus revisiones, PLS-CADD toma en cuenta el voltaje de los cables y las holguras requeridas en las columnas de Required Vertical Clearance (Holgura Vertical Requerida) (RV) y de Required Horizontal Clearance (Holgura Horizontal Requerida) (RH) de la pantalla interactiva Feature Code Data Edit (Editar Datos de Códigos de Características). La verificación depende de que RH sea un valor distinto de cero (o no en blanco). Si RH es distinto de cero, PLS-CADD considera una zona de holgura rectangular prohibida (A-B-C-D) alrededor de cada punto levantado P, como se ilustra en la parte superior izquierda de la Fig. 6.1-3. A-B-C-D está en el plano vertical que pasa por P, y es perpendicular a la alineación en ese punto. Si el punto es un obstáculo aéreo, el borde inferior del rectángulo (C-D) está ubicado a una distancia RV por debajo del punto levantado: de otra forma se encuentra en el

P P

P = SURVEY POINT

RH = REQUIRED HORIZONTAL CLEARANCE

RH RH

RV RV

RH = 0 OR UNDEFINED

COK = CABLE POSITION WITHOUT ANY CLEARANCE PROBLEM

C?? = CABLE POSITION WITH POSSIBLE CLEARANCE PROBLEM

COK COKCOK

COK

COK

CNG

CNG C??C??

DEPENDING ON HORIZONTAL DISTANCE TO P

RVB RVB

RV = REQUIRED VERTICAL CLEARANCE ABOVE POINT

A B

CD

E F

G H

COK

C??

RVB = REQUIRED VERTICAL CLEARANCE BELOW POINTRVB = HEIGHT OF P ABOVE GROUND, OR EQUAL TO RV FOR AERIAL OBSTACLE

CNG = CABLE POSITION WITH CLEARANCE VIOLATION

CROSS SECTION VIEW THROUGH POINT P PERPENDICULAR TO ALIGNMENT

Fig. 6.1-3 Verificando Holguras de Puntos Levantados


suelo. Cualquier cable que pase a través del plano de A-B-C-D dentro del rectángulo es reportado como una violación de holgura (con texto rojo en los informes y marcadores rojos en las diversas vistas). Cuando RH es distinto de cero, Ud. normalmente selecciona “Not a violation“(No es una violación) de la parte superior de la pantalla interactiva de Feature Code Data Edit (Editar Datos de Códigos de Características) de la Fig. 6.1-2: esto se hace para el tratamiento de puntos que poseen insuficiente holgura vertical, pero adecuada holgura horizontal. Si RH es cero (o en blanco), el ancho de la zona rectangular A-B-C-D ya no está definida. Ahora, la zona es una banda horizontal limitada por una línea superior (E-F) y por una línea inferior (G-H), como se muestra en la parte superior derecha de la Fig. 6.1-3. Cualquier cable que atraviesa la banda es reportado como una potencial violación de holgura (con texto azul en los reportes, y marcadores azules en las diversas vistas). Una vez que han llamado su atención hacia la potencial violación, necesitará observar la situación con mayor detalle para determinar si se trata o no de una violación real. Si RH es cero (o en blanco), normalmente selecciona “Questionable violation ..” (Violación cuestionable...) al tope de la pantalla interactiva de Feature Code Data Edit (Editar Datos de Códigos de Características) de la Fig. 6.1-2. La verificación de las holguras se hace a través de los comandos Terrain/ Clearance (Terreno/ Holgura) o Lines/ Reports/ Survey Point Clearances (Líneas/ Informes/ Hoguras en Puntos de Levantamiento).


6.2 Modelo de Terreno XYZ

PLS-CADD utiliza dos modelos de terreno. El modelo XYZ incluye puntos descritos en sus coordenadas globales X,Y, y Z. El modelo PFL incluye puntos descritos por su Estación (distancia acumulativa desde un punto de referencia arbitrario a lo largo de la línea central de la línea de transmisión), Desplazamiento (distancia lateral desde la línea central) y elevación Z. El modelo PFL es descrito en la Sección 6.6. PLS-CADD puede crear un modelo PFL a partir del ingreso de datos en formato XYZ, y una alineación definida o un modelo XYZ a partir del ingreso de datos en formato PFL. La Fig. 6.2-1 muestra un punto típico del suelo “P” y la cúspide de un obstáculo "O" en un modelo XYZ. Los datos para un punto del suelo en el modelo XYZ incluyen el código de características, una etiqueta o descripción opcional del punto, las coordenadas globales X, Y, Z, y una altura de obstáculo igual a cero (h = 0). Para un obstáculo descrito por su altura sobre un punto del suelo (Opción de Obstáculo 1), los datos incluyen el código de características del obstáculo, la etiqueta o descripción opcionales del mismo, las coordenadas globales X, Y, Z del punto en el suelo directamente debajo del mismo, y la altura de la cúspide del obstáculo sobre el suelo. Cuando utilice esta opción, asegúrese de marcar "Yes” (Sí) en la columna Point is on Ground (El Punto se encuentra en el Suelo) de la tabla de códigos de características en la Fig 6.1-2. Para un obstáculo descrito por sus propias coordenadas (Opción de Obstáculo 2), los datos incluyen el código de características, su descripción o etiqueta opcionales, las coordenadas globales X, Y, Z de la cúspide del obstáculo, y una altura del obstáculo igual a cero. Cuando use esta opción, asegúrese de marcar "No" en la columna de Point is on Ground (El Punto se encuentra en el Suelo), de otra forma podría ver la línea central del suelo o algunos perfiles laterales pasar a través de la cima de sus obstáculos en una vista de perfil. También se encuentran incluidas, para cada punto del terreno o de obstáculo, notas topográficas opcionales, a ser mostradas en las vistas de perfil o en planta. Los datos para el modelo XYZ se encuentran en un archivo ASCII, con un registro para cada punto. El archivo debe poseer la extensión ".xyz" para ser reconocido en relación a un modelo XYZ. Los detalles de los registros y campos de un archivo XYZ son descritos en el Apéndice D. Un archivo XYZ puede ser preparado y editado con un editor o procesador de texto, de acuerdo con el formato descrito en el Apéndice D. También puede ser editado con el comando Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ), asimismo descrito en el Apéndice D, o mejor

Y

X Z

h

Z

X

Y

P

P = GROUND POINT

O

O = OBSTACLE POINT ABOVE GROUND

Fig. 6.2-1 Modelo de Terreno XYZ


aún, puede ser creado al descargar los datos del levantamiento desde un instrumento automático. Existen muchas herramientas y técnicas disponibles en PLS-CADD para la importación y el filtrado de datos XYZ de puntos del terreno. Vea las Secciones D.3 y D.4 en el Apéndice D en busca de deatalles. Con estas herramientas y técnicas, el usuario puede procesar un gran número de puntos del terreno.

6.2.1 Selección de Sistemas de Coordenadas XYZ

Ud. debe leer la siguiente nota técnica para ver como designar el sistema de coordenadas usado en su proyecto, para su compatibilidad con otros softwares: http://www.powline.com/products/coordsys.pdf

6.3 Alineación

La alineación (o alineaciones) de un proyecto necesita ser definida antes de realizar cualquier tarea de ingeniería. En la vista en planta, las alineaciones consisten en segmentos de línea recta entre los puntos PI (Puntos de Inflexión). Si Ud comienza con un modelo de terreno XYZ, las alineaciones son definidas en la vista en planta, al seleccionar los puntos PI (esquinas de la alineación en la Fig. 6.3-1). Esto no es necesario cuando se utiliza un modelo de terreno PFL, puesto que la alineación está implícita (sin embargo, el modelo PFL está limitado a una sola alineación). Todas las funciones necesarias para crear o editar una alineación se encuentran disponibles bajo el menú Terrain/ Alignment (Terreno/ Alineación) o haciendo click sobre los botones apropiados en la barra de herramientas. En esta Sección ilustraremos numerosos conceptos, usando un simple modelo de terreno XYZ de 13 puntos, llamado GRID. Este ejemplo tiene la forma de una pirámide simétrica, como se muestra en la parte derecha de la Fig. 6.3-2. Se encuentra en el archivo Grid.xyz, incluído como uno de los ejemplos de PLS-CADD. Los Puntos 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8 y 9 se encuentran en la base de la pirámide y poseen una elevación de 100 pies. El Punto 5 está en la cúspide, con una elevación de 300 pies. Los Puntos 10, 11, 12, y 13 están a una elevación de 200 pies.

X

YALIGNMENT CORNER

SURVEYED POINTS

DISPLAY WIDTH

Fig. 6.3-1 Definiendo Alineación

http://www.powline.com/products/coordsys.pdf�


6.3.1 Definiendo o Editando Alineaciones en Terrenos sin Líneas Existentes

Las funciones de alineación operan de manera algo diferente, dependiendo de si ya existe o no una línea sobre el terreno. En esta sección, mostramos como crear una alineación, o varias alineaciones incluyendo ramales y curvas cerradas, cuando no existen líneas.

6.3.1.1 Definiendo o Editando una Única Alineación

Por ejemplo, cargue el modelo de terreno GRID. Debido a que no ha sido todavía definida ninguna alineación sobre el terreno de GRID, la vista de perfil aún no está disponible. Por lo tanto, la única ventana que incluye información útil es la de la vista en planta, la cual muestra 13 puntos. La información sobre el punto del terreno más cercano al cursor del mouse puede ser vista en la barra de estado inferior.


Nuestro objetivo es crear una sola alineación, que se inicia en el Punto 1, avanza en línea recta hasta el Punto 8 y termina en el Punto 6. Eventualmente generaremos un perfil de línea central y cuatro perfiles laterales, como se muestra en la parte izquierda de la Fig. 6.3-2. El proceso mostrado más abajo está deliberadamente lleno de rodeos para ilustrar los principales comandos de edición de P.I.

Primero haga click sobre el botón de Add P.I. (Agregar P.I.) en la barra de herramientas (aquella con el signo + rojo), para comenzar a crear una nueva alineación. Después presione sobre los Puntos 1, 2, 5, y 6, hasta que vea la Alineación del GRID 1-2-5-6 de la Fig. 6.3-4. Salga del modo Add P.I. presionando el botón derecho del mouse. Ahora Ud. tiene la vista en planta del corredor entero, con cinco líneas azules siguiéndolo. El par exterior de líneas azules muestra la Maximum offset for profile view (Máximo desvío para vista de perfil) y el par interior muestra el Maximum offset for centerline ground profile (Máximo desvío de la línea central del perfil del terreno). Ambos anchos son seleccionados en el menú de Terrain/ Terrain widths (Terreno/ Anchos del Terreno) y se discuten en la Sección 6.3.2.

Fig. 6.3-2 Alineación 1-8-6 en el Modelo de Terreno GRID

Fig. 6.3-3 Pantalla Interactiva de Agregar P.I.


Ud puede modificar su corredor, mediante el movimiento, inserción o eliminación de puntos de la alineación. Por ejemplo, presione el botón de Move P.I. (Mover P.I.), haga click y mantenga el botón del mouse sobre el tercer punto de la alineación (Punto 5) y arrástrelo hasta el Punto 8. Salga del modo Move P.I., presionando el botón derecho del mouse. Ahora presione sobre el botón Delete P.I. (Eliminar P.I.) y haga click sobre el Punto 2 para lograr la alineación mostrada en la Fig. 6.3-5. Presione el botón derecho del mouse para salir del modo Delete P.I. Presione sobre el botón de Add P.I. nuevamente. Note que esta vez, el comando Add P.I. hace aparecer la pantalla de diálogo Add/ Insert P.I. (Agregar/ Insertar P.I.), mostrada en la Fig. 6.3-3. Esto es diferente de la vez que presionamos sobre Add P.I. por primera vez, debido a que la existencia de una alineación, nos provee con algunas opciones que no teniamos anteriormente. Ud. puede tratar de agregar o insertar un punto PI con cada una de las opciones, para observar el comportamiento. Puede deshacer la adición/ inserción al

seleccionar el comando Edit/ Undo Terrain/ Alignment/ Add P.I. (Editar/ Deshacer Terreno/ Alineación/ Agregar P.I.). Nuevamente presione el botón derecho del mouse para salir del modo Insert P.I. (Insertar P.I.).

Fig. 6.3-4 Alineación GRID 1-2-5-6

Fig. 6.3-5 Alineación GRID 1-8-5


Cuando termine de trabajar con el Ejemplo GRID, asegúrese de no grabarlo cuando salga del programa PLS-CADD, porque volveremos a utilizar el terreno virgen (sin ninguna alineación) con los ejemplos de la Sección 6.3.1.2. Como alternativa a la definición manual de una alineación, usando las funciones de alineación definidas más arriba, puede crear, de manera automática, una alineación, a través de puntos que posean códigos de características específicas, con el comando Terrain/ Alignment/ Automatic Alignment (Terrreno/ Alineación/ Alineación Automática). Ud. puede invertir la dirección de su alineación, o sea dar vuelta la correspondiente vista de Profile (Perfil) de izquierda a derecha, con el comando Terrain/ Alignment/ Reverse Alignment (Terreno/ Alineación/ Invertir Alineación). Sea que este creando una alineación manualmente o haya generado una de manera automática a través de una lista de puntos levantados topográficamente, Ud. posee la capacidad de remover los PI con pequeños valores angulares, usando Terrain/ Alignment/ Delete Small Angle PI (Terreno/ Alineación/ Eliminar PI con Pequeño Ángulo). Ingrese el máximo valor del ángulo y la máxima distancia permitida para mover una estructura.

6.3.1.2 Definiendo o Editando Alineaciones Adicionales

Una vez que haya definido al menos una alineación, Ud. puede crear: 1) otras alineaciones independientes (sin conexión), 2) ramales de alineaciones, o 3) alineación en curvas cerradas. Éstas son discutidas en los siguientes ejemplos. Cuando Ud. tiene alineaciones múltiples, puede construir líneas sobre todas ellas. Estas líneas serán mostradas al mismo tiempo en las vistas 3D. Las estructuras en las uniones de varias líneas serán cargadas por todos los cables adosados a las mismas. Además, las holguras pueden ser medidas entre todos los cables, sin importar sobre cuál alineación se encuentran. Para crear una alineación inedependiente, ramales o curvas cerradas, haga click sobre el botón de New Alignment (Nueva Alineación) o use el comando Terrain/ Alignment/ New Alignment (Terreno/ Alineación/ Nueva Alineación) para que lo lleve a la pantalla interactiva de New Alignment de la Fig. 6.3-6.

Alineación Independiente: Por ejemplo, cargue nuevamente el modelo de terreno GRID; asegúrese que sea el modelo original del terreno, sin ninguna alineación en él. Primeramente cree la alineación 1-2-5-9 siguiendo el procedimiento descrito en la Sección 6.3.1.1. Esa alineación será mostrada en la

Fig. 6.3-6 Pantalla de Nuevas Alineaciones


ventana de vista en Planta (ver derecha de la Fig. 6.3-7). Luego haga click sobre el botón de New Alignment (Nueva Alineación) y seleccione Independent (Independiente) y Add to End of Profile (Agregar al Final del Perfil) en la pantalla interactiva de New Alignment. Posteriormente cree la alineación 4-12-8 siguiendo el procedimiento descrito en la Sección 6.3.1.1. Esto dará como resultado la vista a la derecha de la Fig. 6.3-7.


Una vez que haya sido definida por lo menos una alineación, el usuario puede abrir una ventana de Perfil, con el comando Windows/ New Window/ Profile View (Ventanas/ Ventana Nueva/ Vista de Perfil). Puede centrar los perfiles en esa vista haciendo click sobre el botón Init (Inicial) en la barra de herramientas. Será capaz de ver ambas ventanas, la de Profile (Perfil) y la de Plan (en Planta) como se muestra en la Fig. 6.3-7, con Windows/ Tile Vertical (Ventanas/ Mosaico Vertical). Ud. notará que en la ventana de Profile (Perfil) el perfil de la alineación original (1-2-5-9) es mostrado en primer lugar. Después de un breve espacio, es seguido por el perfil de la segunda alineación independiente (4-12-8). La longitud del intervalo entre ambos perfiles es el Station Gap to Insert Between Alignments (Intervalo de Estación para Insertar entre Alineaciones), seleccionado en la pantalla interactiva a la que se llega con el comando Terrain/ Alignment/ Multiple Alignment Options (Terreno/ Alineación/ Opciones de Alineaciones Múltiples). Ramal Abierto: Para este ejemplo, cargue nuevamente el modelo de terreno GRID (sin ninguna alineación en el mismo). En primer lugar, cree la alineación principal 1-2-5-13-9, siguiendo el procedimiento descrito en la Sección 6.3.1.1 (esta vez asegúrese de hacer click sobre el Punto 13). Esa alineación aparecerá como se muestra en la ventana en Planta a la derecha de la Fig. 6.3-8. Luego presione el botón de New Alignment (Nueva Alineación) y seleccione Branch (Ramal) y Add to End of Profile (Agregar al Final del Perfil) en la pantalla interactiva de New Alignment. Haciendo click consecutivamente sobre los puntos 5 y 8 se creará el ramal adicional 5-8.

Fig. 6.3-7 Segmentos Sin Conectar

Fig. 6.3-8 Ramal Abierto


Después de que Ud. abra una ventana de Profile (Perfil), notará que el perfil para el ramal adicional continúa, después del intervalo especificado, a la alineación original, porque ha seleccionado Add to End of Profile (Agregar al Final del Perfil) en la pantalla interactiva New Alignment (Nueva Alineación). Curva Cerrada: Continúe ahora con el ejemplo del ramal abierto; presione sobre el botón de Add P.I. (Agregar P.I.), seleccione Insert After (Insertar Después) en la pantalla de diálogo Add/ Insert P.I (Agregar/ Insertar P.I.), haga click secuencialmente sobre los Puntos 8 y 13, y OK fijando el P.I. existente al Punto 13. Ud. Ha cerrado efectivamente el ramal y ha creado una curva cerrada a partir del mismo. Esto se muestra en la Fig. 6.3-9. Notará que la ventana de perfil en la Fig. 6.3-9 es idéntica a aquella en la Fig. 6.3-8, excepto que ha agregado un segmento de línea recta 8-13 al perfil del ramal. En realidad, el perfil continúa en una línea recta más allá del Punto 13. Los perfiles son siempre extendidos por alguna distancia más allá del útimo punto de la alineación, si exisen puntos del terreno en esa región. Sin embargo, por razones a ser explicadas más adelante en esta Sección, la creación de una curva cerrada, al cerrar un ramal abierto al final del perfil debe ser evitada, puesto que puede causar algunos problemas con el tendido. En vez de eso, la curva cerrada completa debe ser creada, desde su punto de partida, sobre una alineación existente, al punto de reconexión, utilizando el procedimiento descrito en el siguiente ejemplo. Cargue nuevamente el modelo de terreno GRID (asegurándose que no existe alineación sobre el mismo). En primer lugar, cree la alineación principal 1-2-5-13-9 siguiendo el procedimiento descrito en la Sección 6.3.1.1 (asegúrese también de hacer click sobre el Punto 13 esta vez). Esa alineación aparecerá como se muestra en la ventana en Planta a la derecha de la Fig. 6.3-10. Luego presione sobre el botón de New Alignment y seleccione Branch (Ramal) e Insert After Selected Structure or PI (Insertar Después de Estructura Seleccionada o PI) en la pantalla interactiva de New Alignment. Al hacer click de manera consecutiva sobre los puntos 5, 8 y 13, y dándole OK a la captura del PI existente sobre el Punto 13, será creada la curva cerrada 5-8-13. Esto se muestra en la Fig. 6.3-10.

Fig. 6.3-9 Creando una Curva Cerrada a partir del Ramal de la Fig. 6.3-8


Si Ud. compara las ventanas en Planta de las Figs. 6.3-9 y 6.3-10, éstas son idénticas. Sin embargo, las ventanas de Perfil son bastante diferentes. En la Fig. 6.3-9, el perfil de la Curva Cerrada 5-8-13 es mostrado en su totalidad después del intervalo que sigue al perfil de la alineación principal. En la Fig. 6.3-10, el perfil de la Curva Cerrada 5-8-13, llevado sobre la posición del perfil de la alineación principal entre los Puntos 5 y 13, y el perfil de la alineación principal después del Punto 5 ha sido movido hacia el final de la ventana de Perfil. Esto se debe a una regla imperativa que deberá obedecer para las curvas cerradas, debido a la forma que serán tendidos los cables a las estructuras en la ventana de Perfil (el tendido es discutido en la Sección 10.3). La regla es: Cuando una curva cerrada se vuelve a unir con una alinación existente, en un P.I. en particular, los perfiles de todas las rutas que llevan a ese P.I. deben ser mostrados antes de continuar mostrando cualquier perfil más allá del P.I. (recuerde que las alineaciones son direccionales; o sea, tienen estaciones que se incrementan en la dirección en la cual el usuario las ha creado). Por ejemplo, en la Fig. 6.3-9, el perfil del Segmento 13-9 es mostrado antes del perfil de la Curva Cerrada 5-8-13, lo cual es inaceptable y más adelante causará problemas con el tendido. Sin embargo, en la Fig. 6.3-10, el perfil del Segmento 13-9 es mostrado al final de la ventana de Perfil, siguiendo a todos los ramales que llevan al P.I. 13, lo cual es necesario para evitar problemas futuros de tendido. Ud. entenderá la necesidad de la regla una vez que haya aprendido que las estructuras son ubicadas en la Ventana de Profile (Perfil) y entonces los cables son adosados (tendidos) a las estructuras apropiadas en esa ventana de Perfil. Siempre se puede tender una sección de tensión comenzando a partir de una estructura de extremo y luego se avanza progresivamente hacia la derecha (no se puede avanzar hacia la izquierda) en la ventana de Perfil, en busca de soportes intermedios, eventualmente terminando el tendido en otra estructura de extremo. Cuando tiene una sola alineación, el perfil mostrado en la ventana de Perfil es aquel de la alineación. Cuando tiene más de una alineación, los perfiles de todas las alineaciones creadas son mostrados en la ventana de Perfil como el perfil de una única alineación virtual, la cual es utilizada para el referenciamiento y tendido de estructuras. En la Fig. 6.3-7, la alineación virtual es 1-2-5-9-intervalo-4-12-8 (la porción 9-4 no es real y está representada por un intervalo). En la Fig. 6.3-8, la alineación virtual es 1-2-5-13-9-intervalo-5-8 (con un intervalo entre los puntos 9 y 5). En la Fig. 6.3-9, la alineación virtual es 1-2-5-13-9-intervalo-5-8-13. Finalmente, en la Fig. 6.3-10, la alineación virtual es 1-2-5-8-13-intervalo-5-13-9. Para resumir lo que hemos aprendido sobre ramales y curvas cerradas, trataremos tres ejemplos más, en la Fig. 6.3-11. Los cuadrados (o pares de cuadrados) en la figura representan estructuras al final de secciones de tracción (los extremos) y los círculos abiertos representan

Fig. 6.3-10 Creando una Curva Cerrada Completa


estructuras intermedias (que no son extremos). Los números exhibidos (ignore los números entre paréntesis por esta vez) son los números internos de la estructura, asignados automáticamente por PLS-CADD en el orden en el cual las estructuras aparecen en la ventana de Perfil, o sea en el perfil de la alineación virtual.


El dibujo en la parte superior de la Fig. 6.3-11 representa una línea principal con dos derivaciones. La alineación de la línea principal fue creada en primer lugar (alineación inicial), y después fueron agregados dos ramales abiertos (y mostrados al final del perfil de la línea principal), como fue hecho en el ejemplo de la Fig. 6.3-8. El dibujo del medio de la Fig. 6.3-11 representa una línea de doble circuito, con los mismos dispuestos en alineaciones separadas sobre la Estructura Nº 3, y luego vueltas a unir en la Estructura Nº 12 (en lo siguiente usaremos la notación Nº i para significar Estructura Nº i). Una alineación prinicipal fue creada en primer lugar (siguiendo el ramal superior). En este ejemplo, diez estructuras (Nº 1, 2, 3, (4), (5), (6), (7), (8), (9), y (10) ) fueron ubicadas en primer lugar sobre esa alineación principal, antes que se agregue la curva cerrada inferior. Luego fue creada la alineación para la curva cerrada inferior, como fue ilustrado en el ejemplo de la Fig. 6.3-10. Esta curva cerrada inferior fue insertada automáticamente, antes que el ramal superior, en la alineación virtual. Por lo tanto, a medida que se adicionaban estructuras a la curva cerrada inferior, su sistema de numeración se inició con el número 4. Cada vez que una estructura fue agregada a esa curva cerrada inferior, el número interno de las estructuras en el ramal superior y todas las estructuras hasta el final de la línea fue incrementado en uno, de forma automática. Una vez que todas las cuatro estructuras han sido ubicadas en la curva cerrada inferior, el esquema de numeración para todas las estructuras en las secciones de tracción se tornan en aquellas mostradas sin paréntesis en la figura. Entonces fue posible tender cada circuito en forma separada. Por ejemplo, el circuito superior fue tendido desde el Nº 1, adjuntándose al Nº 2 y Nº 3, pasando por encima del Nº 4 hasta el Nº 7, adjuntándose desde el Nº 8 al Nº 13, y fnalizando en el Nº 14. Note que la secuencia de las estructuras agregadas o sobrepasadas está completa y en orden ascendente. El dibujo al pie de la Fig. 6.3-11 representa una sección de tensión en una línea principal, inicialmente definida a lo largo de la alineación siguiendo los números 1, 2, (3), (4) y (5). Una sección de tensión de distribución que se inicia sobre una alineación diferente en algún lugar a la izquierda del número (3) y se une a la línea principal como estando en construcción en el número (3) necesita ser tendida. Si los circuitos de distribución terminaban en el número (3), entonces podríamos simplemente crear un ramal abierto a la izquierda del número (3) y tender una sección de tensión a lo largo de ese ramal, a través de estructuras que serían numeradas 6 y 7. Otra sección de tensión será tendida del número 3 al (5). Sin embargo, debido a que la distribución no termina en el Nº (3), es necesario hacer que el ramal de distribución sea parte

1 2 3 4 5 6 7 8

910

1112

1 2 3

4 5 6 7

1

2

3 4

( 4 ) 8 ( 5 ) 9 ( 6 ) 10 ( 7 ) 11( 8 ) 12 ( 9 ) 13 ( 10 ) 14

INITIALALIGNMENT

( ) STRUCTURE NUMBERBEFORE STRUCTURES

( 3 ) 5 ( 4 ) 6 ( 5 ) 7

DEAD END

NOT DEAD END

PROFILES OF TWO OPEN BRANCHES AREDISPLAYED AT END OF MAIN PROFILE

BRANCH ORLOOP

LOOP INSERTED AFTER STUCTURE # 3

ARE ADDED IN LOOP

LOOP INSERTED AFTER STRUCTURE # 2

Fig. 6.3-11 Estructuras Ubicadas sobre Diversas Alineaciones


de una curva cerrada, que se inicia en algún lugar antes que el Nº (3). Hemos comenzado arbitrariamente la curva cerrada en el Nº 2 y la hemos cerrado en el Nº (3). A medida que se suman las dos estructuras de distribución Nº 3 y 4, las estructuras en la línea principal fueron renumeradas 5 a 7, como se muestra. Luego la distribución puede ser tendida a partir del Nº 3, uniéndose al Nº 4, 6 y 7, y finalizando en el último. Opciones de Visualización de Alineaciones Múltiples: El usuario tiene varias opciones para visualizar alineaciones múltiples, que pueden ser seleccionadas en la pantalla interactiva de Multiple Alignment Options (Opciones de Alineaciones Múltiples), a la que se llega con el comando Terrain/ Alignment/ Multiple Alignment Options (Terreno/ Alineación/ Opciones de Alineaciones Múltiples).

6.3.2 Desvíos Máximos y Perfil de la Línea Central

Los valores para el Maximum Offset for Profile View (MOPV) (Máximo Desvío para Vista de Perfil (MOPV)) y el Maximum Offset for Centerline Ground Profile (MOCGP) (Máximo desvío para el Perfil de Suelo de la Línea Central (MOCGP)) son seleccionados con el comando Terrain/ Terrain widths (Terreno/ Anchos del Terreno). Todos los puntos en el suelo o de obstáculos, dentro del MOPV (medidos a partir de la línea central) son mostrados con los símbolos apropiados en las diversas vistas de perfil, sea en la pantalla o en una hoja de papel. Los puntos que están fuera del MOPV no son mostrados en las vistas de Perfil. Además, cualquier estructura o cable con una desviación mayor que el MOPV no será mostrado en la vista de perfil. Una vez que Ud. tenga una alineación definida en

un modelo de terreno XYZ, puede crear un modelo equivalente PFL, usando como comando File/ Save (Archivo/ Grabar) y especificando una extensión .pfl que indica al programa que el modelo debe ser grabado como un archivo PFL. Si Ud. crea un modelo PFL de esta manera, los puntos que no pueden ser proyectados sobre la alineación se perderán. Estos puntos están ubicados fuera del ángulo formado por las dos líneas perpendiculares a la alineación en un P.I. y a un lado de la alineación. Generalmente no recomendamos que grabe un archivo XYZ con su alineación, como un archivo PFL. La línea central se define en la vista en planta como el conjunto de los segmentos de recta que conectan las esquinas de la alineación. El perfil de suelo de la línea central es teoricamente la intersección de planos verticales que pasan a través de la línea central y el suelo. Sin embargo, debido a que los datos del terreno están definidos solamente en puntos discretos dentro del corredor de la línea, existe la necesidad de reglas para definir la forma de visualizar el perfil, en

PLAN VIEW OF SELECTED GROUND PROFILE LINE

PLAN VIEW OF THEORETICAL GROUND PROFILE LINE

SMALL

LARGE

PROFILEWIDTH

GROUND

Fig. 6.3-12 Definición del Perfil de Suelo de la Línea Central


la pantalla y en los dibujos. La línea de perfil del suelo mostrada por PLS-CADD es una línea que une todos los puntos del suelo dentro de un rango de desvío especificado de la línea central. Ese desvío (MOCGP) es mostrado en la Fig. 6.3-12 para dos anchos. Los puntos se unen en un orden ascendente de estaciones. Por ejemplo, si uno elige un MOCGP de 10 pies, entonces la línea del perfil pasará a través de todos los puntos que están a menos de 10 pies de la línea central. Si hubiere una pendiente lateral significativa (perpendicular a la línea), el perfil de línea puede parecer aserrado cuando une puntos de elevaciones significativamente diferentes, en lados alternados de la línea central. Si el perfil aserrado de la línea es objetable, el usuario puede dibujar perfiles laterales separados, como se describe más adelante en esta Sección. O mejor aún, puede generar una linea central interpolada y puntos de perfil laterales adicionales, usando el modelo de terreno de Red Triangulada Irregular (TIN), como se describe en la Sección 6.4. Para ilustrar el efecto de seleccionar diversos valores de MOPV y MOCGP sobre la línea del perfil correspondiente a la alineación en la Fig. 6.3-5, abra una vista de perfil con el comando Window/ New Window/ Profile View (Ventana/ Nueva Ventana/ Vista de Perfil) y preséntelas a ambas ventanas en mosaico, la de vista en planta y la de perfil usando Window/ Tile Vertical (Ventana/ Mosaico Vertical). Su pantalla debe aparecer como la de la Fig. 6.3-13, para un MOPV de 50 pies y un MOCGP de 10 pies (valores por defecto). El perfil a la izquierda de la Fig. 6.3-13 es para una relación de aspecto de 10. La relación de aspecto de una vista de perfil activa puede ser cambiada con el comando View/ Scales ../ Profile View Aspect Ratio (Ver/ Escalas.../ Relación de Aspecto de la Vista de Perfil). Note que este comando está disponible solamente si la vista del Perfil es su ventana activa. Notará que el perfil es plano entre los Puntos 1 y 8, porque no hay punto intermedio dentro del rango de desvío de MOPV entre estos dos puntos. El perfil es obviamente incorrecto, pero es consistente con la escasez de puntos del suelo en el modelo XYZ. También notará que los puntos cercanos (Puntos 10 y 12) no son visibles en la vista del perfil, porque se encuentran fuera del MOPV.

Fig. 6.3-13 Pequeños Anchos de MOGCP y MOPV


Para obtener las vistas de la Fig. 6.3-14, cambie el MOPV a 300 pies, y el MOCGP a 200 pies en Terrain/ Terrain Widths (Terreno/ Anchos del Terreno). La línea del perfil ya no es plana entre los puntos 1 y 8 y algunos puntos distantes (Puntos 4 y 5) son ahora visibles. Sin embargo, la línea del perfil está todavía muy lejos de ser correcta. Como se mostrará en la Sección 6.4, se utilizará un modelo TIN para producir el mejor perfil posible, para los datos dados, como se muestra en la parte izquierda de la Fig. 6.3-2.

6.3.3 Editando Alineación cuando existe una Línea en el Terreno

Si el modelo de una línea ya existe, debe tener cuidado cuando Inserta un punto de alineación fuera de la línea central actual, puesto que ya no tendrá una estructura en ese punto de alineación y no tendrá las mismas longitudes de luz entre los dos puntos de la alineación en cualquiera de los lados de aquel que ha insertado. Sin embargo, puede elegir cualquier estructura, moverla y determinar un punto de alineación a partir de ella. También puede agregar un punto de alineación al final de la línea. Sea que inserte un nuevo punto de alineación o que cree un punto de alineación a partir de una estructura desplazada, la conectividad entre los cables y estructuras del diseño actual se conservan, pero no las longitudes de luz. La conectividad solamente puede ser cambiada con el comando Sections/ Modify (Secciones/ Modificar). Con el comando Move P.I. (Mover P.I.), Ud. puede seleccionar una estructura existente y desplazarla a una nueva posición, que se torna un nuevo punto de alineación. Por ejemplo, en la Fig. 6.3-15, la Estructura Nº 4 fue elegida y desplazada a una nueva posición. La línea central, entre el inicio de la línea y la Estructura Nº 2, y entre la Estructura Nº 5 y el final de la línea, no son afectadas por el desplazamiento. Sin embargo, la línea central entre la Estructura Nº 2 y la Estructura Nº 5 es

Fig. 6.3-14 Grandes Anchos de MOGCP y MOPV

NEW POSITION FOR STRUCTURE # 4

AFTER STRUCTURE MOVE

BEFORE STRUCTURE MOVE

# 1

# 2

# 3

# 4

# 5

# 6

TANGENT STRUCTURE

Fig. 6.3-15 Moviendo un P.I.


cambiada. La Estructura Nº 3 (una estructura tangente) sigue el desplazamiento de la Estructura Nº 4, de tal forma que las distancias de la misma a los puntos de alineación en las Estructuras Nº 2 y Nº 4 permanecen en la misma proporción antes y después de la movida. Despues de mover una estructura, Ud. debe verificar su diseño, en una vista de perfil. Con el comando Delete P.I. (Eliminar P.I.), se puede hacer click sobre una estructura en un punto existente de la alineación y removerlo de la misma, o sea convertirlo en una estructura tangente sobre una línea recta entre las esquinas previa y próxima de la lineación. Por ejemplo, cargue la línea Demo al elegir el archivo Demo.xyz. Vea en mosaico las vistas de planta y perfil como se muestra en la Fig. 6.3-16. Los cuadrados pequeños muestran en donde están localizadas las estructuras existentes. Los cuadrados más grandes indican puntos de alineación actuales. Ud. debe ser capaz de ver seis puntos de la cuadrícula en el cuadrante a la derecha y arriba de la Estructura Nº 6. A cualquiera de estos seis puntos se pueden mover rápidamente los existentes, para reubicar la línea en el cuadrante. Si Ud. desea re-rutear la línea de manera que la alineación pase a través del punto FICT6 (punto superior derecho), elija Move P.I., haga click sobre la Estructura Nº 6 y arrástrela hasta el punto del suelo FICT6 (Fig. 6.3-17) y luego suelte el botón del mouse. Debido a que el terreno de demo.xyz no posee ningún punto dentro del MOCGP a lo largo del nuevo corredor entre las estructuras Nº 3 y Nº 10, el perfil a lo largo del nuevo corredor está compuesto de largos segmentos de recta. Notará que el número de estructuras y luces se mantiene, entre la Estructura Nº 3 y la Estructura Nº 10. Si usara File/ Save (Archivo/ Grabar) (no haga esto o necesitará volver a instalar los ejemplos), el diseño de la línea Demo sería actualizado en tal forma que el terreno y el diseño no sufren cambios antes de la Estructura Nº 3, pero el terreno y las luces entre las estructuras Nº 3 y 10 serán nuevos. Recuerde: No grabe ninguno de los cambios que realice al ejemplo Demo o a cualquier otro ejemplo, o necesitará re-instalarlos si tienen que aparecer como son descritos en este manual. Puede utilizar Edit/ Undo Terrain Alignment/ Move P.I. (Editar/ Deshacer Alineación del Terreno/ Mover P.I.) para recuperar la línea Demo, de su estado en la Fig. 6.3-17, a aquel en la Fig. 6.3-16.


Fig. 6.3-16 Línea DEMO antes del Re-ruteo

Fig. 6.3-17 Línea DEMO después del Re-ruteo


6.4 Triangulando el Terreno XYZ - Modelo TIN

6.4.1 Red Triangulada Irregular (Triangulated Irregular Network -TIN)

El modelo de terreno XYZ utilizado por PLS-CADD consiste en puntos individuales, con sus coordenadas y códigos de características. El modelo de Red Triangulada Irregular (o TIN) del terreno XYZ es una superficie compuesta de triángulos, que tienen los puntos del terreno en sus vértices. PLS-CADD puede crear automáticamente el modelo TIN de un terreno XYZ, usando triángulos Delauney. Por ejemplo, la Fig. 6.4-1 muestra el modelo TIN de un terreno XYZ de la línea Demo, cerca de las Estructuras Nº 5 y 6. La ventaja primaria de un modelo TIN, comparado con el modelo básico XYZ, es que el primero es una superficie y no una colección de puntos. Esa superficie puede ser utilizada para generar perfiles precisos de la línea central y laterales, para calcular la elevación de puntos arbitrarios, o para localizar puntos en la intersección de los montantes o tensores de torres reticuladas con el suelo. La superficie TIN puede ser representada en diferentes colores para dar una visión más realista del suelo, incluyendo elevaciones y la incidencia de la luz (Fig. 6.4-3). Bitmaps (fotografías aéreas) pueden ser proyectadas sobre la misma para dar una apariencia aún más real al terreno (Fig. 6.4-3).

6.4.2 Creando, Grabando, Cargando o Eliminando un Modelo TIN

El modelo TIN mostrado en la Fig. 6.4-1 fue creado al abrir, en primer lugar, el archivo demo.xyz, maximizando una vista en Planta o una 3D, para poder ver el proceso de triangulación, y yendo a la pantalla de diálogo Create TIN Model (Crear Modelo TIN) con el comando Terrain/ TIN/ Create TIN (Terreno/ TIN/ Crear TIN). En esa pantalla seleccionamos visualizar el proceso de triangulación y excluir los puntos con elevación cero, y elegimos 300 pies para el máximo ancho de desvío así como para el máximo ancho de borde de triángulo. La triangulación se realiza tan pronto presiona el botón OK, al pie de la pantalla de Create TIN Model. Para ver el resultado final de la triangulación, el usuario debe ubicarse en una ventana de vista en Planta o 3D, y marcar la opción de Unrendered triangle outline (Contornos de triángulos no Renderizados), bajo el comando Terrain/ TIN/ Display options (Terreno/ TIN/ Opciones de Visualización). La visualización de triángulos TIN o la renderización del modelo TIN, son específicas para una ventana en particular. Por ejemplo, los triángulos TIN pueden ser

Fig. 6.4-1 Modelo TIN de la Línea Demo Cerca de las Torres Nº5 y 6


visualizados en una ventana (ver derecha de la Fig. 6.4-2) y no visualizados en otra (izquierda de la Fig. 6.4-2).

Una vez que ha creado un modelo TIN, puede opcionalmente grabarlo en el archivo Project.tin usando el comando Terrain/ TIN/ Save TIN (Terreno/ TIN/ Grabar TIN) y recargarlo en la memoria, en una ocasión posterior, con Terrain/ TIN/ Load TIN (Terreno/ TIN/ Cargar TIN). Ud. puede utilizar el comando Terrain/ TIN/ Delete TIN (Terreno/ TIN/ Eliminar TIN) para borrar el modelo TIN de la memoria. Cuando trabaja en una computadora lenta, con memoria insuficiente, puede ser ventajoso eliminar el modelo TIN (cuando la visualización y los cortes de nuevos perfiles mediante el TIN ya no son necesarios).

Fig. 6.4-2 Vistas en Planta CON/SIN Visualización de Triángulos de terreno TIN


6.4.3 Visualizando un Modelo TIN

Utilizando el menú de Terrain/ TIN/ Display options (Terreno/ TIN/ Opciones de visualización), Ud. puede seleccionar varias opciones para visualizar el modelo TIN. Estas opciones podrían no funcionar, si su tarjeta de video no posee la capacidad de mostrar 256 colores en forma simultánea. Se recomienda colores de 16 bits (65536 colores simultáneos) si se cubre el terreno con bitmaps. La Fig. 6.4-3 muestra el efecto de elegir ciertas opciones en la pantalla de TIN Display Options (Opciones de Visualización de TIN): 1) Contornos de tríángulos no renderizados (esquina superior izquierda) 2) Intervalo de 5 pies entre curvas de nivel (esquina superior derecha) 3) Triángulos renderizados – Color según elevación, intensidad según incidencia (esquina

inferior izquierda – el original está en colores aunque la FIG. 6.4-3 está en blanco y negro)

4) Triángulos renderizados – Color e intensidad de acuerdo al Bitmap (esquina inferior derecha – esto requiere que un bitmap se adjunte a la vista en planta, como se describe en la Sección 6.5)

Fig. 6.4-3 Renderizaciones Diversas de un Modelo TIN


6.4.4 Creando Puntos del Suelo Interpolados

Uno de los usos más potentes de un modelo TIN es la generación de puntos del terreno, los cuales están localizados sobre la línea central y los perfiles laterales: Como ejemplo, abra el archivo grid.xyz, defina una alineación 1-8-6, como se describe en la Fig. 6.3-5, y cree un modelo TIN, excluyendo los puntos con rango de desvío mayores a 1000 pies, y eliminando los triángulos con lados mayores que 1000 pies. Si elige ver los triángulos no renderizados, éstos aparecerán como 16 triángulos verdes, como son vistos en el lado derecho de la Fig. 6.3-2. Hasta aquí, su terreno XYZ consta solamente de 13 puntos del terreno y el modelo TIN asociado consta de 16 triángulos. Ahora haga click sobre Terrain/ TIN/ Create interpolated points (Terreno/ TIN/ Crear puntos interpolados), seleccione 200 (punto del suelo típico) para el código de características de los nuevos puntos interpolados, solicite crear estos puntos interpolados en las ordenadas de -40 pies, -20 pies, 0 pie, 20 pies y 40 pies, y pida crear estos puntos interpolados solamente sobre lados de triángulos que sean más cortos que 1000 pies y con un cambio de elevación de menos de 1000 pies. Ud. notará que se han agregado 57 puntos nuevos al modelo XYZ. Puede hacer el seguimiento de estos puntos con el mouse o verlos con Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ). Estos así llamados puntos TIN, con la descripción TINPT, están ubicados en las intersecciones de los lados de los triángulos con los planos verticales que pasan por la línea central, y con ordenadas de -40, -20, +20 y +40 pies desde la línea central. Ahora su terreno XYZ consta de 70 puntos, los 13 originales más los 57 adicionales localizados dentro de los 40 pies de la línea central. Ahora diríjase al diálogo de Terrain/ Terrain Widths (Terreno/ Ancho del Terreno) y ajuste MOCGP a 1 pie y MOPV a 50 pies. Vaya a la tabla de Terrain/ Side Profiles (Terreno/ Perfiles Laterales) y ajuste los valores como se muestra en la Fig. 6.4-4. Si Ud. abre una ventana de Perfil usando Window/ New window/ Profile (Ventana/ Nueva Ventana/ Perfil), verá la línea central y los perfiles laterales coloreados de acuerdo a códigos, como se muestra en el lado izquierdo de la Fig. 6.3-2. Estas son

líneas centrales y perfiles laterales exactos, para el terreno grid.xyz. Son ciertamente mejores que aquellos mostrados en las Figs. 6.3-13 y 6.3-14.

6.4.5 Agregando Puntos XYZ

El modelo TIN puede ser usado para crear puntos del terreno XYZ, con selectas combinaciones de coordenadas X e Y. Por ejemplo, seleccione Terrain/ TIN/ Add point at X, Y (Terreno/ TIN/ Agregar punto en X, Y) y haga click sobre la posición en la vista en planta, donde Ud. desea crear el punto. Una pantalla interactiva le permitirá editar las coordenadas X e Y del punto que ha elegido, su código de característica y la altura del obstáculo (si hay alguno ubicado en el

Fig. 6.4-4 Tabla de Perfiles Laterales


punto). El punto creado estará en la superficie del modelo TIN, o sea su elevación será calculada en la intersección de la línea vertical, en la posición X, Y, con el triángulo TIN (mostrado en rojo), en esa posición. Si no hubiere TIN disponible, se le solicitará un valor para Z. Puede eliminar la marca roja de resaltado del triángulo con View/ Markers/ Clear Markers (Ver/ Marcadores/ Eliminar Marcadores) o con la tecla F5.

6.5 Líneas de Quiebre

Las líneas de quiebre (o segmentos de línea de quiebre) pueden ser usados para mejorar los modelos de terreno XYZ. Mientras que las líneas de quiebre pueden ser definidas y visualizadas totalmente por sí mismas, son mucho más útiles en conjunto con los puntos del terreno XYZ y los modelos TIN. Una línea de quiebre o una serie de líneas de quiebre consta de segmentos de línea de quiebre. Cada segmento es una línea recta, con puntos de origen y fin conocidos. La posición de cada segmento en 3 dimensiones es totalmente conocido, a partir de las coordenadas globales X, Y y Z de sus dos puntos extremos. Todos los datos de la línea de quiebre asociados con un proyecto dado son incluidos en un archivo ASCII, con un registro para cada segmento de línea de quiebre, como es descrito en el Apéndice D. El archivo debe poseer la extensión ".brk", para ser reconocido como uno que contiene información sobre líneas de quiebre. Un archivo de línea de quiebre será referido de ahora en más como archivo BRK. Se dice que los segmentos de línea de quiebre que poseen un extremo en común son parte de la misma serie de líneas de quiebre. Al grabar un modelo de proyecto, todas las líneas de quiebre asociadas al mismo son grabadas en el archivo llamado Project.brk. Están disponibles diversas opciones para definir/editar líneas de quiebre: 1) Use Terrain/ Break Lines/ Import Break Lines from DXF Attachment (Terreno/

Líneas de Quiebre/ Importar Líneas de Quiebre del Adjunto DXF) para crear líneas de quiebre a partir de entidades de línea y polilíneas, en un archivo DXF adjunto. Puesto que la mayoría de los paquetes comerciales de programas de modelado de terreno pueden exportar sus líneas de quiebre a archivos DXF, ésta es una manera muy rápida y fácil de importar sus líneas de quiebre.

2) Use Terrain/ Break Lines/ Import Break Lines from SiteWorks File (Terreno/ Líneas

de Quiebre/ Importar Líneas de Quiebre de Archivo SiteWorks) para ingresar los puntos leídos de un archivo SiteWorks®. El formato de este archivo es descrito en la pantalla interactiva, la cual aparece cuando se elige esta opción del menú.

3) Use Terrain/ Break Lines/ Load BRK File (Terreno/ Líneas de Quiebre/ Cargar

Archivo BRK), para cargar un archivo de línea de quiebre creado externamente. Ver Apéndice D para más detalles del formato del archivo.

4) Use los comandos de Add (Agregar) o Delete Break Line (Eliminar Línea de

Quiebre), bajo el menu de Terrain/ Break Lines (Terreno/ Líneas de Quiebre), para agregar o eliminar, de manera interactiva, líneas de quiebre. El comando Add Break Line (Agregar Línea de Quiebre) se moverá automáticamente al punto XYZ más cercano, de manera que Ud. necesitará crear puntos XYZ para los extremos de su línea


de quiebre si es que ya no existen. Para crear una serie de líneas de quiebre, sólo necesita hacer click sobre los puntos XYZ en el orden en que desee conectarlos. Para finalizar una serie y comenzar una nueva, simplemente presione la tecla Enter. Por ejemplo, para crear dos series, utilice Add como sigue. Haga click sobre el origen de la primera línea de quiebre de la serie, luego sucesivamente sobre cada extremo de sus segmentos adyacentes, y finalice la secuencia presionando la tecla Enter. Luego haga click sobre el origen de la segunda serie, y haga lo mismo sucesivamente sobre los extremos de cada segmento adyacente, y presione Enter. Después presione el botón derecho del mouse para salir de la función de Add Break Line.

6.5.1 Utilizando Líneas de Quiebre para Mejorar Modelos de Terreno XYZ

Para ilustrar el uso interactivo de las líneas de quiebre para mejorar un modelo de terreno XYZ, trabajaremos con el terreno simple de 14 puntos (llamado BREAK.XYZ) suministrado en el diskette de Ejemplos. El modelo describe un terraplén de autopista construído sobre el suelo original. Los puntos A, B, E, F, AM, AT, BT, ET y FT están sobre el suelo original y los puntos C, D, CM, CT, y DT son puntos del levantamiento topográfico a lo largo de los bordes del terraplén de autopista. Usando las funciones descritas en la Sección 6.4.2, y eliminando sólo los triángulos con lados mayores que 10.000 pies, obtenemos el modelo TIN mostrado en la Fig. 6.5-1. Las curvas de nivel visualizadas a intervalos de 2 pies muestran que los diversos triángulos TIN no dan una representación realista del terraplén de la autopista. Esto es debido a que no existen suficientes puntos levantados topográficamente a lo largo de la base y bordes superiores del terraplén. Un corte del perfil a través de los triángulos de la Fig. 6.5-1 no será correcto. Pero si creamos ahora: 1) un segmento de línea de quiebre entre

Fig. 6.5-1 Modelo TIN Original sin Líneas de Quiebre

Fig. 6.5-2 TIN Mejorado con Líneas de Quiebre


B y BT, 2) una serie de líneas de quiebre entre C, CM y CT, 3) un segmento de línea de quiebre entre D y DT, y 4) un segmento de línea de quiebre entre E y ET, entonces se mejora el modelo como se exhibe en la Fig. 6-19, con curvas de nivel separadas por 2 pies, visualizadas en paralelo a los bordes del terraplén. Los cortes de los perfiles a través de los triángulos de la Fig. 6.5-2, serán correctos. Una vez que definimos las líneas de quiebre, PLS-CADD puede volver a triangular el terreno en la cercanía, de tal forma que los bordes de los triángulos siempre coincidan con las líneas de quiebre. Esto se hace como si se hubieran agregado nuevos puntos XYZ, en posiciones seleccionadas, a lo largo de las líneas de quiebre.


6.5.2 Utilizando Líneas de Quiebre para Describir Instalaciones Existentes o Planificadas

La Fig. 6.5-3 muestra una parte de una extensión de terreno mayor, descrita por más de 80.000 segmentos de líneas de quiebre, y por un número aún mayor de puntos XYZ. Algunas de las líneas de quiebre coresponden a mejoras viales planificadas pero aún no construidas.

La Fig. 6.5-4 muestra el modelo de terreno TIN de la Fig. 6-20, a partir del cual fueron generados la línea central y los perfiles laterales detallados.

Fig. 6.5-3 Líneas de Quiebre y Puntos del Terreno

Fig. 6.5-4 Modelo de Terreno TIN en la Fig 6-20


6.6 Accesorios del Terreno

Los dibujos CAD en formato DXF (AutoCAD Drawing eXchange Format) e imágenes rasterizadas en formato BMP (WINDOWS bitmap), TIFF (Tagged Image File Format), JPEG2000 (JP2), o ECW (Enhanced Compressed Wavelet) pueden ser superpuestos sobre las vistas de PLS-CADD. Estas superposiciones pueden ser fijadas a una vista en Planta (Fig. 6.6-1), una vista de Perfil (Fig. 6.10-1) o a vistas de láminas en Planta y Perfil (P&P) (Fig. 13.1-4). Los adjuntos a una vista en Planta o en Perfil también aparecen en las secciones correspondientes, de las láminas en planta y perfil, P&P. Esta Sección discute primordialmente los accesorios a las vistas en Planta. Los accesorios a las vistas de Perfil y de láminas de vistas P&P (en Planta y Perfil) son discutidos con más detalle en las Secciones 6.8 y 13.2.2. Los usos típicos de los accesorios son: Accesorios en Planta: Fotografías aéreas, mapas planimétricos Accesorios de Perfil: Diagramas de fase, dibujos escaneados de líneas existentes Accesorios de láminas P&P: Bordes del dibujo, bloque del título, logotipo de la compañía

representaciones escaneadas de dibujos antiguos Debido a que generalmente no incluyen información sobre la elevación, las superposiciones de imágenes DXF o rasterizadas no aparecen en forma correcta en las imágenes tridimensionales. Por ejemplo, el dibujo DXF en la Fig. 6.6-2 es mostrado a una elevación cero, mientras que la línea en sí misma es mostrada a la elevación correcta. Si el archivo DXF tuviera información sobre la elevación, entonces ésta sería mostrada a la elevación correcta.

Fig. 6.6-1 Accesorios DXF y Bitmap de la Planta


6.6.1 Dibujos DXF

Los dibujos DXF, con la extensión de archivo .dxf, normalmente son generados en un sistema CAD o de levantamiento de mapas. Pueden ser adjuntados y superpuestos a vistas en planta o perfil utilizando Drafting/ Attachments/ Attachment manager (Dibujo/ Accesorios/ Administrador de Accesorios), la cual abre la pantalla de File Attachments (Accesorios de Archivos), mostrada en la Fig. 6.6-3. Cuando se adjunta a una vista en planta, el sistema de coordenadas X, Y (Z es la elevación) utilizado para describir el dibujo DXF debe ser el mismo usado para describir los puntos del terreno XYZ de PLS-CADD. Cuando se adjunta a una vista de perfil, las coordenadas X e Y del dibujo DXF deben ser las mismas que las de las estaciones y elevaciones de la alineación de PLS-CADD. Cuando se adjunta a una vista de láminas P&P, las coordenadas X, Y del DXF deben coincidir con las coordenadas locales x e y de una sola página (cero en la esquina inferior izquierda de la página, x a la dercha e y hacia arriba). Una vez que el dibujo es adjuntado, puede mostrarlo u ocultarlo al hacer click sobre el botón adecuado al pie de la

Fig. 6.6-2 Cobertura DXF con elevación cero

Fig. 6.6-3 Superposiciones


pantalla de File Attachments. Cuando Ud. Graba un proyecto, toda la información del accesorio es guardada en el archivo Project.don. Por lo tanto, cuando vuelve a abrir un proyecto existente, éste aparece con todos sus accesorios. Una vez que el dibujo DXF es adjuntado por primera vez, será llevado directamente a la pantalla interactiva de DXF Overlay Options (Opciones de Superposición de DXF) (no mostrada en este manual). Si un DXF ya ha sido adjuntado, puede llegar a la pantalla de DXF Overlay Options al presionar sobre el botón de Options al pie de la pantalla de File Attachments (Accesorios de Archivos) (Fig. 6.6-3). La pantalla interactiva de DXF Overlay Options le permite elejir: 1) si el accesorio del mismo debe ser superpuesto sobre las vistas en Planta o de Perfil o Láminas, 2) que unidades han sido usadas para generar los datos DXF y, 3) que capas del dibujo DXF deben ser mostradas. Si cuando Ud. le dá OK a la pantalla de DXF Overlay Options, la ventana de verificación de Advanced transformation (Transformación avanzada) es marcada, será llevado a la tabla de DXF Advanced Transformations (Transformaciones Avanzadas DXF), mostrada en la Fig. 6.6-4.

En la mayoría de los casos, Ud. simplemente debe salir de la tabla DXF Advanced Transformations, al presionar OK. En algunos casos, podría tener Ia necesidad de transformar el dibujo DXF paralelo a las direcciones X, Y o Z, rotarlo alrededor de los ejes X, Y, o Z , o expandirlo o contraerlo en cualquiera de las tres direcciones. Puede ingresar una serie de translaciones, rotaciones y escalados en la tabla. Sin embargo, en vez de usar la tabla DXF Advanced Transformations, el ajuste más común a un DXF puede ser logrado fácilmente con los siguientes dos comandos. Drafting/ Attachments/ Move (Dibujo/ Accesorios/ Mover) le permite deslizar el dibujo DXF completo, sin rotación alguna, de tal forma que el primer punto que Ud. elija sobre el DXF coincida con un segundo punto, el cual seleccionará sobre la vista en planta. Drafting/ Attachments/ Stretch (Dibujo/ Accesorios/ Estirar) le permite ajustar el dibujo DXF completo, para que dos puntos seleccionados sobre el mismo coincidan con dos puntos correspondientes sobre la vista en planta. Esto se debe hacer solamente para pequeños ajustes de estiramiento.

Fig. 6.6-4 Tabla de Transformaciones Avanzadas DXF


6.6.2 Imágenes Rasterizadas

Como los archivos DXF, las imágenes rasterizadas o bitmaps en formatos BMP, TIFF, JP2 o ECW también pueden ser adjuntados a una vista en planta, perfil o en lámina. Las imágenes rasterizadas en otros formatos, tales como SID u otros pueden ser convertidas a alguno de los formatos que soporta el software, usando programas de pintura baratos tales como Paint Shop Pro. Se puede encontrar información adicional sobre el trabajo con accesorios para imagen en nuestra nota técnica: http://www.powline.com/products/photos.html El formato bitmap (BMP) es la representación WINDOWS estándar de una imagen rasterizada. Puede soportar solamente compresión mínima (sin pérdida) y dará como resultado tamaños de archivos muy grandes. Sin embargo, casi todos los programas de WINDOWS pueden leer y escribir archivos BMP. TIFF (Tagged Image File Format) es un formato rasterizado alternativo que tiene amplia aceptación y considerablemente mejor compresión (típicamente sin pérdidas) que los archivos BMP así como mayor flexibilidad en términos de profundidad de bit en la que se pueden grabar las imágenes. Por tanto, los archivos TIFF pueden ser mucho más pequeños que los archivos BMP equivalentes. PLS-CADD también soporta la variante GeoTIFF del formato TIFF. ECW es un formato de archivo de imágenes desarrollado por ERMapper y marca propiedad de ésta (http://www.ermapper.com). Este formato ofrece compresión extraordinaria, a menudo alcanzando relaciones de 25:1 o aún mayores. Esta compresión es propensa a pérdidas; sin embargo, la degradación de las imágenes puede ser controlada por el usuario y es normalmente insignificante. El formato JP2 es discutido en la nota técnica mencionada más arriba. PLS-CADD puede convertir un archivo TIFF, BMP o JP2 a un archivo ECW, usando el botón de ECW en el Attachment Manager (Administrador de Accesorios) en la Fig. 6.6-3. Recomendamos el uso de archivos ECW para fotografías aéreas, y de archivos TIFF para láminas de vistas P&P escaneadas. Sin importar cual formato es utilizado, PLS-CADD tendrá la necesidad de convertir internamente la imagen a un bitmap, para poder dibujarla; entonces su computadora debe tener tanta capacidad de memoria RAM como le sea posible. Si posee una gran cantidad de imágenes de fotografías aéreas, PLS-CADD será más eficiente si estas imágenes son almacenadas en archivos ECW. Cuando se adjuntan a vistas en Planta, las imágenes rasterizadas lo están de la misma forma que los archivos DXF, excepto que será llevado a la pantalla interactiva de Bitmap Options (Opciones de Bitmap) (Fig. 6.6-5). La pantalla de Bitmap Options le permite elegir: 1) si desea superponer la imagen rasterizada sobre las vistas en Planta, Perfil o de láminas P&P, 2) las coordenadas X, Y y Z de la esquina superior izquierda de la

Fig. 6.6-5 Parámetros de Imágenes Rasterizadas

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http://www.ermapper.com


imagen, 3) el ancho y altura de la imagen en unidades planimétricas, y el ángulo de rotación alrededor de la esquina superior izquierda de la imagen. En algunos casos los valores de las coordenadas de la esquina superior izquierda del bitmap, la altura y ancho de éste, así como el ángulo de su rotación, pueden ser determinados de manera automática. Uno de tales casos es cuando Ud está adjuntando una lámina de vistas en Planta y Perfil escaneada, para su digitalización, como se describe en la Sección 6.8. En tal caso los valores requeridos son calculados automáticamente como parte del proceso de calibración. Otro de los casos en donde PLS-CADD completa los valores en forma automática es cuando Ud. está trabajando con fotografías aéreas y posee un archivo de referencias mundiales, tal como el TIFF World File. Estos archivos contienen informaciones de referencia geográfica, tales como la resolución y lugar de la imagen. PLS-CADD identifica un World File por su extensión de archivo. El World File debe tener el mismo nombre de base que la imagen y una de las siguientes extensiones: ".TFW", ".BFW", ".JDW" o ".SDW". Donde quiera que se adjunte una imagen, PLS-CADD buscará un World File con el mismo nombre de base y en el mismo directorio donde está la imagen. Si PLS-CADD encuentra un World File, intentará leerlo y completar los valores automáticamente. PLS-CADD soporta el estándar GeoTIFF y leerá la información de referencia geográfica directamente de un archivo GeoTIFF. Por defecto (el cual puede ser anulado en el menú de la tecla F1) las imágenes rasterizadas no son mostradas en vistas 3D, debido a que son inherentemente bidimensionales, con la coordenada Z de cada pixel desconocida. Si la opción de Hide (Ocultar) en la Fig. 6.6-3 es seleccionada para un bitmap, cuando el proyecto es grabado, ese bitmap oculto no será cargado en la memoria cuando el proyecto se vuelva a abrir, no obstante, aún estará en la lista del la pantalla interactiva de Attachment Manager (Administrador de Accesorios). El bitmap sólo será cargado en la memoria una vez que se cambie la opción a Show (Mostrar). Nota Importante: Debido a que los bitmaps ocupan una gran cantidad de memoria, el uso inteligente de las opciones de Hide (Ocultar) y Show (Mostrar) le permiten manejar casos donde no es posible tener todos los bitmaps residentes en la memoria al mismo tiempo. Ud. puede usar Drafting/ Attachments/ Image Drawing Options (Dibujo/ Accesorios/ Opciones de Dibujo de Imágenes) para controlar la apariencia de sus imágenes.

6.6.2.1 Cobertura de Imágenes Rasterizadas Sobre un Modelo TIN

Si se encuentra disponible un modelo digital de terreno (TIN), el programa puede calcular la coordenada Z de cada pixel y cubrir con la imagen el terreno, como se muestra en la esquina inferior derecha de la Fig. 6.4-3.

6.6.3 Opciones Misceláneas de Accesorios

Existen varias opciones bajo el menú de Drafting/ Attachments (Dibujo/ Accesorios) que permiten descargar imágenes de otras fuentes y controlar la apariencia de las imágenes adjuntadas. Debe consultar nuestras notas técnicas, en nuestro sitio web, en busca de información útil adicional. Por ejemplo, para importar imágenes a PLS-CADD, el usuario puede consultar las siguientes notas técnicas:


http://www.powline.com/products/usgs2.html http://www.powline.com/products/coordsys.pdf - Esta nota describe el comando para Bajar las Imágenes TerraServer que bajará automáticamente las fotografías aéreas y mapas topográficos si se define el sistema de coordenadas.

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6.7 Modelo de Terreno PFL

El modelo de terreno PFL requiere que la línea central de la línea de transmisión sea definida en primer lugar. Las posiciones de los puntos del terreno o de obstáculos son entonces descritas, en relación a esa línea central. Esto se muestra en la Fig. 6.7-1. La estación de un punto es la distancia acumulativa desde un punto arbitrario de referencia sobre la línea central a la proyección del punto en la línea central, y su ordenada es su distancia lateral a la línea central. En PLS-CADD, las ordenadas positivas y los ángulos de línea positivos son definidos como sigue. Si uno se desplaza sobre la línea en la dirección del incremento de las estaciones, las ordenadas positivas se encuentran a la derecha y los ángulos de línea positivos tienen el sentido de las agujas del reloj. Esto se ilustra en la Fig.

6.7-1. En épocas anteriores a los levantamientos topográficos electrónicos y a las computadoras, la representación de terreno PFL era usada casi en forma exclusiva, en trabajos de líneas de transmisión. Por lo tanto, por tradición muchos de los primeros programas de diseño de líneas utilizaron esa representación. Sin embargo, el modelo XYZ es más potente, ya que permite al diseñador cambiar fácilmente la ruta de una línea y mover una estructura en la vista en planta, sin ser limitado por la línea central existente. Por lo tanto, no estimulamos el uso de la representación PFL. Está incluida en PLS-CADD con el único objeto de apoyar datos históricos, incluyendo la conversión a digital de antiguas láminas de vistas en planta y perfil. Los datos para un punto en tierra en un modelo PFL incluyen el código de características, una etiqueta o descripción opcional, la estación del punto, su ordenada y elevación, el ángulo de línea en la ubicación del punto (si éste está en la línea central) y una altura de obstáculo igual a cero. Para un obstáculo descrito por su altura sobre un punto del suelo (Opción de Obstáculo 1), los datos incluyen el código de caraterística del obstáculo, una etiqueta o descripción opcionales, la estación, ordenada y elevación del punto en el suelo directamente debajo del obstáculo, el ángulo de línea en el punto del suelo (si estuviera sobre la línea central), y la altura del obstáculo sobre el suelo. Cuando utilice esta opción, asegúrese que se marca "Yes" en la columna de Point is on Ground (El Punto está en el Suelo) de la tabla de códigos de características en la Fig 6.1-2. Para un obstáculo descrito por sus propias coordenadas (Opción de Obstáculo 2), los datos incluyen el código de características del obstáculo, una etiqueta o descripción opcional, la estación, ordenada y elevación del tope del obstáculo, un ángulo de línea de cero y una altura del obstáculo de cero. Cuando utilice esta opción, asegúrese de marcar "No" en la columna de

P[Desc., Sta., Off., Z, Angle, Feature Code, h]

Y

Station

PI1

PI2

PI3

P

PI1 PI2

h

Z

LINE ANGLELA +

X

X

ZO

P

Fig. 6.7-1 Modelo de Terreno PFL


Point is on Ground (El Punto está en el Suelo) de la tabla de códigos de características en la Fig. 6.1-2, de otra forma podría ver que la línea central del suelo y algunos perfiles laterales pasen por el tope de sus obstáculos en las vistas de perfil. También se encuentran incluídas, para cada punto del suelo u obstáculo, notas opcionales del topógrafo, a ser mostradas en las vistas de perfil o en planta. Los datos para el modelo PFL están contenidos en un archivo ASCII, con un registro para cada punto. Este archivo debe tener la extensión ".pfl" para ser reconocido en relación a un modelo PFL. Los detalles de los registros y campos de un archivo PFL son descritos en el Apéndice E. Los registros en un archivo XYZ pueden ser ingresados en orden aleatorio. Sin embargo, en un archivo PFL, los registros deben estar dispuestos según el orden ascendente de las estaciones. Un archivo PFL puede ser preparado con un procesador de texto, de acuerdo al formato descrito en el Apéndice E, editado con el comando Terrain/ Edit/ Edit PFL (Terreno/ Editar/ Editar PFL), también descrito en el Apéndice E, o creado automáticamente después de definir una alineación, como se describe en la Sección 6.3.2. Las estaciones en un archivo PFL deben ser "estaciones verdaderas". Las mismas no pueden ser “estaciones de ecuación”, como se define en la Sección 6.10.

6.8 Utilizando Dibujos Rasterizados Escaneados para Crear un Modelo de Terreno PFL

Existen dos enfoques básicos para la construcción de modelos de líneas existentes en PLS-CADD. El mejor enfoque es el de volver a hacer un levantamiento del terreno, las posiciones de las estructuras y las posiciones de los conductores, con equipos modernos, como para crear un modelo de terreno XYZ. Una alternativa limitada y menos exacta es tomar las posiciones de los puntos del terreno, puntos de las estructuras y conductores, a partir de dibujos existentes o de imágenes escaneadas de estos dibujos. Estos dibujos pueden ser mostrados en el fondo de la vista de perfil. Una vez que los dibujos hayan sido adecuadamente posicionados en la vista de perfil, Ud. sólo necesita hacer click con el mouse en las posiciones en donde desee crear puntos PFL. Generalmente no se recomienda el uso de dibujos existentes como plantillas para construir modelos de líneas más antiguas, debido a la potencial acumulación de errores en cada paso del proceso. El levantamiento original pudo haber sido inexacto. La naturaleza del terreno debajo y en la vecindad de la línea pudo haber cambiado a través de los años. Las posiciones reales de construcción, de los puntos de fijación de los conductores, pueden no reflejarse de manera correcta en los dibujos. Las curvas catenarias que muestran las posiciones de los conductores a algunas temperaturas pueden haberse basado en burdos supuestos, que no reflejan las condiciones de flecha y los efectos de fluencia plástica. Estas curvas pueden haber sido dibujadas con plantillas no ajustadas a la verdadera longitud reguladora en las líneas. El proceso de digitalización en sí mismo, a través de ajustes de escalas y hacer click sobre líneas de espesores finitos, también añadirán errores. Sin embargo, existen casos en donde uno desea construir rápidamente un modelo de línea sobre un dibujo rasterizado. Esto se puede hacer siguiendo los pasos descritos en las Secciones 6.8.3 a 6.8.5. Debe asegurarse que el dibujo escaneado muestre claramente los ejes de estación y elevación, ambos etiquetados, con los primeros idealmente etiquetados con


estaciones verdaderas (las estaciones verdaderas y de ecuación son tratadas en la Sección 6.11), así como las posiciones de los ángulos de línea. Esto puede hacerse, antes del escaneo, escribiendo sobre los ejes con tinta oscura. Las estaciones verdaderas, o sea las estaciones medidas desde un punto cerca del origen de la línea, pueden ser fácilmente calculadas y marcadas con tinta, si no estuviesen ya mostradas. Cuando escanea sus imágenes para uso con PLS-CADD, recomendamos que utilice la resolución más baja que dé como resultado una imagen legible. Mientras más baja sea la resolución, de menor tamaño y más manejables serán sus dibujos escaneados. Los dibujos pueden ser grabados ya sea como bitmaps de Windows (archivos .bmp) o como TIFF (archivos .tif). Típicamente los archivos TIFF usan compresión y serán significativamente más pequeños que un bitmap de Windows equivalente. Sin embargo, aparte del tamaño, ambos son equivalentes en funcionalidad, y a partir de aquí nos referiremos a imágenes de bitmaps como significando un bitmap o un TIFF. A no ser que sus imágenes contengan color, recomendamos que las grabe como imagenes en blanco y negro de 1bpp (bit por pixel). Si necesita editar la imagen después del escaneo, puede hacerlo con cualquier editor de imagen que prefiera; sin embargo, toda edición debe ser llevada a cabo antes de adjuntar la imagen a PLS-CADD. El cambio de la imagen después de que haya sido adjuntada a su perfil puede resultar en el “movimiento” de la imagen sobre el perfil y en una digitalización incorrecta. Note que mientras que Ud. puede cortar la porción de la vista en planta de la lámina, muchos clientes prefieren no tocarla, de manera que tengan acceso al ángulo de línea y a otra información que pueda estar dentro de ella. Un ejemplo completo del proceso de digitalización está disponible en: http://www.powline.com/products/ppdigitizing.html Por favor preste especial atención a la Nota 14 en las Notas Técnicas, que proporciona información para la calibración de las hojas que poseen estaciones progresando de derecha a izquierda.

6.8.1 Abriendo una Vista de Perfil

La importación y visualización de un dibujo escaneado de perfil debe ser hecha en una vista de Perfil. Si éste es un nuevo proyecto, use File/ New (Archivo/ Nuevo) para nombrar el archivo de proyecto, como ser Project.pfl, crear o importar algunos códigos de características existentes, con el comando Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA File (Terreno/ Datos de Códigos de Caracteristicas/ Cargar Archivo FEA), abrir una vista de perfil con Window/ New Window/ Profile (Ventana/ Nueva Ventana/ Perfil). Ud. obtendrá una vista de Perfil en blanco. Si ya existiese

algún dato en el archivo Project.pfl, ábralo y muestre la vista de Perfil.

BITMAP WIDTH , BW

A

Fig. 6.8-1 Dibujo Escaneado

http://www.powline.com/products/ppdigitizing.html�


6.8.2 Adjuntando un Dibujo Escaneado al Perfil

Esto se hace con Drafting/ Attachments/ Attachment manager (Dibujo/ Accesorios/ Administrador de accesorios), en donde el usuario especifica que el bitmap debe ser adjuntado a la vista de perfil (no a la vista en planta), y selecciona la elevación y estación aproximadas de la esquina superior izquierda del bitmap (Punto A en la Fig. 6.8-1), el ancho aproximado del bitmap, “BW”, en unidades de estación, y la altura aproximada del bitmap, “BH”, en unidades de elevación. En esta etapa (Fig. 6.8-1), el eje horizontal del dibujo del perfil puede no coincidir con el borde horizontal del bitmap, debido a un mal posicionamiento del dibujo cuando fue escaneado. Asimismo, en esta etapa no necesita preocuparse en hacer coincidir exactamente las escalas del dibujo con aquellas inherentes a la actual vista de perfil. Si no puede ver el bitmap, puede que éste se encuentre fuera de su área de visión actual. Haga click sobre View/ Initial (Vista/ Inicial) para tener una vista completa de su proyecto, a partir de la cual Ud. puede hacer zoom sobre un bitmap en particular.

6.8.3 Ajustando Escala y Orientación de un Dibujo Escaneado

Esto se lleva a cabo con el menú de Drafting/ Attachments/ Calibrate Sheet (Dibujo/ Accesorios/ Calibrar Lámina). Primero se le solicitará hacer click a la izquierda y derecha de una línea de estaciones (Puntos B y C en la Fig. 6.8-1) e ingresar las estaciones verdaderas de estos dos puntos, si se elige True Stations (Estaciones Verdaderas) en la parte de Stations Displayed (Estaciones Visualizadas) de la pantalla interactiva de Preferences (Preferencias) de la Fig. 5-4. Ud. puede ingresar las estaciones de ecuación de los dos puntos si: 1) Elige Estaciones de Ecuación en la pantalla interactiva de Preferences, y 2) ya han sido definidas relaciones inequívocas entre las estaciones verdaderas y de ecuación, en la tabla de Station Equations (Ecuaciones de Estación) (ver Sección 6.11). Una línea de estación es cualquier línea paralela al eje de estación del dibujo, o sea que los puntos B y C deben poseer la misma elevación. La línea de estación no necesita coincidir físicamente con la línea etiquetada con estaciones. Para mejorar la exactitud, los puntos B y C deben ser seleccionados lo más alejados uno del otro como sea posible. El programa utilizará la información que Ud. ingrese, sobre los puntos B y C para: 1) rotar el dibujo de tal forma que la línea BC sea paralela al eje de estación en la vista de perfil y 2) ajustar la escala del dibujo para hacerla coincidir con aquella usada para mostrar los puntos del terreno en la vista de perfil. Si la rotación requerida es pequeña, se le dará la opción de ignorarla para reducir el tiempo del re-dibujado. Luego le será pedido hacer click sobre el extremo más bajo y el más alto de una línea de elevación (Puntos D y E en la Fig 6.8-1) e ingresar las elevaciones de estos dos puntos. Una línea de elevación es cualquier línea paralela al eje de elevación del dibujo, o sea los puntos D y E deben poseer la misma estación. Para mejorar la exactitud, seleccione los puntos D y E lo más lejanos uno del otro como sea posible. La información de la elevación en los puntos D y E será usada para igualar las escalas verticales del dibujo escaneado y de la vista de perfil.

6.8.4 Desplazando un Accesorio Escalado

Una vez que el dibujo se encuentra correctamente escalado, siempre lo puede deslizar con el comando Drafting/ Attachments/ Move (Dibujo/ Accesorios/ Mover). Se le pedirá hacer click sobre cualquier punto de referencia en el dibujo adjunto y luego hacer click sobre el lugar en la vista de perfil en donde debe ser ubicado este punto. Por ejemplo, Ud. puede deslizar el dibujo


de manera que un punto en especial, cerca del borde izquierdo de ese dibujo concuerde con un punto seleccionado en la vista de perfil, por ejemplo, el mismo punto cerca del borde derecho del dibujo escaneado previamente adjuntado.

6.8.5 Creando Puntos PFL

Una vez que un dibujo se encuentre a escala y exactamente posicionado en la vista de perfil, Ud. puede hacer click sobre el terreno, estructura y puntos de conductores deseados para crear puntos del terreno PFL en estas posiciones. Esto se hace con el comando Terrain/ Edit/ Add PFL Points (Terreno/ Editar/ Agregar Puntos PFL). Aparecerá una pequeña ventana en la parte superior izquierda de la pantalla (ver Fig. 6.8-2), en donde selecciona un código de características, descripción, desplazamiento, ángulo de la línea y un comentario del perfil para el punto que se está creando. Si comete un error, siempre puede eliminar un punto con el comando Terrain/ Edit/ Delete PFL Points (Terreno/ Editar/ Eliminar Puntos PFL).

6.8.6 Creando un Modelo de Línea

Una vez que tenga puntos PFL del suelo, estructura o puntos de conductores en la pantalla (visibles mediante los símbolos apropiados de códigos de características, en las posiciones indicadas por las líneas verticales en la Fig. 6.8-2, Ud. puede utilizar los comandos estándar de PLS-CADD para construir la línea al añadir estructuras, tendido y flechado de los cables (ver Sección 10). Ud. puede ubicar estructuras de forma automática y capturar los puntos de fijación de sus conductores a puntos PFL designados, como se describe en la Sección 10.2.5.2. Ud. puede flechar las secciones para que coincidan con las curvas catenarias de los dibujos escaneados o para pasar a través de puntos PFL designados, como se describe en la Sección 10.3.2.4.

Fig. 6.8-2 Puntos PFL Creados sobre un Dibujo Escaneado


6.9 ¿XYZ o PFL?

Dada la opción de trabajar con un modelo de terreno XYZ o uno PFL, el modelo XYZ es mucho mejor. La alineación sobre un modelo de terreno XYZ puede ser cambiada fácilmente. Todo lo que necesita hacer es arrastrar un punto P.I. a su nueva posición y usar el comando Terrain/ TIN/ Create Interpolated Points (Terreno/ TIN/ Crear Puntos Interpolados) para crear una nueva línea central y puntos del perfil lateral. Su diseño será automáticamente movido a la línea central corregida, mostrando la nueva línea central y perfiles laterales. No existe una forma simple de cambiar la alineación con un modelo de terreno PFL, porque no tiene la capacidad de trabajar en la vista en planta. Con un modelo XYZ se puede tener una mejor imagen del terreno. La superficie TIN de un terreno puede ser desarrollada y usada para renderizar con colores y para la visualización automática de curvas de nivel. Los mapas y las imágenes rasterizadas pueden ser fácilmente superpuestas sobre la vista en planta. Las imágenes rasterizadas pueden ser proyectadas sobre la superficie TIN para dar renderizaciones fotográficas en 3D realistas del terreno. Con un modelo XYZ, Ud. puede ubicar las posiciones de sus estructuras en relación al mismo sistema de coordenadas utilizado para el manejo de su línea (GIS, bases de datos, etc.). Puede integrar el modelo PLS-CADD con otras herramientas de administración usadas por su compañía. Aunque recomendamos el uso del modelo XYZ sobre el de PFL, debe entender que ambos modelos son sólo maneras alternativas de observar el mismo terreno tridimensional e información de la alineación. De hecho, puede convertir un modelo XYZ en uno PFL, o viceversa, como se describe más abajo.

6.9.1 Conversión de XYZ a PFL

Suponiendo que haya definido una alineación sobre el terreno de Project.xyz. Ud. puede crear el modelo PFL equivalente dirigiéndose, en primer lugar, a la pantalla interactiva Terrain Origin (Origen del Terreno) (Fig. 6.9-1) con el comando Terrain/ Edit/ Edit Origin (Terreno/ Editar/ Editar Origen), en donde seleccionará la estación verdadera del primer punto de la alineación. Luego utilice File/ Save As (Archivo/ Grabar Como) para grabar el proyecto con el nombre Project.pfl. El programa entenderá, a partir de la extensión .pfl, que el terreno debe ser guardado como un modelo PFL.

6.9.2 Conversión de PFL a XYZ

Ahora suponemos que Ud. posee un modelo PFL del terreno, Project.pfl y que desea crear el modelo XYZ equivalente. En primer lugar, debe suministrar el Azimuth of first point (Azimut del

Fig. 6.9-1 Ventana de Origen del Terreno


primer punto) más las coordenadas X e Y del punto con estación cero en la ventana de Terrain Origin (Origen del Terreno). El azimut (rumbo) es el ángulo en sentido horario, del primer segmento de la alineación, medido desde el eje Y. Luego use el comando File/ Save As (Archivo/ Grabar Como) para guardar el proyecto con el nombre de Project.xyz. El programa comprenderá, a partir de la extensión .xyz, que el terreno debe ser guardado como un modelo XYZ.


6.10 Perfiles Laterales, Líneas de Holguras, Zonas Prohibidas y de Costos Especiales

El conjunto de segmentos de recta que componen el perfil del terreno de la línea central fue definido en la Sección 6.3.2 y mostrado en la Fig. 6.3-12.

6.10.1 Perfiles Laterales

Similares al perfil del terreno de la línea central, los perfiles laterales están definidos por un Offset (desplazamiento) de la línea central y por un Offset Tolerance (Tolerancia de Desplazamiento), como se muestra en la Fig. 6.4-4 o en la Fig. 6.10-1. Todos los puntos adyacentes (en orden creciente de estaciones) dentro de la distancia de Offset Tolerance desde la línea de Offset, los cuales se encuentran dentro de la Maximum Separation (Máxima Separación) estarán conectados para formar un perfil lateral. Los perfiles laterales son vistos solamente donde existen puntos del terreno que se hallen dentro del Offset Tolerance especificado. Por ejemplo, el terreno de la línea Demo mostrada en la 6.10-1 posee puntos de levantamiento dentro del rango de los perfiles laterales entre las Estructuras Nº 5 y Nº 6. Existen pendientes laterales significativas en esa región. Los perfiles laterales no son visibles en otros lugares porque o: 1) no existen puntos de levantamiento dentro de los desplazamientos designados, o 2) los puntos dentro de los desplazamientos están muy separados (sus distancias superan la Maximum Separation).

6.10.2 Línea de Holguras del Terreno

Una línea de holgura requerida (o varias del mismo tipo, si existen perfiles laterales) puede ser visualizada como una línea punteada y picos punteados por encima del perfil (ver Fig. 6.10-1). La línea y las puntas son mostradas, para el voltaje especificado en la pantalla de Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Línea de Holgura). Los voltajes disponibles para su elección son aquellos que han sido establecidos previamente en la ventana de códigos de características de la Fig. 6.1-1. La línea de holguras consta de dos partes. La primera de ellas es la holgura básica del terreno, que está formada por copias de la línea central y perfiles laterales, desplazados hacia arriba por un valor específico. Este valor es la holgura vertical requerida, para el código de características elegido en Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Línea de Holgura). La segunda parte de la línea de holguras consiste en puntas verticales indicando las

Fig. 6.10-1 Perfiles Laterales de la Línea Demo


holguras verticales requeridas por arriba (o por debajo) de puntos u objetos específicos del terreno, dentro del Maximum Offset for Profile View (Máximo Desplazamiento para la Vista de Perfil) (definido en la Sección 6.3.2). Estas puntas son visibles sólo si las holguras requeridas son mayores que la holgura básica del terreno. Si un obstáculo es designado como "Obstáculo Aéreo" en la tabla de Feature Codes (Códigos de Características) de la Fig. 6.1-2, la holgura vertical requerida es mostrada en dos puntas, una por encima y otra por debajo del obstáculo.


6.10.3 Zonas Prohibidas y de Costo Especial

Las zonas prohibidas y las de costo especial pueden ser definidas a lo largo de una alineación, con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Spotting Constraints/ Edit (table based) (Estructuras/ Ubicación Automática/ Ubicación de Restricciones/ Editar (Basado en Tabla). Estas zonas son solamente consideradas cuando se optimiza la ubicación de una línea con Structures/ Automatic Spotting/ Optimum Spotting (Estructuras/ Ubicación Automática/ Ubicación Optima) (ver Sección 14). Una vez que se encuentre en la ventana de Spotting Constraints (Ubicación de Restricciones), Ud. puede agregar, editar o eliminar zonas prohibidas o de costo especial, basado en sus estaciones de inicio y parada. La Fig. 6.10-2 muestra tres zonas prohibidas o de costo extra cerca del fin de la línea Demo. Una zona prohibida es indicada por un área roja llena, al pie de la vista de perfil y por un rectángulo rojo en una vista 3D. Una zona de costo extra es indicada en verde. Su visualización puede ser activada o desactivada con el interruptor Structures/ Automatic Spotting/ Spotting Constraints/ Display (Estructuras/ Ubicación Automática/ Ubicación de Restricciones/ Visualizar). También puede definir o remover gráficamente zonas prohibidas o de costo especial con los comandos Structures/ Automatic Spotting/ Spotting Constraints/ Add (graphical) or Delete (graphical) (Estructuras/ Ubicación Automática/ Ubicación de Restricciones/ Agregar (Gráficamente) o Eliminar (Gráficamente)). Después de grabar un proyecto, la ubicación de las restricciones y sus estaciones son grabadas en el archivo Project.con.

6.11 Estaciones de Ecuación

Una vez que se ha definido una alineación, cualquier punto del terreno posee una estación (distancia a lo largo de la alineación) y una ordenada (distancia desde la línea central).

Fig. 6.10-2 Zonas Prohibidas cerca del Fin de la Línea Demo


Una "Estación Verdadera" se define como la distancia total, medida desde el primer P.I. en la alineación, a la cual se suma la estación designada de ese primer P.I. La estación del primer punto de la alineación puede ser cambiada, del valor por defecto de cero a cualquier valor, con el comando Terrain/ Edit/ Edit Origin (Terreno/ Editar/ Editar Origen).

Se define “Estación de Ecuación” como la distancia relativa, medida hacia adelante o hacia atrás, a lo largo de la alineación, desde un punto arbitrario a lo largo de la misma. A diferencia de las “Estaciones Verdaderas”, las “Estaciones de Ecuación” no son contínuas. Por ejemplo, al abrir la línea Demo e ingresar los datos mostrados en la ventana de insertar de la Fig. 6.11-1, con el comando Terrain/ Station Equations (Terreno/ Estaciones de Ecuación). Las “Estaciones de Ecuación” de los puntos con “Estaciones Verdaderas”, entre 1000 y 2000, disminuirán de 5000 a 4000 a lo largo de la alineación, y las “Estaciones de Ecuación” de los puntos con “Estaciones Verdaderas” mayores que 2000 aumentarán desde 15000. El cambio se realizará instantáneamente en todas las vistas de Perfil y en la parte de perfil de las láminas de vistas P&P (ver Fig. 6.11-1). Las posiciones de las estaciones de ecuación son indicadas por líneas verticales rojas que se extienden desde el pie de la pantalla hasta la línea del terreno. Las estaciones que son mostradas en la barra de estado, las láminas de vistas P&P, la ventana de Terrain Info (Información del Terreno) o cualquier informe, pueden ser “Estaciones

Fig. 6.11-1 Primera Lámina de Vistas P&P de la Línea Demo con Estaciones de Ecuación


Verdaderas” o “Estaciones de Ecuación”, dependiendo de su elección en el menú de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias).


7. CRITERIOS DE DISEÑO

7.1 General

Los criterios de diseño para líneas de transmisión eléctrica a menudo no son los mismos para diversos países y en compañías diferentes dentro del mismo país. Estos criterios también cambian con el tiempo. Sin embargo, a pesar de las diferencias en valores numéricos particulares, existen muchas similitudes. Cuando desarrollamos PLS-CADD, hemos incorporado al programa funciones de verificación de diseño muy generales, que pueden ser fácilmente aplicadas a una amplia variedad de prácticas de diseño, desde requerimientos muy simples para líneas de distribución hasta los procesos ingenieriles más complejos para líneas de muy alto voltaje. También hemos proveído un marco dentro del cual se implemantan, en PLS-CADD y en nuestros programas de estructuras PLS-POLE y TOWER, de manera automática, algunas técnicas internacionales de diseño recientemente publicadas (NESC, 2007; ASCE 74, 1991 o más recientes; IEC 60826, 2003; CENELEC EN 50341-1, 2001; UK NNA, 2001; REE, 2001; Portugal NNA, 2001; especificaciones francesas de la RTE-EDF; y mucho más, como se describe en “http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf“). En este documento se ha hecho un esfuerzo para describir por completo los supuestos detrás de los cálculos de diseño, de manera que el usuario pueda determinar si éstas se aplican a una situación en particular. En PLS-CADD, el criterio de diseño debe ser definido antes de proceder con el diseño de un proyecto. Esto se hace mediante la creación/edición del archivo de criterios del proyecto Project.cri con los diversos diálogos de criterios bajo Criterios, o cargando un archivo maestro de criterios ya existente, como Master1.cri, con el comando Criteria/ Load CRI (Criterios/ Cargar CRI). Siempre que se grabe un proyecto PLS-CADD, los criterios del mismo son grabados en el archivo Project.cri (inclusive si los criterios provienen inicialmente de algún otro archivo de criterios cargado, como Master1.cri). Los archivos de criterios poseen la extensión ".cri".

7.1.1 Modelado del Sistema de Cables

Una de las partes más complejas de una línea de transmisión es el sistema de cables (conductores y cables a tierra) en una sección de tracción (de una estructura de extremo a la siguiente estructura de extremo). Se originan preguntas en relación a: 1) el manejo de la carga de viento, la cual puede no ser uniforme sobre toda la longitud de la sección (el viento sobre los tramos individuales puede ser mayor que el promedio del viento sobre la sección debido a los cambiantes factores de respuesta de ráfaga y a diferentes incidencias del viento), 2) el manejo de cargas de hielo no uniformes, 3) el manejo de muchos fenómenos que generan las cargas longitudinales (cables rotos, redistribución floja, etc.), y 4) la posibilidad de interacción entre las estructuras flexibles y todos los cables en la sección de tracción. Por lo tanto, debido a razones de diseño práctico, se deben hacer aproximaciones y supuestos. En PLS-CADD están disponibles cuatro niveles de modelado, para determinar la respuesta del sistema de cables a algunos criterios de carga. Estos cuatro niveles están resumidos en la Fig. 7.1-1. El nivel de modelado más simple (Nivel 1) se basa en el concepto de la Ruling Span (Longitud Reguladora) (RS) y es suficiente en la mayoría de los casos. El nivel de modelado más avanzado (Nivel 4) está basado en un análisis estructural completo de la sección de tracción completa, incluyendo modelos detallados de todas las estructuras de soporte y de todos los cables. Debido a su gran uso de tiempo de procesamiento por computadora y a que no se justifica en la mayoría de las situaciones, el Nivel 4 debe ser utilizado solamente en

http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf�

http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf%E2%80%9C%00%00


casos especiales en donde se necesita considerar una representación muy exacta de la interacción entre las estructuras y los cables. Lo más probable es que el usuario nunca tendrá necesidad de esta capacidad de modelado avanzada (Nivel 4). Entre el Nivel 1 y el Nivel 4, existen dos niveles intermedios de modelado (Nivel 2 y Nivel 3). Los Niveles 2, 3 y 4 son definidos de aquí en más como Real Span (Luz Real) (debido a que trabaja con longitudes reales de cables en cada luz) o modelado con Finite Element (FE) (Elementos Finitos (FE)). Las suposiciones generales usadas en estos diferentes niveles son discutidas en esta Sección. Para utilizar los Niveles 2, 3 o 4, el usuario debe poseer una licencia de nuestro programa SAPS además del PLS-CADD. Debe familiarizarse con el material del Apéndice N. Los Niveles 2, 3 y 4 no han sido ampliamente usados debido a su conocida complejidad. Sin embargo, si selecciona uno de estos métodos en PLS-CADD, dicha complejidad está oculta y raras veces Ud. se da cuenta que se relizan cálculos complejos en segundo plano.

7.1.1.1 Modelado de Nivel 1 – Método de la Longitud Reguladora (RS)

Utilidad y practicidad del método: Éste es por mucho el método más práctico y es aplicable a la abrumadora mayoría de situaciones de diseño de líneas. Debe ser usado en todas las situaciones preliminares de diseño. Este método es el que Ud. usará la mayor parte de las veces. Funciona bien con cargas de diseño reglamentarias, las cuales generalmente son aplicadas uniformemente sobre una sección de tracción. Siempre debe ser utilizada en la etapa preliminar del diseño. Suposiciones: 1) El análisis comprende un único cabo (cable), en uno o más tramos, entre extremos, o sea se asume que no hay interacción entre el cable y otras fases del mismo circuito eléctrico, o con cables en otros circuitos.

WIRE SYSTEM MODELING LEVELS

RULINGSPAN

FINITE ELEMENT

NO INTERACTIONBETWEEN WIRES

ATTACHMENT SPRINGS AT

LEVEL 1

LEVEL 2

POINTSINFINITELY

STIFF

ATTACHMENTPOINTS

LEVEL 2 LEVEL 3 LEVEL 4

STRUCTURES CONDENSED TO

FLEXIBILITY MATRIXAT ATTACHMENT

POINTS

INTERACTION BETWEEN WIRES

FULL METHOD 4STRUCTURE MODELSBECOME PIECES OF

HUGE MODEL OFTENSION SECTION

( TIME CONSUMING )

( DEFAULT )

STRUCT. ATTACHMENT POINT ( INFINITELY STIFF )TOP SUSP. INSUL. OR TIP OF POST INSULATOR

( REQUIRES METHOD 4 STRUCTURES )

( EFFICIENT LINEARAPPROXIMATION )

Fig. 7.1-1 Niveles de Modelado de Cables


2) La componente horizontal de tracción a lo largo del cable en todos los tramos de la sección de tracción entre los extremos es constante, o sea que se supone que todos los soportes intermedios son perfectamente flexibles en la dirección longitudinal. Esto puede no ser muy exacto, en el caso de aisladores de poste rígidos y de aisladores de suspensión cortos, sujetos a grandes cargas verticales. Usualmente se considera suficientemente exacto, en vista de todas las demás incertidumbres y aproximaciones asociadas con el diseño de líneas. Un reciente informe de la IEEE, titulado Limitaciones de los Métodos de la Longitud Reguladora para Conductores Aéreos a Altas Temperaturas, provee algunas discusiones sobre este tópico (IEEE, 1997). La Guía de la IEEE para Determinar los Efectos de Operación a Altas Temperaturas sobre los Conductores (IEEE, 2002) también menciona los problemas potenciales con el supuesto de la longitud reguladora, cuando se calculan las flechas a muy altas temperaturas. 3) La geometría de cada tramo es determinada como se discute en el Apéndice J, basada en la componente horizontal de su tracción, y las cargas de diseño son calculadas como se discute en la Sección 7.3.12. Limitaciones: 1) Todos los tramos necesitan estar sometidos a la misma carga, o sea que este nivel de modelado no es capaz de analizar situaciones con diferentes espesores de hielo en diversos tramos. 2) No hay manera de estudiar el efecto de la reubicación floja debido al movimiento del punto de fijación de un conductor o del corte/adición de alguna longitud de cable en un tramo. 3) No hay forma de considerar los desplazamientos de soportes en un sistema en donde existe una longitud fija de cable; por ejemplo insertando o elevando una estructura para arreglar un problema de holgura sin volver a generar flechas en los cables. 4) Este nivel de modelado no puede ser utilizado para modelar una línea ya existente, en donde han sido medidas tracciones desiguales en varios tramos de una sección de tracción dada.

7.1.1.2 Modelado de Nivel 2 – Modelado con Elementos Finitos (FE) Ignorando la Interacción entre los Cables

Utilidad y practicidad del método: Con este método, se asume que todos los soportes (torres, postes y pórticos) son infinitamente rígidos a no ser que elija insertar resortes ficiticios entre los soportes y los aisladores. Para conductores sostenidos por torres reticuladas con aisladores de suspensión, el Nivel 2 debe proporcionar mejores flechas a muy altas temperaturas que el Nivel 1, y muy buenas aproximaciones de situaciones de cargas no balanceadas. Suposiciones:


1) Como con el Nivel 1, el análisis comprende un solo cable entre extremos por vez, o sea que se asume que no hay interacción entre los diferentes cables (otras fases). 2) Se utiliza un modelo exacto de elementos finitos del cable en todos los tramos entre los extremos. Se asume que este modelo se encuentra en equilibrio longitudinal (o sea que la componente horizontal de tracción es igual en todos los tramos) para la condición de enflechamiento, o sea para un caso de clima y condición del cable específicos, o de longitudes no traccionadas pueden ser especificadas. Los aisladores de anclaje, suspensión y de 2 partes son modelados como elementos estructurales. Se asume que los puntos de fijación en los extremos de los aisladores de poste y en los extremos de las estructuras, de los aisladores de anclaje, suspensión y de 2 partes son fijos en la dirección vertical, pero opcionalmente se les puede permitir movimiento en las direcciones transversal y longitudinal, como se muestra en la Fig. 7.1-2. Los movimientos transversales y longitudinales de los puntos de fijación (TD y LD en la Fig. 7.1-2) dependen de sus flexibilidades asumidas (o rigideces) transversales y longitudinales. Con flexibilidad cero, los soportes son fijos. Con relación a este asunto, se provee más información en el Apéndice N. 3) Una vez que las tracciones en todos los tramos de la sección de tracción han sido determinadas (a diferencia del Nivel 1, Ud. tendrá diferentes tracciones en diferentes tramos), las correspondientes cargas de diseño son calculadas utilizando los mismos procedimientos que en el Nivel 1. Limitaciones: Con el Nivel 2, el usuario puede aplicar diferentes cargas sobre diferentes tramos (hielo no balanceado, conductor roto, etc.); puede redistribuir las zonas flojas entre tramos y mover puntos de fijación. Sin embargo: 1) Todavía no existe la consideración del posible acople mecánico entre los cables en diferentes fases. 2) En el caso de los aisladores de poste, es difícil saber cual valor de rigidez longitudinal debe ser usado.

ELEVATION

ELEVATION

TOP VIEW TOP VIEW

ARMPOLE

PO

PD

PD

AO

AD

AD

LD LD

TD TD

Fig. 7.1-2 Resortes Opcionales para Modelado de Nivel 2


7.1.1.3 Modelado de Nivel 3 – Modelado con Elementos Finitos Considerando la Interacción entre Cables

El modelado del Nivel 3 es similar al del Nivel 2, excepto que todos los cables entre dos estructuras de extremo limitantes e infinitamente rígidas (los extremos del modelo) son analizadas simultáneamente, considerando entonces la posibilidad de alguna interacción longitudinal entre las fases. Si una estructura de extremo está siendo verificada por resistencia, con cargas potencialmente diferentes en cada lado, las estructuras de extremo limitantes se encuentran en los extremos de las secciones de tracción, a la izquierda y a la derecha de la estructura que está siendo verificada. Si no se trata de un extremo limitante, una estructura en un extremo es tratada como cualquier otra en lo concerniente a su flexibilidad. La interacción entre los cables es tomada en cuenta por medio de las matrices de flexibilidad de las estructuras soportantes entre los extremos limitantes. Con el Nivel 2, Ud. no considera la flexibilidad de la estructura (a no ser que especifique dos números de flexibilidad en cada uno de los soportes, como se describe en la Sección 7.1.1.2). Con el Nivel 3, PLS-CADD determina una matriz de flexibilidad en cada estructura. Esta matriz es sólo un dispositivo para representar el comportamiento de una estructura flexible sin tener que modelarla por completo, cuando la conecte a cables soportados (Peyrot y Goulois, 1978). Las matrices de flexibilidad de la estructura son determinadas en forma automática por nuestros programas PLS-POLE y TOWER, para estructuras de Método 4 (éstas son tratadas en la Sección 8.3.4). Por lo tanto no existe complejidad adicional requerida si Ud. ya está utilizando estructuras de Método 4. Las matrices de flexibilidad incluyen coeficientes de flexibilidad. Considere dos puntos de fijación de aisladores, I y J, como se muestra en la Fig. 7.1-3. Estos puntos pueden ser ubicados en el espacio de manera arbitraria; por ejemplo, "I" puede ser la fijación de un cable de

aterramiento y “J" el punto de fijación a la estructura de un aislador que soporta la fase inferior izquierda de una torre de doble circuito. Si una carga longitudinal de valor unitario es aplicada al punto I, el desplazamiento longitudinal correspondiente, en el punto J, es el coeficiente de flexibilidad FJ,I. Para una estructura de transmisión con N puntos de fijación, la matriz simétrica NxN que incluye todos los coeficientes FI,J es llamada la matriz de flexibilidad longitudinal de la estructura. Si en vez de limitarse a cargas y desplazamientos longitudinales, como se muestra en la Fig. 7.1-3, Ud. considera las cargas unitarias longitudinales y transversales y sus correspondientes desplazamientos, obtendrá una matriz de flexibilidad de tamaño 2N x 2N. De hecho, ésta es la matriz de flexibilidad utilizada por PLS-CADD, en el lugar de cada estructura, cuando se modela el sistema de cables en el Nivel 3.

I

J J

I

1

1

FI , JI , I

J , JJ , IF

F

F

LONGITUDINAL DISPLACEMENTS OF INSULATOR ATTACHMENT POINTS

NOT NECESSARILY IN SAME VERTICAL PLANE

G G

BASE BASE

Fig. 7.1-3 Coeficientes de Flexibilidad de la Estructura


Utilidad y practicidad del método: Este método solamente funciona con estructuras de Método 4, mientras que las matrices de flexibilidad para todas las estructuras son recalculadas automáticamente por nuestros programas PLS-POLE y TOWER, cuando sean necesarias. Excepto por algún tiempo de procesamiento adicional, el Nivel 3 posee todas las ventajas del Nivel 2, sin las limitaciones de éste: toma en cuenta la interacción entre los cables y lo libera de tener que asumir un valor para la flexibilidad. Sin embargo, tenga por anticipado que usará más tiempo de procesamiento cuando use el Nivel 3, en comparación al Nivel 2. El Nivel 3 es el método recomendado cuando existen casos de cargas longitudinales en líneas soportadas por postes y pórticos flexibles. Suposiciones y limitaciones: Si una estructura de extremo está siendo verificada para cargas, o es parte de una sección de tracción, para la cual son calculadas las tracciones, su matriz de flexibilidad, si estuviere disponible, será tomada en cuenta. 1) La interacción entre los cables es modelada a través de matrices de flexibilidad, las cuales son inherentemente lineales. Por tanto, los efectos no lineales de postes y pórticos extremadamente flexibles (los cuales pueden representar del 10 al 20 por ciento de los esfuerzos), no pueden ser considerados. Las estructuras tensadas, las cuales son asimismo altamente no lineales, pueden no mostrar el comportamiento correcto. 2) El efecto de las cargas de viento aplicadas directamente a las estructuras, sobre el equilibrio del sistema, no puede ser considerado.

7.1.1.4 Modelado de Nivel 4 – Análisis del Sistema Completo

En el Nivel 4, PLS-CADD modela todos los cables y estructuras de soporte de una gama completa de secciones de tracción, como una única estructura gigantesca. Se crea automáticamente un modelo de elementos finitos gigante, a partir de los modelos de elementos finitos individuales de los soportes individuales y de los cables interconectados. Este método requiere que Ud. use estructuras de Método 4. Por ejemplo, un único modelo de los primeros seis tramos de la línea mostrada en la Fig. 7.1.-4 incluyeron cinco modelos exactos flexibles de pórticos en H de madera. Ese modelo fue usado para el estudio del sistema bajo altas temperaturas y condiciones de hielo no balanceadas. Utilidad y practicidad del método: Debido al gran número de nudos y de elementos en el gigantesco modelo de elementos finitos que es utilizado internamente, este método puede ser prohibitivo en términos de uso de procesos por computadora, ya que requiere de mayores magnitudes en tiempo de procesamiento y memoria que el Nivel 3. Sin embargo, Ud puede ser capaz de trabajar evitando las prohibitivas exigencias de tiempo de proceso y memoria al especificar que el Nivel 4 puede ser usado solamente para estructuras tensadas o flexibles, mientras que todas las torres reticuladas sean modeladas al Nivel 3.


Suposiciones: Un modelo de Nivel 4 incluye pocos supuestos limitantes, a no ser que el viento sea considerado. El modelo de elementos finitos es tan exacto como modelo de su línea física tanto como Ud. pueda pretender. Existe una completa interacción entre los cables, a través del comportamiento exacto de las estructuras de soporte, incluyendo sus comportamientos no lineales. Limitaciones: Aunque la idea de modelar exactamente, por elementos finitos, un segmento de línea completo, es teóricamente atractiva, su practicidad es limitada. 1) Ud. raramente será capaz de justificar la gran cantidad de tiempo necesario para operar un modelo de sistema completo. Tomará un largo tiempo para analizar sólo un caso de carga. 2) Algunos códigos requieren que aplique factores de carga entre las reacciones en los extremos de los tramos y las estructuras de soporte (ver Sección 7.3.12.3). Ésta es una situación imposible de modelar con el Nivel 4 (e incluso con el Nivel 3, si vamos al caso), puesto que las estructuras siempre reaccionarán a las cargas no mayoradas, provistas por los cables a los cuales están conectadas, mientras que su código puede dictar que Ud analice y verifique la resistencia de estas estructuras bajo cargas mayoradas.

Fig. 7.1-4 Análisis Completo del Sistema


3) Aunque podemos aplicar viento uniforme sobre un modelo completo (misma velocidad y dirección global soplando sobre todos y cada uno de los tramos de un modelo de tramos múltiples), esto no es realista. De hecho, nunca sabremos cual podría ser un viento adecuado o incluso reglamentario, con factores de respuesta de ráfaga para ser aplicados simultáneamente a todos los cables y estructuras.


7.2 Modelos de Viento y de Hielo

Las cargas de viento y de hielo son las cargas de diseño principales sobre una línea de transmisión. Estas secciones describen conceptos generales, que son utilizados por PLS-CADD para el cálculo de cargas de viento y de hielo sobre el sistema de cables (conductores y cables de aterramiento) y sobre las estructuras de soporte.

7.2.1 Modelo de Viento

7.2.1.1 Viento de Referencia y su Incremento con la Altura

Una condición de viento en PLS-CADD es descrita por un "viento de referencia" y diversos ajustes, los cuales pueden ser hechos para la altura sobre el terreno (inclusive la elevación sobre el nivel del mar de acuerdo con algunos códigos) y ráfagas. La velocidad de referencia (o básica) del viento, W, es descrita ya sea al teclearla directamente en la tabla de Weather Cases (Casos de Clima), a la que Ud. accede con el comando Criteria/ Weather (Criterios/ Clima), o ingresando la presión de referencia correspondiente. Es la velocidad del viento a la altura de referencia, usualmente tomada como 10 m (33 pies) sobre el suelo. Dependiendo del código que rige su diseño, el viento de referencia puede ser un valor de ráfaga (por ejemplo una ráfaga de 3 segundos), o un valor con un promedio mayor (promedio de 1 minuto, promedio de 10 minutos, milla más rápida, etc.). La velocidad del viento de referencia está relacionada con la correspondiente presión de referencia por la siguiente fórmula:

Presión de referencia a altura de referencia = Q x W2 (7-1)

donde el Factor de Densidad del Aire Q es también ingresado en la tabla de Weather Cases. Los valores comunes para Q son:

Unidades E.E.U.U.: Q = .00256 Presión está en "psf" W está en "mph" Unidades SI: Q = .6125 Presión está en "Pa" W está en "m/s"

El Factor de Densidad del Aire Q puede ser cambiado para condiciones extremas de temperatura y elevación sobre el nivel del mar. Mientras que el usuario puede especificar, sea un viento de referencia o una presión de referencia (el otro es calculado automáticamente con la Ec. 7-1), debe estar consciente que, en todos los casos, es la presión de referencia mostrada la que es utilizada como punto inicial de todos los cálculos de cargas de viento.

REFZ

REF 10 m 33 FT

W

REFZ

W

Z

W WZ Z

ASCE STAIR

WIND WIND

HEIGHT HEIGHTZ Z

Fig. 7.2-1 Perfiles de Viento


Muchos códigos y criterios requieren que la velocidad de diseño del viento aumente con la altura. Por lo tanto, a la altura "z" sobre el suelo, la velocidad de diseño del viento, WZ, puede ser mayor que el valor de referencia W. El aumento puede ser especificado por una ecuación (por ejemplo, el perfil mostrado en la parte izquierda de la Fig. 7.2-1) o en una tabla (por ejemplo, la escalera mostrada en la parte derecha de la Fig. 7.2-1). El incremento de la velocidad del viento con la altura, cuando sea requerido por un código, puede ser manejado en PLS-CADD, de dos maneras diferentes. Aumento manual de la velocidad del viento con la altura: Si el aumento no está disponible como parte de una opción de código incorporada en PLS-CADD, Ud. puede encargarse del mismo manualmente y en forma aproximada, incrementado el valor del dato ingresado para el viento de referencia. Esto funciona bien para líneas con una altura relativamente uniforme; por ejemplo, líneas en un terreno plano con estructuras y tramos semejantes a lo largo de todas ellas. Como ejemplo, puede usar una serie de criterios para una línea de 69 KV con postes de madera y poca altura, con una velocidad de viento de referencia de 70 mph, y otra serie para una de 138 KV y postes de acero más altos, con un viento de referencia de 90 mph. Aumento automático de la velocidad del viento con la altura: Con cada nueva versión de PLS-CADD (y los programas de estructuras asociados TOWER y PLS-POLE) estamos aumentando el número de códigos y especificaciones para los cuales estamos automatizando el incremento de la velocidad del viento con la altura, con el fin de calcular cargas en los cables y cargas de viento sobre las estructuras. Para cargas en los cables, seleccione el código en la columna de Wire Wind Height Adjust (Ajustar Altura del viento sobre Cables), de la tabla de Weather Cases (Casos de Clima). Para cargas de viento sobre estructuras, seleccione el código en la columna de Structure Wind Load Model (Modelo de Carga de Viento sobre la

Fig. 7.2-1a Kz y Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable para NESC 2007


Estructura), de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas en Estructuras). Vea “http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf“ para más información relativa a estos códigos y su implementación. Para las opciones automáticas, tal vez deba suministrar algunos parámetros de viento y terreno, como se indica en la pantalla interactiva de Criteria/ Code Specific Wind and Terrain Parameters (Criterios/ Parámetros de Viento y Terreno Específicos de Códigos). Si hace click al pie de la pantalla interactiva de Code Specific Wind and Terrain Parameters, puede visualizar las diferentes funciones de escalado y factores de respuesta de ráfagas que son usados para el código elegido (por ejemplo NESC 2007 en la Fig. 7.2-1a). La presión debida a la velocidad del viento a la altura z es calculada como sigue:

Presión a la altura z = Q x (WZ)2 o KZ x Q x W

2 (7-2)

donde KZ es a menudo referida como el coeficiente de exposición a la presión del viento. Por ejemplo, la parte izquierda de la Fig. 7.2-1a muestra KZ para el código NESC 2002. Para el ajuste automático de la velocidad del viento con la altura, se debe asumir la altura efectiva z. Los supuestos descritos en las Secciones 7.2.1.1.1 a la 7.2.1.1.3 son utilizados en PLS-CADD.

7.2.1.1.1 Alturas Efectivas para Estructuras o Partes de éstas

Previamente a la Versión 7, cuando un código requería el aumento de la velocidad del viento con la altura, para el cálculo de las presiones del viento sobre las estructuras, PLS-CADD determinaba la presión a los 2/3 de la altura total de la estructura, la multiplicaba por el Factor de Respuesta de Ráfaga de la Estructura si se requería, y pasaba ese valor a TOWER y a PLS-POLE como una presión uniforme a ser aplicada sobre todo el modelo de la estructura. Por lo tanto, antes de la Versión 7, las presiones de diseño de estructuras reportadas por PLS-CADD incluían el efecto del aumento de la velocidad del viento con la altura y los factores de respuesta de ráfaga de la estructura, cuando eran requeridos por los códigos.Para hacerlos compatibles, en la Versión 7 hemos proveído modelos de cargas de viento sobre estructuras “Pre V7" que continuarán trabajando de esta manera. Comenzando con la Versión 7, cuando se utilizan otros modelos de carga de viento sobre estructuras que no son “Pre V7“, PLS-CADD solamente determina la presión a la altura de referencia (usualmente 33 pies o 10 m sobre el suelo) y pasa ese valor a TOWER y a PLS-POLE. Desde la Versión 7, cuando se usan otros modelos de carga de viento sobre las estructuras que no son “Pre V7“, TOWER y PLS-POLE aceptan como dato la presión a la altura de referencia y automáticamente la aumentan con la altura, sobre varias partes de las estructuras, y aplican factores de respuesta de ráfagas de la estructura, cuando se lo requiere. Por lo tanto, comenzando con la Versión 7, las presiones de diseño de la estructura informadas por PLS-CADD son presiones a la altura de referencia y no incluyen los factores de respuesta de ráfaga de la estructura.

7.2.1.1.2 Altura Efectiva para todos los Cables de una Sección de Tracción (con el propósito de mostrar sección de tracción y realizar cálculos de holguras)



Con el modelado del Nivel 1, se supone como uniforme a la velocidad del viento, a lo largo de toda la longitud de la sección de tracción, y es usada para determinar la respuesta de una sección de tracción completa (juego de cables entre ambos extremos) y se basa en la altura promedio sobre el suelo de todos los apuntos de fijación a la estructura en la sección de tracción. Por lo tanto, para una serie con tres fases y veinte tramos, la altura efectiva es la altura promedio de sesenta y tres puntos de fijación. Esta velocidad del viento se usa para determinar la posición tridimensional de los cables, bajo condiciones de viento, y todos los cálculos de flechas y tracciones. Con el modelado del Nivel 2, Nivel 3 o Nivel 4, la velocidad del viento, que es usada para determinar la respuesta de una sección de tracción completa (serie de cables entre extremos) es calculada separadamente para cada cable de cada tramo, y se basa en la altura promedio de sus dos puntos extremos de fijación a las estructuras.

7.2.1.1.3 Altura Efectiva para un Solo Cable en un Solo Tramo (con el propósito de determinar las reacciones a vientos de diseño en los extremos del tramo)

Para todos los niveles de modelado, la velocidad del viento que sopla sobre un solo cable en un tramo, está basada en la altura promedio sobre el suelo de sus dos puntos de fijación a la estructura en su extremos (Algunas especificaciones reducen esa altura por una fracción de la flecha y longitud de un aislador de suspensión, pero PLS-CADD, de forma conservadora, deja de lado esa complicación innecesaria). Esta velocidad del viento es utilizada en la determinación de las cargas en los puntos de fijación a la estructura, y la oscilación de los aisladores. Esto se discute en más detalle, en las siguientes Secciones.

7.2.1.2 Carga de Viento por Unidad de Longitud del Cable

La fórmula usada en PLS-CADD para calcular la carga de viento de diseño por unidad de longitud del cable, UH, es:

UH = WLF Q (WZ)2 GRFC CDC (cos[WA])

2 (D + 2tZ) (7-3)

donde Q y WZ fueron definidos previamente y:

WLF = Factor de Carga del Clima GRFC = Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable CDC = Coeficiente de Arrastre del Cable WA = Ángulo de incidencia entre la dirección del viento y la perpendicular al tramo D = Diámetro del cable TZ = Espesor del hielo a la altura z

El Factor de Carga del Clima WLF es ingresado en la tabla de Weather Cases (Casos de Clima) y normalmente es igual a uno. El Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable GRFC depende usualmente de la altura efectiva del viento, la longitud del tramo y el promedio del período usado en la definición del viento de


referencia. En PLS-CADD, se puede ingresar manualmente GRFC, o puede ser determinado en forma automática. Ingreso manual del factor de respuesta de ráfaga del cable: Si no es requerido a usar un código que especifica cómo debe ser calculado el factor de respuesta de ráfaga, puede ingresar el valor del mismo de forma manual, en la columna de Wire Gust Response Factor (Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable) de la tabla de Weather Cases. Si lo hace así, ese valor será aplicado al cálculo de UH en todos los cables en su línea, sin considerar la longitud ni la altura efectiva de los tramos. Por ejemplo, para una línea sobre un terreno plano, con tramos y estructuras similares a través de toda la misma, Ud podría especificar un único valor de GRFC = 1, si su viento de referencia es de la milla más rápida o del viento promedio de 1 minuto. Ud. puede especificar un menor valor, digamos GRFC = 0.8, si su viento de referencia es el de una ráfaga de 3 segundos. La opción manual es también la que debe usar si su especificación de diseño pide valores nominales simples de las presiones de viento, como 20 psf o 800 Pa, para ser aplicados a todos los conductores. En estos casos, se ingresa la presión y el factor de respuesta de ráfaga es ajustado a uno. Cálculo automático del factor de respuesta de ráfaga del cable: Si desea que PLS-CADD calcule automáticamente el factor de respuesta de ráfaga, para un código de diseño incluído, seleccione el código en la columna de Wire Gust Response Factor (Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable) de la tabla de Weather Cases. Vea http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf para más infoprmación en relación a estos códigos de diseño incluídos y la implementación de los mismos. Para la opción automática, puede tener que suministrar algunos parámetros de viento y terreno, como se indica en el menú de Criteria/ Code Specific Wind and Terrain Parameters (Criterios/ Parámetros de Viento y Terreno Específicos de Códigos). Puede observar la variación del factor de respuesta de ráfaga del cable, al hacer click al pie del diálogo de Code Specific Wind and Terrain Parameters (por ejemplo, vea la parte derecha de la Fig. 7.2-1a para el NESC 2002). Por defecto, el Coeficiente de Arrastre del Cable CDC se asume igual a uno para todos los cables. Sin embargo, si elige uno de los códigos de diseño incluídos (en la columna de Wire Gust Response Factor (Factor de Respuesta de Ráfaga del Cable) de la tabla de Weather Cases), el coeficiente de arrastre adecuado será utilizado de manera automática. Este coeficiente puede ser una función del diámetro del conductor, del depósito de hielo o del número de Reynolds. Si no está usando un código de diseño soportado y desea utilizar un coeficiente de arrastre diferente de uno, Ud. puede incluir el efecto del mismo en su valor ingresado del factor de respuesta de ráfaga del cable, GRFC. El Wind Incidence Angle (Ángulo de Incidencia del Viento) WA es calculado automáticamente, basado en su selección de dirección del viento, en la columna de Wind Direction (Dirección del Viento) de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas de las Estructuras).

7.2.1.2.1 Suposiciones para Calcular la Carga de Viento sobre todos los Tramos de un cable, en una sola sección de tracción, UHTS, con el propósito de mostrar la sección de tracción y realizar cálculos de holguras

Con el modelado del Nivel 1, cuando una sección de tracción es mostrada en forma tridimensional, para un caso de clima en particular, o cuando se realizan cálculos básicos de holguras geométricas, se asume que la carga por unidad de longitud UHTS es la misma sobre todos los cables de todos los tramos que componen la sección de tracción, sin tener en cuenta



sus longitudes y orientaciones. Para el cálculo de UHTS, se asume que el viento es perpendicular a cada tramo (o sea WA = 0 o 180 grados) y se usa un solo valor de GRFC. GRFC se basa en la altura efectiva, descrita en la Sección 7.2.1.1.2 y en la longitud reguladora de la sección de tracción (vea la Sección I.1 en busca de la definición de longitud reguladora). Mientras que no hay una razón teórica para elegir la longitud reguladora para el cálculo de GRFC, ya que el efecto promedio del viento tiene lugar sobre la longitud total de la sección de tracción, se debe asumir una suposición consistente y conservadora.

Con modelados del Nivel 2, Nivel 3 o Nivel 4, una carga única por unidad de longitud, UHi, es

aplicada a cada cable de cada tramo. Para el cálculo de UHi, se supone que el viento es perpendicular al tramo (o sea, WA = 0 o 180 grados, a no ser que se especifique de otra forma, en un caso de carga que está a la vista), y el factor de respuesta de ráfaga se basa en la altura efectiva descrita en la Sección 7.2.1.1.3 y en la longitud del tramo.


7.2.1.2.2 Suposiciones para Calcular la Carga de Viento sobre un Cable, con el Fin de Determinar la Contribución a la Carga sobre la Estructura Soportante

Considere por ejemplo el cable A-B-C-D-E-F-G, mostrado en la vista en planta en la parte superior de la Fig. 7.2-2. A y G representan estructuras de extremos. B, C, E, y F representan estructuras de suspensión o estructuras con aisladores de poste flexibles. Cuando son expuestos a vientos reales (no suposiciones de diseño), cada tramo del cable A-B-C-D-E-F-G puede estar sujeto a su propia velocidad de viento, dirección de viento, WA*, y factor de respuesta de ráfaga, GF*. Esto se ilustra esquematicamente en la parte (a) de la Fig. 7.2-2. Obviamente, nunca seremos capaces de predecir qué combinaciones de velocidad, dirección y factores de respuesta de ráfagas son las apropiadas para la aplicación simultánea a cada tramo de un sistema de tramos múltiples. Por lo tanto, se necesitan algunos supuestos para el diseño práctico. Nuestro interés aquí está en el cálculo de las cargas de diseño de la estructura en el punto D. Esta Sección describe los supuestos de viento detrás de los cálculos. La carga transversal en el punto D depende de la carga de viento unitaria UHL sobre el tramo a su izquierda, de la carga unitaria UHR sobre el tramo a su derecha, y de las tracciones horizontales en estos dos tramos, HL y HR. UHL es calculada con la Ec. 7-3, con el factor de respuesta de ráfaga GFL y el ángulo de incidencia del viento WAL para el tramo izquierdo, como se muestra en la parte (c) de la Fig. 7.2-2. En la gran mayoría de las aplicaciones, su especificación requerirá que Ud. utilice un viento normal aI cable, o sea WAL = 0 o 180 grados. Se calcula UHR con el factor de respuesta de ráfaga GFR y con el ángulo de incidencia del viento para el tramo derecho, WAR. Como WAL, WAR será solicitada por la mayor parte de las especificaciones, que sea igual a 0 o 180 grados. UHL y UHR también dependen de las correspondientes alturas promedio de fijación de los tramos, según se describe en la Sección 7.2.1.1.3. Si el punto D no se encuentra en un ángulo de línea, las tracciones horizontales HL y HR no tienen efectos sobre la carga transversal. Si el punto D está localizado en un ángulo de linea, estas tracciones son importantes, y son calculadas como se describe más abajo.

A

BC

D

E F G

AB C

D

E F G

RULING SPANS

LEFT AND RIGHT SPANS

COMPLETESYSTEM

( a )

( b )

( c )

LEFT RIGHT

WIND LOADING ASSUMPTIONS WHEN " NORMAL ALL " IS NOT SELECTED

H I J K

GF GF

GF GF

GFGF

WAWA

WA WA

GF GF

L

L

L

R

R

R

ABFG

LRS

LRS

RRS

RRS

WABC

Fig. 7.2.2 Suposiciones de Viento en los Casos más Generales


Supuestos para el Nivel 1 En el Nivel 1, las tracciones horizontales en los tramos izquierdo y derecho se asumen a aquellas de sus longitudes reguladoras. Si el punto D es un extremo, una Longitud Reguladora Izquierda (Left Ruling Span - LRS) representa todos los tramos a la izquierda de la Estructura D (H-I en la parte media de la Fig. 7.2-2) y una Longitud Reguladora Derecha (Right Ruling Span - RRS) representa todos los tramos a la derecha de la Estructura D (J-K en la parte media de la Fig. 7.2-2). Las Longitudes Reguladoras son definidas en la Sección I-1. Se asume que el ángulo de incidencia del viento sobre la LRS, WALRS, es el mismo que WAL, y que el ángulo de incidencia del viento sobre la RRS, WARRS , es el mismo que WAR . El factor de respuesta de ráfaga para la LRS, GFLRS, está basado en la altura promedio de todos los puntos de fijación de los tramos a la izquierda de D y en la longitud de la LRS. El factor de respuesta de ráfaga para la RRS, GFRRS, está basado en la altura promedio de todos los puntos de fijación de los tramos a la derecha de D y en la longitud de la RRS. Si el punto D no es un extremo, existe sólo una longitud reguladora, RS = LRS = RRS. Se asume que el ángulo de incidencia del viento sobre la longitud reguladora es el promedio de WAL y WAR. El factor de respuesta de ráfaga de la misma se basa en la altura promedio de todos los puntos de fijación de los tramos entre los puntos A y G. Supuestos para los Niveles 2, 3 y 4 En los Niveles 2, 3 o 4, se modela el sistema completo entre A y G para determinar las tracciones. Se asume que la dirección del viento sobre cada tramo es o normal al tramo (si selecciona NA+ o NA- en la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas de las Estructuras) de la Fig. 7.3-10a), o es la misma sobre todos los tramos, o sea que existe una dirección global del viento, como se muestra en la parte superior de la Fig. 7.2-2. La dirección global del viento es determinada a partir de su elección de Wind Direction (Dirección del Viento) (otra que no sea NA+ o NA-) en la tabla de Structure Loads Criteria. La carga unitaria de viento sobre cada tramo se basa en el factor de respuesta de ráfaga de la misma, la cual depende de la longitud del tramo y de la elevación promedio.

7.2.1.3 Carga de Viento sobre la Estructura Soportante

Las cargas de viento recomendadas por PLS-CADD sólo pueden ser aplicadas a estructuras soportantes si éstas son modeladas por TOWER o por PLS-POLE (estructuras de Método 4). La siguiente fórmula, la cual es modificada aún más por el efecto de la dirección del viento (como se muestra en las Ecs. 7-13 y 7-14), es usada para la determinación de la fuerza de diseño del viento, WF, aplicada directamente a una parte de una estructura soportante, localizada a una altura z:

WF = LFW WLF Q (WZ)2 GRFS CDS A (7-4)

donde WLF, Q y WZ fueron definidos previamente (Ecs. 7-1, 7-2 y 7-3) y:


LFW = Factor de Carga para Viento GRFS = Factor de Respuesta de Ráfaga para la estructura CDS = Coeficiente de arrastre de la estructura A = Área expuesta de parte de la estructura

Una forma alternativa de la Ec. 7-4 es:

WF = LFW WLF Q (W)2 KZ GRFS CDS A (7-5) donde KZ es el factor de ajuste de altura. El Factor de Carga para Viento LFW es ingresado en la columna de Wire and Structure Wind Load Factor (Factor de Carga de Viento para Cables y Estructura) de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Carga de la Estructura) (Nota: para usuarios del modelo de viento EN 50341-3-9: UK-NNA, el número ingresado para LFW tiene un propósito completamente diferente – éste es usado para ingresar el factor K-COM de ese modelo). El Factor de Ajuste de Altura KZ es considerado automáticamente en TOWER o PLS-POLE El Factor de Respuesta de Ráfaga de la Estructura GRFS puede ser ingresado de forma manual en PLS-CADD o puede ser determinado automáticamente en TOWER o PLS-POLE. Ingreso manual del factor de respuesta de ráfaga de la estructura: Si no le es requerido el uso de un código que especifique cómo se debe calcular el factor de respuesta de ráfaga de la estructura, puede ingresar este valor manualmente, en la columna de Structure Wind Area Factor (Factor de Área de Viento de la Estructura) de la tabla de Structure Loads Criteria. Cálculo automático del factor de respuesta de ráfaga de la estructura: Si desea que PLS-CADD, en conjunto con TOWER o PLS-POLE calculen automáticamente el factor de respuesta de ráfaga de la estructura, para un código de diseño proveído, elija el código en la columna de Structure Wind Load Model (Modelo de Carga de Viento sobre la Estructura) de la tabla de Structure Loads Criteria. El Coeficiente de Arrastre de la Estructura CDS o es especificado o determinado automáticamente en TOWER y PLS-POLE, dependiendo de su elección de código de diseño en la columna de Modelo de Carga de Viento sobre la Estructura de la tabla de Structure Loads Criteria. El Área Expuesta A de la estructura es determinada por TOWER o PLS-POLE. El área de la parte en el modelo de TOWER o PLS-POLE puede ser ajustada a partir de PLS-CADD, por un factor que Ud. ingresa en la columna de Structure Wind Area Factor (Factor de Área de Viento de la Estructura) de la tabla de Structure Loads Criteria. Cuando un código de diseño proveído es especificado en PLS-CADD, es importante que Ud. entienda los cambios que fueron hechos a la presión de diseño reportada por PLS-CADD y pasada a TOWER y PLS-POLE cuando actualizamos estos programas a la Versión 7.


Antes de la versión 7, la presión de diseño reportada fue LFW WLF Q (WZ)2 GRFS , donde

WZ fue una única velocidad calculada a 2/3 de la altura de la estructura.

Comenzando con la Versión 7, la presión de diseño reportada es LFW WLF Q (W)2 . La

última parte de la Ecuación 7-5, KZ GRFS CDS A , es automatizada completamente en TOWER y PLS-POLE.

7.2.2 Modelo de Hielo

7.2.2.1 Hielo en los Cables

El hielo en los cables puede ser especificado en PLS-CADD como: 1) una combinación de espesor y densidad del hielo, 2) una carga nominal por unidad de longitud del cable, o 3) cualquier combinación de los dos anteriores. Para cubrir todas las combinaciones posibles, se calcula la carga vertical del hielo por unidad de longitud del cable, UI, según la fórmula:

UI = WLF 3.1416 ( D + tZ ) tZ DENS + WICE (7-6) donde:

WLF = Factor de Carga del Clima D = Diámetro del cable TZ = Espesor del hielo a una altura z DENS = Densidad del hielo WICE = Carga de hielo por unidad de longitud

Los efectos de WICE y tZ son acumulativos, o sea si ambos son distintos de cero; la carga de hielo incluirá la suma de ambos. Algunos códigos de diseño requieren que el espesor tZ sea aumentado con la altura z sobre el suelo, a partir del valor de referencia “t“ (usualmente a 10 m – 33 pies sobre el suelo). Esto es controlado automáticamente por PLS-CADD para los códigos proveídos. La altura efectiva es la misma que aquella usada para el viento (ver Secciones 7.2.1.1.1 a 7.2.1.1.3). El factor de carga del clima WLF, el espesor de referencia “t“, la densidad del hielo DENS y la carga de hielo por unidad de longitud WICE son ingresadas en la tabla de Weather Cases (Casos de Clima).

7.2.2.2 Hielo sobre las Estructuras

Cuando se especifica hielo sobre los cables, la mayor parte de los códigos de diseño no requieren que Ud. aplique ese hielo sobre los miembros de las estructuras de soporte. Sin embargo si su código de diseño requiere que aplique hielo sobre los miembros de la estructura, esto es realizado de forma automática por los programas TOWER y PLS-POLE a partir de los datos de hielo que ha especificado en las columnas de Structure Ice Thickness (Espesor de Hielo sobre la Estructura) y de Structure Ice Density (Densidad del Hielo sobre la Estructura) de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas de la Estructura).


7.2.3 Carga por Unidad de Longitud del Cable

La respuesta del sistema de cables al viento, hielo, o a una combinación de ambos depende de la resultante de la carga del clima por unidad de longitud, UR (en N/m o lbs/pie). UR es la resultante de la carga horizontal de viento, UH en la Ec. 7-3, el peso unitario del cable, UW, y la carga vertical del hielo, UI en la Ec. 7-6. UR es mostrada a la derecha de la Fig. 7.2-3. Bajo el viento, el tramo tiene un desplazamiento hacia afuera con el ángulo β (ver Fig. J-2), la tangente del cual es UH / (UW + UI). Por lo tanto, cuando se exhibe una sección de tracción para una condición climática dada, el ángulo de desplazamiento por viento de cada tramo de la sección de tracción es el mismo porque la carga del viento sobre cada tramo (UHTS , descrita en la Sección 7.2.1.2.1) es la misma.

7.2.3.1 Caso de Distrito NESC

Los diseñadores de líneas de transmisión en los Estados Unidos, que se rigen por el National Electric Safety Code-NESC (Código Nacional de Seguridad Eléctrica) han tenido que soportar un sistema arcaico de cargas y resistencias que no ha visto grandes mejoras a lo largo de los últimos 50 años. Además de usar factores de carga y de resistencia arbitrarios, la Regla 250B de la NESC aún recomienda un método que no satisface los principios básicos de la estática. Bajo la Regla 250B de la NESC 2007 (el así llamado Caso del Distrito): 1) la velocidad del viento (y la presión) es un valor nominal fijo, el cual no depende de la altura y longitud del tramo, 2) el viento es siempre aplicado en la dirección normal al tramo (o sea no existe posibilidad de considerar incidencias de viento variables – ángulo WA en la Ec. 7-3), y 3) la carga resultante por unidad de longitud del cable es incrementada por una constante arbitraria (la así llamada “Constante NESC” o constante “K”), con el propósito de cálcular tracciones en los cables. No existe una razón física ni racional para la existencia de la constante “K”. La carga resultante mayorada, URNESC, es mostrada a la izquierda de la Fig. 7.2-3. Por lo tanto, cualquier carga en la estructura basada en la tracción del cable (carga del ángulo de línea transversal o carga vertical, en el caso de un tramo no nivelado), debería basarse en la tracción causada por URNESC. Sin embargo, ha sido siempre la intención de la NESC que la carga del viento en una estructura debe basarse solamente en la carga horizontal por unidad de longitud del cable, UH, multiplicada por la longitud promedio del cable en los dos tramos adyacentes. Los requerimientos de Distrito NESC no satisfacen a la estática, porque UH y URNESC no pueden ocurrir al mismo tiempo. No existe físicamente un cable, o un modelo general analítico tridimensional de cable (tal como los usados por nuestro modelado de Nivel 2, 3 o 4 o por cualquier programa comercial para computadora de elementos finitos), que pueda posiblemente ser cargado con el caso de carga del Distrito NESC cuando “K” es diferente de

t

DUH UH

UW UW

UI UI UR

UR

NESCCONSTANT

NESC

Fig. 7.2-3 Cargas por Unidad de Longitud del Cable


cero. Por lo tanto, se deben seguir procedimientos complejos para implementar el Caso de Distrito NESC en PLS-CADD. Método de la Longitud Reguladora (Modelado de Nivel 1) Con el objetivo de determinar tracciones, flechas y la geometría tridimensional general de todos los cables en una sección de tracción, se asume que todos los cables estan sujetos a URNESC. Luego, con el propósito de determinar las reacciones de soporte y los balanceos de los aisladores en los extremos de un tramo en particular, algunas de las componentes de la fuerza resultante tienen su escala reducida en la proporción UR / URNESC como está descrito en la Sección 7.3.12.4. Esta es la forma de PLS-CADD de asegurar que todas las cargas basadas en tracción mecánica incluyen el efecto de "K", mientras que todas las cargas que no dependen de la tracción (tal como el efecto directo del viento) están basadas en UR. Modelado con Elementos Finitos (Modelado de Niveles 2, 3 y 4) Con el objetivo de determinar las tracciones, flechas y la geometría tridimensional general de todos los cables, el análisis estructural de la sección de tracción se basa en los valores de UH, UW y UI, los cuales tienen la escala ampliada en la proporción URNESC / UR. Luego, con el propósito de determinar las cargas sobre una estructura en particular, se usa el mismo proceso que en el Método de la Longitud Reguladora, descrito más arriba.


7.3 Criterios Detallados de Diseño

Esta sección describe los diversos criterios de diseño que pueden ser usados y verificados con PLS-CADD. Los criterios de diseño son selccionados en los menús de Criterios (Fig. 7.3-1). Estos menús serán descritos en su orden de aparición. Una serie de criterios puede ser grabada en un solo archivo que posee la extensión .cri. Los archivos de criterios pueden ser desarrollados en bibliotecas estándar, a ser compartidas entre varios proyectos (por ejemplo, criterios de diseño para postes de madera de 69kv pueden estar en el archivo Wpoles69kv.cri), o pueden ser desarrollados solamente para un proyecto específico. Cuando graba un proyecto, los criterios en uso al momento de grabar, son grabados en al archivo Project.cri. Si ya existiesen los criterios estándar, en un archivo Standard.cri, todo lo que Ud. necesita hacer para usarlos en un nuevo proyecto es cargar Standard.cri con el comando Criteria/ Load CRI (Criterios/ Cargar CRI). Esta acción copiará todos los datos en Standard.cri dentro del nuevo archivo de criterios del proyecto Project.cri. Si después de haber desarrollado algún criterio, desea grabarlo para que sea parte de una biblioteca permanente, puede hacerlo así con el comando Criteria/ Save CRI (Criterios/ Guardar CRI), en donde se puede especificar el nombre del archivo de biblioteca.

7.3.1 Notas

El menú de Criteria/ Notes (Criterios/ Notas) le permite a Ud. ingresar hasta 50 líneas de notas describiendo los diversos estándares, supuestos, autores, fechas, etc., relacionados al conjunto de criterios en un archivo .cri en particular. Una compañía puede trabajar con diferentes series de criterios en cualquier momento, y es muy importante documentar el origen y los límites de validez de una serie de criterios en particular. Nota Importante: En cualquier línea de la tabla de Notas de Criterios, Ud. puede incluir la ruta completa y nombre de archivo de una serie de criterios que puede ser usada como alternativa a la actual serie. Por ejemplo, puede tener la línea de texto “C:\PLS\Wpoles138kv.cri“ en la tabla de Criteria Notes (Notas de Criterios) para el archivo Wpoles69kv.cri. Si hace esto, el archivo

Fig. 7.3-1 Menús de Criterios de Diseño


(o archivos) de criterios alternativo(s) será incluido en una copia backup de su mopdelo, creada con el comando File/ Backup (Archivo/ Backup).

7.3.2 Casos de Clima

Muchos criterios de resistencia y servicio (holguras) suponen que la línea está sujeta a una combinación dada de viento, hielo (o nieve) y temperatura. Tal combinación es definida de aquí en más como un “caso de clima”. En PLS-CADD, todos los cálculos de flechas y tracciones, y en consecuencia todos los cálculos de cargas y holguras, son llevados a cabo para casos de clima escogidos. Todos los casos de clima que serán usados en un diseño en particular deben ser descritos en la tabla de Weather Cases (Casos de Clima) (ver Fig. 7.3-2), a la cual se accede con el comando Criteria/ Weather (Criterios/ Clima). Una tabla de casos de clima típicamente incluye un grupo de casos de clima para la verificación de la resistencia de las estructuras, un grupo para la verificación de varias holguras geométricas (al suelo, fusible quemado, entre fases, balanceos, etc.) y un grupo para verificar las tracciones de los cables a tierra y de los conductores. También incluye el caso de clima que se supone causaría Creep (fluencia lenta), el caso de carga pesada que potencialmente causaría alargamiento permanente de los diversos cables, y diversos casos de clima necesarios para mostrar los cables a diversas temperaturas. Por ejemplo, las condiciones para la verificación de estructuras (las primeras cuatro líneas en la Fig. 7.3-2) pueden incluir: 1) una combinación NESC (ver Sección 7.2.3.1), 2) una condición de viento extrema, 3) una condición de hielo extrema con algún viento reducido, y 4) una condición de frío extrema. Existen usualmente una cantidad de condiciones para la verificación de las holguras verticales, laterales y galopantes (líneas 5 a 13 en la Fig. 7.3-2). Para la verificación de los cables, las condiciones pueden incluir: 1) la combinación NESC, 2) nada de hielo ni de viento a una temperatura cotidiana, etc. Por lo tanto, para un proyecto dado, el archivo Project.cri puede contener un número considerable de casos de clima. Nota: Los casos de clima en la Fig. 7.3-2, los cuales provienen del archivo Demo.cri, son suministrados solamente a modo de ejemplo y no deben ser utilizados en conexión con proyectos reales. Los Criterios NESC de ejemplo pueden ser descargados de nuestro sitio web en http://www.powline.com/files/criteria.html Estos ejemplos son sólo para muestra y no deben ser

Fig. 7.3-2 Casos de Clima

http://www.powline.com/files/criteria.html.�


usados a no ser que sean verificados y modificados, si es necesario, por un ingeniero responsable a cargo. Los datos en la tabla de Weather Cases (Casos de Clima) incluyen: Factor de densidad del aire: Factor Q en la Ec. 7-1 Velocidad o Presión del Viento: Velocidad o presión básica (o de referencia). Se ingresa

una y la otra es calculada automáticamente, con la Ec. 7-1 Espesor del Hielo sobre el Cable, t: Espesor del hielo que se supone depositado

uniformemente sobre el cable – usado en Ecs. 7-3 y 7-6 Densidad del Hielo sobre el Cable, DENS: Densidad usada en la Ec. 7-6 Carga del Hielo sobre el Cable, WICE : Carga del Hielo por unidad de longitud del Cable -

usada en la Ec. 7-6 Temperatura del Cable: Temperatura del conductor o cable a tierra Factor de Carga del Clima: Factor aplicado a las cargas de viento y hielo en las Ecs.

7-3 a 7-6. Por defecto = 1 Constante NESC, K: Constante K usada sólo para el Caso de Distrito NESC –

vea Sección 7.2.3.1 Modelo de Ajuste de la Seleccione None (Ninguno), si desea que los valores Altura del Viento sobre el Cable: ingresados de velocidad y presión del viento sean usados

en todos los cables y estructuras, sin importar su altura sobre el suelo

Seleccione ASCE 1991, ASCE 2002, NESC 2007, EN50341-1, IEC 60826, etc. si desea que la velocidad del viento sea incrementada automáticamente con la altura, de acuerdo a uno de los códigos de diseño disponibles (ver Sección 7.2.1.1)

Factor de Respuesta de Factor de respuesta de ráfaga para todos los cables Ráfaga del Cable, GRFC : (GRFC en la Ec. 7-3). Ud. puede teclear un único valor o

hacer que el factor de respuesta de ráfaga para todos los cables sea calculado automáticamente si selecciona uno de los códigos de diseño disponibles.

7.3.3 Parámetros de Viento y Terreno Específicos de Códigos

Después de seleccionar Criteria/ Code Specific Wind and Terrain Parameters (Criterios/ Parámetros de Viento y Terreno Específicos de Códigos), será dirigido a una serie de


submenús, en donde tendrá que ingresar información específica del código, considerando parámetros de viento y/o terreno. Asegúrese de completar toda la información pedida para el código de diseño que pretende utilizar.


7.3.4 Condiciones para Fluencia Lenta y Alargamiento Permanente de los Cables

El modelo mecánico de cable usado por PLS-CADD para cables a tierra y conductores es descrito en detalle en la Sección 9.1. Este modelo permite que el programa realice cálculos de flecha y tracción para un cable en sus condiciones "Initial"(Inicial), final después del "Creep" (Fluencia

Lenta), y final después de "Load" (Cargas). La condición del cable ("Initial", "Creep" o "Load") es un ítem especificado en muchas funciones de PLS-CADD. Se asume que el cable se encuentra en su condición "Inicial" por unas pocas horas siguientes a su instalación. Se encuentra en su condición final después de "Creep", luego de la cual se supone que ha estado expuesto a una condición de clima por un largo período de tiempo, digamos 10 años. Se asume normalmente que el caso de clima que causa creep consiste en una condición sin viento ni hielo a alguna temperatura promedio. La temperatura promedio de 60 grados F es a menudo usada en América del Norte, a no ser que la línea pase muchos meses en clima muy frío; en tal caso, un valor más frío es adecuado, digamos 30º F o menos. La condición final después de “Load” (también llamada como “final después del punto en común”) asume que el cable ha sido permanentemente estirado por una condición de clima especificada (digamos el Caso de Distrito NESC o cualquier otro caso causante de grandes tracciones). El Weather case for final after creep (Caso de Clima para Condición Final Después de Creep) o final after load conditions (final después de condiciones de carga) son elegidos de la lista de todos los casos de clima disponibles en el menú de Criteria/ Creep-Stretch (Criterios/ Creep-Estirar) (ver Fig. 7.3-3).

7.3.5 Modelo de Conductor Bimetálico

Debido a que, a temperaturas elevadas, la porción de aluminio de un conductor ACSR se expande a un ritmo mayor que la porción de acero del núcleo, existe una temperatura más allá de la cual el aluminio entra en compresión. En el menú de Criteria/ Bimetallic Conductor Model (Criterios/ Modelo de Conductor Bimetálico), Ud. posee la opción de asumir que, o no es posible que el aluminio entre en compresión (o sea que se vuelva “una jaula de pájaros” o pandee lateralmente), o que puede entrar en compresión. Si asume que el aluminio puede comprimirse, puede ingresar un valor de esfuerzo máximo de compresión (modificado en realidad por la proporción de aluminio en relación al área total de la sección transversal). El valor de esfuerzo máximo, que es ridículamente elevado, es usado por defecto y es equivalente

Fig. 7.3-3 Casos de Clima de Creep y Carga Pesada


a suponer que el aluminio está soldado al acero y no puede pandear hacia afuera. Para más detalles, vea la Sección 9.3.2.

7.3.6 Tracciones en los Cables

Los límites del diseño para cables a tierra o conductores son especificados normalmente como tracciones máximas o máximas constantes de catenarias, bajo condiciones de clima específicas. Estos límites son especificados en la tabla de Cable Tension Criteria (Criterios de Tracción de los Cables) (Fig. 7.3-4), la cual Ud. abre con el comando Criteria/ Cable Tensions (Criterios/ Tracción de los Cables). Para cada límite, el usuario debe: 1) elegir un Weather case (Caso de Clima), 2) elegir una condición del Cable ( "Initial" (Inicial), "Creep" (Fluencia Lenta), or "Load" (Carga)), 3) ingresar una tracción máxima como un % de la Última (de Rotura), y/o una Tracción Máxima, y/o una constante de Catenaria Máxima, y 4) especificar si los límites se aplican a todos los cables o solamente a ciertos cables (columna de Applicable cables (Cables a aplicar)). Por ejemplo, la práctica estadounidense puede especificar tres límites de diseño: 1) 60 % cuando está cargado con la condición de clima de Distrito NESC (Initial), 2) 35 % de Rotura o menos a una temperatura cotidiana (Initial), y 3) 25 % o menos a una temperatura cotidiana (after Creep) (después de la Fluencia Lenta). Además, puede requerir que siempre que se use un conductor Drake, su máxima tracción no exceda de 15.000 lbs bajo algún caso de Hielo Extremo (línea 4 en la Fig. 7.3-4). La limitación del uso de los conductores mediante la especificación de una constante de catenaría máxima (Tracción horizontal sobre peso unitario, o H/w) se esta volviendo la forma científica preferida para especificar las tracciones máximas con respecto a las vibraciones eólicas (CIGRE, 2001). Los límites de diseño ingresados en la tabla de Cable Tension Criteria son verificados en busca de una sección de tracción con una flecha real, con la función de Sections/ Check (Secciones/ Verificar), como se describe en la Sección 11.2.2, o con Lines/ Reports/ Section Usage (Líneas/ Informes/ Uso de Sección) o Structure & Section Usage + Survey Point Clearances (Uso de Estructura y Sección + Holguras de Puntos de Planimetría).

Fig. 7.3-4 Límites de Tracción de Diseño para Cables


7.3.7 Enflechamiento Automático

Uno de los métodos de enflechamiento usados en PLS-CADD es dejar que el programa fleche los cables tan estirados como sea posible, sin violar un cierto número de límites. Los límites pueden ser los mismos que los descritos en la Sección 7.3.6, o pueden ser más restrictivos. El menú de Criteria/ Automatic Sagging (Criterios/ Enflechamiento Automático), le deja a Ud. definir los límites para el enflechamiento automático, en la tabla de Automatic Sagging Criteria (Criterios de Enflechamiento Automático), la cual es similar a la mostrada en la Fig. 7.3-4. Los límites de diseño que Ud. ingresa en la tabla de Automatic Sagging Criteria (Criterios de Enflechamiento Automático) son usados para determinar la tracción de enflechamiento en una sección de tracción, cuando hace click sobre el botón de Automatic Sagging (Enflechamiento Automático) de la ventana de Section Modify (Modificar Sección), la cual está disponible con el comando Sections/ Modify (Secciones/ Modificar). Esto está descrito en la Sección 10.3.2.

7.3.8 Tracción Máxima

Las tracciones máximas de los cables son calculadas y reportadas por PLS-CADD, en varios lugares. Ud. necesita decirle al programa que una tracción máxima es, ya sea: 1) la tracción máxima en la longitud reguladora, un solo tramo ficticio, con elevaciones iguales en los extremos, equivalentes a los varios tramos que componen la sección de tracción, o 2) la verdadera tracción máxima en la sección de tracción, considerando ambos extremos de cada uno de los diversos tramos en la sección de tracción y cambios en las elevaciones. Vea el Apéndice I para la definición de longitud reguladora.

7.3.9 Modelo de Longitud de Peso

Dependiendo del método usado en la verificación de resistencia de sus estructuras, Ud. puede necesitar calcular una longitud de peso (o vertical). Como se ha discutido en el Apéndice I.3, existen diferentes maneras de hacerlo, desde las muy aproximadas a las exactas. El menú de Criteria/ Weight Span Model (Criterios/ Modelo de Longitud de Peso) deja que Ud. elija cuál método de cálculo desea usar para las longitudes de peso.

7.3.10 Condiciones para la Verificación de Longitudes de Peso de Estructuras de Método 1

Cuando se verifican estructuras por el método de “longitudes admisibles básicas de viento y peso” (ver Método 1 en la Sección 8.3.1), las longitudes de peso reales (definidas en el Apéndice I.3) de su cable adjuntado más pesado, son comparadas con los correspondientes valores admisibles, para tres condiciones del clima. Estas condiciones normalmente incluyen una de “viento”, una de “frío” y una de “hielo”. Debe haber una correspondencia recíproca entre las condiciones del clima, las cuales fueron

Fig. 7.3-5 Condiciones para el Cálculo de Longitudes de Peso


utilizadas para desarrollar las longitudes de peso admisibles en los archivos de estructuras del Método 1, y las condiciones del clima usadas por PLS-CADD, para calcular las longitudes de peso reales, para verificar estas estructuras. Este levantamiento de mapas es realizado en la pantalla interactiva de Weight Span Criteria (Criterios de Longitudes de Peso) (ver Fig. 7.3-5), a la cual se accede con el comando Criteria/ Weight Spans (Method 1) (Criterios/ Longitudes de Peso (Método 1)).


7.3.11 Condiciones para Verificar Estructuras del Método 2

Cuando se verifican estructuras por el método de “digramas de interacción de longitudes de viento y peso” (ver Método 2 en la Sección 8.3.2), existe un diagrama de interacción admisible para cada una de la cantidad de combinaciones de casos de clima y rango de ángulos. Los diagramas son definidos en los archivos de estructuras del Método 2. Debe existir una correspondencia de uno a uno entre las condiciones de clima que fueron usadas para desarrollar los diagramas de

interacción admisibles, y las condiciones de clima usadas por PLS-CADD para el cálculo de las longitudes de viento y peso reales para verificar las estructuras con el Método 2. Este levantamiento de mapas es realizado en la tabla de Interaction Diagram Criteria (Criterios de Diagramas de Interacción) (ver Fig. 7.3-6) a la cual accede con Criteria/ Interaction Diagram (Method 2) (Criterios/ Diagramas de Interacción (Método 2)). Si sus diagramas de interacción son generados de manera automática por los programas TOWER o PLS-POLE, para los casos de carga descritos en la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Carga de las Estructuras) (ver Fig. 7.3-10), entonces los casos de clima en la Fig. 7.3-6 deberían coincidir con aquellos en la Fig. 7.3-10.

7.3.12 Árboles de Cargas para Estructuras del Método 3 y del Método 4

Cuando se verifican las resistencias de las estructuras del Método 3 o Método 4 (ver Secciones 8.3.3 y 8.3.4 para las definiciones de Estructuras del Método 3 o Método 4), los árboles de cargas son establecidos para una cierta cantidad de “casos de carga”, y son utilizados para el análisis de las estructuras. Existen muchas suposiciones que pueden ser usadas para la determinación de un árbol de cargas. Por lo tanto, es importante que sean claramente detallados. Este es el propósito de las siguientes subsecciones.

7.3.12.1 Ejes de las Estructuras y Orientación Relativa a la Línea

Cualquier estructura usada por PLS-CADD tiene su geometría descrita en relación a los ejes locales de la estructura. Cada estructura posee su eje local transversal, TS, y su eje local longitudinal, LS, girado 90 grados en sentido horario a partir del eje

Fig. 7.3-6 Condiciones para Diagramas de Interacción

W

W

W

SO

SO

LA

LA

+

-

SO

WB

WB

LS

LS

LS

TS

TS

TS

LINE

Fig. 7.3-7 Orientación de la Estructura y el Viento (Vista desde Arriba)


transversal, cuando se observa a la estructura desde arriba (ver Fig. 7.3-7). El árbol de cargas de la estructura debe tener componentes en las direcciones de los ejes locales de la estructura. Cuando una estructura está ubicada a lo largo de una línea, su orientación está definida por su ángulo de orientación, SO. SO es positivo en dirección horaria, visto desde arriba. En un ángulo de línea, SO es medido desde la bisectriz del ángulo de línea en el lado de los desplazamientos positivos, o sea a la derecha cuando Ud. se mueve a lo largo de la línea en la dirección de estaciones crecientes. Esto se ilustra en el centro de la Fig. 7.3-7, en un ángulo de línea positivo (LA+) y a la derecha de la figura con un ángulo de línea negativo (LA-). En una posición donde no existe ángulo de línea, SO es medida a partir de la perpendicular a la línea, como se muestra a la izquierda de la Fig. 7.3-7. Cuando un viento sopla sobre una estructura y sus dos tramos adyacentes, una opción tratada en la próxima Sección, es la de describir la dirección del viento, WB, relativa a la bisectriz o a una dirección global (ver Fig. 7.3-7).

7.3.12.2 Dirección del Viento

Existen nueve opciones disponibles de dirección del viento cuando se desarrolla un árbol de cargas en PLS-CADD. Estas opciones son expuestas en la Fig. 7.3-8 y son discutidas con más detalle abajo. El tramo anterior o izquierdo es el que corresponde a los números de estación más pequeños. El tramo siguiente o derecho está al otro lado de la estructura. Con la opción "NA+" (la cual significa Normal Todo Positivo), el viento sopla perpendicular a los tramos (tramo izquierdo, tramo derecho y tramos de desvío, si hubiere). Sopla sobre una estructura ubicada en una parte recta de la línea, en la dirección perpendicular a la misma. Sobre una estructura ubicada en un ángulo de línea, sopla en la dirección de la bisectriz del ángulo de línea. La dirección general del viento es siempre en la dirección de los desplazamientos positivos, como se muestra en los tres bocetos de la esquina superior izquierda de la Fig. 7.3-8. Con esta opción, todos los ángulos de incidencia en la Fig. 7.2-2 (WAL, WAR, WALRS, WARRS, etc.) son ajustados a cero. En un ángulo de línea, esta situación no puede describir un viento real, pero es a menudo usada como una suposición conservadora, especialmente cuando son especificadas presiones de viento nominales.

NORMAL ALL +

NORMAL ALL -

BISECTOR + BISECTOR -

SAME AS BISECTOR + (OR - ) WHERE

IS PERPENDICULAR TO LEFT (OR RIGHT) SPAN

NORMAL LEFT (OR RIGHT) + (OR - ) IS

WB WB

WB IS INPUT WB IS INPUT

ANGLE WB IS CALCULATED SO THAT WIND

Fig. 7.3-8 Opciones Disponibles de Dirección del Viento (Vista Superior)


La opción "NA-" (que significa Normal Todo Negativo) es idéntica a la opción de "NA+", excepto que el viento sopla en la dirección opuesta a aquella de "NA+", como es ilustrado por los tres bocetos en la parte inferior izquierda de la Fig. 7.3-8. Con la opción "BI+" (la cual quiere decir BIsector Positiva), el viento sopla en la dirección general de los desplazamientos positivos, y en la dirección definida por el ángulo del viento, WB, el cual es medido a partir de la perpendicular a la línea o de la bisectriz del ángulo de línea en el lado de los desplazamientos positivos. Esta situación es ilustrada por los tres bocetos en el centro de la Fig. 7.3-8. El valor de WB debe estar entre -90 y +90 grados. Con esta opción, los ángulos de incidencia del viento para los tramos izquierdos y derechos (WAL y WAR en la Fig. 7.2-2) son calculados internamente, de manera tal que los vectores de la velocidad del viento sobre los tramos y sobre la estructura son todos paralelos entre sí. Con la opción "BI-", el viento sopla en la dirección general de los desplazamientos negativos y en la dirección opuesta a aquella definida por el ángulo WB. La situación es expuesta por los tres dibujos en la parte superior derecha de la Fig. 7.3-8. Así como con la opción de "BI+", el valor de WB aún debe situarse entre -90 y +90 grados. La opcíón "NL+" (la cual significa Normal Izquierda Más) es similar a "BI+", excepto que no hay necesidad de ingresar el valor de WB. Éste es calculado internamente, de manera que el viento es perpendicular al tramo izquierdo. La opción "NL-" es similar a "BI-". WB es calculada internamente de manera que el viento es perpendicular al tramo izquierdo. La opción "NR+" es similar a "BI+". WB es calculada internamente de manera que el viento es perpendicular al tramo derecho. The option "NR-" is similar to "BI-". WB es calculada internamente de manera que el viento es perpendicular al tramo derecho. La opción "GLB" permite al usuario hacer soplar el viento en una dirección global (relativa al norte). Nota: Las opciones NL+, NL-, NR+ y NR- no deben ser usadas con modelos de PLS-CADD/ LITE, puesto que tales modelos no incluyen el concepto de tramos izquierdo (anterior) y derecho (siguiente). Para asegurar que las estructuras asimétricas son verificadas en relación al viento, en ambas direcciones, positivas y negativas, se recomienda que cada situación de carga que incluya algo de viento sea descrita por dos casos de carga: uno con el viento en dirección positiva y el otro con el viento en direción negativa. Por lo tanto, en general, los casos de carga de viento deberían aparecer en pares; por ejemplo, un caso de cargas con "NA+" y el caso de carga asociado con "NA-". El programa emitirá una advertencia si detecta casos de carga sin emparejar.


7.3.12.3 Reacciones en los Extremos de un Tramo (en el sistema de coordenadas del tramo)

Cuando se determina el árbol de cargas, PLS-CADD calcula en primer lugar las reacciones en los extremos de todos los cables adjuntados a la estructura. Normalmente éstos incluyen los cables en los tramos izquierdo y derecho, pero pueden también incluir los cables en tendidos de derivación, como se muestra en la Fig 7.3-9. En ésta, las flechas en los extremos de los trazos que representan los tramos son las reacciones en los extremos de estos tramos, mientras que las flechas opuestas sobre el

cuadrado pequeño en el centro de la figura, representan las acciones iguales y opuestas (cargas) sobre la estructura. Las reacciones en el extremo derecho de un cable en el tramo izquierdo son: 1) una fuerza vertical VL, 2) una fuerza horizontal transversal TL perpendicular al tramo y opuesta a la dirección del viento, y 3) una fuerza longitudinal LL , igual a la componente horizontal de la tracción del cable (ver Fig. 7.3-9). Las reacciones en el extremo izquierdo de un cable en el tramo derecho son: 1) una fuerza vertical VR, 2) una fuerza horizontal transversal TR perpendicular al tramo y opuesta a la dirección del viento, y 3) una fuerza longitudinal LR , igual a la componente horizontal de la tracción en el cable. Se pueden definir reacciones similares en los extremos de los tramos de derivación. La convención de signos relacionada a las fuerzas verticales y transversales en el sistema de coordenadas del tramo es la siguiente: 1) las fuerzas verticales son positivas si estiran la estructura hacia abajo, y 2) las fuerzas transversales son positivas si sus acciones sobre la estructura tienen proyecciones positivas en la dirección de la bisectriz positiva (ver Fig. 7.3-9), o la dirección del desplazamiento positivo si no existiere ángulo de línea. Las fuerzas longitudinales en el sistema de coordenadas del tramo son siempre positivas. El procedimiento usado en PLS-CADD para el cálculo de las reacciones en los extremos del cable es un proceso de tres pasos. Primero, la tracción horizontal, H, y la carga de viento unitaria del cable, UH, son determinados basados en los supuestos de factores de respuesta de ráfaga y dirección del viento, descritos en la Sección 7.2.1.2.2. A partir de UH, se determina la carga resultante por unidad de longitud del cable, UR, como se describe en la Sección 7.2.3. Luego, se utilizan H y UR en las ecuaciones de la Sección J.1.1. Finalmente, las reacciones en

LL LR

LA

LB

TLTR

TA

TB

TL TR

TA

TB

Fig. 7.3-9 Cargas en el Sistema de Coordenadas del Tramo


los extremos de los tramos son obtenidas con las Ecs. J-11 a J-13, en la Sección J.1.2. Con elevaciones desiguales en los extremos, el procedimiento produce fuerzas en los extremos de tramos que pueden ser un poco diferentes de aquellas que serían obtenidas por medio de los conceptos más simples de longitudes de viento y de peso. Reacciones mayoradas en los extremos del haz en el tramo Algunas veces, los factores de carga (o de seguridad) son aplicados a las reacciones V, T y L de los tramos. El tramo también puede consistir de un haz de cables en vez de un cable único. Por lo tanto las reacciones mayoradas de haces de los tramos son determinadas como sigue, para los tramos izquierdo y derecho respectivamente:

VL* = LFV { NCL VL } (7-7) TL* = LFW { NCL TL } (7-8) LL* = LFT { NCL LL } (7-9)

VR* = LFV { NCR VR } (7-10) TR* = LFW { NCR TR } (7-11) LR* = LFT { NCR LR } (7-12)

Donde:

LFV = Factor de carga para carga vertical LFW = Factor de carga para viento LFT = Factor de carga para tracción NCL = Número de subconductores en haz izquierdo NCR = Número de subconductores en haz derecho

Se utilizan ecuaciones similares para tramos de derivación. Por ejemplo, ediciones recientes del NESC han especificado LFV = 1,5; LFW = 2,5 y LFT = 1,65 para Cargas de Distrito aplicadas a estructuras de acero.

7.3.12.4 Cargas de Diseño en Puntos de Fijación a la Estructura

Las reacciones mayoradas en los extremos de todos los haces que se reúnen en un punto de fijación de una estructura o de un aislador se combinan con los pesos (si hubiere) del aislador, WINS, y del contrapeso, WCW, para formar las cargas de diseño en los puntos de fijación de la estructura. Las cargas de diseño constituyen el árbol de cargas de la estructura. Estas cargas de diseño son definidas por sus componentes en las direcciones de los ejes locales de la estructura. Los ejes transversales y longitudinales, TS y LS, son ilustrados en la Fig. 7.3-7. Cargas provenientes del Tramo Izquierdo Las cargas de diseño transversales y longitudinales contribuídas por el tramo izquierdo, son las proyecciones de las cargas de tramo TL* y LL* en las Ecs. 7-8 y 7-9 en las direcciones de los


ejes de la estructura TS y LS mostrados en la Fig. 7.3-7. Las cargas de diseño verticales son la suma de VL* en la Ec. 7-7 más los pesos de los aisladores y de los contrapesos adjuntos multiplicados por el Factor de Carga para Peso de la Estructura, LFS. Cargas provenientes del Tramo Derecho Las cargas de diseño transversales y longitudinales contribuídas por el tramo derecho son las proyecciones de las cargas de los tramos TR* y LR* en las Ecs. 7-11 y 7-12, en las direcciones de los ejes de la estructura TS y LS mostrados en la Fig. 7.3-7. Las cargas de diseño verticales son la suma de VR* en la Ec. 7-10 más los pesos de los aisladores y contrapesos adjuntos, multiplicados por el Factor de Carga para Peso de la Estructura, LFS. Cargas provenientes de los Tramos de Derivación Las cargas provenientes de los tramos de derivación, los cuales no forman parte de los tramos izquierdo y derecho, son calculadas de la misma manera que aquellas en estos tramos izquierdo y derecho. Los extremos de los tramos de derivación son modelados por estructuras, las cuales están desplazadas de la alineación principal, o se encuentran sobre un ramal, derivación o alineación paralela. Ud. puede utilizar el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe) para generar el informe completo del árbol de cargas de la estructura, así como las reacciones mayoradas de los tramos de las Ecs. 7-7 a 7-12. Caso de Carga de Distrito NESC La singularidad del Caso de Carga del Distrito NESC fue descrita por primera vez en la Sección 7.2.3.1. El manejo de "K" nunca fue un problema cuando era usada en conjunto con el método tradicional de Longitudes de Viento y Peso, para el cálculo de cargas de las estructuras. Tales cálculos eran realizados usualmente como sigue. Primero, la tracción mecánica del cable, H, era determinada, sea manualmente o utilizando un programa de flecha-tracción. H era luego usada para cortar una plantilla con la cual se dibujaban las curvas catenarias en los dos tramos adyacentes a la estructura. Estas curvas eran trazadas como si se encontraran en un plano vertical, aunque solamente pueden existir en el plano desplazado (hacia afuera por el viento), definido por la dirección de URNESC. La distancia horizontal entre los puntos bajos en las catenarias adyacentes, era generalmente utilizada como Longitud de Peso. La carga vertical era entonces calculada, como el producto de UV multiplicada por la Longitud de Peso. Debido a que la posición real de los puntos bajos de los cables desplazados, con elevaciones de extremos desiguales puede diferir de aquellas determinadas con la plantilla vertical, ese cálculo tradicional de carga vertical puede conducir a errores substanciales. La componente de viento de la carga transversal fue calculada como el producto de UH multiplicado por la Longitud de Viento. Finalmente, la componente de tracción de la carga transversal fue calculada sobre estructuras angulares, al proyectar las tracciones mecánicas del cable en la dirección transversal de la estructura. La descomposición de la carga transversal en componentes de viento y tracción permitió que NESC especifique factores de cargas diferentes para cada uno.


El método tradicional de longitudes de Viento y Peso funciona bien para desarrollar cargas para una nueva familia de estructuras, diseñadas para soportar combinaciones predeterminadas de longitudes de viento y peso. En tales casos, Ud. debe usar PLS-CADD/ LITE con la opción de Wind + Weight Spans Design Mode (Modo de Diseño de Longitudes de Viento + Peso), como está descrita en la Sección 15. Con esa opción, PLS-CADD proporcionará resultados idénticos al método tradicional, sin importar si se usa o no una “Constante K” diferente de cero. El método tradicional no funciona bien para la determinación de las cargas reales sobre las estructuras ya ubicadas sobre un terreno irregular, a no ser que el efecto del desplazamiento del tramo en una longitud de peso sea tenida en consideración. Ésta es una de las razones por las cuales los modelos descritos en el Apéndice J han sido adoptados. Sin embargo, debido a que PLS-CADD usa URNESC y su dirección para determinar las fuerzas en los extremos de los cables, se necesitan ciertos ajustes. Sin éstos, sería como si UH y UV han sido ampliados para igualar a URNESC, y las cargas transversales y verticales serían mayores con "K" que sin él; un resultado que creemos no es la intención del NESC. El ajuste que hemos puesto en práctica en PLS-CADD en el caso de "K" diferente de cero, sería para reducir VL, VR, TL y TR en la Sección 7.3.12.3, en la proporción de UR / URNESC.


7.3.12.5 Presiones de Diseño sobre las Caras de la Estructura

Un árbol de cargas completo para una estructura incluye no sólo las cargas de diseño en los puntos de fijación a la estructura, pero también las presiones de diseño a ser aplicadas al cuerpo de la estructura propiamente, en sus direcciones transversales y longitudinales. Estas presiones de diseño dependen de la orientación relativa del viento y de la estructura. Comenzando con la Versión 7, las siguientes fórmulas son usadas por PLS-CADD para determinar las Presiones de diseño de referencia de las estructuras (SPR), SPRT y SPRL a ser usadas en las direcciones transversales y longitudinales de la estructura, respectivamente:

SPRT = LFW WLF Q (W)2 cos[WB - SO] (7-13)

SPRL = LFW WLF Q (W)2 sen[WB - SO] (7-14)

donde (ver Ec. 7-5):

LFW = Factor de Carga de Viento (ingresado en la tabla de Structure Loads Criteria) WLF = Factor de Carga del Clima (ingresado en la tabla de Weather Cases) Q = Factor de Densidad del Aire (ingresado en la tabla de Weather Cases) W = Velocidad de Referencia del Viento (ingresada en la tabla de Weather Cases) WB = Ángulo de Dirección del Viento, como se define en la Fig. 7.3-7 SO = Ángulo de Orientación de la Estructura, como se define en la Fig. 7.3-7

Las presiones de la estructura SPRT y SPRL están disponibles en el informe del árbol de cargas, el cual es generado por el usuario con el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe). Cuando es utilizado en conjunto con TOWER y PLS-POLE, PLS-CADD transmite estas presiones a estos programas a través de sus archivos de casos de carga (archivos “*.lca“ o “*.lic“). Estas presiones después aparecerán en las columnas de presiones transversales y longitudinales de los archivos de casos de cargas. Luego TOWER o PLS-POLE las ajustarán de forma automática, por los factores KZ , GRFS y CDS , descritos en la Ecuación 7-5 como requeridos por un código de diseño en especial, y las multiplican por el área expuesta adecuada A para obtener las fuerzas finales de viento sobre la estructura.


7.3.12.6 Factores de Carga y Resistencia

Para hacer posible una implementación flexible del Load & Resistance Factored Design – (LRF D) (Diseño por Factores de Carga y Resistencia), o el sistema similar de factores de “capacidad de sobrecarga” requerido por el NESC, cuando se usa PLS-CADD junto con nuestros programas de estructuras PLS-POLE y TOWER, es necesario coordinar los valores de los Factores de Carga (desarrollado en PLS-CADD) con aquellos de los Factores de Resistencia finalmente utilizado en los programas de estructuras. La típica ecuación LRFD para un caso de carga puede ser escrita como:

Factor de Carga x Cargas Nominales de Diseño < Factor de Resistencia x Resistencia Nominal de Diseño (7-15)

En la Ec. 7-15, el lado de resistencia puede tener una multitud de combinaciones. Por ejemplo, para una estructura aporticada de madera con una cruceta de acero, se puede asignar un factor de resistencia de 0,65 a los postes de madera y un factor de resistencia de 1,0 puede ser asignado a la cruceta. Los Factores de Carga disponibles en PLS-CADD son:

LFV = Factor de carga para Carga Vertical (ver Ecs. 7-7 y 7-10) LFW = Factor de carga para Viento (ver Ecs. 7-8 y 7-11) LFT = Factor de carga para Tracción (ver Ecs. 7-9 y 7-12) LFS = Factor de carga para el Peso de la Estructura

Las Cargas de Diseño Nominales en PLS-CADD son todas las cargas mostradas en las secciones previas, antes de la aplicación de los factores de cargas. PLS-CADD puede suministrar diez Factores de Resistencia a los programas de estructura por cada caso de cargas mayoradas. Estos factores son: Factor de Resistencia para postes de acero, brazos tubulares o torres: Factor de resistencia aplicado por PLS-POLE a la resistencia calculada de todos los postes, brazos y crucetas de acero tubular en el modelo, y por TOWER a las resistencias de los perfiles de acero y conexiones abulonadas. No se aplica a cables y tensores de acero. Factor de Resistencia para postes de madera: Factor de resistencia aplicado por PLS-POLE a la resistencia calculada de todos los postes de madera. Factor de Resistencia para postes de concreto - Rotura:


Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE a la capacidad de flexión a la rotura de todos los segmentos de postes de concreto. Factor de Resistencia para postes de concreto – Primera fisura: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE al instante en que se produce la primera fisura en un segmento de poste de concreto. Factor de Resistencia para postes de concreto - Tracción cero: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE al momento en que no se produce tracción en un segmento de poste de concreto. Es el momento que causaría la reapertura de una fisura existente en el concreto. Factor de Resistencia para tensores y cables: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE y TOWER a la capacidad de tracción de todos los cables y tensores Factor de Resistencia para brazos no tubulares: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE a la resistencia de todos los brazos y crucetas que no están hechos con acero tubular Factor de Resistencia para Arriostramientos: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE a la resistencia de todos los arriostramientos Factor de Resistencia para Aisladores: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE y TOWER a la resistencia de todos los aisladores Factor de Resistencia para las Fundaciones: Factor de Resistencia aplicado por PLS-POLE y TOWER a la resistencia de todas las fundaciones Un factor de resistencia ingresado como cero en la Ec. 7-15 indica que el caso especial de carga mayorado no debe ser utilizado para la verificación de los componentes asociados con el factor de resistencia particular. Por ejemplo, para poner en práctica el método alternativo para madera de la versión 2002 del Caso de Distrito NESC, para un pórtico de madera con una cruceta de acero (no de acero tubular), se usarían dos combinaciones mayoradas:

Caso de Carga Nº 1 (para verificar los postes de madera solamente):

LFV = 2,2; LFW = 4; LFT = 2; LFS = 2,2


Factor de resistencia para brazos no tubulares = 0 Factor de resistencia para postes de madera = 1

Caso de Carga Nº 2 (para verificar la cruceta de acero solamente):

LFV = 1,5; LFW = 2,5; LFT = 1,65; LFS = 1,5 Factor de Resistencia para brazos no tubulares = 1 Factor de Resistencia para postes de madera = 0

Las cargas mayoradas desarrolladas por PLS-CADD pueden ser exportadas como archivos de carga estándar (en los formatos estándar ".lca" y ".lic" discutidos en los manuales de Structure Program (Programas de Estructuras)), usando el comando Structures/ Loads/ Write LCA (or LIC) File (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LCA (o LIC)). Estos archivos incluyen información sobre el factor de resistencia para cada caso de carga. También puede escribir archivos LCA múltiples, para uso en los programas de estructuras PLS, para una gama de estructuras en PLS-CADD, accediendo a Lines/ Reports/ Structure Loads Report (Líneas/ Informes/ Informe de Cargas de la Estructura) y seleccionando la casilla al pie de la ventana de diálogo. Los Factores de Carga y Resistencia son solamente usados por PLS-POLE o TOWER para la verificación de estructuras del Método 4. Ellos no son usados y no son necesarios cuando Ud. verifica la resistencia de estructuras del Método 1 (Longitudes Básicas Admisibles) o de estructuras del Método 2 (Diagramas de Interacción entre Longitudes Admisibles). La información de los Factores de Carga es utilizada, pero la información de los Factores de Resistencia no es utilizada ni es necesaria cuando verifica la resistencia de las estructuras del Método 3 (Componentes Críticos).


7.3.12.7 Cargas Sin Balancear

PLS-CADD tiene la capacidad de desarrollar árboles de cargas para situaciones en donde las cargas no son las mismas a ambos lados de la estructura. Esta situación es definida de ahora en más como “carga sin balancear”. Existen algunos comandos que le permiten a Ud. modificar las cargas en cualquiera de los tramos “previos” o en los “siguientes”. Por lo tanto, es esencial que entienda qué son los tramos previos y los siguientes. La Fig. 7.3-9a ayudará a dejar en claro las definiciones. Los bocetos en la Fig. 7.3-9a son vistas superiores de una estructura principal S (representada por un cuadrado) y los tramos que irradian a partir de ella. Las estructuras en los extremos de los tramos irradiados (estructuras de extremos de tramos) son ilustradas por pequeños círculos. La parte izquierda de la Fig. 7.3-9a representa estructuras y tramos que son parte de un modelo completo de PLS-CADD. Las estructuras están posicionadas por sus proyecciones (estaciones) sobre la alineación, y por su desplazamiento de esa alineación. En este ejemplo, la alineación A-S-B posee un ángulo de línea en S. Los tramos previos para la Estructura S (1-S, 2-S y 5-S) son aquellos para los cuales las estaciones de las estructuras de extremo de los tramos son menores que la estación de S. Los demás son los tramos siguientes (S-3 y S-4). La parte derecha de la Fig. 7.3-9a representa estructuras y tramos que son parte de un modelo PLS-CADD/ LITE (PLS-CADD/ LITE es descrito en la Sección 15). En tales modelos, las estructuras en los extremos de los tramos son ubicadas por su azimut (relativo al eje transversal de la estructura principal S) y longitudes de los tramos. Por lo tanto, en este caso, no existe una alineación definida. Sin embargo, para poder usar las mismas definiciones de tramos previos y siguientes, como las utilizadas en un modelo completo de PLS-CADD, hemos definido una alineación ficticia en línea recta que es perpendicular al eje transversal de la estructura. Para simular cargas sin balancear, PLS-CADD le permite modificar la cantidad de carga en los cables, hasta en (o desde) diez (10) cables individuales adjuntados a la estructura. Esto se hace permitiendo que Ud. modifique, para cada caso de carga, la carga original sobre el cable,

A B

S S

AB

1

2 3

4

5

1

23

4

A - S - B IS ALIGNMENT A - S - B IS FICTITIOUS ALIGNMENTIN LONGITUDINAL DIR. OF STRUCTURE

TOP VIEWS

STRUCTURES

STRUCTURES IN FULL PLS - CADD STRUCTURES IN PLS - CADD / LITE

SPAN # - S IS A BACK SPAN FOR STRUCT. S IF ITS PROJECTION ON ALIGNMENT

IS TO THE LEFT OF S - OTHERWISE IT IS AN AHEAD SPAN

MAIN STRUCTURE , S

Fig. 7.3-9a Definiciones de Tramos Previos y Siguientes


o la carga transmitida por el cable a la estructura. Por cada carga de cable modificada (existen 10 de tales modificaciones posibles, etiquetadas de Nº1 a Nº10, en el tope de las columnas a la extrema derecha de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas de las Estructuras), Ud. necesitará ingresar tres datos: 1) sobre cuál cable (o cables) se actuará, en la columna “Wire (s) - Set - Phase – Span” (Cable (s) – Serie – Fase – Tramo) , 2) qué está siendo modificado en las columnas de “Command” (Comando), y 3) la magnitud o extensión de la modificación en la columna de “Value - % - # Subconductors“ (Valor – Porcentaje - Número de Subconductores). En las Secciones 7.3.12.7.1 a 7.3.12.7.7 más abajo se describe qué puede ser modificado en las columnas de “Command“.

7.3.12.7.1 Ajustar Porcentaje de Tracción Horizontal

Si Ud. especifica “Percent Horizontal Tracción“ (Porcentaje de Tracción Horizontal) para un tramo en particular, las reacciones verticales, transversales y longitudinales en el extremo del tramo (mostradas en la Fig. 7.3-9 y calculadas como se describe en la Sección J.1.2) se basarán en cargas H de tracción horizontal reducidas, la cual es la tracción original sin reducción, ajustada por el valor porcentual que Ud. ingresa en la columna adyacente “Value - % - # Subconductors“. Esta opción sólo está disponible con el modelado de longitud reguladora (Nivel 1). Por ejemplo, puede modelar una situación de conductor roto, en donde espera que la Carga Estática Residual sea el 70% de la tracción original, al especificar un 0 % de tracción en el tramo previo y un 70% de tracción en el tramo siguiente.

7.3.12.7.2 Especificar Número de Subconductores Rotos

Si Ud. especifica “# Broken Subconductors” (Nº de Subconductores Rotos), deberá ingresar el número de los mismos, en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors” (Valor - % - Nº de Subconductores). Si el tramo afectado tiene sólo un cable, puede ingresar solamente un subconductor roto. Si el tramo afectado tiene varios subconductores, puede ingresar uno o más subconductores rotos. Con el modelado de cargas del Nivel 1, esta opción simplemente retira la carga transmitida por el cable roto sobre la estructura, pero no cambia las cargas de los cables aún intactos en el tramo (haz) o de los cables en el otro lado de la estructura. Con el modelado de Nivel 2, 3 o 4, el cable(s) roto es retirado físicamente del modelo, pero el análisis de elementos finitos determina nuevas tracciones en el sistema, después de la remoción. Esta opción puede ser usada con el modelado del Nivel 1, para determinar las cargas en solo uno de los lados de una estructura rígida de extremo: un caso de carga en donde Ud. rompería todos los subconductores en los tramos previos y otro en donde rompería todos los subconductores en los tramos siguientes. Esta opción también puede ser usada con el modelado de los Niveles 2, 3 o 4, para determinar la carga proveniente de un conductor roto al lado de un aislador de suspensión. El análisis tomará en cuenta la reducción de la tracción debida al balanceo longitudinal de aislador.

7.3.12.7.3 Agregar una Carga Vertical Concentrada.


Si Ud. especifica “Add Vertical Load“ (Agregar Carga Vertical), tendrá que ingresar el valor de esa carga en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors“. Esta carga será sumada a la carga vertical que proviene del tramo seleccionado. Antes de ser adicionada, es multiplicada por el Factor de Carga para Cargas Verticales (ver Sección 7.3.12.6). Las componentes transversales y longitudinales no son afectadas. Ésta y las dos siguientes opciones, pueden ser usadas para todos los niveles de modelado de cables (Niveles 1 a 4).

7.3.12.7.4 Agregar una Carga Transversal Concentrada

Si especifica “Add Transverse Load (Agregar Carga Transversal), tendrá que ingresar el valor de esa carga en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors“. Esta carga será adicionada a la carga transversal proveniente del tramo seleccionado (o sea que es perpendicular al tramo). Es multiplicada por el Factor de Carga para Viento antes de ser adicionada. Las componentes verticales y longitudinales no son afectadas.

7.3.12.7.5 Agregar una Carga Longitudinal Concentrada

Si Ud. especifica “Add Longitudinal Load” (Agregar Carga Longitudinal), tendrá que ingresar el valor de esa carga en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors”. Esta carga será adicionada a la carga longitudinal load proveniente del tramo seleccionado, o sea que se encuentra en la dirección del mismo. Es multiplicada por el Factor de Carga para Tracción antes de ser adicionada. Las componentes verticales y transversales no son afectadas.

7.3.12.7.6 Ajustar Espesor del Hielo

Si Ud. especifica “% Ice Thickness (“% de Espesor de Hielo”), el espesor de hielo sobre el (los) cable(s) especificado(s) será ajustado por el porcentaje que ingrese en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors”. Esta opción solamente puede ser utilizada con el modelado de cables de Niveles 2, 3 o 4. Con este método, se consideran el balanceo longitudinal de los aisladores en todas las estructuras de suspensión, y los desvíos longitudinales en todos los puntos de fijación con rigidez longitudinal distinta de cero. Esta opción no debe ser usada con modelado de Nivel 1 porque éste no es capaz de manejar balanceos longitudinales de aisladores. Si Ud. utiliza esta opción con el Nivel 1, obtendrá valores de cargas longitudinales muy conservadores.

7.3.12.7.7 Ajustar Carga Vertical (o Transversal o Longitudinal)

Si especifica “Percent Vertical (or Transverse or Longitudinal) Load” (Porcentaje de Carga Vertical (o Transversal o Longitudinal) para un tramo en particular, las reacciones verticales (o transversales o longitudinales) en el extremo del tramo seleccionado (ver Fig. 7.3-9) serán ajustadas por el porcentaje que es ingresado en la columna adyacente de “Value - % - # Subconductors” antes de transformarse en una carga sobre la estructura soportante. Mientras que la carga “sin balancear", tal como se describe más arriba, está disponible, no hay una forma fácil para que PLS-CADD genere cargas a partir de cargas “patrón”, por ejemplo una carga de hielo sobre tramos alternos. Para cargas “patrón”, puede cargar selectivamente con hielo tramos individuales, como es discutido en la Sección N.5.


7.3.12.8 Tabla de Criterios de Cargas de las Estructuras

Todos los datos necesarios para la determinación del árbol de cargas de una estructura están incluídos en la tabla de Structures Loads Criteria (Criterios de Cargas de las Estructuras) (vea Figs. 7.3-10a, 7.3-10b y 7.3-10c), las cuales pueden ser abiertas con el comando Criteria/ Structure Loads (Meth. 3,4) (Criterios/ Cargas de la Estructura (Métodos 3,4) Existe una línea en la tabla para cada caso de carga. Los datos de cargas son: Descripción: Se explica por sí mismo Caso de Clima: Caso de clima de la lista de combinaciones disponibles de viento, hielo y

temperatura (de datos en la tabla de Weather Cases de la Fig. 7.3-2) Condición del Cable: Estado del cable cuando se calcula la carga. RS Inicial, después del

Creep RS o después de una Carga RS pesada, si los cáculos son hechos con el método de la longitud reguladora (Nivel 1). FE Inicial, después del Creep FE o después de Carga FE pesada, si los cálculos deben ser hechos con análisis por elementos finitos (Niveles 2, 3 y 4). La elección más común es RS Inicial.

Dirección del viento: Lista de opciones de ocho direcciones disponibles, descrita en la

Sección 7.3.12.2 Dirección del Viento Bisectriz, WB: Dirección del viento definida en las Figs. 7.3-7 y 7.3-

8. Sólo necesaria si se elige Dirección del Viento como "BI+" o "BI-"

Factor de Carga Vertical del Cable, LFV; Factor de Carga de Viento del Cable, LFW; Factor de Carga de Tracción del Cable, LFT; Factor de Carga de Peso de la Estructura, LFS:

Fig. 7.3-10a Casos de Cargas para Estructuras de los Métodos 3 y 4


Factores de cargas usados en varias ecuaciones de las Secciones 7.3.12.3, 7.3.12.4 y 7.3.12.5. Las cargas de los cables listadas en el informe que se obtiene con el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe) incluyen estos factores de carga. Factor de Área de Viento de la Estructura: Este factor no es usado por PLS-CADD, pero es

transferido a TOWER o PLS-POLE cuando es necesario ajustar el área expuesta del modelo. Cuando Ud. importa modelos más antiguos de PLS-CADD (previos a la Versión 7), este factor es usado para mostrar el factor de respuesta de ráfaga de la estructura ingresado manualmente. Para usuarios del modelo de viento “EN 50341-3-9: 2003 UK-NNA“, este factor es utilizado para ingresar el factor K-COM.

Modelo de Carga de Viento de la Estructura: Nombre del procedimiento o código de diseño

para el cálculo de la carga de viento sobre el área expuesta de una estructura. Esta información no es utilizada por PLS-CADD, pero es pasada a TOWER o PLS-POLE, cuando es requerida por estos programas de estructuras para determinar los factores KZ , GRFS y CDS descritos en la Sección 7.2.1.3. Para más información en relación a códigos de diseño soportados, ingrese a:

http://www.powline.com/products/version7_loads.pdf Espesor y Densidad del Hielo sobre la Estructura: Espesor uniforme del hielo depositado sobre los miembros de la estructura de los modelos de TOWER y PLS-POLE, y la densidad correspondiente del mismo. Muy pocos códigos de diseño requieren que se aplique la carga de hielo a los miembros de la estructura. Factores de Resistencia:

Diez factores de resistencia, a ser utilizados en la Sección 7.3.12.6. Estos factores no son usados por PLS-CADD, pero son pasados a TOWER y PLS-POLE.

Fig. 7.3-10b Casos de Cargas para Estructuras de los Métodos 3 y 4



El resto de los datos (ver Fig. 7.3-10c) son aplicados a la carga sin balancear, como se describe en la Sección 7.3.12.7. Tipos de Estructuras sobre las cuales Aplicar: Ud. puede seleccionar aplicar los ajustes descritos en las siguientes columnas a Todas las estructuras, o a estructuras De extremo solamente, o sólo a estructuras Tangentes (o a estructuras modeladas sólo con TOWER o sólo con PLS-POLE). Se asume que las estructuras de Extremo son aquellas que poseen por lo menos un dispositivo de fijación en un extremo. La opción por defecto es Todas. Ajustar Cargas de los Cables: Ud. elige N (por No) si no quiere aplicar ningún ajuste de cargas a las cargas de los cables. Ésta es la opción por defecto, la cual sombreará en gris todas las siguientes columnas, las cuales no necesitan ser consideradas. Ud. elige Y (por Sí) si desea realizar cualquier ajuste a las cargas de los cables intactos. En este caso, será capaz de acceder hasta a diez grupos de tres columnas, en los cuales especifica los ajustes descritos en la Sección 7.3.12.7. Ud. debe ingresar los siguientes datos, en uno o más grupos de tres columnas: Cable(s), Set, Fase, Tramo: Seleccione “Back Spans” (Tramos Previos) para aplicar el ajuste a todos los cables en los tramos previos (ver definición de tramo previo en la Fig. 7.3-9a de la Sección 7.3.12.7). Seleccione “Ahead Spans” (Tramos Siguientes) para aplicar el ajuste a todos los cables en los tramos siguientes. Elija “i : j : Back” ( i : j : Previo) o "i : j : Ahead” ( i : j : Siguiente) para aplicar el ajuste solamente al cable j del set i en el tramo previo o siguiente. Puede aplicar el ajuste a cualquiera de las 3 fases de 60 sets diferentes. Comando:

Fig. 7.3-10c Casos de Cargas para Estructuras de los Métodos 3 y 4


Seleccione “% Horizontal Tension” (% de Tracción Horizontal), ”# Broken Subconductors” (Nº de Subconductores Rotos), “Add Vertical Load” (Agregar Carga Vertical), “Add Transverse Load” (Agregar Carga Transversal), “Add Longitudinal Load” (Agregar Carga Longitudinal), “% Ice Thickness” (Porcentaje de Espesor de Hielo), “% Vertical Load” (Porcentaje de Carga Vertical), “% Transverse Load” (Porcentaje de Carga Transversal) o “% Longitudinal Load” (Porcentaje de Carga Longitudinal) para implementar uno de los métodos de ajuste descritos en las Secciones 7.3.12.7.1 a 7.3.12.7.7. Valor, %, o Nº de subconductores: Éste es el valor de la carga adicional que Ud. especifica (ver Secciones 7.3.12.7.3 a 7.3.12.7.5). O es el porcentaje de ajuste que quiere aplicar a una cantidad en especial (ver Secciones 7.3.12.7.1, 7.3.12.7.6 y 7.3.12.7.7): % de Tracción sólo disponible con el Nivel 1 y % de Espesor de Hielo sólo disponible con los Niveles 2, 3 o 4. O es el número de subconductores rotos (ver Sección 7.3.12.72).


7.3.13 Condiciones para Verificar Holguras de Puntos Topográficos

Las holguras a partir de la línea central, perfiles laterales o desde los puntos de planimetría pueden ser verificadas gráficamente, y éste es el método más directo. Se muestran las fases para los casos de clima y condiciones de cable deseados (ver Sección 5.4.6.3) y se muestran las líneas de holguras para el voltaje deseado (ver Sección 6.10.2). Cualquier violación puede ser observada visualmente. Sin embargo, existe un método más riguroso para la verificación de holguras de puntos topográficos, como se decribe en la Sección 11.2.3.1. Las verificaciones son hechas cuando Ud. usa, ya sea la función Terrain/ Clearance (Terreno/ Holgura) o solicita un informe completo con el comando Lines/ Reports/ Survey Point Clearances (Líneas/ Informes/ Holguras de Puntos Topográficos). El programa determina la posición de los cables en relación a los puntos topográficos, para las combinaciones de Weather Cases (Casos de Clima) y Cable Conditions (Condiciones del Cable) especificadas en la pantalla interactiva de Criteria/ Survey Point Clearances (Criterios/ Holguras de Puntos Topográficos) mostrada en la Fig. 7.3-11, y luego reporta cualquier violación de holgura. Las violaciones de holgura se basan en los voltajes de los cables y en los requerimientos de holguras establecidos en la tabla de Feature Codes (Códigos de Características) (ver Sección 6.1.1).

Fig 7.3-11 Condiciones para Verificar Holguras de Puntos Topográficos


Para casos de clima que incluyen viento, PLS-CADD siempre verificará las holguras para la velocidad del viento elegida, soplando primero desde la izquierda y luego desde la derecha. Sin embargo, también puede verificar las holguras para todas las posiciones de un cable a medida que se balancea entre las posiciones desplazadas debido a los vientos de la izquierda y de la derecha. Esta opción puede ser usada en los raros casos en donde un viento, que es menor que aquel especificado en sus criterios de holgura, es crítico. El satisfacer las holguras de los puntos topográficos es una de las limitaciones usadas en el proceso de búsqueda óptimo automático descrito en la Sección 14. Las combinaciones de casos de clima y condiciones de cable ingresadas en el diálogo de Survey Point Clearance Criteria (Criterios de Holguras de Puntos Topográficos) de la Fig. 7.3.11, también son utilizadas por las funciones de Clearance to TIN (Holguras a TIN) y Isoclearance Lines (Líneas de Holguras Iguales), descritas en la Sección 11.2.3.4 y por la función del Danger Tree Locator (Localizador del Árbol de Peligro), descrita en la Sección 11.2.9.


7.3.14 Condiciones para Verificar Holguras entre Cables

Las dos combinaciones de condiciones de clima y de cable especificadas en el menú de Criteria/ Phase Clearances (Criterios/ Holguras de Fase) son utilizadas como valores por defecto para el cálculo de las distancias mínimas entre los cables de cualesquiera dos sets, dentro de un tramo seleccionado, o dentro de dos tramos entrecruzados. Por ejemplo, la Fig. 7.3-12 muestra dos sets de cables, cada uno con tres fases, dentro de tramos que se entrecruzan. La selección de los dos sets, de los casos de clima y de la condición del cable se hace con el comando Sections/ Clearances/ Between Sections (Secciones/ Holguras/ Entre Secciones). Las distancias mínimas son reportadas y sus posiciones indicadas por marcadores como los mostrados en la Fig. 7.3-12. También son comparados con los valores admisibles mínimos ingresados en el menú de Sections/ Clearances (Secciones/ Holguras). Es permisible elegir los Sets A y B en la Fig. 7.3-12 como el mismo set. Esto puede ser usado para calcular holguras entre cables del mismo set para dos condiciones de clima separadas; por ejemplo, una fase cargada con hielo y la inmediatamente inferior sin carga.

7.3.15 Condiciones para Dibujar Elipses Galopantes

PLS-CADD puede dibujar elipses galopantes de curva única y de curva doble que simulan las envolventes empíricas de un conductor galopante, de acuerdo con el Boletín REA 1724E-200 (REA, 1992) o el Reporte Cigre 322 (Cigre Task Force B2.11.06, Junio del 2007). Puede también determinar las distancias más cercanas entre estas elipses, si se entrecruzan y si así lo hacen, qué porcentaje de sus áreas se superponen. Los parámetros que determinan la localización y geometría de una elipse (ver Fig. 7.3-13) son: la longitud de la "FLECHA", el ángulo de balanceo del tramo "SSW", la distancia "B", los ejes de la elipse "MAYOR" y "MENOR", la inclinación del balanceo de la elipse "ESW" desde la vertical y el diámetro del (sub)conductor "DIA".

1

2

3

1

2

3SET A

1

2 2

3

3

1

WEATHER CASE X

SET BWEATHER CASE Y

CABLE CONDITION J

CABLE CONDITION K

MARKERS

Fig. 7.3-12 Distancias Mínimas Entre Cables

ESW

SSW

Fig. 7.3-13 Elipse Galopante


Para elipses de curva única, PLS-CADD usa las siguientes ecuaciones del Boletín REA para determinar los valores numéricos de los parámetros de la elipse (las longitudes están en metros):

ESW = SSW / 2 (7-22) MAYOR = 1,25 X FLECHA + 0,3048 (7-23) MENOR = 0,4 X MAYOR (7-24) B = 0,25 X FLECHA (7-25)

Para elipses de curva doble, se usan las siguientes ecuaciones:

MAYOR = SQRT[ {3 A / 8} {L + 8 FLECHA2/ (3 L) - 2 A} ] + 0,3048 (7-26)

MENOR = 1,104 X SQRT[ MAYOR – 0,3048 ] (7-27) B = 0,2 X MAYOR (7-28)

donde

L = Longitud del Tramo y A = SQRT [ (L / 2)2 + FLECHA

2 ]

Con el método Cigre para un sólo cable (no en haz), las siguientes ecuaciones son usadas: MAYOR = DIA X 80 X ln(8 FLECHA / (50 DIA)) (7-29) MENOR = 0,4 X MAYOR (7-30) B = 0,3 X MAYOR (7-31) ESW = 0 (7-32) Con el método Cigre para cables en haces se usan las siguientes ecuaciones: MAYOR = DIA X 170 X ln(8 FLECHA / (500 DIA)) (7-33) MENOR = 0,4 X MAYOR (7-34) B = 0,3 X MAYOR (7-35) ESW = 0 (7-36) Para todos los métodos, Ud., puede ingresar opcionalmente un Galloping Safety Factor (GSF) (Factor de Seguridad Galopante) en Criteria/ Galloping (Criterios/ Galopantes), el cual multiplica MAYOR en la Ec. 7-22 a la 7-36. Finalmente, Criteria/ Galloping también le permite colocar ESW en cero (invalida Ec. 7-22) El dibujo de elipses galopantes y la determinación de distancias entre las mismas es realizado con el comando Sections/Clearances/Galloping Ellipses (Secciones/Holguras/Elipses Galopantes). Los cálculos se hacen para la combinación de casos de clima y condiciones del cable especificadas en el menú de Criteria/ Galloping. De acuerdo con el Boletín REA, una combinación de 1,27 cm de hielo (0,5 pulgada); presión de viento de 95,8 Pa (2 psf) y


temperatura de 0º C (32º F) debe ser especificada para el cálculo de la posición del aislador y del ángulo de balanceo del tramo SSW. Otra combinación de 1,27 cm de hielo (0,5 pulgada), sin viento y 0º C (32º F) es especificada para la “FLECHA” del tramo. 7.3.16 Condiciones para Verificar Balanceos de Aisladores de Suspensión e Inclinaciones de Cargas en Aisladores de 2 Partes Los balanceos laterales en aisladores de suspensión (SA en la Fig. 7.3-14) o inclinaciones de la carga (LA en la Fig. 7.3-15) en el punto en común de los aisladores de 2 partes pueden ser calculados para hasta cuatro combinaciones diferentes de condiciones de clima y cables. Esto es hecho como parte de la función Structures/ Check (Estructuras/ Verificar). La función también compara los resultados con valores admisibles, los cuales son descritos en el archivo correspondiente de la estructura. Los límites de balanceo de los aisladores o de los ángulos de carga son parte de las restricciones usadas en el proceso automático de búsqueda óptima, descrito en la Sección 14. Para cada circuito soportado por un aislador de suspensión, el archivo de la estructura incluye balanceos admisibles para cuatro condiciones. Para aisladores de 2 partes, el archivo incluye ángulos de carga admisibles. Existe un máximo y un mínimo balanceo admisible o ángulo de carga para cada condición. El ángulo de balanceo, SA (o el ángulo de carga LA), es medido desde la vertical y es positivo si el aislador (carga) se mueve en la dirección transversal de la estructura, como es mostrado en las Figs. 7.3-14 y 7.3-15. Los valores admisibles son algebraicos y deben obedecer la convención de los signos (ver Figs. 7.3-14, 7.3-15 y 7.3-16). Note que el máximo balanceo es definido como aquel que traslada el punto más bajo del aislador lo más lejos en la dirección transversal de la estructura. Ud. necesita especificar las condiciones para las cuales se aplican los balanceos o ángulos de carga admisibles. Una posible configuración es: Condición 1: Condición de día a día, sin viento y con temperatura promedio. Ésta es una condición bajo la cual la línea pasará la mayor parte de su vida útil, y por lo tanto es la condición más probable que ocurra cuando se produzca un serio aumento de voltaje. Para evitar un salto de tensión bajo esa condición, uno puede especificar los valores más restrictivos de balanceos admisibles. Condición 2: Condición fría con viento promedio. Debido a las temperaturas frías, ésta es una condición bajo la cual la carga vertical puede ser muy pequeña para prevenir un balanceo significativo del aislador, incluso bajo viento promedio. Debido a que la probabilidad de la ocurrencia de un serio aumento del voltaje bajo la condición fría no es tan alta como en

TRANSVERSE AXIS

SA

T

V

L+

INS

INS

CW

T

V

INS

V

Fig. 7.3-14 Balanceo de Aislador


cualquier momento aleatorio, uno puede especificar valores de balanceo admisibles menos restrictivos que bajo la Condición 1. Condición 3: Condición de viento fuerte. Los vientos fuertes son eventos raros. La probabilidad combinada de su ocurrencia junto con un aumento serio de voltaje es aún menor, así que puede ser apropiado relajar aún más los requerimientos de balanceo. Condition 4: Condición de día a día o un poco más fría, con viento promedio bajo tracción Final, tal como la propuesta en el Manual REA 1724e-200 para estructuras de ángulos medios y grandes. Este valor puede ser algo menos restrictivo que la Condición 1. El menú de Criteria/ Insulator Swing (Criterios/ Balanceo del Aislador) es utilizado para describir las combinaciones de condiciones de clima y del cable que corresponden a las cuatro condiciones que fueron usadas para desarrollar los valores admisibles en el modelo de estructura. El procedimiento usado por la función de Structures/ Check (Estructuras/ Verificar) para comparar un balanceo (o ángulo de inclinación) real con el valor admisible correspondiente sopla sistemáticamente el viento perpendicular a cada uno de los tramos adyacentes a la estructura y en ambas direcciones, o sea que el cálculo del balanceo es realizado dos veces para cada condición de clima especificada. De estos cálculos, se guardan, el mayor y el menor valor, para comparar con los valores admisibles máximo y mínimo. El ángulo de balanceo real SA, para un aislador de suspensión (ver Fig. 7.3-14) es determinado por la siguiente ecuación:

SA = TANGENTE-1 [ ( T + TINS / 2 ) / (V + VCW + VINS / 2 ) ] (7-379)

A

B

C

LALA

MAXMIN

LA

AB

C

C BUP

DOWN

ALBL

A

CC LEFT RIGHT

Fig. 7.3-15 Aisladores de 2 Partes


donde T = carga transversal del conductor, V = carga vertical del conductor, VCW = peso del contrapeso opcional, VINS = peso del aislador y TINS = carga del viento sobre el aislador, calculada como el producto de la presión a la altura del aislador (presión de la Ec. 7-2) multiplicada por el área de viento del aislador (ver Sección F.1.1.3). Para cálculos de balanceo, todos los factores de cargas en las Ecs. 7-7 a 7-9 son iguales a uno. Para aisladores de 2 partes, el ángulo de carga (ver Fig. 7.3-14) es determinado por la siguiente ecuación:

LA = TANGENTE-1 [ ( T + TINS ) / (V + VCW + VINS ) ] (7-38) donde VINS = peso total de ambos lados y TINS = carga total del viento sobre ambos lados de un aislador de 2 partes (ver Ec. 7-37 para más detalles). Note que la cantidad de condiciones de balanceo admisibles asociadas con un archivo de estructura debe igualar el número definido en el Criterio de Balanceo del Aislador, o aparecerá un mensaje de error cuando verifique la resistencia de la estructura.

7.3.16.1 Estructuras con Aisladores de Suspensión en Ángulos de Línea

Existen dos métodos para el manejo de estructuras asimétricas con aisladores de suspensión en ángulos de línea. Con el primer método, Ud. necesita tener dos modelos de estructuras separados (o sea que necesita dos archivos de estructuras separados): una estructura de giro a la derecha para uso en ángulos de línea positivos, y una estructura de giro a la izquierda para uso en ángulos de línea negativos. Un ejemplo de dos de tales estructuras es mostrado en la parte izquierda de la Fig. 7.3-16. Con el segundo método, solamente necesita modelar la estructura de giro a la derecha (o la de giro a la izquierda) (o sea que sólo es necesario un archivo de estructuras). Puede utilizar ese modelo único (el de estructura de giro a la derecha) sin rotación en ángulos de línea positivos, y rotarlo 180 grados alrededor de su eje vertical en ángulos de línea negativos. La orientación de la estructura alrededor de su eje vertical es definida en la Fig. 7.3-7. Recomendamos ampliamente el segundo método, aunque pueda requerir que el usuario transponga manualmente algunas fases. Las diferencias entre los dos métodos son discutidas más abajo.

FRAME AT POSITIVE LINE ANGLE

SYMMETRICAL STRUCTURE

T

T

T

SA

SA

SA

SA

SA SA

MAX

MIN

MAX

MAX

MIN

MIN

+

+

-

-

+ -

FRAME AT NEGATIVE LINE ANGLE

1 2 3

1 2 3

1 2

Fig. 7.3-16 Pórticos Asimétricos


Usando dos estructuras asimétricas diferentes Si una estructura está ubicada a lo largo de una línea sin rotación alguna (SO = 0 en la Fig. 7.3-7), su eje transversal está siempre orientado en la dirección de los desplazamientos de línea positivos (éstos están a la derecha a medida que marcha a lo largo de la línea en la dirección de estaciones crecientes). Por lo tanto, sin rotación, la estructura en la parte superior izquierda de la Fig. 7.3-16 (estructura de giro a la derecha) sería utilizada en un punto de la alineación con ángulo de línea positivo, mientras que aquel en la parte inferior izquierda de la Fig. 7.3-16 (estructura de giro a la izquierda) sería utilizada en un punto de la alineación con ángulo de línea negativo. Si los balanceos admisibles (en grados) para la estructura de giro a la derecha fueran:

Condición 1: SAmin = 20 SAmax = 40 Condición 2: SAmin = 15 SAmax = 50 Condición 3: SAmin = 10 SAmax = 60

Aquellos para la estructura de giro a la izquierda serían:

Condición 1: SAmin = -40 SAmax = -20 Condición 2: SAmin = -50 SAmax = -15 Condición 3: SAmin = -60 SAmax = -10

Usando solamente una estructura asimétrica Cuando Ud. observa detalladamente las dos estructuras a la izquierda de la Fig. 7.3-16, notará que son casi idénticas. Si rotase el pórtico de giro a la derecha en 180 grados en torno de su línea central, se parecerá al pórtico de giro a la izquierda, excepto que las fases (números en el tope de los pórticos) están revertidas. Por lo tanto, si rotase el pórtico de giro a la derecha, necesitará transponer los puntos de fijación de las fases 1 y 3; de otra manera las fases exteriores se entrecruzarán en los tramos adyacentes. La transposición de las fases es discutida en la Sección 10.3.1. Si Ud. tiene sólo un modelo de estructura asimétrica (giro a la derecha o a la izquierda) y usa la ubicación óptima como está descrita en la Sección 14, el siguiente algoritmo es utilizado: 1) La estructura es declarada de giro a la derecha si el valor absoluto de SAMAX (ver Fig. 7.3-16) es mayor que el valor absoluto de SAMIN. De otra manera, es declarada de giro a la izquierda, 2) Las estructuras de giro a la derecha son usadas en ángulos de línea positivos. En ángulos de línea negativos, ellas rotan 180 grados, con -SAMAX convirtiéndose en SAMIN y -SAMIN en SAMAX, 3) Las estructuras de giro a la izquierda son usadas en ángulos de línea negativos. En ángulos de línea positivos, ellas son giradas y los ángulos de balanceo admisibles son cambiados, como en 2) de más arriba. Una vez que la optimización se completa, puede necesitar trasponer manualmente las fases para evitar entrecruzamientos.


7.3.17 Informe de Longitudes de Viento y Peso

Con el comando Lines/ Reports/ Wind & Weight Spans (Líneas/ Informes/ Longitudes de Viento y Peso) puede ser generado un informe que contenga las longitudes de peso de estructuras específicas para tantas combinaciones de casos de clima y condiciones de los cables como Ud. ingrese en la tabla de Criteria/ Wind & Weight Span Report (Criterios/ Informe de Longitudes de Viento y Peso).

7.3.18 Informe de Ángulos de Desplazamiento y Salida

La función Lines/ Reports/ Blowout and Departure Angle Report (Líneas/ Informes/ Informe de Ángulo de Desplazamiento y Salida) descrita en la Sección 11.2.3.3.1 es utilizada para la verificación de ángulos de salida y desplazamientos máximos del cable (medidos como ordenadas) para una gama de estructuras, para las combinaciones de condiciones de clima y de cable especificadas en la tabla de Criteria/ Blowout and Departure Angles (Criterios/ Ángulos de Desplazamiento y Salida). Para estas combinaciones, PLS-CADD aplica sistemáticamente el viento perpendicularmente al tramo afectado y en ambas direcciones, o sea que el tramo es desplazado en dos direcciones opuestas.

7.3.19 Condición y Temperatura por Defecto del Cable

Los datos en la pantalla interactiva de Default Wire Temperature and Condition (Condición y Temperatura por Defecto del Cable) son explicadas en la misma. Ud accede a ella con el comando Criteria/ Default Wire Temperature and Condition (Criterios/ Condición y Temperatura por Defecto del Cable).

7.3.20 Datos de Modelado con Elementos Finitos

Ud. sólo necesitará ingresar los datos en la pantalla interactiva de SAPS Finite Element Sagging-Tension (Tracción-Enflechamiento de los Elementos Finitos SAPS) (ver Fig. N-5), a la cual accede con el comando Criteria/ SAPS Finite Element Sagging-Tension (Criterios/ Tracción-Enflechamiento de los Elementos Finitos SAPS), si usa modelado de los Niveles 2, 3 o 4, como es descrito en la Sección N.3.


8. ESTRUCTURAS

8.1 Generalidades

Una de las características muy potentes y únicas de PLS-CADD es su capacidad de tratar estructuras como "objetos", los cuales pueden ser ubicados, eliminados o movidos sobre el terreno con el click del mouse. El “objeto estructura” contiene no solamente la información necesaria para ubicar en tres dimensiones todos los puntos de fijación del cable, sino también ciertas indicaciones para los algoritmos o programas que verificarán la resistencia de la estructura en esa posición en particular. En la actualidad, PLS-CADD soporta cuatro métodos para verificar la resistencia de la estructura. El “objeto estructura” es descrito en un archivo de estructuras. Por lo tanto, el archivo de estructuras concentra en un sólo lugar toda la información de diseño geométrico y mecánico que concierne a un tipo y altura dados de estructura. El archivo de estructuras también contiene datos sobre los aisladores y sus diferentes partes y submontajes.

8.2 Geometría Superior de la Estructura

Para que sean conocidas las posiciones en 3 dimensiones, de cualquier punto sobre cualquier cable en cualquier tramo, a medida que una estructura es agregada o removida, es necesario que las longitudes de los dispositivos que conectan los cables a la estructura en el extremo de cada tramo (grampas y aisladores) y las posiciones de los puntos de fijación de estos dispositivos a las estructuras sean bien definidos. Para modelos de estructuras del Método 4, desarrollados con los programas TOWER o PLS-POLE, los puntos de fijación de la estructura y los aisladores son identificados como partes de la construcción de los modelos. Por lo tanto, sus posiciones relativas a la base del modelo son determinadas automáticamente. Para estructuras de los Métodos 1, 2 o 3, Ud. necesita describir las posiciones de los puntos de fijación de la estructura y las propiedades geométricas de los dispositivos adjuntados (grampas y aisladores), relativas a la base de la estructura. Estos puntos de fijación y los dispositivos adjuntos forman en conjunto la geometría superior de la estructura. Por ejemplo, la geometría superior de la torre en la Fig. 8.2-1 incluye los puntos de fijación de la estructura (cuadrados, triángulos y círculos de un sólo color) y los dispositivos asociados (grampas para los cables a tierra, aisladores de suspensión para el circuito a la izquierda y aisladores en forma de V para el circuito de la derecha).

T

L

B S

ATTACHMENT SETS

SET # 1

SET # 2

SET # 3

12

1

2

3

TOP

y

x

1R

2R

3R

1L

3LHT

z

THIS EXAMPLE SHOWS

SEVERAL PHASES PER SET

IT IS MUCH BETTER TO

ONLY HAVE ONE PHASE

PER SET

Fig. 8.2-1 Geometría Superior de la Estructura


8.2.1 Sets (Conjuntos) de Cables

Un “set” de cables (también referido como una sección de tracción) es definido en PLS-CADD como un grupo o conjunto de uno a tres cables (también llamados fases) con idénticas propiedades mecánicas y tracciones. Por ejemplo, un circuito eléctrico entre extremos es a menudo modelado como un set. Correspondientes a los sets de cables, están los sets de los puntos de sujeción a la estructura y aisladores (o dispositivos de sujeción). Para la torre de la Fig. 8.2-1, los dos puntos de sujeción del cable a tierra y dispositivos de sujeción, formaron parte del Set Nº 1, los tres conductores en el circuito de la izquierda y sus aisladores de suspensión formaron parte del Set Nº 2 y los tres conductores en el circuito de la derecha y sus aisladores de cadena en forma de V, formaron parte del Set Nº 3. Si dos cables distintos del mismo circuito no son enflechados bajo la misma tracción, entonces deben ser miembros de sets diferentes. La única razón para agrupar los cables en un set es que cuando sean sujetos al tendido y al enflechamiento Ud puede tender los cables a través de todos los puntos de fijación dentro del set y enflechar estos cables simultáneamente. Si por el contrario Ud. coloca cada cable independientemente (3 sets de un cable), entonces necesitará repetir la operación de tendido y enflechamiento tres veces, una para cada set. Sin embargo, inclusive con la pérdida de tiempo asociada con el modelado de un sólo cable por set, existe la ventaja de ser capaz de enflechar cada fase por separado. Le recomendamos modelar solamente un cable por set, como se ilustra con los cables de la línea Demo. Cuando un set posee más de un cable (como es ilustrado con el ejemplo WPLFULLM o en el modelo de torre de la Fig. 8.2-1), cada cable es identificado por un número de “fase”, y su fijación a la estructura es identificada por un número de “fijación”. Pueden existir solamente una, dos o tres fases por set; por lo tanto los números de “fase” o de “fijación” pueden ser solamente 1, 2 o 3. Cuando Ud. tiende un circuito, tiene la capacidad de tomar cualquier “fase” y adjuntarla a cualquier punto de “sujeción” de la estructura. Esto permite que el usuario transponga las fases a intervalos a lo largo de su línea (ver Sección 10.3.1 para más detalles). Para estructuras del Método 1, 2 y 3, las posiciones de los puntos de fijación de la estructura son descritas en un sistema de coordenadas local (x,y,z) ubicado sobre el eje vertical de la estructura, tal que el eje local x está en la dirección general del eje transversal de la estructura, el eje local y es vertical y orientado hacia abajo, y el eje local z se encuentra en la dirección general del eje longitudinal de la estructura (ver Fig. 8.2-1). El origen del sistema (x,y,z) se encuentra en un punto llamdo TOP. El punto TOP debe estar localizado sobre el eje vertical de la estructura, a una distancia HT (definida como la altura de la estructura) sobre el punto BS, definido como el punto base de la estructura. Es conveniente, pero no necesario, localizar TOP a la misma elevación que el punto más alto en la estructura. La localización de la estructura sobre el terreno implica colocar el punto BS sobre un punto del terreno P, o en una estación especificada a lo largo del perfil. La estructura también puede ser girada sobre su eje vertical por su ángulo de orientación SO, como se muestra en la Fig. 7.3-7.


8.2.2 Grampas y Aisladores

En cada uno de los puntos de fijación a la estructura de un Set, se debe definir un tipo de conector o aislador. Los dispositivos de fijación disponibles son: 1) grampas, 2) aisladores de anclaje, 3) aisladores de suspensión, 4) aisladores de 2 partes o en V, y 5) aisladores de poste. Cuando los dispositivos tienen especificadas áreas de viento, la carga de viento sobre ellos es calculada como la presión de diseño multiplicada por el área de viento. Las grampas no tienen dimensiones geométricas, o sea que un cable adjuntado a una estructura con una grampa, pasa exactamente a través del punto de fijación a la estructura. Los aisladores de anclaje y de suspensión poseen longitud, peso y área de viento. Además los aisladores de suspensión tienen balanceos admisibles máximos y mínimos, como está descrito en la Sección 7.3.17. Los aisladores de 2 partes y en V incluyen dos lados, cada uno tiene longitud, peso, área de viento y la capacidad de soportar o no compresión. Además, tales aisladores poseen ángulos de carga admisibles mínimos y máximos, como está descrito en la Sección 7.3.17. Los aisladores de poste son tratados de forma diferente cuando están adjuntados a estructuras de los Métodos 1, 2 o 3, en oposición a las estructuras del Método 4. Con las estructuras de los Métodos 1, 2 y 3, los aisladores de poste poseen peso pero no dimensiones geométricas. En vez de eso, Ud. necesita definir la posición de cada extremo del aislador donde se fija el conductor. Con estructuras del Método 4, los aisladores de poste poseen dimensiones geométricas, puesto que están sujetos en voladizo a puntos de fijación de la estructura. Una de las razones por las que hemos elegido incluir los aisladores como parte de la geometría superior de una estructura en PLS-CADD, es que sus balanceos admisibles o ángulos de carga (ver Sección 7.3.17) son específicos para la geometría real de la estructura a la cual están sujetos los aisladores.

8.2.3 Secciones de Tracción

Se define una “sección de tracción” en PLS-CADD, como un set de cables, en uno o más tramos entre extremos. Una sección siempre se inicia en un extremo (un punto que no puede moverse), puede ser soportada en puntos intermedios por aisladores de suspensión, de dos partes o de poste, que pueden moverse en la dirección longitudinal, y siempre termina en su otro extremo. Cada sección de tracción posee su propia longitud reguladora (ver Apéndice I), la cual depende de la geometría de todos los tramos entre extremos. Con el Método de la Longitud Reguladora (Nivel 1), la componente horizontal de la tracción es asumida constante sobre cada tramo de la sección de tracción. Con el más exacto Modelado de Elementos Finitos (Niveles 2, 3 y 4), las tracciones horizontales en cada tramo pueden ser diferentes y son calculadas por análisis. Pero con cualquiera de los métodos, cada sección de tracción se comporta independientemente de cualquier otra sección de tracción. Por lo tanto, PLS-CADD necesita ser capaz de identificar el inicio y el fin de cada sección de tracción, a partir de la información en los archivos de estructuras. Esto es suministrado por una simple verificación ("Section End” (Extremo de Sección), en las pantallas interactivas de


Insulator Data (Datos de Aisladores) de la Sección F.1.1) en relación a un punto de fijación en particular, si es o no un punto extremo (extremo de sección). Los puntos de fijación de los aisladores de Suspensión, cadenas en V, y de 2 partes, obviamente no son extremos de sección. Los puntos de fijación de aisladores de anclaje son extremos de sección, a no ser que la estructura sea muy flexible. Los puntos de fijación de grampas y aisladores de poste pueden o no ser extremos de sección. Esto requiere de buen criterio ingenieril. Por ejemplo, las tracciones a cada lado de un aislador de poste flexible (o a cada lado de una grampa en el tope de un poste de madera) pueden ser asumidas iguales (Nivel 1) o relacionadas (Niveles 2, 3 o 4) y por lo tanto no son extremos de sección. Sin embargo, si el aislador de poste (o la grampa) y la estructura portante son rígidas, las tracciones en cada lado son de alguna manera independientes, y Ud. puede asumir que es un extremo de sección cuando usa el modelado de Nivel 1. La capacidad de modelado del Nivel 2, 3 o 4 que tienen en cuenta la rigidez del punto de fijación, permite un mejor modelado que el de Nivel 1, que solamente maneja situaciones en donde un punto de fijación es o totalmente libre para moverse o totalmente rígido. En resumen, cualquier modelo de estructura utilizado en PLS-CADD debe incluir un mínimo de información geométrica superior, esto es, para cada serie de cables: 1) las propiedades de grampas y aisladores, 2) las posiciones sobre la estructura, con relación a la base, en donde se fijan las grampas y aisladores, y 3) si los puntos de fijación de los cables a las grampas y aisladores son extremos de secciones de tracción. Con esa información, la estructura puede ser tratada como un objeto tridimensional el cual, una vez ubicado sobre el terreno, definirá por completo las posiciones tridimensionales y la naturaleza de los puntos de soporte de cada cable en cada tramo.

8.3 Resistencia de la Estructura

Existen cuatro métodos distintos para describir la resistencia de una estructura en PLS-CADD. El método en particular que debe ser usado es especificado en el archivo de la estructura. Por lo tanto, cuando se elige una estructura de la biblioteca de estructuras disponibles, ya está definido el método con el cual se analizará si la resistencia de la estructura es la adecuada.

8.3.1 Método 1 - Método de las Longitudes Admisibles Básicas

El Método 1 es el más simple. Es usado en el cálculo manual tradicional, y en la mayor parte de los programas de cálculo automáticos. Depende del concepto más elemental de las longitudes de viento y peso, reales y admisibles. La longitud real de viento (u Horizontal) en una estructura, HS, es el promedio de las longitudes de las cuerdas de los tramos a izquierda y derecha de la estructura. La longitud de peso (o Vertical) real, VS, es aproximadamente igual a la distancia horizontal entre el punto más bajo en el tramo izquierdo y el más bajo en el derecho, como se ha discutido en la Sección I.3. Los puntos bajos pueden encontrarse dentro de los tramos o fuera de ellos. Debido a que las posiciones de los puntos bajos se mueven bajo diferentes condiciones de clima y de cable, la longitud vertical debe ser definida en referencia a una combinación de condiciones de clima y de cable. Para cada una de las muchas condiciones de clima y de cable, como 1) conductor desnudo bajo viento extremo, 2) conductor desnudo frío, y 3) conductor aislado con hielo, hay valores admisibles máximos o mínimos de longitudes de viento y peso que deben ser satisfechos, para evitar violar algún criterio de resistencia o de servicio de la estructura.


La implementación real del Método 1 en PLS-CADD es resumida en la Fig. 8.3-1. Para un rango de ángulos de línea, los valores admisibles HSMAX, VSMAX1, VSMAX2, VSMAX3 y VSMIN son prescritos en el archivo de la estructura, respectivamente para: 1) la máxima longitud de viento, 2) la máxima longitud de peso para la Condición 1, 3) la máxima longitud de peso para la Condición 2, 4) la máxima longitud de peso para la Condición 3, y 5) la mínima longitud de peso, sin importar la condición. Las selecciones típicas para las Condiciones 1, 2 y 3 han sido:

Viento extremo sin hielo, frío extremo sin viento ni hielo, y hielo extremo (la más común) o

Viento extremo sin hielo, frío extremo sin viento ni hielo y condición Pesada de NESC o

Condición Media de NESC, viento extremo sin hielo, hielo pesado con poco viento etc. En realidad, Ud. puede usar la misma condición varias veces (dos o tres veces), por ejemplo: Condición Pesada de NESC, condición Pesada de NESC, frío extremo sin viento ni hielo La resistencia de la estructura es adecuada si las combinaciones de las longitudes reales de viento y de peso para las tres condiciones se encuentran dentro de las correspondientes regiones sombreadas de la Fig. 8.3-1. Las longitudes reales de viento y peso calculadas por PLS-CADD, para las comparaciones con valores admisibles, están basadas en los cables del set de cables más pesado, o en los cables de un set escogido, en caso de la búsqueda óptima. En general, las máximas longitudes de peso admisibles, para condiciones con algo de hielo, son más cortas que los valores admisibles para conductores desnudos (viento extremo sobre conductores desnudos, o hielo). Además, las longitudes de peso reales para condiciones con hielo son generalmente más cortas que aquellas bajo casos de conductores desnudos. Ésta es una de las razones por las que permitimos que utilice tres valores separados de longitudes de peso admisibles en vez de sólo uno válido, para todos los casos de carga posibles. Existen varios defectos en el Método 1, el más serio de ellos siendo el hecho que las longitudes admisibles de viento y peso no son propiedades intrínsecas de la estructura por sí mismas: dependen de los criterios de diseño, condiciones del cable, y la cantidad, tipo y tracción mecánica de todos los cables adjuntos (para estructuras de ángulos). Si un diseñador mejora un conductor a un tamaño diferente o cambia un criterio climático de diseño, los valores

Fig. 8.3-1 Regiones Admisibles para Longitudes de Viento y Peso (Método 1)

VS VS VS

HS HS HSHS HS HSMAX MAX MAX

MINVS ICE

VALID FOR GIVEN RANGE OF LINE ANGLES

( 1 )( 2 )

( 3 )

VS MAX1

MAX2

MAX3

VS

VS


de las longitudes admisibles ya no son válidos. Por lo tanto, en proyectos de actualización o evaluación, el método de las longitudes admisibles no es conveniente. El otro problema con el método de las longitudes básicas de viento y peso es que ignora posibles interacciones entre las longitudes admisibles. Por ejemplo, un solo poste soportando una longitud de peso corta, posee una mayor longitud admisible de viento que cuando soporta la máxima longitud de peso de diseño. La diferencia, causada mayormente por el efecto P-Delta, puede exceder el diez por ciento, haciendo que sea pasada por alto alguna capacidad inherente a la misma. Para aprovechar la interacción de las longitudes admisibles, se puede usar el Método 2.

8.3.2 Método 2 - Método del Diagrama de Interacción de Longitudes Admisibles

Con el Método 2, se define un diagrama de interacción entre las longitudes admisibles de viento y peso, para ciertas combinaciones de condiciones de clima y de los cables. Por ejemplo, la Fig. 8.3-2 muestra un diagrama de interacción admisible (Línea 1-2-3- ..) para una combinación dada de condiciones de clima y de cables. Se calculan las longitudes de viento y peso reales correspondientes a la condición. Si la combinación de las mismas se sitúa dentro del diagrama de interacción, entonces la resistencia de la estructura es adecuada para la condición.

El uso de estructuras de Método 2 puede producir líneas más económicas que con estructuras del Método 1, especialmente cuando son usadas en conjunto con la búsqueda automática. El establecer diagramas de interacción puede ser difícil, a no ser que tenga acceso a programas tales como TOWER y PLS-POLE, los cuales pueden determinar los diagramas de forma automática. Actualmente para la búsqueda automática, óptima, con PLS-CADD, sólo las estructuras de Método 1 o Método 2 pueden ser utilizadas. Esto fue hecho porque sólo estos métodos proveen una verificación de resistencia de la estructura lo suficientemente rápida. Los algoritmos de optimización requieren de verificaciones de resistencia para posiblemente miles de millones de combinaciones de posiciones de las estructuras. Sin embargo, para proyectos de evaluación y actualización, el Método 3 (no recomendado) y el Método 4 (recomendado) son mucho más convenientes.

ACTUAL

0 HORIZONTAL OR WIND SPAN , HS

HS

VS

INTERACTION DIAGRAM BETWEENMAXIMUM ALLOWABLE WIND

1 23

4

5

6

7

89

A

B

AND WEIGHT SPANS FOR GIVEN LOAD CASE ANDGIVEN MAXIMUM LINE ANGLE

Fig. 8.3-2 Interacción de Longitudes de Viento y Peso


8.3.3 Método 3 - Método de Componentes Críticos

Las estructuras de Método 3 eran completamente admitidas en las versiones más antiguas de PLS-CADD y aún las admitimos, para mantener la compatibilidad con versiones anteriores. Sin embargo, para proyectos nuevos, recomendamos no usar estructuras de Método 3. Para buscar información detallada relacionada al Método 3, debe consultar una versión más antigua del manual de PLS-CADD. Las estructuras de Método 3 fueron utilizadas como substitutos de estructuras del Método 4, cuando un análisis estructural completo era prohibitivo en términos de tiempo y requerimientos de memoria. El modelo simplificado del Método 3 usaba una matriz de coeficientes de influencia, relacionando fuerzas y momentos en los “componentes críticos” a cargas unitarias en los puntos de fijación de la estructura, y necesitaba que el usuario ingrese las resistencias de diseño de estos componentes. El método fue válido solamente para estructuras lineales. Sin embargo, con la disponibilidad de programas eficientes, tales como TOWER o PLS-POLE, los cuales ahora pueden realizar un análisis estructural y verificación de diseño precisos, en una fracción de segundo (o en unos segundos para una torre no lineal muy grande, con miles de miembros), ya no existe la necesidad de estructuras de Método 3. Con las estructuras de Método 3, Ud. no podía: 1) usar cadenas en V o aisladores de 2 partes, de forma competente, 2) modelar estructuras no lineales, tales como postes flexibles, para los cuales el efecto P-Delta es significativo, o cualquier estructura con cabos, 3) modificar fácilmente las propiedades de los miembros o intuir en relación al modelo original de la estructura, 4) obtener la deformada de la estructura, y 5) mostrar la estructura con sus componentes coloreados de acuerdo con el porcentaje de utilización de la resistencia de los mismos. Por lo tanto, las estructuras de Método 3 son obsoletas, por estas y otras razones.


8.3.4 Método 4 – Método de Análisis Estructural Detallado

Se utiliza el Método 4 si Ud. quiere que PLS-CADD verifique la resistencia de su estructura usando nuestros programas TOWER o PLS-POLE. Cuando se elige una estructura para su verificación, PLS-CADD determina sus cargas de diseño y las pasa al programa apropiado. El programa luego analiza la estructura, verifica su diseño y devuelve a PLS-CADD informes detallados y resúmenes gráficos (tales como las formas deformadas coloreadas por códigos). El proceso entero es automatizado y no debe tomar más de un segundo o dos. El Método 4 es con mucho el mejor método para verificar una línea ya existente. Es el método más general y exacto de todos. Por ejemplo, los pórticos de madera en la Fig. 8.3-3 fueron modelados como estructuras del Método 4 con el programa PLS-POLE. Los resultados del análisis mostrados como uso porcentual (en la ventana derecha) fueron obtenidos automáticamente para todos los casos de carga, dentro del segundo de haber hecho click sobre el pórtico en la línea (en la ventana izquierda). La ventana más pequeña de abajo muestra la forma deformada exagerada por un factor de 5. Como se ha mencionado más arriba, cuando se usa una estructura del Método 4, su árbol de cargas es primeramente determinado por PLS-CADD, el cual lo pasa al programa TOWER o PLS-POLE, para el análisis y verificación de la estructura. El árbol de cargas es determinado

Fig. 8.3-3 Verificación de Estructuras del Método 4


para un cierto número de condiciones de clima y de cable, junto con el factor de carga apropiado, como es discutido en la Sección 7.3.12. Los árboles de cargas, incluyen convencionalmente componentes de fuerzas, los cuales son determinados: 1) en los puntos de sujeción de los cables a los aisladores (por ejemplo, en los extremos inferiores de los aisladores de suspensión o cadenas en V mostrados en la Fig. 8.2-1), o 2) en los puntos de sujeción de los aisladores a la estructura (como se ilustra en la Fig. 8.3-4, para la torre de la Fig. 8.2-1). Para los aisladores de suspensión, los árboles son idénticos, excepto por el peso de los aisladores y las fuerzas del viento sobre los mismos. Para los aisladores de poste, los momentos son generados en los puntos de fijación a la estructura, de manera que los dos árboles son bastante diferentes. Para los aisladores de 2 partes o en V, las cargas de diseño V, T y L en los extremos del conductor de los aisladores, tienen que ser resueltas como cargas en los puntos de fijación a la estructura. Esta es una tarea compleja, que involucra cálculos no lineales, los cuales son manejados en forma automática por nuestros programas TOWER y PLS-POLE. Los árboles de cargas también incluyen las presiones transversales y longitudinales actuando sobre la estructura en sí misma. Debido a las dos maneras posibles de definir los árboles de carga, es importante que entienda lo que hace el programa PLS-CADD. Cuando PLS-CADD exporta un árbol de cargas a TOWER o PLS-POLE, para la verificación de una estructura del Método 4, o para crear un archivo de árbol de cargas con el comando Structures/ Loads/ Write LCA file (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LCA), el árbol incluye las cargas mayoradas en las conexiones de los cables con los aisladores, a los cuales se suman el peso mayorado de los aisladores de conexión y las cargas de viento de los mismos. Esto significa que, para un aislador de 2 partes o en V, el árbol incluye las cargas mayoradas en el empalme entre el conductor y los dos lados del aislador, al cual se le agrega el peso total de ambos lados y las cargas de viento respectivas. Por lo tanto, para los aisladores de 2 partes o en V, no existe solución por medio de PLS-CADD, para las cargas entre los dos puntos de fijación a la estructura, o sea que las cargas que Ud. ha visto mostradas para el circuito derecho de la torre en la Fig. 8.3-4 son automáticamente calculadas por TOWER o PLS-POLE, a partir de las cargas en la parte inferior de las cadenas en V generados por PLS-CADD. Cuando usa el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe) en PLS-CADD, el informe que es generado incluye cargas mayoradas en el sistema de coordenadas del tramo, y cargas en el sistema de coordenadas de la estructura. Las cargas en el sistema de

TL

B S

AX(K)

V

T

L

Fig. 8.3-4 Cargas de Fijación a la Estructura


coordenadas de la estructura incluyen los pesos y cargas de viento mayoradas de los aisladores. Una de las muy especiales y potentes capacidades de nuestros programas TOWER y PLS-POLE es que pueden determinar, en forma automática, las longitudes admisibles de viento y peso, dados algunos criterios de carga y conductores adjuntos. Con esta capacidad, pueden generar archivos de estructuras del Método 1 o 2 automáticamente. La única razón para hacer esto, puesto que ya ha desarrollado el superior modelo del Método 4, es si Ud. va a realizar alguna búsqueda de optimización, la cual requiere del modelo de longitudes admisibles, o si desea crear bibliotecas de estructuras estándar, clasificadas por sus longitudes admisibles. Una nota técnica detallada describiendo el proceso de optimización y la creación de estructuras del Método 1 puede ser encontrada en http://www.powline.com/products/optimization.html.

8.4 Visualización de Estructuras

La apariencia de una estructura en el informe de Available structures (Estructuras Disponibles) o en una vista 3D depende de cómo fue generado el modelo de la estructura. La Fig. 8.4-1 muestra parte del informe de Estructuras Disponibles para la línea Demo, que Ud. puede generar al hacer click sobre Structures/ Available Structures list/ Report (Estructuras/ Lista de Estructuras Disponibles/ Informe).

Fig. 8.4-1 Informe de Estructuras Disponibles

http://www.powline.com/products/optimization.html�


8.4.1 Archivos de Estructuras de los Métodos 1, 2 y 3 Generados Directamente

Si Ud. crea o edita un archivo de estructuras de los Métodos 1, 2 o 3 directamente con los menús de Structures/ Create New Structure (Estructuras/ Crear Nuevas Estructuras) o Structures/ Edit Structures (Estructuras/ Editar Estructuras), como están descritas en el Apéndice F, no hay información en relación a la geometría detallada de la estructura aparte de la geometría superior mínima descrita por los puntos de fijación del cable. Por lo tanto Ud. no verá un contorno gráfico de estas estructuras en el informe de Estructuras Disponibles, y verá a estas estructuras visualizadas a trazos mínimos en vistas en 3D. Una estructura de trazos incluye una línea vertical a lo largo de su eje vertical y líneas horizontales, yendo desde el eje vertical a cualquier punto de fijación de un cable que realmente soporte un cable. Si no se ha tendido aún ningún cable, Ud. no verá la línea horizontal. Por ejemplo, el lado derecho de la Fig. 8.4-2 muestra el contorno de una estructura mínima de doble circuito del Método 1 en una vista 3D.

8.4.2 Archivos de Estructuras del Método 1, 2 y 3 Creados por PLS-POLE o TOWER

Si eI usuario crea en primer lugar un modelo de estructura con PLS-POLE o TOWER y lo usa para generar un archivo de estructura de los Métodos 1, 2, o 3, luego se reconoce una representación de trazos detallados de la geometría de la estructura y es añadida al archivo para ser visualizada. Esta representación de trazos es también mostrada en el informe de la Fig. 8.4-1 o en las pantallas interactivas de Structure File Open (Abrir Archivo de Estructuras) y File Selection (Selección de Archivos).

8.4.3 Estructuras del Método 4

Las estructuras del Método 4 son siempre visualizadas en detalle, incluyendo sus tensores, si los hubiere. Para ejemplo, vea el poste de acero a la izquierda de la Fig. 8.4-2 y la torre en el centro de esa figura. Ud. puede mostrar estructuras del Método 4 en forma realista, con el color de sus materiales, si selecciona Color and Texture PLS-POLE and TOWER Structures… (Color y Textura de las Estructuras PLS-POLE y TOWER…) en la ventana de diálogo de Line

Fig. 8.4-2 Visualizaciones Detalladas y Mínimas


Display Options (Opciones de Visualización de Líneas) de la Fig. 5.4-4. Si no, son visualizados como "lines” (líneas), o como "wire frame” (esquema alámbrico) o "rendered" (renderizado) (la terminología es descrita en los manuales de TOWER y PLS-POLE) si elige "Unrendered triangle outlines” (Contornos de Triángulos sin Renderizar) o "Render triangles” (Triángulos Renderizados) bajo las opciones de Terrain/ TIN/ Display (Terreno/ TIN/ Visualizar).


8.5 Partes y Montajes de las Estructuras

PLS-CADD incluye potentes funciones para administrar bases de datos de materiales y generar una variedad de listas de partes o de montajes. Estas capacidades de manejar materiales son un factor importante en la mejora de la productividad del usuario. Las partes y montajes son definidas en bases de datos maestras de las mismas, que son mantenidas normalmente por una compañía independientemente de PLS-CADD. Si estas bases de datos incluyen drivers ODBC, tales como la mayor parte de las bases de datos comerciales (Mircrosoft Access, Oracle, IBM DB2, Informix, Sybase, etc.), ellas pueden ser vinculadas directamente a PLS-CADD, como se describe en el Apéndice M. Para poder usar las capacidades de PLS-CADD relativas a partes y montajes, primero debe llenar las bases de datos, como se decribe en esta Sección. Luego necesita describir, en los archivos de estructuras, cuáles partes y montajes forman la estructura. Este proceso es descrito en el Apéndice F. Finalmente, si algunas partes y montajes no siempre están asociados con una estructura específica, pero serán utilizados en el sitio de una estructura en especial (por ejemplo, material especial para fundaciones, cercas, tensores, amortiguadores, jornadas de trabajo extra, etc.), tal material de “instancias estructurales” es especificado en la pantalla interactiva de Structure Modify (Modificar Estructura), descrita en la Sección 10.2.2. Si las partes y montajes descritos en el lugar de las estructuras y/o en archivos de estructuras, entonces la lista completa del material del proyecto es generada automáticamente, en forma de un informe o de una tabla de materiales de inventario (ver Sección 12.3.2). Esta tabla de materiales puede ser vinculada de manera automática a bases de datos comerciales y sistemas de órdenes de trabajo (ver Apéndice M).

8.5.1 Lista Maestra de Partes

Las partes y montajes son incluídas juntas en el archivo de Parts/ Assembly Library (Partes/ Biblioteca de Montajes) nombrado en el menú de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). Los archivos de listas de partes poseen la extensión ".prt". Ud. puede ver y editar la tabla de partes con Structures/ Material/ Edit Part List (Estructuras/ Material/ Editar Lista de Partes) (ver Fig. 8.5-1). Una tabla de partes incluye como mínimo tres columnas para Stock Number (Número de Inventario),

Fig. 8.5-1 Tabla Maestra de Partes


Description (Descripción) y Unit Price (Precio Unitario). Además, con el menú de Structures/ Material/ Setup (Estructuras/ Material/ Configuración), Ud. puede agregar cualquier cantidad de columnas a la tabla de partes. Por ejemplo, en la Fig. 8.5-1, se agregaron columnas para listar los nombres de Proveedores, etc. Para cada parte existe un único Stock Number (Número de Inventario) ASCII y su descripción asociada. Las partes pueden ser unidades de trabajo, por ejemplo, no capacitado, semi-capacitado y profesional.


8.5.2 Lista Maestra de Montajes

Cada montaje tiene un número de montaje de inventario único, y una lista de partes y/o montajes necesarios para contruirlo. La tabla de montaje es editada con el menú de Structures/ Material/ Edit Assembly List (Estructuras/ Material/ Editar Lista de Montaje). Ud. selecciona un montaje en especial en la tabla de Assembly (Montaje) al hacer click sobre el mismo (por ejemplo Assembly TP34-4 (MontajeTP34-4) en la Fig. 8.5-2). Luego presione sobre el botón de EDIT (Editar) al pie de la tabla para abrir la pantalla interactiva de Assembly Editor (Editor de Montaje), donde selecciona la cantidad de qué piezas de sub-montajes ya existentes forman parte del montaje. El Montaje de cruceta TP-34-4 en la Fig. 8.5-2 está compuesto de 2 vigas de madera, 4 riostras, 2 ménsulas, etc.

8.6 Creando, Editando o Personalizando un Archivo de Estructuras

La creación y edición de archivos de estructuras es descrito en el Apéndice F. La personalización de los mismos es descrita en el Apéndice P.

Fig.8.5-2 Tabla Maestra de Montajes


8.7 Resumen de las Ventajas de Utilizar Estructuras del Método 4

Por más de una década muchos usuarios de PLS-CADD han aprovechado las avanzadas soluciones del análisis estructural de Power Line Systems. El modelado completo de estructuras en nuestros programas TOWER y PLS-POLE (o sea utilizando modelos reales de estructuras del Método 4) brinda muchos beneficios más que las tradicionales aproximaciones con longitudes de viento y peso (o sea, usando estructuras de los Métodos 1 o 2). Estos beneficios se acumulan, porque las propiedades físicas intrínsecas de las estructuras del Método 4 son modeladas por separado de los cables, los cuales son fijados a la estructura, y el código de seguridad, que es usado para determinar su resistencia admisible. Con una estructura del Método 4, se aplica una carga a la estructura y entonces se usa un código de seguridad para verificarla. Con las estructuras del Método 1 o 2, la resistencia es definida por las longitudes de viento y de peso admisibles, las cuales tienen incorporados dentro de las mismas, el número, tipo, tracción y ángulo de línea de los conductores soportados, así como el código de seguridad aplicable. El modelado por separado de las propiedades intrínsecas de una estructura, en contraste con combinar estas propiedades con los cables adjuntados a la estructura y el código utilizado para verificarla, posee enormes ventajas en las siguientes situaciones de diseño comunes: Retendido: Cuando usa estructuras del Método 4, simplemente cambia el cable o la tracción y usa el comando Structure/ Check (Estructura/ Verificar). Con las estructuras del Método 1 o 2, necesita calcular las longitudes admisibles de viento y peso (una tarea nada fácil) y crear nuevos archivos de estructuras para cada combinación de conductor, tracción y del código que quiera considerar, antes de que pueda verificar las estructuras. Mejoras de la estructura: Cuando verifique una estructura del Método 4, el programa en realidad verifica cada pieza de la estructura. Le informará cuáles, si hubiere, de las partes en la estructura están fallando. Una verificación de longitudes de viento y peso de una estructura del Método 1 o 2 le informará si está fallando, pero no le da una idea de la causa o de qué puede hacer para arreglar el problema. Por ejemplo: una vez realizamos un estudio de mejoramiento que incluía el retendido de las torres reticuladas de la línea mostrada en la Fig. 5.4-9. Estas estructuras no poseían la resistencia suficiente para el conductor más pesado. PLS-CADD (automáticamente conectándose internamente con TOWER) rápidamente generó graficos en colores codificados mostrando los miembros con sobreesfuerzo. Muchas de las estructuras fueron arregladas para soportar la carga simplemente al reemplazar cuatro miembros tipo barra de suspensión. La identificación de los miembros que necesitaban refuerzo no es posible con un análisis de longitudes de viento y peso, y en este caso se hicieron importantes ahorros en vez de reemplazar la estructura completa. Cambiando la longitud reguladora: Algunas veces, debido a inusuales requerimientos de terreno o de holguras, se llega a un diseño que no corresponde adecuadamente con la longitud reguladora. Una vez más, ésto no es problema para estructuras del Método 4, porque sólo necesita usar el comando Structure/ Check (Estructuras/ Verificar). Para las estructuras del Método 1 o 2 es necesario que Ud. vuelva a derivar sus longitudes admisibles si realmente quiere sacar el máximo provecho de sus estructuras. En construcción /Uso de Nudos: Con las estructuras del Método 4, simplemente adicione puntos de fijación a las estructuras, si ya no los hubiere, tienda los cables adicionales que necesite, a las tracciones adecuadas y use el comando Structure/ Check. Para las estructuras


del Método 1 o 2, necesita volver a calcular diferentes conjuntos de longitudes admisibles de viento y peso, para cada situación diferente de estado de construcción. Hielo sin balancear, conductores rotos, remoción/ cambio de flojos para holguras extras: Todas estas situaciones traen un desequilibrio longitudinal. Con las estructuras del Método 4 es muy fácil resolver si las estructuras pueden soportar este desequilibrio, incluso considerando la interacción entre los cables y el efecto de flexibilidad de la estructura. Las estructuras del Método 1 o 2 son inútiles en estos casos. Cambios en los códigos de seguridad: Simples cambios en los códigos pueden invalidar todos sus modelos de estructuras del Método 1 o 2, mientras que no afectan a las estructuras del Método 4. Por ejemplo: La revisión del NESC en 2002 redefinió las presiones de viento como una función de la longitud del tramo y elevación del accesorio. Aquellos que usaban estructuras del Método 4 simplemente cambiaron a los ajustes de viento del NESC 2002 en la tabla de PLS-CADD de Criteria/ Weather (Criterios/ Clima) y realizaron una verificación de la estructura. Aquellos que usaban estructuras del Método 1 o 2 tuvieron que volver a derivar todas sus longitudes de viento y peso admisibles y volver a determinar sus estándares. De hecho, el propio concepto de ser capaz de calcular una longitud de viento admisible para una estructura parece ser contrario al nuevo NESC, en donde no se puede siquiera calcular el viento a no ser que sepa las alturas de las estructuras anterior y siguiente. Tres meses después de la entrada en vigencia del nuevo NESC, ANSI O5.1-2002 fue publicada, ordenando una reducción en el esfuerzo admisible de las fibras para postes de madera. Una vez más, los estándares existentes con las estructuras del Método 1 o 2 se volvieron inútiles, pero los usuarios de postes del Método 4 simplemente cambiaron a la verificación de resistencia del ANSI O5.1-2002 e inmediatamente obtuvieron resultados actualizados. Estos dos cambios en los códigos, ambos en el 2002, muestran porqué es tan importante modelar las propiedades intrínsecas de la estructura separadamente del código usado para verificarla. Modificación de la estructura: PLS-CADD le permite personalizar estructuras del Método 4 al arrastrar anclajes de tensores alrededor de las mismas. También le permite mover fijaciones y/o brazos hacia arriba o hacia abajo, en postes del Método 4. Cuando ha terminado con estas operaciones de arrastrar/soltar, puede verificar la estructura con un simple Structure/ Check. Cuando use estructuras del Método 1 o 2, debe volver una vez más a derivar los valores de las longitudes admisibles, basándose en los cambios a la geometría. Gráficos mejorados: Cuando usa estructuras del Método 4, PLS-CADD puede insertar imágenes renderizadas de las estructuras en sus propias vistas. Estos gráficos son de gran ayuda para descubrir errores en el modelado de estructuras. Con las estructuras del Método 1 o 2 no están disponibles las dobles verificaciones gráficas. Holguras a estructuras/ tensores: Los gráficos de estructuras del Método 4 son mucho más que imágenes bonitas. Estos gráficos contienen toda la información que PLS-CADD necesita


para realizar verificaciones de holguras desde los cables a la estructura y sus tensores. Las estructuras del Método 1 o 2 no contienen esta información (de hecho ni siquiera especifican si la estructura es una torre reticulada o un poste de madera o incluso si tiene tensores). Mantenimiento: PLS-CADD le permite rastrear los cambios a las estructuras del Método 4 y tener en cuenta el deterioro de las mismas. Por ejemplo, si su cuadrilla de mantenimiento le informa que un poste de madera tiene algo descompuesto en la corteza, puede modelar la condición y verificar inmediatamente la estructura para ver si necesita ser reemplazada. Con una estructura del Método 1 o 2, Ud. no tiene forma de determinar la aptitud de la estructura. Transposición de Fases: Cuando cambia de una configuración horizontal a una vertical, cada cable en un circuito posee su propia longitud de viento y peso, así como su propio ángulo de línea inducido. Ud. necesita tenerlo presente y considerarlo, de manera manual, cuando usa estructuras del Método 1 o 2, pero es manejado en forma automática si utiliza estructuras del Método 4. Generación de longitudes admisibles de viento y peso: Los valores de longitudes de viento y peso, o una interacción de éstos (a las cuales llamamos diagramas de interacción) son todavía necesarios, en la actualidad, para la búsqueda óptima de una línea, por medio de PLS-CADD. Por lo tanto, la búsqueda óptima todavía requiere del uso de estructuras del Método 1 o 2. Sin embargo, TOWER y PLS-POLE pueden utilizar modelos del Método 4 para generar modelos correspondientes del Método 1 o 2, al click de un mouse, de este modo dándole la libertad de experimentar rápidamente con muchas configuraciones diferentes de estructuras y conductores. Las situaciones precedentes ilustran las muchas ventajas del uso de modelos reales de estructuras, en vez de modelos de longitudes de viento y peso. Estos últimos eran populares en los tiempos del diseño en papel con lápices y plantillas físicas, porque hacían posible el “análisis estructural” midiendo simplemente unas pocas distancias en un dibujo. Todavía son útiles en el diseño de líneas de distribución de bajo voltaje, en donde la estandarización es esencial. Sin embargo, los modelos de longitudes de viento y peso no se adecuan bien a las exigencias modernas de la ingeniería.


9. CABLES A TIERRA Y CONDUCTORES

9.1 Modelo Mecánico

El modelo mecánico adoptado en PLS-CADD para cables (cables a tierra y conductores) puede ser utilizado para calcular flechas y tracciones de acuerdo con la mayoría de las prácticas del mundo. En muchos países europeos, ha sido tradicional el asumir que los cables son elásticos, con la fluencia lenta (creep) tenida en cuenta por un equivalente aumento de la temperatura. En América del Norte, los modelos no lineales son la norma, iniciada por la Aluminum Company of America (Batterman, 1967) y la Bonneville Power Administration (Reding, 1976). El modelo usado en PLS-CADD puede ser aplicado a ambas situaciones. Está basado en algoritmos originales (McDonald, 1990; FLECHA-TRACCIÓN, 1990), los cuales usan relaciones polinómicas de esfuerzo-deformación similares a aquellas usadas por la industria del aluminio en los EEUU y Canadá (Batterman, 1967; Aluminum Association, 1971; EPRI, 1988, Thrash, 1994). La condición de un cable dentro de unas pocas horas de haber sido instalado en una línea de transmisión es llamada su condición "Inicial". Debido a que se encuentra siempre bajo tracción, a menudo el cable está sometido a fluencia lenta (creep) con el tiempo. Si uno asume que el cable permanece bajo tracción constante a la temperatura de fluencia lenta TEMPC a lo largo de un período de 10 años, la condición del cable después de tal período es llamada final después de la Fluencia lenta. Si el cable es estirado permanentemente bajo alguna severa carga de clima, su condición después de haber estado sujeto a la carga severa es llamada final después de la Carga. PLS-CADD realiza cálculos separados de flechas y tracciones para cables a tierra y conductores en sus condiciones Inicial, final después de Fluencia lenta, y final después de la Carga. Por lo tanto, se deben asumir dos casos de clima en los criterios de diseño, antes de que se lleve a cabo cualquier cálculo de flecha-tracción (ver Sección 7.3.4). Éstas son: 1) el caso de clima bajo el cual se asume que ocurre el creep, o sea, en general una combinación sin hielo, sin viento y temperatura promedio, y 2) un severo caso de clima, el cual se asume es el que crea el estiramiento permanente del comportamiento final después de la “Carga”. El caso severo de clima seleccionado es a menudo llamado como “la carga del punto común”. Los conceptos del comportamiento final después de fluencia lenta o carga son descritos con más detalle abajo.

9.1.1 Comportamiento Inicial – Elástico vs. No Lineal

Considere un cable homogéneo (cable a tierra o conductor compuesto por sólo un material) en su condición inicial. Su longitud sin esforzar, a una temperatura de referencia arbitraria TEMPREF, a partir de ahora será referida como LREF. Si el cable es perfectamente elástico, su diagrama de esfuerzo-alargamiento (alargamiento medido como una fracción de la longitud no esforzada, o sea deformación) a la temperatura TEMPREF es una línea recta con una pendiente constante E, como se muestra en la línea O-A en la Fig. 9.1-1. E es el módulo de elasticidad del cable.


Sin embargo, la mayoría de los cables se comporta en una forma no lineal. Como resultado de esto, su relación esfuerzo-alargamiento puede parecerse a la curva O-I en la Fig. 9.1-1. En realidad, una curva como O-I es obtenida al encajar una función entre pares de puntos experimentales (esfuerzo-deformación). Cada punto experimental es obtenido al mantener la tracción o la deformación constante del cable por algunos minutos, como es descrito por el estándar de control. Cuando se aumenta por primera vez el esfuerzo a σ1 el alargamiento es ε1 (estado del cable representado por el punto 1). Si el esfuerzo se aumenta aún más, a σ2, el alargamiento aumenta a ε2 (punto 2 sobre la curva O-I). Sin embargo, si se libera la tracción del cable, después de haber sido cargado por primera vez hasta el punto 1, la curva esfuerzo-alargamiento de descarga sigue la trayectoria 1-P1, la cual es una línea recta con pendiente EF. Para un cable no lineal, EF es llamado el módulo final de elasticidad. El valor de EF puede estar cercano al valor de la pendiente de la curva OI en el origen. Con esfuerzo cero el cable que fue descargado desde el punto 1, posee un alargamiento permanente P1. Si el cable es cargado nuevamente, su relación esfuerzo-deformación seguirá la trayectoria P1-1 hasta que el esfuerzo alcance el nivel σ1, y entonces seguirá nuevamente la curva inicial original O-I hasta que ocurra la próxima descarga. Si la carga lleva al cable hasta el punto 2, su descarga tendrá lugar a lo largo de la trayectoria 2-P2 y entonces se producirá un estiramiento permanente P2. El descargar desde cualquier punto sobre la curva O-I, siempre se llevará a cabo a lo largo de una línea con pendiente constante EF, como se muestra en la Fig. 9.1-1. Las tracciones y flechas del cable en la condición Inicial asumen que la relación esfuerzo-alargamiento para el cable es aquella de la curva inicial O-I. En PLS-CADD, la curva O-I es descrita por un polinomio de cuarto grado, con el alargamiento expresado en un porcentaje de la longitud no esforzada de referencia del cable LREF: σ = k0 + k1 ε + k2 ε

2 + k3 ε3 + k4 ε

4 (9-1) en donde los cinco coeficientes k0 a k4 pueden ser determinados por el ajuste a una curva de datos experimentales. Para un cable elástico, la Ec. 9-1 aún puede ser usada, con todos los coeficientes iguales a cero, excepto k1, el cual es igual al módulo de elasticidad, o sea k1 = E (ver ejemplo en la Sección G.3). Para un cable fabricado con dos materiales diferentes (conductores ACSR-, ACAR-, SSAC-, etc.), cada material tiene una curva individual de esfuerzo-alargamiento, tal como la curva O-I en la Fig. 9.1-1. Por lo tanto, la curva combinada de tracción-alargamiento para el cable compuesto se obtiene multiplicando la curva de esfuerzo-alargamiento para el material 1 (llamado a partir de ahora como el material “exterior”) por el área de la sección transversal de

ELONGATION

STRESS

g

σ

0

I

EF

EF

1

1

1

σ

1

1g g

2

2

2

σ 1

A

1 2

P

P P

INITIAL BEHAVIOR

E or EF

Fig. 9.1-1 Comportamiento Inicial Esfuerzo-Deformación


ese material, ARO, y sumándola a la curva esfuerzo-alargamiento para el material 2 (llamado el material del “núcleo”), multiplicado por el área de la sección transversal del mismo ARC. Para un conductor ACSR, el material exterior es aluminio y el del núcleo es acero galvanizado o aluminizado. La curva combinada tracción-alargamiento puede ser normalizada a una curva esfuerzo-alargamiento, dividiéndola por el área total del cable AT = ARO + ARC. Por lo tanto, la curva combinada esfuerzo-alargamiento, para un cable compuesto, puede ser obtenida al sumar simplemente dos esfuerzos virtuales, como: σ = σO (ARO/AT) + σC (ARC/AT) (9-2) donde los esfuerzos virtuales son dados por los polinomios: σO (ARO/AT) = a0 + a1 ε + a2 ε

2 + a3 ε3 + a4 ε

4 (9-3) σC (ARC/AT) = b0 + b1 ε + b2 ε

2 + b3 ε3 + b4 ε

4 (9-4) en los cuales las a corresponden al material “exterior” y las b al material del “núcleo”. Note que la Ec. 9-2 es también aplicable a cables homogéneos, pero en tal caso ARO = AT, ARC = 0 y todas las b son cero. Es importante notar que los coeficientes polinómicos en las Ecs. 9-3 y 9-4 no modelan esfuerzos verdaderos, sino virtuales en cada material, los cuales son esfuerzos verdaderos ajustados por la proporción del área de ese material en relación al área total de la sección transversal. Descargando después de deformar a los 2 materiales a una deformación común ε (ver Fig. 9.1-2) tendría lugar a lo largo de una trayectoria A-B-P, la cual es la superposición de las trayectorias de descarga para cada material. El Punto B es generalmente llamado el “Punto rodilla”. Por la misma razón que los esfuerzos en las Ecs. 9-3 y 9-4 tuvieron que ser ajustados por las proporciones (ARO/AT) y (ARC/AT), para que se pueda aplicar la superposición, las pendientes

de las curvas de descarga en la Fig. 9.1-2 deberían ser: EFO = (ARO/AT) x Módulo de elasticidad final para material “exterior” (9-5) EFC = (ARC/AT) x Módulo de elasticidad final para material del “núcleo" (9-6)

ELONGATION

STRESS

g

σ

0 g

A

B

P

EF

EF C

O

OUTER

CORE

COMBINED

1

1

B = KNEE POINT

Fig. 9.1-2 Comportamiento del Cable Compuesto


9.1.2 Comportamiento Final después de la Fluencia Lenta

La fluencia lenta es el aumento del alargamiento bajo esfuerzo constante, con el tiempo. Se pueden encontrar informaciones extensas sobre la fluencia lenta en el informe CIGRE (CIGRE, 1977). La mayor parte de la fluencia lenta (creep) en una línea de transmisión ocurre durante los primeros días después del tendido, pero continúa a lo largo de la vida útil de una línea, aunque a un ritmo decreciente. La estimativa del alargamiento debido a la fluencia lenta es probablemente una de las más grandes incertidumbres en los cálculos de flecha-tracción. El acero no es muy afectado, pero el aluminio sí lo es, significativamente. Considere la Fig. 9.1-3, en la cual la curva O-I es la misma que la curva inicial en la Fig. 9-1. Si el cable es mantenido bajo esfuerzo de tracción constante σC por un período de tiempo, digamos de diez años, se alarga aún más que su valor de alargamiento inicial y alcanza el valor final de alargamiento εC. El estado del cable, que fue representado por el punto 1 antes de la fluencia lenta, es representado después de la misma por el punto 2. La distancia 1-2 en la Fig. 9-3 representa el alargamiento adicional debido a la fluencia lenta, a lo largo del período de 10 años. Si el esfuerzo ha sido mantenido a un valor constante menor que σC, el alargamiento debido a la fluencia lenta sería menor que la distancia 1-2. Por otro lado, si el esfuerzo hubiera sido mantenido a un valor mayor que σC, el alargamiento debido a la fluencia lenta sería mayor que 1-2. Estos resultados son representados por la curva O-C en la Fig. 9.1-3. La curva O-C representa la relación entre un esfuerzo aplicado que se asume es mantenido constante (a una temperatura dada y durante un período de 10 años) y el alargamiento total resultante (a corto plazo + fluencia lenta) del cable. O-C es llamada la curva de fluencia lenta a largo plazo. No está definida para grandes esfuerzos, porque los cables son usualmente tendidos de tal manera que esas tensiones no permanecen por largos períodos de tiempo. Ahora, si se descarga el cable y se lo vuelve a cargar, después de haberse producido la fluencia lenta hasta el estado representado por el punto 2 en la Fig. 9.1-3, su relación esfuerzo-alargamiento sigue la trayectoria O-PC-2-3-I. Si está completamente descargado, tendrá un estiramiento permanente representado por PC. La porción O-PC de la trayectoria indica que un cable no puede ser forzado a la compresión. Si el cable es cargado a partir de su condición no esforzada, permanece sobre la línea recta PC-3 a no ser que el esfuerzo exceda el nivel σ3. Si el esfuerzo excede σ3, la curva inicial 3-I controla nuevamente la relación esfuerzo-

ELONGATION

STRESS

g

σ

0

I

EF

1

12

3

CC

C

3σ

σ

gP

C

FINAL BEHAVIOR

AFTER CREEP

Fig. 9.1-3 Comportamiento después de la Fluencia Lenta


alargamiento. La pendiente de la línea PC-3 es el módulo de elasticidad final EF, el mismo valor que se aplica a cualquier curva de descarga en la Fig. 9.1-1. Por lo tanto, para describir completamente el comportamiento del cable después de la fluencia lenta, se necesita conocer la posición del alargamiento permanente después de la misma (punto PC en la Fig. 9.1-3). Una vez que se encuentra el punto PC,, la trayectoria completa O-PC-3-I puede ser establecida. Esa trayectoria describe el comportamiento final del cable después de la Fluencia Lenta (Creep). Si está disponible la curva O-C, la posición del punto PC puede ser encontrada para cualquier supuesto nivel de esfuerzo permanente σC. En PLS-CADD, σC es calculado automáticamente como el esfuerzo del cable para el “Weather case for final after creep” (Caso de Clima para final después de la fluencia lenta) especificada en la ventana de diálogo de Creep-Stretch (Creep-Estirar) de la Fig. 7.3-3 (ver Sección 7.3.4). La curva de fluencia lenta O-C puede ser determinada, de manera experimental, comenzando con el punto 1 sobre la curva inicial y sumando un alargamiento estimado por fluencia lenta 1-2. La curva O-C, como la curva inicial O-I, puede ser representada por un polinomio de cuarto grado. En el caso de dos materiales, la curva combinada O-C puede ser descrita por sus dos componentes, de la siguiente forma: σ = σO (ARO/AT) + σC (ARC/AT) (9-7) donde: σO (ARO/AT) = c0 + c1 ε + c2 ε

2 + c3 ε3 + c4 ε

4 (9-8) σC (ARC/AT) = d0 + d1 ε + d2 ε

2 + d3 ε3 + d4 ε

4 (9-9) donde las diversas variables son similares a aquellas definidas en las Ecs. 9-2, 9-3 y 9-4. Debe notarse que para un material “exterior” que no le afecta la fluencia lenta, los cinco coeficientes c en la Ec. 9-8 son idénticos a las a en la Ec. 9-3. Para un núcleo al cual no le afecta la fluencia lenta, las d en la Ec. 9-9 son idénticas a las b en la Ec. 9-4. Para un cable elástico (de un sólo material) que se supone homogéneo, y un supuesto valor de alargamiento por fluencia lenta PC (el mismo para todos los niveles de esfuerzo), las Ecs. 9-2 a 9-9 colapsan en dos simples ecuaciones: Curva Inicial σ = E ε (9-10) Curva de fluencia lenta σ = - E PC + E ε (9-11) esto es, todas las a, b, c y d en las Ecuaciones 9-3, 9-4, 9-8 y 9-9 son iguales a cero, excepto a1 = E, c0 = -E PC y c1 = E. Inclusive si se utilizan dos materiales, algunos diseñadores asumen que el cable se compone de un único material elástico equivalente, para el cual se pueden usar las Ecs. 9-10 y 9-11. Además de tratar al cable compuesto entero como un sólo cable elástico y homogéneo, con módulo de elasticidad E, algunos diseñadores (práctica común europea) simplifican aún más el problema al asumir que el alargamiento por fluencia lenta PC es igual al alargamiento producido por un aumento específico de la temperatura.


9.1.3 Comportamiento Final después del Estiramiento bajo Carga Severa

El punto CP sobre la curva inicial O-I en la Fig. 9.1-4 describe los elevados esfuerzos del cable bajo una condición de clima severo. CP ha sido referido como el “punto en común” puesto que es común a la curva inicial O-I y a la línea final PCP-CP. En PLS-CADD, σCP es calculada automáticamente como el esfuerzo del cable para el “Weather case for final after load” (Caso de clima para final después de la carga) especificado en la ventana de

diálogo de Creep-Stretch (Creep-Estirar) de la Fig. 7.3-3 (ver Sección 7.3.4). Si el cable ha sido descargado después de haber sido cargado hasta el punto en común, cualquier carga posterior estará sobre la trayectoria O-PCP-CP-I en la Fig. 9.1-4. Tal trayectoria representa el comportamiento final del cable después de la Carga. O-PCP es el estiramiento permanente del cable, después de que ha sido cargado con la carga del punto en común. En su condición final después del punto en común, la flecha final del cable para cualquier caso de carga es mayor o igual a la correspondiente flecha inicial, en la condición inicial. Esto es debido al estiramiento permanente O-PCP. Si PCP se encuentra a la derecha del punto de alargamiento por fluencia lenta PC en la Fig. 9.1-3, las flechas finales después de la Carga excederán a las flechas finales después de la Fluencia lenta. Si PCP se encuentra a la izquierda de PC, las flechas finales después de la Fluencia Lenta excederán a las flechas finales después de la Carga. Esta última situación es a menudo referida como los “controles de fluencia lenta". Un diseñador podría querer evaluar las flechas a alta temperatura después de que alguna condición de clima severa (designada como la condición del punto común) haya afectado la línea. Por ejemplo, el diseñador puede especificar dos casos de hielo: el primero consiste de una pequeña adición de hielo, digamos media pulgada, y el segundo considera una mayor cantidad, digamos dos pulgadas. Se puede requerir que las flechas a altas temperaturas, después del evento de la helada menor, estén dentro de alguna limitación de código, pero puede ser aceptable que las flechas que ocurren luego de la helada mayor violen temporalmente las limitaciones. La helada mayor es un evento mucho más raro y el propietario de la línea puede estar dispuesto a volver a tensar la línea después de tal ocasión. En la situación hipotética descrita más arriba, el caso de la menor carga de hielo sería definido como el caso de clima del punto común. El caso de la carga mayor sería incluído en el orden de cargas, solamente para asegurar la integridad estructural del cable y sus soportes, pero no como una condición limitante de la flecha.

ELONGATION

STRESS

g

σ

0

I

CPCP

CP

CP

g

σ

P

EF

1

FINAL BEHAVIOR

AFTER

COMMON POINT LOAD

Fig. 9.1-4 Comportamiento después de la Carga Pesada


9.1.4 Propiedades Térmicas

A medida que cambia la temperatura del cable, desde su valor de referencia TEMPREF a una nueva temperatura TEMP, los alargamientos unitarios de cada uno de los materiales componentes del cable cambian según la cantidad ( ∆L/LREF)MAT = ETMAT (TEMP - TEMPREF) (9-12) Donde ETMAT = coeficiente de expansión térmica del material MAT. Los cambios de temperatura pueden ser fácilmente considerados al deslizar por separado, la trayectoria de esfuerzo-alargamiento de cada material, en la cantidad de ETMAT (TEMP - TEMPREF), como se muestra en la Fig. 9.1-5.

9.2 Creando o Editando Archivos de Cables

En PLS-CADD, los cables a tierra y conductores son referenciados por sus nombres. Las propiedades de un cable en particular necesitan ser ingresadas sólo una vez en la biblioteca de cables a tierra y conductores. Esto se hace en la ventana de diálogo de Cable Data (Datos del Cable) (ver Figs. 9.2-1 y 9.2-1), a la cual Ud. accede con el comando Sections/ Cable and concentrated loads files/ Edit (or Create) Cable File (Secciones/ Archivos de Cables y Cargas Concentradas/ Editar (o Crear) Archivo de Cable). Por ejemplo, los datos para un conductor Drake están almacenados permanentemente en el archivo llamado Drake. Un archivo de cables incluye algunos datos esenciales (en los dos tercios superiores de las pantallas interactivas de Cable Data de las Figs. 9.2-1 o 9.2-2) y datos opcionales, los cuales sólo son utilizados en cálculos de clasificación térmica (tercio inferior de pantallas interactivas de Cable Data). Los datos de cables para un gran número de conductores y cables a tierra usados en América del Norte pueden ser descargados de nuestro sitio web. En la parte superior izquierda de la pantalla interactiva de Cable Data, puede elegir usar el modelo completo no lineal monometálico o bimetálico con fluencia lenta (mostrado en la Fig. 9.2-1) o el modelo lineal simplificado sin fluencia lenta (mostrado en la Fig. 9.2-2) al hacer click en la casilla de Use simplified elastic cable model (no creep, no coefficients) (Usar modelo de cable elástico simplificado (sin fluencia lenta ni coeficientes)). Este es descrito en la Sección G.2.

ELONGATION

STRESS

g

σ

0ET ( TEMP - TREF ) ET ( TEMP - TREF )

I I

Fig. 9.1-5 Efecto del Cambio de Temperatura


Fig. 9.2-1 Datos de Ingreso Completos para el Conductor Drake


Los datos del cable incluyen: Descripción: Descripción alfanumérica del cable Área de la sección transversal, AT: Área total de la sección transversal, incluyendo núcleo y

filamentos exteriores Diámetro exterior, D: Diámetro exterior usado para cálculos de cargas de viento Peso unitario, UW: Peso por unidad de longitud del cable desnudo Tracción de rotura, ULT: Tracción mecánica de rotura (clasificada) del cable Núm. de cables independientes: Número de cables individuales en un grupo de ellos

soportados por un mensajero (ver Sección 9.2.1) El conductor es del Tipo Gap: (ver Sección 9.2.2) Temperatura a la cual se obtuvieron los datos:

Temperatura a la cual fueron obtenidos los datos experimentales de los cuales se obtuvieron los coeficientes polinómicos listados más abajo (no necesario para modelo simplificado)

Luego, para los Filamentos Exteriores (o todos los filamentos, si el cable está hecho de sólo un material): Módulo final de elasticidad, EFO: Módulo final de elasticidad del material exterior, como se

define en la Ec. 9-5

Fig. 9.2-2 Datos de Ingreso para Modelo Lineal Simplificado


Coeficiente de expansión térmica, ETO: Coeficiente de expansión térmica del material exterior, como está definido en la Ec. 9-12

Nada más es necesario si usa el método simplificado. De lo contrario: Coeficientes polinómicos esfuerzo-deformación, a: Cinco coeficientes en la Ec. 9-3 –-

Esfuerzo-alargamiento exterior Coeficientes polinómicos de fluencia lenta, c: Cinco coeficientes en la Ec. 9-8 – Fluencia

lenta exterior Luego, para los Filamentos del Núcleo (datos necesarios sólo para cables bimetálicos): Módulo final de elasticidad, EFC: Módulo final de elasticidad del material del núcleo,

como se define en la Ec. 9-6 Coeficiente de expansión térmica, ETC: Coeficiente de expansión térmica del material del

núcleo, como se define en la Ec. 9-12 Coeficientes polinómicos esfuerzo-deformación, b: Cinco coeficientes en la Ec. 9-4 – Esfuerzo-

alargamiento del núcleo Coeficientes polinómicos de fluencia lenta, d: Cinco coeficientes en la Ec. 9-9 – Fluencia

lenta del núcleo Propiedades de Clasificación Térmica opcionales (necesarias sólo si usa alguna de las funciones de clasificación térmica de la IEEE Standard 738, descritas en la Sección 11.2.6 – Ud. necesita consultar el IEEE Standard 738 para las definiciones de las propiedades listadas abajo): Resistencias a dos temperaturas: PLS-CADD asume que la resistencia de un

conductor, en el rango en el cual se realizan los cálculos, es una función lineal de su temperatura. Por lo tanto, se necesitan datos de dos puntos para definir esa función.

Coeficiente de emisividad, Coeficiente de absorción solar, Capacidad de calor de los filamentos exteriores, Capacidad de calor del núcleo:

Ver IEEE Standard 738 Si hace click sobre el botón de Generate Coefficients from points on stress-strain curve (Generar Coeficientes a partir de puntos sobre la curva esfuerzo-deformación) al pie de la pantalla interactiva de Cable Data (Datos del Cable), será llevado a la tabla de Cable Data Points (Puntos de Datos del Cable), en donde puede ingresar datos de prueba, a partir de los cuales se pueden determinar los coeficientes polinómicos. Esta opción funciona sólo para cables fabricados con un sólo metal o que se asumen homogéneos. Esto es discutido en el Apéndice G.


Una vez que haya ingresado o modificado datos de los cables, es siempre una buena idea generar un gráfico de estos datos y asegurarse de que no existen errores gruesos. Esto se lleva a cabo con el comando Sections/ Cable and Concentrated Loads Files/ Graph Cable Data (Secciones/ Archivos de Cables y Cargas Concentradas/ Graficar Datos del Cable). Por ejemplo, los datos para el conductor Drake mostrado en la Fig. 9.1-2 (de Batterman, 1967) pueden ser exhibidos como se muestra en la Fig. 9.2-3. Para el conductor Drake, los filamentos exteriores de aluminio componen hasta alrededor del 86 % del total del área de la sección transversal, y el núcleo de acero galvanizado es el 14% restante. El valor utilizado para el módulo final del aluminio, EFO = 64.000, fue obtenido experimentalmente y refleja varios ajustes de disminución del módulo estándar de elasticidad para una barra recta de aluminio (10.000.000 psi). El primer ajuste es una división por 100, puesto que las deformaciones son reportadas en porcentaje, en PLS-CADD. El segundo ajuste es para la proporción del área, como se muestra en la Ec. 9-5 (Proporción del área = 0,86). Finalmente, un ajuste adicional de disminución es causado por el hecho de que el cable está compuesto de capas de filamentos helicoidales enrollados, contrariamente a una sola barra sólida y recta.

9.2-3 Tracción-alargamiento para Drake


Mientras que los gráficos de la Fig. 9.2-3 representan el comportamiento de un conductor Drake a su temperatura de prueba (Temperature at which data were obtained (Temperatura a la cual se obtuvieron los datos) en la Fig. 9.2-2), Ud. puede ver cómo se desplazan las curvas para diferentes temperaturas, al hacer click sobre el botón de Graph Tension vs. Elongation (Gráfico de Tracción vs. Alargamiento) en la pantalla interactiva de Section Modify de la Fig. 10.3-3. Esto creará graficos para la temperatura del Caso de Clima seleccionado en la parte de Display (Visualizar) de la ventana de diálogo de Section Modify (Modificar Sección). Los gráficos en la Fig. 9.2-4 fueron obtenidos a 240ºF para el Drake. Notará tres puntos rodilla a altas temperaturas: uno para la curva inicial a un alargamiento de alrededor de 0,25%, uno para el comportamiento después de la fluencia lenta a un alargamiento de alrededor de 0,35% y finalmente uno para el comportamiento después de la carga a un alargamiento mayor.

Fig. 9.2-4 Tracción-alargamiento para Drake a Altas Temperaturas


9.2.1 Cables en Haces

La Fig. 9.2-5 muestra varias maneras en que los conductores o cables de comunicación pueden ser dispuestos en haces. Dos conductores idénticos pueden ser retorcidos en pares para evitar el galope (a). Uno o más portadores pueden ser amarrados a un cable mensajero (b). Dos o más conductores pueden ser usados en haz. Para haces de dos conductores, una configuración horizontal (c) o una vertical (d) puede ser usada. Los conductores aislados pueden ser soportados por un cable mensajero y mantenidos separados a una cierta distancia (e). En las varias aplicaciones descritas en la Fig. 9.2-5, los cables bajo esfuerzo (los cuales determinan flechas y transmiten cargas a las estructuras soportantes) son mostrados como círculos sombreados. Los cables soportados que solamente contribuyen con peso y cargas de viento y de hielo al sistema, pero no están sometidos a tracción, son mostrados como círculos abiertos. Para que PLS-CADD pueda modelar correctamente las cargas unitarias de los conductores (peso, viento y hielo), y predecir correctamente las flechas y cargas de las estructuras en situaciones de haces, es importante que Ud. comprenda qué propiedades ingresadas deben ser usadas en la ventana de diálogo de Cable Data (Datos del Cable) de la Fig. 9.2-1 y qué Number of Conductors Per Phase (Número de Conductores Por Fase) debe ser usado en la ventana de diálogo de Section Modify (Modificar Sección) de la Fig. 10.3-3.

9.2.1.1 Pares Retorcidos (Fig. 9.2-5a)

Área de la sección transversal, AT: El doble del área de la sección transversal de un sólo subconductor

Diámetro exterior, D: Debido a que el diámetro expuesto al viento cambia contínuamente a lo largo del conductor, se puede usar un diámetro circular promedio equivalente a 1,64 veces el diámetro del subconductor (Roche, J.B. et al., "T2 Wind Motion Resistant Conductor" (Conductor T2 Resistente a Movimientos del Viento), IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems (Operaciones con Maquinaria y Sistemas Eléctricos), Vol. PAS-104, No. 10, Oct. 1985). De acuerdo a la referencia, el diámetro equivalente también proveerá una buena estimativa de la carga del hielo basada en el espesor del mismo.

Peso unitario, UW: El doble del peso unitario de un sólo subconductor Tracción de rotura, ULT: El doble de la tracción de rotura de un sólo subconductor

TWISTED PAIR

MESSENGER

HORIZONTAL BUNDLE

CONDUCTORS

MESSENGER

VERTICALBUNDLE

( a )

( b )

( c )

( d )

( e )CABLE

LASHED

Fig. 9.2-5 Cables en Haces


Número de cables independientes, N: Uno Esfuerzo-deformación y otras propiedades: Iguales a aquellas de un sólo subconductor Número de conductores por fase: Uno

9.2.1.2 Cable Amarrado sobre un Mensajero (Fig. 9.2-5b)

Área de la sección transversal, AT: Área de la sección transversal del cable mensajero Diámetro exterior, D: Debido a que el diámetro expuesto al viento cambia

constantemente a lo largo del conductor, un diámetro circular promedio equivalente debe ser usado. Ese diámetro equivalente será utilizado para determinar la carga de hielo, basado en el espesor de éste.

Peso unitario, UW: Peso total unitario del mensajero más el cable soportado Tracción de rotura, ULT: Tracción de rotura del cable mensajero Núm. de cables independientes, N: Uno Esfuerzo-deformación y otras propiedades: Propiedades del cable mensajero Número de conductores por fase: Uno

9.2.1.3 Haces de Conductores (Fig. 9.2-5c y d)

Área de la sección transversal, AT: Área de la sección transversal de un sólo subconductor. Diámetro exterior, D: Diámetro de un sólo subconductor Peso unitario, UW: Peso unitario de un sólo subconductor Tracción de rotura, ULT: Tracción de rotura de un sólo subconductor Núm. de cables independientes, N: Uno Esfuerzo-deformación y otras propiedades: Propiedades de un sólo subconductor Número de conductores por fase: Cantidad real de subconductores (2 para los ejemplos en

las Fig. 9.2-5c y d) Consideración especial para la profundidad del haz: Debe considerar la dimensión vertical del haz (DEPTH en la Fig. 9.2-5d) cuando verifica la holgura vertical. Esto se puede hacer al bajar el punto de fijación del haz en la longitud DEPTH (Profundidad) (por ejemplo usando aisladores de suspensión más largos) o aumentando la holgura vertical requerida por esa cantidad.

9.2.1.4 Conductores Espaciados Soportados por Cable Mensajero (Fig. 9.2-5e)

Área de la sección transversal, AT: Área de la sección transversal del cable mensajero Diámetro exterior, D: Diámetro equivalente igual a la suma de los diámetros de

todos los cables en el haz (diámetro del cable mensajero más el diámetro de los conductores multiplicados por 3, para la situación de la Fig. 9.2-5e).

Peso unitario, UW: Peso total unitario del cable mensajero más los conductores sostenidos

Tracción de rotura, ULT: Tracción de rotura del cable mensajero Núm. de cables independientes, N: Número de cables espaciados en el haz (4 para la

situación en la Fig. 9.2-5e). Este número es usado


internamente para el cálculo de las cargas de hielo y de viento sobre hielo, las cuales consideran el hecho de que cada cable en el haz está sujeto a una capa de hielo de espesor uniforme

Esfuerzo-deformación y otras propiedades: Propiedades del cable mensajero Número de conductores por fase: Uno Consideraciones especiales por la profundidad del haz: Debe considerar la dimensión vertical del haz (DEPTH en la Fig. 9.2-5d) cuando verifica la holgura vertical. Esto se puede hacer al bajar el punto de fijación del haz en la longitud DEPTH (Profundidad) (por ejemplo usando aisladores de suspensión más largos) o aumentando la holgura vertical requerida por esa cantidad.

9.2.2 Conductor tipo GAP

En conductores bimetálicos ordinarios, el material exterior se encuentra bajo tracción al momento de la instalación (condición de enflechamiento). Sin embargo, en conductores tipo GAP, el material exterior puede deslizarse alrededor del núcleo en tal forma que es posible que, en el momento en que el conductor es sujetado, fuerce una tracción cero en el material exterior. Básicamente, esto fuerza que el material exterior se comporte como uno no estructural (solamente peso muerto) para temperaturas mayores que la de instalación, y elimina toda incertidumbre en relación a la fluencia lenta y las flechas a altas temperaturas. Si selecciona Conductor is a GAP-type conductor (El conductor es del tipo GAP) en la pantalla interactiva de Cable Data (Datos del Cable), PLS-CADD asumirá que la instalación fue realizada de manera tal que el esfuerzo en el material exterior es cero, y que todos los cálculos de flechas y tracciones serán hechos como si la curva inicial esfuerzo-deformación del material exterior haya sido desplazada hacia la derecha en la distancia O - A, como se muestra en la Fig. 9.2-5.

ELONGATION

STRESS

g

σ

0 g

OUTER

CORE

COMBINED

σINITIAL

A

Fig. 9.2-6 Comportamiento del Conductor GAP


9.3 Consideraciones a Altas y Extremadamente Altas Temperaturas

A temperaturas altas, pero no extremadamente altas (generalmente consideradas menores a 90ºC), los conductores ACSR transfieren normalmente algo de la carga de tracción en sus filamentos externos de aluminio sobre el núcleo de acero, debido al mayor coeficiente de expansión térmica del aluminio en contraste con el del acero. Este comportamiento es manejado por PLS-CADD automáticamente. La normal redistribución de la tracción entre los filamentos externos y los del núcleo, debido a la fluencia lenta de los primeros, en el supuesto Weather case for final after creep (Caso de clima para final después de la fluencia lenta) (ver Sección 7.3.4) es asimismo manejado de forma automática por PLS-CADD. Por lo tanto, las flechas a alta temperatura para cualquier conductor deben ser bien pronosticadas, a no ser que tenga lugar la fluencia lenta adicional acelerada a temperaturas excepcionalmente elevadas (además de la fluencia lenta causada por la tracción diaria a lo largo de 10 años). La fluencia lenta adicional acelerada sólo debe ser causa de preocupación si hace funcionar sus conductores por períodos limitados de tiempo, a temperaturas extremadamente elevadas (generalmente consideradas sobre los 90ºC). A estas temperaturas extremadamente altas, también debe preocuparse por el potencial de pérdida de resistencia. Los efectos del uso de conductores a temperaturas excepcionalmente elevadas son discutidos en la IEEE Guide for Determining the Effects of High Temperature Operation on Conductors, Connectors, and Accessories (Guía de la IEEE para la Determinación de los Efectos de la Operación a Elevadas Temperaturas sobre Conductores, Conectores y Accesorios) (IEEE 1283, 2002).

9.3.1 Fluencia Lenta Adicional debida al Uso de Conductores a Temperaturas Extremadamente Altas

Como se ha tratado más arriba, las flechas generadas después de la Fluencia Lenta, calculadas normalmente por PLS-CADD, se basan en el supuesto de que los conductores están sujetos a un caso de clima diario durante de un largo período de tiempo, tomado típicamente de diez años. Sin embargo, una fluencia lenta adicional (fluencia lenta acelerada) puede resultar de la utilización de conductores a temperaturas extremadamente altas (por encima de los 90º C) por períodos limitados de tiempo. El efecto de esta fluencia lenta adicional a altas temperaturas puede ser tomada en cuenta al aumentar artificialmente la temperatura del conductor, por sobre su temperatura real, digamos por ∆T, cuando hacemos cálculos de flechas (Harvey, 1979). ∆T es una función del tiempo acumulado para cada incremento de temperaturas ya elevadas, por ejemplo a 100, 125, 150, .. grados Celsius. La Guía del IEEE (IEEE 1283, 2002) posee un ejemplo mostrando cómo realizar el cálculo.

9.3.2 Aluminio en Compresión

A medida que aumenta la temperatura de un conductor ACSR, una parte proporcionalmente mayor de la carga de tracción del conductor es soportada por el núcleo de acero, porque el coeficiente de expansión térmica del aluminio es mayor que el del acero. De hecho, más allá de cierta temperatura de transición elevada, el aluminio puede perder toda su tracción o incluso puede entrar en compresión. Se ha debatido en los últimos 20 años (Barrett, 1983; Rawlins, 1999) si se debe asumir que 1) el aluminio no puede físicamente entrar en compresión porque se transformará en una "jaula de pájaro", 2) el aluminio entra en alguna compresión, o 3) los esfuerzos incorporados al aluminio en la fabricación todavía lo mantienen bajo tracción a temperaturas elevadas. El uso de uno u otro supuesto puede resultar en diferencias significativas en las flechas a altas temperaturas. Si Ud. asume que el aluminio no puede entrar en compresión, está asumiendo que la relación esfuerzo-deformación final es bilineal, con un


punto rodilla (de alguna forma similar a la línea P-B-A en la Fig. 9.1-2). Si asume que el aluminio puede entrar en compresión o ser pretensado, Ud. asume que la relación esfuerzo-deformación es lineal (como si la línea B-A en la Fig. 9.1-2 fue extendida hasta su intersección con el eje de los alargamientos). PLS-CADD (Sección 7.3.5) le permite hacer su propia suposición en relación al comportamiento del aluminio a alta temperatura. Puede asumir que el aluminio es incapaz de soportar compresión o que puede soportar alguna compresión, limitada por un límite superior del esfuerzo virtual en la Ec. 9-5. Ud. describre sus supuestos en la pantalla interactiva de Bimetallic Conductor Model (Modelo de Conductor Bimetálico), a la que accede con Criteria/ Bimetallic Conductor Model (Criterios/ Modelo de Conductor Bimetálico). Para conductores bimetálicos, los informes de flecha-tracción muestran qué fracción de la tracción total es soportada por los filamentos externos y qué fracción por el núcleo.

9.3.3 Clasificaciones Térmicas de Estado Contínuo y Momentáneo

Las propiedades de los conductores y otros datos necesarios para realizar las clasificaciones térmicas de estado contínuo y momentáneo de una línea son tratadas en la Sección 11.2.6.


10. CREANDO O EDITANDO UN MODELO DE LINEA

Iniciar un nuevo proyecto con PLS-CADD es diferente de cargar, ver, y verificar uno ya existente, como fue discutido en la Sección 5. En esta sección describiremos los pasos necesarios para crear un nuevo modelo de línea llamado Project. La cantidad de trabajo requerida para la construcción de un modelo depende de si es capaz de reutilizar ítems de bibliotecas existentes o si necesita crearlos a partir de la nada. Los ítems normalmente guardados en los archivos de bibliotecas para su uso en los proyectos incluyen: Códigos de características: Asuma que un archivo de códigos de características

Features.fea ya ha sido preparado, como se describe en la Sección 6.1

Criterios de diseño: Asuma que un archivo de criterios de diseño Criteria.cri ya ha sido

preparado, como se describe en la Sección 7.3. Estructuras: Asuma que algunos archivos de estructuras de extremos (StructDead.*),

algunos de ángulos (StructAng.*) y algunos de tangentes (StructTang.*) ya han sido preparados, como se describe en la Sección 8.6.

Cables: Asuma que algunos archivos de conductores y cables a tierra (Cables.*)

ya han sido preparados, como se describe en la Sección 9.2. Parámetros de dibujo de láminas en Planta y Perfil: No necesita estos parámetros de

dibujo (ver Sección 13.2.5) en este punto.

La construcción de un modelo de línea involucra tres pasos básicos: 1) cargar un modelo de terreno y definir la alineación, 2) situar las estructuras, y 3) tender y flechar los cables.

10.1 Cargando Datos del Terreno y Definiendo la Alineación

Los pasos a seguir en la preparación del terreno y en la definición de la alineación dependen de qué datos del terreno tiene disponibles.

10.1.1 Cuando está Disponible un Archivo Project.xyz

Ud. debe: * Cargar el archivo de terreno Project.xyz (formato definido en el Apéndice D) con

File/ Open (Archivo/ Abrir). Recibirá una advertencia que los códigos de características están sin definir. Ignórela.

* Use Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Cargar FEA) para importar el archivo de códigos de características existente Features.fea en Project.fea o use Terrain/ Feature Code Data/ Edit (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Editar) para crear Project.fea desde cero o editarlo.


* Seleccione los criterios de anchos del terreno y perfil lateral con Terrain/ Terrain Widths (Terreno/ Anchos del Terreno) y Terrain/ Side Profiles (Terreno/ Perfiles Laterales).

* Defina la alineación con Add, Insert, Delete o Move P.I. (Agregar, Insertar, Eliminar o Mover P.I.), como se describe en la Sección 6.3.1.

* Seleccione la estación del primer punto P.I. con Terrain/ Edit/ Edit Origin (Terreno/ Editar/ Editar Origen) si no es cero

* Editar el terreno, si lo desea, con Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ) o haciendo click sobre el botón de Edit XYZ (Editar XYZ) de la pantalla interactiva de Terrain Info (Información del Terreno), la cual se abrirá después de hacer click sobre un punto del terreno.

* Grabe su trabajo usando File/ Save (Archivo/ Grabar) o File/ Save As (Archivo/ Grabar Como). File/ Save no sólo grabará el archivo de proyecto actualizado Project.xyz, sino también la información de alineación en el archivo Project.num y el archivo de códigos de características Project.fea en el mismo directorio del cual Project.xyz fue importado. File/ Save As le permitirá no sólo cambiar el nombre del proyecto sino también archivar su trabajo en un directorio diferente.

10.1.2 Cuando un Archivo Project.pfl está Disponible

Ud. debe: * Cargar el archivo de terreno Project.pfl (formato definido en el Apéndice E) con

File/ Open. Recibirá una advertencia que los códigos de características están sin definir. Ignórela.

* Use Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA para importar el archivo de códigos de características existente Features.fea en Project.fea o use Terrain/ Feature Code Data/ Edit para crear Project.fea de cero o editarlo.

* Seleccione los criterios de anchos del terreno y perfil lateral con Terrain/ Terrain Widths y Terrain/ Side Profiles.

* A diferencia del terreno XYZ, no hay necesidad de definir la alineación debido a que la información es parte del archivo del terreno.

* Edite el terreno, si lo desea, con Terrain/ Edit/ Edit PFL o haciendo click sobre el botón de Edit PFL en la pantalla interactiva de Terrain Info, la cual se abre después de hacer click sobre un punto del terreno

* Defina las coordenadas x e y del primer punto P.I. y el rumbo inicial con Terrain/ Edit/ Edit Origin si desea cambiar los valores por defecto

* Grabe su trabajo, como se describe en el último paso de la Sección 10.1.1.

10.1.3 Cuando No está Disponible el Archivo del Terreno Project.xyz o el Project.pfl

Si desea crear un archivo de terreno desde cero, Ud. debe: * Seleccionar File/ New (Archivo/ Nuevo) e ingresar el nombre propuesto del

archivo de terreno Project.xyz o Project.pfl * Proceder como se muestra en 10.1.1 o 10.1.2 para el archivo de códigos de

características y los anchos del terreno. * Usar Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ) o Terrain/ Edit/ Edit

PFL (Terreno/ Editar/ Editar PFL) para crear puntos del terreno * Proceder como se muestra en 10.1.1 o 10.1.2


Puede importar, filtrar y/o fusionar puntos XYZ de diferentes archivos XYZ, usando Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge Points from XYZ file (Terreno/ Editar/ Fusionar Puntos desde Archivo Externo/ Fusionar Puntos desde Archivo XYZ), como está descrito en la Sección D.3 y D.4. Puede importar, filtrar y/o fusionar puntos XYZ de archivos que no tienen los formatos ASCII XYZ o PFL requeridos por PLS-CADD, utilizando el comando Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge Points from User Defined XYZ file (Terreno/ Editar/ Fusionar Puntos desde Archivo Externo/ Fusionar Puntos desde Archivo XYZ Definido por el Usuario), como se describe en la Sección D.3.


10.2 Ubicación Interactiva de Estructuras

Una vez que haya definido una alineación para un nuevo proyecto, debe utilizar el comando Windows/ New Window/ Profile View (Ventanas/ Nueva Ventana/ Vista de Perfil) para abrir una vista de Perfil, en donde realizará la ubicación de la estructura. Con PLS-CADD, existen dos formas de ubicar las estructuras, interactivo o automático, basado en el costo mínimo (la opción de optimización). La optimización de la ubicación es una opción avanzada que es discutida en la Sección 14. No debe intentar la optimización de la ubicación antes de que se familiarice completamente con la ubicación interactiva. Excepto por una breve introducción a la optimización, en la subsección 10.2.6, esta sección sólo cubre la ubicación interactiva. La ubicación interactiva es el método más comúnmente usado para ubicar estructuras sobre una alineación. Es utilizado casi exclusivamente para modelar líneas ya existentes. Para nuevas líneas a ser construídas en ambientes altamente desarrollados, en donde existen muchas restricciones debidas a la infraestructura existente, la ubicación interactiva es todavía el método elegido, aunque la ubicación automática puede ser de utilidad si todas las restricciones son identificadas. En campo abierto, con pocas restricciones, la ubicación automática es generalmente la más rentable. Sea que Ud. seleccione una nueva estructura o modifique una ya existente, será llevado a la pantalla de Structure Selection (Selección de Estructura), mostrada en la Fig. 10.2-1. Para estructuras del Método 4 (u otros archivos de estructuras generados por nuestros programas PLS-POLE o TOWER) un bosquejo de la geometría de la estructura aparece en la esquina inferior derecha de la pantalla. Sin embargo, antes de añadir o modificar estructuras, debe asegurarse que los criterios de diseño están disponibles, sea usando el comando Criteria/ Load CRI (Criterios/ Cargar CRI) para importar un archivo de biblioteca Citeria.cri en Project.cri o yendo a través de los menús de Criteria (Criterios) para crear nuevos criterios. También debe utilizar Terrain/ Feature Code Data/ Feature Code for Ground Clearance and Interpolated TIN Points (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Códigos de Características para Holguras del Suelo y Puntos TIN Interpolados) para seleccionar el código de características que dictará la altura de la línea de holguras del terreno. Luego debe

Fig. 10.2-1 Pantalla de Selección de Archivo de Estructura


usar Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Línea de Holguras) y Terrain/ Side Profiles (Terreno/ Perfiles Laterales) para visualizar las líneas de holguras adecuadas. En primer lugar, debe ubicar las estructuras en los extremos de su línea y en todos los ángulos de línea. Existen diversas formas de hacerlo, tres de las cuales son descritas más abajo.

10.2.1 Ubicando Estructuras en los Ángulos de Línea

10.2.1.1 Los Puntos del Terreno en los Ángulos de Línea Poseen Códigos de Características Únicos

Cuando vuelve a realizar un levantamiento de una línea existente o escaneando los dibujos existentes de la misma, se recomienda que asigne uno o más códigos de características distintivos a todos los P.I. (ángulos de línea). En las posiciones de los P.I., Ud. puede asimismo usar como comentario de punto del terreno el nombre del archivo de estructura para la estructura P.I. Si éste fuera el caso, puede utilizar el comando Structures/ Automatic Spotting/ Spot at Feature Code (Estructuras/ Ubicación Automática/ Ubicar en el Código de Características) para localizar automáticamente estructuras especificadas en los ángulos de línea adecuados. Por ejemplo, con los ajustes en la Fig. 10.2-2, PLS-CADD posicionará la estructura wpldeadb.45 en todos los puntos de ángulos de línea que tengan el código de característica 333. El tipo de estructura a ser elegido puede ser definido como un comentario de vista en planta o de perfil.

10.2.1.2 Posicionando Un Tipo de Estructura en todos Los Ángulos de Línea

Una manera de asegurarse que existe una estructura en cada ángulo de línea y en su primer y último punto de la alineación, es ubicar una estructura arbitraria en todas esas posiciones, y más tarde utilizar el comando Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar) para cambiarla por el tipo y altura adecuados. La estructura arbitraria es ubicada en todos los ángulos de línea con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Angle Structures (Estructuras/ Ubicación Automática/ Estructuras de Ángulo.

10.2.1.3 Capturando Una Estructura a la Posición del Ángulo de Línea

Con este método, Ud. ubica la estructura deseada cerca del ángulo, usando el mismo procedimiento que el descrito más abajo para estructuras tangentes. Entonces puede utilizar el comando Structures/ Move On (Snap) (Estructuras/ Mover Sobre (Capturar)) para capturar la estructura al punto P.I. exacto del terreno o puede ingresar la estación exacta del punto P.I.

Fig. 10.2-2 Ubicando un Código de Características


en la ventana de diálogo de Structure Modify, la cual se abre cuando selecciona la estructura con el comando Structures/ Modify. Una vez que haya posicionado las estructuras en todos los ángulos de línea, debería ubicar sus estructuras tangentes.


10.2.2 Ubicando Estructuras Tangentes

Para ubicar una estructura en el perfil, seleccione Structures/ Add (Estructuras/ Agregar) y luego haga click donde Ud. desea localizar la estructura. Un trazo negro siguiendo al cursor del mouse muestra la posición de la ubicación, con la correspondiente estación exhibida en la barra de estado más abajo. No trate de elegir una estación exacta con el mouse, puesto que existe una forma más precisa y fácil de hacerlo en la pantalla interactiva de Structure Modify. Una vez que haya seleccionado una estructura en la pantalla de Structure File Selection (Selección de Archivo de Estructura), de la Fig. 10.2-1, será llevado a la pantalla interactiva de Structure Modify (Fig. 10.2-3). También puede acceder a la misma pantalla interactiva en cualquier momento usando el comando Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar). Una vez en la pantalla interactiva de Structure Modify Ud. puede: 1) Cambiar el tipo de su estructura al hacer click sobre el Botón que muestra el nombre de la estructura actual cerca de la parte superior izquierda de la pantalla y la ruta a una estructura diferente. 2) Ajustar la estación de la estructura al teclear en el campo de Station (Estación). También puede realizar funciones aritméticas básicas dentro de cualquiera de estas casillas, al colocar un signo de igual delante de una ecuación. Entonces, como ejemplo, desearía restar 25 pies de la estación 10792. Puede hacerlo dentro de la ventana de diálogo, simplemente ingresando =10792 - 25. Esto dará como resultado 10767. 3) Elevar o bajar la estructura, en la cantidad tecleada en el campo de Height adjustment (Ajuste de Altura). Puede utilizar el calculador de ecuaciones dentro de esta pantalla interactiva. 4) Ajustar su desplazamiento (distancia desde la línea central) ingresando un valor en el campo de Offset adjustment (Ajuste del desplazamiento). Puede utilizar el calculador de ecuaciones dentro de esta pantalla interactiva.

Nota: A diferencia de versiones más antiguas de PLS-CADD (anteriores a la Versión 4.65), las versiones más recientes toman en cuenta el desplazamiento para el cálculo de las cargas de la estructura y los balanceos del aislador para cada cable individual. Este desplazamiento incluye no sólo el Offset adjustment (Ajuste del desplazamiento), sino también el desplazamiento natural que puede existir entre el eje central de la estructura y cada punto de fijación individual. Para fines de cálculo, cada cable es tratado como si tuviera su propia alineación. Sin embargo, la misma longitud reguladora es utilizada para todos los cables en un set. La longitud reguladora de un set se basa en la longitud de los tramos entre centros de gravedad de los puntos de fijación del set a

Fig. 10.2-3 Pantalla Interactiva de Modificar Estructura


cada estructura. La motivación para el cambio fue la necesidad de mejorar la exactitud, así como la capacidad de determinar holguras entre tramos cruzados, con el procedimiento descrito en la Sección 11.2.3.2.

5) Cambie su ángulo de orientación (Ángulo SO en la Fig. 7.3-7) en el campo de Orientation (Orientación). Puede utilizar el calculador de ecuaciones dentro de esta pantalla interactiva. 6) Redacte un informe de hasta treinta y dos líneas de comentarios en los campos de Structure Comments (Comentarios de Estructuras). Estas líneas de comentarios pueden ser mostradas opcionalmente, al lado de cada estructura, en todas las vistas de Perfil y en las porciones de perfil de las láminas P&P (ver Sección 13). Pueden ser selectivamente activadas o desactivadas en View/ Display Options/ Profile View Structure Labels (Vista/ Opciones de Visualización/ Etiquetas de Estructura de Vistas de Perfil). Las líneas de comentario también pueden ser usadas para almacenar archivos DXF o bitmap que representen imágenes. Para incluir un nombre de archivo en una línea de comentario, haga click con el botón derecho del mouse sobre la última y elija Pick File (Elegir Archivo). Por ejemplo, el tercer comentario en la Fig. 10.2-3 es el nombre de un archivo bitmap asociado con la ubicación de la estructura. 7) Adjunte pesos debajo de los aisladores de suspensión, al ingresar los valores de los primeros en el campo de Set Counter Weight (Contrapeso del Set). El mismo peso es adjuntado a todos los aisladores de un set. Los contrapesos pueden ser usados para tratar cualquier problema menor de balanceo de aisladores. 8) Vea el contorno de la estructura (si está disponible, como se describe en las Secciones 8.4.2 y 8.4.3) o cualquiera de los archivos DXF o bitmap almacenados en las líneas de comentarios, al hacer click sobre el botón de View (Vista) al pie del diálogo. La vista del contorno de la estructura puede ser rotada y renderizada con los 3 controles descritos en los programas TOWER o PLS-POLE. Los archivos bitmap serán mostrados en su visualizador activo, por ejemplo Windows Picture and Fax Viewer (Visualizador de Imágenes y Fax de Windows). 9) Edite el modelo de estructura al presionar el botón de Edit. Será llevado al módulo de edición de estructuras adecuado, como es descrito en el Apéndice F. 10) Edite la lista de materiales, la cual debe estar disponible en la ubicación de la estructura (para agregar o retirar material ya incluído en el archivo de la estructura de la Sección F.1.3 o F.4), al hacer click sobre el botón de Material. Será llevado a un diálogo similar al de la Fig. F-14, excepto que el material será específico para el sitio, basado en la información ingresada en PLS-CADD. No cambiará el material asociado con el modelo de estructura. 11) Acepte todos los datos en el diálogo al presionar el botón de OK. 12) El botón de Google Earth permitirá que el usuario vea la posición de la estructura en Google Earth siempre que el sistema de coordenadas del proyecto haya sido identificado dentro del proyecto bajo el Terrain/Coordinate System (Terreno/ Sistema de Coordenadas). Se puede encontrar más información sobre como exportar a Google Earth en: http://www.powline.com/products/ge_tips.html

http://www.powline.com/products/ge_tips.html�


Una vez que haya salido del diálogo de Structure Modify, todavía se encuentra en el modo de Add (Agregar) de la estructura. Puede agregar otra estructura o salir del modo Add al presionar el botón derecho del mouse. Ud. puede eliminar una estructura ubicada con el comando Structures/ Remove (Estructuras/ Remover) o Structures/ Remove Range (Estructuras/ Remover Rango). La remoción de una estructura conectada a tramos en donde las longitudes no esforzadas han sido bloqueadas (modelados de Niveles 2, 3 y 4 solamente) mostrará el verdadero comportamiento del sistema, en donde la longitud total de los cables en dos tramos se vuelve la longitud de los cables en un único tramo. Esto se discute en la Sección N.4.

10.2.3 Atajos de Ubicación

Una vez que una estructura ha sido ubicada, Ud. puede acelerar la ubicación de estructuras idénticas usando los comandos de Structure/Copy (Estructura/ Copiar) y Structure/Paste (Estructura/ Pegar) o Structure/ Automatic Spotting/ N-Paste (Estructura/ Ubicación Automática/ Pegar-N).

10.2.3.1 Copiar/ Pegar Estructuras

Al hacer click sobre una estructura previamente ubicada, después de elegir Structures/ Copy almacena toda la información desarrollada para esa estructura en la pantalla de Structure Modify (Fig. 10.2-3) en un buffer. Luego, seleccionando Structure/ Paste permite que ubique la misma idéntica estructura con los mismos parámetros de la pantalla de Structure Modify en cualquier parte del perfil donde haga click.

10.2.3.2 Copiar / Pegar-N Estructuras

Después de copiar una estructura en el buffer, como se discute en la Sección 10.2.3.1, Ud. puede ubicar copias múltiples de esa estructura a intervalos fijos, entre una estación de inicio y una de parada. Esto se hace con el comando Structure/ Automatic Spotting/ N-Paste (Estructura/ Ubicación Automática/ Pegar-N).

10.2.4 Efectos de Ubicar (Agregar) Nuevas Estructuras a un Modelo de Línea Existente

Si no existiesen cables (secciones) instaladas en la parte de la línea en donde está agregando una estructura, o si responde No a la pregunta de OK To Connect? (OK para conectar), no existen restricciones en las cantidades, tipos o posiciones de las estructuras que puede ubicar. Si ya existieren cables aéreos presentes en el tramo en el que desea agregar una estructura nueva, debería comprender que existen algunos límites a lo que puede hacer. Si todos los sets de fijación de la estructura que esta agregando son compatibles con los cables aéreos ya existentes, entonces estos cables serán adjuntados automáticamente. Si un set de fijación es el de un extremo, entonces la correspondiente sección de tracción se parte en dos secciones. Si los sets de fijaciones de la estructura que está agregando no son compatibles con los cables, entonces solo serán intentadas conexiones parciales. Los cables conectados al Set Nº i de la


estructura que está a la izquierda de la estructura agregada son conectados al Set Nº i de la estructura agregada. Cuando adicione una estructura en donde los cables hayan sido modelados con el Nivel 1 (o Niveles 2, 3 o 4 sin bloquear las longitudes no esforzadas), es como si estuviese aplicando las secciones de tracción completas, soportadas por la nueva estructura, sobre poleas, y volviendo a enflecharlas hasta la condición de enflechamiento de la ventana de diálogo de Section Modify. Si las longitudes no esforzadas están bloqueadas con el modelado de Niveles 2, 3 o 4, el comportamiento es descrito en la Sección N.4.

10.2.5 Moviendo Estructuras

10.2.5.1 Arrastrando una Estructura con el Mouse

Structures/ Move (Estructuras/ Mover) le permite mover una estructura sobre el eje central. Ud. elige con el mouse la estructura a ser movida, y la arrastra a su nueva posición. A medida que mueve la estructura, la longitud de viento de la estructura inmediatamente a la izquierda de la estructura que está moviendo, y la de la estructura inmediatamente a la derecha, son indicadas en la barra de estado inferior. Si la estructura es una del Método 1, entonces el porcentaje de longitud de viento utilizado, o sea la relación de longitud de viento real a la longitud admisible, es también ilustrada. Ésta es una característica muy útil para la ubicación interactiva. Presione el botón derecho del mouse para salir de modo de Move (Mover). Puede mejorar su capacidad para ubicar con exactitud la posición de una estructura en particular al acercar la imagen, antes de mover la estructura. Como se ha mencionado antes, Ud. puede hacer un ajuste fino a la estación de la estructura en cualquier momento, en la pantalla interactiva de Structure Modify (Modificar Estructura). Si desea mover una estructura a la posición exacta de un punto del terreno, debe utilizar el comando Structures/ Move On (snap) (Estructuras/ Mover Sobre (Capturar)). Ésta es la mejor opción para posicionar estructuras en los ángulos de línea. Cuando Ud. mueve una estructura en donde los cables han sido modelados con el Nivel 1 (o Niveles 2, 3 o 4 sin bloquear las longitudes no esforzadas), es como si estuviese colocando las secciones de tracción enteras soportadas por la estructura que fue movida, sobre poleas y las volviese a enflechar hasta la condición de enflechamiento de la pantalla interactiva de Section Modify. Si las longitudes no esforzadas están bloqueadas con el modelado de los Niveles 2, 3 o 4, el comportamiento es descrito en la Sección N.7.

10.2.5.2 Capturando la Estructura a un Punto Designado

Ud. puede capturar automáticamente una o varias estructuras al lugar exacto de uno o más puntos del terreno XYZ o PFL. Capturando a un cierto punto del terreno, para una sola estructura, se puede hacer con el comando Structures/ Move on (Snap), o para un grupo de estructuras con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Snap Station-Height to Feature Code (Estructuras/ Ubicación Automática/ Capturar Estación-Altura a Código de Características).


Structures/ Move on (Snap) le llevará a la pantalla interactiva de Structure Snap (Captura de Estructura) (ver Fig. 10.2-4), en donde Ud. puede designar cuál punto de la estructura debe ser capturado a un punto topográfico del suelo en particular.

Fig. 10.2-4 Parámetros de Captura de Estructuras


Por ejemplo, con la configuración en la Fig. 10.2-4, la estación, el desplazamiento y la altura de la torre mostrada en la Fig. 10.2-5 será automáticamente ajustada de manera que la fase inferior (fase 3) de su circuito derecho (set 3) corresponderá exactamente con el punto topográfico seleccionado con el mouse (círculo lleno en la Fig. 10.2-5). La característica de captura ilustrada en la Fig. 10.2-4, para una sola estructura, puede ser aplicada a un grupo completo de las mismas con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Snap Station-Height to Feature Code, el cual lo llevará a la pantalla interactiva de Snap to Feature Code (Capturar a Código de Características) mostrada en la Fig. 10.2-6. Por ejemplo, con los datos en la Fig. 10.2-6, todas las 113 torres del proyecto Wplfullm.xyz tuvieron sus alturas de fundación ajustadas automáticamente de manera que los puntos de fijación de la fase inferior derecha se correspondiesen exactamente con las respectivas posiciones topográficas XYZ, a las cuales fue asignado el código de características 303.

Fig. 10.2-5 Fase 3 del Circuito Derecho Capturada al Punto Topográfico

Fig. 10.2-6 Captura a Código de Características


10.2.6 Breve Discusión de la Búsqueda Óptima Automática

Para un criterio dado de diseño y una lista de estructuras disponibles y sus costos, la búsqueda óptima automática le permite encontrar una combinación de estructuras y posiciones de las mismas que resultarán en el mínimo costo total de todas las estructuras utilizadas. La búsqueda óptima (u optimización global) es una tecnología bien desarrollada (Olbrycht, 1982; Ranero, 1990; Senouci, 1991; Peyrot, 1993). Debido a que la búsqueda óptima es una capacidad avanzada, no requerida por todos los usuarios de PLS-CADD, es ofrecida como una opción, la cual es descrita en su totalidad en la Sección 14.

10.2.7 Personalizando Estructuras

PLS-CADD le provee con varias funciones de personalización, que le permiten crear y modificar rápidamente estructuras específicas a un sitio para reflejar los cambios que han sido realizados en el campo, o para ajustar la resistencia de componentes deteriorados. Esto es discutido en detalle en el Apéndice P.


10.3 Instalación de Cables a Tierra y Conductores

Una vez que las estructuras han sido ubicadas sobre la alineación, potencialmente pueden ser utilizadas para soportar tantos cables (o haces de cables) como se tengan puntos de fijación de los mismos (ver discusión sobre puntos de fijación de cables en la Sección 8.2). Puesto que el modelo de línea incluye generalmente todos los cables en todos los tramos, PLS-CADD ofrece una serie de comandos para tender y enflechar eficientemente los cables. Debido a que todos los cables dentro de un set de cables tienen propiedades y tracciones idénticas, el set como un todo, no los cables individuales son tendidos y enflechados. Los sets de cables son parte de las secciones de tracción. Cada una de éstas es estirada y enflechada por separado. Una sección de tracción debe tener un comienzo (en un punto de fijación a una estructura de extremo), un fin (en un punto de fijación a otra estructura de extremo siguiendo la línea), y puede ser soportada por estructuras intermedias en puntos de fijación que no son de extremos. Una sección de tracción puede pasar sobre una estructura intermedia, por ejemplo, un circuito de alto voltaje puede pasar sobre un poste de distribución de poca altura, a mitad del tramo. El tendido es la operación que establece las conexiones de la estructura para todos los cables en un set, desde el comienzo al fin de la sección de tracción. El enflechamiento es la operación de traccionar la sección hasta un valor recomendado. Ambas operaciones son ampliamente descritas más abajo.

10.3.1 Tendido de una Sección de Tracción

Demostraremos con un ejemplo el proceso de tendido y enflechamiento.

En primer lugar, cargue el proyecto Demo.xyz, haga zoom en la porción de la línea entre las Estructuras Nº6 y Nº10, y use el comando Section/ Remove (Sección/ Remover), para retirar todos los cables entre estas dos estructuras. Ahora Ud. tiene dos estructuras de extremo (Nº6 y Nº10) y tres estructuras intermedias (Nº7, Nº8 y Nº9) listas para el tendido. Haga click sobre Sections/ Add (Secciones/ Agregar) para iniciar el tendido. Luego haga click sobre la estructura del extremo izquierdo (Estructura Nº6) de la nueva sección que desee crear. La pantalla interactiva de Section Stringing (Tendido de Sección) aparecerá (ver Fig. 10.3-1). Al comienzo será mostrada en tamaño pequeño, pero puede aumentar su tamaño haciendo click repetidamente sobre el botón de maximización, en la parte superior derecha de la pantalla

Fig. 10.3-1 Tendido de Sección


interactiva o dentro de la vista de la estructura. Si la estructura en la que Ud. esta comenzado a tender fuese del Método 4 (u otros tipos con modelos preparados inicialmente por nuestros programas PLS-POLE o TOWER), un boceto de esa estructura aparecerá en la parte derecha de la ventana de Section Stringing (ver Fig. 10.3-1), con cada punto de fijación mostrado con sus números de set y de fase. Entonces el usuario tiene que elegir, de la lista de Attachment

sets (Sets de fijación) a la estructura todavía disponibles desde el cual desee tender. Por ejemplo, elija Attachment Set No. 5 para comenzar el tendido de la fase más baja del circuito derecho (un conductor “kiwi”). Puesto que la silueta de la Estructura Nº6 en la casilla de la Fig. 10.3-1 es mostrada como aparece a un observador a medida que éste camina línea abajo antes de llegar a la estructura, Ud. será capaz de elegir los puntos de fijación inequívocamente, incluso si la estructura es rotada, como es el caso de la Estructura Nº6. Luego haga click sobre el botón Next (Siguiente) al pie de la ventana para traer los conductores kiwi a la Estructura Nº7. El seleccionar Set de Fijación No. 8 mientras se encuentra sobre la Estructura Nº7 tiene el efecto de conectar el conductor al punto de fijación inferior derecho en esa estructura. Si Ud. hubiese elegido "None" (Ninguno) en el campo de Sets de Fijación, los conductores no serían conectados a la Estructura Nº7. Ésta es la forma de eludir una estructura intermedia a lo largo de la alineación. Posteriormente haga click sobre el botón de Next tres veces más y elija Set de Fijación Nº8 para conectar a las Estructuras Nº8, 9 y 10. Mientras hace click sobre Next cuando se

Fig. 10.3-2 Tendido de Conductor Entre las Estructuras Nº 6 y Nº10


encuentra en la Estructura Nº10, el programa detecta que ha conectado el conductor a un punto de fijación de extremo, indicando el final de la sección de tracción. Una pequeña casilla de Create (Crear) aparece donde Ud. hace click sobre Yes, para completar el tendido. Es llevado a la biblioteca por defecto de cables, donde selecciona el tipo, aquí el “kiwi". Una vez que selecciona el tipo de cable, su sección recién tendida aparece, como se muestra en la Fig. 10.3-2, y es llevado directamente a la ventana de diálogo de Section Modify (Modificar Sección) (Fig. 10.3-3), en donde puede flechar la sección y seleccionar parámetros para su exhibición. Por defecto, cuando tiende una nueva sección y antes de enflecharla, es visualizada arbitrariamente en color rojo, para una constante catenaria de 1000 pies. Después de dar OK a la ventana de diálogo de la Fig. 10.3-3, será capaz de tender y enflechar otras secciones. Sin embargo, después de este ejercicio, asegúrese de no grabar el proyecto Demo, puesto que necesita mantenerlo intacto (como lo ha recibido en el CD de distribución), porque nos referiremos al mismo en muchos lugares en este manual. Los cables en el ejemplo Demo fueron modelados con una fase por set. Sin embargo, si Ud. estuviera tendiendo y enflechando un set, el cual contenga tres fases, el procedimiento descrito arriba sería casi idéntico excepto que las tres fases serían conectadas a las estructuras en el orden elegido en la lista de selección de Transposition (Transposición) en la parte superior izquierda de la pantalla interactiva de Section Stringing (Tendido de Sección) de la Fig. 10.3-1. Usando el orden por defecto 123 se conectan las tres fases 1, 2 y 3 a los puntos de fijación de la estructura 1, 2 y 3 del set. Usando 321 conecta la primera fase al punto de fijación Nº3, la segunda fase al punto de fijación Nº2 y la tercera fase al punto de fijación Nº1. Existen casos, tal como la situación de necesidad de rotación de una estructura no simétrica en un ángulo de línea (ver Sección 7.3.17.1), en donde la transposición de 123 a 321 (o algo más) es necesaria.

Fig. 10.3-3 Ventana de Diálogo de Modificar Sección


Si desea cambiar una cualquiera de sus decisiones de tendido, por ejemplo, realizar un cambio por transposición en una o más estructuras, Ud. puede volver a seguir todos los pasos discutidos en esta sección, al hacer click sobre el botón de Edit Stringing (Editar Tendido) al pie de la pantalla de Section Modify. La ventana de diálogo de Section Modify (Fig. 10.3-3) incluye cuatro áreas básicas: la de Type (Tipo), la de Sagging (Enflechamiento), la de Display (Visualizar) y la de SAPS Finite Element Sagging-Tension Options (Opciones de Enflechamiento-Tracción de los Elementos Finitos de SAPS). Los items en el área de Sagging son discutidos en la Sección 10.3.2. Aquellos en el área de Display son discutidos en la Sección 10.3.3. Solamente tratará con los items en SAPS Finite Element Sagging-Tension Options si utiliza el modelado de los Niveles 2, 3 o 4. Estos ítems son discutidos en el Apéndice N. El área de Type (Tipo) incluye un Botón que le permite cambiar el tipo de cable, un campo de Voltaje en donde ingresa el voltaje del cable y un campo de Conductors per phase (Conductores por Fase) en donde ingresa la cantidad de subconductores en el haz de fase. Puesto que las holguras requeridas a los puntos del terreno dependen del voltaje, éste es una cantidad requerida. La cantidad de subconductores por haz es necesaria para calcular la carga total de la fase en el punto de fijación.

10.3.2 Enflechando una Sección de Tracción

El área de Sagging (Enflechamiento) incluye los parámetros necesarios para realizar el flechado de la sección. El enflechamiento es la especificación de una cantidad suficiente de condiciones de manera que la computadora pueda determinar cuál es la longitud del cable no esforzada en cada tramo, a cero grados Celsius, justo después de la construcción (cable en su condición inicial). A partir de este punto inicial, PLS-CADD usa el modelo de esfuerzo-deformación del cable descrito en la Sección 9, las ecuaciones de carga de las Secciones 7.2.1, 7.2.2 y 7.2.3 y uno de los siguientes 1) el concepto de la longitud reguladora descrito en el Apéndice I para el modelado del Nivel 1 o 2) los conceptos descritos en el Apéndice N para el modelado con elementos finitos (Niveles 2, 3 y 4) para determinar las geometrías del cable y fuerzas en los extremos para cualquier combinación de casos de clima y condiciones del cable. Todos estos cálculos complejos son llevados a cabo, de manera automática y casi instantáneamente, dejando que el usuario cambie y observe los efectos de cambiar parámetros de diseño interactivamente. Si no selecciona Override calculated ruling span (Invalidar longitud reguladora calculada) en la parte superior izquierda del área de Sagging (Enflechamiento), se muestra la longitud reguladora calculada para la sección de tracción que acaba de tender (1093 pies en la Fig. 10.3-3). Todos los subsiguientes cálculos de enflechamiento, tracción y carga, que involucren la longitud reguladora de la sección de tracción serán basados en este valor. Si selecciona Override calculated ruling span, será capaz de ingresar su propio valor de longitud reguladora. Por ejemplo, esta característica es usada cuando modela un solo tramo de una línea que cruza (ver Sección 11.2.3.2.1) o una línea de desvío, la cual posee una longitud reguladora diferente a la longitud de ese tramo. Existen dos opciones generales para enflechar un modelo: 1) para forzar una tracción uniforme a lo largo de la sección de tracción en la condición de enflechamiento de Referencia, y 2) para forzar el flechado de cada tramo para igualar al valor medido en una condición de Field (de Campo), no necesariamente la condición de Referencia. La condición de Referencia es la


combinación de Cable Condition (Condición del Cable), Temperature (Temperatura) y Horizontal Tension (Tracción Horizontal) mostrada en el área de Sagging de la pantalla interactiva de Section Modify. Opción 1) es casi universalmente utilizada cuando se modelan nuevas líneas, pero también puede suponerse en algunos casos de líneas ya existentes, aunque las tracciones medidas en el Campo en cada tramo individual no son exactamente las mismas a lo largo de la sección de tracción. Opción 2) es usada en líneas ya existentes donde, sea por diseño o por algún cambio accidental de longitud de cables o posición de la estructura, las tracciones en los tramos de la sección de tracción no son uniformes y no existe una condición de Referencia para la cual serían iguales.

10.3.2.1 Enflechamiento para Tracción Uniforme a lo largo de la Sección de Tracción en la Condición de Referencia.

Si Ud.está usando el modelado de longitud reguladora (modelado de Nivel 1), éste es siempre el caso. Si está utilizando el modelado de elementos finitos (Niveles 2, 3 o 4 como se describe en el Apéndice N), éste es el caso para una línea ya existente, cuando quiera asumir que, en la condición de enflechamiento de Referencia, los aisladores estuvieron a plomo (o sea, las tracciones eran las mismas en todos los tramos), pero desea utilizar la posición de la condición de Campo para enflechamiento gráfico, a ser determinado por el método de los elementos finitos (porque piensa que la longitud reguladora no daría buenos resultados para esa condición de Campo en especial). Las siguientes son las cuatro opciones para enflechar una sección de tracción, hasta una tracción uniforme a lo largo de la sección de tracción, en la condición de Referencia. Las primeras tres opciones están disponibles en el área de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla de Section Modify (Modificar Sección). Las tablas de enflechamiento a ser usadas durante la construcción, es otro asunto discutido en la Sección 11.2.4. Las flechas de construcción son cantidades derivadas, totalmente dependientes de las decisiones sobre enflechamiento que Ud. toma en la pantalla interactiva de Section Modify.

10.3.2.1.1 Enflechamiento por Tracción

Si elige Sag With Tension (Flechado con Tracción) en el menú de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias), el enflechamiento es realizado al seleccionar una Condición del cable (Inicial, después de la Fluencia Lenta, o después de la Carga), especificando una Temperatura y un Componente Horizontal de Tracción. La constante Catenaria en el campo sombreado, al cual no puede acceder, es simplemente el componente horizontal de tracción dividido por el peso del cable por unidad de longitud.

10.3.2.1.2 Enflechamiento por Constante Catenaria

Si selecciona Sag With Catenary Constant (Flechado con Constante Catenaria) en el menú de File/ Preferences, el enflechamiento es realizado al elegir una Condición del Cable, especificar una Temperatura y una Constante Catenaria. El Componente Horizontal de Tracción en el campo sombreado al cual Ud. no puede acceder, es simplemente la constante catenaria multiplicada por el peso del cable por unidad de longitud.

10.3.2.1.3 Enflechamiento Automático


Con este método, Ud. elige una Condición del cable, especifica una Temperatura y hace click sobre el botón de Enflechamiento Automático. La computadora busca el criterio de enflechamiento automático de la Sección 7.3.7 y estira la sección de tracción lo más tirante que sea posible, sin violar ninguno de estos criterios. Un breve informe le muestra cuáles criterios controlan. Después de cerrar el informe, notará que la Constante Catenaria y la Componente Horizontal de Tracción para la Condición y Temperatura especificadas del cable han sido automáticamente calculadas para cumplir con los criterios del autoflechado. Éstos permanecen activos como la condición de Referencia de enflechamiento de la sección de tracción, incluso si más tarde se mueven estructuras, hasta que se presione nuevamente el botón de Enflechamiento Automático.


10.3.2.1.4 Enflechamiento Gráfico

Una vez que una sección de tracción sea tendida entre dos extremos, el enflechamiento gráfico le permite seleccionar cualquier fase de cualquier set (línea guesa inferior en la Fig. 10.3-4) y opcionalmente: 1) arrastrarla (al mantener el botón izquierdo del mouse presionado a medida que lo mueve) hasta que coincida con la posición deseada (esto solamente funciona si selecciona Ruling Span (Longitud Reguladora) en la Fig. 10.3-6), o 2) ser capturada a la posición del cursor del mouse, o 3) ser capturada al punto topográfico más cercano al cursor del mouse. Con la primera opción, verá la sección de tracción entera moverse para arriba y para abajo interactivamente, a medida que Ud. la arrastra con el mouse. Esta opción es muy útil cuando desea igualar el enflechamiento del modelo a aquel de una línea existente, como la mostrada en un dibujo escaneado en la vista de perfil (ver Secciones 6.8.5 y 6.8.6) o cuando desea proveer la holgura adecuada a cualquier obstáculo mostrado. Con la segunda o tercera opción, PLS-CADD exhibe automáticamente la sección, de manera que la fase designada pasa por un punto seleccionado (por ejemplo D en la Fig. 10.3-4). Esta opción puede ser usada si desea flechar una sección para igualar a una posición topográfica del cable.

Para el enflechamiento gráfico, primero debe salir de la casilla de Section Modify, si se encuentra en la misma, y después hacer click sobre Sections/ Graphical Sag (Secciones/ Flecha Gráfica). Aparecerá la pantalla interactiva de Graphical Sag de la Fig. 10.3-5. Ud elige el cable apropiado al hacer click sobre el botón de Prev. (Previo) o el de Next (Próximo). Después selecciona una Cable Condition (Condición del Cable) y un Weather Case (Caso de Clima) en las dos listas de selección a la izquierda de la casilla de Graphical Sag, que

A

B

CD

CABLE POSITION TO MATCH POINT TO

SNAP TO

UP AND DOWN TO MATCH DISPLAYED CABLE POSITIONSELECTED PHASE IN TENSION SECTION CAN BE DRAGGED

OR ITCAN BE MADE TO SNAP AUTOMATICALLY TO SELECTED POINT

Fig. 10.3-4 Enflechamiento Gráfico de una Sección de Tracción

Fig. 10.3-5 Pantalla Interactiva de Flechas Gráficas


corresponderá a la posición visualizada de su cable (NOTA IMPORTANTE: es imprescindible que haga estas selecciones antes de llevar a cabo la flecha gráfica con el mouse). Si teclea un número en el campo de Weather Case, ese número crea temporalmente un nuevo caso de clima, sin viento ni hielo a esa temperatura. Puede elegir ese nuevo caso de clima. Después Ud. presiona el botón de Options (Opciones) para seleccionar varias opciones de modelado de cables y de enflechamientos, en la pantalla de Graphical Sag Options (Opciones de Flechas Gráficas) de la Fig. 10.3-6.

Si elige Fit to survey point closest to mouse (Ajustar al punto topográfico más cercano al mouse) en la pantalla de Graphical Sag Options (Opciones de Flechas Gráficas), Ud. podrá hacer que el cable pase por el punto topográfico más cercano al cursor del mouse. Si selecciona Fit to mouse coordinates (Ajustar a las coordenadas del mouse), podrá arrastrar el cable elegido con el mouse. Para poder flechar con tracción uniforme a lo largo de la sección de tracción, en la condición de referencia, el usuario debe seleccionar una de las dos primeras opciones, Opción 1) u Opción 2), en el área de Fit Mode (Modo de Ajuste) de la pantalla de Graphical Sag Options.

Fig. 10.3-6 Opciones de Flechas Gráficas


Si elige 1) Ruling Span (Longitud Reguladora), todos los cálculos internos necesarios para determinar la tracción de la condición de Referencia, a partir de la posición gráficamente flechada de Field (Campo), será realizada por el método de la longitud reguladora (Nivel 1). Si elige 2) Finite Element Insulators Plumb at Sagging Condition (Aisladores de Elementos Finitos Aplomados en Condición de Enflechamiento), todos los cálculos internos necesarios para determinar la tracción de la condición de Referencia, a partir de la posición gráficamente flechada de Field (Campo), será realizada por el método de los elementos finitos (Niveles 2, 3 o 4). Ver Sección N.8.1 para más información en relación a esta alternativa. Después de salir de Graphical Sag Options, podrá flechar gráficamente su sección de tracción (asegúrese de marcar la Condición del Cable y Caso de Clima correctos en la casilla de la Fig. 10.3-5). Si elige 1) Ruling Span (Longitud Reguladora), las Tracciones (en realidad los componentes horizontales de las tracciones) o las Constantes Catenarias correspondientes a ambas, la condición de Referencia (Sagging Tension (Tracción de Enflechamiento)) y la condición de Field (Campo) a la que se está capturando actualmente (Display Tension (Tracción Visualizada)), son calculadas y exhibidas en tiempo real en la pantalla de la Fig. 10.3-5. La Tracción es visualizada si ha elegido Sag with tensión (Flecha con tracción) en la pantalla de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). De otra forma, la Catenary constant (Constante Catenaria) es mostrada. Si hace click sobre el botón de Apply (Aplicar), a la derecha de la casilla de Graphical Sag de la Fig. 10.3-5, dos cosas ocurren: a) la Tracción de Enflechamiento calculada, así como la Condición del Cable y el Caso de Clima, los cuales ha ingresado en la parte izquierda de la pantalla, son copiados automáticamente en el área de Enflechamiento de la pantalla de Section Modify y, b) la Condición del Cable y el Caso de Clima, que ha ingresado en la parte izquierda de la pantalla, son copiados automáticamente en el área de Display (Visualizar) de la pantalla de Section Modify. Si elige 2) Finite Element Insulators Plumb at Sagging Condition, la Tracción (o Constante Catenaria) correspondiente a la condición de Referencia (Tracción de Enflechamiento) y la Tracción en el tramo sobre el que Ud acaba de hacer click, en la condición de Campo (Display Tension (Tracción Visualizada)), son calculadas y exhibidas en el diálogo de la Fig. 10.3-5 (esto ocurre un corto tiempo después de que seleccione un punto con el mouse). Si hace click sobre el botón de Apply, a la derecha de Graphical Sag, ocurren dos cosas: a) la Tracción de Enflechamiento calculada es copiada automáticamente en el área de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla de Section Modify, pero la Condición del Cable y el Caso de Clima permanecen iguales a los que había seleccionado en esa área antes de hacer el flechado gráfico, b) la Condición del Cable y el Caso de Clima, que ha ingresado en la parte izquierda de la pantalla, son copiados automáticamente en el área de Display de la pantalla de Section Modify. Si cancela la pantalla de la Fig. 10.3-5 sin haber hecho click sobre el botón de Apply, la sección no es flechada hasta igualar el enflechamiento de la pantalla. Permanece flechada para cualquier conjunto de parámetros que haya estado activo antes de que haya seleccionado el menú de Sections/ Graphical Sag.


Para información adicional en relación a la opción de Graphical Sag, debe leer el siguiente documento: http://www.powline.com/products/fe_sagten/fe_graphsag.html

10.3.2.2 Enflechando para Igualar Tracciones No Uniformes en Tramos de la Sección de Tracción

Esta opción solamente es usada en líneas existentes donde la tracciones en los tramos individuales de la sección de tracción no son los mismos, sea debido a alguna modificación en la línea (adición o sustracción de una longitud de cable en algunos tramos, movimiento de algunas estructuras, etc.) o debido a algún estiramiento accidental no uniforme o a fluencia lenta en algunos tramos (resbalamiento de grampas, mucho hielo sobre un tramo solamente, etc.). Tales líneas solamente pueden ser modeladas por el método de elementos finitos (Niveles 2, 3 y 4), basadas en las longitudes reales del cable en cada tramo, como se trata en el Apéndice N. Ellos solamente pueden ser flechados con las opciones de flechas gráficas 3) a 6) de la ventana Graphical Sag Options (Opciones Gráficas de Flechas) de la Fig. 10.3–6. En tales casos, la condición de enflechamiento de Referencia (combinación de Cable Condition, Temperature & Tension/ Catenary (Condición del Cable, Temperatura y Tracción/ Catenaria) en la ventana de Sections/ Modify) es una condición arbitraria, de la cual son determinadas las longitudes de cables no esforzadas de Referencia, para todos los tramos (columna de Ahead Span Unstressed Length (Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente), en la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness (Longitudes del Cable y Rigidez de la Fijación) de la Fig. N-6). Sin embargo, una vez que se completa la flecha gráfica, todos los cálculos utilizarán las longitudes no esforzadas Reales. Éstas son determinadas como valores de Referencia y una corrección en más o en menos (Ahead Span Unstressed Length Change (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente), en la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness de la Fig. N-6), para que el cable iguale exactamente la condición de Field (Campo) definida en Graphical Sag. Las opciones 3) a 6) de la ventana de Graphical Sag Options de la Fig. 10.3–6 son descritas en detalle en la Sección N.8 y en el siguiente documento: http://www.powline.com/products/fe_pandeoten/fe_graphpandeo.html El uso de las Opciones 3) a 6) de la ventana de Graphical Sag Options resultará en lo siguiente: a) sombreado de los parámetros de enflechamiento de Referencia en el área de Sagging de la pantalla interactiva de Section Modify, o sea remover el acceso a los mismos, puesto que las longitudes no esforzadas de Referencia se basan en ellos. b) usando el Caso de Clima y la Condición del Cable seleccionados en la pantalla de Graphical Sag del área de Display de la pantalla interactiva de Section Modify c) clipping the insulators (engrampando los aisladores) en la pantalla de Section Modify, o sea forzando al usuario a entrar al mundo de los elementos finitos.

http://www.powline.com/products/fe_sagten/fe_graphsag.html�



PRECAUCION: Una vez que haya flechado gráficamente su modelo y engrampado los aisladores, no debe desengramparlos, o perderá todo el trabajo que ha llevado a cabo para igualar el modelo a las condiciones de Campo.

10.3.2.3 Comentarios Adicionales Relacionados al Efecto de Engrampar Aisladores

Si NO SE MARCA Clipping Insulators (Engrampando Aisladores) en la pantalla de Section Modify y Ud. selecciona una Condición del Cable que incluye el sufijo RS (Initial (Inicial) RS, Creep (Fluencia Lenta) RS, Load (Carga) RS o Max Sag (Máxima Flecha) RS) en una pantalla interactiva o tabla en especial, que especifica como realizar un cálculo de flecha/ tracción, cómo visualizar los cables o cómo determinar las cargas en la estructura, luego todas las flechas, tracciones y cargas para la sección de tracción serán calculados con el método de la longitud reguladora (Ver Apéndice I). Con este método, la longitud real del cable en cada tramo no es usada en los cálculos, puesto que las tracciones se basan en aquellas de la longitud reguladora. Éste es el método más eficiente que será utilizado probablemente en la gran mayoría de sus aplicaciones. Si NO SE MARCA Clipping Insulators en la pantalla de Section Modify y Ud. selecciona una Condición del Cable que incluye el sufijo FE (Initial (Inicial) FE, Creep (Fluencia Lenta) FE, Load (Carga) FE o Max Sag (Máxima Flecha) FE) en una pantalla interactiva o tabla en especial, que especifica como realizar un cálculo de flecha/ tracción, cómo visualizar los cables o cómo determinar las cargas en la estructura, el cálculo correspondiente será basado en el método de los elementos finitos, como si haya temporalmente engrampado los aisladores de la sección de tracción (o sea, haya marcado temporalmente Clip Insulators (Engrampar Aisladores) en la pantalla de Section Modify), como se describe en los párrafos de más abajo. Sin embargo, el clipping (engrampado) es solamente temporal: está vigente sólo durante el tiempo del cálculo y siempre es verdad que las tracciones horizontales en todos los tramos en la sección de tracción son las mismas para la Condición del Cable y Temperatura de referencia (en el área de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla de Sections/ Modify), y estas tracciones son iguales a la Tracción Horizontal o Catenaria de referencia (también ingresadas en el área de Sagging de la pantalla de Sections/ Modify). Esto da como resultado que los aisladores de suspensión se encuentren a plomo en la condición de enflechamiento de Referencia. Si SE MARCA Clipping Insulators en la pantalla de Section Modify (sea manualmente o como resultado de usar Graphical Sag, descrita en la Sección 10.3.2.2), todas las flechas, tracciones y cálculos de cargas para la sección de tracción serán basadas en el método de los elementos finitos (Ver Apéndice N). En un caso así, todos los cálculos se basan en longitudes no esforzadas fijas para cada cable en cada tramo. En el momento en que Ud. marca POR PRIMERA VEZ Clip Insulators en la pantalla de Section Modify (o cuando el Graphical Sag lo hace por Ud.), el programa asume que las tracciones horizontales en todos los tramos de la sección de tracción son los mismos que en la Horizontal Traction (Tracción Horizontal) para las Cable Condition (Condición del Cable) y Temperature (Temperatura) definidos en el área de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla de Sections/ Modify. Esto da como resultado que los aisladores de suspensión estén a plomo para esta condición de enflechamiento de Referencia. Luego, para esta condición de Referencia, el programa determina las longitudes no esforzadas de Referencia del cable, de todos los tramos (columna de Ahead Span Unstressed Length (Longitud No Esforzada del


Tramo Siguiente) en la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness de la Fig. N-6). A partir de este punto, las longitudes de los cables permanecen fijas, a no ser que sean cambiadas por el incremento especificado en la columna de Ahead Span Unstressed Length Change (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente) de la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness de la Fig. N-6. Mover una estructura o cambiar su geometría sin desengrampar los cables no afectará a las longitudes no esforzadas, pero impactará las geometrías del tramo, y por tanto probablemente resultará en: 1) los aisladores desviándose de su posición a plomo cuando son visualizados en la condición de Referencia y 2) la introducción de cargas longitudinales en las estructuras de soporte. Agregar o borrar una estructura sin desengrampar los cables no afectará la longitud no esforzada total del cable en la sección de tracción, pero tendrá un impacto sobre ambas, las geometrías del tramo y la longitud del cable en los tramos adyacentes a la estructura agregada o borrada: esto también dará como resultado que los aisladores se desvíen de su aplomo y se produzcan cargas longitudinales. Otra forma de entender las diferencias en el comportamiento de su modelo de línea cuando los aisladores están o no engrampados es pensar sobre las varias etapas de diseño y construcción de su línea. Cuando Ud. diseña una nueva línea (antes de su construcción), Ud. todavía quiere la flexibilidad para cambiar y mover estructuras y ajustar tracciones, de manera que los aisladores no deben nunca estar engrampados, o sea NO debe marcar Clip Insulators en la pantalla de Section Modify. En tales casos, la longitud no esforzada del cable en cada tramo, no se encuentra fija por adelantado. Tampoco lo está la longitud total del cable. Esto permite que mueva estructuras y cambie las tracciones de los cables como si éstos no estuvieran adjuntados a las estructuras, aunque las posiciones mostradas de los mismos son aquellas que existirían si los cables hubieran sido flechados de acuerdo a las condiciones de enflechamiento de la pantalla de Section/ Modify. Si está satisfecho con el método de la Longitud Reguladora, las longitudes no esforzadas del cable nunca serán necesarias. Ellas sólo serán necesitadas internamente por el programa si el usuario elige el método de los Elementos Finitos para algunos cálculos (al elegir Initial FE, Creep FE, Load FE o Max Sag FE para algunas Condiciones del Cable). En tales casos, y sólo durante los cálculos, los aisladores son engrampados como si lo hubiera hecho manualmente en la pantalla de Section Modify. Cuando modela una línea existente, puede que sea necesario considerar el hecho de que tiene una longitud fija de cable en algunos tramos. Por ejemplo, si tiene la intención de modificar la línea mediante 1) mover o elevar algunas de las estructuras sin desprender los cables en una sección de tracción en especial, 2) cortar y empalmar algún cable o, 3) deslizar algún cable en una grampa; entonces todos los cálculos de tracciones en las secciones de tracción afectadas deben ser hechos por el método de los Elementos Finitos, basado en las longitudes de los cables que existían antes de las modificaciones. Además, si su planimetría indica grandes diferencias en las tracciones horizontales en el tramo de una sección de tracción, el supuesto de la Longitud reguladora obviamente ha sido quebrado, y necesita usar el método de los Elementos Finitos. En estos casos, los aisladores en las secciones de tracción afectadas deben ser engrampados, o sea que Clip Insulators DEBE SER MARCADA en la pantalla de Section Modify. El método de los Elementos Finitos puede ser muy exigente en términos de tiempo y memoria de procesamiento, por lo tanto no lo utilice a no ser que tenga que hacerlo, o sea no engrampe los aisladores a no ser que tenga una situación que lo requiera y limite el engrampado a las secciones que lo necesiten.


El que los aisladores hayan sido desengrampados (sin longitud fija del cable) no es lo mismo que tener al cable en bloques (soportado por poleas). Estando en bloques, la tracción horizontal puede variar en los tramos de la misma sección de tracción, debido a algunos cambios en las elevaciones de soporte (terreno accidentado). Sin embargo, si quiere ver qué le ocurre a una línea previamente engrampada cuando desprende un cable de una estructura en particular y lo soporta temporalmente con una polea, Ud. necesita usar el comando de Structures/ Equalize Traction (Estructuras/ Igualar Tracción) con la opción seleccionada de "Actual tension (wire in blocks)” (Tracción real (cable en bloques).

10.3.3 Visualizando la Sección de Tracción

El área de visualización de la pantalla interactiva de Section Modify le permite seleccionar dos de las varias maneras de visualizar la sección de tracción. Esto fue discutido por primera vez en la Sección 5.4.6, con la cual debe estar familiarizado.

10.3.3.1 Visualizando la Sección de Tracción para una Constante Catenaria y un Ángulo de Balanceo Dados

Si elige Display each section at weather case or Tension selected in Sección Modify (Visualizar cada sección en el caso de clima o Tracción elegida en Section Modify) en la casilla de Line Display Options (Opciones de Visualización de Línea) de la Fig. 5.4-4 y si no elige Show selected weather case in the Display area (Mostrar caso de clima seleccionado en el área de Visualización) de la pantalla de Section Modify de la Fig. 10.3-3, luego la sección de tracción será exhibida para la Constante Catenaria, el Ángulo de Balanceo y la Dirección del Viento (Wind from- Viento desde) especificadas en el lado derecho del área de Display (Visualizar).

10.3.3.2 Visualizando la Sección de Tracción para un Caso de Clima y Condición del Cable Dados

Si Ud. elige Display each section at weather case or tension selected in Sección Modify en la casilla de Line Display Options de la Fig. 5.4-4 y elige Show selected weather case (Mostrar caso de clima seleccionado) en el área de Display de la pantalla interactiva de Section Modify de la Fig. 10.3-3, luego la sección de tracción será exhibida para el Caso de Clima y Condición del Cable seleccionados en las casillas de selección de la esquina inferior izuierda del área de Display y la dirección del viento especificada en el campo Wind from (Viento desde). Si selecciona una de las Cable conditions (Condiciones del Cable) que termina con RS, el supuesto de la Longitud Reguladora (Nivel 1) será usado para visualizar la sección. Si elige una de la Condiciones del Cable que termina con FE, será utilizado el supuesto de los Elementos Finitos (Niveles 2, 3 o 4). Nota: Como se ha mencionado antes, cuando se crea o modifica por primera vez una sección, los cables en la sección recientemente creada o modificada pueden ser visualizados con la constante catenaria por defecto, de 1000 pies, o sea que los cables parecen estar muy bajos (ver por ejemplo la Fig. 10.3-2). Si esto ocurre, Ud. probablemente no tiene la configuración adecuada en la pantalla interactiva de Section Modify.


10.3.4 Reutilizando los Parámetros de Enflechamiento de la Sección de Tracción

Ud. puede utilizar el comando Sections/ Copy (Secciones/ Copiar) para grabar todos los parámetros de instalación de una sección de tracción (tipo, enflechamiento y datos de visualización en la pantalla de Section Modify) en un buffer temporario. Estos serán usados como los valores por defecto la próxima vez que tienda y fleche una sección. Esta característica es muy útil cuando tiende una serie de secciones, las cuales poseen las mismas propiedades; por ejemplo, conductores del mismo circuito a lo largo de numerosas secciones de tracción contínuas.

10.3.5 Tabla de Sección

La mayor parte de la información tratada en las Secciones 10.3.1 y 10.3.2 está disponible y editable en la Section Table (Tabla de Sección) (ver Fig. 10.3-7), a la que accede con el comando Sections/ Table (Secciones/ Tabla). Las columnas en el extremo izquierdo de la tabla, las cuales están sombreadas, incluyen información resultante de algunas operaciones de tendido y enflechamiento, que no pueden ser editadas dentro de la tabla. Excepto por la columna en el extremo derecho, la información en cualquier otra de las columnas es idéntica a aquella en la pantalla interactiva de Section/ Modify y puede ser editada. Esto tendrá algún efecto sobre su modelo cuando Ud. le dé OK a la tabla. La última columna, “Command To Apply” (Comando a Aplicar), le permite emitir los siguientes comandos, que también serán implementados cuando le dé OK a la tabla:

Clip (engrampar): Esto tendrá el mismo efecto que marcar “Clip insulators” (Engrampar aisladores) al pie de la pantalla interactiva de Section Modify. Nota Importante: Si utiliza este comando en una sección que ya está engrampada, deshacerá temporalmente el engrampado de la sección antes de volver a engramparlo, o sea que Ud. perderá todas las modificaciones previas a sus longitudes sin esforzar (“Ahead Span Unstressed Length Change” (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente) en la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness (Longitudes del Cable y Rigidez de la Fijación), descrita en el Apéndice N4). Si estos cambios en las longitudes son los resultados de algunos ajustes a flechas medidas, no desearía usar el comando.

Unclip (Desengrampar) Esto tendrá el mismo efecto que desmarcar “Clip insulators”

(Engrampar Aisladores) al pie de la pantalla de Section Modify. La sección es vuelta a flechar, con la misma tracción en todos los tramos que aquella de la longitud reguladora.

Delete (Eliminar): Esto tendrá el mismo efecto que Section/ Remove (Sección/ Remover) Autoflechado: Esto tendrá el mismo efecto que marcar “Automatic sagging”

(Enflechamiento Automático) y dar OK a la pantalla de Section Modify


Auto R.S.: Esto tendrá el mismo efecto que no marcar “Override calculated ruling span“ (Invalidar longitud reguladora calculada) en la pantalla interactiva de Section Modify

Manual R.S.: Esto tendrá el mismo efecto que marcar “Override calculated ruling span“

(Invalidar longitud reguladora calculada) en la pantalla interactiva de Section Modify. Se le pedirá un valor numérico de la longitud reguladora.


La selección de una de estas opciones de clasificación en la parte superior de la tabla facilitará la edición de Secciones de la misma clase, por ejemplo, aquellas con el mismo voltaje o el mismo conductor, etc.

10.3.6 Modificando la Sección de Tracción después de Engrampar los Aisladores

Si engrampa los aisladores de una sección de tracción, el comportamiento de la misma se basará en un modelo de elementos finitos de la sección (y no en la longitud reguladora). Ese modelo trabaja con las longitudes no esforzadas de los cables en los tramos, o sea las longitudes físicas de los cables entre los puntos de engrampado (fijaciones al aislador o grampa). Todo esto se explica en el Apéndice N. Existen diferentes formas de modificar las longitudes no esforzadas: 1) cambio manual, como se describe en la Sección N.4, 2) flecha gráfica, como se describe en la Sección N.8, o 3) usando el comando Structures/ Equalize Tension (Estructuras/ Igualar Tracciones). Con este comando, Ud selecciona un punto de engrampado y el programa moverá automáticamente ese punto, de manera que las tracciones en cualquiera de sus lados se igualan. Esto se logra modificando las longitudes no esforzadas en los dos tramos inmediatamente a la izquierda y a la derecha del punto de engrampado, de tal forma que la suma de estas longitudes permanece constante.

Fig. 10.3-7 Tabla de Sección


11. CALCULOS DE INGENIERIA

El modelo de línea usado por PLS-CADD provee al usuario con el acceso a potentes cálculos de ingeniería, lo cual no sería posible si el modelo de terreno y el de línea no son completamente tridimensionales. Complejos cálculos de ingeniería están disponibles al hacer click con el mouse o pueden ser realizados globalmente para la línea completa.

11.1 Estructuras

11.1.1 Longitudes de Viento y Peso

Las longitudes de viento y peso son definidas en el Apéndice I. Las longitudes de peso pueden ser calculadas por uno de dos métodos, dependiendo de su elección en la pantalla interactiva de Criteria/ Weight Span Model (Criterios/ Modelo de Longitud de Peso). Los informes de longitudes de Viento y de Peso pueden ser generados para una estructura o cualquier grupo secuencial de las mismas, con el comando Line/ Reports/ Wind + Weight Spans (Línea/ Informes/ Longitudes de Viento y Peso) (Fig. 11.1-1). Las longitudes de peso son reportadas para todos los sets de cables, para la combinación de casos de clima y condiciones del cable descritos en la pantalla interactiva de Criteria/ Wind-Weight Span Report (Criterios/ Informe de Longitud de Viento y Peso). La longitudes de viento y de peso son también mostradas en el informe de verificación de resistencia de estructuras del Método 1 y 2, como se trata en las Secciones 11.1.3.1 y 11.1.3.2.

Fig. 11.1-1 Informe de Longitudes de Viento y Peso para la Estructura Nº8 de la Línea Demo


Las longitudes de viento son también exhibidas interactivamente en la barra de estado inferior cuando mueve una estructura con los comandos Structures/ Move (Estructuras/ Mover) o Structures/ Move on (Estructuras/ Mover sobre).

11.1.2 Árboles de Cargas

Ud. usará el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe) para determinar los árboles de cargas de diseño, en una estructura designada, para las combinaciones de casos de clima y factores de cargas descrita en Criteria/ Structure Loads (Method 3, 4) (Criterios/ Cargas de la Estructura (Método 3, 4) (ver Sección 7.3.12). Existen dos versiones levemente diferentes del informe del árbol de cargas, dependiendo si está trabajando con un modelo regular de PLS-CADD o con un modelo de PLS-CADD/ LITE. La Fig. 11.1-2 muestra un ejemplo de una parte de un árbol de cargas para una estructura en un modelo regular de PLS-CADD. Muestra las cargas para el caso de Carga Pesada del NESC, sobre la Estructura Nº6 de la línea Demo. Las cargas de los cables en el sistema de coordenadas del tramo son aquellas de las Ecs. 7-7 a 7-12. Las cargas de los cables en el sistema de coordenadas de la estructura son aquellas descritas en la Sección 7.3.12.4. Las presiones básicas factoreadas del viento sobre la estructura son aquellas definidas en las Ecs. 7-13 y 7-14.

Fig. 11.1-2 Parte del Árbol de Cargas para una Típica Estructura de PLS-CADD


La Fig. 11.1-3 muestra un ejemplo de una parte del árbol de cargas para la estructura, en un modelo PLS-CADD/ LITE. La principal diferencia entre el formato de ese árbol y aquel de la Fig. 11.1-2 es que, con PLS-CADD/ LITE, no existe el concepto de tramos previos y siguientes, puesto que todas las cargas son descritas para cada cable adjuntado individualmente. Las presiones de diseño mostradas en la Fig. 11.1-3 han sido ajustadas para arriba, para considerar los coeficientes de arrastre de los miembros y algunas peculiaridades de los modelos de torres a los cuales deben ser aplicados. Los árboles de carga de diseño descritos en esta sección son aquellos usados para verificar estructuras del Método 4, como se trata en la Sección 11.1.3.4. Para estructuras del Método 3, las cargas sobre cada punto de fijación de fase individual en un set son promediadas antes de ser aplicadas a la estructura. Este promedio, el cual sólo es necesario cuando existe más de una fase por set, es necesario debido a la restricción de que las cargas sobre cada fase de un set de una estructura del Método 3 deberían ser idénticas. Si desea exportar los árboles de carga como archivos de carga estándar, utilizables por nuestros programas PLS-POLE o TOWER, use el comando Structures/ Loads/ Write LCA file (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LCA) o Structures/ Loads/ Write LIC file (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LIC).

Fig. 11.1-3 Parte de un Árbol de Cargas para una Estructura de PLS-CADD/ LITE


11.1.3 Verificación de Resistencia

La función de Structures/ Check (Estructuras/ Verificar) es usada para verificar la resistencia de una estructura y la adecuación de los balanceos de los aisladores. Inmediatamente después de hacer click sobre la estructura deseada, recibe el diagnóstico breve del diálogo de Structure Check (Verificación de Estructura) (Fig. 11.1-4). Por ejemplo, los datos en la Fig. 11.1-4 indican que, para su posición actual en la línea, la estructura verificada tiene su resistencia utilizada al 93,3% de su capacidad, y los balanceos de sus aisladores están todos OK. Al hacer click sobre el botón de Report (Informe), será llevado a los informes más detallados de las Secciones 11.1.3.1 a 11.1.3.4, y haciendo click sobre el botón de Edit (Editar), hace que Ud. edite el archivo de estructura, como está descrito en el Apéndice F. Al hacer click sobre los botones de Previous (Previo) o Next (Próximo) le permite verificar la estructura previa o la próxima en la línea. Como fue explicado en la Sección 8.3, la resistencia de una estructura puede ser verificada por cualquiera de cuatro métodos diferentes. El método a ser usado, junto con los datos estructurales necesarios, es especificado en el archivo de la estructura. La verificación de la resistencia de una estructura del Método 1, 2 o 3 es casi instantánea. Con el Método 4, PLS-CADD transfiere el control a uno de nuestros Programas de Estructuras y espera los resultados del análisis. Esto puede demorar unos segundos. El informe del uso de la resistencia depende del método utilizado para modelar la estructura.

11.1.3.1 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 1

Si verifica la Estructura Nº8 en la línea Demo, obtendrá los resultados mostrados en la Fig. 11.1-4 y el informe mostrado en la Fig. 11.1-5. El porcentaje de resistencia utilizado, 93,0%, es controlado por la longitud de viento real, 1116,1 pies, siendo 93,0% de la longitud de viento admisible de 1200 pies. Las longitudes de peso reales para los tres casos especificados de carga (906, 898 y 988 pies, respectivamente) son menores que sus valores admisibles (1500, 1600 y 1400 pies, respectivamente) por márgenes mayores, y por lo tanto no controlan el porcentaje de resistencia en uso.

Fig. 11.1-4 Ventana de Verificación de Resistencia


Fig. 11.1-5 Informe de Verificación de Resistencia para Estructura del Método 1



La Fig. 11.1-6 muestra un típico informe de verificación de resistencia para una estructura del Método 2.


No mostramos un informe de verificación de resistencia para estructuras del Método 3 porque: 1) las estructuras del Método 3 han sido muy poco utilizadas en el pasado, 2) ya no recomendamos su uso y probablemente dejaremos de proporcionarles apoyo en el futuro, 3) actualmente existe cierta incompatibilidad entre la nueva capacidad de PLS-CADD para asignar factores de reducción de resistencia por tipo de componente (miembro de acero, poste de madera, poste de hormigón, fundación, etc.) y la falta de información sobre el tipo, adjuntada a cada componente crítico en un modelo.

Fig. 11.1-6 Informe de Verificación de Resistencia para Estructuras del Método 2



Si Ud. verifica una estructura del Método 4, PLS-CADD determina las tracciones de los cables, calcula las cargas de diseño, selecciona el factor de resistencia y los pasa al programa PLS-POLE o TOWER. Estos programas realizan el análisis y las verificaciones de diseño y devuelven los resultados a PLS-CADD, todo dentro de uno o unos pocos segundos. Si hace click sobre el botón de Report (Informe) de la casilla Structure Check (Verificación de la Estructura) de la Fig. 11.1-4, abrirá la pantalla de selección de informes de la Fig. 11.1-7. Por ejemplo, al verificar la Estructura Nº9 en la línea Demo y seleccionando el informe Long (Extenso) y la ventana de Geometry (Geometría) le permite examinar ambas, como se muestra en la Fig. 11.1-8. El informe Long (Extenso) incluye resultados detallados del análisis. La ventana Geometry (Geometría) incluye las configuraciones flexionadas de la estructura, para cualquier caso de cargas seleccionado, así como la utilización porcentual de la resistencia de sus componentes individuales.

Fig. 11.1-7

Fig. 11.1-8 1 Informe de Verificación de Resistencia y Geometría para Poste del Método 4


11.1.4 Extensiones de Montantes y Longitudes de Tensores en Terrenos Inclinados

Si Ud, tiene un modelo TIN y una estructura del Método 4, PLS-CADD es capaz de localizar el punto de intersección de los montantes, o de los tensores de su estructura, con el suelo, asumiendo que estos montantes o tensores pueden ser extendidos indefinidamente a lo largo de sus pendientes originales, en el modelo de la estructura. El programa usa esa información para reportar las extensiones de montantes necesarios, así como las longitudes de los tensores. Además, la vista en 3 dimensiones mostrará las extensiones y los reveals con marcadores rojos y azules (ver Fig. 11.1-10). Para borrar los marcadores, necesitará utilizar el comando View/ Markers/ Clear Markers (Vista/ Marcadores/ Borrar Marcadores) (F5). La función está disponible desde Terrain/ TIN/ Leg and Guy Extensions Report (Terreno/ TIN/ Informe de Extensiones de Montantes y Tensores), el cual abrirá la ventana de diálogo de Leg Extensions and Guy Lengths (Extensiones de Montantes y Longitudes de Tensores) de la Fig. 11.1-9. Los datos en esa pantalla son: Start & End (Inicio y Fin): Números de las estructuras con los cuales desea iniciar y terminar su informe Include Guys or Legs (Incluir Tensores o Montantes): Marque aquí para incluirlos en el informe Min. (Máx.) Reveal (Revelar Mínimo (Máximo)): El programa exhibirá un mensaje de error si el revelar es menor que el mínimo o mayor que el máximo valor. Se define Revelar como la distancia vertical entre la TIN y el extremo inferior de un miembro montante o tensor en su modelo, medido en las coordenadas X-Y del extremo de ese miembro. Los

Reveals son mostrados como líneas azules en la vista de 3 dimensiones, y son positivos si el suelo se encuentra debajo del extremo del montante o tensor.

Fig. 11.1-9 Extensiones de Montantes y Longitudes de Tensores


Min. (Max.) slope intersect length (Mín. (Máx.) longitud de intersección con la pendiente): Aparecerá un mensaje de error si la longitud de intersección de la pendiente es menor que el mínimo o mayor que el máximo. Para un miembro de una torre reticulada, esta es la longitud original del miembro más la longitud hasta su intersección con la TIN. Para un tensor, es la longitud total del mismo, necesaria para intersectar la TIN. Por cada miembro montante o tensor, el programa generará una línea en el reporte indicando las coordenadas X,Y y Z del suelo debajo del extremo inferior del miembro o tensor, y las coordenadas donde ese miembro o tensor intersectaría el suelo, si fuera extendido hasta el infinito. El reporte también contiene las longitudes de los reveals, así como las longitudes originales, adicionales y totales de los miembros y tensores. La Fig. 11.1-10 muestra la extensión del montante y los reveals para la Estructura Nº5 de la línea Demo, después de haber sido elevada temporalmente en 15 pies (para estar significativamente sobre el suelo) para los datos en la Fig. 11.1-9.

Fig. 11.1-10 Extensiones de Montantes y Reveals


11.2 Secciones de Tracción

11.2.1 Flechas y Tracciones

La función de Sections/ Sag-tension (Secciones/ Flecha-tracción) deja que Ud. seleccione una sección de tracción (o un elemento de cable individual) y determina su tracción mecánica, para cualquier combinación de condiciones del clima y del cable. También le proporciona la flecha en la longitud reguladora correspondiente (Nivel 1), o en cualquier elemento de cable individual (Niveles 2, 3 o 4). Obtiene cálculos instantáneos de tracción en la pantalla interactiva de Sag Tension (Tracción de Flecha) después de elegir un Weather case (Caso de Clima) y una Cable condition (Condición del Cable). Si elige Initial RS (Inicial RS), Creep RS (Fluencia Lenta RS) o Load RS (Carga RS) como la condición del cable (modelado del Nivel 1), la pantalla interactiva de Sag Tension mostrará flechas y tracciones horizontales para la longitud reguladora de la sección de tracción elegida, como se muestra en la Fig. 11.2-1a, para la fase derecha inferior en el extremo de la línea Demo. Si elige Initial FE (Inicial FE), Creep FE (Fluencia Lenta FE) o Load FE (Carga FE) (modelado del Nivel 2, 3 o 4), la pantalla interactiva mostrará flechas y tracciones calculadas por elementos finitos, para el único cable seleccionado, como se muestra en la Fig. 11.2-1b

Fig. 11.2-1a Cálculos de Tracción del Nivel 1 para una Sección Seleccionada


Al hacer click sobre el botón de Previous (Anterior) o Next (Próximo) en la pantalla interactiva de Sag Tension (Tracción de Flecha) para moverse a través de las secciones de tracción (Nivel 1) o de los elementos de cable individuales (Nivel 2, 3 o 4) que cruzan la línea vertical en donde Ud. hizo click con el mouse. En la Fig. 11.2-1a, se pone énfasis en la sección de tracción para la cual se llevaron a cabo los cálculos de Nivel 1 (el cable más bajo a lo largo de 4 tramos). La máxima tracción reportada es la mayor sobre los extremos de todos los tramos reales en la sección de tracción, si elige "using actual geometry of the tension section” (usando la geometría real de la sección de tracción) en la pantalla interactiva de Criteria/ Maximum tension (Criterios/ Tracción Máxima) (Sección 7.3.8). En la Fig. 11.2-1b, se enfatiza el elemento de cable individual, para el cual se realizaron los cálculos de tracción del Nivel 2, 3 o 4 (cable inferior en el tercer tramo a la derecha de la estructura más alta). Haga click sobre Report (Informe) para obtener un reporte completo de flecha-tracción, para todos los casos de clima que ha definido bajo Criteria/ Weather (Criterios/ Clima). Con el modelado del Nivel 1 obtendrá el reporte compacto mostrado en la Fig. 11.2-2. Con el modelado del Nivel 2, 3 o 4, obtendrá un reporte más complejo, como se trata en la Sección N.6.

Fig. 11.2-1b Cálculos de Tracción del Nivel 2, 3, o 4 para un Solo Cable


La primera parte del informe de flecha-tracción del Nivel 1 proporciona las tracciones y las flechas de la longitud reguladora para cada caso de clima y cada condición del cable (Inicial RS, después de Fluencia Lenta RS y después de Carga RS). La segunda parte muestra cómo cada tracción es compartida entre los filamentos exteriores (aluminio en el caso de un conductor ACSR) y los filamentos del núcleo (acero en el caso del conductor ACSR). En algunos casos a muy alta temperatura, será capaz de observar que los filamentos exteriores de aluminio tienen tracción cero (si no permite compresión en el aluminio) o entra en compresión, si lo permite (ver Sección 7.3.5). En general, mientras más elevada sea la temperatura, mayor será la fracción de la tracción total soportada por el núcleo. Con el Nivel 1, Sections/ Sag-tension (Secciones/ Flecha-Tracción) solamente calcula la flecha en la longitud reguladora de la sección de tracción elegida. Sin embargo, las flechas pueden ser obtenidas tramo por tramo para varias condiciones de temperatura y cables, usando la función Sections/ Stringing charts (Secciones/ Tablas de Tendido) descrita en la Sección 11.2.4.

Fig. 11.2-2 Informe de Flecha-Tracción del Nivel 1 para Sección Elegida


11.2.2 Verificación de los Límites de Diseño

La función Sections/ Check (Secciones/ Verificar) le permite elegir una sección de tracción y verificar los requerimientos de diseño especificados bajo Criteria/ Cable Tensions (Criterios/ Tracciones de los Cables). Las líneas con violaciones son mostradas en rojo con una NG (No Buena) al final de la línea.

11.2.3 Holguras

11.2.3.1 Holguras desde los Puntos Topográficos a las Fases

Las funciones bajo Sections/ Clearances/ To Ground (Secciones/ Holguras/ Al Suelo) muestra una línea vertical en la posición del cursor del mouse y muestra interactivamente la distancia mínima o vertical desde el suelo a la fase más cercana al cursor. La distancia se muestra en la barra de estado inferior. La función Terrain/ Clearance (Terreno/ Holgura) le permite al usuario hacer click sobre un punto del terreno u obstáculo, para determinar las distancias verticales y horizontales desde el punto a todas las fases cercanas. El exceso de holguras, o sea las diferencias entre las distancias reales y las mínimas requeridas de la tabla de Feature Codes (Códigos de Características) (ver Sección 6.1), son calculadas en primer lugar. Luego sus valores mínimos son mostrados en el diálogo de Terrain Clearance (Holgura al Terreno) (Fig. 11.2-4a). Las holguras son calculadas para cada una de las condiciones

Fig. 11.2-3 Verificación de Diseño para Sección Elegida en la Fig. 11.2-1a

Fig. 11.2-4a Ventana de Holguras del Terreno


descritas en Criteria/ Survey Point Clearances (Criterios/ Holguras de Puntos Topográficos) (Sección 7.3.13). Para cualquier condición que incluya viento, los cálculos son hechos para vientos desde la izquierda y desde la derecha. Las violaciones de holguras son reportadas cuando los cables se encuentran demasiado cerca del punto topográfico, como se describe en la Sección 6.1.1.

En vez de verificar un punto topográfico individual, puede solicitar una verificación completa de holguras, para todos o para un subgrupo de los puntos topográficos, usando el comando Lines/ Reports/ Survey Point Clearances (Líneas/ Informes/ Holguras de Puntos Topográficos). Será llevado a la ventana de diálogo de la Fig. 11.2-4b, en donde se encuentran disponibles muchas opciones. Por ejemplo, puede solicitar las vistas en planta, de perfil y de sección transversal en su reporte, como se muestra en la Fig. 11.2-4c.

Fig. 11.2-4b Opciones de Holguras para Puntos Topográficos


La Fig. 11.2-4c muestra un solo punto topográfico (círculo de un solo color), identificado como una violación. Debido a esto, será mostrado el texto en rojo en los reportes, y con círculos rojos en los gráficos. En el ejemplo simple de la figura, existían solamente dos condiciones para la verificación de las holguras en los criterios de diseño: una condición de alta temperatura sin viento, y una con viento. Cuando el viento está presente, el tramo entero rota

alrededor de la línea que une sus puntos de fijación y se identifica el punto de intersección de esa línea recta con el plano vertical que pasa por el punto topográfico (punto de rotación). El punto de rotación es mostrado en la porción de la Sección Transversal de la Fig. 11.2-4c, como el punto en común de las tres líneas punteadas. Además, la vista de la Sección Transversal muestra donde el cable atraviesa el plano vertical, en la posición del punto topográfico para todas las holguras de casos de clima (dos puntos cuando hay viento). El punto más bajo de la línea vertical punteada en la vista de la Sección Transversal es la posición del cable en la condición de alta temperatura. Las dos líneas punteadas inclinadas muestran las vistas longitudinales desplazadas del cable bajo el viento, con sus puntos extremos marcando las posiciones del cable en el plano vertical del punto topográfico. Puesto que el rectángulo dibujado alrededor del punto topográfico representa la zona de holgura requerida (ver Sección 6.1.1), la Fig. 11.2-4c muestra que existe una violación de holgura para el viento soplando hacia la izquierda, pero no para el viento soplando a la derecha o para el caso de alta temperatura. Cualquier marcador gráfico que sea mostrado después de que Ud. solicite una verificación de holguras puede ser borrado con View/ Markers/ Clear Markers (Vista/ Marcadores/ Eliminar Marcadores).

Fig. 11.2-4c Porción Gráfica del Informe de Holguras


11.2.3.2 Holguras entre Cables

Existen muchas funciones disponibles en PLS-CADD, para determinar las holguras entre cualquier combinación de cables a tierra y conductores. Estas funciones pueden también ser utilizadas para la comparación de las holguras calculadas con valores admisibles, que Ud. debe proveer. Las funciones de holguras entre cables son descritas en esta sección.

11.2.3.2.1 Verificación Básica de Holguras

Para un tramo seleccionado, la función Sections/ Clearances/ Between Sections (Secciones/ Holguras/ Entre Secciones) determina las distancias más cortas entre todos los cables de un set,

bajo una combinación dada de condiciones de clima y del cable, y todos los cables de otro set (o del mismo), bajo la misma o una diferente combinación de condiciones de clima y del cable. Las combinaciones por defecto de condicones de clima y del cable son definidas en Criteria/ Phase Clearances (Criterios/ Holguras de Fase). Por ejemplo, usando los datos en la Fig. 11.2-5, en la línea demo obtendrá las distancias más cortas entre la fase intermedia kiwi, cargada con el caso de clima de Extreme Ice (Hielo Extremo) y la fase kiwi inferior, sin el hielo en el tramo entre las estructuras Nº5 y Nº6. La función es extremadamente potente, ya que calcula las distancias en 3D para casos de clima arbitrarios, incluyendo condiciones de viento que desvían los cables lateralmente. Las distancias más cortas entre fases son impresas en un reporte, y también pueden ser vistas al lado de marcas de color rojo, localizadas entre los pares de puntos que se encuentran más cercanos entre sí. Si los cables son mostrados para las mismas combinaciones de condiciones de clima y de cable, como aquellos usados en el cálculo de las holguras, los extremos de los marcadores terminarán sobre los cables visualizados. Use View/ Markers/ Clear Markers (Vista/ Marcadores/ Eliminar Marcadores) para eliminar los marcadores. Como verificar la holgura a una línea cruzada La función Sections/ Clearances (Secciones/ Holguras) puede también ser usada para verificar distancias entre cables de líneas cruzadas, para cualquier combinación de condiciones de casos de clima y de cable. Esto se describe mejor refiriéndose al cruce de cables KIWI entre las Estructuras Nº4 y Nº5 de la línea Demo y el cable de distribución entre los puntos etiquetados "Distribution Attachment” (Accesorio de Distribución) (ver Fig. 11.2-6). Ese tramo cruzado fue modelado con los siguientes pasos: 1) Cree una estructura de extremo ficticia, con sólo un set y una fase en el tope de la estructura ("attachment” (fijación) de la Estructura en la línea Demo). Asígnele una altura artificial, digamos 0 pie, y una resistencia ficticia, digamos con longitudes de viento y peso = 100.000 pies.

Fig. 11.2-5 Ventana de Holguras entre Cables


2) Ubique una estructura ficticia en cada lado de la línea, con sus topes ubicados en la fijación izquierda y derecha del cable cruzado. Utilice Structures/ Add (Estructuras/ Agregar), haga click en la cercanía de la estación deseada, asegúrese que no está conectando las estructuras ficticias a los cables que pasan sobre las mismas e ingrese la estación requerida, ajuste de altura y de desplazamiento para igualar al punto de soporte (ver Fig. 11.2-7). Si existieren puntos topográficos en las posiciones de las estructuras, puede usar el comando Structures/ Move on (Estructuras/ Mover Sobre), para capturar el tope de sus estructuras ficticias a los puntos topográficos. 3) Tienda y fleche el cable que cruza entre las dos estructuras ficticias. Esto creará otra sección de tracción entre las dos estructuras originales. Si hay un punto topográfico sobre el cable cruzado, use Graphical Sag (Flechado Gráfico) (ver Sección 10.3.2.4) para capturar el cable a ese punto. 4) Luego puede usar la función Sections/ Clearances /Between Sections (Secciones/ Holguras/ Entre Secciones) para verificar la holgura entre los cables cruzados. Esto fue hecho para el ejemplo en la Fig. 11.2-6, al hacer click en la vista de perfil entre los dos postes

Fig. 11.2-6 Tramo Cruzado Creado en la Línea Demo

Fig. 11.2-7 Ubicando Estructura Cruzada Ficticia


de distribución, y seleccionando los cables y condiciones para las cuales era deseada la holgura, en la ventana de Section Clearances (Holguras de Sección) (ver recuadro dentro de la Fig. 11.2-6). Cuando termine, observará los marcadores de holguras mínimas. Si en vez de un sólo cable, Ud. desea verificar el cruce de un tramo de cables múltiples, sus estructuras ficticias deberían incluir el número necesario de sets y fases. No puede usar el procedimiento de arriba si la línea cruzada es exactamente perpendicular a la alineación de la línea original, porque los ejes verticales de las dos estructuras ficticias estarían exactamente en la misma estación. Sin embargo, puede crear estructuras ficticias con puntos de fijación desplazados para evitar este problema.

11.2.3.2.2 Verificaciones de Holguras de Tramos Múltiples

Si necesita verificar sistemáticamente múltiples holguras entre cables, obtendrá muchas opciones al acceder a la ventana de diálogo de Wire Clearances (Holguras de los Cables) (ver Fig. 11.2-8) con el comando Lines/ Reports/ Wire Clearances (Líneas/ Informes/ Holguras de los Cables). Las múltiples verificaciones de holguras serán realizadas para todas las combinaciones de cables fuente y cables objetivo designados, entre la Start Structure (Estructura Inicial) y la End Structure (Estructura Final). Un cable fuente designado es cualquier cable que tenga su Voltage (Voltaje) seleccionado en la parte de Source Wire (Cable Fuente) de la ventana de diálogo de Wire Clearances. Los cálculos de holguras serán realizados para las posiciones de los cables fuente, bajo los parámetros seleccionados de Caso de Clima, Condición del Cable y Dirección del Viento. Un cable designado como objetivo es cualquiera que tiene el Voltaje elegido en la parte de Target Wire (Cable Objetivo) de la ventana de diálogo de Wire Clearances. Los cálculos de holguras serán realizados para las posiciones de los cables objetivo, bajo los parámetros de Caso de Clima, Condición del Cable y Dirección del Viento seleccionados. Las holguras requeridas para los voltajes elegidos son ingresadas en la porción de Required Separation (Separación Requerida) de la ventana de diálogo de Wire Clearances. Si las holguras reales calculadas son menores que los valores requeridos, la información será identificada en color rojo, en el informe opcional, o con un marcador en las vistas de perfil y 3D.


La Regla 235B NESC 2002 (regla norteamericana) y la RTE (regla francesa) Increases in Required Separation due to Asynchronous Wind (Aumentos de Separación Requerida debido a Viento Asincrónico) son aumentos en las holguras requeridas, dependientes de la flecha, con el fin de considerar la falta de sincronización completa entre la posiciones desplazadas de los varios cables afectados por el viento. Muchas Output Options (Opciones de Salida) están disponibles al pie de la pantalla interactiva de Wire Clearances (Holguras de los Cables). Si elige Draw markers along source wires (Dibuje marcadores a lo Largo de los cables fuente), todos los cables fuente serán dibujados de acuerdo a la combinación elegida de caso de clima, condición del cable y dirección del viento, independientemente de cualquier condición de visualización que haya seleccionado en Sections/ Display Options (Secciones/ Opciones de Visualización). Por ejemplo, la más gruesa de las dos posiciones de cada cable en la Fig. 11.2-9 representa las posiciones más altas asumidas de los cables, durante el moviento dinámico de los mismos causado por la súbita caída del hielo impuesto en el caso de clima. Las posiciones seleccionadas de los cables son tratadas como marcadores, los cuales, como todos los demás marcadores, pueden ser borrados con el comando View/ Display Options/ Clear Markers (Vista/ Opciones de Visualización/ Eliminar Marcadores). Si selecciona Consider Ice Jumping (Considere Salto del Hielo) en la porción de Source Wire de la ventana de diálogo de Wire Clearances, la posición asumida de cualquier cable fuente, a partir del cual se realizan los cálculos de holguras, es determinada de la siguiente manera. Cada punto del cable en la posición de salto hacia arriba es determinado a partir de la posición del mismo cuando el tramo entero está cubierto de hielo, por simetría, alrededor de la posición estática del punto, a la misma temperatura que cuando no existe hielo, o sea que con una súbita caída del hielo del tramo entero, el cable salta sobre su posición de sin hielo en la misma medida que el hielo lo flechó por debajo de su condición de sin hielo. Este es un supuesto conservador y sirve para establecer una envolvente de posibles posiciones de los conductores.

Fig. 11.2-8 Ventana de Diálogo de Holguras de los Cables


La Fig. 11.2-9 muestra marcadores de holguras y cables para los datos en la Fig. 11.2-8, en un circuito modelado como un set con tres fases. Los trazos gruesos (marcadores) representan las posiciones superiores de los cables fuente después de la caída del hielo. Los trazos finos representan los cables objetivo (los mismos cables todavía bajo hielo). Los dos marcadores en la mitad del tramo muestran las holguras más cortas entre los cables fuente y los cables objetivos, a los cuales se puede aplicar un requerimiento de código.

Fig. 11.2-9 Holgura de Salto del Conductor después de la Caída del Hielo


11.2.3.2.3 Holguras entre Elipses Galopantes

Uno de los métodos usados en la determinación de holguras entre cables galopantes es el de dibujar elipses galopantes. Las elipses galopantes son las envolventes aproximadas del movimiento de los cables bajo condiciones de galope. La función Sections/Clearances Galloping Ellipses (Secciones/ Holguras a Elipses Galopantes) puede ser usada para seleccionar un tramo y dibujar elipses galopantes de curva cerrada única o doble, de acuerdo con los procedimientos del Boletín REA 1724E-200 o el Reporte Cigre 322 (ver Sección 7.3.16). También se puede utilizar para calcular las distancias más cortas entre cualquier par de elipses. Si el archivo de estructura de la misma, al inicio del tramo galopante incluye información geométrica detallada, entonces la estructura y las elipses son dibujadas a escala, encima una de otra, como se muestra en la Fig. 11.2-10. Las elipses son dibujadas para las combinaciones de casos de clima y condiciones del cable especificadas en Criteria/ Galloping (Criterios/ Galopantes). La Fig. 11.2-10 muestra elipses galopantes en el tramo a la derecha de la Estructura Nº4 en la línea Demo. También exhibe una parte del reporte galopante (Ignore la información parásita proveniente del tramo cruzado).

11.2.3.3 Holguras entre Cables y Estructuras – Ángulos de Salida

Ud. puede realizar verificaciones de holguras entre las partes energizadas del sistema de cables y los modelos de estructuras de soporte con el comando Lines/ Reports/ Structure Clearances (Líneas/ Informes/ Holguras de la Estructura). Esta función trabaja solamente si sus estructuras han sido modeladas con nuestros programas PLS-POLE o TOWER (estructuras del Método 4). Las verificaciones de holguras se harán sólo para la condición de visualización elegida en Sections/ Display Options, y para el rango de estructuras y los parámetros descritos en la pantalla interactiva de Structure to Wire Clearances (Holguras de la Estructura a los Cables), mostrada en la Fig. 11.2-11 (note que la opción de la Flecha del Cable Puente está disponible sólo si elige “Enable Clearance to Jumper” (Activar Holgura a Cable Puente) en el menú Custom Under Development/ RTE (Personalizado En Desarrollo/ RTE), el cual está disponible después de que presione la tecla F1 mientras está en la vista de Perfil).

Fig. 11.2-10 Elipses Galopantes


PLS-CADD identificará todos los voltajes de todos los circuitos presentes en su modelo. En la pantalla interactiva de Structure to Wire Clearances; Ud, deberá ingresar las holguras requeridas para estos voltajes. Dependiendo de las Output Options (Opciones de Salida) elegidas, será capaz de ver las distancias más cortas entre los cables (o haces, si ingresa un Bundle Diameter (Diámetro del Haz)) y las estructuras, como las mostradas para torres reticuladas en la Fig. 11.2-13. Las distancias menores que sus Required Distances (Distancias Requeridas) serán mostradas en rojo. Para postes y pórticos de acero, los cálculos de holguras serán ejecutados correctamente, a las caras de los postes u otros componentes. Para estructuras con cabos, las holguras entre los cables y los tensores también pueden ser calculadas. Los modelos de PLS-POLE y TOWER le permiten a Ud. definir zonas energizadas opcionales para aisladores de anclaje, en esas bibliotecas de aisladores (Esta característica no está disponible en todas las versiones de estos programas). Estas zonas son definidas por cilindros de diámetro CD y longitud CL, como se muestra en la Fig. 11.2-12. Los cilindros energizados poseen extremos semiesféricos, como se observa. Las distancias A-C y B-D son las longitudes de los aisladores de anclaje.

Además de los cilindros energizados, puede definir las dimensiones de un cable puente energizado, adjuntado entre los extremos de los aisladores de anclaje. El cable puente posee el mismo diámetro JD que el Bundle Diameter (Diámetro del Haz) BD opcional que es ingresado en la pantalla interactiva de Structure to Wire Clearances (Holguras de la Estructura a los Cables) de la Fig. 11.2-11. La flecha JS a la mitad de la longitud del cable puente es también

Fig. 11.2-11 Holguras de la Estructura a los Cables

A

B

C

D

E

F

C ' - D '

F 'JA

JD

C ' AND D ' ARE DISPLACEDPOSITIONS OF POINTS C AND D

VIEW IN PLANE PERPENDICULARTO LINE C ' - D '

UNDER SPECIFIED WEATHER CASE

JSJS

BD

BD

ENERGIZED

CDCL

CYLINDER WITHSPHERICAL ENDS

Fig. 11.2-12 Propiedades de Aisladores de Anclaje y Cables Puente


definida en la misma pantalla interactiva. Con las dimensiones opcionales de los aisladores de anclaje y del cable puente obtendrá tres verificaciones de holguras en las conexiones de los extremos: 1) las distancias más cortas desde los cables (haces) a la estructura. 2) las distancias más cortas desde los cilindros energizados a la estructura, y 3) la distancia más corta desde el cable puente a la estructura. Esto se muestra en la lámina izquierda de la Fig. 11.2-13. Se asume que el cable puente se balancea con un ángulo JA (ver Fig. 11.2-12), el cual es el promedio de los ángulos de balanceo de los tramos, a los cuales está conectado para el caso de clima expuesto. Los cables puente no son ingresados manualmente, pero se asume su existencia entre cualquier par de aisladores de anclaje que: 1) son parte del mismo set y fase, 2) se encuentran a la misma elevación y desplazamiento desde la estructura (por ejemplo, aisladores de anclaje adjuntados en las esquinas de un brazo en bastidor en una torre reticulada), o 3) están adjuntados al mismo punto en la estructura.

Fig. 11.2-13 Holguras para los Datos en la Fig. 11.2-11


11.2.3.3.1 Ángulos de Salida

La Fig. 11.2-14 define los ángulos de salida que pueden ser calculados usando los comandos Lines/ Reports/ Blowout and Departure Angle Report (Líneas/ Informes/ informe de Ángulo de Desplazamiento y Salida). Ud. puede comparar los ángulos de salida calculados en relación a límites de diseño que no debe exceder, basado en la geometría de su instalación. HAB y HAA son los ángulos de salida horizontales, en los tramos previo y siguiente, respectivamente. VAB y VAA son los ángulos de salida verticales. El Wire Angle Turned (Ángulo de Cable Girado) reportado es igual a 180 grados menos el ángulo CA en la Fig. 11.2-14.

S

( 180 DEG. - WIRE ANGLE TURNED )

A

B

C

D

E

FB , C , E , F , AND S ARE IN

SAME HORIZONTAL PLANE

HAB

VAB

HAA

VAA

CA

CA

Fig. 11.2-1 Ángulos de Salida


11.2.3.4 Holguras a la TIN y Contornos de Holguras Iguales

Una de las funciones más potentes de PLS-CADD es su habilidad para encontrar la distancia más corta entre cualquier cable (para cualquier combinación de caso de clima y condición del cable) y la superficie de un modelo TIN. Por ejemplo, recorriendo a lo largo de la fase inferior del circuito izquierdo en la línea de la Fig. 11.2-15a, podríamos estar interesados en conocer la distancia más corta entre esa fase y el suelo, bajo algún desplazamiento producido por el viento. Estas distancias más cortas han sido encontradas por el programa y son indicadas a intervalos de 5 pies, a lo largo de la fase, por líneas que conectan la fase al suelo. Se dibuja una línea contínua en el suelo para indicar donde las holguras tridimensionales son mínimas. Existe la opción de mostrar las distancias reales al lado de cada línea inclinada, pero no fue utilizada en la Fig. 11.2-15a para reducir el desorden. El ejemplo muestra que en situaciones ventosas con colinas laterales, las holguras críticas al suelo pueden ser oblícuas antes que verticales. El problema de las holguras a las colinas laterales es resuelto al usar la función de holguras, a la cual se accede con Terrain/ TIN/ Clearance to TIN (Terreno/ TIN/ Holguras a la TIN). Será llevado a la pantalla interactiva de Clearance to TIN (Holguras a la TIN) de la Fig. 11.2-15b, en donde puede elegir entre combinaciones de opciones.


Fig. 11.2-15a Holguras al Modelo TIN


Otra manera de mostrar las holguras de un modelo TIN a los cables es el de usar la función Terrain/ TIN/ Isoclearance Lines/ Create Clearance TIN (Terreno/ TIN/ Líneas de Holguras Iguales/ Crear Holguras a TIN). Esta función crea un modelo TIN separado, en donde la coordenada Z ahora representa la distancia más corta entre puntos sobre la TIN original y el cable más cercano. Mientras que el TIN Original representa la superficie del suelo (basada en las coordenadas X, Y y Z de los puntos topográficos), la Clearance TIN (Holguras a TIN) usa las coordenadas X e Y del TIN Original, pero la coordenada Z ahora representa la distancia más corta a los cables. Existen varias opciones para la función Create Clearance TIN (Crear Holguras a TIN), como se describe en la pantalla interactiva de la misma.

Fig. 11.2-15a Contornos de Holguras Iguales


Una vez que haya creado una Clearance TIN (Holguras a TIN), puede mostrarla con las mismas opciones que las de TIN Original, con el comando Terrain/ TIN/ Isoclearance Lines/ Clearance TIN Display Options (Terreno/ TIN/ Líneas de Holguras Iguales/ Opciones de Visualización de Holguras a TIN). Si elige mostrar curvas de nivel, éstas serán en realidad líneas de holguras iguales, como se muestra en la Fig. 11.2.16a. Cada curva de nivel corresponde a puntos del terreno que tienen una distancia mínima dada al cable más cercano.

Fig. 11.2-16a Contornos de Holguras Iguales


11.2.4 Cuadros de Tendido de Construcción

La función Sections/ Stringing Chart/ Single Section (Secciones/ Cuadro de Tendido/ Sección Única) le permite seleccionar un tramo para el cual se pueden calcular las flechas o tracciones del tendido, para un rango de temperaturas y condición del cable dados. Los valores de las flechas son a mitad del tramo, como se define en la Fig. J-1. Los números que representan flechas o tracciones pueden ser usados por las cuadrillas de construcción para igualar la condición de una sección de tracción en el campo, a la asumida en los cálculos de diseño. La función Sections/ Stringing Chart/ Multiple Sections (Secciones/ Cuadro de Tendido/ Secciones Múltiples) provee información similar para todos los tramos. Si marca String Bare Messenger Wire (Tender Cable Mensajero Desnudo), se le pedirá el peso de los cables soportados. La Fig. 11.2-18 muestra el cuadro de tendido para la sección seleccionada en la Fig. 11.2-1a, dados los parámetros en la Fig. 11.2-17.

Fig. 11.2-17 Ventana del Cuadro de Tendido

Fig. 11.2-18 Cuadro de Tendido para una sola Sección de Tracción


11.2.5 Desplazamientos de Construcción

PLS-CADD puede realizar cálculos de desplazamientos de aisladores y correcciones de flechas, necesarios para la instalación de cables en terrenos accidentados. Estos cálculos se basan en el método de la “Forma Larga”, descrito por Winkelman (Winkelman, 1959). Éste es un método aproximado comúnmente usado en América del Norte. Se basa en los supuestos de que las formas parabólicas son suficientemente exactas para describir cables suspendidos y que estos cables se comportan de manera elástica durante la construcción. Para la instalación en terrenos muy escabrosos, se deben utilizar métodos de computadora más exactos (McDonald y Peyrot, 1990). Cuando los soportes no están a la misma elevación, un conductor colgando en poleas acanaladas de tendido (“en poleas acanaladas”) tiende a deslizarse colina abajo, desde los tramos superiores hacia los tramos inferiores, como se muestra en la Fig. 11.2-19. En tales situaciones de tendido, el componente horizontal de tracción del conductor es mayor en los tramos superiores (por ejemplo, el tramo AB en la Fig. 11.2-19) que en los tramos inferiores (tramo CD). Sin embargo, cuando se encuentra finalmente enflechado y adjuntado a los aisladores de suspensión, el componente horizontal de tracción del conductor debe ser aproximadamente el mismo en todos los tramos y todos los aisladores deben estar verticalmente a plomo, para una condición de diseño especificada. Esto se ilustra como la configuración final suspendida ("en grampas"), en la Fig. 11.2-19. Cuando PLS-CADD determina los desplazamientos de los aisladores y las correcciones de las flechas, el mayor componente horizontal de tracción a alcanzar, H0 en la configuración de "en grampas" es la tracción inicial calculada para la temperatura específica T en la pantalla de Offset Clipping (Engrampado Desplazado). Esa tracción horizontal es la misma que la reportada en el informe de Stringing Chart (Cuadro de Tendido), a la temperatura T. Para la temperatura T, el programa determina las diferentes flechas "en poleas acanaladas" y "en grampas". También ubica los puntos sobre los conductores en donde los aisladores deben ser adjuntados o sujetados. Las flechas “en poleas acanaladas” (o corregidas) son aquellas usadas durante el tendido. Son iguales a las flechas “en grampas” de los cuadros de tendido, más una corrección a la flecha. Por ejemplo, en la Fig. 11.2-19, la corrección de flecha en el tramo AB debe ser claramente una cantidad negativa, mientras que la misma en el tramo CD debe ser positiva. El punto en donde el extremo inferior de un aislador de suspensión es adjuntado al conductor es definido como un punto de engrampado, mostrado como un punto negro en la Fig. 11.2-19.

CABLE IN SHEAVES

FINAL SUSPENDED CONFIGURATION

CLAMP IS ATTACHED AT CLIP POINT

OFFSET

VERTICALLINE

A B

C

D

S

AHEAD SPAN

Fig. 11.2-19 Configuración de Tendido y Final del Conductor


La posición del punto de engrampado en cada soporte es definida por el desplazamiento del engrampado, el cual es la distancia desde la línea vertical que pasa por el punto de fijación a la estructura del aislador, S. Esa distancia es medida a lo largo del conductor y es negativa si está en la dirección de las estaciones crecientes (en la dirección del tramo siguiente). La convención de signos está relacionada al hecho de que un desplazamiento negativo del engrampado elimina la flojedad en el tramo siguiente. Los desplazamientos de construcción y las correcciones de flechas son llevadas a cabo, para todas las secciones de tracción, al hacer click sobre el ítem del menú Sections/ Offset Clipping Report (Secciones/ Informe de Engrampados Desplazados). La Fig. 11.2-20 muestra una porción de un típico informe de engrampados desplazados.

Fig. 11.2-10 Típico Informe de Engrampados Desplazados


11.2.6 Clasificaciones Térmicas

Todos los cálculos de clasificación térmica realizados por PLS-CADD se basan en el Estándar IEEE 738 para el Cálculo de la Relación Corriente-Temperatura de Conductores Aéreos Desnudos (IEEE, 1993). Debe referirse a ese Estándar para todos los supuestos subyacentes. Los cálculos de clasificación térmica le permiten a Ud. determinar las relaciones de estado contínuo o momentáneo entre la temperatura del conductor y la corriente eléctrica, basadas en el clima ambiente. Estos cálculos, junto con la capacidad de PLS-CADD para exhibir y verificar las holguras de la línea a diversas temperaturas, le proveen con todas las herramientas necesarias para clasificar sus líneas. Se accede a los cálculos de clasificación térmica a través de los menús de Sections/ IEEE Std 738-2006 ..(Secciones/ Estándar IEEE 738-2006..). Antes de solicitar cualquier cálculo de clasificación, debe asegurarse de que los conductores para los cuales calculará su clasificación posean las propiedades térmicas definidas en el tercio inferior de la pantalla interactiva Cable Data (Datos de Cables) (ver Fig. 9.2-1 en la Sección 9.2). Necesitará una copia del Estándar IEEE y posiblemente otras referencias para la obtención de los datos necesarios. Estamos constantemente mejorando PLS-CADD así como nuestros otros programas, y trabajamos con varias organizaciones en el desarrollo en conjunto de productos que se vinculan a PLS-CADD. Visite nuestro sitio Web en busca de noticias relacionadas a estos desarrollos. Por ejemplo, hemos desarrollado conjuntamente un nuevo enfoque a la clasificación térmica y monitoreo de una línea en tiempo real (Forbes et al., 2002). Las funciones de clasificación térmica en tiempo real de PLS-CADD están disponibles pero no son descritas en este manual.


11.2.6.1 Clasificación Térmica de Estado Contínuo

Relación Temperatura-Corriente Para las propiedades del conductor y las condiciones del clima ambiente dadas (Fig. 11.2-21), Ud. puede: 1) determinar la temperatura del conductor para una corriente eléctrica dada, 2) determinar la corriente que causa una temperatura dada a un conductor, o 3) mostrar la relación entre las dos (Fig. 11.2-22). Si conoce la temperatura máxima que un conductor puede alcanzar sin violar los requerimientos de holguras verticales en un tramo, estos cálculos le permiten determinar la máxima corriente que el conductor limitante puede soportar. La determinación de la máxima temperatura que un conductor puede soportar en un tramo en particular es automatizada por PLS-CADD, en la manera descrita a continuación.

Fig.11.2-21 Propiedades del Clima

Fig. 11.2-22 Temperatura vs. Corriente del Conductor


Máxima temperatura admisible del conductor en un tramo Ud. puede utilizar Lines/ Reports/ Thermal Rating Report (Líneas/ Informes/ Informe de Clasificación Térmica) para determinar la temperatura máxima que todos los conductores pueden tener en un tramo. Primero será llevado a la pantalla interactiva de Line Rating (Clasificación de Línea) mostrada en la Fig. 11.2-23, donde le serán presentadas muchas opciones.

La temperatura máxima es aquella a la cual la holgura vertical requerida bajo un cable se vuelve insuficiente. La holgura vertical es aquella al modelo TIN del suelo, si tal modelo TIN estuviese disponible, y/o a los puntos topográficos dentro de un cierto desplazamiento horizontal de los cables. Si el TIN no está disponible, el programa genera internamente un perfil de suelo bajo cada cable, al conectar los puntos de manera similar a aquella usada para generar el perfil del suelo de la línea central y los perfiles laterales, como fue explicado en las Secciones 6.3.2 y 6.4.4. La parte izquierda de la Fig. 11.2-24 muestra perfiles generados bajo las fases inferiores de los circuitos izquierdo y derecho. La línea que conecta puntos sobre un TIN y bajo un cable, es coloreada en púrpura. Los puntos topográficos sobre los cuales se verifica dicha holgura son de color azul. Los perfiles que son generados bajo los cables son mostrados en amarillo. La holgura vertical más corta a todos estos ítems es la que determina la máxima temperatura admisible del conductor.

Fig. 11.2-23 Pantalla Interactiva de Clasificación de Línea


Los perfiles generados bajo los cables pueden ser eliminados con el comando View/ Markers/ Clear Markers (Vista/ Marcadores/ Eliminar Marcadores). Las temperaturas máximas de los conductores son incluídas en un reporte de texto, y son mostradas con un marcador en la posición de control, como se exhibe en la lámina derecha de la Fig. 11.2-24. Si hubiere mostrado el conductor a la temperatura de control exacta, hubiera tocado el tope del marcador.

Fig. 11.2-24 Marcador de Clasificación Térmica para Tramo Seleccionado


11.2.6.2 Clasificación Térmica Momentánea

Temperatura Momentánea del Conductor El cambio en la temperatura del conductor que sigue a un aumento escalonado de la corriente puede ser determinado, como se muestra en la Fig. 11.2-25, con el comando Sections/ IEEE Std 738-2006/ Conductor Temp. for Current Change (Secciones/ Estándar IEEE 738-2006/ Temperatura del Conductor para Cambio de Corriente). Por ejemplo, puede usar esta información para descubrir cuánto tiempo tendría en una situación de emergencia hasta que la holgura requerida sea sobrepasada.

Fig. 11.2-25 Temperatura Momentánea Después de un Aumento Escalonado de la Corriente


Aumento escalonado de la corriente causando que la temperatura del conductor alcance un nivel especificado en un período de tiempo especificado Ud puede determinar el aumento escalonado de la corriente eléctrica que causará que el conductor alcance una determinada temperatura en una cantidad de tiempo especificada usando el comando Sections/ IEEE Std 738-2006/ Transient Thermal or Fault Rating (Secciones/ Estándar IEEE 738-2006/ Clasificación Térmica Momentánea o de Falla). Se muestra un ejemplo en la Fig. 11.2-26. Esto es útil para determinar la capacidad máxima de corriente de emergencia de una línea.

11.2.7 Pérdida de Resistencia del Conductor a Altas Temperaturas

Cuando un conductor es operado a muy elevadas temperaturas (digamos que sobre 90º C, para conductores de aluminio), puede perder resistencia. Esto es discutido en la Guía de la IEEE para Determinar los Efectos de la Operación a Altas Termperaturas sobre Conductores, Conectores y Accesorios (IEEE 1283, 2002).

Fig. 11.2-26 Informe de Clasificación Térmica Momentánea


11.2.8 Cálculos de Campos Electromagnéticos

Todos los cálculos de EMF (Electro-Magnetic Fields – Campos Electromagnéticos) en PLS-CADD están basados en la metodología del Libro Rojo del EPRI (EPRI Red Book, EPRI, 1982). Puede usar Sections/EMF Calculator (Secciones/ Calculador de EMF) para generar gráficos de los campos eléctricos y magnéticos para una sección transversal de la línea definida por el usuario. Las contribuciones de múltiples circuitos al campo pueden ser consideradas. Por ejemplo, use Sections/ EMF Calculator, seleccione la Estructura Nº9 de la línea Demo e ingrese los ángulos de fase y corrientes mostradas en la Fig. 11.2-27. Ud. generará los gráficos de campos eléctricos y magnéticos mostrados en la Fig. 11.2-28. Las líneas verticales en la Fig. 11.2-28 (verdes en la pantalla) muestran la posición de los cables incluídos en el modelo. Los cables protegidos no fueron incluídos porque tienen voltaje cero y ninguna corriente (Ud. puede calcular manualmente e ingresar una corriente inducida para que contribuya al campo magnético). La línea vertical interior muestra la posición de las fases superior e inferior, mientras que la línea vertical exterior muestra la posición de la fase intermedia. Además de los gráficos, el calculador provee un extenso informe que detalla los datos de entrada y salida, así como los máximos valores de campo encontrados. Los cálculos se basan en la metodología descrita en el Capítulo 8 del Libro Rojo del EPRI (EPRI, 1982). Debe referirse a ese libro, para obtener una lista completa de las aproximaciones y suposiciones utilizadas, pero una breve lista se dá aquí: 1) Los cables son infinitamente largos y rectos. 2) Los haces son modelados con un diámetro de conductor equivalente, deq = D * (nd / D) ^ 1/n donde n es la cantidad de subconductores, d es el diámetro de cada subconductor y D es el diámetro del haz. 3) Los efectos de las corrientes de retorno de la tierra (resistividad de la tierra) son ignorados cuando se calcula el campo magnético.

Fig. 11.2-27 Datos de Entrada para el Cálculo de EMF


4) El suelo es plano y todos los puntos reportados sobre el mismo, poseen la misma altura que aquella de la línea central. 5) La tierra es un conductor perfecto. 6) La permitividad del aire es independiente del caso de clima e igual a la permitividad del espacio libre. 7) Los efectos protectores de las estructuras al potencial del suelo son ignorados.

11.2.9 Holguras a la Vegetación y Árboles Caídos (Administración de la Vegetación)

PLS-CADD puede ser utilizado para verificar potenciales problemas de holguras de la vegetación. Los procedimientos son usados normalmente junto con los levantamientos planimétricos con LIDAR del derecho de servidumbre de paso, en donde las coordenadas globales de los puntos de vegetación y del suelo han sido identificadas. Estas características pueden ser utilizadas para apoyar su programa de administración de la vegetación (Hooper, 2003: http://www.powline.com/vegetation.pdf). Para más información sobre el tema, debería leer la siguiente nota técnica: http://www.powline.com/vegetation/dangertree.html

Fig. 11.2-28 Campos Eléctrico y Magnético en el Último Tramo de la Línea Demo

http://www.powline.com/vegetation.pdf).�

http://www.powline.com/vegetation/dangertree.html�


La Fig. 11.2-29 muestra dos vistas de secciones transversales de una línea en la misma posición, donde la superficie del suelo es conocida en la forma de un modelo TIN (ver Sección 6.4 sobre TIN) y han sido localizados tres puntos de vegetación (A, B y C). PLS-CADD puede llevar a cabo dos verificaciones de holguras de vegetación, que son accesibles a través de Lines/ Reports/ Danger Tree Locator (Líneas/ Informes/ Localizador de Árbol de Peligro). Ambas verificaciones son realizadas para los casos de clima descritos en la pantalla interactiva de Criteria/ Survey Point Clearances (Criterios/ Holguras de Puntos Topográficos). Los problemas son identificados de ambas maneras, gráficamente y en los informes de holguras. La parte izquierda de la Fig. 11.2-29 ilustra como se verifica la holgura de la vegetación crecida. Todo lo que necesita hacer es asignar a los códigos de características que representan los valores de los puntos con vegetación para las holguras requeridas, horizontal RH y vertical RV. Éstas son iguales a las holguras eléctricas requeridas, más una tolerancia por el crecimiento de la vegetación y cualquier margen adicional de seguridad. Serán marcados los puntos en donde el cable cae dentro del recinto rectangular de ancho igual a 2 RH, centrado en el punto de vegetación (ver Sección 6.1.1). El lado derecho de la Fig. 11.2-29 ilustra cómo se verifica la holgura de un cable en relación a un árbol caído. Se asume que cada punto de la vegetación es potencialmente la copa de un árbol. PLS-CADD ubica automáticamente la base del árbol supuesto sobre la superficie TIN (P para el punto C y R para el punto B). Aún más, asume que un árbol caído rota como un cuerpo rígido alrededor del borde de su cepellón (Q para el Árbol P-C y S para el Árbol R-B). Ud ingresa el radio del cepellón y la holgura requerida entre la posición del cable y la trayectoria circular de la copa del árbol caído. El centro del círculo de la holgura (Q para el Árbol P-C y S para el Árbol R-B) se ubica a una distancia horizontal igual al radio del cepellón, desde la base del árbol. Serán marcados los puntos para los cuales el cable se encuentra más cercano a su círculo asociado que la holgura requerida.

DISPLAYED WIRE

DISPLAYED WIRE

A A

B B

C CW

W

SURVEYED VEGETATION POINT

PQ

RS

T

U

GROW - IN CHECK FALLING TREE CHECK

P - Q = R - S =ROOT BALL RADIUS

P - C = Q - T

GROUND GROUND

R - B = S - U

RH

RV

Fig. 11.2-29 Holguras de Vegetación y Árboles Caídos


12. TABLAS DE INFORMES Y RESÚMENES

12.1 Informes

PLS-CADD puede generar muchos informes. Todos ellos son enviados en el formato WINDOWS ".TXT" a ventanas de Informes estándar, en donde pueden ser vistas, editadas, grabadas e impresas. Estas ventanas soportan Rich Text Format (".rtf") y OLE object embedding (OLE enlace y empotramiento de objetos). En la Sección 11, Ud. ha visto partes de unos pocos informes (Figs. 11.1-1 a 11.1-3, etc.). Pero existen muchos más, incluyendo varios informes resumidos de proyecto disponibles con Lines/ Reports (Líneas/ Informes). El contenido de todos los informes debe explicarse por sí mismo.

12.1.1 Viendo y Editando Informes

La visualización y edición de informes se hace mediante las siguientes funciones, seleccionadas de un pequeño menú contextual, el cual se abre cuando presiona el botón derecho del mouse sobre cualquier parte de la ventana del informe. Ud. puede insertar un salto de página al presionar Ctrl-Enter. Save as (Guardar como) le permite grabar el informe como un archivo en formato rich text (".rtf") o como un archivo de texto ASCII. Ese archivo puede ser editado e impreso más tarde con un procesador de texto. Append to (Añadir a) le permite añadir el informe al final de un archivo existente. Font (Fuente) le permite cambiar el tipo y tamaño de la fuente en la ventana del informe. Autosize Fonts (Autoajustar el tamaño de las Fuentes) es usado para seleccionar la mayor fuente para la cual ninguna de las líneas en el reporte se solape. Con informes de gran tamaño, esto puede tomar algún tiempo en ser realizado. Copy (Copiar) permite copiar el informe, o una parte elegida del mismo, al clipboard de WINDOWS, a partir del cual puede ser adjuntado a cualquier otro informe. Copy está disponible solamente en el menú de contexto, después de que haya seleccionado el informe completo, con Edit/ Select all (Editar/ Seleccionar Todo) o haya elegido una parte del mismo al arrastrar el mouse sobre el texto. Cut (Cortar) y Paste (Pegar) pueden ser usados de la misma forma que con cualquier procesador de texto, una vez que haya seleccionado el informe o una parte del mismo. Print (Imprimir) le permite imprimir el informe directamente en cualquier impresora soportada por WINDOWS. Open (Abrir) le permite cargar cualquier archivo de texto en la ventana del informe.


Close (Cerrar) cierra la ventana del informe (todos los datos contenidos en el mismo se pierden). Table View (Vista en Tabla) permite ver ciertos datos del informe en un formato tabular, el cual es fácilmente copiado a un programa de hoja de cálculo. XML Export (Exportar XML) le permite exportar ciertos datos del informe a un archivo .xml.

12.1.2 Informe de Marcación de Construcción

El contenido de la mayoría de los informes se explica por sí mismo. Sin embargo, algunas definiciones usadas en el de marcación que obtiene con el comando Lines/ Reports/ Construction Staking Report (Líneas/ Informes/ Informes de Marcación de Construcción) necesitan de alguna explicación (ver Fig. 12.1-1). En cualquier estación de estructura, puede definir una Left Reference Stake (LRS) (Estaca de Referencia Izquierda (LRS)) y una Right Reference Stake (RRS) (Estaca de Referencia Derecha (RRS)). Estas estacas son definidas por sus desplazamientos con respecto a la línea central. El punto en el centro de la base de la estructura (BS en la Fig. 8.2-1), también definido como el Structure Hub (Eje de la Estructura) (SH en la Fig. 12.1-1), es definido por su desplazamiento regular (distancia desde el Centerline Hub, CLH), o por sus coordenadas globales X, Y, Z, o por su Longitud Principal a la Estaca de Referencia Izquierda o su Longitud Principal a la Estaca de Referencia Derecha. En un ángulo de línea, la estructura es ubicada por el desplazamiento de su bisectriz (etiquetada como “BI“ en el informe) (por ejemplo PI-SH en la Fig. 12.1-1). Un punto de fundación en la base de una torre o un punto de anclaje para estructuras tensadas puede ser definido por sus coordenadas globales, o por la combinación (ver Fig. 12.1-1) de la distancia a SH (Longitud Principal al Eje de la Estructura) con el ángulo de azimut en sentido horario, a partir del eje transversal de la estructura (Ángulo de la Bisectriz Derecha). Para una estructura en un ángulo de línea, es posible que algunos puntos en la base de la misma o puntos de anclaje al suelo no posean proyecciones sobre la alineación regular (por ejemplo el punto G1 en la Fig. 12.1-1). Tal punto es ubicado por la combinación de estación y desplazamiento de su tangente previa (etiquetada “BT“ en el informe) (por ejemplo, la estación de tangente previa de G1 es la estación del punto PG1, el cual es su proyección sobre una continuación de la alineación previa, más allá del punto del ángulo y el desplazamiento de la tangente previa es PG1-G1).

Y

A* = RIGHT BISECTOR ANGLE

CLH = CENTERLINE HUB

X

CLH - SH = CENTERLINE OFFSET ( + AS SHOWN)

STRUCTURE HUBSH - G* = LEAD LENGTH TO

SH = STRUCT. HUB : SHOWN HERE FOR2-POLE GUYED H-FRAME : IT IS ALSO THE

ORIGIN AT BASE OF STRUCT. MODEL

PI - SH = BISECTOR OFFSET ( - AS SHOWN)

G4

G5G6

G7

A7

LOCATION OF G1 IS DEFINED BY ITS BACKTANGENTSTATION ( STATION OF POINT PG1 ) AND BACKTANGENT

PG1

OFFSET ( PG1 - G1 )

Fig. 12.1-1 Algunos Términos Usados en el Informe de Marcación de Construcción


12.2 Tablas de Resumen

Además de los informes de resúmenes, PLS-CADD le provee con tablas de resumen, las cuales pueden ser exportadas a hojas de cálculo o bases de datos. Ud. puede hacer click sobre la esquina superior izquierda de la tabla para acceder a un menú con muchos comandos útiles. Entre éstos se encuentra Export XML, el cual grabará la tabla como un archivo XML. Vea el Apéndice M en busca de instrucciones para exportar a bases de datos. Vea nuestro sitio web para una descripción de cómo esto puede ser usado para integrarlo con un GIS (Sistema de Información Geográfico) o un sistema de órdenes de trabajo material.

12.2.1. Tabla de Marcación de Estructuras

Para cada estructura en la línea, una tabla de marcación de estructuras (ver Fig. 12.2-1) puede ser generada, incluyendo una columna para sus: 1) estación, 2) ajuste de altura, 3) desplazamiento, 4) orientación, 5) coordenadas globales X, Y y Z, 6) tramos siguientes, 7) ángulo de línea, 8) nombre completo del archivo incluyendo ruta, 9) descripción, y 10) todas las treinta y dos líneas de comentarios, como se han completado en la pantalla interactiva de Structure/ Modify. La tabla de marcación de estructuras es mostrada con los comandos Lines/ Reports/ Staking Table (Líneas/ Informes/ Tabla de Marcación) o Structure/ Staking Table (Estructura/ Tabla de Marcación). Algunas columnas en la tabla son sombreadas, indicando que incluyen datos derivados que no pueden ser editados dentro de la tabla del informe.

Fig. 12.2-1 Tabla de Marcación de Estructuras


12.2.2 Tabla de Inventario de Materiales

Para la ubicación de cada estructura en la línea, la tabla de inventario de materiales (Fig. 12.2-2) incluye una o más líneas de datos describiendo el material a ser utilizado en ese lugar. Los datos de materiales incluyen no solamente las piezas que componen la estructura (material descrito en el archivo de la estructura), sino también cualquier material específico al sitio de la estructura, tales como fundaciones, señales, amortiguadores, etc. (materiales descritos en la pantalla interactiva de Structure Modify (Modificar Estructura). Existe una línea en la tabla para cada tipo de parte diferente (número de inventario). La lista detallada de inventario de materiales es generada con el comando Lines/ Reports/ Staking Material Report (Líneas/ Informes/ Informe de Inventario de Materiales). Para poder obtener la tabla de la Fig. 12.2-2, necesita hacer click con el botón derecho del mouse dentro del Staking Material Report y elegir Table View/ Staking Material Report (Vista de la Tabla/ Informe de Inventario de Materiales). Si selecciona XML Export/ Staking Material Report (Exportar XML/ Informe de Inventario de Materiales), será capaz de crear un archivo XML que contenga la misma información.

Fig.12.2-2 Lista Detallada de Inventario de Materiales


12.2.3 Lista Total de Materiales de la Línea

Una vez que su modelo esté completo, puede generar una lista completa de partes y montajes usando el comando Structures/ Material/ List (Multiple Structures) (Estructuras/ Materiales/ Lista (Estructuras Múltiples)). Será generada la tabla que se muestra en la Fig. 12.2-3.

Fig. 12.2-3 Lista de Materiales del Proyecto


13. DIBUJOS EN PLANTA Y PERFIL (PLAN & PROFILE)

13.1 Visión General

Las láminas de vistas en Planta y Perfil (P&P) son producidas automáticamente por PLS-CADD, de acuerdo con parámetros especificados por el usuario. Ud. tiene completa flexibilidad en la elección de escalas y apariencia de las páginas, como se demuestra en las Figs. 13-1.1 a 13.1-4. Los dibujos pueden ser enviados directamente a una impresora WINDOWS, o pueden ser exportados como archivos DXF, legibles por la mayoría de los sistemas CAD (AutoCad (R), MicroStation (R), etc.) para mejoras posteriores, o (junto con otros documentos del proyecto), pueden ser convertidos automáticamente en documentos PDF en su sitio web, como una forma genuinamente universal de compartirlos con todas las partes interesadas.

Por ejemplo, cargue el proyecto Wplfullm.xyz y presente en mosaico las ventanas de las vistas en Planta, Perfil y Láminas. Tendrá una vista similar a la mostrada en la Fig. 13.1-1. Las láminas de vistas P&P son dibujadas casi instantáneamente. La cantidad de textos a ser mostrados en cada ventana seleccionada (en Planta, de Perfil, o láminas P&P) es especificada bajo el comando View/ Display Options/ Plan (or Profile) (or Sheet) View Structure Labels (Vista/ Opciones de Visualización/ Etiquetas de Estructura de Vistas en

Fig. 13.1-1 Tres Ventanas Mostrando la Paginación Global de la Línea Wplfullm


Planta (o Perfil) (o Láminas)) y otros menús de View/ Display Options. Seleccionando la opción de Drafting/ Show Page Rectangles (Dibujo/ Mostrar Rectángulos de Páginas) mostrará los rectángulos definiendo cada lámina P&P en todas las vistas (ver Fig. 13.1-1).

Si hace zoom sobre la 14ª lámina P&P de la Fig. 13.1-1, ésta se parecerá a aquella de la Fig. 13.1-2. Las opciones de dibujo para la línea Wplfullm pueden ser vistas en los menus de Drafting/..(Dibujos/..). Éstos fueron leídos del archivo Wplfullm.pps. Entre algunas de las opciones de dibujo de la línea Wplfullm, las cuales fueron usadas para dibujar la página de la Fig. 13.1-2, se encuentran: 1) mostrando la porción en planta del dibujo en el tope de la página, 2) sin cortar la alineación en cada ángulo de línea, o sea mostrarlo como aparecería desde una vista aérea, y 3) mostrando líneas verticales en cada punto del terreno en la vista de perfil. Las escalas elegidas para las láminas P&P en las Figs. 13.1-1 y 13.1-2 se basaron en su destino final de impresión, el cual era una impresora pequeña.

Fig. 13.1-2 14ª Lámina P&P para la línea, en la línea Wplfullm


La Fig. 13.1-3 muestra una parte de otro ejemplo de láminas P&P, con un juego diferente de escalas, prevista para un gran plotter. Los mapas adjuntos como dibujos DXF fueron cortados automáticamente por PLS-CADD en la porción de vistas en planta de las láminas.


La alineación fue interrumpida en cada ángulo de línea en la porción en planta de la lámina, usando las opciones de Long Axis Plot (Trazado del Eje Largo) y Standard (Estándar), a la derecha del menú Drafting/ Scales (Dibujo/ Escalas), junto con un Intervalo en los ángulos de línea de 200 pies.

Notará en la parte superior de la porción de perfil de la lámina en la Fig.13.1-3 la impresión opcional de las listas de partes y montajes en la posición de cada estructura. El bloque de texto entero, que incluye el número de estructura, partes, montajes, etc. puede ser movido con el mouse usando Drafting/ Structure Text Position/ Move (Dibujo/ Posición del Texto de la Estructura/ Mover). La Fig. 13.1-4 muestra nuestro cuarto ejemplo de Lámina P&P. El mapa DXF y la fotografía bitmap mostradas en la porción de vista en planta del dibujo fueron cortados automáticamente y mostrados sobre la alineación. El DXF y el bitmap fueron previamente adjuntados a la vista en Planta del modelo, con el comando Drafting/ Attachments/ Attachment Manager (Dibujo/ Accesorios/ Administrador de Accesorios) (ver Sección 6.6). El texto y los cuadros mostrados bajo la vista en planta de la Fig. 13.1-4 fueron dibujados como accesorios DXF adicionales a las Láminas, (no para la vista en Planta). El logotipo de Power Line Systems fue dibujado como un accesorio bitmap a todas las Láminas.

Fig. 13.1-3 Parte de Lámina P&P Dibujada Usando la Opción del Eje Largo


Fig. 13.1-4 Lámina P&P Dibujada Automáticamente por PLS-CADD


Los DXF o bitmaps adjuntados a las Laminas son ubicados en referencia al sistema de coordenadas X,Y de la página. Éste tiene su orígen en la esquina inferior izquierda de la página, con X positiva hacia la derecha e Y positiva hacia arriba. Z es siempre igual a cero.

13.2 Diseño de las Láminas

Posee completa flexibilidad en relación a sus preferencias para el diseño de las láminas P&P, la apariencia y contenido de las mismas. Y recuerde que, como se ha tratado en la Sección 5.1, la generación de láminas P&P no es un proceso adicional al final de la etapa de diseño. Las láminas P&P son simplemente otra vista de su diseño, instantáneamente redibujadas a medida que realiza cambios a ese diseño. Encontrará en ésta una característica única de PLS-CADD.


13.2.1 Tamaño de Página

Las láminas P&P pueden ser dibujadas en un plotter o impresora de cualquier tamaño soportado por MS-WINDOWS, desde impresoras de pequeño tamaño hasta grandes plotters de alimentación a rollo de papel. La primera cosa que necesita hacer es seleccionar un tamaño de página utilizando Drafting/ Page Size (Dibujo/ Tamaño de Página). Asegúrese que su Page Height and Width (Altura y Ancho de Página) seleccionados (ver Fig. 13.2-1) son iguales o menores que los mayores tamaños admisibles de la impresora.

13.2.2 Diseño de Página y Lámina

Una vez que tenga la página, debe seleccionar el diseño de la lámina. Piense en la lámina como un rectángulo con sus propios límites. La lámina puede ser menor que la página, como se ilustra en la Fig. 13.2-3. Una lámina se compone de 6 áreas básicas dentro de las cuales se dibujan automáticamente ítems estándar. La posición relativa de cada área dentro de la lámina es definida por su: 1) Xmin = posición del lado izquierdo del área como un porcentaje del ancho de la lámina (medida a partir de la izquierda), 2) Xmax = posición del lado derecho del área como un porcentaje del ancho de la lámina, 3) Ymin = posición del lado superior del área como un porcentaje de la altura de la lámina (medida desde arriba), y 4) Ymax = posición del lado inferior del área como un porcentaje de la altura de la lámina. Ud. define las posiciones relativas de todas estas áreas con el comando Drafting/ Page Layout (Dibujo/ Diseño de Página). Por ejemplo, el dibujo de P&P en la Fig. 13.1-2 fue generado con los parámetros de diseño de página en la Fig. 13.2-2. La vista en planta es dibujada en el 30 por ciento superior de la lámina y el perfil entre el 40 y 94 por ciento de la altura. El 6 por ciento inferior se reserva para la impresión de las estaciones.

Fig. 13.2-1 Tamaño de Página

Fig. 13.2-2 Diseño para la Fig. 13.1-2


El dibujo de P&P de la Fig. 13.1-4 fue generado para un tamaño de página de 25,4 x 20,1 cm con los parámetros de diseño de la Fig. 13.2-3. El rectángulo de la lámina solamente ocupa el 93 por ciento de la altura de la página. Las áreas de escalas y título son dibujadas debajo del mismo. Allí también son dibujados las líneas y el texto definidos en un adjunto DXF, así como el logotipo de la compañía Power Line Systems, definido en un bitmap adjunto. La posición de las varias líneas y del texto de un archivo DXF adjunto es definida en el sistema de coordenadas de la página. Éste tiene su origen en la esquina inferior izquierda de la página, con su eje X a la derecha y el eje Y hacia arriba. La posición del bitmap adjunto es

determinada al fijar su esquina superior izquierda a la página, o sea proporcionando las coordenadas de la página de la esquina superior izquierda del bitmap. Por ejemplo, el logotipo de 1 x 4 cm en la Fig. 13-4 fue fijado en X = 18,2 cm e Y = 1,14 cm. La obtención de los conjuntos de parámetros de página adecuados y de adjuntos con el tamaño correcto puede demorar mucho tiempo la primera vez que trabaje con dibujos. Sin embargo, se trata de una inversión que vale la pena, puesto que, una vez que haya decidido las combinaciones adecuadas, éstas pueden ser grabadas para su uso automático en cualquier proyecto, como se ha tratado en la Sección 13.2.5.

13.2.3 Tipo de Visualización de Escalas y Plantas

Luego, debe definir las escalas de dibujo, en la pantalla interactiva de Scales (Escalas) (Fig. 13.2-4), a la que accede con el comando Drafting/ Scales (Dibujo/ Escalas). Los parámetros de escalas son: Horizontal and Vertical Scales (Escalas Horizontales y Verticales) representan las distancias reales en pies (m), correspondientes a una pulgada (cm) en el papel. Profile Station (Estaciones de Perfil) y Profile Elevation Label Intervals (Intervalos de Etiquetas de Elevación del Perfil) establecen los intervalos horizontales y verticales, a los cuales se visualizan las estaciones y números de elevación. Asimismo, posee la opción de visualizar las etiquetas de elevación, a intervalos en el perfil.

Fig. 13.2-3 Diseño para la Fig. 13.1-4


Los datos en los campos de Profile View Station and Elevation Grid (Estación de Vista de Perfil y Cuadrícula de Elevación) son usados para definir los intervalos horizontales y verticales, a los cuales son vistas las líneas de la cuadrícula verticales y horizontales, en la porción del perfil de la lámina. Los datos en las Plan View Station Labels and Tick Marks (Etiquetas de Estación de Vista en Planta y Marcas de Visto Bueno) son usados para establecer los intervalos a los cuales son visualizadas las estaciones y marcas de visto bueno en la porción de vista en planta de la lámina. Los datos en Margins and Overlaps (Márgenes y Superposiciones) le proveen con controles adicionales en relación a saltos de página automáticos. Por ejemplo, Allowable Overlap for Common Tower (Superposición Admisible para Torre Común) es el número máximo de pies (o m) de superposición de perfil, permitido de una página a la próxima para lograr que la última estructura en una página sea repetida en la siguiente. Con suelo abrupto, puede ser necesario partir la vista de perfil en varias partes para lograr que encaje dentro de una página. En tales casos, Profile Elevation Break Abort Margin (Margen para Abortar la Partición de Elevación del Perfil) controla la distancia mínima desde el final de la página a la cual se permite una partición del perfil. Profile Bottom Margin (Margen Inferior del Perfil) es el margen deseado (en pies o m) al pie de la vista de perfil. Puede ser usado para reservar espacio para accesorios DXF o bitmaps adicionales.

Fig. 13.2-4 Escalas y Tipo de Diseño de Planta


A veces, cuando sus cables cruzan un valle, es imposible mostrar el perfil del suelo y los cables simultáneamente, y el dibujo es interrumpido. En tales casos. Ud. puede especificar que, siempre que la distancia entre el cable a menor altura y el perfil del suelo exceda el número especificado por Cut profile if distance to wires excedes (Cortar perfil si la distancia a los cables se excede), el perfil del suelo se desvanecerá en el borde del dibujo. Si marca Long Axis Plot, la línea central en la vista en planta es visualizada en paralelo al lado horizontal de la página, al cortar la línea en cada punto P.I. Esto permite que las estructuras sean visualizadas en la misma estación (misma línea vertical) en ambas porciones, en planta y perfil del dibujo. Ud. puede especificar un ancho de intervalo en cada ángulo de línea. El dibujo de la Fig. 13.1-3 fue producido con la opción del Long Axis Plot (Trazado del Eje Largo) y un intervalo distinto de cero. Sin la opción mencionada (Figs. 13.1-2 y 13.1-4), el programa ubica las páginas para el uso óptimo del papel de dibujo, dadas las escalas y parámetros de diseño. Existen realmente muchas variaciones de la opción Long Axis Plot. La opción Standard dibujará la zona del perfil con líneas de cuadrícula estándar, como se muestra en las Figs. 13.1-2 y 13.1-4. Las opciones EDF (Francia), CFE (México) y REN (Portugal) son visualizaciones personalizadas al pie de la zona del perfil.

13.2.4 Apariencia Detallada de Textos y Líneas

Con el comando View/ Display Options/ Sheet View Structure and Section Labels (Vista/ Opciones de Visualización/ Etiquetas de Estructura y Sección de Vista de Lámina) se especifica qué texto en especial, incluyendo listas de partes y montajes, es mostrado al lado de cada estructura, en las partes de vistas en planta y perfil de la lámina. Otros parámetros que afectan la apariencia del texto y de las líneas son seleccionados en la tabla de Text Orientation, Position and Background (Orientación, Posición y Fondo del Texto), a la que accede con el comando View/ Display Options / Text Position, Orientation and Background (Vista/ Opciones de Visualización/ Posición, Orientación y Fondo del Texto), y en la tabla de Layers, Colors, Pen Style and Pen Thicknesses (Capas, Colores, Estilo y Espesor del Trazo), a la que ingresa sea con los comandos View/ Display Options/ Size, Line width, Style, Color and Layers (Vista/ Opciones de Visualización/ Tamaño, Ancho de Línea, Estilo, Color y Capas) o Drafting/ Text Size, Line width, Styles, Color, and Layers (Dibujo/ Tamaño del Texto, Ancho de Línea, Estilos, Color y Capas). El usuario puede arrastrar el texto de la estructura que aparece inicialmente al tope de la zona del perfil, a otro lugar más cercano a la estructura, con el comando Drafting/ Structure Text Position/ Move (Dibujo/ Posición del Texto de la Estructura/ Mover).

13.2.5 Grabando Parámetros de Dibujo

Los parámetros de dibujo elegidos en las Secciones 13.2.1 a 13.2.4, para un proyecto llamado Project, son almacenados automáticamente en un archivo denominado Project.pps al grabar el proyecto. Estos parámetros también pueden ser grabados bajo un nombre diferente, y luego ser incorporados usando Drafting/ Save PPS or Load PPS (Dibujo/ Grabar PPS o Cargar PPS). Los parámetros de dibujo que han sido hallados adecuados son generalmente grabados en un archivo maestro, de donde pueden ser importados para cada nuevo proyecto.


13.3 Líneas y Anotaciones

PLS-CADD incluye algunas funciones de dibujo de líneas y texto las cuales eliminan la necesidad de exportar láminas de vistas P&P a un sistema CAD para la edición final de las mismas. Ud. puede dibujar líneas o escribir texto en cualquier lugar sobre cualquier vista en Planta, de Perfil, láminas individuales de vistas P&P o todas ellas. Esto se puede hacer interactivamente o al describir las entidades de los dibujos en una tabla.

13.3.1 Dibujo Interactivo de Flechas, Líneas o Textos

Las anotaciones de flechas, líneas o textos pueden ser realizadas interactivamente usando las funciones Add (Agregar), Edit (Editar), Delete (Eliminar) y Move (Mover) bajo el menú de Drafting/ Lines and Annotations (Dibujo/ Líneas y Anotaciones).

13.3.1.1 Agregando Nueva Flecha, Línea o Texto

Ud. puede dibujar flechas, líneas y textos en cualquier parte usando el comando Add. Será capaz de dibujar el ítem selecionado en la ventana activa con los parámetros que seleccione en la pequeña casilla en la esquina superior izquierda de su pantalla, en donde debe presionar el botón izquierdo del mouse. Presione la tecla Enter o el botón medio del mouse para finalizar el dibujo de una entidad en particular. Por lo tanto, debe llenar los datos en la casilla antes de hacer click. Cuando haya terminado con la adición de flecha, línea o texto, presione el botón derecho del mouse para salir del modo Add. Ingrese sus notas de texto en el campo Text, su tamaño en el campo Text Height (Altura del Texto) y su orientación en

el campo Text Angle (Ángulo de Texto). El tamaño del texto por defecto es el de la Graphics Font (Fuente Gráfica) por defecto, seleccionada en el menú de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). Si elige Add/ General (Agregar/ General), todos los comandos de dibujo están disponibles en una sola casilla (ver Fig. 13.3-1), en donde selecciona la vista (Plan, Profile, Sheet or all Sheets) (En Planta, Perfil, Lámina o de todas las Láminas) donde desea que sea dibujada la flecha, línea o el texto. Esa vista debe ser la ventana actualmente activa. Sin embargo, es más fácil utilizar los comandos Add/ Line (Agregar/ Línea), Add/ Arrow to (Agregar/ Flecha a), Add/ Arrow from (Agregar/ Flecha desde), Add/ Polygon (Agregar/ Polígono), Add dimension (Agregar dimensión) o Add/ Text (Agregar/ Texto) en vez de Add/ General (Agregar/ General). Si se encuentra en la vista en planta y ha seleccionado el botón de Snap to Survey Point (Capturar al Punto Topográfico) en el menú de Drafting/ Lines and Annotations, puede dibujar una línea que pasará por el punto topográfico más cercano a donde ha presionado el botón de su mouse.

Fig. 13.3-1 Casilla de Agregar


13.3.1.2 Editando una Línea o Texto Existente

Después de elegir Edit (Editar), el cursor de su mouse capturará a la línea o ítem de texto más cercano en su pantalla. La posición del ítem seleccionado es realzada con una esfera roja. Los datos para el ítem elegido pueden ser editados en la pantalla interactiva de la Fig. 13.3-2, la cual se abre al presionar el botón izquierdo del mouse. En la pantalla interactiva de Edit, Ud. es capaz de especificar la posición exacta de su ítem. Si éste se encuentra en una vista en Planta, X e Y son las coordenadas globales del mismo (Z no es usada). Si el ítem está en una vista de Perfil, X es su estación, Z su elevación (Y no es usada). Si el ítem se encuentra en una vista de lámina, X es su distancia horizontal desde la izquierda de la página, medida como una fracción del ancho de la página, e Y es su distancia vertical desde el tope de la página, medida como una fracción de la altura de la página.

13.3.1.3 Moviendo o Eliminando Líneas o Textos

Después de elegir un ítem con Move (Mover) o Delete (Eliminar), puede arrastrarlo (manteniendo apretado el botón izquierdo del mouse) a otro lugar en la pantalla, o eliminarlo al presionar el mismo botón. Al presionar el botón derecho del mouse, saldrá del modo de Move o Delete.

13.3.2 Editando Dibujo de Línea o Texto en una Tabla

Todos los datos que describen el dibujo de líneas o escritura de texto son en realidad resumidos en la tabla de Annotation (Anotación), la cual abre con el comando Drafting/ Lines and Annotation/ Table Edit (Dibujo/ Líneas y Anotaciones/ Editar Tabla). Estos datos se corresponden respectivamente con los datos listados en la casilla de Edit Annotation (Editar Anotación) de la Fig. 13.3-2 y pueden ser editados directamente en la tabla. Por ejemplo, los datos mostrados en la tabla de la Fig. 13.3-3 provienen del ejemplo de la línea Demo. Ellos dan como resultado algo del texto mostrado dentro del bloque del título de la lámina P&P de la Fig. 13.3-4. Cada celda en la columna de Text (Texto) puede tener muchas líneas de texto. El fin de una línea (retorno de impresora) es indicado por el código "\n". Las líneas que dividen el bloque del título en la Fig. 13.3-4 son descritas en un archivo DXF, preparado inicialmente en AutoCad. Ese archivo DXF, "plsborder.dxf", fue adjuntado al proyecto, en la manera descrita en la Sección 6.6.1. Esas líneas pudieron haber sido trazadas como líneas de anotación. Los códigos especiales (en el siguiente texto entre comillas) pueden ser usados para la inserción automática de los siguientes ítems: " %p " para el Nº de lámina de vista P&P, " %q " para el número total de láminas, " %n " para el nombre del proyecto, " %m " para el directorio del proyecto, " %d " para la fecha, y " %t " para la hora, “ %L ” para el nombre de la línea, “ s1 “ para la estación de inicio, “ s2 “ para la estación de parada, “ s3 “ para la estructura de inicio, “ s4 “ para la estructura de parada, “ %C1...%C50 “ para las notas de criterios, “ %dim “ distancia entre los puntos extremos de la línea de dimensión (opcionalmente seguida por los dígitos deseados después del punto decimal, por ejemplo “ %dimin0 " o “ %dim2 “ .

Fig. 13.3-2 Casilla de Edición


13.3.3 Reutilizando Líneas y Texto en Diferentes Proyectos

A diferencia de los parámetros de dibujo que pueden ser grabados y reutilizados en diferentes proyectos, como se decribe en la Sección 13.2.5, los datos de líneas y texto en la tabla de la Fig. 13.3-3 no son almacenados en el archivo Project.pps. Sin embargo, debido a que la tabla en la Fig. 13.3-3 es una tabla estándar de hoja de cálculo, puede seleccionar elementos de la misma o toda la tabla, copiarlos y pegarlos en la tabla de un nuevo proyecto para duplicar las líneas y anotaciones de un proyecto ya existente. O puede utilizar Drafting/ Lines and Annotations/ Merge in Annotation from Another Project (Dibujo/ Líneas y Anotaciones/ Fusionar Anotación desde Otro Proyecto) para hacer prácticamente la misma cosa.

Fig. 13.3-3 Datos de Dibujo para la Lámina del Bloque del Título en la Fig. 13.3-4


13.4 Impresión Directa de Láminas P&P o Exportación de Archivos DXF o PDF

Las láminas P&P pueden ser impresas directamente, enviadas a un sistema CAD para posterior trabajo, o enviadas a un sitio web, junto con otros documentos de diseño, para compartirlos inmediatamente con otros en su equipo de diseño/ construcción. Para imprimir los dibujos directamente, seleccione File/ Print (Archivo/ Imprimir). Entonces tendrá dos opciones. Una impresión de la imagen actual en pantalla puede ser obtenida al elegir Yes en la pantalla interactiva de Screen Dump (Volcar Pantalla). O puede imprimir cualquier cantidad de láminas a escala de vistas en planta y de perfil, al elegir No y seleccionar los parámetros adecuados en los diálogos subsiguientes. Nuestra conexión con sistemas CAD es exclusivamente a través del formato DXF. Seleccione File/ Export/ DXF (Archivo/ Exportar/ DXF) para exportar su dibujo a un sistema CAD. Después de especificar un nombre de archivo, se le preguntará si desea exportar un archivo bidimensional o uno tridimensional. La exportación de un archivo tridimensional se aplica sólo a una vista 3D o a una vista de estructura. Por lo tanto debería seleccionar 2-dimensional (Bidimensional). También se le preguntará si desea incluir todas las láminas en un solo dibujo CAD o tener una lámina separada para cada dibujo, si se encuentra en la Vista de Láminas.


Previamente a la exportación, el usuario puede asignar diferentes capas a diferentes entidades, en la tabla de Layers, Colors, Pen Style and Pen Thicknesses (Capas, Colores, Estilo y Espesor del Trazo), descrita en la Sección 13.2.4. Sin embargo, como nuestras capacidades de dibujo han mejorado y hemos hecho posible la distribución de estos dibujos en la web (ver abajo), notamos que más y más usuarios ya no siguen el paso extra de exportarlos a CAD.

Fig. 13.4-1 Parte de la Segunda Lámina P&P para la Línea DEMO


14. BÚSQUEDA DE LA ESTRUCTURA ÓPTIMA Y SELECTOR DE POSTE ÓPTIMO

14.1 Búsqueda Automática de la Estructura Óptima

La búsqueda óptima automática (costo mínimo) es una opción de costo extra de PLS-CADD. Los algoritmos actuales requieren que la resistencia de las estructuras sea descrita por longitudes admisibles de viento y de peso, o sea que las estructuras deben ser modeladas como del Método 1 o 2. Sin embargo, puede crear fácilmente estructuras del Método 1 o 2 a partir de estructuras del Método 4, si posee nuestros programas estructurales TOWER o PLS-POLE. Por lo tanto, la limitación no es tan seria como parece. Después de leer la información en esta sección, puede desear leer nuestra nota técnica, disponible en http://www.powline.com/products/optimization.html para más orientaciones. La búsqueda óptima es uno de los problemas más exigentes en el diseño de líneas de transmisión. La búsqueda de la optimización se encuentra dentro de la categoría general de problemas que son referidos como de programación dinámica (Bellman, 1957). Se han publicado muchos estudios sobre el tema (Olbrycht, 1982; Ranero, 1990; Senouci, 1991; Peyrot, 1993). La formulación matemática del problema es la siguiente. Dado un conjunto de restricciones de diseño y criterios, encuentre un grupo de ubicaciones estructurales discretas (Xi, i = 1 a n) y las correspondientes estructuras (Ti, i = 1 a n) para minimizar el costo total de la línea. "n" es la cantidad total de estructuras en la línea. Puesto que el costo de los cables a tierra y de los conductores no es afectado por la búsqueda, el costo total a minimizar es: C(Ti,qi) (14-1) en donde el parámetro especial de costo qi indica que el costo de erigir la estructura i en su posición en particular puede ser afectado por condiciones del suelo u otras consideraciones en el sitio. Las posiciones discretas posibles de las estructuras Xi solamente existen en posiciones fijas sobre la línea central, por ejemplo, a intervalos de 10 m y en todos los puntos altos en esos intervalos. El intervalo posee un efecto significativo sobre el tiempo y exactitud de la resolución (Ranero, 1990; Peyrot, 1993). Las estructuras deben ser tomadas de una biblioteca de estructuras disponibles. Ésta normalmente incluye estructuras de diferentes tipos (postes, pórticos en H, etc.), resistencias (tangente, ángulo pequeño, de extremo, etc.), materiales (madera, hormigón, acero, etc.) y alturas.

14.1.1 Restricciones del Terreno y Criterios de Diseño

Las siguientes restricciones del terreno y criterios de diseño deben ser satisfechos después que las estructuras hayan sido ubicadas y los cables tendidos en una línea: 1) La posición de cada estructura debe ser permisible, o sea que no debe encontrarse

dentro de una de las zonas prohibidas que pueden ser definidas en el terreno. Estas zonas son definidas como tales, o se les puede asignar un parámetro especial de costo qi que resulta en una estructura muy costosa en el sitio. Las zonas prohibidas pueden ser cursos de agua, caminos, propiedades especiales, zonas rocosas o pantanosas,

http://www.powline.com/products/optimization.html�


etc. Todavía puede ser posible erigir una estructura en un lugar difícil, pero el costo resultante debe ser reflejado mediante el uso del parámetro especial de costo qi.

Pueden existir posiciones del terreno en donde se necesitan estructuras (por ejemplo, en todos los ángulos de línea), pero sus tipos y alturas no son especificados. También puede haber posiciones en donde sean requeridas estructuras específicas (tipo y altura dados). El ingreso de las restricciones del terreno es tratado en la Sección 14.1.4.

2) La resistencia de las estructuras no debe ser excedida. En un modelo de línea

existente, PLS-CADD soporta cuatro métodos de verificación de resistencia estructural (Sección 8.3). Debido a que los algoritmos de optimización de búsqueda normalmente procesan grandes cantidades de combinaciones de pruebas de posiciones de la estructura y verificaciones de resistencia, es esencial que las verificaciones de resistencia sean ejecutadas en forma extremadamente eficiente. Por lo tanto, solamente el Método 1 (longitudes básicas admisibles), el Método 2 (interacción de longitudes admisibles) pueden ser consideradas en la práctica. Actualmente, sólo las estructuras del Método 1 y del Método 2 pueden ser manejadas, con PLS-CADD, en la búsqueda óptima. Si se optimiza una línea para una familia de estructuras del Método 1, y luego se la optimiza nuevamente para la misma familia de estructuras, pero con resistencias descritas con el Método 2; generalmente se obtendrá un diseño más económico con el Método 2. Sin embargo, debido a que los datos de resistencia para el Método 2 son generalmente más difíciles de obtener que aquellos del Método 1, este último es el más frecuentemente usado. La selección de estructuras a ser consideradas en la optimización e ingreso de costos estructurales es discutida en la Sección 14.1.5.

3) Las holguras verticales mínimas al suelo o a los obstáculos deben ser mantenidas para

el conductor a menor altura, para condiciones especificadas de clima y del cable (ver Sección 7.3.13).

4) Deben ser respetados los valores máximo y mínimo de balanceo de aisladores, bajo

condiciones de clima especificadas (ver Sección 7.3.17). 5) Se debe mantener una carga vertical mínima en ciertas estructuras. Esta restricción se

hace cumplir en PLS-CADD, al especificar una longitud de peso mínima admisible bajo la condición de cable desnudo más tensa, o sea una condición de frío. Esta condición es siempre definida cuando se describe la resistencia estructural mediante el Método 1 (ver Secciones 7.3.10 y 8.3.1). Se debe definir un diagrama de interacción para la condición de frío, si se utiliza el Método 2 (ver Secciones 7.3.11 y 8.3.2).

6) Las holguras laterales mínimas a los obstáculos en el suelo deben ser mantenidas, bajo

condiciones de clima especificadas (ver Sección 7.3.14). Porque 1) este criterio rara vez controla la búsqueda de estructuras a no ser que exista una estrecha franja de derecho de servidumbre, y, 2) los cálculos de holguras laterales suelen ser relativamente lentos; las restricciones de holguras laterales no son actualmente soportadas por el módulo de búsqueda automática de PLS-CADD.


14.1.2 Algoritmo Básico de Búsqueda

En la búsqueda automática, la limitación práctica que debe ser superada es el número potencialmente grande de combinaciones de posiciones, tipos y alturas de estructuras, que deben ser probadas. Con “m” diferentes posibles posiciones y “n” tipos de estructuras diferentes de los cuales elegir en cada posición, el número de combinaciones posibles tiene un orden de magnitud de mn. El tipo de estructura es definido, a partir de aquí, como una altura particular de un tipo dado de estructura. Considere una línea de 9,14 km (30.000 pies), cuyo terreno ha sido discretizado cada 3,05 m (10 pies) y para el cual están disponibles 48 combinaciones de tipos de estructuras. Estos parámetros de línea corresponden a una línea real que ha sido investigada a fondo con PLS-CADD. La cantidad de diferentes combinaciones de posiciones y alturas se encuentra en el orden de (30.000/10)48. La verificación de la viabilidad de esta cantidad de combinaciones se encuentra mucho más allá de la capacidad de los computadores actuales. Por esta razón, la búsqueda óptima debe ser formulada como un problema de programación dinámica. La formulación básica es la de encontrar el camino del menor costo a través de un gráfico de nodos. Cada nodo Ni,j representa la solución del costo más bajo, para una solución de línea válida, entre el inicio de la línea y la estructura "j" en la posición "i". El costo en un nodo es definido por la siguiente función de costo recursiva:

Ci,j = Pj + min { min [ Ck,l + F(Nk,l,i,j ) ] } k desde 0 a i-1 (14-2) l desde 0 a Nº de tipos de estructuras donde Ci, = costo en el nodo Ni,j Pj = costo de la estructura j F(Nk,l,i,j ) = función de viabilidad. Posee valor 0 si la línea formada al

añadir estructura j a la posición i satisface todas las siete restricciones definidas más arriba. De otra forma, tiene valor infinito.

k = índice de posición l = índice de tipo de estructura El objetivo es hallar Nm,j teniendo el menor costo de línea entre el inicio y fin de la línea, o sea cuyo costo es el mínimo (Cm,j). El algoritmo básico de búsqueda es como sigue: Comience al inicio de la línea Inicie loop sobre posible posición de estructura "i" Inicie loop sobre posible tipo de estructura "j"

Encuentre la estructura previa y posición (o sea, el nodo) que resultará en la solución del menor costo que satisfaga todas las restricciones hasta este punto. Grabe para futura información de referencia sobre solución hasta este punto, incluyendo tipos de estructuras y posiciones involucradas (Ci,j, Ni,j).

Finalice el loop sobre posible tipo de estructura "j" Finalice el loop sobre posible posición de estructura "i" Luego busque a través de todas las soluciones que llegaron al final de la línea y elija la solución de menor costo. El algoritmo de arriba es utilizado en la mayoría de los programas de búsqueda automática junto con una cantidad de técnicas de aceleración. Solamente verifica combinaciones de m2 x


n2 /2, comparado con una posible cantidad del orden de mn, resultando en un problema que puede ser resuelto en los computadores actuales. El ejemplo de la línea de 30.000 pies ahora se compone de solamente 30002 x 482 / 2 = 1 x 1010 combinaciones. Este número puede ser fácilmente manejado por los computadores actuales, los cuales son capaces de millones de operaciones por segundo. Al refinar aún más el algoritmo en PLS-CADD, fue posible resolver el mismo problema al considerar sólo 106 millones de combinaciones. Cuando puede ser usada, la búsqueda óptima automática puede resultar en importantes ahorros. Estudios recientes en Europa (Ranero, 1990) y en Estados Unidos han mostrado que la búsqueda óptima puede economizar costos de una o más estructuras por cada 10 km de línea. Mientras que la teoría y los algoritmos de computadora detrás de la búsqueda óptima son complejos, su implementación práctica en PLS-CADD es tan sencilla como se describe más abajo.

14.1.3 Modelo de Línea Simplificado

Mientras que PLS-CADD utiliza normalmente un modelo tridimensional completo de la línea, con todos los cables, cuando realiza la búsqueda óptima de las estructuras reduce temporalmente ese modelo. Este modelo reducido incluye las estructuras, y solamente el conductor más bajo de un set de cables designado. Esto se hace para acelerar el tiempo de resolución, puesto que: 1) la posición del conductor a menor altura en un set es aquella que normalmente controla la verificación de las holguras verticales y, 2) la longitud de peso de ese conductor es la utilizada normalmente en comparaciones con longitudes de peso admisibles, cuando se verifica la resistencia de estructuras del Método 1 o 2. Por lo tanto, las formas de un solo conductor (en un set designado), bajo los casos de clima especificados para el cálculo de; 1) holguras verticales (el peor de los casos listados en la Sección 7.3.13), 2) tres condiciones de balanceo del aislador (ver Sección 7.3.17), y 3) tres longitudes de peso (ver Sección 7.3.10) o cualquier cantidad de las últimas (ver Sección 7.3.11), son los parámetros clave que son usados para determinar si una combinación particular de búsqueda es aceptable. Cada forma es totalmente definida por su ángulo de desplazamiento y constante catenaria C, la cual en sí depende de las correspondientes condiciones de clima, cable y enflechamiento, así como en la longitud reguladora de la sección de tracción. Porque 1) la longitud reguladora no es conocida antes de intentar una búsqueda, y 2) la longitud reguladora puede ser cambiada por la búsqueda óptima de prueba, el algoritmo básico de búsqueda óptima descrito en la Sección 14.1.2 tiene que ser el loop interno de un procedimiento iterativo que compara longitudes reguladoras asumidas con las longitudes reguladoras reales resultantes de la búsqueda óptima. Esto será ilustrado más adelante. Uno debe distinguir entre la primera búsqueda de prueba y cualquier búsqueda subsiguiente. Antes de la primera búsqueda de prueba, las secciones de tracción deben ser definidas junto con algunas longitudes reguladoras asumidas. Los resultados de la primera búsqueda de prueba definirán completamente las secciones de tracción y las longitudes reguladoras para la segunda búsqueda (primera re-búsqueda). Las secciones de tracción y longitudes reguladoras para la "i-ésima" re-búsqueda son usadas para calcular las constantes catenarias de ingreso para la búsqueda "(i+1)-ésima". El procedimiento es detenido cuando las secciones de tracción y longitudes reguladoras asumidas y derivadas se igualan con un suficiente grado de exactitud, digamos del orden del cinco por ciento de las longitudes reguladoras.


14.1.4 Edición del Terreno y Restricciones Requeridas de Estructuras

Vamos a usar el perfil de terreno Spotdemo.pfl para ilustrar las capacidades de optimización de PLS-CADD. Con una relación de aspecto de 20 (usando View/ Scales, Rotation../ Profile View Aspect Ratio) (Vista/ Escalas, Rotación../ Relación de Aspecto de Vista de Perfil), Ud debería obtener una vista de Perfil similar a la mostrada en la parte inferior de la Fig.14.1-1. Es una buena idea el mostrar la línea de holguras al suelo requerida, para el voltaje del circuito que será utilizado para la optimización, 345 kv en nuestro ejemplo. Esto se hace con Terrain/ Clearance Line (Terreno/ Línea de Holguras). Las holguras verticales reales requeridas usadas en la optimización son aquellas para el Voltage (Voltaje) especificado en la pantalla interactiva de Optimum Spotting (Búsqueda Óptima) descrita más adelante en la Fig. 14.1-7. Una vez que posea una línea y un perfil sobre el cual ubicar estructuras, la primera cosa que necesita hacer es definir sus restricciones de terreno y de estructuras. Esto se hace con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Spotting Constraints/ Edit (Table Based) (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Restricciones de Búsqueda/ Editar (Basado en Tabla)), el cual abre el diálogo de Spotting Constraints de la Fig. 14.1-2. Si hace click sobre el botón de Add (Agregar) o sobre el de Edit (Editar), después de haber elegido una restricción existente (realzada en azul), Ud. será llevado a la pantalla interactiva de Edit Spotting Constraint (Editar Restricción de Búsqueda) de la Fig. 14.1-3. Puede hacer click sobre el botón de Delete (Eliminar) para eliminar una restricción seleccionada. También puede utilizar con los comandos gráficos Structures/ Automatic Spotting/ Spotting

Fig. 14.1-1 Terreno para la Línea Spotdemo

Fig. 14.1-2 Restricciones del Terreno


Constraints/ Add (Graphical) (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Restricciones de Búsqueda/ Agregar (Gráficamente)) o Delete (Graphical) (Eliminar (Gráficamente)) para acelerar la edición de las restricciones. Las restricciones son especificadas para puntos o zonas, que son descritos por sus “estaciones verdaderas” sobre la línea central. Debe estar consciente que si cambia el corredor de la línea, las estaciones que son utilizadas para describir las restricciones de la estructura y del terreno pueden no ser ya válidas. Una vez dentro de la pantalla interactiva de Edit Terrain Constraint (Editar Restricción del Terreno), haga click sobre la flecha al lado del campo Type (Tipo) para elegir un tipo de restricción de una lista de cuatro disponibles, e ingrese los datos solicitados. Los tipos de restricciones disponibles y datos relacionados a ellas son: Required Position (Posición Requerida) le permite forzar a una estructura (sin ningún tipo impuesto en particular) a ubicarse en una Estación dada y le permite asignar, opcionalmente, un Extra Cost (Costo Extra) a esa posición. PLS-CADD genera automáticamente una restricción de posición requerida en cada ángulo de línea. Required Structure (Estructura Requerida) le permite a Ud. colocar, a la fuerza, una estructura en particular, en una Station (Estación) dada. Prohibited Zone (Zona Prohibida) le permite definir un rango de estaciones en donde ninguna estructura será ubicada. Las zonas prohibidas son mostradas como rectángulos rojos llenos, al pie de las vistas de perfil y como rectángulos de bordes rojos en las vistas en planta y 3D. Extra Cost Zone (Zona de Costo Extra) le permite definir un rango de estaciones y un costo para las zonas de costo extra. El costo será agregado a cada estructura ubicada en la zona de costo extra. Éstas son mostradas como rectángulos llenos de color verde al pie de las vistas de perfil y como rectángulos de bordes verdes en las vistas en planta y 3D. Cuando graba un proyecto, todas las restricciones asociadas al terreno son almacenadas en el archivo Project.con. Cuando carga un proyecto, todas las restricciones aplicables son leídas. Por ejemplo, las restricciones para la línea Spotdemo fueron leídas de manera automática, del archivo Spotdemo.con, cuando cargaba Spotdemo.pfl. Si desea grabar las restricciones a (o las restricciones de carga de) un archivo, el cual no tiene el nombre de su proyecto, puede usar el comando Structures/ Automatic Spotting/ Spotting Constraints/ Save CON (or Load CON) (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Restricciones de Búsqueda/ Grabar CON (o Cargar CON)). Ud. puede obtener un reporte de restricciones con el comando Structures/ Automatic Spotting / Spotting Constraints/ Report (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Restricciones de Búsqueda/ Informe).

Fig. 14.1-3 Editando Restricciones del Terreno


14.1.5 Editando Estructuras Disponibles para la Optimización

Una vez que haya especificado las restricciones del terreno, debe definir cuáles estructuras deben ser consideradas para la optimización. Éste es un proceso de 2 pasos. Primero, una lista preliminar de estructuras candidatas es generada, al elegirlas a partir de su directorio original, y traerlas dentro de, o removerlas de la lista de estructuras disponibles (Fig. 14.1-4). Esto se hace con el comando Structures/ Available Structures List/ Add-Del Structure (Estructuras/ Lista de Estructuras Disponibles/ Agregar-Eliminar Estructura).

Luego, la selección final de estructuras que serán consideradas en la optimización de la búsqueda se lleva a cabo en la tabla a la que se accede con Structures/ Available Structures List/ Edit (Estructuras/ Lista de Estructuras Disponibles/ Editar) (Fig. 14.1-5). Las columnas sombreadas en gris en la Fig. 14.1-5 muestra información útil en la tabla, que no puede ser cambiada. Todas las estructuras elegidas en la parte derecha de la pantalla interactiva de la Fig. 14.1-4 son listadas en la tabla de la Fig. 14-5. Los datos de estructuras en la tabla de la Fig. 14.1-5 incluyen: Structure Name (Nombre de la Estructura) (Sombreado): Nombre de archivo de estructura de la lista de la Fig. 14.1-4 Structure Description (Descripción de la Estructura) (Sombreado): Descripción como se encuentra incluída en el archivo de estructura Cost from Parts List (Costo de la Lista de Partes) (Sombreado): Esto muestra el costo total de la estructura como la suma de los costos de sus partes/ sub-montajes, si éstas han sido definidas en el archivo de la estructura y si los costos han sido asignados a las listas maestras de partes/ sub-montajes (ver Secciones 8.5 y 8.6.1.3). Este costo puede ser usado como una guía para el ingreso del costo real de la estructura en la columna de Cost for Optimization. Cost for Optimization (Costo para Optimización):

Fig. 14.1-4 Estableciendo una Lista de Estructuras Candidatas


Éste es el costo real de la estructura, a ser utilizado para la optimización de la búsqueda. Debe incluir el costo total de lo construído, o sea no solamente los costos de los materiales sino también aquellos de las fundaciones y erección. Use for Automatic Spotting (Uso para Búsqueda Automática): Ajuste este dato a "Yes" si su decisión final es de permitir que la estructura sea considerada para la optimización de la búsqueda. Set for Automatic Spotting (Set para Búsqueda Automática: Éste es el número de set del conductor que será usado para verificar las holguras verticales y los

balanceos de los aisladores (si hubiere), y para calcular las longitudes de peso reales, para compararlas con valores admisibles (ver Sección 14.1.3). Auto spot. Minimum Line Angle (Auto búsqueda, Ángulo de Línea Mínimo): Al ingresar un número distinto de cero en esta columna, Ud. puede acelerar el proceso de búsqueda, al prevenir que la estructura sea probada a cualquier ángulo de línea menor que ese número ingresado. No ingrese un número distinto de cero, a no ser que esté seguro que la eliminación del potencial uso de la estructura a ángulos de líneas menores no afectará la optimización. Solamente debe usar esta característica para estructuras diseñadas para grandes ángulos de línea, que no desea que sean probadas en posiciones tangentes o de ángulos pequeños. Auto spot. maximum line angle (Auto búsqueda, Ángulo de Línea Máximo) (Sombreado): Éste es el máximo ángulo de línea permitido para la estructura. Este númro proviene del máximo ángulo de línea en la última línea de la tabla de Structure Allowable Spans (Longitudes Admisibles de la Estructura) (Fig. 8.5-1). Number in Selected Line (Número en Línea Seleccionada) (Sombreado):

Fig. 14.1-5 Datos de Estructuras Disponibles


Una vez que una línea ha sido ubicada, este número indica cuántas estructuras de un tipo dado son usadas. Structure Strength Model (Modelo de Resistencia de la Estructura) (Sombreado): S para método de Longitudes admisibles (Method1) I para diagrama de Interacción (Método 2) C para método de Componentes Críticos (Método 3) A para vínculo directo al Análisis (Método 4) Structure File Name and Path (Nombre de Archivo de Estructura y Ruta) (Sombreado): Se

explica por sí mismo. Lowest Cable Heigh (Altura Mínima del Cable) (Sombreada): Altura sobre el suelo del punto de

fijación al aislador del conductor a menor altura, en el set que controla la optimización de la búsqueda.

Structure Strength Data (Datos de Resistencia de la Estructura) (Sombreado): Para estructuras

del Método 1, la copia de la última línea de la tabla de Structure Allowable Spans (Fig. 8.5-1).

14.1.6 Ejecutando la Optimización

Una vez que han sido seleccionados el terreno, las restricciones y las estructuras disponibles, se puede iniciar la optimización, con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Optimum Spotting (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Búsqueda Óptima). Se le pide hacer click sobre la Start Station (Estación Inicial), donde comienza la búsqueda, y luego sobre la Stop Station (Estación Final) donde acabará la misma. Esto se hace al ingresar la estación o capturarla a la estructura existente más cercana, o PI,

o Restricción a la Búsqueda. Por ejemplo, inicie la optimización al hacer click cerca del PI situado más a la izquierda sobre el terreno de Spotdemo.pfl y luego haga click sobre el PI situado más a la derecha, donde quiere terminar la optimización. Será llevado a la pantalla interactiva de Open Cable File (Archivo de Cable Abierto) (Fig. 14.1-6), donde elige al conductor a menor altura (aquel que controla todos los cálculos de holguras verticales y de longitudes de peso). Seleccione el conductor Rail (Riel) para el ejemplo Spotdemo. Luego Ud. será guiado a la pantalla interactiva de Optimum Spotting (Búsqueda Óptima) (Fig. 14.1-7).

Fig. 14.1-6 Selección del Conductor


Los datos necesarios en la pantalla interactiva de Optimum Spotting incluyen: Voltage (Voltaje): Este voltaje del conductor (345 kV en el ejemplo Spotdemo) es usado para verificar holguras verticales Conductors/ Phase (Conductores/ Fase): Cantidad de subconductores en haz, si la fase a menor altura, que controla la optimización de la búsqueda es un haz. Ruling Span (Longitud Reguladora): Su longitud reguladora activa asumida (1000 pies en el ejemplo Spotdemo). Este valor será cambiado por el programa, de manera automática, a aquel de la búsqueda real, si elige la opción de “Respot if ruling span more than 5% off“(Reubicar si longitud reguladora está desplazada en más de 5%). Sagging Information (Información de Enflechamiento): Ud. puede flechar el conductor al marcar “Automatic Sagging” (Enflechamiento Automático), o al ingresar el componente Initial (Inicial) horizontal de tracción de enflechado “Sag Tension” (Tracción de Flechado) o la constante de catenaria de enflechado Inicial “Sag Catenary“ (Catenaria de Flechado), a la correspondiente temperatura de enflechado “Sag Temp” (Temperatura de Flechado). El campo de “Sag Tension” (Tracción de Flechado) es visible si ha elegido “Sag With Tension” (Flechado Con Tracción) en la pantalla interactiva de Preferences (Preferencias), disponible con File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). El enflechamiento con tracción es discutido en la Sección 10.3.2.1. El campo de “Sag Catenary” (Catenaria de Flechado) es visible si ha seleccionado “Sag With Catenary” (Flechado con Catenaria) en la pantalla interactiva de Preferences. El enflechamiento con la constante catenaria es discutido en la Sección 10.3.2.2. El enflechamiento automático es tratado en la Sección 10.3.2.3. En el ejemplo, elegimos “Automatic Sagging“. Dadas las condiciones de enflechamiento automático descritas en Criteria/ Automatic Sagging (Criterios/ Enflechamiento Automático), esperamos encontrar al conductor, en el diseño de búsqueda final, en, o cerca del 20% de la condición última después de la fluencia lenta a 60º F (cada día)

Fig. 14.1-7 Parámetros de Búsqueda Óptima


Minimum and Maximum spans (Tramos Máximos y Mínimos): Existen restricciones adicionales sobre la búsqueda de estructuras (Con los datos en la Fig. 14.1-7, no existirá ningún tramo más corto que 350 pies y ninguno más extenso que 1200 pies). Por ejemplo, se puede especificar un tramo máximo para evitar problemas de holguras galopantes.

Station spacing (Espaciamiento de Estaciones): Cuando realiza la optimización, PLS-CADD prueba todas las combinaciones posibles de estructuras disponibles, a intervalos que no excedan el Espaciamiento de estación máximo, y en cualquier punto elevado dentro de los intervalos. Para el ejemplo Spotdemo, hemos elegido Espaciamiento de estación = 20 pies. Los espaciamientos de estaciones en el rango de 5 a 20 pies (2 a 8 m) son generalmente adecuados. Sin embargo, se pueden usar números mayores en la etapa preliminar de diseño, digamos 100 pies, para poder obtener rápidamente una solución aproximada. Como verá, el tiempo en hallar una solución aumenta rápidamente con menores espaciamientos de estación. Allow conductor data override (Permitir Invalidar Datos del Conductor): Este ítem es marcado si desea ingresar sus propias constantes catenarias, para las condiciones de las Secciones 7.3.10, 7.3.11, 7.3.13 y 7.3.17. Esta opción no es utilizada normalmente, pero puede ser conveniente para comparar una resolución de PLS-CADD con soluciones de otros programas de optimización, que requieren que ingrese contantes catenarias en vez de definir criterios de diseño por referencias a casos de clima. Suboptimal or spot interval loop (Loop Subóptimo o de Intervalo de Búsqueda): Este ítem opcional le permite seleccionar rangos de intervalos y subóptimos de búsqueda, para explorar el efecto de estas variables sobre la solución. Esta opción es utilizada sólo como una herramienta de debugging (depuración) o de investigación. Merge solution with current line (Fusionar Solución con Línea Actual): Este ítem debe ser marcado si Ud. desea fusionar la solución de la búsqueda óptima con cualquier parte de la línea que ya exista, a la izquierda de la Estación Inicial (o la estructura situada más lejos a la izquierda), y a la derecha de la Estación Final (o la estructura situada más lejos a la derecha). Las porciones existentes y el segmento recién buscado serán fusionados en una única línea. Si no se marca este ítem, el segmento recién buscado será considerado como una nueva línea por sí mismo, o sea otra línea en la misma alineación (ver Sección 5.4.6.4 para una discusión de líneas múltiples). Existing structure locations only (Solamente posiciones de estructuras existentes):


Si ya dispone de una línea existente, puede usar esta opción para forzar a la optimización a que utilice solamente las posiciones de estructuras existentes. Esta opción es similar a la de hacer que todas las posiciones de estructuras existentes, sean posiciones requeridas. Respot if ruling span more than 5% off (Reubicar si longitud reguladora está desplazada en más de 5%): Esta opción permitirá que el programa reubique automáticamente porciones de la línea si la longitud reguladora tal como fue ubicada, difiere en más del 5% de la asumida. Esta opción puede consumir mucho tiempo, de manera que tal vez no desee utilizarla en su primer intento. Sin embargo, una vez que todos los parámetros de un diseño han sido depurados, ésta es la opción recomendada. Le garantizará que el diseño final satisfaga todos sus criterios de diseño. H-frame base height adjust (Ajuste de la Altura de Base de Pórtico en H): Cuando busca pórticos en H de madera en terrenos con pendientes laterales, el pórtico seleccionado puede requerir ser rebajado, de manera que el poste en el lado del terreno más bajo tenga suficiente longitud de empotramiento; el otro poste es cortado o empotrado más profundamente. Por lo tanto, el programa necesita conocer el desplazamiento de los postes (distancia desde el centro del pórtico). Esta opción sólo funciona si Ud. tiene un modelo TIN. Éste ajustará automáticamente las alturas de sus pórticos, de manera que la línea del suelo de los postes se encuentra con el perfil lateral más bajo en el desplazamiento especificado. Forward, Reverse or Both (Adelante, Reversa o Ambos): Si elige la dirección Forward (Adelante), la optimización procederá en la dirección de aumento de las estaciones, entre las estaciones seleccionadas Inicial y Final. Si selecciona la dirección Reverse (Reversa), la optimización será conducida en la dirección decreciente de estaciones, comenzando en la estación Final. Para un espaciado pequeño de estación, la optimización en dirección para adelante o para atrás obtendría diseños con costos muy similares, pero posiblemente ubicaciones diferentes de estructuras. Parabola or Catenary (Parábola o Catenaria): Si selecciona Parábola en vez de Catenaria como modelo de cable, acelerará el tiempo de solución. Puede desear utilizar la opción parabólica en la etapa preliminar de diseño, pero cambiar al modelo de catenaria para el diseño final. Ambas opciones deberían proporcionar resultados casi idénticos si las relaciones de flecha a tramo no exceden del cinco por ciento. Una vez que marque OK al pie de la pantalla interactiva Optimum Spotting (Búsqueda Óptima), comienza el proceso de optimización. Ud. observará que se dibujan líneas cortas verticales sobre el perfil desde la izquierda de la pantalla. Estas líneas indican el progreso de la optimización a lo largo de la línea, junto con la información en la casilla de estado de Optimization (Optimización) en la parte superior izquierda de la pantalla. En cada línea, se prueba cada estructura posible (36 tipos diferentes en el ejemplo Spotdemo), con todas las posibles combinaciones previas de estructuras y posiciones.


Para los parámetros de optimización seleccionados, la búsqueda completa de Spotdemo toma menos de un minuto, en una lenta máquina Pentium de 200 MHz. Una vez que finaliza la optimización, se abre el informe de avance de la Fig. 14.1-8. Este muestra que el diseño final consiste en 3 secciones de tracción, con longitudes reguladoras de 921 pies, 1186 pies y 934 pies, respectivamente. El diseño final requirió varios intentos, porque la longitud reguladora inicialmente asumida (1000 pies) era demasiado diferente a las longitudes reguladoras reales. Cuando los cálculos de holguras o longitudes de peso son llevados a cabo con la longitud reguladora incorrecta, el diseño puede no ser válido. Después de cerrar el reporte de la Fig. 14.1-8, verá la ubicación real de la línea, con el conductor a menor altura en el set, que Ud. ha elegido, como aquel que controla la optimización de la búsqueda. Esto se muestra en los

perfiles de la Fig. 14.1-9. La mejor manera de obtener información en relación a las tres secciones de tracción y sus longitudes reguladoras es abrir un resumen de informe de línea con Line/ Reports/ Summary (Línea/ Informes/ Resumen), o simplemente usar Sections/ Modify (Secciones/ Modificar).

Fig. 14.1-8 Informe de Avance


Ud. encontrará que el diseño en la Fig. 14.1-9 incluye 35 estructuras, con un costo total de $ 569.560. La mayor parte de las estructuras son usadas cerca del 100% y el conductor, en su posición más baja, está muy cerca de la línea de holguras (la cual puede visualizar al elegir “Hot 212“ y “Max Sag RS“ (Flecha Máxima RS) en los campos de “Display all Sections for weather case below” (Visualizar todas las Secciones para el caso de clima de abajo) de Sections/ Display Options (Secciones/ Opciones de Visualización). Puede verificar con Sections/ Sag Tensions (Secciones/ Tracción de Flechas) que todas las tres secciones de tracción se encuentran casi al 20% de la última, a 60 grados después de la fluencia lenta (uno de sus criterios de diseño).

Fig. 14.1-9 Búsqueda Óptima de la Línea Demo con Parámetros de la Fig. 14.1-7


14.1.7 Aceptando la Búsqueda Automatizada

A medida que aprenda rápidamente cuando pruebe la optimización en proyectos reales, no existe tal cosa como una optimización "Black Box" (Caja Negra). En la práctica, a menudo se requieren algunos ajustes manuales antes que un diseño buscado por computadora pueda ser enviado al sitio de obras. También existen algunos casos donde sólo partes de una línea pueden ser optimizadas, el resto teniendo que ser diseñada interactivamente, con estructuras fabricadas con diseño particular. La capacidad de PLS-CADD para integrar las búsquedas automáticas y las interactivas es una de sus características especialmente potentes. Después de la optimización, siempre debe realizar una verificación visual de las holguras verticales. En raras ocasiones, observará la anomalía ilustrada en la Fig. 14.1-10, donde parece que la búsqueda automática permitió que la fase más baja, a la elevada temperatura de control, invada la línea de holguras al suelo (linea punteada sobre línea recta CD). Esto ocurre porque el algoritmo que verifica las holguras a los puntos del suelo verifica las mismas en cada punto topográfico y también verifica la holgura del punto inferior de la flecha (Punto A en la Fig. 14.1-10) por encima de la línea de holguras al suelo (línea punteada paralela al perfil). Para la eficiencia computacional, el algoritmo no busca la posible intersección entre la curva catenaria y la línea inclinada punteada, excepto en los puntos topográficos. Por lo tanto, si se encuentra en la situación ilustrada en la Fig. 14.1-10, existe un arreglo muy simple para remediar esa situación. Todo lo que necesita hacer es añadir un punto del suelo (digamos, el punto D en la Fig. 14.1-10) sobre el perfil, en la región de la invasión, al hacer click con el mouse sobre la línea recta entre B y C, después de utilizar el comando Terrain/ Edit/ Add PFL Points (Terreno/ Editar/ Agregar Puntos PFL). Después de que vuelva a ejecutar la optimización de la búsqueda con el punto nuevo, el problema de holgura desaparecerá. Incluso después de volver a buscar no se puede estar seguro de que su línea es la adecuada hasta que haya tendido todos los circuitos y llevado a cabo las verificaciones tridimensionales de ingeniería. Recuerde que el modelo simplificado de optimización sólo incluye la fase a menor altura de un set de conductores designado.

Fig. 14.1-10 Invasión de Holgura


14.2 Selector Automático de Poste Óptimo

Mientras la Sección 14.1 trataba sobre la búsqueda óptima automática de una familia de estructuras, esta sección cubre la selección óptima automática de una familia de postes con alturas y geometría superior dadas, en posiciones predeterminadas a lo largo del perfil. La selección automática de poste óptimo solamente está disponible si Ud. tiene la opción de búsqueda óptima de PLS-CADD -a un costo extra-. La ventaja primaria de esta opción es que trabaja directamente con una estructura del Método 4. Se alcanza la pantalla del selector con el comando Structures/ Automatic Spotting/ Automatic Pole Selector (Estructuras/ Búsqueda Automática/ Selector Automático de Poste) (ver Fig. 14.2-1). Con las diversas opciones, será capaz de reemplazar automáticamente el fuste de postes insuficientes, con unidades más resistentes, o reemplazar fustes de postes sobredimensionados por otros más económicos. Esto se puede hacer con postes del mismo material que aquellos de su modelo, o con algún material de reemplazo (los materiales actualmente disponibles para fustes de postes son acero, madera, madera laminada y hormigón). Por ejemplo, si tiene una línea de postes de madera sobre la que está volviendo a colocar conductores, puede usar la opción del selector de postes para reemplazar, de manera automática, todos los postes de madera insuficientes, por los postes de acero más económicos disponibles en su biblioteca de componentes de postes de acero. Para una completa discusión de esta muy potente opción, debería mirar el siguiente documento:

http://www.powline.com/products/automaticpoleselector.html

Fig. 14.2-1 Ventana del Selector de Poste Óptimo

http://www.powline.com/products/automaticpoleselector.html�


15. PLS-CADD/ LITE

PLS-CADD/ LITE es una versión limitada de PLS-CADD, restringida a cálculos de flechas, tracciones, árboles de cargas, holguras entre cables, tablas de tendido y relaciones de corriente vs. temperatura de los conductores, para los cables que son irradiados desde una sola estructura. Sus capacidades también están disponibles en la versión completa de PLS-CADD. Los puntos de fijación a las estructuras pueden ser puntos designados en el espacio, o puntos de fijación de un modelo estructural desarrollado en el programa TOWER o PLS-POLE. Con PLS-CADD/ LITE, el usuario es capaz de crear rápidamente un modelo sin tener que manejar la información completa del terreno de PLS-CADD. Debido a que un modelo de PLS-CADD/ LITE solamente incluye tramos unitarios irradiándose desde una estructura, los cálculos de flechas y cargas para el modelo se basan en el método de la Longitud Reguladora (modelado de cables de Nivel 1).

Si el modelo de una estructura ha sido desarrollado en el programa TOWER o PLS-POLE, ese modelo puede ser tendido rápidamente con cables en cualquier dirección, al ingresar los datos en una sola tabla (ver Fig. 15.1-2). Luego puede ser calculado el árbol de cargas correspondiente para esa estructura, y la misma ser verificada haciendo click con el mouse. La estructura mostrada en la Fig. 15.1-1 en realidad consiste en un poste de madera tensado en varias direcciones mediante postes de refuerzo y tensores de tramo. El poste, crucetas, aisladores, postes asociados y todos los tensores son parte de un único modelo PLS-POLE.

Fig. 15.1-1 Poste de Madera Tendido en PLS-CADD/ LITE


Mientras que PLS-POLE y PLS-CADD/ LITE trabajando en conjunto forman la combinación ideal para llevar a cabo estudios de uso conjunto de postes de madera u otro tipo, cualquiera de estos programas puede ser usado en modo independiente. Un proyecto desarrollado por PLS-CADD/ LITE es grabado en un archivo llamado Project.loa. La extensión ".loa" es requerida para distinguir los archivos de PLS-CADD/ LITE de los de PLS-CADD, los cuales poseen la extensión ".xyz" o ".pfl". Por lo tanto, cuando crea un nuevo proyecto PLS-CADD/ LITE, es esencial que nombre al archivo del proyecto con la extensión ".loa", puesto que ésta es la única pieza de información que permite que PLS-CADD reconozca que debe ejecutarlo en el modo PLS-CADD/ LITE. Para utilizar PLS-CADD/ LITE, el usuario primero necesita desarrollar criterios de diseño, en el menú de Criteria (Criterios) (esto fue descrito en la Sección 7) y necesita tener los modelos adecuados de cables a tierra y conductores (estos modelos fueron descritos en la Sección 9). Posteriormente instalará los cables que se originan en su estructura como se describe más abajo y los flechará. Cuando comienza un nuevo proyecto el usuario puede configurar rápidamente su trabajo, como está descrito en la Sección 15.1.5.

Fig. 15.1-2 Una Posible Configuración del Modelo


15.1 Instalando y Enflechando Cables

En PLS-CADD/ LITE, si Ud. no elige “Use an Existing Structure File” (Use un Archivo de Estructura Existente) en la parte superior izquierda de la pantalla interactiva de Model Setup (Configuración del Modelo) de la Fig. 15.1-2, no existe un concepto de sets de cables y fases. En tal caso, la columna de Origin Label (Etiqueta de Origen) (tercera columna en la tabla de la pantalla interactiva de Model Setup) no aparecerá, pero será reemplazada por tres columnas para las coordenadas X, Y y Z de los puntos de fijación de la estructura. Si selecciona “Use an Existing Structure File“ en la parte superior izquierda de la pantalla interactiva de Model Setup, la columna de Origin Label mostrará los sets y fases (set: fase) que deben ser definidos en el modelo TOWER o PLS-POLE de la estructura; las coordenadas X, Y y Z de los correspondientes puntos de fijación a la estructura no son mostrados, aunque son conocidos por el programa. En cualquiera de los casos, todo lo que necesita hacer es describir como los cables individuales son irradiados desde los puntos de fijación de la estructura (un cable en cada línea de la Tabla de Configuración del Modelo). Mientras decimos que los cables son irradiados desde la estructura, no necesariamente todos terminan en el mismo eje vertical. En realidad, una de las características más poderosas de PLS-CADD/ LITE es que los diversos puntos de fijación sobre la estructura pueden tener desplazamientos arbitrarios, desde cualquier eje de referencia vertical que este asociado a la estructura. En la lámina derecha de la Fig. 15.1-1 puede ver cables con diferentes desplazamientos irradiados desde crucetas perpendiculares entre sí. Ignorar los desplazamientos, como es hecho comúnmente por otros programas de carga, puede tener como resultado serios errores en el cálculo de cargas de diseño, especialmente con tramos cortos. Cada cable posee dos puntos extremos, el origen siendo el punto de fijación a la estructura y el extremo localizado en la otra terminación del tramo. Internamente, estos puntos en los extremos son localizados en un sistema global de coordenadas X,Y, Z, donde Y es el Norte, X es el Este y Z es hacia arriba. Sin embargo, las cargas sobre la estructura son definidas por sus componentes en las direcciones transversal y longitudinal de la estructura. Por lo tanto, Ud. necesitará definir la dirección transversal de la estructura (dirección mostrada en la vista en planta de la Fig. 15.1-3), relativa al eje global Y. Esto se hace al ingresar Bearing of Transverse Axis (Rumbo del Eje Transversal) (ángulo desde el eje Y a la dirección transversal de la estructura entre -180 y +180 grados, positivo si es en sentido horario) en la parte superior izquierda de la pantalla

LA

LB

TA

TB

TA

TBLC LD

TCTD

TC TD

Fig. 15.1-3 Vista Superior de Cables Irradiados


interactiva de Model Setup (ver Fig. 15.1-2). Las flechas identificadas como TA, TB, TC y TD en la Fig. 15.1-3 muestran las reacciones del viento en los extremos de los cables y las correspondientes cargas sobre la estructura (en el sistema de coordenadas del tramo). Estas cargas de viento son reportadas por PLS-CADD/ LITE como cantidades positivas, si sus acciones sobre la estructura poseen proyecciones positivas en la dirección del eje transversal de la estructura; éste es el caso para todas las flechas de cargas de viento mostradas en la Fig. 15.1-3. Mientras que la única estructura de PLS-CADD/ LITE no está ubicada sobre una alineación, como cualquier estructura en un modelo completo de PLS-CADD, los tramos pueden ser categorizados como previos y siguientes, cuando se necesita la definición, como es descrito en la Fig. 7.3-9a de la Sección 7.3.12.7. Todos los datos necesarios para la instalación y el flechado de cables son ingresados en la pantalla interactiva de Model Setup, a la cual accede con el comando Line/ Setup (Línea/ Configuración). Las columnas que componen la tabla en la pantalla de Model Setup dependen de su elección del método para la instalación y enflechamiento de los cables. En esa tabla, necesitará ingresar los siguientes datos para cada cable:

15.1.1 Datos Necesarios Independientemente de la Selección de Métodos de Instalación y Enflechamiento

Description (Descripción): Descripción alfanumérica del cable Cable File Name (Nombre de Archivo del Cable): Al hacer click sobre este botón, es

llevado a la biblioteca de cables, donde elige un tipo de éstos

Wires in Bundle (Cables en Haz): En caso de que adjunte un haz de cables a la

estructura, éste es el número de cables (subconductores) en el haz

Ruling Span (Longitud Reguladora): Medida de la longitud reguladora, usada para los

cálculos de flecha-tracción (por defecto es la proyección horizontal del tramo)

Display weather case (Visualizar Caso de Clima): Ud. puede seleccionar un “Weather

Case“ de la lista de casos de clima disponibles (definida en Criteria/ Weather (Criterios/ Clima)) o puede ingresar una “Temperature“. El caso de clima o la temperatura (sin viento) será usado para exhibir el cable. Si el caso de clima incluye viento, los cables serán presentados dos veces, una para el viento soplando perpendicularmente al cable en una dirección y la otra para el viento soplando en la dirección opuesta

Display Condition (Condición de Presentación): Condición del cable (Inicial, después

de Fluencia Lenta o después de Carga) utilizada para visualizar el cable


Display Color (Color de Presentación): Color utilizado para visualizar el cable Insul. Counter Weight (Contrapeso del Aislador): Peso que es agregado a la carga

vertical de diseño producida por el cable, en el punto de fijación a la estructura. Esto puede ser usado para incluir el peso del aislador en su árbol de cargas, si su programa de estructuras no se encarga de eso automáticamente (TOWER y PLS-POLE pueden sumar pesos de aisladores a árboles de cargas) o para manejar el contrapeso que puede ser colgado en la punta de un aislador de suspensión para disminuir el balanceo del mismo.


15.1.2 Definiendo Fijación a la Estructura

15.1.2.1 Con Coordenadas Globales de los Puntos de Fijación

Esta opción se activa si no se selecciona “Use Existing Structure File“(Use Archivo de Estructura Existente) en el área superior izquierda de la pantalla interactiva. Datos fuera de la tabla de cables:

Z de la Base: Elevación en la base de la estructura, usada para dibujar línea horizontal que representa el suelo

Datos necesarios para cada cable: X, Y y Z de Origen: Coordenadas globales del punto de fijación a la estructura

15.1.2.2 Importando un Modelo de Estructura con Puntos de Fijación Ya Definidos

Esta opción se activa si el usuario elige “Use Existing Structure File” en el área superior izquierda de la pantalla interactiva. Con esta opción, se puede importar un modelo TOWER o PLS-POLE con puntos de fijación predefinidos para sets y fases. Datos fuera de la tabla de cables:

X, Y y Z de la Base: Coordenadas globales del punto en la base de la estructura, el cual posee coordenadas locales de 0; 0; 0 en el programa de estructuras. PLS-CADD/ LITE usará esta información para la obtención de todos los puntos de fijación a la estructura, como se define en el modelo TOWER o PLS-POLE y mostrará nombres de identificación para estos puntos, en la columna etiquetada Orig. Label (Etiqueta de Origen). El nombre de identificación es "i : j", donde "i" representa el número de set y "j" el de fase, en la tabla de Vínculo a PLS-CADD de TOWER o PLS-POLE.

15.1.3 Definiendo el Extremo de Cada Tramo

Para cada cable, la posición del extremo del tramo necesita ser definida (siendo el origen el punto de fijación a la estructura). Hay tres opciones disponibles. Las columnas mostradas en la tabla de cables dependen de su elección en el área de Span End Attachment Point (Punto de Fijación al Extremo del Tramo) de la pantalla interactiva de Model Setup (Configuración del Modelo).Si elige más de una opción en esa área, activará la columna de End Mode (Modo de Extremo) en la tabla de cables, en donde le será posible seleccionar una opción en especial para cada cable individual. Si elige Ground elevation (Elevación del Suelo), una columna llamada End Ground Elevation Z (Elevación del Suelo Z del Extremo) aparecerá en la tabla de abajo, en la cual debe ingresar la Z del suelo al extremo de cada tramo. Este valor se usa en la determinación de la altura sobre el suelo del extremo de cada tramo, con el propósito de establecer la carga de viento para aquellos códigos que hacen a la velocidad del viento dependiente de la altura sobre el el suelo.


15.1.3.1 Con Coordenadas Globales del Punto en el Extremo

Si elige XYZ Coordinates (Coordenadas X, Y y Z) (o Coordinates (Coordenadas), en la columna de End Mode), activará las columnas de End X (X del Extremo), End Y (Y del Extremo) y End Z (Z del Extremo), en las cuales ingresará las coordenadas globales del extremo del tramo, para cada cable.

15.1.3.2 Con Azimut, Longitud del Tramo y Proyección Vertical

Si elige Azimuth and Span Length (Azimut y Longitud del Tramo) (o Projections (Proyecciones) en la columna de End Mode), Ud. activará las columnas de Span Azimuth (Azimut del Tramo), Span Horizontal Projection (Proyección Horizontal del Tramo) y Span Vertical Projection (Proyección Vertical del Tramo). En la vista en planta, el azimut es el ángulo, en dirección horaria, entre -180 grados y +180 grados, medido desde el eje transversal de la estructura a la dirección del tramo (ver Fig. 15.1-3). La Span Vertical Projection (Proyección Vertical del Tramo) es positiva si el extremo de la estructura del tramo se encuentra a menor altura.

15.1.3.3 Con Longitud de Viento y Longitud de Peso

Si elige Wind and Weight Span (Longitud de Viento y de Peso) (o Wind Span (Longitud de Viento) en la columna de End Mode), activará las columnas de Wind Span (Longitud de Viento) y de Weight Span (Longitud de Peso). El programa mostrará el tramo como si éste tuviera una longitud igual al doble de la longitud de viento y elevaciones iguales en los extremos. Esta opción no es usada cuando Ud. conoce la geometría real del tramo. Solamente la utilizará cuando necesite cargas de diseño basadas en longitudes máximas asumidas de viento y peso; por ejemplo, en el caso del diseño de una estructura para uso futuro. Con esta opción, el programa calculará las cargas en los extremos de cada cable, como sigue:

Carga Transversal = Carga Transversal por unidad de longitud del cable multiplicada por Longitud de Viento

Carga Vertical = Carga Vertical por unidad de longitud del cable

multiplicada por Longitud de Peso

15.1.4 Enflechando Cables

Debido a la diversidad de situaciones en donde se puede usar PLS-CADD/ LITE, para la determinación de las cargas sobre una estructura existente o planeada, le proporcionamos cinco métodos diferentes de enflechar un cable. Las columnas apropiadas, las cuales son desplegadas en la tabla de cables, dependen de su elección en el área de Sagging Options (Opciones de Enflechamiento) de la pantalla interactiva de Model Setup. Si selecciona más de una opción en el área de Sagging Options, activará la columna de Sagging Mode (Modo de Enflechamiento) en la tabla de cables, en donde le será posible elegir una opción en especial para cada cable individual.


15.1.4.1 Especificando Componente Horizontal de Tracción para una Temperatura y Condición del Cable Dadas

Si elige Tension (Tracción) (o Horizontal Tension (Tracción Horizontal) en la columna de Sagging Mode) activará las columnas de Sagging Condition, Wire Temperature y Horizontal Tension, en las cuales ingresará la condición del cable (Inicial, después de Fluencia Lenta o después de Carga), la temperatura del cable y la componente horizontal de tracción en el enflechamiento, respectivamente.

15.1.4.2 Especificando la Constante Catenaria para una Temperatura y Condición del Cable Dadas

Si selecciona Catenary Constant (Constante Catenaria) (or Catenary (Catenaria) en la columna de Sagging Mode), activará la columnas de Sagging Condition (Condición de Enflechamiento), Wire Temperature (Temperatura del Cable) y Catenary Constant, en las cuales debe ingresar la condición del cable (Initial, después de Fluencia Lenta o después de Carga), la temperatura del cable y la constante catenaria en el enflechamiento, respectivamente.

15.1.4.3 Especificando Flecha a Mitad del Tramo para una Temperatura y Condición del Cable Dadas

Si elige Mid Span Sag (Flecha a Mitad del Tramo) (o Mid Span Sag en la columna de Sagging Mode) activará las columnas de Sagging Condition, Wire Temperature y Mid Span Sag, en las cuales ingresará la condición del cable (Inicial, después de Fluencia Lenta o después de Carga), la temperatura del cable y la flecha a mitad del tramo en el enflechamiento, respectivamente.

15.1.4.4 Especificando Coordenadas de un Punto Topográfico a lo Largo del cable para Temperatura y Condición del Cable Dadas

Si elige Surveyed Point on Cable (Punto Topográfico sobre el Cable) (o Pt. on Cable (Punto sobre el Cable) en la columna de Sagging Mode), activará las columnas de Sagging Condition, Wire Temperature, Cable X, Cable Y y Cable Z, en las cuales ingresará la condición del cable (Inicial, después de Fluencia Lenta o después de Carga), la temperatura del cable y las coordenadas globales de un punto topográfico dentro del tramo, respectivamente. Este método es normalmente utilizado cuando las coordenadas globales de ambos extremos del tramo y del punto intermedio son levantadas al mismo tiempo.

15.1.4.5 Utilizando la Función de Autoflechado

Si selecciona Tension from Automatic Sagging Criteria (Tracción según Criterios de Enflechamiento Automático) (o Autosag (Autoflechado) en la columna de Sagging Mode), el cable será flechado automáticamente, tan tenso como puede ser, sin violar ninguno de los criterios de enflechamiento automático definidos para su proyecto (ver Sección 7.3.7).


15.1.5 Iniciando un Nuevo Proyecto

Si ha elegido PLS-CADD/ LITE después de haber hecho click sobre File/ New (Archivo/ Nuevo), aparecerá la pantalla interactiva de la Fig. 15.1-4. Con las selecciones adecuadas en esa pantalla, será llevado directamente a la pantalla interactiva de Model Setup de la Fig. 15.1-2, la cual ya ha sido personalizada para Ud., para ingresar datos de los tramos, sin posteriores consideraciones.

Fig. 15.1-4 Iniciando un Nuevo Proyecto PLS-CADD/ LITE


15.2 Viendo el Modelo de PLS-CADD/ LITE

Cuando Ud. carga un proyecto ya existente de PLS-CADD/ LITE o cuando hace click sobre OK al pie de la pantalla interactiva de Model Setup (Configuración del Modelo), por defecto obtendrá dos vistas de su modelo, como se exhibe en la Fig. 15.2-1. La lámina izquierda mostrará una vista de perfil (proyectada perpendicular al eje transversal de la estructura) y la lámina derecha mostrará una vista tridimensional. Puede manipular estas vistas o abrir ventanas adicionales, exactamente como lo haría con el programa completo de PLS-CADD. Si no importa un modelo estructural, verá los cables y sus puntos de fijación, pero no la estructura. Por ejemplo, la Fig. 15.2-2 muestra la vista de perfil (ventana inferior derecha), vista 3D (ventana superior derecha) y el informe de cargas para un sistema simple de dos cables, que representa a un conductor drake adjuntado a una estructura ubicada en un ángulo de línea de 10 grados. Se necesitaron dos líneas de datos en la tabla de cables de Model Setup para generar el modelo. El sistema está sometido a dos casos de carga, la condición de Carga Pesada del NESC, con el viento soplando en ambas direcciones transversales de la estructura, positiva y negativa.

15.3 Cálculos e Informes de Ingeniería

Una vez que su modelo PLS-CADD/ LITE haya sido desarrollado, Ud. puede usar las siguientes funciones de estructuras: Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe): Esta función determina la información de la carga de diseño sobre la estructura. Como se puede ver en la Fig. 15.2-2, el informe de cargas incluye primero para cada caso de carga y para cada cable:

Fig. 15.1-1 Torre Importada en PLS-CADD/ LITE


1) Las Wire Loads (Cargas en los Cables) en el sistema de coordenadas del tramo. Estas cargas son las flechas mostradas en la Fig. 15.1-3 y son estrictamente iguales a las reacciones en los extremos de cada cable multiplicadas por los factores de carga adecuados, como es discutido en la Sección 7.3.12.3. Las cargas verticales no incluyen los pesos de los aisladores o contrapesos.

2) Las Structure Loads (Cargas en la Estructura) aplicadas por cada cable, en forma individual, a la estructura, en las direcciones vertical, transversal y longitudinal de la misma. Las cargas verticales ahora incluyen los pesos factoreados de los aisladores o contrapesos.

Luego el informe muestra las sums (sumas) de las cargas del Item 2) de arriba para todos los cables que llegan al mismo punto de fijación de la estructura. Estas cargas son las cargas finales de diseño en los puntos de fijación de la estructura.

Fig. 15.2-2 Cargas de Diseño para un Modelo Simple de Dos Cables


Finalmente, el informe lista el diseño factoreado calculado como se describe en la Sección 7.3.12.5. NOTA IMPORTANTE:

Debe ser consciente de los dos métodos diferentes que son usados para calcular las cargas de diseño de la estructura a un punto de fijación del cable, dependiendo de si el cable es modelado por su geometría real (Secciones 15.1.3.1 o 15.1.3.2) o por sus longitudes de viento/ peso (Sección 15.1.3.3).

Cuando un modelo es modelado por su geometría real, las cargas siempre son calculadas en la forma descrita en la Sección 7.3.12. Pueden haber leves diferencias entre estas cargas y aquellas que podría obtener por métodos tradicionales más simples, los cuales no consideran la longitud del cable en el tramo ni el desplazamiento lateral del tramo debido al viento.

Cuando se describe un modelo por sus longitudes de viento y de peso, las cargas no factoreadas, en el sistema de coordenadas del tramo (aquellas mostradas en la Fig. 15.1-3), se basan en el tradicional supuesto que: 1) la carga de viento transversal, T, en el extremo del cable, es igual a UH (ver Fig. 7.2-3) multiplicada por su longitud de viento, 2) la carga vertical, V, es igual a ( UW + UI ) multiplicada por su longitud de peso, y 3) la carga longitudinal, L, es la componente horizontal de tracción en la longitud reguladora, causado por la resultante UR.

Structures/ Loads/ Write LCA file (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LCA): Esta función escribe el árbol de cargas y las presiones de diseño de la estructura en un archivo estándar de cargas vectoriales (formato *.lca), el cual puede ser utilizado directamente por nuestros programas TOWER y PLS-POLE. Structures/ Loads/ Write LIC file (Estructuras/ Cargas/ Escribir Archivo LIC): Esta función escribe un archivo de cargas de cables (formato *.lic) que puede ser usado por nuestros programas TOWER y PLS-POLE para determinar longitudes admisibles. Structures/ Check (Estructuras/ Verificar): Si Ud. ha adjuntado cables a una estructura de Método 4 (después de haber seleccionado Use Existing Structure File en la pantalla interactiva de Model Setup), puede utilizar esta función para aplicar el árbol de cargas a la estructura y que el programa de estructura aplicable (TOWER o PLS-POLE) analice automáticamente la estructura bajo ese árbol de cargas e informe los resultados, ambos en forma gráfica o de texto. Por ejemplo, la torre en la Fig. 15.2-1 fue analizada y verificada automáticamente por el programa TOWER, a los dos segundos de haber hecho click sobre éste en PLS-CADD/ LITE. Nota: La función Structures/ Check no es aplicable a estructuras del Método 1 y Método 2 en PLS-CADD/ LITE


Structures/ New (Estructuras/ Nuevo): Este comando le permite crear una estructura del Método 1 o 2. No puede ser utilizado para crear estructuras del Método 4. Tales estructuras son creadas en los programas TOWER o PLS-POLE. Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar): Este comando le permite editar la estructura seleccionada en el área superior izquierda de la pantalla interactiva de Model Setup. Para estructuras del Método 4, Ud. será llevado automáticamente al programa TOWER o PLS-POLE. Además de las funciones estructurales descritas arriba, PLS-CADD/ LITE le permite acceder a la mayor parte de las funciones de sección del programa completo de PLS-CADD (ver Sección 11.2). Sections/ Check (Secciones/ Verificar), Sections/ Sag-Tension (Secciones/ Flecha-Tracción), Sections / Wire Clearances (Secciones/ Holguras al Cable), Sections/ Structure Clearances (Secciones/ Holguras a la Estructura), Sections/ Stringing Charts (Secciones/ Tablas de Tendido), Sections/ Galloping (Secciones/ Galopantes) y Sections/ IEEE Std. 738 (Secciones/ Estándar IEEE 738). Sections/ Galloping (Secciones/ Galopantes) solamente funciona si Ud. importa una estructura existente. Como ejemplo del uso potencial de Sections/ Wire Clearances (Secciones/ Holguras al Cable), considere los dos cables cruzados mostrados en la Fig. 15.2-3, un conductor de alto voltaje (paralelo al eje X) cruzando por encima de una línea de teléfono. El modelo (archivo "litex4.loa” ) fue creado en pocos minutos, al ingresar las coordenadas globales de los cuatro puntos de fijación y las tracciones de enflechamiento de los cables. El enflechamiento podría haber sido hecho forzando a los cables a pasar por puntos topográficos intermedios; en tal caso, la creación del modelo hubiera requerido el ingreso de coordenadas de un total de sólo seis puntos topográficos, en dos líneas de la tabla de cables. La lámina izquierda, en la Fig. 15-7, es una vista de perfil paralela al eje X (con las escalas verticales exageradas por un factor de 10). La lámina derecha es una vista tridimensional de los dos cables. Usando la función de Sections/ Wire Clearances, podemos determinar la holgura tridimensional mínima entre el conductor a 240 grados y el cable telefónico debajo, a 120 grados (ver Fig. 15.2-3). La solución de este complejo problema fue inmediata en PLS-CADD/ LITE. El valor de la holgura mínima y su posición son mostrados por marcadores en las diversas vistas de la Fig. 15.2-3. Finalmente, Ud. puede obtener un informe completo considerando a todos los criterios de diseño, cargas, flechas y tracciones, usando Line/ Report (Línea/ Informe).


Fig. 15.2-3 Cables Cruzados del Modelo Litex4.loa


APÉNDICE A. NOTACIONES

ABS(*) = valor absoluto de la cantidad entre paréntesis ARC = área de sección transversal del material conductor del núcleo (mm2 o pl2) AR0 = área de sección transversal del material conductor externo (mm2 o pl2) AT = área total de la sección transversal del conductor (mm2 o pl2) BS = punto en el centro de la base de una estructura C = constante catenaria del cable = componente horizontal de la tracción del

cable dividida por la carga del cable por unidad de longitud (m o pies) Ci = longitud de la cuerda del tramo (m o pies) D = diámetro del cable (mm o pulgadas) DENS = densidad del hielo (peso por unidad de volumen) (daN/dm3 o lbs/pie3) E = módulo de elasticidad del cable (cable a tierra o conductor) (daN/mm2/100 o psi/100) EF = módulo de elasticidad final del cable (daN/mm2/100 o psi/100) EFCOMP = módulo de elasticidad compuesto linearizado (daN/mm2/100 o psi/100) ETCOMP = coeficiente combinado de expansión térmica del cable compuesto (/100 grados) ETMAT = coeficiente de expansión térmica del material MAT (/100 grados) GRFc = factor de respuesta de ráfaga para cables a tierra y conductores GRFs = factor de respuesta de ráfaga para estructuras h = altura del obstáculo sobre el suelo (m o pies) H = componente horizontal de tracción en el cable (daN o lbs) h' = diferencia de elevación entre extremos del tramo (m o pies) HS = longitud de viento real (horizontal) (m o pies) HSMAX = máxima longitud admisible de viento (horizontal) (m o pies) HT = altura de la estructura – desde el suelo hasta el punto TOPE (m o pies) HTADJ = ajuste de altura de la base de la estructura (m o pies) L = carga de diseño longitudinal en el punto de fijación a la estructura (daN o lbs) LA = ángulo de línea o ángulo de carga (grados) LINS = longitud de aislador de cadena (m o pies) LL = reacción longitudinal (tracción) en el extremo derecho de un cable en el

tramo izquierdo (daN o lbs) LR = reacción longitudinal (tracción) en el extremo izquierdo de un cable en el

tramo derecho (daN o lbs) LREF = longitud de referencia no esforzada del cable (usada internamente) (m o pies) LFT = factor de carga para cargas debidas a tracciones en los cables LFV = factor de carga para cargas verticales LFW = factor de carga para cargas de viento NCL = número de subconductores en haz izquierdo NCR = número de subconductores en haz derecho O = desplazamiento del punto en el suelo – medido desde la línea central (m o pies)


P = punto en el suelo PC = alargamiento permanente del cable debido a la fluencia lenta PCP = alargamiento permanente del cable debido a carga del punto en común Q = factor de densidad del aire usado para relacionar la velocidad del viento

con la presión RS = longitud reguladora (m o pies) S = estación del punto sobre el suelo – medido a lo largo de la línea central (m o pies) SA = ángulo de balanceo del aislador – positivo si es en la dirección del eje

transversal (grados) S = ángulo de orientación de la estructura (relativo a la bisectriz o

perpendicular a la línea) (grados) PFL = tipo de modelo del terreno – basado en Estación, Desplazamiento y Elevación Z SPRL = presión de diseño de la estructura en la dirección longitudinal (Pa o psf) SPRT = presión de diseño de la estructura en la dirección transversal (Pa o psf) SQRT(*) = raíz cuadrada de la cantidad entre paréntesis t = espesor del hielo o nieve (cm o pulgadas) T = carga transversal de diseño en el punto de fijación de la estructura (daN o lbs) TEMP = temperatura del cable (grados) TEMPC = temperatura a la cual se asume que ocurre fluencia lenta en el cable (grados) TEMPREF = temperatura de referencia a la cual se ha definido la longitud sin esforzar

LREF (grados) TEMPTEST = temperatura a la cual fueron obtenidos datos experimentales del cable (grados) TL = reacción transversal en el extremo derecho de un cable en el tramo izquierdo (daN o lbs) TOP = punto de referencia en el tope de la estructura TR = reacción transversal en el extremo izquierdo de un cable en el tramo derecho (daN o lbs) TS = eje transversal de la estructura UH = fuerza horizontal (transversal) por unidad de longitud del cable (daN o lbs) UI = peso del hielo (o nieve) por unidad de longitud del cable (daN/m o lbs/pie) ULT = resistencia nominal de rotura (tracción) del cable (daN o lbs) UR = fuerza resultante por unidad de longitud del cable (daN/m o lbs/pie) UV = fuerza vertical por unidad de longitud del cable (daN/m o lbs/pie) UW = peso del cable por unidad de longitud del mismo (daN/m o lbs/pie) V = carga vertical de diseño en el punto de fijación de la estructura (daN o lbs) v' = longitud del tramo en el plano de la catenaria (m o pies) VS = longitud de peso real (vertical) (m o pies) VSMAX = máxima longitud de peso admisible (vertical) bajo alguna condición (m o pies)


VSMIN = mínima longitud de peso (vertical) admisible bajo alguna condición (m o pies) W = velocidad del viento de referencia (km/h o mph) a altura de referencia WA = ángulo entre la dirección del viento y la normal al tramo (grados) VINS = peso muerto del aislador (daN o lbs) WICE = peso del hielo por unidad de longitud del cable (daN/m o lbs/pie) WCW = peso del contrapeso para reducir balanceo del aislador (daN o lbs) WLF = factor de carga de clima, el cual multiplica todas las cargas de viento y de hielo Wz = velocidad del viento a altura z sobre el suelo (m/s o mph) (x,y,z) = sistema de coordenadas local de la estructura para definir geometría superior XYZ = tipo de modelo de terreno - basado en el sistema de coordenadas globales (X,Y,Z) = sistema de coordenadas global para definir posición de punto del terreno ZE = fuerza al extremo de catenaria en dirección opuesta a UR (daN o lbs) α = ángulo usado en el cálculo de las reacciones de tramos de extremo β = ángulo de balanceo del tramo entero ε = deformación del cable (alargamiento por unidad de longitud en porcentaje) φ = factor de resistencia del componente (usualmente <=1) σ = esfuerzo del cable (daN/mm2 o psi)


APÉNDICE B. REFERENCIAS

Este Apéndice incluye algún material que es referido en el manual de PLS-CADD. Sin embargo, las referencias a codigos y estándares pueden estar desactualizadas. Para los códigos y estándares usados en nuestro software, recomendamos que consulte nuestra lista más actualizada, la cual está disponible en: http://www.powline.com/products/designcodes/html Asociación del Aluminio (1971), Curvas de Esfuerzo-Deformación-Creep para Conductores Eléctricos de Aluminio, Manual del Conductor Eléctrico de Aluminio, New York, NY. Estándar ANSI/ASCE 10-97 (1997), Diseño de Estructuras de Transmisión de Acero Reticuladas. ASCE - PCI (1997), Guía para el Diseño de Postes de Hormigón Pretensado, PCI Journal, Vol. 42, No. 6, pp.94-134. Manual ASCE 72 (1990), Guía para el Diseño de Estructuras de Acero de Postes de Transmisión ASCE (1991), Pautas para la Carga Estructural de Líneas de Transmisión Eléctrica, Manual ASCE 74, ASCE, New York, NY. Manual ASCE 91 (1997), Diseño de Estructuras Tensadas de Transmisión Eléctrica. Avril C. (1974), Construcción de Líneas Aéreas de Alta Tensión, Ediciones Eyrolles, Blvd. St. Germain 61, París, Francia. Batterman R.M. (1967), "Programa de Computadora de ALCOA para Cálculos de Flecha y Tracción de Cables, Aluminum Company of America, Pittsburgh, PA. Bellman R. (1957), Programación Dinámica, Princeton University Press, Princeton, N.J. Bougue M. (1999), Líneas Eléctricas Aéreas a Muy Alta Tensión, INEO, callejón Jacques Brel, 92240 Malakoff, Francia. Carton T. y Peyrot A.H. (1992), "Diseño Estructural y Geométrico de Líneas Eléctricas Asistido por Computadora", Operación de la IEEE sobre Sistemas Eléctricos, Vol. 7, No. 1, pp. 438-443, Febrero de 1992. CENELEC (2001), Líneas Eléctricas Aéreas..., Estándar EN50341-1:2001, Comité Europeo para la estandarización Electrotécnica, Bruselas, Bélgica.

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APÉNDICE C. ARCHIVO DE CODIGOS DE CARACTERISTICAS

Toda la información que necesita para describir los códigos de características asociados a los puntos del terreno y su aparición en la pantalla, o en dibujos sobre papel, está contenida en un solo archivo. El archivo del código de características que es usado para un proyecto en particular tiene el mismo nombre que el proyecto, con la extensión ".fea". Incluso si los archivos de códigos de características son archivos ASCII (archivos de TEXTO), su formato detallado no es descrito en este manual. En cambio, estos archivos deben ser preparados mediante el ingreso o edición de datos, con el comando Terrain/ Feature Code Data/ Edit (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Editar) como fue descrito en la Sección 6.1. Código de Etiqueta de la vista en Perfil El código de control de etiqueta de la vista de perfil consiste en una secuencia de nueve dígitos binarios (0 o 1), cada uno de ellos controlando la visualización de un ítem de texto al lado de cada aparición del código de características sobre todas las vistas de perfil. El dígito es igual a 1, si el ítem debe ser exhibido, de otra forma es 0. La secuencia binaria es definida al marcar los ítems adecuados en la casilla de la Fig. C-1. Ésta se abre cuando Ud. hace doble click sobre la secuencia binaria, en la tabla de Feature Codes (Códigos de Características). La secuencia binaria correspondiente a los datos en la Fig. C-1 es 000000001. Por ejemplo, con el código de control de perfil 010000000, asociado con el código de características 401, el texto “Marsh" (Pantano) aparece en la línea Demo en cada punto del terreno que tenga el código de características 401. Código de Etiqueta de la Vista en Planta Este código de control es similar a aquel de las vistas de perfil, excepto que es aplicado a todas las vistas en planta.

Fig. C-1 Etiquetado del Código de Características


APÉNDICE D. ARCHIVO DE TERRENO XYZ

Toda la información necesaria para describir un modelo de terreno XYZ está incluída en un archivo de terreno, el cual debe ser llamado Project.xyz, si el nombre del proyecto es Project. El archivo de terreno es un archivo ASCII (archivo de TEXTO), el cual puede ser creado o editado con una variedad de métodos: 1) con cualquier editor de textos, usando los formatos mostrados en la Sección D.1, 2) usando nuestro editor de terreno XYZ especializado, como es mostrado en la Sección D.2, 3) importando de otros archivos ASCII, con o sin traducción (Sección D.3), 4) importando (con filtros) de otros archivos ASCII, etc. Ud. encontrará una gran cantidad de información útil relacionada con archivos XYZ y posibles fuentes de datos, en notas técnicas listadas bajo el título de Technical Notes / PLS-CADD/ Terrain and Other Data (Notas Técnicas/ PLS-CADD/ Terreno y Otros Datos) en: http://www.powline.com/news.html La Fig. D-1 muestra una vista general de las diversas opciones que posee para cargar datos XYZ en la memoria y grabar un archivo XYZ. Estas opciones son discutidas en detalle, en este Apéndice.

D.1 Formato de Archivo XYZ

PLS-CADD puede grabar archivos XYZ, ya sea en formato binario o en ASCII. El formato por defecto es el binario, y esto resulta en archivos mucho más pequeños y en operaciones más

XYZ POINTS IN MEMORY

INACTIVE POINTSACTIVE POINTS

FILTER

TEMPORARY FILE OF INACTIVE POINTS

DEACTIVATE

REACTIVATE

TRANSLATOR

USER-DEFINEDXYZ FILE

ADDITIONALXYZ FILE

INCOMINGPOINTS

POINTS THAT PASS THROUGH

FILTER

XYZ ASCII FORMAT ARBITRARY FORMAT

PROJECT XYZ FILE

FILTER

FILTER

Fig. D-1 Opciones para Cargar y Grabar Datos XYZ

http://www.powline.com/news.html�


rápidas de apertura y grabado de los mismos. La desventaja del binario es que no es legible por las personas, ni tampoco lo es por programas que no sean PLS-CADD. Para grabar en formato ASCII use File/ Save As (Archivo/ Grabar Como) y cambie el Save as type (Tipo de Grabar Como) a "ASCII XYZ Files" (Archivos ASCII XYZ). El formato ASCII, para un archivo XYZ, consta de un registro por línea, formateado como se muestra más abajo. Un registro de ese archivo, designado como R.* más abajo, incluye uno o más datos, los cuales deben ser separados por espacios en blanco.


Registros R.0 Encabezado que incluye: TYPE= ' XYZ FILE ', VERSION= ' 4 ' u otro, UNITS= ' US ' o ' SI ' SOURCE= ' PLS-CADD Version *** ', USER= ' Username ', FILENAME= ' ' Luego, para cada punto del terreno, un registro que incluye: R.i Descripción de un punto del terreno (línea de texto limitada a 256 caracteres incluidos

dentro de comillas simples) Coordenada x ( m o pies ), coordenada y ( m o pies ), coordenada z ( m o pies ) Código de Características (Número Entero) Altura del obstáculo, h ( m o pies) – debe ingresar valor cero si no existe obstáculo

Nota opcional del topógrafo, que aparece en todas las vistas de perfil (ésta es una línea de texto limitada a 256 caracteres que deben ser incluídos dentro de comillas simples, por ejemplo ‘ suelo pobre ’) Nota opcional del topógrafo, que aparece en todas las vistas en planta (ésta es una línea de texto limitada a 256 caracteres que deben ser incluídos dentro de comillas simples)

Por ejemplo, el registro {'12345' 1000. 500. 100. 200 0 ' ' ' Hydrant '} hará que la palabra "Hydrant" (Hidrante) se dibuje en todas las vistas en planta, en la posición del punto del suelo 12345.

D.2 Editor de Terreno XYZ

Ud. puede crear un nuevo archivo XYZ manualmente, siguiendo los pasos: 1) acceda a la pantalla interactiva de Open PLS-CADD Project (Abrir Proyecto PLS-CADD) con el comando File/ New (Archivo/ Nuevo) y teclee el nombre del archivo XYZ para su nuevo proyecto, por ejemplo Newproj.xyz, 2) asocie una tabla de códigos de características al proyecto, al cargar una lista existente de códigos de características, con Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA File (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Cargar Archivo FEA) o ingrese su propia lista con Terrain/ Feature Code Data/ Edit (Terreno/ Datos de Códigos de

Fig. D-2 Editor de Datos del Terreno XYZ (1 de 2)


Características/ Editar) y 3) vaya a la pantalla interactiva de Edit XYZ Data (Editar Datos XYZ), mostrada en la Fig. D-2, con el comando Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ). Puede editar los datos XYZ de un proyecto existente, accediendo directamente a la pantalla interactiva de Edit XYZ Data. Los datos mostrados en esta pantalla muestran puntos actualmente en la memoria. Cuando carga un proyecto existente con File/ Open, los puntos activos (los puntos activos e inactivos son tratados en la Sección D.5) son cargados en la memoria (bloque etiquetado XYZ POINTS IN MEMORY (PUNTOS XYZ EN LA MEMORIA) en la Fig. D-1) y los puntos inactivos (si los hubiere) son copiados en un archivo temporal (bloque etiquetado TEMPORARY FILE OF INACTIVE POINTS (ARCHIVO TEMPORAL DE PUNTOS INACTIVOS) en la Fig. D-1). En cambio, cuando graba un proyecto con File/ Save (Archivo/ Grabar), los datos XYZ en la memoria son grabados en la parte activa del archivo de terreno XYZ, y aquellos datos en el archivo temporal de puntos inactivos son grabados en la parte inactiva del mismo archivo de terreno XYZ. Cuando edite datos en la pantalla interactiva de Edit XYZ Data, solamente puede operar sobre datos en la memoria. Cuando salga de la pantalla interactiva, estos datos están en la memoria, y pueden ser visualizados en las vistas de Perfil, en Planta y 3D, pero sólo serán grabadas en el archivo de proyecto XYZ, cuando use el comando File/ Save. Las operaciones básicas EDIT, OPEN y SAVE son identificadas como flechas verticales en la Fig. D-1. Una vez que se encuentre en la pantalla interactiva de Edit XYZ Data, haga click sobre el botón de ADD (Agregar) para adicionar un nuevo punto del terreno. Para editar un registro, reálcelo con el mouse y luego haga click sobre el botón de Edit (Editar). Ud. es llevado a la pantalla interaciva de la Fig. D-3, en donde elige un Feature code (Código de Características) de la lista de los mismos que están disponibles (la lista proviene de la tabla de Feature Codes definida en la Sección 6.1), e ingresar los datos del punto en especial, Todos los ítems deben explicarse por sí mismos.

D.3 Importando y Traduciendo Si tiene datos XYZ en el formato (ASCII) descrito en la Sección D.1, éstos pueden ser agregados a los datos ya existentes en la memoria, utilizando el comando Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge Points From XYZ File (Terreno/ Editar/ Fusionar Puntos desde Archivo Externo/ Fusionar Puntos desde Archivo XYZ). Ud. tiene la alternativa de adicionar (fusionar) todos estos puntos a

Fig. D-3 Editor XYZ (2/ 2)

Fig. D-4


aquellos ya existentes en la memoria, o adicionar solamente aquellos que pasan a través del filtro. Esto se ilustra por medio de las flechas que conectan el bloque del ARCHIVO ADICIONAL XYZ en la Fig. D-1, al bloque de PUNTOS XYZ EN LA MEMORIA. Los efectos del filtrado opcional son discutidos en la Sección D.4. Si tiene datos XYZ en archivos ASCII, que no siguen nuestro formato requerido, como fue descrito en la Sección D.1, todavía puede agregarlos a los de la memoria, después de traducirlos, como muestran las flechas entre el bloque del ARCHIVO XYZ DEFINIDO POR EL USUARIO, en la Fig. D-1, y el bloque de PUNTOS XYZ EN LA MEMORIA. En tales casos, necesitará usar un traductor, con el comando Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge XYZ Points from User Defined XYZ file (Terreno/ Editar/ Fusionar Puntos desde Archivo Externo/ Fusionar Puntos XYZ desde Archivo XYZ Definido por el Usuario). Después de abrir el archivo a fusionar, digamos Merge.fil, será llevado a la pantalla interactiva de la Fig. D-4, luego de un mensaje de notificación, avisando que estos puntos serán fusionados en las unidades especialmente definidas bajo File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). A no ser que esté volviendo a usar algunos parámetros de traducción previamente determinados, al hacer click sobre el botón de Load settings (Configuración de Cargas), debe especificarlos haciendo click sobre el botón de Import format (Importar Formato). Será llevado a la pantalla interactiva de User Terrain Import (Importar Terreno del Usuario) de la Fig. D-5. Al hacer click sobre el botón correspondiente a un ítem particular, será llevado a la pantalla interactiva de la Fig. D-6, en donde describe cómo localizar el inicio y el final del ítem, en cada registro del archivo Merge.fil. Existen varias opciones para delimitar esto. Para ayudarlo a elegir las opciones apropiadas, los ítems elegidos en Merge.fil son exhibidos en color rojo, entre corchetes, en la parte inferior de la pantalla interactiva de la Fig. D-6. A medida que marca OK, en sus opciones en esa pantalla interactiva es regresado a la ventana de diálogo de la Fig. D-5, en donde las opciones elegidas por Ud. son exhibidas en el botón correspondiente. Como ejemplo, los datos del terreno en el formato mostrado abajo pueden ser traducidos al formato estándar XYZ, con los parámetros de la Fig. D-5. Estos parámetros de importación pueden ser grabados para su uso futuro, como un archivo *.imp, que puede ser cargado en la pantalla interactiva de User Terrain Import (Importación de Terreno del Usuario). Fig. D-5 Traductor Universal para Archivo XYZ Definido

por el Usuario


Datos antes de la importación: vereda 900. 300. 100. ,Descripción, $plan comentario Formato XYZ estándar: 'Descripción' 100. 300. 900. 200 0. 'vereda' 'plan comentario'

D.4 Importando y Filtrando

Los archivos de terreno XYZ, con centenas de miles o millones de puntos pueden ser demasiado grandes para ser cargados en la memoria, o pueden ser ineficientes para contener esa gran cantidad de puntos en la memoria de una vez, porque la velocidad de algunas funciones de cálculo y visualización es afectada adversamente. Por lo tanto, a medida que lee un archivo muy extenso, debe poder filtrar (o sea no importar) los puntos que:

Fig. D-6 Configurando Delimitadores de Campo de Importación

A

B

C

D

E

XMIN XMAX

YMIN

YMAX

SMIN

SMAX

OMIN

OMAX

Fig. D-7 Manteniendo Puntos dentro del Área Sombreada


1) están dentro o fuera de un dominio descrito por valores mínimos y máximos de X, Y y Z 2) están dentro o fuera de un dominio descrito por estaciones y desplazamientos mínimos

y máximos 3) poseen o no un código de características en particular 4) es uno de los "n" puntos que aparecen en la secuencia de "m" puntos en el archivo XYZ 5) se encuentran dentro de n metros (o pies) de un punto previo con el mismo código de

características. Al repetir el filtrado de los archivos del terreno varias veces, con la combinación correcta de técnicas de filtración, se puede trabajar con archivos XYZ muy extensos. Para poder filtrar los puntos al ingresarlos, debe usar o el comando Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge Points from XYZ file (Terreno/ Editar/ Fusionar Puntos desde Archivo Externo/ Fusionar Puntos desde un Archivo XYZ) o Terrain/ Edit/ Merge Points from External File/ Merge XYZ Points from User Defined XYZ file (…/ Fusionar Puntos XYZ desde Archivo XYZ Definido por el Usuario). Si selecciona la opción de filtrado, será llevado a la pantalla interactiva de Point Deactivator/ Deleter (Desactivador de Puntos/ Borrador) (lo llamaremos la casilla de Filter (Filtro)) de la Fig. D-8. La casilla de filtro es mostrada esquemáticamente en la porción inferior izquierda de la Fig. D-1, donde las flechas cortas a la derecha de la casilla de filtro indican varias opciones relacionadas a lo que se debe hacer con los puntos que son rechazados por el filtro. Por ejemplo, asuma que posee un archivo de terreno muy extenso Large.xyz, el cual incluye los puntos en el área completa de la Fig. D-7, pero desea agregar a su archivo actual Project.xyz sólo uno de los diez puntos en el área sombreada. Esto se puede hacer con ajustes similares a aquellos mostrados en la Fig D-8. Con los parámetros de la Fig. D-8, los puntos que no pasan a través del filtro son desechados (eliminados), pero permanecen en el archivo original Large.xyz. Esto es verdadero para todas las opciones de What to do with points deactivated/ deleted (Qué hacer con los puntos desactivados/ eliminados) al pie de la pantalla interactiva, o sea que el archivo del cual está importando puntos no será

Fig. D-8 Parámetros de Filtro


afectado, cualquiera sea la opción que Ud. elija. Los puntos separados por el filtrado pueden ser escritos en archivos o desechados, dependiendo de la opción que seleccione al pie del diálogo de Filter, en la Fig. D-8. Si elige Deactivate points (keep in...) (Desactivar Puntos (Mantener en...)) los puntos rechazados son escritos en un archivo temporal (bloque denominado ARCHIVO TEMPORAL DE PUNTOS INACTIVOS en la Fig. D-1) y son añadidos a la porción inactiva del archivo de proyecto XYZ al grabar el mismo. El concepto de puntos activos e inactivos es descrito en la Sección D.5. Si elige Delete points and write them to separate XYZ file (Eliminar Puntos y Escribirlos en un Archivo XYZ Separado), los puntos rechazados son grabados en un archivo XYZ separado, el cual es seleccionado por el usuario al hacer click sobre el botón al pie de la pantalla interactiva de Filter. El nombre por defecto es "a.xyz", como se observa en la Fig. D-8. Si seleciona Delete points and append them to separate XYZ file (Eliminar Puntos y Añadirlos a un Archivo XYZ Separado), los puntos rechazados por el filtro serán agregados a los puntos ya existentes en un archivo XYZ separado, el cual elige al hacer click sobre el botón al pie de la pantalla interactiva de Filter. Si selecciona Delete points (Eliminar Puntos), los puntos rechazados por el filtro son desechados.

D.5 Desactivando, Reactivando o Eliminando Puntos

Cuando trabaja con un gran número de puntos del terreno, debe ser consciente de una cantidad de diferentes funciones disponibles para trasladar puntos entre archivos y memoria. La cantidad de puntos que pueden ser almacenados en un archivo puede ser extremadamente grande, en los millones. Sin embargo, el número de puntos que pueden almacenarse en RAM y ser visualizados es limitado, no sólo por el tamaño de esa memoria, sino también por el hecho de que ese gran número de puntos degrada el rendimiento de todas las funciones de computación y visualización. Generalmente es una buena idea limitar la cantidad de puntos en la memoria a alrededor de 100.000, a no ser que trabaje con una máquina de elevado rendimiento. La siguiente nota técnica detalla la administración de la memoria en PLS-CADD: http://www.powline.com/products/memory.html Hemos tratado el concepto del filtrado de puntos al ingreso de los mismos, en la Sección D.4. Sin embargo, existe otro concepto útil, el de la desactivación de puntos. Suponga por un momento que puede traer a la memoria una cantidad muy grande de puntos, pero en alguna etapa de su diseño no desea tener tal cantidad en la memoria. Lo que puede hacer es segregar los puntos, entre activos e inactivos. Los puntos activos serán mantenidos en la memoria, y por tanto serán exhibidos y podrá editarlos, con el comando Terrain/ Edit/ Edit XYZ (Terreno/ Editar/ Editar XYZ). Los puntos inactivos serán removidos de la memoria y por tanto no serán mostrados ni el usuario podrá editarlos, a no ser que los reactive. Los puntos activos pueden ser desactivados y los inactivos pueden ser reactivados.

http://www.powline.com/products/memory.html�


La desactivación de puntos es realizada con uno de los comandos Terrain/ Edit/ Deactivate - Delete Points (Terreno/ Editar/ Desactivar – Eliminar Puntos), los cuales enviarán todos los puntos en la memoria a través del mismo filtro, el cual fue discutido en la Sección D.4. Debe seleccionar la opción de Desactivar Puntos (manténgalos en XYZ actual…), en la parte inferior de la pantalla interactiva de filtro de Point Deactivator/ Deleter (Desactivador/ Borrador de Puntos), en la Fig. D-8. Los puntos que han pasado a través del filtro permanecerán en la memoria como los puntos activos. Aquellos que hayan sido rechazados son etiquetados como puntos inactivos y enviados a un archivo temporal (ARCHIVO TEMPORAL DE PUNTOS INACTIVOS en la Fig. D-1). Como se mencionó antes, cuando graba su proyecto con el comando File/ Save (Archivo/ Grabar), los puntos en la memoria son almacenados en la parte activa del archivo Project.xyz, y los puntos en el archivo temporal de puntos inactivos son guardados en la parte inactiva del archivo Project.xyz, el cual es añadido a continuación de la lista de puntos activos. Esto es visualizado sistemáticamente en la Fig. D-1. Por lo tanto, una vez grabado desde PLS-CADD, el archivo Project.xyz contiene sus puntos activos e inactivos. Por lo tanto, siempre está completo no importa el estado de activo o inactivo que asigne a sus puntos. Si carga un proyecto, el cual incluye puntos del terreno desactivados en su archivo XYZ, éstos pueden ser reactivados con el comando Terrain/ Edit/ Reactivate Points (Terreno/ Editar/ Reactivar Puntos). Como se muestra en la parte superior derecha de la Fig. D-1, los puntos inactivos serán leídos y opcionalmente filtrados, y Ud. puede configurar el filtro para permitir que todos los puntos sean reactivados o solamente un subgrupo de los mismos. Selección Gráfica de Extensión en el Desactivador de Puntos/ Pantalla interactiva de Borrador: Puede también especificar en forma gráfica la extensión del terreno a filtrar, usando el comando Terrain/ Edit/ Fence Deactivate or Delete (Terreno/ Editar/ Desactivar o Eliminar Cerca), mientras se encuentra en una Vista de Perfil o Vista en Planta.

D.6 Formato de Archivos de Líneas de Quiebre

Las líneas de quiebre fueron descritas en la Sección 6.5. Un archivo BRK es un archivo ASCII que consta de registros, cada uno de ellos terminado en una instrucción de avance de línea (CR o Enter). Un registro, designado como R.* más abajo, incluye algunos datos, los cuales deben estar separados por espacios en blanco. Registros R.0 Encabezado que incluye: TYPE = 'BRK FILE' VERSION = '1' UNITS = 'US' o 'SI' SOURCE = 'PLS-CADD Versión 4.57' ; comentarios Luego, para cada segmento de línea de quiebre, un registro que incluye:


R.i coordenada x del origen del segmento (m o pies) coordenada y del origen del segmento (m o pies) coordenada z del origen del segmento (m o pies) coordenada x del fin del segmento (m o pies) coordenada y del fin del segmento (m o pies) coordenada z del fin del segmento (m o pies) Dos segmentos de línea de quiebre son parte de la misma serie de líneas de quiebre si las coordenadas de x, y, z en el extremo de un segmento son idénticas a aquellas en el origen del otro.


APÉNDICE E. ARCHIVO DE TERRENO PFL

Toda la información que necesita para describir un modelo de terreno PFL está contenida en un archivo de terreno, el cual debe ser nombrado Project.pfl si el nombre del proyecto es Project. El archivo de terreno es un archivo ASCII (archivo de TEXTO), el cual puede ser creado o editado con uno de los siguientes métodos: 1) con cualquier editor de texto, usando los formatos mostrados en la Sección E.1, 2) usando nuestro editor de terreno PFL especializado como se muestra en la Sección E.2, o 3) guardando el terreno como un archivo PFL después de haber creado una alineación en el tope de un modelo de terreno XYZ (ver Sección 6.3).

E.1 Formato de Archivo PFL

Un archivo PFL consta de registros, cada uno de ellos terminado en una instrucción de avance de línea (CR o Enter). Un registro, designado como R.* más abajo, incluye uno o más datos, los cuales deben estar separados por espacios en blanco. Registros R.0 Encabezado que incluye: TYPE= ' PFL FILE ' VERSION= ' 4 ' u otra UNITS= ' US ' o ' SI ' SOURCE= ' PLS CADD Versión *** ' USER= 'Username' FILENAME= ' ' Luego, para cada punto del terreno, un registro que incluye: R.i Descripción de punto del terreno (serie de texto limitada a 256 caracteres, incluídos

dentro de comillas simples) Estación – distancia acumulada a lo largo de la línea ( m o pies )

Desplazamiento – distancia desde la línea central – positiva a la derecha de la línea en la vista superior (m o pies)

Elevación o coordenada z ( m o pies ) Ángulo de línea LA , positivo en sentido horario (en segundos - 3600 segundos en un grado)

Código de Características (Número Entero) Altura del obstáculo, h ( m o pies ) – debe ingresar valor cero si no existe obstáculo

Nota opcional del topógrafo, para aparecer en todas las vistas de perfil (ésta es una serie de texto limitada a 256 caracteres, que debe ser incluída dentro de comillas simples; por ejemplo 'suelo pobre') Nota opcional del topógrafo, para ser vista en todas las vistas en planta (ésta es una serie de texto limitada a 256 caracteres, que debe ser incluída dentro de comillas simples)


Por ejemplo, el registro {'12345' 1000. 0. 100. 23 200 0 ' ' ' Hydrant '} hará que la palabra "Hydrant" (Hidrante) aparezca en todas las vistas en planta, en la posición del punto del suelo 12345.

E.2 Editor de Terreno PFL

Ud. puede crear un nuevo archivo PFL manualmente, al seguir los siguientes pasos: 1) acceda a la pantalla interactiva de Open PLS-CADD Project (Abrir Proyecto de PLS-CADD) con el comando File/ New (Archivo/ Nuevo) y teclee el nombre del archivo PFL para su nuevo proyecto, por ejemplo Newproj.pfl, 2) asocie una tabla de códigos de características al proyecto, al cargar una lista de códigos de características existente, con el comando Terrain/ Feature Code Data/ Load FEA File (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Cargar Archivo FEA) o ingrese su propia lista con Terrain/ Feature Code Data/ Edit (Terreno/ Datos de Códigos de Características/ Editar) y 3) vaya a la pantalla interactiva de Edit PFL Data (Editar Datos PFL), ilustrada en la Fig. E-1, con el comando Terrain/ Edit/ Edit PFL (Terreno/ Editar/ Editar PFL). Puede editar los datos PFL de un proyecto existente al dirigirse directamente a la pantalla interactiva de Edit PFL Data. Una vez que se encuentre en la pantalla interactiva de la Fig. E-1, haga click sobre el botón de ADD (Agregar) para agregar un nuevo punto del terreno. Para editar un registro, marquelo con el mouse y luego haga click sobre el botón de Edit. Será llevado a la pantalla interactiva de la Fig. E-2, en donde elige un Feature code (Código de Características) de la lista de códigos de características disponibles (la lista proviene de la tabla

Fig. E-1 Editor de Datos del Terreno PFL (1 de 2)


de Feature Codes definida en la Sección 6.1) e ingrese los datos del punto en particular. Todos los ítems deben explicarse por sí mismos.

Fig. E-2 Editor de Terreno PFL (2 de 2)


APÉNDICE F. ARCHIVO DE ESTRUCTURA

Toda la información necesaria para describir la geometría de una estructura y verificar su resistencia está contenida en un único archivo para estructuras del Método 1, 2 o 3, o en archivo básico y sus bibliotecas de componentes asociadas para estructuras del Método 4. Este Apéndice describe cómo crear y editar estos archivos.

F.1 Estructuras de los Métodos 1, 2 o 3 – Edición Directa

Los modelos nuevos de estructuras del Método 1, 2 o 3 son creados utilizando el comando Structures/ Create New Structure (Estructuras/ Crear Nueva Estructura). Los modelos existentes pueden ser editados con el comando Structures/ Edit structure (Estructuras/ Editar Estructura), o haciendo click sobre el botón de Edit, una vez que haya seleccionado una estructura con Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar). Como ejemplo, examinemos al poste Demtan1.110, usado como Estructura Nº7 en la línea Demo. Si lo elige con Structures/ Modify y hace click sobre el botón de Edit, aparecerá la tabla de Structure Data Editor (Editor de Datos de la Estructura) de la Fig. F-1. Los datos en esta tabla incluyen una completa descripción del modelo de la estructura. Los datos generales en el encabezado del editor incluyen: Description (Descripción): Su designación para la estructura Height (ground to top of structure) (Altura (del suelo al tope de la estructura): Altura de la estructura como es ilustrada en la Fig. 8.2.1 Embedment length (Longitud Empotrada): Si su estructura es un poste, este valor opcional es solamente usado para propósitos del informe, pero no afecta la geometría de su poste por encima del suelo. Lowest wire attachment point height above ground (Altura del Punto de Fijación del Cable Más Bajo por encima del Suelo): Este valor es calculado automáticamente a partir del valor de la altura de la estructura menos la distancia desde el tope de la estructura hasta el punto de fijación del cable a menor altura (a partir de todos los datos ingresados en la tabla). Para el ejemplo de la Fig. F-1, 62 pies es la diferencia entre 110 y la distancia desde el punto más bajo del aislador de suspensión del Set Nº8 – Fase 1 al tope de la estructura (40 + 8). Luego, para cada set y fase, se necesitan los datos descritos en las Secciones F.1.1 a F.1.3:


F.1.1 Información de la Geometría Superior

Las primeras doce columnas de la tabla de Structure Data Editor (Fig. F-1) incluyen la información requerida de la geometría superior para todos los tipos de aisladores. Para cada punto de fijación de cable, Ud. necesita ingresar:

Set # and Phase # (Nº de Set y Nº de Fase): Vea la Sección 8.2.1 para las definiciones Dead End Set (Set de Extremo): Sí: si el punto de fijación es el extremo de la sección de tracción.

Éste es siempre el caso para aisladores de Anclaje y para Grampas de extremos.

No: si el punto de fijación no es el extremo de la sección de tracción. Este es siempre el caso para aisladores de Suspensión y de 2 Partes. Se asume que sea el caso para una Grampa, si la estructura es muy flexible longitudinalmente en el punto de fijación de la misma, o para un aislador de Poste flexible.

Set Description (Descripción del Set): Su descripción del set. Éste es un ítem importante,

puesto que es mostrado en la lista de selección de sets de Attachment de la pantalla interactiva de Section Stringing (Tendido de Sección) a la cual llega con Sections/ Add (Secciones/ Agregar) o al hacer click sobre el botón de Edit Stringing (Editar Tendido) al pie de la pantalla interactiva de Section/ Modify (Sección/ Modificar).

Insulator Type (Tipo de Aislador):

Clamp (Grampa): dispositivo de fijación que no posee peso ni dimensiones

Strain (De Anclaje): aislador de extremo en línea con el conductor Post (De Poste): aislador lineal fijo en su base a la estructura y

soportando conductor en su extremo; a no ser que estén arriostrados, tales aisladores están sujetos a momentos flectores.

Suspensión: aislador colgado de una estructura y suministrando flexibilidad longitudinal al punto de fijación del conductor

De 2 Partes aislador hecho de 2 partes de suspensión que se juntan en el punto de fijación del conductor, por ejemplo cadenas en V (ver Fig. F-3).

Insulator Weight (Peso del Aislador): Se explica por sí mismo. Para el de 2 Partes, es el

peso de la primera parte (Lado 1). Insulator Wind Area (Área Expuesta al Viento del Aislador): La carga transversal de viento

aplicada al punto de fijación a la estructura es igual a la carga transversal


recibida del cable adjuntado más la presión transversal del viento multiplicada por esta Area Expuesta al Viento. Para aisladores de 2 Partes, es el área de viento de la primera parte (Lado 1).

Insulator length (Longitud del Aislador): Se explica por sí mismo. Para los de 2 Partes, es

la longitud de la primera parte (Lado 1). Attachment Transverse Offset (Desplazamiento Transversal de la Fijación): Distancia horizontal “x”, en el sistema de coordenadas local “x,y,z” (ver Fig. 8.2-1), del eje vertical de la estructura a: Posición real de la grampa, para Grampas Punto de fijación a la estructura, para aisladores de Anclaje y de Suspensión Punto de fijación del conductor (extremo), para aisladores de Poste

Punto de fijación a la estructura de la primera parte (Lado 1), para aisladores de 2 Partes

Attachment Dist. Below Top (Distancia de Fijación por debajo del Tope): Distancia vertical “y”, en el sistema de coordenadas local “x,y,z” (ver Fig. 8.2-1), desde el tope de la estructura a: Posición real de la grampa, para Grampas Punto de fijación a la estructura, para aisladores de Anclaje y de Suspensión Punto de fijación del conductor (extremo), para aisladores de Poste


Attachment Longitudinal Offset (Desplazamiento Longitudinal de la Fijación): Distancia horizontal “z”, en el sistema de coordenadas local “x,y,z” (ver Fig. 8.2-1), del eje vertical de la estructura a: Posición real de la grampa, para Grampas Punto de fijación a la estructura, para aisladores de Anclaje y de Suspensión Punto de fijación del conductor (extremo), para aisladores de Poste


Min. Req. Vertical Load (Carga Vertical Mínima Requerida): Puede especificar la carga vertical

mínima que debería ser aplicada a un aislador (valores positivos hacia abajo): No Uplift (Sin Levantamiento): el aislador no es capaz de soportar cargas verticales para arriba No Limit (Sin Límite): el aislador es capaz de soportar cargas verticales ilimitadas


Typed value (Valor Ingresado): el aislador sólo es capaz de soportar cargas verticales hacia abajo, mayores que este valor. Por ejemplo; si teclea -100, el aislador puede elevar 100 lbs.

F.1.2 Datos Necesarios Sólo para Aisladores de Suspensión y de 2 Partes

Los siguientes datos en la columna 13ra de la tabla de la Fig. F-1 sólo son necesarios para aisladores de Suspensión y de 2 Partes. Cuando hace click en una celda de la columna Allowable Suspension Swing Angles and 2-Part Load Angles (min, max for 4 conditions) (Ángulos Admisibles de Balanceo para Aisladores de Suspensión y Ángulos de Carga para Aisladores de 2 Partes (mín. y máx. para 4 condiciones)), la pantalla interactiva de la Fig. F-2 se abre. Para aisladores de Suspensión, necesita ingresar los ángulos de balanceo máximo y mínimo para las cuatro condiciones de balanceo de diseño descritas en el menú de Criteria/ Insulator Swing (Criterios/ Balanceo de Aislador) (ver Sección 7.3.17) Para aisladores de 2 Partes, necesita cargar los ángulos admisibles de carga LA máximos y mínimos, para las cuatro condiciones de diseño, descritas en el menú de Criteria/ Insulator Swing (ver Sección 7.3.17). Con aisladores de 2 Partes, el ángulo de carga LA (medido desde la vertical en dirección de la carga, y positivo si gira contra el reloj, como se ve en la Fig. F-3) a menudo es limitado en su diseño para evitar colocar un lado en compresión, o si alguna compresión es permitida, para evitar demasiada en la serie comprimida. Los límites de los ángulos de carga, LAMIN y LAMAX , son ilustrados en la Fig. F-3. Cuando le dé (OK) a la pantalla interactiva de la Fig. F-2, los límites elegidos son vistos en la columna de Allowable Suspension Swing Angles and 2-Part Load Angles (min, max for 4 conditions) de la pantalla interactiva de la Fig. F-1.

Fig. F-2 Ángulos Admisibles para Aisladores de Suspensión y de 2 Partes


F.1.3 Datos Necesarios Solamente para Aisladores de 2 Partes

ADVERTENCIA: Los aisladores de 2 partes (que incluyen las cadenas en V) no son permitidos en estructuras del Método 3. Esto se debe a que el comportamiento de estos aisladores puede ser no lineal, lo cual los torna incompatibles con la teoría lineal utilizada para relacionar cargas a fuerzas y momentos en los componentes de la estructura. Cuando selecciona 2-Part (de 2 Partes) en la columna de Insulator Type (Tipo de Aislador) de la Fig. F-1, las últimas nueve columnas se vuelven disponibles para el ingreso de datos. Los aisladores de 2 Partes incluyen dos lados (partes), fijados a la estructura en los puntos A y B, como es ilustrado en la Fig. F-3. Los ejemplos de aisladores de 2 Partes son cadenas en V (parte superior de la Fig. F-3 o línea A-CDOWN-B abajo y a la izquierda) y V horizontales (línea A-CRIGHT-B abajo y a la derecha de la figura). El Lado A (o Lado 1 o Primera Parte) de un aislador de 2 Partes es fijado en el Punto A y el Lado B (o Lado 2 o Segunda Parte) es fijado al Punto B. Cada lado tiene su propia longitud (AL para el lado A y BL para el Lado B), peso y área expuesta al viento (a partir de la cual se puede determinar la carga del viento sobre cada lado). Dadas las posiciones de A y B, y las longitudes AL y BL, la posición del Punto Común C, en donde se aplica la carga, es determinada automáticamente. Puesto que existen matemáticamente dos posiciones posibles del Punto C (ver porciones inferior izquierda e inferior derecha de la Fig. F-3), necesita informar al programa cuál es la que Ud. quiere. Esto se realiza al informar al programa si desea que el Punto C esté en la posición inferior (abajo) o superior, o en el caso en donde AB es vertical, o casi vertical, si desea la posición derecha o izquierda. Ud. informa al programa todo esto al ingresar “Yes” en la columna de "2-Part Bottom/ Right” (Abajo/ Derecha de Aislador de 2 Partes) de la Fig. F-1 si desea la solución inferior o la del extremo derecho, y “No” si quiere la solución superior o la del

A

B

C

LALA

MAXMIN

LA

AB

C

C BUP

DOWN

ALBL

A

CC LEFT RIGHT

Fig. F-3 Aisladores de 2 Partes (también Cadenas en V)


extremo izquierdo. Se le suministrarán o las coordenadas del Punto C o su posición ilustrada para verificar su elección. Para definir completamente la geomtería de un aislador de 2 Partes, será necesario que ingrese los Weight, Wind Area, Length, Transverse Offset, Distance Below Top and Longitudinal Offset (Peso, Área Expuesta al Viento, Longitud, Desplazamiento Transversal, Distancia por Debajo del Tope y Desplazamiento Longitudinal) de la segunda parte (Lado 2) en las columnas adecuadas, tal como lo hizo para la primera parte (Lado 1) en la Sección F.1.1. Cuando utiliza los programas de estructuras PLS-POLE y TOWER para modelar estructuras del Método 4 (no las estructuras del Método 1 y 2 tratadas en esta Sección), cada parte es modelada sea por una barra recta (si la parte es capaz de soportar compresión) o un cable (si no puede soportar compresión). Por lo tanto, la manera en que un aislador de 2 Partes transfiere cargas a sus puntos de fijación en la estructura depende de la capacidad de cada lado de soportar compresión. Ud. especifica esa capacidad al especificar si cada lado es o no de "Sólo-Tracción". Esta información generalmente no es necesaria para estructuras del Método 1 o 2 (a no ser que elija modelado de Niveles 2, 3 or 4 - ver Apéndice N), puesto que estas estructuras son verificadas por métodos de longitudes de viento y de peso admisibles. Sin embargo, para tener coherencia entre todos los métodos de modelado de estructuras en PLS-CADD, puede especificar si los Side 1 (Lado 1) y Side 2 (Lado 2) de sus aisladores de 2 Partes son de Sólo-Tracción o no, en las dos columnas previas a la última de la tabla de la Fig. F-1.


F.1.4 Creando o Editando la Resistencia de la Estructura

Al hacer click sobre el botón de Structure Strength (Resistencia de la Estructura) en la parte inferior izquierda del diálogo de la Fig. F-1, Ud. es llevado a la casilla de Strength Definition (Definición de Resistencia) de la Fig. F-4, donde selecciona entre el método básico de Allowable Spans (Longitudes Admisibles) (Método 1), el método del Interaction Diagram (Diagrama de Interacción) (Método 2), y el método del Critical Component (Componente Crítico) (Método 3).

F.1.4.1 Resistencia por el Método 1

Si ha elegido Allowable Spans, accede a la pantalla interactiva de la Fig. F-5, donde los datos a ingresar son: Description of limits of validity (Descripción de los Límites de Validez): Ésta es una información alfanumérica muy importante que recuerda al usuario que las longitudes admisibles listadas abajo no son propiedades de resistencia puras de la estructura, sino que dependen de los criterios de diseño, número y tipos de conductores adjuntados, etc. Para cada ángulo de línea: Maximum wind span (Máxima Longitud de Viento): Se explica por sí misma. Maximum weight span Condition 1 (usually extreme Wind) (Condición 1 de Máxima Longitud de Peso (usualmente Viento Extremo)): Máxima longitud de peso permitida (VSMAX1 en la Fig. 8.3-1), para el primer caso de carga seleccionado en la pantalla interactiva de Weight Span Criteria (Criterios de Longitud de Peso) (ver Fig 7.3-5), a la cual se llega con el menú de Criteria/ Weight Spans (Method 1) (Criterios/ Longitudes de Peso (Método 1)) (ver Sección 7.3.10).

Fig. F-4

Fig. F-5 Tabla de Longitudes Admisibles (Estructuras del Método1)


Maximum weight span Condition 2 (usually Cold without ice nor wind) (Condición 2 de Máxima Longitud de Peso (usualmente Frío sin Hielo ni Viento)): Máxima longitud de peso permitida (VSMAX2 en la Fig. 8.3-1) para el segundo caso de carga seleccionado en la pantalla interactiva de Weight Span Criteria. Maximum weight span Condition 3 (usually extreme Ice or Ice with some wind) (Condición 3 de Máxima Longitud de Peso (usualmente Hielo extremo o Hielo con algo de Viento)): Máxima longitud de peso permitida (VSMAX3 en la Fig. 8.3-1) para el tercer caso de carga seleccionado en la pantalla interactiva de Weight Span Criteria. Minimum weight span (Longitud de Peso Mínima): La mínima longitud de peso admisible (VSMIN en la Fig. 8.3-1), para todos los casos de cargas elegidos en la pantalla interactiva de Weight Span Criteria. Éste número puede ser negativo si se permite levantamiento. Las longitudes de peso mínimas son verificadas indirectamente por los ángulos máximos admisibles de balanceo o de carga definidos en la pantalla interactiva de la Fig. F-2. El mayor ángulo de línea incluído en la primera columna de la tabla de Allowable spans (Longitudes Admisibles) es el mayor al cual se permite ubicar la estructura. Si ésta es parte de la lista de estructuras a ser considerada en una búsqueda óptima, no será probada para ningún ángulo de línea mayor que el ángulo más grande observado en la tabla. Si una estructura de extremo también podría ser utilizada para grandes ángulos de línea, asegúrese que existan datos para los últimos en la tabla. Las longitudes de viento y de peso admisibles, para ángulos no mostrados en la tabla, son calculadas mediante una interpolación lineal simple entre los valores suministrados.


Si selecciona Interaction Diagram (Diagrama de Inteacción), será llevado primero a la pantalla interactiva de la Fig. F-6, donde define una lista de rangos de ángulos, para los cuales serán definidos diagramas de interacción. Los rangos angulares deben ser ordenados en orden ascendente. Para agregar un rango de ángulos, elija New Angle Range (Nuevo Rango de Ángulos), ingrese un valor en Maximum Angle (Ángulo Máximo) (mayor que el límite superior del rango anterior) y haga click sobre el botón de Accept (Aceptar). Luego, para cada rango de ángulo en la Fig. F-6, necesitará definir un diagrama para series de casos de cargas. Para hacerlo, elija un Angle Range (Rango de Ángulo) en la casilla de la Fig. F-6 y haga click sobre el botón de Edit. Será dirigido a la casilla de la Fig. F-7.

Fig. F-6


Cada fila en el diálogo de la Fig. F-7 representa un caso de carga que debería coincidir exactamente con la fila correspondiente de la tabla de Interaction Diagram Criteria (Criterios de Diagramas de Interacción) (ver Fig 7.3-6), a la cual accede con el comando Criteria/ Interaction Diagram (Method 2) (Criterios/ Diagrama de Interacción (Método 2)) (ver Sección 7.3.11). El número de puntos listados en cada fila de la Fig. F-7 es determinado automáticamente después de que el usuario defina un diagrama en la tabla subsiguiente (Fig. F-8), como es descrito a continuación (es el número de

filas que no están en blanco en la tabla de la Fig. F-8). Una vez que elija un caso de carga (fila) en la Fig. F-7 y haga click sobre Edit, será llevado a la pantalla interactiva de Structure Interaction Diagram (Diagrama de Interacción de la Estructura) de la Fig. F-8, donde ingresa los siguientes datos: Description of limits of validity (Descripción de los Límites de Validez): Ésta es una información alfanumérica muy importante que recuerda al usuario que las longitudes de viento y de peso listadas en la siguiente tabla no son propiedades de pura resistencia de la estructura, sino que dependen del criterio de diseño, número y tipos de conductores adjuntados, etc Allowable Wind and Weight Spans (Longitudes Admisibles de Viento y de Peso): Ud. ingresa tantos pares de puntos de longitudes admisibles de viento y de peso, como sean necesarios para describir su diagrama de interacción para una combinación particular de caso de clima y rango de ángulos de línea (ver Fig. 8.3-2 para un ejemplo con 9 puntos)


Como se ha mencionado en la Sección 8.3.3, recomendamos que ya no utilice estructuras del Método 3. Por lo tanto, no describimos las diversas tablas en donde ingresa los datos para estructuras del Método 3. Sin embargo, éstas deberían explicarse por sí mismas, en caso de que necesite usarlas.

Fig. F-7

Fig. F-8 Diagramas de Interacción


F.1.5 Asignando Material a la Estructura

Al hacer click sobre el botón de Material, al pie de la pantalla interactiva de la Fig. F-1, Ud accede al diálogo de Structure File Material List (Lista de Materiales del Archivo de Estructura) de la Fig F-9, en donde simplemente teclea el Stock Number (Número de Inventario) y la Quantity (Cantidad) de cualquiera que sea la parte o submontaje que componen la estructura. Tan pronto como ingrese un número de parte o de montaje válido, aparece su descripción en la parte sombreada del diálogo. También puede hacer doble click sobre un ítem en, sea la lista de partes o la de montajes, y luego pegarla al campo de número de inventario para completar la tabla.

Puede utilizar los botones de Edit Parts (Editar Partes) y Edit Assemblies (Editar Montajes), al pie de la pantalla interactiva para vincularse con las tablas de partes y montajes de las Figs. 8.5-1 y 8.5-2.

Fig. F-8 Estructura de archivos Lista de Materiales


F.1.6 Grabación en Serie de Estructuras Múltiples

Al hacer click sobre el botón de Multiple Save (Grabación Múltiple) en la parte inferior izquierda de la pantalla interactiva de la Fig. F-1 le permite definir una familia completa de estructuras, cada una de ellas teniendo la misma geometría superior, el mismo modelo de resistencia, y lista de materiales, pero con diferentes Alturas (altura HT en la Fig. 8.2-1). Ud. es llevado a la pantalla interactiva de Batch Save (Grabar Serie), mostrada en la Fig. F-10, donde define el Number (Cantidad) de estructuras en la familia, sus Structure file name extensions (Extensiones de Nombres de Archivos de Estructuras), sus Heights (Alturas) sobre el suelo y, si son postes directamente empotrados, sus Embedded lengths (Longitudes de Empotramiento). Por ejemplo, si el nombre de archivo de la estructura usado para desarrollar algún dato de poste directamente embutido en la pantalla interactiva de la Fig. F-1 es TanPole, entonces los datos en la Fig. F-10 generarán cinco archivos de estructuras denominados TanPole.060, TanPole.065, TanPole.070, TanPole.075 y TanPole.080. Los cinco postes generados poseerán alturas totales (de la base al tope) de 60; 65; 70; 75 y 80 pies; alturas reales sobre el suelo HT (HT es definida en la Fig. 8.2-1) de 52; 56,5; 61; 65,5 y 70 pies; y longitudes de empotramiento de 8; 8,5; 9; 9,5 y 10 pies, respectivamente. Si se han asignado partes al archivo original TanPole, Ud. podría tener que editar el Stock Number del fuste del poste en cada uno de los archivos, del Tanpole.060 al TanPole.080, para considerar las diferentes alturas de los fustes. Sin embargo, las diversas partes y montajes que componen los brazos, aisladores y partes metálicas no necesitan ser cambiadas.

F.2 Estructuras del Método 1 o 2 – Usando Programas de Estructuras

Los archivos para estructuras del Método 1 y 2 pueden ser creados automáticamente por nuestros programas de estructuras PLS-POLE (para postes y pórticos de hormigón, acero y madera) y TOWER (para torres de acero reticuladas). Debido a que estos modelos son creados por nuestros programas de estructuras, los cuales conocen su geometría detallada, pueden ser visualizados en forma precisa (ver discusión en la Sección 8.4.2) en PLS-CADD en vez de ser presentadas como estructuras monolíticas. Las versiones más antiguas de nuestro programa TOWER podían crear archivos de estructuras del Método 3 en forma automática, pero esta capacidad ha sido abandonada en las versiones más recientes (Versión 5 y más recientes).

Fig. F-10 Grabación Múltiple


F.3 Estructuras del Método 4

Las estructuras del Método 4 son verificadas por un vínculo directo a nuestros programas de estructuras PLS-POLE y TOWER. Al ser programas especializados para estructuras de transmisión o distribución, éstos le permiten crear modelos de estructuras con el mínimo esfuerzo. Debe consultar los manuales del usuario de estos programas para ver cómo son creados o editados los modelos del Método 4. Las estructuras modeladas por PLS-POLE y TOWER pueden poseer casi cualquier configuración imaginable. Pueden ser postes únicos de hormigón, acero o madera, tensados o no. O pueden ser estructuras multipolos (pórticos) fabricadas con cualquier composición de postes de hormigón, acero o madera, conectados por un gran surtido de brazos pescantes, crucetas, arriostramientos o tensores. O pueden ser torres de acero reticuladas, autoportantes o tensadas.

MODEL ANALYSESCOMPONENTDATA BASES

MATERIAL PROPERTIES

STEEL ANGLESSTEEL ROUNDSBOLTSGUY CABLES

POLE SHAFTSWOODSTEELCONCRETE

DAVIT ARMS

CROSS ARMS

BRACES

INSULATORSPOSTSSTRAINSUSPENSION2-PARTSSWINGING BRACKETS

EACH COMPONENT HASUNIQUE STOCK NUMBER

STRUCTURES AREASSEMBLED FROMCOMPONENTS IN

DATA BASES

MULTIPLE HEIGHT MODELS

DESIGN CHECK OPTION

STRUCTURE IS ANALYZEDFOR GIVEN LOADSAUTOMATIC WHEN LINKED TO PLS-CADD

GIVEN LOAD CRITERIA

MATERIAL LIST ESTABLISHEDAUTOMATICALLY

ALLOWABLE SPANS OPTIONS

ALLOWABLE WIND ANDWEIGHT SPANS ORTHEIR INTERACTIONDIAGRAMS AREDETERMINED FOR

ARE GENERATEDAUTOMATICALLY

DEFLECTED SHAPEWITH COLOR CODINGOF PERCENT USE ISDISPLAYED

FINITE ELEMENT MODELIS DEVELOPED

AUTOMATICALLY

Fig. F-11 Montaje de Estructura a Partir de sus Componentes


PLS-POLE y TOWER le permiten construir un modelo de estructura al seleccionar componentes de bases de datos y armarlos en una estructura terminada, como es visualizada en la Fig. F-11. El montaje de los componentes en una estructura es muy simple y generalmente no requiere ningún conocimiento especial de principios del análisis estructural. Una vez que la estructura ha sido ensamblada, el programa genera automáticamente su representación por elementos finitos para fines de análisis. En el caso de una familia de estructuras compuesta de postes de diferentes clases y alturas, pero compartiendo la misma geometría superior, la familia completa puede ser generada, de manera automática, a partir del modelo de una de sus estructuras miembro. Si la estructura esta formada por componentes estándar, descritos por sus números de inventario individuales, entonces el modelo contiene una descripción completa de estos componentes. Cuando el modelo de estructura es utilizado por PLS-CADD, entonces puede ser establecida una lista completa de partes para todo el proyecto de la línea, de este modo automatizando las estimativas de costos y vinculándolo a sistemas de órdenes de trabajo. Las partes, componentes o submontajes pueden ser exhibidos en forma automática, en los dibujos de vistas en Planta y Perfil de PLS-CADD.

F.3.1 Análisis Lineal vs. No Lineal

El análisis del modelo de elementos finiftos, creado de manera automática por PLS-POLE o TOWER, puede ser lineal o no lineal. Con la opción lineal, los efectos secundarios de los desplazamientos de la estructura, o sea los así llamados efectos P-Delta, son ignorados. Con la opción no lineal, todas las fuerzas y momentos están en equilibrio, en el estado deformado de la estructura, o sea que los efectos P-Delta son tenidos en cuenta. Mientras que la opción no lineal se encarga de todas las no linealidades geométricas, las propiedades lineales de los materiales son todavía utilizadas en todos los programas. Esto es consistente con los actuales procedimientos de diseño, basados en códigos, para las estructuras de transmisión. El pandeo elástico de una estructura es un caso extremo de efecto P-Delta. Cuando el programa se ejecuta en modo no lineal, el pandeo es detectado.


APÉNDICE G. ARCHIVO DE CABLE A TIERRA O DE CONDUCTOR

Toda la información que se necesita para describir las propiedades geométricas, mecánicas y térmicas de un cable a tierra o de un conductor está contenida en un solo archivo. Un archivo de cable es un archivo ASCII (TEXTO), el cual debe ser creado/ editado con el editor de cables descrito en la Sección 9.2. Este apéndice provee información adicional relacionada con el modelado de cables y sus datos. Los archivos que contienen las propiedades de centenas de conductores y cables a tierra comúnmente utilizados pueden ser descargados del sitio Web de Power Line Systems en: http://www.powline.com/files/cables.html

G.1 Coeficientes de Esfuerzo-alargamiento y de Fluencia Lenta-alargamiento a partir de Datos de Prueba

Para un conductor homogéneo (fabricado de un solo material), los cinco coeficientes polinómicos a0 a a4, en la Ec. 9-3 y los cinco coeficientes c0 a c4 en la Ec. 9-8 pueden ser automáticamente determinados a partir de simples datos de prueba. Esto también se puede hacer para conductores bimetálicos, si uno asume que estos conductores se comportan como un componente homogéneo, o sea, cuando los materiales exterior y del núcleo son considerados como un solo material compuesto antes que como materiales separados. En este caso, el coeficiente de dilatación térmica de los filamentos exteriores debe ser un coeficiente compuesto para ambos materiales, y las propiedades del núcleo no son consideradas (o sea, no son necesarios los coeficientes "b" y "d" ni el coeficiente de dilatación térmica del núcleo). La Fig. G-1 presenta algunos datos de prueba asumidos, para un conductor ficticio llamado Testdata. Los datos consisten en 8 pares de datos de tracción vs. alargamiento inicial, y de 6 pares de datos de tracción vs. alargamiento por fluencia lenta. El alargamiento por fluencia lenta es el alargamiento asumido más allá del alargamiento inicial, si se mantiene la tracción por un período de diez años. La primera línea de datos en la Fig. G-1 debe contener números pequeños pero distintos de cero (por ejemplo 0,001) para indicar que los alargamientos son

Fig. G-1 Resultados de Prueba para el Conductor Testdata

http://www.powline.com/files/cables.html�


cercanos a cero cuando la tracción también lo es. Se accede a la tabla en la Fig. G-1 al hacer click sobre el botón de Generate Coefficients (Generar Coeficientes), al pie de la pantalla interactiva de Cable Data (Datos del Cable), abierta con Sections/ Cable and Concentrated Loads Files/ Edit Existing Cable Data (Secciones/ Archivos de Cables y Cargas Concentradas/ Editar Datos Existentes del Cable) (ver Fig. G-2).

En la Fig. G-2, el área de la sección transversal, diámetro exterior, peso unitario, tracción de rotura y temperatura de prueba del cable entero, así como el coeficiente de dilatación térmica de los filamentos exteriores deben ser ingresados antes de hacer click sobre Generate Coefficients. En el caso de un cable compuesto, se asume que los filamentos exteriores representan al cable completo, o sea que su coeficiente de dilatación térmica debe ser un promedio comparado de los coeficientes de dilatación de los materiales exterior y del núcleo. Cuando Ud. le dá OK a los datos en la Fig. G-1, PLS-CADD ejecuta regresiones entre los pares de puntos de datos de tracción-inicial y de tracción-fluencia lenta, para determinar los coeficientes polinómicos mostrados en la Fig. G-2. Después de retornar del menú de la Fig. G-1 a aquel de la Fig. G-2, debe ingresar el valor del Final modulus of elasticity (Módulo Final de Elasticidad) de los filamentos externos. Este valor debe ser igual o cercano al valor del coeficiente A1 de esfuerzo-deformación. Luego de grabar los datos del cable generados por el procedimiento de arriba, siempre debe asegurarse que los modelos derivados de esfuerzo-deformación y de esfuerzo-fluencia lenta son correctos. Esto se realiza mejor con el comando Sections/ Cable and concentrated loads files/ Graph Cable Data (Secciones/ Archivos de Cables y Cargas Concentradas/ Datos

Fig. G-2 Datos para el Conductor Testdata


Gráficos del Cable). La Fig. G-3 presenta los datos de la Fig. G-1 como pequeños cuadrados, y las correspondientes curvas derivadas de los coeficientes polinómicos y del módulo final de elasticidad de la Fig. G-2.


Fig. G-3 Gráfico de los Datos en las Figs. G-1 y G-2


G.2 Ejemplo de Conductor Lineal

Este ejemplo es proveído para mostrarle cuán simple puede ser un modelo de conductor o de cable a tierra, si puede aceptar las suposiciones simplificadoras del comportamiento elástico lineal y de la fluencia lenta nominal. La fluencia lenta nominal en el ejemplo se asume que es un alargamiento de deformación permanente constante de 0,0005; o equivalentemente, la deformación causada por un cambio de temperatura de 21,5 grados Celsius (0,0005 = 21,5 x 0,0000231). La Fig. G-4 presenta los datos para el ejemplo simple y la Fig. G-5 muestra un gráfico de los mismos datos.

Fig. G-4 Cable Elástico Lineal con Fluencia Lenta Nominal


Fig. G-5 Gráfico del Cable en la Fig. G-4


APÉNDICE H. EJEMPLO DE LINEA DE DEMOSTRACIÓN (DEMO)

Este apéndice describe una línea ficticia corta, Demo, a la cual nos referimos muchas veces en este manual. Esta línea no es un diseño real. De hecho, no cumple con varios de sus propios criterios de diseño. Sólo le es suministrada para que Ud. experimente rápidamente con las muchas características de PLS-CADD. A medida que carga la línea Demo al seleccionar Demo.xyz con el comando File/ Open (Archivo/ Abrir), todos los archivos asociados con la misma (archivo de códigos de características Demo.fea, archivo de criterios de diseño Demo.cri, etc) son cargados automáticamente. Todos estos archivos son incluídos en los diskettes de distribución de PLS-CADD. La Fig. H-1 muestra una vista en Planta y una de Perfil para la línea. La línea consiste en una variedad de diferentes tipos y modelos de estructuras. Comienza dirigiéndose al este, con un solo circuito plano KIWI de 345 kV, en una torre reticulada de extremo, DEMDED1.80 (Fig. H-2). Justo a la derecha de la primera torre, un circuito separado DRAKE de 138 kV se inicia en el poste de extremo DEMDED2.40 (Fig. H-3). Después ambos circuitos son soportados por postes tangentes de acero DEMTAN1.* (Fig. H-4) y tienen su extremo en una torre reticulada DEMDED4.TOW, localizada en el primer ángulo de línea de 90 grados. La línea continúa hacia el sur más allá del primer ángulo de línea y luego vuelve a ir hacia el este, después del segundo ángulo de línea. Entre ambos ángulos de línea es soportada por dos torres reticuladas tangentes DEMTAN2.TOW (Fig. H-5). Todas la estructuras en la línea Demo, para las cuales Ud. no puede ver un contorno debajo de la línea del suelo, en la vista de Perfil, son modeladas por el método de las longitudes admisibles básicas (Método 1). Aquellas cuyos contornos puede observar, fueron modeladas o por el programa TOWER o por el programa PLS-POLE (Método 4). Puede querer dar una mirada a las propiedades de cualquier estructura con Structures/ Edit Structure (Estructuras/ Editar Estructura) o mejor, con Structures/ Modify (Estructuras/ Modificar) seguido por un click sobre el botón de Edit al pie de la pantalla interactiva de Structure Modify (Modificar Estructura).

Fig. H-1 Línea Demo


10'

T

20'

1 2

6 '

6 '

6 '

8 '

8 '

8 '

3

4

5

6

7

8

Fig. H-2 DEMDED1.80

Fig. H-3 DEMDED2.40

Fig. H-4 DEMTAN1* Fig. H-5 DEMTAN2.TOW


APÉNDICE I. CONCEPTOS DE LONGITUDES, REGULADORA Y DE VIENTO Y PESO

I.1 Longitud Reguladora

El modelo tridimensional de PLS-CADD incluye una representación detallada de todos los cables en todos los tramos. Los cálculos de flecha y de tracción pueden ser realizados rápidamente al hacer click sobre un cable en particular en un tramo en particular. Cada cable es parte de una “sección de tracción", o sea, una colección de tramos con componentes horizontales de tracción del cable que son casi iguales o relacionados. En la Fig. I-1, el conductor tiene sus extremos en los puntos A y F, y se encuentra suspendido en los puntos B, C y E. Si el conductor también esta en suspensión en el punto D, es parte de una sola sección de tracción. Esto es porque todos los aisladores de suspensión se mueven libremente al tratar de igualar los componentes horizontales de tracción en todos los tramos. Si el punto D no se puede mover, o sea, es un punto de extremo, entonces el conductor es parte de dos secciones de tracción separadas, una entre A y D, y la otra entre D y F. Para fines de cálculos de tracción, un cable se comporta como una unidad sobre una sección entera de tracción. A medida que las condiciones de clima y del cable varían contínuamente a lo largo de la vida útil de la línea, los aisladores de suspensión se balancean por siempre, para adelante y para atrás, tratando de igualar las tracciones. En las líneas reales, con aisladores de suspensión y de extremo (de anclaje), las secciones de tracción son claramente definidas. Comienzan en un extremo, pasan bajo aisladores de suspensión y terminan en el próximo extremo. En las líneas con aisladores de poste, la identificación de una sección de tracción no es siempre sencilla. Si los aisladores de poste y sus estructuras de soporte son flexibles, se moverán longitudinalmente, a medida que intentan igualar las tracciones en los tramos adyacentes. Por lo tanto, un poste flexible no es tan diferente de un aislador de suspensión, para el fin de definir una sección de tracción. Sin embargo, si un aislador de poste y su estructura de soporte son muy rígidos, pueden actuar como de extremos, y el supuesto de que las tracciones a ambos lados son casi iguales o relacionadas, carece de base. Como está descrito en la Sección 7.1.1, PLS-CADD provee cuatro niveles de análisis para una sección de tracción. Con el Nivel 1 (método de la longitud reguladora), se asume que los aisladores de suspensión y de poste son perfectamente flexibles, y por lo tanto que el componente horizontal de tracción es igual en todos los tramos de la sección de tracción. Ese componente se calcula para un tramo ficticio, la longitud reguladora, que simula el comportamiento de la sección de tracción completa. Cuando trata con una situación en donde los supuestos de la longitud reguladora no son aplicables (esto se discute en la Sección I.1.1), se puede utilizar el modelado avanzado por elementos finitos, con los Niveles 2, 3 o 4. Con estos niveles, se llevan a cabo análisis cada vez más exactos de la sección de tracción dentro

Fig. I-1 Sección de Tracción

OR

A BC

D E F

S1 S2 S3 S4 S5

C1 C2C3 C4 C5

VS


de PLS-CADD, usando los mismos algoritmos de los elementos finitos (Peyrot y Goulois, 1978), los cuales son utilizados en nuestros populares programas SAGSEC y SAPS. Estos análisis pueden tomar en cuenta los diversos niveles de flexibilidad proveídos por los aisladores de poste, postes y pórticos, así como las cargas no uniformes sobre los tramos. El Apéndice N discute muchos de los supuestos del modelado por elementos finitos. Para un análisis de Nivel 1, la longitud reguladora es un solo tramo nivelado ficticio, con una longitud determinada por la fórmula: RS = SQRT( {S14/C1 + S24/C2 + . . + Sn4/Cn} / {C1 + C2 + . + Cn} ) (I-1) donde: Si = longitud del tramo i (proyección horizontal) Ci = longitud de cuerda del tramo i Para un solo tramo entre extremos, la longitud reguladora es S * S / C, o sea que es más corta que S para un tramo inclinado. Puede verse que la tracción horizontal en una sección de tracción, bajo cualquier combinación de condiciones del clima y de cable, puede ser estimada al reemplazar la sección de tracción completa por su longitud reguladora. La longitud reguladora de la Ec. I-1 es utilizada en PLS-CADD para realizar todos los cálculos de tracción. El método de la longitud reguladora es en realidad una aproximación, la cual tiene sus límites de validez, como se ha tratado en la Sección I.1.1. La Ec. 1-1 es una mejora sobre la ecuación clásica para la longitud reguladora, en donde Ci es tomada como igual a Si. La mejora toma en cuenta el efecto de tramos con elevaciones desiguales en sus extremos. En PLS-CADD, la longitud reguladora es calculada con la Ec. I-1. Otras ecuaciones de longitud reguladora han sido propuestas (Avril, 1974; Bougue, 1999). PLS-CADD realiza el seguimiento de las secciones de tracción, de manera contínua y automática. Los cálculos de la longitud reguladora y tracción son realizados tan rápidamente que Ud. raras veces se da cuenta que se llevan a cabo operaciones complejas fuera de su vista. Por ejemplo, si hay un aislador de suspensión en el punto D en la Fig. I-1, el componente horizontal de tracción de todo el cable, entre los puntos A y F se calcula tratando con una sola longitud reguladora de longitud: RS = SQRT( {S14/C1+S24/C2+S34/C3+S44/C4+S54C5} / {C1+C2+C3+C4+C5} ) Si existiere un soporte de extremo en el punto D, el cálculo de la tracción para el cable, entre los puntos A y D, se realiza con una longitud reguladora de: RSL = SQRT( {S14/C1+S24/C2+S34/C3} / {C1+C2+C3} ) y para el cable entre los puntos D y F, es llevado a cabo con una longitud reguladora de:


RSR = SQRT( {S44/C4+S54/C5} / {C4+C5} )

I.1.1 Límites de Validez del Concepto de la Longitud Reguladora

Aunque es una aproximación, el concepto de la longitud reguladora (modelado del Nivel 1) es uno de los conceptos más útiles en el diseño de líneas de transmisión. Sin embargo, debe ser consciente de que posee sus límites de validez, y de que se deben usar métodos de cálculo alternativos (Niveles 2, 3 o 4) cuando su aplicación se encuentra fuera de estos límites.

I.1.1.1 Situaciones Donde el Concepto de la Longitud Reguladora Funciona Bien

Afortunadamente, el concepto de la longitud reguladora funciona bien en la gran mayoría de las situaciones de diseño. Este es el porque todos los diseños preliminares pueden basarse en este concepto. Una vez que la búsqueda a partir de un diseño preliminar ha sido completada, debería dar una segunda mirada a situaciones inusuales en donde este concepto puede no ser válido. Los supuestos que son fundamentales para la validez del concepto de la longitud reguladora son: 1) todos los tramos están sujetos a la misma carga de clima por unidad de longitud y, 2) el componente horizontal de tracción es el mismo en todos los tramos dentro de una sección dada de tracción. Es como si los tramos estuviesen sostenidos por soportes de rodillos, como se muestra en la Fig. I-2.a. Existen otros supuestos subyacentes, tales como aproximaciones parabólicas, pero éstos no son usualmente tan críticos como el supuesto de la tracción horizontal constante en la sección de tracción. En las situaciones más prácticas, los soportes intermedios dentro de una sección de tracción incluyen aisladores de poste o de suspensión. Los aisladores de poste no son obviamente los soportes de rodillo ideales. Dependiendo de la flexibilidad longitudinal de los mismos, de la flexibilidad del soporte al cual están sujetos, y de la magnitud del movimiento longitudinal requerido para la igualación de las tracciones, los aisladores de poste pueden o no ser considerados como buenos igualadores de tracciones. En general, los aisladores de poste son usados en postes flexibles, en donde asumimos que funcionan como soportes de rodillo. Sin embargo, en el caso de postes cortos rígidos montados

LIMB

V

I LV P

L P

R

CA

CA

SA

SA1D1D2

D3 CA1 ( c )

( a )

( b )

( d )

SA

Fig. I-2 Condiciones de Soporte del Cable


sobre soportes longitudinalmente rígidos (por ejemplo un poste longitudinalmente tensado), Ud. debería preocuparse sobre la capacidad de los mismos para igualar las tracciones. Incluso los aisladores de suspensión no son siempre buenos igualadores de tracciones. La Figura I-2.d muestra un aislador de suspensión balanceándose a la derecha para intentar la igualdad de las tracciones del tramo. LP es el desplazamiento longitudinal del aislador, IL es la longitud del aislador, LIMB es el desequilibrio longitudinal (o sea, la diferencia entre la tracción en el tramo derecho y aquella en el tramo izquierdo), y V es la carga vertical del conductor. Dejando de lado el peso del aislador, la estática dicta que LIMB / V = LP / VP. O, si aceptamos que Vp es aproximadamente igual a IL para pequeños desplazamientos longitudinales, LIMB es aproximadamente igual a (V / IL) x LP. El cociente de la carga vertical a la longitud del aislador, V / IL, es la rigidez longitudinal aparente del aislador de suspensión. Para un aislador de suspensión utilizado en un ángulo de línea corriente, la Fig. I-2.d es todavía válida si reemplaza V por la resultante de las cargas verticales y transversales. Esa resultante es generalmente mucho mayor que la carga vertical. Por lo tanto, las cargas verticales pequeñas y las grandes longitudes del aislador facilitan la igualación de las tracciones, mientras que grandes cargas verticales, situadas en ángulos de línea y pequeñas longitudes del aislador hacen más difícil la igualación de las tracciones. Por ejemplo, asuma que un aislador de suspensión de 50 cm (IL = 50 cm) está verticalmente a plomo a las temperaturas cotidianas, pero se balancea, con LP = 10 cm, a altas temperaturas a medida que intenta igualar la tracción. Asuma aún más, que el aislador soporta una gran longitud de peso, que resulta en una importante carga vertical V = 2.500 daN. Para esta situación, LIMB = (2.500 / 50) x 10 = 500 daN. Este desequilibrio de tracción es ciertamente significativo, y puede dar como resultado problemas de flecha si no es tenido en cuenta. Si los aisladores de suspensión se encuentran sujetos a estructuras longitudinalmente flexibles, los desplazamientos longitudinales de los puntos de fijación (por ejemplo, D1, D2 y D3 en la Fig. I-2.c) ayudarán a igualar las tracciones. Los vínculos cortos de suspensión o grampas comúnmente utilizados para fijar cables a tierra pueden ser pobres igualadores de tracción. En resumen, para tramos relativamente uniformes soportados por aisladores de poste flexibles, o por largos aisladores de suspensión que no estén sujetos a grandes cargas verticales, o por largos aisladores de suspensión que no estén sujetos a grandes cargas transversales a ángulos corrientes, la longitud reguladora es una buena aproximación, de la cual se pueden obtener cálculos de flecha confiables.

I.1.1.2 Situaciones Donde el Concepto de la Longitud Reguladora No Funciona Bien

Para situaciones con tramos de longitudes ampliamente diferentes, en terrenos accidentados o con ángulos corrientes, la longitud reguladora puede dar resultados bastante erróneos. Esto es ilustrado en la Fig. I-3 para una línea de 138 kv soportada por pórticos en H de madera. La parte superior izquierda de la Fig. I-3 muestra a escala (o sea, sin amplificación de la escala vertical) los seis tramos de la sección de tracción. La parte inferior izquierda de la figura muestra, con las escalas verticales amplificadas por un factor de 10, las flechas de los cables del tercer tramo, a altas temperaturas. La posiciones más altas de los cables fueron determinadas con el concepto de la longitud reguladora (modelado del Nivel 1) y las posiciones inferiores se basaron en un análisis del Nivel 4. Los modelos del Nivel 1 y del Nivel 4 fueron tales que todas las estructuras y todos los aisladores de suspensión estaban verticalmente a


plomo para la condición diaria de 60º F (16º C) después de la fluencia lenta; o sea que los dos modelos tenían idénticas geometrías en la condición diaria. Sin embargo, a altas temperaturas el usuario puede ver la diferencia en la flecha del conductor, de alrededor de 8 pies en el tercer tramo, dando como resultado una violación de la holgura vertical no detectada por el enfoque de la longitud reguladora. La porción derecha de la Fig. I-3 muestra las posiciones de la Estructura Nº3 para condiciones diarias y calurosas, respectivamente. Debe notar que el pórtico es muy flexible longitudinalmente. Su movimiento longitudinal a altas temperaturas por casualidad es de una magnitud similar al del balanceo longitudinal del aislador.

Con el modelado mucho más simple de la sección de tracción con el Nivel 3, encontramos flechas casi idénticas a temperaturas elevadas, a aquellas producidas con el Nivel 4. Los Niveles 2 y 3 son más adecuados que el Nivel 4 para situaciones de diseño cotidianas. Además de volverse inexacto para tramos con longitudes y elevaciones en los extremos ampliamente diferentes (Avril, 1974; Bougue, 1999; Motlis, 1998), el método de la longitud reguladora obviamente no es aplicable a las muchas situaciones de hielo sin balancear, cargas longitudinales residuales de conductores o aisladores rotos, cargas resultantes de la adición o remoción de flojedad de los cables en los tramos (por ejemplo cuando retira o agrega una longitud de conductor mediante operaciones de empalme), cargas resultantes del movimiento de las estructuras en su base, etc. Para tales aplicaciones, así como otras situaciones en las que el concepto de la longitud reguladora no es aplicable, los modelos de cable alternativos

Fig. I-3 Flechas a Altas Temperaturas Utilizando Longitud Reguladora Vs. Modelo de Nivel 4


(Nivel 2, Nivel 3 o Nivel 4) están disponibles, en la manera descrita en la Sección 7.1.1 y en el Apéndice N.


I.2 Longitud de Viento

La Fig. I-4 muestra una vista superior, una vista de elevación y una vista línea abajo de los dos tramos adyacentes a la Estructura tangente B. Los dos tramos están nivelados con iguales elevaciones en sus extremos. Cuando el viento sopla perpendicularmente a la línea, ambos tramos se balancean hacia afuera, alejándose del viento, en formas que son simétricas con respecto a los centros de los tramos (ver vista superior). Por causa de la simetría, la carga de viento transversal TL, transferida a la Estructura B por un solo cable, puede ser calculada como el producto de la carga horizontal por unidad de longitud del cable, UH, multiplicada por la longitud del cable HS, entre los puntos más balanceados hacia afuera en los tramos, o sea que TL = UH x HS. HS es a menudo denominada longitud de viento o longitud horizontal. Debido a que la longitud del cable entre los puntos más balanceados hacia afuera es muy cercana a la distancia horizontal entre estos puntos, la práctica tradicional de diseño de líneas eléctricas define como longitud de viento para una estructura en particular, al promedio de sus dos tramos adyacentes. La definición también se aplica a estructuras angulares. Cuando los tramos adyacentes a la Estructura B tienen diferentes elevaciones de extremos (ver Fig. I-5), el cable en un tramo todavía se desplaza hacia afuera por el viento simétricamente con respecto al centro del tramo, como se ve en la vista superior. Sin embargo, la longitud del cable que realmente es soplado por el viento está más cercana al promedio de las longitudes de las cuerdas Ci de los tramos adyacentes, que al promedio de los tramos horizontales Si. Wind span reported by PLS-CADD (Longitud de Viento Reportada por PLS-CADD): Por las razones discutidas más arriba, la longitud de viento reportada por PLS-CADD y utilizada en la verificación de una estructura, ya sea con el Método 1 o con el Método 2 (métodos de longitudes admisibles), es el promedio de las longitudes de las cuerdas y no el promedio de los tramos en sí mismos.

WIND

T

HS

VS

TOP VIEW

ELEVATION

A

B

C

A B C

B C

VIEW DOWN

THE LINE

Fig. I-4 Tramos con Elevaciones de Extremos Iguales

WIND

T

HS

VS

TOP VIEW

ELEVATION

A

B

C

A

B

C

B

C

VIEW DOWN

THE LINE

Fig. I-5 Elevaciones de Extremos Desiguales


Cuando se calculan cargas de viento transversales sobre una estructura, con el comando Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe) o cuando se verifica una estructura, sea con el Método 3 o el Método 4 (Componentes Críticos o Análisis Completo), PLS-CADD no se basa en el concepto de longitud de viento sino que usa el procedimiento más preciso descrito en el Apéndice J. Este procedimiento arrojará resultados ligeramente diferentes que los de la aproximación de la longitud de viento tradicional para tramos con elevaciones desiguales en sus extremos.

I.3 Longitud de Peso

Volviendo a las Figs. I-4 e I-5, y observando las vistas de elevación, uno puede ver que la carga vertical VL, transferida por un solo cable a la Estructura B, es el producto de la carga vertical por unidad de longitud del cable; UV, multiplicada por la longitud VS del cable entre los puntos bajos en las vistas de elevación, o sea que VL = UV x VS. A menudo VS es llamada la longitud de peso o longitud vertical. Para tramos nivelados (Fig. I-4), la longitud de peso es igual a la longitud de viento. Para tramos inclinados (Fig. I-5) la distancia entre los puntos bajos en tramos adyacentes no tiene relación con la longitud de viento. Esa longitud de peso cambia con diferentes condiciones de clima y de cable. Por lo tanto, una longitud de peso sólo puede ser definida para una combinación particular de condiciones de clima y de cable. Ésta es la razón por la cual PLS-CADD requiere que las condiciones de clima y de cable sean especificadas cuando se calculan las longitudes de peso para verificaciones estructurales, sea por el Método 1 (método básico de las longitudes admisibles) o por el Método 2 (método del diagrama de interacción de longitudes admisibles). Cuando el viento sopla sobre tramos inclinados, es realmente difícil ubicar los puntos bajos en la vista de elevación. Para una tracción dada del cable, la posición del punto bajo en la vista de elevación depende del ángulo de balanceo del tramo entero (ver discusión sobre la catenaria balanceada hacia afuera en la Sección J.2). Además, la longitud del cable entre los puntos bajos puede ser considerablemente diferente a la distancia horizontal entre estos puntos. Por tanto, uno debe entender claramente los supuestos detrás de cualquier cálculo de longitud de peso. Puesto que las longitudes de peso son una medida indirecta de las cargas verticales a través de la ecuación VL = UV x VS, la validez de un método en particular para el cálculo de las longitudes de peso debe ser juzgada por la capacidad del mismo de predecir las cargas verticales correctas. Traditional weight span (Longitud de Peso Tradicional): En los tradicionales cálculos a mano y en algunas versiones computarizadas de estos cálculos no se considera el efecto del ángulo de balanceo del tramo. Una plantilla de catenaria, correspondiente a la carga resultante por unidad de longitud del cable, es dibujada en el plano vertical y se toma como longitud de peso a la distancia horizontal medida entre los puntos bajos. Weight span based on arc length between low points in vertical plane (Longitud de Peso Basada en la Longitud del Arco entre Puntos Bajos en el Plano Vertical): La primera opción disponible en PLS-CADD es similar al método tradicional en que asume que el cable se encuentra en el plano vertical. Entonces se calcula la longitud de peso como la longitud real del cable entre los puntos bajos, no la proyección horizontal de esa longitud. Mientras que el método de la longitud de arco es una mejora sobre el método tradicional para tramos nivelados e inclinados sin viento, ambos métodos proporcionan resultados erróneos para tramos inclinados sujetos a viento. Ud. puede ver la magnitud del error al obtener dos informes separados de longitud de peso para una estructura en especial, uno después de elegir el


método de la “longitud de arco” con el modelo de Criteria/ Weight span (Criterios/ Longitud de Peso) y el otro luego de seleccionar el método “exacto”. Una de las razones por las cuales todavía mantenemos el método de la “longitud de arco" en PLS-CADD, es para proveerle la capacidad de comparar cálculos tradicionales con los “exactos”. Esto debe ayudarle a entender porqué las líneas que fueron diseñadas con longitudes de peso basadas en los métodos, tradicional o de “longitud de arco” a menudo son encontradas sobrecargadas, cuando son analizadas por el método “exacto” descrito más abajo. A no ser que se encuentre en terreno bastante plano, debe utilizar el método “exacto” de longitud de peso para la búsqueda de optimización (Sección 14). Exact weight span (Longitud de Peso Exacta): Con esta segunda opción disponible en PLS-CADD, el efecto del ángulo de balanceo del tramo es totalmente considerado. La longitud de peso se basa en el cálculo exacto de la carga vertical VL dividida por la carga vertical por unidad de longitud del cable. El procedimiento para calcular VL es descrito en el Apéndice J. Esta opción requiere de un poco más de tiempo de procesamiento en la computadora, pero es más exacta. Con la misma, las cargas verticales VL y las longitudes de peso VS son siempre compatibles, puesto que V = UV x VS. En resumen, las longitudes de peso reportadas por PLS-CADD y usadas para la verificación de una estructura, sea con el Método 1 o con el Método 2 (métodos de longitudes admisibles) puede basarse en cualquiera de los dos supuestos. Ud. elige su supuesto con el comando Criteria/ Weight span model (Criterios/ Modelo de Longitud de Peso). Cuando se calculan las cargas verticales sobre una estructura con Structures/ Loads/ Report (Estructuras/ Cargas/ Informe), cuando se verifica una estructura, sea con el Método 3 (Componentes Críticos) o el Método 4 (Análisis Completo), o cuando se verifica el balanceo de un aislador o una condición de levantamiento, PLS-CADD no se basa en el concepto de longitud de peso, pero siempre utiliza el procedimiento más exacto descrito en el Apéndice J. Cuando una estructura soporta cables de diferentes tamaños con diferentes tracciones de instalación, Ud. puede obtener un informe sobre las longitudes de peso de cada set de cables individuales, con el comando Lines/ Reports/ Wind + weight spans (Líneas/ Informes/ Longitudes de Viento + Peso). Sin embargo, con el objeto de verificar una estructura con su resistencia descrita por el Método 1 o por el Método 2 (Longitudes Admisibles), PLS-CADD usa la longitud de peso del cable más pesado a la altura promedio de fijación de su set. Para la búsqueda de optimización, utiliza la longitud de peso del conductor a menor altura de un set de cables designado.

1 2

3

4

5

VS 1 VS 2

VS 3

VS 4

VSR 3

VSL 3 -

-

+

+

++

Fig. I-6 Longitudes de Peso Frías en Terreno Abrupto


El concepto de la longitud de peso puede ser usado para detectar rápidamente condiciones de levantamiento en una estructura en particular, a partir de las formas de los cables. Considere la configuración fría del cable en la Fig. I-6, o sea, aquella que es más probable que cree un levantamiento severo. Se indican las longitudes de peso VS en cada estructura. La forma del cable en el Tramo 1-2 muestra un punto bajo. En cualquiera de los demás tramos, el punto bajo está realmente fuera del tramo. Sin embargo, la definición de longitud de peso para estimar la carga vertical todavía se sostiene algebraicamente, o sea VS = VSL + VSR, donde VSL = distancia desde la estructura al punto bajo en la catenaria del tramo izquierdo, positivo si el punto bajo está a la izquierda de la estructura y VSR = distancia desde la estructura al punto bajo de la catenaria en el tramo derecho, positiva, si el punto bajo se encuentra a la derecha de la estructura. Por ejemplo, VS3 es una cantidad positiva (carga vertical hacia abajo), porque VS3 = VSL3 (una cantidad negativa) + VSR3 (una cantidad mayor positiva). VS4 es una cantidad negativa, indicando elevación en la Estructura 4.


APÉNDICE J. REACCIONES EN EL EXTREMO DEL TRAMO

Como se describe en la Sección 7.1.1, PLS-CADD le provee con cuatro niveles de modelado para analizar conductores y cables a tierra. Esta Sección describe como se exhiben los cables y cómo las reacciones en los extremos de un tramo son calculadas dependiendo del método que Ud. elige.

J.1 Modelado de Nivel 1 - Método de la Longitud Reguladora

Con el método de la Longitud Reguladora, la componente horizontal de tracción H, es determinada para cada caso de clima, con la longitud reguladora como es descrita en la Sección I.1. Se asume que esta tracción exista en todos los tramos de la misma sección de tracción. El equilibrio resultante de cada tramo es luego determinado en la forma descrita más abajo.

J.1.1 Cable en su Plano

La configuración de equilibrio de un tramo es siempre una “catenaria”. La catenaria yace en el plano definido por la longitud de la cuerda del tramo y por la carga de cable resultante por unidad de longitud, UR (definida en la Sección 7.2.3), la cual se asume que posee magnitud y dirección constantes en cualquier punto a lo largo del cable, en un tramo dado. UR se basa sobre la dirección de la cuerda (una línea recta), incluso si los puntos reales a lo largo del cable están abajo de la cuerda. Sin viento, UR es vertical y orientada hacia abajo. Con viento, UR no es vertical y define el ángulo de balanceo β del plano del tramo. La Fig. J-1 muestra la forma de la catenaria para un cable en el tramo O - E. La forma es definida completamente por su constante catenaria C y los puntos de fijación O y E de los extremos. La constante catenaria es el cociente H / UR, en donde H es la componente horizontal de tracción y UR es la carga por unidad de longitud del cable. H es constante a lo largo del tramo. La ecuación de la catenaria es la más simple si es dada en un sistema de coordenadas centrado a la distancia C debajo del punto bajo. En ese sistema: y = C Cosh [ x / C ] (J-1) La componente vertical de la tracción, V, en cualquier punto a lo largo de la catenaria es: V = H Senh [ x / C ] (J-2a)

UR

H

V

T

C

O

A

Ex

y

a

h'

v'

ZE

Fig. J-1 Cable como una Catenaria


y la tracción correspondiente (resultante de H y V) es: T = H Cosh [ x / C ] (J-2b) La flecha a mitad del tramo (medida desde la cuerda) es aquella dada en todos los reportes. Se la calcula como: FLECHA = C ( Cosh [ h' / 2C ] - 1 ) SQRT { 1 + ( v' / 2C Senh [ h' / 2C ] )2 } (J-3) Para las proyecciones horizontal y vertical dadas del tramo, h' y v', respectivamente, y una constante catenaria dada, el punto bajo sobre la catenaria puede ser ubicado a una distancia "a" desde el origen del tramo, por el siguiente procedimiento: 1) Translade el sistema de coordenadas al punto O. En este punto, "a" es desconocida, pero será determinada por el procedimiento. v' = C Cosh [ (h' - a)/ C ] + C Cosh [ - a / C ] (J-4) 2) Utilice la identidad Cosh[x+y] + Cosh[x-y] = 2 Senh[x] Senh[y] para transformar la Ec. J-4 a: v' = 2 C Senh [ (h'/ 2 - a)/ C ] Senh [ h'/ 2 C ] (J-5) 3) Resuelva la Ec. J-5 para el argumento de la función Senh, { (h'/ 2 - a)/ C }: (h'/ 2 - a)/ C = Senh-1 [ v'/ (2 C Senh [ h'/ 2 C] ] (J-6) o a = h'/ 2 - C Senh-1 [ v'/ (2 C Senh [ h'/ 2 C] ] (J-7) 4) Notando que la función inversa Senh-1 [x] = Log [ x + SQRT( 1 + x2) ], la distancia "a" puede ser determinada en términos de las proyecciones del tramo, h' y v'. La componente vertical de tracción V puede ser expresada como el producto de H por la pendiente de la catenaria (derivada de la Ec. J-4) en el punto E: V = H Senh [ (h' - a) / C ] (J-8) el cual puede ser transformado a: V = UR { C Senh [ h' / 2 C ] SQRT( 1 + ( v' / (2 C Senh [ h' / 2 C ]))2 ) + (v' / 2) Cosh [ h' / 2 C] / Senh [ h' / 2 C] } (J-9)


La fuerza V en la Ec. J-9 es opuesta a la dirección del vector UR. Puesto que éste no es siempre vertical y queremos reservar la notación V para la fuerza vertical en el resto de este Apéndice, usaremos la notación ZE para la variable V en la Ec. J-9. ZE es una fuerza local, en el sentido de que es definida en relación a la carga por unidad de longitud UR. Por tanto: ZE = V en la Ec. J-9 (J-10)

J.1.2 Catenaria Balanceada hacia Afuera

Considere ahora la Fig. J-2. La Parte (a) es una vista isométrica de las cantidades relevantes en un tramo, comenzando en el Punto O y terminando en el Punto E. La Parte (b) es una vista hacia el extremo de la línea. Sin viento, el cable en el tramo yace enteramente en el plano vertical que pasa por los puntos O, B, y E. Con el viento soplando en la dirección transversal, el tramo completo se balancea hacia afuera, en el ángulo β, el cual es definido por la dirección de la resultante de la carga por la unidad de longitud UR. El Punto B está justamente abajo de E, a la elevación de O. El Punto A es la proyección de B sobre el plano balanceado hacia afuera de la catenaria. Para una condición de clima dada, las fuerzas H y ZE son primeramente determinadas en el plano de la catenaria. Luego son proyectadas en las direcciones vertical, transversal (perpendicular al plano vertical que pasa por la cuerda del tramo) y longitudinal (fuerza horizontal en el plano vertical que pasa por la cuerda del tramo) en el extremo del tramo, para obtener las reacciones de extremo en el punto E: VE = ZE Cos [ β ] + H Sen [ α ] Sen [ β ] (J-11) TE = ZE Sen [ β ] - H Sen [ α ] Cos [ β ] (J-12) LE = H Cos [ α ] (J-13)

WIND

UH

UVUR

ZE

ZE

ZE

H

H

T

T

L

A A

B B

O

E E

V

h '

v '

h

v

cos

cos

sin

α

ββ

ββ

βα

β

β

Fig. J-2 Vista isométrica y del Extremo del Tramo Balanceado hacia Afuera


J.2 Modelado de Niveles 2, 3 y 4 - Método de los Elementos Finitos

Con el modelado por elementos finitos (ver Sección 7.1.1 y Apéndice N), un modelo de un solo cable (Nivel 2) o un modelo que incluye todos los cables entre estructuras de extremos cercanas (Niveles 3 y 4), es desarrollado internamente. Los modelos son usados para visualizar los cables bajo los casos de clima deseados, y para determinar las componentes horizontales de tracción, H, en cada tramo. La componente horizontal de tracción en cada tramo es utilizada para determinar las cargas de diseño, siguiendo los mismos procedimientos que aquellos usados para el método de la longitud reguladora y descrita en las Secciones J.1.1 y J.1.2. Esto se hizo para tener una sola forma de calcular cargas de diseño de la estructura y balanceo de los aisladores, sin importar si las tracciones horizontales provienen de un análisis del Nivel 1, 2, 3 o 4.


APÉNDICE K. VISIÓN GENERAL DE LOS ARCHIVOS

Este Apéndice proporciona una visión general de los diversos archivos a que accede PLS-CADD y sugiere un sistema de directorios en el cual mantener estos archivos organizados. También describe como realizar el back-up de todos los archivos referidos a un proyecto dado.

K.1 Vista del Proyecto

Cada vez que carga un proyecto existente, su línea es exhibida en una vista de Perfil (maximizada), una vista en Planta, una en 3D y vistas de láminas P&P (estas últimas tres minimizadas al pie de la pantalla). También es descrita en la vista de Project (Proyecto), también minimizada al pie de la pantalla. La Fig. K-1 muestra una vista de Project típica. Esta incluye una representación en árbol de las diversas categorías de archivos que componen el proyecto. Generalmente muestra el orden en el cual se deben preparar los datos. El cierre de la vista de Project cierra también el proyecto y le da la oportunidad de grabar cualquier cambio que pueda haber hecho.

Fig. K.1 Vista del Proyecto


Para poder ver las sub-ramas de una rama en particular, necesita hacer doble click sobre el ícono mostrado al lado del signo "+" en el origen de la rama o sub-rama. Al hacer click sobre estos íconos se alterna entre ver o esconder las sub-ramas. Al hacer click con el botón derecho del mouse sobre un ítem, se mostrará un menú de contexto relacionado a ese ítem. Por ejemplo, puede hacer click con el botón derecho sobre cualquiera de los archivos mostrados en la ventana de Project (Proyecto) y será presentado con un menú que generalmente le permite hacer algo con ese archivo. La mayor parte de los archivos en la vista de Project son nombrados por el proyecto. Por ejemplo, el nombre del proyecto en la Fig. K-1 es "dtm2". La lectura desde la parte superior de la Fig. K-1 le permite conocer lo siguiente: El modelo del terreno consta de puntos en el archivo dtm2.xyz. Estos puntos poseen códigos de características ya definidos en el archivo dtm2.fea. El archivo dtm2.num almacena los datos de P.I. que fueron generados cuando se definía la alineación. Las restricciones del terreno (zonas excluídas, etc.) especificadas sobre la alineación para la optimización de la búsqueda son guardadas en el archivo dtm2.con. Un modelo TIN derivado de los puntos del terreno (ver Sección 6.4) es almacenado en el archivo dtm2.tin. Adjuntado al modelo del terreno se encuentra un dibujo CAD importado de vista en planta, almacenado en el archivo planbch.dxf. También están adjuntadas al modelo del terreno fotografías digitalizadas, en los archivos north.bmp y south.bmp. Estos diversos adjuntos gráficos pueden ser vistos en la Fig. 6-22 de la Sección 6.6. Adjuntado a cada lámina de vistas P&P está un dibujo CAD importado de fondo, que muestra los bordes de las páginas y títulos comunes del proyecto o datos (ver Fig. 13.1-4 de la Sección 13.1). El fondo de página es almacenado en el archivo PAGEPLS.dxf. Un logotipo de la compañía, almacenado en el archivo Power.bmp también está adjuntado a cada lámina de vistas P&P. Los parámetros de visualización para el dibujo automático de las láminas de vistas P&P (Sección 13.2) son almacenados en el archivo dtm2.pps. Los criterios de diseño para el proyecto son almacenados en el archivo dtm2.cri. La lista maestra de partes a la que se refiere el proyecto es llamada Partfile.prt. Su ubicación es definida en el menú de Preferences (Preferencias), disponible desde File/ Preferences (Archivo/ Preferencias). En el archivo dtm2.dbc se define el vínculo de la lista maestra de partes a una base de datos ODBC. La Available Structures List (Lista de Estructuras Disponibles) en el archivo dtm2.str incluye todos los archivos de estructuras actualmente utilizados en el proyecto "dtm2", y todos los archivos de estructuras puestos a disposición a través del menú Structures/ Available Structure List (Estructuras/ Lista de Estructuras Disponibles). Al lado del nombre de cada archivo de estructura individual está el número de tales estructuras ubicadas en el proyecto.


La Lista de Cables incluye todos los archivos de conductores y cables a tierra actualmente utilizados en el proyecto. Finalmente, el archivo dtm2.don contiene la información de búsqueda, tendido y flechado para una línea construída sobre la alineación dtm2.num. Puede existir más de una línea diseñada sobre la misma alineación. Cada diseño de línea incluye una lista de inventario consistente en las estructuras actualmente ubicadas y de las secciones flechadas. Al hacer doble click sobre el ícono de Structures (Estructuras) se abre una lista detallada de todas las estructuras en la línea. Las resistencias y los balanceos de los aisladores de las estructuras del Método 1, Método 2 o del Método 3 son verificadas instantáneamente y reportadas como uso porcentual de las admisibles. Esta verificación dinámica de la resistencia de la estructura y del balanceo del aislador es llevada a cabo en forma contínua durante ciclos de reposo del cálculo y no interfiere con ninguna cosa que estuviere haciendo. Actualmente, la verificación dinámica no se aplica a las estructuras del Método 4, las cuales son verificadas a través de vínculos a PLS-POLE o a TOWER. Sin embargo, si quiere verificar todas las estructuras en una línea, incluyendo las del Método 4, esto se puede hacer en cualquier momento con el comando Lines/ Reports/ Structures usage (Líneas/ Informes/ Uso de las Estructuras). Los resultados de la verificación dinámica son indicados por Gs verdes para estructuras que están OK, Ns en rojo para estructuras con resistencias o balanceos inadecuados, y Us azules para estructuras sin verificar (Método 4). Al hacer doble click sobre cualquier estructura en la lista, ésa será traída al centro de todas las ventanas abiertas (en Planta, Perfil, 3D o Láminas de vistas P&P), en donde Ud. puede elegirla fácilmente para su posterior verificación o modificación. Al hacer doble click sobre el ícono de Sections, Ud. puede abrir la lista detallada de secciones así como ver los resultados de la verificación dinámica de éstas. La verificación dinámica indica el porcentaje de tracción admisible utilizado. De manera similar a lo que puede hacer con las estructuras, al hacer doble click sobre cualquier sección centrará a la misma en cualquier vista abierta.

K.2 Archivos y Directorios

La Fig. K-1 muestra cómo los archivos que componen un proyecto en particular pueden ser visualizados en la vista de Project. Si algunos de los archivos son compartidos por varios proyectos, es esencial que sean accesibles, en bibliotecas o sub-directorios bien organizados. Por ejemplo, la Fig. K-2 ilustra una muestra de estructura de directorio, en donde se pueden guardar todos los datos de PLS-CADD necesarios. Todos los archivos se encuentran en sub-directorios del directorio Train (Tren). Estos archivos a menudo incluyen una extensión requerida, ".ext", la cual describe el tipo de archivo. En la Fig. K-2, el directorio de Cables contiene la biblioteca de archivos de propiedades de los cables (ver Sección 9 y Apéndice G). El directorio de Criteria (Criterios) contiene los archivos maestros de criterios de diseño (con las extensiones ".cri" requeridas), de los cuales se pueden copiar los criterios de un proyecto individual (ver Sección 7).


Fig. K.1 Posible Organización de Archivos Bajo el Directorio Tren


El directorio de Features (Características) contiene los archivos maestros de códigos de características (con las extensiones requeridas “.fea"), de los cuales pueden ser copiados los códigos de características individuales del proyecto (ver Sección 6.1 y Apéndice C). El directorio de Parts (Partes) contiene los archivos de partes y montajes, los cuales deben tener las extensiones ".prt" (ver Sección 8.5 y Apéndice M). El directorio Plots (Trazados) contiene los archivos maestros de parámetros de dibujo (con las extensiones ".pps" requeridas), a partir de los cuales pueden ser copiados los parámetros de páginas individuales del proyecto. Estos parámetros definen tamaño y diseño de página, escalas, tamaño y ubicación del texto, etc., como es descrito en la Sección 13.2. El directorio Temp (Temporal) es usado para almacenar todos los archivos temporales escritos por PLS-CADD, o los diversos Programas de Estructuras. Este directorio nunca debe ser ubicado en la red, por razones de desempeño, y asimismo para prevenir la colisión de archivos con otros usuarios. El directorio Struct (Estructura) contiene los archivos de estructuras. Existe un archivo para cada tipo y tamaño de estructura (ver Apéndice F). Los usuarios de PLS-CADD pueden necesitar acceder a centenas o miles de archivos de estructuras. Por lo tanto, es esencial que los sub-directorios usados para almacenar los archivos posean nombres fácilmente identificables. Por ejemplo, en la estructura del directorio de la Fig. K-2, todos los postes de madera a ser verificados por el método de las longitudes admisibles (ver Sección 8.3.1) están listados bajo el encabezado de Wpoles/ Method1. Todos los postes de acero a ser verificados por análisis directo (ver Sección 8.3.4) están bajo el encabezado de Spoles/ Method4. Estos sub-directorios pueden ser subdivididos aún más en categorías de voltajes, tipos no tensados y tensados, etc. Todos los directorios listados más arriba contienen archivos que pueden ser compartidos entre proyectos. Los proyectos individuales se encuentran en el directorio Projects, el cual incluye archivos específicos a los proyectos. Por ejemplo, el directorio de Projects puede incluir todos los archivos "dtm2.*" descritos en la Fig. K-1. Generalmente, para un proyecto específico, el directorio Projects incluye los siguientes archivos:

Project.xyz o Project.pfl incluyen información sobre puntos topográficos y obstáculos (ver Secciones 6.2 y 6.6 o Apéndices D y E)

Project.num incluye información relativa a la alineación (ver Sección 6.3). Es generado automáticamente y no es accesible al usuario.

Project.tin incluye datos sobre el modelo triangulado (TIN) del terreno (ver Sección 6.4). Es generado automáticamente y no es accesible al usuario.

Project.don almacena información sobre ubicaciones, tipos y materiales de estructuras, así como de condiciones de instalación de los cables. Los archivos "*.don" son generados automáticamente por los comandos descritos en la Sección 10 y no deben ser editados por el usuario. Un archivo "*.don" es único para un diseño de línea y posee un indicador a los archivos de terreno "*.xyz" o "*.pfl" adecuados. Sin embargo, archivos


"*.don" diferentes pueden describir diferentes líneas, definidas sobre el mismo terreno. Cuando éste es el caso, las líneas pueden ser superpuestas, como se ha descrito en la Sección 5.4.6.4.

Project.con contiene información sobre restricciones del terreno, tales como zonas prohibidas, zonas de costo extra, estructuras requeridas o ubicaciones de estructuras, etc. (ver Sección 14.2). Se lo necesita solamente para la búsqueda óptima.

Project.str contiene la lista y costos de las estructuras permitidas para la optimización (ver Sección 14.3).

Project.opt contiene los parámetros de optimización definidos en la Sección 14.4.

Luego de usar el comando File/ Save, todos los archivos del proyecto "Project.*" listados más arriba son grabados. Además, los criterios del proyecto, códigos de características y parámetros de dibujo son grabados en forma automática en el directorio de Projects, bajo las denominaciones de Project.cri, Project.fea y Project.pps. Un proyecto generado por la opción de PLS-CADD/ LITE (ver Sección 15) es grabado con el nombre de archivo de Project.loa. Éste incluye todos los datos definidos en la pantalla interactiva de la Fig. 15.1-1. La extensión ".loa" es requerida.

K.3 Back-up del Proyecto

Como se discutió por primera vez en la Sección 5.3, Ud. puede usar File/ Backup (Archivo/ Backup) para grabar toda la información perteneciente a un proyecto en un solo archivo. File/ Backup es bastante diferente de File/ Save. File/ Save graba todos los archivos Project.*, que describen el modelo de línea tridimensional en el directorio Projects, pero no tiene efecto sobre los archivos de estructuras y de cables, los cuales se encuentran en bibliotecas separadas de estructuras y de cables. Los archivos de estructuras y de cables son referidos por el modelo, pero son externos al mismo. Las bibliotecas de estructuras y de cables son compartidas entre los proyectos. Los archivos de parámetros de códigos de características, criterios y parámetros de láminas, los cuales fueron importados de sus bibliotecas para construir el modelo, tampoco son afectados por File/ Save. Si hace cualquier cambio a los archivos de las bibliotecas de estructuras y de cables después

Fig. K.3 Restaurando el Archivo Backup


de usar File/ Save, entonces estos cambios afectarán su proyecto cuando sea recargado posteriormente. File/ Backup compacta toda la información concerniente al modelo de línea tridimensional en un solo archivo, llamémoslo Project.bak. Project.bak incluye todos los archivos grabados por el comando File/ Save más todos los archivos de estructuras y de cables utilizados actualmente en el modelo. Por lo tanto, cualquier cambio en las bibliotecas de estructuras y de cables no afectará la información sobre los mismos almacenada en Project.bak. Éste es un registro completo de la información disponible al momento en que se hace un back-up del proyecto. Esa información puede ser restaurada en la misma o en otra computadora, con el comando File/ Restore Backup (Archivo/ Restaurar Backup). Project.bak incluye no sólo archivos sino también la estructura completa del directorio. Al restaurarlo, será recreada la estructura completa del archivo y del directorio. Debido a que el archivo único Project.bak contiene toda la información necesaria para recrear un proyecto, simplifica grandemente el archivado de proyectos y la transferencia de datos de los mismos de una computadora a otra. Cuando usa el comando File/ Restore Backup, se le da la oportunidad de cambiar los nombres de los directorios en los cuales se guardan los diversos archivos. Esto se lleva a cabo en la pantalla interactiva de Directory Mapping (Mapeamiento de Directorio) mostrada en la Fig. K-3. Esto es muy conveniente cuando transfiere un proyecto desde una computadora, donde por ejemplo el proyecto se encuentra en alguna parte del drive D, a otra computadora, en la cual el proyecto, incluyendo todos sus archivos de estructuras y de cables serán ubicados en algún lugar del drive C. Con los datos en la Fig. K-3, un proyecto compuesto de archivos en seis directorios diferentes será restaurado en el directorio único C:\temp\PROJ1. Le recomendamos enfáticamente que archive proyectos completos usando el comando File/ Backup, y que lleve a cabo backups periódicos de su proyecto para asegurarlo contra fallas del sistema, error del usuario o corrupción del archivo.


APÉNDICE L. PLS-CADD Y SUS VINCULOS A LOS PROGRAMAS DE ESTRUCTURAS

Nuestros programas de estructuras de transmisión PLS-POLE y TOWER pueden ser usados para apoyar a PLS-CADD y viceversa. Los diferentes vínculos posibles entre los programas son discutidos en este apéndice y mostrados esquemáticamente en la Fig. L-1. PLS-CADD y PLS-CADD/ LITE pueden exportar archivos de cargas a los programas de estructuras en los formatos de cargas vectoriales (.LCA) o de cargas alámbricas (.LIC). Estos formatos son discutidos en los manuales de los programas de Estructuras. PLS-CADD puede pasar el control a un programa de Estructuras para verificar la resistencia de una estructura por medio del vínculo directo (Método 4). Los resultados de los esfuerzos y de la geometría flexada son devueltos a PLS-CADD. Los archivos para estructuras a ser verificadas por el Método 1 (longitudes admisibles básicas), por el Método 2 (diagramas de interacción entre longitudes admisibles) o por el Método 3 (componentes críticos) pueden ser creados / editados por PLS-CADD o generados automáticamente por los programas de Estructuras. Los archivos para estructuras a ser verificadas por el Método 4 (análisis por vínculo directo) tienen que ser editados por un programa de Estructuras.

STRUCTUREFILES

PROGRAMS LOADS /CRITERIA

PLS-CADD

PROGRAMS

FULL LINE MODEL

CRITERIA

VECTOR LOADS

WIRE LOADS

BASIC ALL.SPANS

INTERACT. ALL. SPANS

CRITICALCOMPONENTS

DETAILEDMODEL

LOADING

EDITING

CHECK BY DIRECTLINK

CREATE STRUCT. FILES

CREATE LOADS FILES

FOR ALL. SPANS

FOR CHECK( . LCA )

( . LIC )

M 2

M 4

M 1

M 3

STRUCTURES

PLS-CADD / LITE

SINGLE STRUCTUREWITH

RADIATING WIRES

MODEL

TOWERPLS - POLE

( POLES & FRAMES )

Fig. L-1 Vínculos de PLS-CADD a Programas de Estructuras


APÉNDICE M. MANEJO DE MATERIALES

PLS-CADD incluye poderosas funciones para el manejo de bases de datos de materiales y para generar una variedad de listas de partes o de montajes. Estas bases de datos y funciones fueron tratadas por primera vez en las Secciones 8.5 y 12.3. Las capacidades de manejo de materiales de PLS-CADD son un factor importante en la mejora de la productividad del usuario.

M.1 Vinculando la Lista de Partes a Bases de Datos Comerciales

PLS-CADD posee la capacidad de compartir información de materiales con cualquier base de datos compatible con ODBC, tales como Microsoft Access, SQL Server, Oracle, IBM DB2, etc. Tales bases de datos incluyen controladores ODBC que permiten la comunicación con PLS-CADD. Suponga que tiene controladores (drivers) ODBC para Microsoft Access y desea crear una nueva tabla de partes en PLS-CADD y llenarla con datos de una base de datos Access. El proceso de cinco pasos (M.1.1 a M.1.5) requerido para alcanzar ese objetivo es explicado abajo.

M.1.1 Crear una Tabla de Partes en PLS-CADD

Una vez en PLS-CADD, vaya al menú de File/ Preferences (Archivo/ Preferencias) y haga click sobre el botón de Part/ Assembly Library (Partes/ Biblioteca de Montajes) bajo Setting for Project (Configuración para el Proyecto) para seleccionar un nombre de archivo para sus partes, digamos C:\partfile.prt. Este archivo contendrá como mínimo una tabla con tres columnas. La primera incluirá Stock Numbers (Números de Inventario), la segunda Descriptions (Descripciones) y la tercera Precios Unitarios. Ud. puede agregar columnas a esa tabla con el comando Structures/ Material/ Setup (Estructuras/ Material/ Configuración). Por ejemplo, puede agregar una columna para Manufacturer Name (Nombre del Fabricante) y Catalog Number (Número de Catálogo). Puede observar la tabla, aún vacía, a la que acaba de dar formato, al elegir Structures/ Material/ Edit Part List (Estructuras/ Material/ Editar Lista de Partes).


M.1.2 Identificar o Crear una Tabla Correspondiente en la Base de Datos

Para poder descargar datos desde la base de datos a PLS-CADD, debe tener una tabla o query (consulta) en la base de datos, la cual tiene algunas columnas que coinciden con aquellas de la tabla de

partes de PLS-CADD. Por ejemplo, la Fig. M-1 muestra una consulta llamada "Test" (Prueba) y definida en Microsoft Access, que producirá una tabla con alguna información de la columna necesaria en la tabla de partes de PLS-CADD.

M.1.3 Crear una Fuente de Datos ODBC

Ud. ahora debería utilizar la opción de MS-Windows Control Panel ODBC (Panel de Control ODBC) o el programa llamado ODBC Administrator (Administrador ODBC) para: 1) seleccionar un solo nombre ODBC de referencia para su fuente de datos, por ejemplo, PARTS, 2) especificar el nombre y la ubicación de la base de datos que será referida como PARTS, y 3) especificar el controlador ODBC. PARTS es ahora una fuente de datos ODBC, la cual puede ser usada para acceder a la base de datos original.

M.1.4 Crear el Vínculo Entre la Fuente de Datos ODBC y PLS-CADD

Luego creará vínculos entre las columnas de la tabla o query (consultas) en la base de datos y en las columnas de la tabla de partes de PLS-CADD. Esto se hace seleccionando Structures/ Material/ Configure Parts Database (Estructuras/ Material/ Configurar Base de Datos de Partes) mientras está en PLS-CADD o usando el programa autónomo PLS-DB. Será abierta la pantalla interactiva de la Fig. M-2.

Fig. M-1 Consulta “Prueba” Definiendo los Datos Necesarios para el Archivo de Partes


La mitad inferior de la Fig. M-2 exhibe las diversas tablas y queries (consultas) que están incluídas en la fuente de datos PARTS. "Test” (Prueba) en la parte inferior de la Fig. M-2 es el nombre de la consulta (query) definida en la Fig. M-1. Para poder crear el mapeamiento, Ud. selecciona uno de los nombres de columnas bajo "Test", luego hace doble click en la fila apropiada de la columna Map To (Mapear a) en la parte superior de la figura. El vínculo es grabado en un archivo llamado Projectname.dbc.

M.1.5 Descargar la Base de Datos El último paso es el de descargar la información de la base de datos dentro de la tabla de partes de PLS-CADD (ver Fig. M-3). Esto se hace con el comando Structures/ Material/ Download Parts List (Estructuras/ Material/ Descargar Lista de Partes). Mientras que el vínculo descrito en la Sección M.1.4 sólo necesita ser definido una vez, se pueden realizar descargas frecuentes para reflejar la información actualizada. La descarga periódica puede ser también automatizada, pero ésta es una característica avanzada, sobre la cual debería contactarnos para discutir si es necesaria.

Fig. M-2 Mapeando Entre Columnas de la Tabla


M.2 Vinculando la Lista de Montajes a Bases de Datos Comerciales

A diferencia de una lista de partes, los montajes deben ser almacenados en el formato de Power Line Systems documentado más abajo, si

serán importados con el comando incorporado Structures/ Material/ Download Assemblies from Database (Estructuras/ Material/ Descargar Montajes desde la Base de Datos). Este formato es también usado cuando se pide al comando Structures/ Material/ Upload Assemblies to Database (Estructuras/ Material/ Cargar Montajes a la Base de Datos) cargar los montajes dentro de la base de datos. El formato PLS “aplasta” los montajes dentro de cuatro columnas, como se muestra en la tabla de Microsoft Access de la Fig. M-4. Los datos en cada columna son descritos abajo: "PLS ASSEMBLY STOCKNO" – contiene el número de inventario del montaje (VARCHAR, máx 19 caracteres) "PLS ASSEMBLY DESC" – contiene la descripción del montaje (VARCHAR, máx 79 caracteres) "PLS ASSEMBLY PART STOCKNO" – contiene el número de inventario de una pieza en el montaje (VARCHAR, máx 19 caracteres) "PLS ASSEMBLY PART QUANTITY" – contiene la cantidad de estas partes en el montaje (DOUBLE PRECISION FLOATING POINT) Una fila contiene una sola parte para un montaje. Un montaje tendrá tantas filas como la cantidad de partes que lo componen. En cada fila, los campos PLS ASSEMBLY STOCKNO y

Fig. M-3 Consulta (Query) Descargada de la Fig. M-1 en PLS-CADD

Fig. M-4 Datos de Montajes en la Base de Datos


PLS ASSEMBLY DESC serán duplicados y deben ser los mismos para todas las partes en el mismo montaje.

M.3 Exportando Tablas de Material y de Inventario a Bases de Datos Comerciales

Como se describe en la Sección 12.3, la información del resumen de diseño está disponible en dos tablas de inventario. Las tablas de inventario, como todas las tablas en PLS-CADD, pueden ser exportadas a una base de datos compatible con ODBC, vía el menú contextual Database Export (Exportación de Base de Datos), el cual aparece cuando Ud. elige la tabla completa (al hacer click sobre la esquina superior izquierda de la misma). También puede exportar porciones de una tabla (al arrastrar el mouse sobre las columnas elegidas). Antes de exportar una tabla a una base de datos, ya debe haber creado la base de datos y su correspondiente fuente de datos ODBC, como se describe en la Sección M.1.3. Para exportar la tabla, haga click sobre Database Export, elija la fuente de datos ODBC adecuada, de aquellas listadas en la pantalla interactiva de Select Data Sources (Seleccionar Fuentes de Datos) y puede, o aceptar el nombre de tabla sugerido o invalidarlo al escribir un nuevo nombre, como Tablename. Los contenidos de su tabla de PLS-CADD (o la porción de ella que ha seleccionado), serán entonces copiados en una tabla recién creada llamada Tablename en su base de datos. Si la tabla ya existe, se le dará la opción de reemplazarla con la nueva, de PLS-CADD o de cancelar la operación.

M.4 Para Aprender Más sobre Vínculos entre PLS-CADD, GIS y Bases de Datos

Para más información relacionada a cómo PLS-CADD se integra con bases de datos y GIS (sistemas de información geográfica), puede descargar las notas técnicas y videos sobre el tema, desde nuestro sitio Web. Un buen lugar para empezar es: http://www.powline.com/products/data.html

Fig. M-5 Material del Sitio Web sobre Vínculos a Bases de Datos

http://www.powline.com/products/data.html�


APÉNDICE N. ANALISIS POR ELEMENTOS FINITOS DEL SISTEMA DE CABLES

Este Apéndice trata los muchos supuestos que son usados cuando elige el método de los elementos finitos para modelar el sistema de cables (modelado del Nivel 2, Nivel 3 o Nivel 4). Los niveles de modelado de los cables fueron descritos en la Sección 7.1.1. En tanto que el análisis por elementos finitos es automático y recibe todos sus datos del modelo tridimensional de línea que Ud. ha desarrollado en PLS-CADD, debe ser conciente de que el análisis es en realidad hecho por nuesto código SAPS de elementos finitos. Por lo tanto, debe tener una licencia SAPS si va a ejecutar una de las opciones de modelado por elementos finitos. Cuando selecciona elementos finitos en vez de la longitud reguladora para el análisis del sistema de cables, éste se lleva a cabo automáticamente y todos los resultados son visualizados en PLS-CADD exactamente como si estuviese usando la aproximación más simple de la longitud reguladora. A pesar de que SAPS realiza todo el trabajo de cálculo, Ud. nunca tiene que salir de PLS-CADD debido a la estrecha integración entre PLS-CADD y SAPS. Mientras que todos los supuestos usados por el programa SAPS están listados en su manual del usuario, algunos son descritos en este apéndice para asegurar que Ud. entienda las diferencias fundamentales entre nuestro análisis por elementos finitos y la aproximación simplificada de la longitud reguladora.

N.1 Consideraciones Generales

N.1.1 Mayores Diferencias entre el supuesto de la Longitud Reguladora y el Análisis por Elementos Finitos

La mayor parte del trabajo de diseño de líneas puede ser realizado con el método de la longitud reguladora. El supuesto detrás de ese método es que, para un caso de clima dado, la componente horizontal de tracción es la misma en cualquier tramo de una sección de tracción y que puede ser predecido al someter a un solo tramo imaginario, la longitud reguladora, a ese caso de clima. La medida de la longitud reguladora es determinada como se muestra en la Sección I.1. Debido a su simplicidad y a su exactitud suficiente en la mayoría de las situaciones, el método de la longitud reguladora es el método básico usado en PLS-CADD para modelar el sistema de cables. Es extremadamente eficiente en términos de tiempo de cálculo, resultando en una visualización de líneas y cálculos de cargas sobre la estructura casi instantáneos cuando se cambia cualquier parámetro de diseño. Debido a que la longitud reguladora es un tramo único, es bastante fácil considerar las características no lineales del material (ver curvas en las Figs. 9.1-1 a 9.1-4) y el hecho de que cada material de un cable bimetálico tiene su propio comportamiento. Con la llegada de poderosas computadoras, ahora es posible, por el método de los elementos finitos, realizar un análisis más exacto del sistema de cables, en donde cada tramo o cada parte de un tramo es modelado por un elemento de cable exacto tridimensional (ver Fig. N-1).


En PLS-CADD, utilizamos un elemento bien probado y algoritmos de solución eficientes, los cuales han sido usados por más de veinte años en nuestro programa de elementos finitos SAPS (SAPS, 1997) y en otros programas comerciales. El elemento y los algoritmos de solución son totalmente descritos en las referencias (Peyrot y Goulois, 1978; Peyrot y Goulois, 1979). Los algoritmos originales han sido considerablemente mejorados con el correr de los años, incluyendo la capacidad de manejar las características no lineales del material del cable. Un análisis por elementos finitos no tiene la limitación básica de la longitud reguladora de que las tracciones horizontales son las mismas en todos los tramos de una sección de tracción. De hecho, es capaz de determinar con exactitud los desplazamientos de todos los puntos de fijación de los conductores, incluyendo la posible interacción entre cables diferentes cuando las estructuras de soporte son flexibles. En un análisis por elementos finitos, las tracciones varían en cada cable de cada tramo. Como se ha mencionado antes, las principales ventajas de la aproximación por elementos finitos sobre el método de la longitud reguladora, son que puede determinar los efectos sobre el sistema de cables de: 1) la aplicación de cargas no uniformes sobre los tramos, por ejemplo: lo máximo de hielo sobre ciertos tramos y hielo reducido sobre otros, 2) flexibilidades de la estructura e interacciones entre los cables y, 3) los desplazamientos de la estructura, cambios de ubicación de las grampas de aisladores, y adiciones / sustracciones de longitudes de cables en los tramos: el método de la longitud reguladora no es capaz de manejar estos efectos. El método de los elementos finitos producirá asimismo flechas más exactas a elevadas temperaturas, cuando las tracciones no son idénticas en todos los tramos. Los principales defectos del método de los elementos finitos son que: 1) puede ser de cálculos intensivos y 2) puede resultar en un modelo que es demasiado grande para que la computadora lo maneje o que sea numéricamente inestable.

X

Y

Z

GLOBAL

I

J

WINDWX

WY

RADIAL ICE

IFXIFY

IFZ

JFX

JFY

JFZ

Fig. N-1 Elemento de Cable Tridimensional

LEVEL 1 LEVEL 2 LEVEL 3 LEVEL 4

GLOBAL DISPLAY OF ENTIRE LINE BEST

INDIVIDUAL TENSION SECTION AT VERY HIGH TEMPERATURE

OK

INDIVIDUAL TENSION SECTION AFTER SLACK REALLOCATION

NO OK BESTWITH

FLEXIBLESTRUCT.

WITHSTIFF

STRUCT.

OR STRUCTURE MOVE AFTERCLIPPING ALL INSULATORS

BEST

IF STRUCTURE CONNECTED TOSECTION AS DESCRIBED ABOVE

NOMINAL LONGITUDINAL LOADSWIND, UNIFORM ICE, AND

LONGITUDINAL LOADS WHICH AREREQUIRED BY CODE TO BE

CALCULATED BY PROCEDURE THATACCOUNTS FOR INSULATOR SWING

AND STRUCTURE FLEXIBILITY

NOBESTWITH

FLEXIBLESTRUCT.

OKWITHSTIFF

STRUCT.

TYPICAL USES OF WIRE MODELING LEVELS

IMPOSSIBLE

IMPOSSIBLE

RAREOCCASIONAL

OKBEST

OK OK

Fig. N-2 Niveles Recomendados para Aplicaciones Típicas


La Fig N-2 resume las aplicaciones típicas del modelado, y el mejor método de modelado para estas aplicaciones. Para exhibir globalmente la línea completa (en el diálogo de Line Display Options (Opciones de Visualización de Línea) de la Fig. 5.4-3), recomendamos que siempre use el Nivel 1. Incluso con esa elección, PLS-CADD promoverá automáticamente la ilustración a los Niveles 2, 3 o 4 para secciones de tracción en las que Ud. haya engrampado aisladores. También puede utilizar el Nivel 2, pero debe estar al tanto de que todos los tramos no soportados por aisladores de suspensión (por ejemplo, tramos de cables a tierra o tramos soportados por aisladores de poste) pueden ser visualizados como si sus puntos de extremos fuesen fijos, o sea como si cada tramo terminase en un extremo. Para visualizar una sección de tracción en particular, soportada por aisladores de suspensión y sujeta a temperaturas muy altas (digamos que pasando los 200º F), recomendamos el Nivel 2 (en la pantalla interactiva de Section Modify de la Fig. 5.4-4). Una vez que los aisladores que soportan una sección han sido engrampados (marcar la casilla en la parte inferior izquierda de la pantalla de Section Modify), solamente pueden ser visualizados con los Niveles 2, 3 o 4. Recomendamos el Nivel 2 si tiene estructuras rígidas (torres reticuladas) y el Nivel 3 si posee estructuras flexibles (postes y pórticos). Para el cálculo de cargas de la estructura (en la tabla de Criterios de Cargas de la Estructura de la Fig. 7.3-10) recomendamos el Nivel 1 para cargas uniformes de viento extremo o hielo. Debe utilizar los Niveles 2 o 3 si su código o especificación requiere que determine cargas longitudinales no balanceadas, al usar un procedimiento que toma en cuenta los balanceos de los aisladores y la posible flexibilidad de la estructura. Debe notar que la elección del método se puede hacer por cada caso de carga, o sea que el usuario tendrá ciertos casos de carga determinados por el método de la longitud reguladora (Nivel 1) y otros por el método de los elementos finitos (uno de los Niveles 2, 3 o 4, dependiendo de su elección en la pantalla interactiva de la Fig. N-5). Por favor note que el Nivel 4 no es recomendado, a no ser que Ud. sea un usuario avanzado y posea una condición especial que requiera una investigación detallada.

N.1.2 Modelo No Lineal de Cable para Conductores y Cables a Tierra

Los cálculos por elementos finitos asumen que cada cable en cada tramo tiene tres longitudes fijas no esforzadas: una longitud no esforzada para predecir su comportamiento inicial, otra para predecir su comportamiento después de la fluencia lenta y una tercera para predecir su comportamiento después de una carga pesada. Las longitudes no esforzadas son discutidas en la Sección N.4.

N.1.2.1 Modelo Linealizado de Cable Usado en Programa SAPS Autónomo

En la versión autónoma de SAPS, se requiere que los elementos de cable tengan un comportamiento esfuerzo-deformación lineal, como se ilustra en la Fig. N-3. Sin embargo, esa limitación, la cual existió en las primeras versiones de PLS-CADD, el cual exportaba modelos a


SAPS, ya no existe cuando se usa SAPS como el motor de análisis de PLS-CADD, como se ha tratado en la Sección N.1.2.2.


En un modelo lineal de esfuerzo-deformación, la pendiente de la línea de esfuerzo-deformación es el módulo de elasticidad, EFCOMP. Las temperaturas T mayores que la temperatura de referencia de cero grados mueven la curva de esfuerzo-deformación hacia la derecha, en la cantidad ETCOMP x T, en donde ETCOMP es el coeficiente compuesto de expansión térmica. Cuando son necesarios para un análisis SAPS autónomo, el módulo de elasticidad compuesto EFCOMP y el coeficiente compuesto de expansión térmica ETCOMP pueden ser calculados a partir de propiedades en el archivo del cable como:

EFCOMP = EFO + EFC Ec. N-1 ETCOMP = ( EFO X ETO + EFC X ETC ) / ( EFO + EFC ) Ec. N-2 donde los datos del archivo del cable (ver Sección 9.2) son: EFO = módulo final del material “exterior” x área del material exterior / área total

EFC = módulo final del material "del núcleo" x área del material del núcleo / área total

ETO = coeficiente de expansión térmica del material “exterior” ETC = coeficiente de expansión térmica del material “del núcleo”

N.1.2.2 Modelo No Lineal de Cable Cuando SAPS es utilizado como Motor de Análisis de PLS-CADD

Cuando SAPS es usado como motor de análisis de PLS-CADD, o sea, cuando selecciona los Niveles 2, 3 o 4 para modelar sus cables, un modelo exacto de cable no lineal es utilizado automáticamente como se describe en la Sección 9.1.

ELONGATION

STRESS

g

σ

0

EF COMP

1AT ZERODEGREE

AT TEMPERATURET DEGREES

ETCOMP X T

Fig. N-3 Comportamiento Lineal Esfuerzo-Deformación


A cada temperatura T para la cual se tiene que realizar un análisis, SAPS usa las curvas adecuadas Initial, After Creep o After Load (Inicial, Después de Fluencia Lenta o Después de Carga), como se muestra en la Fig. N-4. Estas curvas son idénticas a aquellas mostradas en la Fig. 9.2-4. En la Fig. N-4, la curva etiquetada INITIAL es el comportamiento asumido si elige Initial FE (Niveles 2, 3 o 4) para visualizar o calcular las cargas. La curva etiquetada AFTER CREEP es el comportamiento asumido si elige Creep FE. La curva etiquetada AFTER LOAD es el comportamiento asumido si selecciona Load FE. En algunos casos la curva AFTER CREEP está a la izquierda de la curva AFTER LOAD (como se ilustra en la Fig. N-4), mientras que en otros casos es lo opuesto. Si elige Max Sag FE para propósitos de visualización, los calculos de flechas se basarán en la curva del extremo derecho. Las posiciones relativas de las tres curvas, Initial, After Creep y After Load son determinadas de forma automática por PLS-CADD, dependiendo de sus parámetros de enflechamiento y de los casos de clima que causan la fluencia lenta y las deformaciones de cargas permanentes.

N.1.3 Modelado del Aislador

Otra mejora de la aproximación por elementos finitos sobre el de la longitud reguladora es que los aisladores pueden ser modelados exactamente. Los aisladores de anclaje y los de suspensión son modelados como cables pesados (ver por ejemplo la lámina izquierda de la Fig. N-7). Por lo tanto, el efecto de los pesados aisladores de anclaje en los extremos de los tramos flojos es tenido en cuenta (por ejemplo en estructuras de sub-estaciones de derivación). Este complejo problema no puede ser resuelto con la longitud reguladora.

N.2 Seleccionando Elementos Finitos para Visualizar y Calcular Cargas de la Estructura

Si desea ver una sección de tracción en particular, o la línea completa, cuando son analizados por elementos finitos (Niveles 2, 3 o 4) en vez de la aproximación más común de la longitud reguladora (Nivel 1), todo lo que necesita hacer es elegir Initial FE (Inicial FE), Creep FE (Fluencia Lenta FE), Load FE (Carga FE) o Max Sag FE (Flecha Máxima FE) en vez de Initial RS, Creep RS, Load RS o Max Sag RS en las pantallas interactivas de Line Display Options, de la Fig. 5.4-4 o en las de Section Modify (Modificar Sección) de la Fig. 5.4-5.

STRESS

ELONGATION

BEHAVIOR ATTEMPERATURE T

BEHAVIOR AT TESTTEMPERATURE , T

TEST

Fig. N-4 Esfuerzo-alargamiento No Lineal para Modelo de Elementos Finitos


Si desea calcular las cargas estructurales por elementos finitos (Nivel 2, 3 o 4) en vez de por el concepto más común de la longitud reguladora (Nivel 1), todo lo que necesita hacer es seleccionar Initial FE, Creep FE, o Load FE en lugar de Initial RS, Creep RS, o Load RS en la columna de Cable Condition (Condición del Cable) de la tabla de Structure Loads Criteria (Criterios de Cargas de la Estructura) de la Fig. 7.3-10-a. Note que, al seleccionar el análisis por elementos finitos en vez de usar la longitud reguladora, puede hacerlo caso por caso, o sea que Ud. puede decidir utilizar solamente el más lento análisis por elementos finitos para algunos cálculos de hielo desbalanceado, mientras usa la longitud reguladora para todos sus demás casos de carga. Nota: Si elige Clip Insulators (Engrampar Aisladores) al pie de la pantalla interactiva de Sección/ Modify, PLS-CADD promoverá automáticamente las condiciones de cable RS sobre las condiciones de cable FE cuando hace cálculos para la Sección.

N.3 Selección de Nivel y de Parámetros de Rigidez Por Defecto

El modelado de los Niveles 2, 3 y 4 utiliza los parámetros ingresados en la pantalla interactiva de Criteria/ SAPS Finite Element Sag-Tension (Criterios/ Flecha-Tracción de los Elementos Finitos de SAPS) (ver Fig. N-5). Si selecciona un análisis por elementos finitos para visualizar los cables o para calcular las cargas estructurales (como se ha descrito en la Sección N.2), esto se hará con el Nivel 2 si Ud. marca L2 Finite element analysis of single section .... (Análisis L2 por Elementos finitos de una sola sección....) en la casilla de SAPS Finite Element Sag-Tension (Flecha-Tracción de los Elementos Finitos de SAPS). Se hará con el Nivel 3 si marca L3 Finite element analysis of system of sections interconnected by stiffness matrices (Análisis L3 por Elementos Finitos de un sistema de secciones interconectadas por matrices de rigidez), y será hecho con el Nivel 4 si marca L4 Finite element analysis of system of sections interconnected by full structure models (Análisis L4 por Elementos Finitos de un sistema de secciones interconectadas por modelos estructurales completos). Con el Nivel 2, las rigideces por defecto exhibidas en la parte inferior de la pantalla interactiva son aplicables a todos los puntos de fijación de la estructura. Las rigideces ingresadas en los campos de Non dead end with post insulator (No de extremos y con aisladores de poste) son las rigideces de resortes imaginarios transversales y longitudinales insertados entre la punta de todos los aisladores de poste (esas puntas están rígidamente fijadas a la estructura y se mueven con ella) y el correspondiente punto engrampado en el cable (ver Fig. 7.1-1 bajo el ramal del NIVEL 2). La rigidez longitudinal puede ser usada para modelar la rigidez (si fuese conocida) de los aisladores de poste, cuando están sujetos a cargas longitudinales. Por ejemplo, si Ud. asigna una rigidez longitudinal de 1.000 lbs/pie, la punta de todos los aisladores de poste se moverá en la dirección longitudinal, en la medida de la carga longitudinal en la punta, dividida por 1.000. Si selecciona Fixed (Fijo), no habrá movimiento de las puntas de los aisladores de poste, sin importar la cantidad de carga longitudinal.


NOTA IMPORTANTE: Si Ud. elige Fixed para los aisladores de poste, en efecto prevendrá cualquier movimiento en la punta de éstos, tratando de este modo a cada tramo como si fuese un tramo de extremo. Mientras que esto proveerá de cargas estructurales conservadoras en las puntas de los aisladores de poste, todos los cálculos de flechas serán muy aproximados.

Las rigideces ingresadas en los campos de Non dead end with non post insulator (No de extremos y con aisladores que no son de poste) son las rigideces de resortes imaginarios transversales y longitudinales (ver Fig. 7.1-1 bajo el ramal del NIVEL 2) insertadas entre puntos de fijación a la estructura y: 1) grampas, 2) extremos superiores de aisladores de suspensión y, 3) extremos de la estructura de aisladores de 2 partes. Los extremos de estructura de los aisladores de anclaje (estructuras de extremos) son siempre asumidos como fijos, o sea con rigidez infinita. En todos los casos, el punto en la punta de cada aislador de poste y el(los) punto(s) de fijación a la estructura de cualquier aislador que no sea de poste, son siempre considerados fijos en la dirección vertical.

Fig. N-5 Parámetros para el Modelado de los Niveles 2, 3 y 4


Los valores de rigidez por defecto en la pantalla interactiva de la Fig. N-5 pueden ser invalidados en cada punto de fijación individual en la pantalla interactiva de la Fig. N-6 (a la que se accede a través de Section/ Modify). Con el Nivel 3, las rigideces ingresadas en la parte inferior de la pantalla interactiva de SAPS Finite Element Sag-Tension (Flecha-Tracción de los Elementos Finitos de SAPS) solamente se aplican a estructuras que no son del Método 4, o sea estructuras que no son modeladas con nuestros programas PLS-POLE o TOWER. Para las estructuras del Método 4, las rigideces de todos los puntos de fijación a la estructura y sus interacciones son determinadas automáticamente para cada estructura, por PLS-POLE o TOWER, en la forma de una matriz de flexibilidad de la estructura. Con el Nivel 4, cada estructura es modelada en su totalidad y se vuelve parte de un gigantesco modelo estructural de la sección de tracción (y posiblemente de las dos secciones de tracción adyacentes). Debido a que es extremadamente caro, en términos de tiempo de proceso de computadora y demandas de memoria, Ud. tendrá la opción de tratar todas las torres reticuladas (que son normalmente rígidas) en el Nivel 3 o de tratar todas las estructuras no tensadas en el Nivel 3. Esa última opción reconoce el hecho de que las estructuras tensadas tienen un comportamiento asimétrico único, no sujeto al concepto de una matriz de flexibilidad. Una última opción es la de condensar todos los modelos de torre en tal forma que todos sus nudos, los cuales no se mueven significativamente, son considerados fijos: esto reducirá considerablemente el tamaño de su modelo completo.

N.4 Longitudes del Cable No Esforzado

El análisis por elementos finitos requiere que la longitud física de cada cable en cada tramo (a una temperatura de referencia de cero grados Celsius y bajo ninguna tracción) sea conocida y sin variación, cuando el sistema es sujeto a casos de clima variados. Tales longitudes son llamadas las longitudes no esforzadas. A no ser que las bloquee (al marcar Clip Insulators (Engrampar Aisladores) al pie de la pantalla de Section Modify (Modificar Sección) de la Fig. 10.3-3), las longitudes no esforzadas son calculadas

Fig. N-6 Longitudes No Esforzadas y Rigidez del Soporte


cada vez que son necesarias, con el supuesto de que todos los tramos de una sección de tracción tienen tracciones horizontales idénticas del cable para la combinación de Cable Condition (Condición del Cable), Temperature (Temperatura) y Horizontal Tension (Tracción Horizontal) especificada en la porción de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla interactiva de Section Modify. Esto implica que todos los aisladores de suspensión están perfectamente verticales (o en el plano transversal vertical de la estructura, a ángulos corrientes) para la condición de enflechamiento. Si se asume que los aisladores de suspensión están a plomo para la condición de enflechamiento, los mismos probablemente nunca estarán a plomo para ninguna otra condición del cable, temperatura o tracción. Si desea ver estas longitudes no esforzadas para las Condiciones del Cable (Inicial, después de Fluencia Lenta o después de Carga) de la condición de enflechamiento, necesita primero marcar Clip Insulators, luego hacer click sobre el botón de Edit Lengths/ Stiffnesses (Editar Longitudes/ Rigideces) al pie de la pantalla de Section Modify, y después elegir OK para volver a computar la longitud no esforzada en cada tramo, a partir de datos de tendido especificados en la ventana de Section Modify, cuando se lo requieran. Aparecerá la tabla de Wire Lengths and Stiffnesses (Longitudes y Rigideces del Cable) de la Fig. N-6. En realidad, cada cable en cada tramo tiene tres longitudes no esforzadas a la temperatura de referencia de 0º Celsius: la longitud no esforzada “inicial”, la longitud no esforzada “después de la fluencia lenta” y la longitud no esforzada “después de la carga”. Sólo aquella que corresponde a la condición del cable de la condición de enflechamiento en la pantalla de Section Modify es mostrada en la Fig. N-6. Las otras dos son calculadas internamente, pero no son exhibidas. Se asume que, para todos los cables de una sección de tracción, todas las longitudes no esforzadas “después de la fluencia lenta” (o “después de la carga”) se relacionan con las correspondientes longitudes no esforzadas “iniciales”, a través del mismo porcentaje de alargamiento permanente debido a la fluencia lenta. Una vez que las longitudes no esforzadas son bloqueadas, si Ud. cambia manualmente cualquiera de ellas en la columna de Ahead Span Unstressed Length (Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente) o en la columna de Ahead Span Unstressed Length Change (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente), las tracciones horizontales ya no serán las mismas en todos los tramos, para la condición de enflechamiento. El cambio de estas longitudes no esforzadas puede ser utilizado para simular la remoción o adición de cualquier longitud de cable a un tramo, o el deslizamiento del punto de fijación del cable. Por ejemplo, los datos en Ahead Span Unstressed Length Change de la Fig. N-6 indican que: 1) se han adicionado 10 pies al tramo a la derecha de la Estructura Nº 6, y se han removido 10 pies del tramo a su derecha (simulando mover el punto de engrampado de la fase 10 pies a la derecha en la Estructura Nº 7) y 2) se han removido 5 pies del tramo a la derecha de la Estructura Nº 9. El remover longitudes de cable de un tramo para aumentar su holgura al suelo puede ser una alternativa económica para retraccionar la sección de tracción completa, para aumentar la clasificación térmica de algunas líneas. Debe entender que, una vez que son bloqueadas las longitudes no esforzadas, como en una línea real en la que los aisladores son engrampados, Ud. no puede mover estructuras sin potencialmente causar extrema tracción en los cables. Estas tracciones extremas pueden romper el sistema (recibirá una advertencia de que algo no converge). Por tanto, debe recordar desbloquear las longitudes no esforzadas (o sea, colocar de vuelta los cables sobre poleas), antes de mover las estructuras algo más que unos pocos pies.


Una vez que bloquee las longitudes no esforzadas de una sección de tracción, el agregar o retirar una estructura conectada en alguna forma con esa sección de tracción afectará las tracciones en los cables. Cuando agrega una estructura el programa divide en dos, en forma automática, las longitudes no esforzadas originales en el tramo antes de moverlas (una para el nuevo tramo izquierdo y una para el nuevo tramo derecho), de tal manera que las tracciones horizontales en ambos tramos son iguales para la condición de enflechamiento. Si está utilizando el modelado del Nivel 2, puede reemplazar los valores de rigidez por Default (Por Defecto), en las últimas dos columnas de la tabla de Wire Lengths and Stiffnesses (Longitudes y Rigideces del Cable), por cualquier número. Los valores Por Defecto son aquellos definidos en la parte inferior de la ventana de la Fig. N-5. Por ejemplo, Ud, puede asignar una rigidez longitudinal diferente en la punta de cada aislador de poste en una línea. Si está usando el modelado del Nivel 3 y sus estructuras no son del Método 4 (o sea que no son modeladas con nuestros programas PLS-POLE o TOWER), las rigideces de los puntos de fijación son también aquellas de la Fig. N-6, y no existe acoplamiento entre ninguno de los desplazamientos. Con el modelado del Nivel 3 y las estructuras del Método 4, las rigideces son determinadas automáticamente a partir de las matrices de rigidez totales de las estructuras de soporte, como son determinadas por los programas PLS-POLE o TOWER. En tal caso, existe acoplamiento entre los diversos desplazamientos de los puntos de fijación. La Fig. N-7 ilustra cómo es posible con el acceso a las longitudes no esforzadas para estudiar el efecto de mover los cables alrededor (o de agregar / remover parte de sus longitudes). Muestra una situación arbitraria en donde los cables en uno de los circuitos estaban bloqueados, la torre fue desplazada 10 pies a la izquierda y se realizaron algunos cambios a las longitudes no esforzadas. Notará que la vista tridimensional indica claramente cómo se comportan los aisladores, incluyendo aquel del tope que se encuentra en la condición de levantamiento. Si desea ver los aisladores y la estructura renderizados en detalle, como se muestra en la lámina izquierda de la Fig. N-7, necesita seleccionar, en la pantalla de TIN Display Options (Opciones de Visualización TIN), Unrendered triangle outlines (Contornos de Triángulos No Renderizados) o Rendered triangles (Triángulos Renderizados) (ver Sección 6.4.3). También puede seleccionar Color and texture PLS-POLE and TOWER... (Color y Textura PLS-POLE y TOWER…) en la pantalla de Line Display Options (Opciones de Visualización de Línea) de la Fig. 5.4-4).


Fig. N-7 Resultados de Flecha-Tracción con Análisis por Elementos Finitos


N.5 Cargas Concentradas y Hielo Parcial en el Tramo Si utiliza un modelo de elementos finitos, podrá aplicar cargas concentradas sobre cualquier punto en cualquier tramo, y asimismo podrá aplicar hielo sobre partes seleccionadas de cualquier tramo. Las cargas concentradas pueden ser usadas para modelar pesadas bolas de marcación o remolques acarreadores móviles. La consideración del hielo parcial en el tramo es requerida por algunas especificaciones, en tramos largos. Las cargas concentradas y la cantidad de hielo parcial que el usuario aplicará tienen que ser definidas en primer lugar (Paso 1), en uno o más archivos de propiedades de cargas concentradas, los cuales puede crear o editar con el comando Sections/ Cable and Concentrated Loads Files/ Edit (or Create) Concentrated Load File (Secciones/ Archivos de Cargas de Cables y Concentradas/ Editar (o Crear) Archivo de Cargas Concentradas) (ver Fig. N-8). Existe un archivo de propiedades de cargas concentradas para cada carga concentrada diferente, o para cada espesor de hielo diferente, a ser considerados. Generalmente, si Ud. tiene una carga concentrada distinta de cero en un archivo, no debe tener hielo en ese archivo, o viceversa. Luego (Paso 2), las posiciones de las cargas y la extensión del hielo son especificadas en las columnas del extremo derecho de la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness (Longitudes del Cable y Rigidez de la Fijación) (ver Fig. N-9). Se asume que las cargas concentradas y el hielo son aplicados después del enflechamiento. Una vez que han sido aplicadas, siempre estarán ahí presentes y actuarán sumándose a las cargas que pueda especificar en sus criterios de diseño. Paso 1: los datos que necesita ingresar en la pantalla interactiva de Concentrated Load Properties (Propiedades de Cargas Concentradas) (Fig. N-8) son:


Fig. N-8 Datos de Cargas Concentradas y Cobertura Parcial de Hielo


Descripción y Número de Inventario: se explica por sí mismo (Nota: El Número de Inventario no es usado

actualmente) Los datos en la parte de Cargas de la pantalla interactiva de la Fig. N-8 pueden ser usados para modelar una bola marcadora (Carga Vertical y diámetro de la bola marcadora), o para estirar desde un desvío transversal (carga transversal) o para cualquier carga concentrada dentro del tramo: Cargas verticales, Componentes de la carga concentrada en las direcciones vertical, transversales y transversal y longitudinal, relativas a la dirección de la cuerda del longitudinales: tramo Diám. de la bola marcadora: Si la carga concentrada (sólo la componente vertical) está

presente para modelar una típica bola marcadora, el diámetro de la misma será utilizado para determinar automáticamente la carga de viento sobre la bola, basada en la presión especificada para el caso de visualización o de carga en particular. La fuerza del viento de una bola marcadora es igual a la presión sobre el cable multiplicada por el área frontal de la bola. Esto implica un coeficiente de arrastre de valor uno. El diámetro de la bola es también usado en el cálculo de la carga de hielo sobre la bola marcadora, en los casos en donde el hielo está especificado en sus criterios.

Los datos en la parte de Partial Span Icing (Hielo Parcial del Tramo) de la pantalla interactiva de la Fig. N-8 pueden ser utilizados para modelar hielo adicional a la derecha del punto en donde se especifican las cargas. Nota Importante: el hielo que está describiendo aquí, como en el caso de la bola marcadora, será tratado como una carga adicional permanente por unidad de longitud sobre su modelo. Es sumado al hielo ya descrito en un caso de clima en particular. Este hielo sólo debe ser usado para estudios temporales de holguras y cargas debidas a hielo parcial, y debe ser retirado del modelo una vez que concluyeron los estudios. Puede usar hielo parcial ficticio para modelar una carga distribuída que simula la distribución del peso y el área expuesta al viento de las bolas marcadoras a lo largo del tramo. Espesor adicional de hielo: Este espesor de hielo será aplicado sobre una parte de un tramo

(o tramos), como está especificado en el diálogo de la Fig. N-9. Cuando existen bolas marcadoras en el archivo, este hielo es aplicado sobre todas ellas, sin importar donde están ubicadas.

Densidad para hielo adicional: Ésta es la densidad usada para el cálculo de la carga adicional

por unidad de longitud debido al espesor adicional del hielo. Carga adicional de hielo por unidad de longitud: En vez de especificar un espesor y densidad

del hielo, puede especificar una carga de hielo por unidad de longitud. Esta carga será acumulativa con aquella de cualquier espesor de hielo distinto de cero.


Paso 2: los datos que necesita ingresar en la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness (ver Fig. N-9) son: Punto de Carga Nº i como fracción del tramo: La posición, medida como una fracción de la

longitud del tramo, desde la izquierda del mismo, del punto en el cual es aplicada la carga concentrada o bola marcadora. También es la posición del punto inicial de la zona en donde el hielo parcial (si fuere especificado) es aplicado. El hielo parcial será aplicado hasta el fin del tramo, o hasta el punto Nº i+1, cualquiera sea el más cercano.

Archivo de Carga Concentrada del Punto de Carga Nº i: Nombre del archivo de propiedades en

donde son definidas las propiedades de la carga concentrada, bola marcadora o hielo parcial.

La tabla de la Fig. N-9 sólo le permite aplicar un máximo de veinte cargas concentradas por tramo. Para un mayor número de cargas (por ejemplo, un gran número de bolas marcadoras), sería mejor usar la técnica tradicional de distribuir los pesos de las bolas a lo largo de todo el cable usando un espesor de hielo ficticio sobre el tramo en cuestión.

N.6 Cálculos de Flecha-Tracción

Si elige un análisis flecha-tracción por elementos finitos en el diálogo de Select Sag-Tension Method (Elegir Método Flecha-Tracción), a la cual se accede con el comando Sections/ Sag-tension (Secciones/ Flecha-Tracción), obtendrá un informe como el ilustrado en la Fig. N-10. Este informe puede ser mucho más extenso que el que obtiene al seleccionar la aproximación de la longitud reguladora, como es mostrado en la Fig. 11.2-2. Esto se debe a que la componente horizontal de tracción ya no es la misma para todos los tramos de todas las fases del mismo set de cables, y puede cambiar con la dirección del viento (hacia la izquierda o hacia la derecha).

Fig. N-9 Ubicaciones de Cargas Concentradas y Cobertura de Hielo Parcial


Ud. notará que la componente horizontal de tracción es la misma en todos los tramos de todas las fases solamente para la condición de enflechamiento, o sea para la combinación de Condición, Temperatura y Tracción Horizontal del cable especificadas en la parte de Sagging (Enflechamiento) de la pantalla interactiva de Section Modify (Modificar Sección), y sólo si no bloquea ni cambia las longitudes no esforzadas.

Fig. N-10 Resultados de Flecha-Tracción con Análisis por Elementos Finitos


N.7 Ejemplo Ilustrativo Mostrando Comportamientos Diferentes con los Niveles 1, 2, 3 o 4

Esta sección exhibe un modelo ficticio (Fig. N-11), el cual fue desarrollado con el sólo propósito de hacer obvias las diferencias de los niveles de modelado. La línea ficticia incluye cuatro tramos soportados por tres postes tangentes flexibles de resistencia ilimitada. El cable superior es soportado por grampas y el inferior por aisladores de suspensión de 10 pies. Mostraremos el efecto de mover la estructura central 80 pies hacia la derecha, cuando utilizamos modelos diferentes para el sistema de cables.

N.7.1 Nivel 1

La Fig. N-12 muestra la línea modelada en el Nivel 1, después de que la Estructura Nº 3 haya sido movida. Todas las tracciones son las mismas que antes del movimiento. Discutiremos este caso, así como todos los demás, en la Sección N.7.6.

Fig. N-11 Ejemplo de Línea Ficticia

Fig. N-12 Modelado del Nivel 1


N.7.2 Nivel 2 con Resortes Infinitamente Rígidos en los Soportes

La Fig. N-13 exhibe la línea después del movimiento, con el Nivel 2, seleccionando Fijo para puntos que No son de extremos con la rigidez longitudinal que no corresponde a la de los aisladores de poste, al pie de la Fig. N-5.

N.7.3 Nivel 2 con Resortes Extremadamente Flexibles en los Soportes

La Fig. N-14 muestra la línea después del movimiento, con el Nivel 2, ingresando 10 lbs/pie (simulando flexibilidad extrema) para puntos que No son de extremos con rigidez de aisladores que no son de poste, al pie de la Fig. N-5.

Fig. N-13 Nivel 2 con Soportes Infinitamente Rígidos

Fig. N-14 Nivel 2 con Soportes Extremadamente Flexibles


N.7.4 Nivel 3

La Fig. N-15 muestra la línea después del movimiento, con el modelado del Nivel 3.

N.7.5 Nivel 4

La Fig. N-16 exhibe la línea después del movimiento, con el modelado del Nivel 4.




La Fig. N-17 muestra la geometría deformada “a escala” de la Estructura Nº 3, en la Fig. N-16, y las cargas correspondientes sobre esa estructura. Ud. notará que la extrema deflección longitudinal ha hecho que la punta del poste se mueva hacia abajo. Este comportamiento fue captado exactamente por el modelado del Nivel 4, como se indica por la posición más baja del Punto A en relación a su posición original en la Fig. N-16. También notará que el aislador de suspensión está sujeto a una carga longitudinal extremadamente grande y que está casi en posición horizontal.

N.7.6 Discusión

Como puede observar al comparar las geometrías de las Fig. N-12 a N-16, la respuesta de la línea al movimiento de la Estructura Nº 3 es completamente diferente, dependiendo de su elección del nivel de modelado. Con el Nivel 1 (Fig. N-12), se asume que los cables no están engrampados a sus dispositivos de soporte. Por lo tanto, cuando movimos la Estructura Nº 3, es como si hubiéramos desengrampado previamente los cables, puesto a los mismos temporalmente sobre poleas antes de moverlos, y luego hemos vuelto a flecharlos con la misma tracción original después del movimiento. Esta es la razón por la que notará que no hay efecto sobre el Tramo 1 y el Tramo 4, puesto que éstos todavía están flechados a la tracción original y sus longitudes no han cambiado. Con los Niveles 2, 3 o 4, se asume que los cables están engrampados antes del movimiento y permanecen así durante el mismo, o sea que la longitud del cable en cada tramo es exactamente la misma, antes y después del movimiento. Con el Nivel 2 y con rigidez infinita en los soportes (Fig. N-13), obtenemos tracciones extremadamente altas en el Tramo 2, y extremadamente bajas en el Tramo 3. Esto es porque no existe flexibilidad en los puntos de soporte. Para el cable superior, que está engrampado a las Estructuras Nº2, Nº3 y Nº4, no hay efecto del movimiento sobre los Tramos 1 y 4. Esto es debido a que los puntos de fijación del cable superior, a las Estructuras Nº2 y Nº4, son infinitamente rígidos, aislando de esta forma el comportamiento de los Tramos 1 y 4 de los tramos del medio. Como se ha mencionado antes, el Nivel 2 con soportes fijos es equivalente a hacer que todos los tramos que no están sostenidos por aisladores de suspensión o de 2 partes, sean de extremos. Para el cable inferior, el cual está soportado por aisladores de suspensión, la tracción extrema en el Tramo 2 se transfiere al Tramo 1, mientras que la tracción relajada en el Tramo 3 se transfiere al Tramo 4. Con el Nivel 2 y puntos de soporte casi infinitamente flexibles (Fig. N-14), podemos mover la Estructura Nº 3 pero los puntos de fijación del cable (Puntos A y B) permanecen en la ubicación original de la Estructura Nº 3. Mientras que nuestro ejemplo es totalmente irreal y el supuesto de la rigidez completa o de la flexibilidad completa son los límites extremos del comportamiento estructural real, debe ser consciente de que el comportamiento de los cables soportados por aisladores de poste o por grampas es afectado por la flexibilidad de estos dispositivos, incluso en cálculos normales de flechas y tracciones para situaciones de diseño normales.


Con el Nivel 3 (Fig. N-15), cuando movemos la base de la Estructura Nº 3, la tracción en el cable inferior estira esa estructura hacia la izquierda (el Punto B es la posición del punto de fijación del cable inferior después del movimiento). Debido a que los movimientos de los puntos de fijación de los cables superior e inferior están relacionados con la matriz de rigidez de la estructura, el tope de la Estructura nº 3 (Punto A) se mueve más lejos hacia la izquierda que el punto medio (Punto B). La ilustración deformada del poste en la Fig. N-17 debe poner en claro ese punto. Por lo tanto, la tracción en el cable superior en el Tramo 2 es menor que la del cable inferior, inclusive si éste es soportado por un aislador de suspensión. Esto ilustra que el Nivel 3 provee una muy buena representación del comportamiento de un poste flexible, incluso si el poste fue representado por una matriz de flexibilidad de 4x4. Las principales inexactitudes del Nivel 3 provienen de ignorar los efectos P-Delta y asumir que todos los desplazamientos de los puntos de fijación de la estructura son limitados a los planos horizontales. Con el Nivel 4, tenemos el modelo más exacto posible, puesto que todo lo que ve en la Fig. N-16 es parte de un solo modelo, el cual incluye cada uno de los elementos de cada una de las estructuras de soporte. Por lo tanto, a medida que la Estructura Nº 3 es movida hacia la derecha, sus puntos de fijación son estirados no sólo a la izquierda sino también hacia abajo, a medida que el poste se flexiona (ver Fig. N-17). Aunque el análisis del Nivel 4 de este modelo simplificado tomó menos de 5 segundos para ser ejecutado, recomendamos que no utilice el modelado del Nivel 4 para líneas reales, porque las necesidades informáticas pueden ser extremas. Puesto que el Nivel 3 reproduce la mayor parte del comportamiento del Nivel 4, el método recomendado es el del Nivel 3, cuando tiene postes flexibles que influencian claramente el comportamiento de su sistema de cables. Si tiene estructuras tensadas flexibles con comportamiento asimétrico (el comportamiento asimétrico no puede ser representado por una sola matriz de flexibilidad), puede usar el Nivel 4 con la opción Limit Level 4 modeling to guyed structures or otherwise asymmetrical structures (Limitar Modelado del Nivel 4 a estructuras tensadas o de lo contrario a estructuras asimétricas).

N.8 Flecha Gráfica del Modelo de Elementos Finitos

Existen cuatro opciones para forzar a un modelo de cables a pasar por puntos específicos (tales como puntos topográficos incorporados) en una combinación dada de la Cable condition (Condición del Cable) y el Weather case (o temperature) (Caso de Clima o Temperatura)), la cual es especificada por el usuario en la pantalla interactiva de Graphical Sag (Flecha Gráfica) (ver Fig. 10.3-5 en la Sección 10.3.2.1.4). Nos referiremos a esa combinación como la Field Condition (Condición de Campo). Estas opciones son utilizadas normalmente cuando se flecha el modelo de una línea existente, para lo cual no se puede contar con información histórica del enflechamiento (o la cual ha sido modificada desde su construcción), pero para la cual posee datos de su posición en el campo. Las opciones son descritas, en orden ascendente, según la capacidad de las mismas de modelar un sistema de cables con precisión. Debido a que nos encontramos en el mundo de los elementos finitos, cada opción termina calculando una única longitud de cable no esforzada de referencia en cada tramo. Una quinta opción le permite editar manualmente longitudes de cable no esforzadas. Ud. elige la opción en la pantalla interactiva de Graphical Sag Options (Opciones de Flecha Gráfica) (ver Fig. 10.3-6 en la Sección 10.3.2.1.4). Para información adicional, busque en:

http://www.powline.com/products/fe_sagten/fe_graphsag.html



N.8.1 Primera Opción de Flecha Gráfica

Esta opción es etiquetada 2) Finite Element Insulators plumb at Sagging Condition (Aisladores de Elementos Finitos a plomo en Condición de Enflechamiento) en la pantalla de Graphical Sag Options. Con esta opción, se asume que los aisladores están a plomo en la Condición del Cable y Temperatura de enflechamiento de Referencia, en la pantalla interactiva de Section Modify (Modificar Sección) (ver Fig. 10.3-3), pero no sabe cuál fue la correspondiente tracción horizontal de enflechamiento. Después de que Ud. seleccione un punto a través del cual debe pasar el cable, en la Condición de Campo, y haga click sobre el botón de Apply (Aplicar) de la pantalla de Graphical Sag: 1) se calcula la tracción Horizontal de enflechamiento de Referencia, y es ingresada en la correspondiente pantalla de Section Modify, en forma automática y, 2) la Condición del Cable y el Caso de Clima (o Temperatura) de la Condición de Campo son ingresadas en la parte de Display (Visualizar) de la pantalla de Section Modify. Este método es capaz de tratar con grandes variaciones en longitudes de tramos y con tramos fuertemente inclinados, en donde la aproximación de la longitud reguladora puede no funcionar bien. Como en el método de la longitud reguladora, éste es incapaz de manejar cambios en la longitud del cable o en la posición de la estructura, que han tenido lugar después de que la línea haya sido flechada.

N.8.2 Segunda Opción de Flecha Gráfica

Esta opción es etiquetada 3) Finite Element Selected Spans Wire Length Adjustment (Ajuste de Longitud del Cable en Tramos Seleccionados por Elementos Finitos) en la pantalla de Graphical Sag Options. Con esta opción, Ud. asume que los aisladores están a plomo en la condición de enflechamiento de Referencia (Condición del Cable, Temperatura y Tracción Horizontal) en la pantalla interactiva de Section Modify (ver Fig. 10.3-3). Las correspondientes longitudes no esforzadas de Referencia en cada tramo son calculadas (valores ilustrados en la columna de Ahead Span Unstressed Length (Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente) de la tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffnesses de la Fig. N-6). Sin embargo, algo pasó con las longitudes no esforzadas de ciertos tramos de la línea durante la vida útil de la misma (fluencia lenta diferencial, inserción de empalmes, resbalamiento de las grampas, etc.) de modo que los aisladores ya no están a plomo en la condición de Referencia, y las longitudes no esforzadas reales son ahora iguales a la Ahead Span Unstressed Length más el Ahead Span Unstressed Length Change (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente). Esta opción puede asimismo ser utilizada en la situación en que Ud. tiene un problema de holguras en un tramo y quiere que la computadora le informe cuánto del cable debe cortar, de ese tramo problema, para que se despeje por sobre un punto designado. Se debe tener cuidado cuando se hace esto para asegurar que las estructuras puedan manejar las cargas longitudinales inducidas. Después de haber elegido un punto (o puntos – no más de un punto por tramo) a través del cual debe pasar el cable en la Condición de Campo, y hace click sobre el botón de Apply de la pantalla de Graphical Sag: 1) La Condición del Cable y el Caso de Clima (o temperatura) de la condición de Campo son ingresadas en la parte de Display de la pantalla de Section Modify, 2) Se marca Clip insulators (Engrampar Aisladores), al pie de la pantalla de Section Modify y, 3) se calculan los Ahead Span Unstressed Length Changes (Cambio de Longitud No Esforzada del Tramo Siguiente), para los tramos en donde ha seleccionado puntos, y son ingresados automáticamente en la correspondiente tabla de Wire Lengths and Attachment Stiffness (ver


Fig. N-6), a fin de que el cable coincida exactamente con la condición de Campo definida en Graphical Sag.

N.8.3 Tercera Opción de Flecha Gráfica

Esta opción es etiquetada 4) Finite Element All Spans Wire Length Adjustment (Ajuste de Longitud del Cable en Todos los Tramos por Elementos Finitos) en la pantalla de Graphical Sag Options. Con esta opción, no se hace ninguna suposición sobre la manera en que la sección ha sido flechada, aunque el programa calcula internamente longitudes no esforzadas de Referencia arbitrarias para la condición de Referencia, como es descrito en la Sección N.8.2 (el programa necesita valores de referencia arbitrarios, a los cuales sumar o restar, para así obtener longitudes no esforzadas reales). Por lo tanto, la principal ventaja de este método sobre el de la longitud reguladora o sobre los métodos descritos en las Secciones N.8.1 y N.8.2 es que es totalmente inmune a los errores de aproximación de la longitud reguladora, técnicas de tendido descuidadas o cualquier cosa que pudo haber pasado después de la construcción (movimiento de la estructura, cambios en las longitudes de los cables, cambios en la estructura, etc.). Si conoce donde se encuentran sus structure to insulator attachment points (puntos de fijación de los aisladores a la estructura), y puntos a lo largo del cable, este modo le permitirá obtener un ajuste preciso. El conocimiento de las posiciones y geometrías de las estructuras es muy bueno para ajustar datos con LIDAR.

Fig. N-18 Enflechamiento Arbitrario de la Fase Más Baja en la Línea Demo


Ud. elige simplemente un punto en cada tramo (si no lo hace, el punto mostrado actualmente en el centro de ese tramo será asumido como su punto seleccionado) y el programa calculará las longitudes no esforzadas de referencia de todos los tramos, de tal forma que el cable pase por los puntos elegidos en la condición de Campo. Después de que haga click sobre el botón de Apply de la pantalla de Graphical Sag: 1) se ingresa la Cable condition y el Weather case (o temperature) de la Field Condition en la parte de Display de la pantalla de Section Modify, 2) se marca Clip insulators al pie de la pantalla de Section Modify y 3) se calculan los Ahead span unstressed length changes para todos los tramos, y son ingresados automáticamente en la tabla correspondiente de Wire Lengths and Attachment Stiffness (ver Fig. N-6). Por ejemplo, con esta opción hemos forzado a la fase KIWI inferior en los últimos cuatro tramos de la línea Demo, a pasar por cuatro puntos arbitrarios, como se ve en la Fig. N-18. PLS-CADD ha calculado las longitudes no esforzadas mostradas en la Fig. N-19, así que la fase pasaría por los puntos en la Condición de Campo. Ha determinado que aunque a la Reference Cable Condition and Temperature (Condición y Temperatura de Referencia del Cable), los aisladores no estaban a plomo.

N.8.4 Cuarta Opción de Flecha Gráfica Esta opción es etiquetada 6) Finite Element Multiple Point Fit (Ajuste a Puntos Múltiples por Elementos Finitos) en la pantalla de Graphical Sag Options. Ésta es la opción a usar cuando las posiciones de sus structure to insulator attachment points (puntos de fijación de los aisladores a la estructura) (conexiones de los aisladores a la estructura) no son conocidos con precisión, o sea, no se encuentran necesariamente en donde están los puntos de fijación a la estructura (basados en la geometría de cada estructura y su actual ubicación sobre el terreno). Con las demás opciones de flecha gráfica, siempre se asume que los puntos de fijación del aislador (basados en la geometría de cada estructura y su actual ubicación sobre el terreno) son correctos y no producirán buenos resultados si no lo son. Con esta opción, las posiciones de los puntos de fijación del aislador son determinadas automáticamente a partir de

Fig. N-19 Longitudes No Esforzadas para la Situación en la Fig. N-18


las curvas catenarias que mejor coinciden con su condición de Campo, y el programa puede incluso mover sus estructuras de manera automática para coincidir con estos puntos. Cada curva catenaria es totalmente definida matemáticamente por la posición de tres puntos, como se describe en el siguiente párrafo. Esta opción es aún más poderosa que aquella de la Sección N.8.3 para ajustar datos de LIDAR, si es que no está seguro sobre las posiciones y geometrías de la estructura. Los tres (3) puntos que son utilizados para definir la curva catenaria en cada tramo son seleccionados automáticamente de una nube de puntos topográficos del conductor en cada tramo (para que este método funcione, debe tener muchos puntos topográficos en cada tramo, lo que por supuesto es el caso cuando realiza un relevamiento con LIDAR). Estos puntos topográficos deben tener el código de características designado en Feature code for fit points (Códigos de Características para Puntos a Ajustar) en la lista de selección en la parte inferior derecha de la pantalla de Graphical Sag Option de la Fig. 10.3.6. El programa seleccionará automáticamente los tres puntos en cada tramo cerca de la posición del cable actualmente ilustrada, uno cerca del extremo izquierdo, uno en el centro y uno cerca del extremo derecho. Una vez que la curva catenaria sea ajustada a los tres puntos, existe una opción de perfeccionar esta catenaria haciendo que la menor curva cuadrática pase por todos los puntos, dentro de una cierta distancia de esta catenaria. Una vez conocida la curva catenaria en cada tramo, el programa puede calcular los puntos de fijación del cable a partir de la intersección de estas curvas y luego, a partir de estos puntos, puede determinar los puntos de fijación del aislador. Se proveen opciones para el ajuste de la longitud del cable para igualar a la longitud del arco a lo largo de la catenaria, entre puntos de fijación del cable, y para el ajuste de posiciones de la estructura para obtener los puntos de fijación en los lugares correctos. También hay opciones para crear puntos topográficos en los puntos de fijación calculados del cable y del aislador.

N.8.5 Quinta Opción Gráfica

Esta opción es etiquetada 5) Finite Element with Manual Length Adjust (Ajuste de Longitud Manual con Elementos Finitos) en la pantalla de Graphical Sag Options. Con esta opción, Ud. hace click sobre el tramo y luego ingresa el valor de cuánto cable desea agregar o quitar para una serie de tramos. Por ensayo y error, puede determinar la extensión del cambio de longitud del cable necesario para obtener una holgura deseada. Esta opción puede ser usada para experimentar con el corte de longitudes del cable o de cambiar lo flojo de un tramo al adyacente (re-engrampando los aisladores) como solución a los problemas de holguras. Como es el caso con cualquier ajuste de longitudes del cable, flechas y tracciones a lo largo de la sección son afectados; entonces Ud. debe asegurarse que las estructuras puedan soportarlo.

N.9 VISUALIZAR MODELO DE ELEMENTOS FINITOS PARA UN CASO DE CARGA DADO

Una de las muchas ventajas del Método de los Elementos Finitos (modelado del Nivel 2, 3 o 4) sobre el de la Longitud Reguladora (Nivel 1) es que puede ser usado para determinar la condición de la línea, cuando las cargas no son uniformes sobre una sección de tracción (por ejemplo bajo hielo no balanceado, conductor roto, etc.). Si desea observar la línea bajo tales condiciones de carga no uniformes, puede hacerlo en Section/ Display options (Sección/ Opciones de Visualización). Elija Load Case Display (Visualizar Caso de Carga) (seguido por una Load Case Description (Descripción de Caso de Carga) de la lista de casos de carga en la


tabla de la Fig. 7.3-10 y un Structure Number (Número de Estructura)) en la lista de selección de Weather Case (Caso de Clima) en la parte de Display Weather Case (Visualizar Caso de Clima) de la pantalla interactiva de Line Display Options (Opciones de Visualización de Línea) de la Fig. 5.4-4. Por ejemplo, un caso de carga de fase izquierda de un tramo previo roto fue especificado para las estructuras de una línea; una de cuyas estructuras (la Estructura Nº 4) es vista en la Fig. N-20. Al seleccionar ese caso de carga y la Estructura Nº 4 en la pantalla de Line Display Options (ver lámina derecha de la Fig. N-20), la linea entera fue visualizada después de haber hallado su equilibrio (en el Nivel 3) siguiendo la remoción del cable de la fase externa en el tramo previo de la Estructura Nº 4 (un pórtico de madera flexible). La lámina central de la Fig. N-20 muestra una vista tridimensional de la línea, centrada en el pórtico. Puede ver que falta un cable a la izquierda de la estructura y que el aislador correspondiente se balancea a la derecha. El cable a tierra en el tope del poste izquierdo del pórtico está realmente sujetando al pórtico. Esto puede ser visto en la lámina izquierda de la Fig. N-20, la cual ilustra el resultado de un análisis de PLS-POLE del pórtico, obtenido con Structures/ Check (Estructuras/ Verificar). La carga de fase rota de 871 lbs es contrabalanceada por una carga de fijación de 796 lbs desde el cable a tierra, el cual reduce drásticamente los esfuerzos en el pórtico. Esta situación no pudo haber sido detectada con un análisis por elementos finitos en el Nivel 2, porque ese nivel no considera la interacción entre los cables.


Fig. N-20 Ilustración del Caso de Carga del Conductor Roto


APÉNDICE O. PERSONALIZANDO MENUS, DIALOGOS, BARRAS DE HERRAMIENTAS, TABLAS E INFORMES

PLS-CADD le permite personalizar menús, pantallas interactivas, consejos, y un limitado número de tablas e informes, dándole así completa flexibilidad para traducir sus líneas de texto al lenguaje o formato de su elección. Cualquier cambio realizado en la personalización será almacenado en el archivo schema (esquema) especificado en Schema or Customization File (Archivo de Esquemas o Personalización) de la pantalla interactiva de Preferencias de PLS-CADD (ver Sección 5.2). El archivo de esquemas debe poseer la extensión ".sma". Cualquier cambio de personalización que realice en el archivo de esquemas permanece activo hasta que sea cambiado nuevamente. Ud. puede mantener diversos archivos de esquemas (por ejemplo, uno para ejecutar PLS-CADD en inglés, otro para hacerlo en francés, etc.), pero solamente aquel especificado en la pantalla interactiva de PLS-CADD Preferences (Preferencias de PLS-CADD) afectará la apariencia de sus menús, pantallas interactivas y tablas, en su actual ejecución. Los archivos de esquemas para los idiomas inglés, francés o español pueden ser descargados directamente de Internet, utilizando el comando Help/ Download Alternate Language (Ayuda/ Descargar Lenguaje Alternativo).

O.1 Personalizando Menús

Puede usar el comando View/ Edit Customizations/ Menu Titles (Vista/ Editar Personalizaciones/ Títulos del Menú) para abrir la tabla de Customize Menu Titles and Tips (Personalizar Títulos del Menú y Consejos) (ver Fig. O-1). El texto sombreado, que no puede cambiar, es el texto original en inglés de PLS-CADD. El texto que Ud. ingresa en las columnas con fondo blanco reemplazará el

texto original después de aceptar (OK) la tabla. Si ingresa un "&" antes de un caracter en la columna de User Menu Title (Título de Menú del Usuario), ese caracter será utilizado como tecla de atajo que lleva al comando, y será mostrado subrayado. User Menu Tip (Consejo del Menú del Usuario) aparecerá en la barra de estado cuando se desplaza sobre cualquier ítem del menú que no tenga un submenú.

Fig. O-1 Tabla de Personalización del Menú


La Fig. O-2 ilustra cómo aparecerá su menú de File (Archivo) después de haber sido personalizado con la información de la Fig. O-1.

O.2 Personalizando Pantallas Interactivas

Puede usar el comando View/ Edit Customizations/ Dialog Strings (Vista/ Editar Personalizaciones/ Líneas de Diálogo) para abrir la tabla de Customize Dialog Strings (Personalizar Líneas de Diálogo). Esta tabla lista todas las líneas personalizables en todas las pantallas interactivas. Si no ve las líneas de texto de una pantalla interactiva en particular, diríjase a esa pantalla y acéptela (OK). Ésto añadirá las líneas a la tabla. Existe una manera aún más fácil de ubicar y personalizar las líneas de texto de una pantalla interactiva en particular. Primero debe seleccionar Enable Right Click Customize Interface (Permitir Personalizar Interface al Presionar Botón Derecho del Mouse) en el menú especial que se abre al presionar la tecla F1. Esto le permitirá, mientras está en cualquier pantalla interactiva, hacer click con el botón derecho del mouse para abrir un subconjunto de la tabla de Customize Dialog Strings, la cual solamente incluye las líneas de texto personalizables de esa pantalla interactiva. Esto es ilustrado en la Fig. O-3 para la pantalla interactiva de Sections/ Modify (Secciones/ Modificar). También puede hacer uso del comando View/ Edit Customizations/ Dialog Tips (Vista/ Editar Personalizaciones/ Consejos de Diálogos) para abrir la tabla de Customize Dialog Tips (Personalizar Consejos de Diálogos), la cual lista los consejos personalizables de las pantallas interactivas.

Fig. O-2

Fig. O-2 Personalizando la Tabla de Líneas de Texto de los Diálogos


O.3 Personalizando Tablas e Informes

La personalización de tablas e informes en PLS-CADD es una nueva característica en desarrollo. Cuando accede a la función de personalización adecuada, puede encontrar que no se pueden personalizar líneas de texto, tablas o informes (o sólo unos pocos) con su versión actual. Con el comando View/ Edit Customizations/ Report Strings (Vista/ Editar Personalizaciones/ Líneas del Reporte), Ud es llevado a la tabla de Customize Report Strings (Personalizar Líneas del Reporte), en donde puede substituir las líneas de texto originales en inglés (en la columna de la izquierda) de sus informes por su propio texto (en la columna derecha). Cuando edita las líneas, debe ser consciente que el programa no hace ningún esfuerzo especial para alinear su texto con los demás en el informe, y que es su responsabilidad que las líneas de texto no sean ni tan cortas ni tan largas para producir un resultado aceptable. Puede utilizar el comando View/ Edit Customizations/ Tables (Vista/ Editar Personalizaciones/ Tablas) para seleccionar una tabla a personalizar. Algunas de ellas contienen propiedades de entrada (por ejemplo, la tabla de 3 columnas en la pantalla interactiva de Structure to Wire Clearance (Holgura de la Estructura al Cable), a la cual llega con el comando Lines/ Reports/ Structure Clearances (Líneas/ Informes/ Holguras de las Estructuras)), mientras que otras contienen resultados calculados (por ejemplo la tabla e informe de Structure to Wire Clearance Results (Resultados de Holguras de la Estructura a los Cables)). Los resultados calculados pueden ser presentados en dos formatos: el formato de tabla de hoja de cálculo y el formato de informe impreso. Los encabezados de las columnas en cualquiera de los formatos pueden ser personalizados. La apariencia de los datos puede ser personalizada en el formato del informe impreso pero no en el formato de tabla de hoja de cálculo. Por ejemplo, si Ud. personaliza los Structure to Wire Clearance Results (Resultados de Holguras de la Estructura a los Cables), será llevado a la tabla de Customize (Personalizar) mostrada en la parte superior de la Fig. 0-4, en donde podrá: 1) substituir los encabezados de su tabla (en la columna de User's Name (Nombre del Usuario)), 2) especificar su propio formato de estilo "C" para visualizar los números en cada columna del informe (en la columna de Report Format (Formato del Informe)), 3) cambiar el orden en el cual la columnas aparecen en el informe (en la columna de Report Display Order (Orden de Visualización del Informe)), y 4) cambiar el consejo asociado a cada columna del Table Format (Formato de Tabla) (en la columna de User's Tip (Consejos del Usuario)). El formato de estilo "C" es discutido en la Sección O.3.1, que le permite controlar la precisión de un número impreso, así como si éste es visualizado en notación decimal o exponencial, en la columna de Report Format. Los datos exhibidos en la tabla de Customize, en la parte superior de la Fig. O-4 describen títulos y formatos personalizados que producirán el diseño del informe Francés mostrado al pie de la figura. Como con View/ Edit Customizations/ Report Strings, los datos en la tabla de la Fig. O-4 pueden aparecer solamente después de que haya ejecutado el análisis por lo menos una vez.


O.3.1 Notación del Formato "C"

Los especificadores de formato, para la visualización de datos numéricos en el lenguaje C, pueden tener hasta cinco partes, como se muestra más abajo: %[flags][width][.precision][type] Las cinco partes incluyen: 1) un signo de porcentaje requerido (%) para iniciar el especificador, 2) banderas opcionales, 3) el ancho total para el número, 4) un punto adicional seguido por la precisión deseada, y 5) un especificador de tipo. Sigue una breve descripción de cada una de estas cinco partes. Debe consultar cualquier libro sobre el lenguaje de programación C para una descripción más detallada. El especificador de flags (banderas) le permite especificar si el número debe estar alineado a la izquierda o derecha, dentro del espacio destinado al width (ancho). La alineación a la izquierda puede ser especificada con un signo negativo, de otra forma y por defecto el número pasa a estar alineado a la derecha. El campo del ancho es usado para especificar el número total de caracteres que el número puede utilizar cuando es mostrado. Éste será recortado para el tamaño del espacio proveído, siempre que tal recorte no contradiga la precisión (si es

Fig. O-4 Personalizando Tablas de Salida e Informes


especificada). Un punto, seguido por un número, la precisión, indica cuántos dígitos serán vistos después del punto decimal. Finalmente, el campo de type (tipo) puede ser "d", "e", "f", "g", o "s". Cuando se imprimen números enteros, el tipo debe ser igual a "d". Cuando se ilustra una serie o línea, el tipo debe ser igual a "s". Finalmente, cuando se imprime un número decimal, el tipo puede ser "e", "f" o "g", pero sin importar cuál sea, debe ser precedido por una "l". La "l" indica que el número es de doble precisión (todos los números decimales en nuestras aplicaciones son de doble precisión). El uso de "e" dará como resultado una notación exponencial, "f' producirá un número decimal, mientras que "g" proporcionará notación exponencial o decimal, dependiendo de cuál ocupa el menor espacio para representar la cantidad dada. Un tipo adicional, "m", es reconocido en encabezados de columnas, donde indica las unidades para esa cantidad en particular. El especificador "%m" puede ser ubicado en donde quiera que desee ver las unidades ilustradas en un encabezado de columna. Por ejemplo: Usando el especificador de formato "%-8.4lf" con el número 1000.123456 resultará en 1000.1235. Usando "%8.4le" dará 1.1235e003. Finalmente, utilizando "%8.4lg" dará 1000.1235 porque la notación decimal representa el número en menor espacio que el que usa la notación exponencial. Nota Importante: la modificación de los especificadores de formato que usa el programa sólo debe ser hecha por un usuario experimentado. La modificación inadecuada puede resultar en la colisión del programa, o peor aún, en que se impriman valores incorrectos.

O.4 Personalizando Barras de Herramientas

En PLS-CADD el usuario puede crear sus propios botones de barras de herramientas como atajos hacia los diversos ítems del menú, seleccionando el Menu Item (Item del Menú) e ingresando el Button Name (Nombre del Botón) en la tabla de Edit Custom Toolbar (Editar Barra de Herramientas Personalizada), a la que accede con View/ Edit Customizations/ Custom Toolbar (Vista/ Editar Personalizaciones/ Barra de Herramientas Personalizada).


APÉNDICE P. MODELOS DE ESTRUCTURAS ESPECIFICOS AL SITIO

En general, cuando selecciona una estructura para usar en una línea en particular, ésta es una estructura estándar que pretende usar más de una vez. Cuando diseña nuevas líneas, el concepto de estructuras estándar, las cuales pueden ser repetidas por un fabricante y pueden ser equipadas con el mismo tipo de aisladores, es extremadamente útil. Los modelos de estas estructuras estándar pueden ser grabados en bibliotecas para su uso en diferentes lugares de la línea o en varios proyectos. Por lo tanto, el concepto de mantener bibliotecas de estructuras estándar es esencial para diseñar líneas nuevas. Sin embargo, debido a cambios específicos a un sitio durante la construcción, reparación y/o refuerzo después de fallas, cambios de aisladores, debilitamiento de algunos componentes tales como putrefacción en la línea del suelo u hoyos de pájaro carpintero en postes de madera, etc., cada estructura en una línea que ha estado en servicio por muchos años, puede ser potencialmente diferente de la estructura estándar que fue usada en el diseño original. Por lo tanto, cuando se modelan líneas existentes, uno se enfrenta con la necesidad de usar un número mucho mayor de modelos de estructuras que el de las estructuras estándar en el diseño original. En tales situaciones, es más probable que Ud. desee hacer modelos de estructuras específicas al sitio. El uso de estructuras específicas para el sitio tiene la ventaja de que cada cambio hecho al modelo no afectará a ninguna otra estructura en la misma o en otras líneas. La utilización de modelos sistemáticos específicos al sitio en la posición de cada estructura en una línea, le permiten hacer que estos modelos sean depósitos de información relacionada a mantenimiento, reparaciones y refuerzos en esas posiciones. Éste es un concepto muy potente y útil que obtiene a cambio del pequeño precio de tener que almacenar los modelos adicionales específicos a los sitios. En una época en que almacenábamos rutinariamente fotografías de estructuras de una línea existente, el requerimiento de almacenar archivos adicionales para inclusive los modelos más complejos de torres o pórticos (archivos TOWER o PLS-POLE) es casi irrelevante en términos de almacenamiento adicional de datos. Por lo tanto, no debería haber razón para no guardar los modelos específicos del sitio de todas las estructuras de una línea existente. Este Apéndice describe los comandos de PLS-CADD que le permiten crear y modificar copias específicas al sitio de sus modelos de estructuras.

P.1 Haciendo Modelos de Estructuras Específicos al Sitio

Puede usar Structures/ Customize Structure/ Make Site Specific Copies (or Site Specific Copy for a single location) (Estructuras/ Personalizar Estructura/ Hacer Copias Específicas al Sitio – o Copia Específica al Sitio para un solo lugar) para reemplazar con nuevos archivos de estructuras a los usados en diferentes lugares. Si el nombre del archivo original en la posición de la i-ésima estructura en la línea fue "Filename.Ext", entonces el nuevo archivo tendrá el mismo contenido que el antiguo, y su nombre será "Filename.#i.Ext". Los nuevos archivos son grabados en el directorio de estructuras por defecto (especificado en File/ Preferences (Archivos/ Preferencias) en la Sección 5.2). El archivo Filename.#i.Ext único, personalizado (específico al sitio) puede ser editado en forma segura, para reflejar los cambios específicos al sitio sin afectar a otras estructuras. Para editar el archivo de estructuras


personalizadas, puede acceder a él directamente con Structures/ Edit Structure (Estructura/ Editar Estructura) o al hacer click sobre el botón de Edit al pie de la pantalla interactiva de Structure Modify (Modificar Estructura). O puede usar las funciones de edición interactivas descritas en las siguientes Secciones.

P.2 Cambio Interactivo de Aislador en una Estructura Específica al Sitio

Mientras se exhibe una estructura personalizada en una ventana de vista tridimensional, puede utilizar Structures/ Customize Structure/ Change Insulator (Estructuras/ Personalizar Estructura/ Cambiar Aislador) para seleccionar gráficamente y cambiar un aislador (o un grupo de aisladores en un set de más de una fase). Esta función sólo trabaja con estructuras del Método 4. Una vez que haya hecho click sobre un aislador, será llevado en primer lugar a la pantalla interactiva de Customize Structure (Personalizar Estructura). Después de aceptar las opciones por defecto en esa pantalla, será llevado a la de Select New Property Set (Seleccionar Nuevo Set de Propiedades), en donde podrá elegir un aislador diferente de entre los disponibles en la bilblioteca de aisladores por defecto, actualmente asociada con el modelo de TOWER o de PLS-POLE.

P.3 Ajuste Interactivo de Altura del Aislador o de la Fijación del Brazo al Poste

Cuando visualiza una estructura personalizada en una ventana de vista 3D o de Perfil, puede usar Structures/ Customize Structure/ Move Attachment Point/ Freehand (Estructuras/ Personalizar Estructura/ Mover Punto de Fijación/ A Mano Alzada) (or Snap to Survey Point) (o Capturar a Punto Topográfico) para cambiar la posición del punto de fijación de un aislador o un brazo a un poste, al mover gráficamente la altura del correspondiente cable soportado. Esta función trabaja con todos los modelos estructurales (Método 1 al Método 4). Utilizando esta función, puede elegir y arrastrar el punto de empalme entre un cable y un aislador hacia arriba o abajo, hasta la posición deseada. Una vez que suelte el botón del mouse y acepte (OK) la pantalla interactiva de Customize Structure, la ubicación del punto en el cual el aislador o el brazo está fijado a la estructura es automáticamente actualizada para reflejar la nueva posición del cable. Esta función es extremadamente útil para editar las posiciones exactas de las fijaciones de los brazos o aisladores para personalizar postes de madera en el campo, a partir de las posiciones topográficas de los cables.

P.4 Ajuste Interactivo de la Geometría del Tensor

Mientras se exhibe una estructura personalizada en una ventana de vista 3D o en Planta, puede usar Structures/ Customize Structure/ Move Guy Anchor/ Option (Estructuras/ Personalizar Estructura/ Mover Anclaje del Tensor/ Opción) (en donde las opciones son Freehand (Mano Alzada), Snap to Survey Point (Capturar a Punto Topográfico), Inline with Wire (Alineado con el Cable), Slope Intersect with TIN (Intersectar Pendiente con TIN) o Bisect Line Angle (Bisectar Ángulo de Línea)) para ajustar gráficamente la geometría de un tensor (para cambiar la posición de la fijación de un tensor al poste, debe utilizar los comandos Structure/ Modify y Edit). Esta función trabaja solamente con estructuras del Método 4. En una vista en planta, Ud. puede arrastrar un tensor hasta el azimut deseado con la opción Freehand, dejando la pendiente, altura del anclaje y proyección horizontal del tensor intactos. En una vista en planta o 3D, puede capturar el anclaje del tensor a un punto


topográfico, con la opción de Snap to Survey Point. En una vista 3D, con la opción de Inline with Wire, se puede elegir un tensor, después un cable, y hacer que el azimut del tensor sea calculado en forma automática, para hacer que el tensor se alinee con el cable seleccionado, cuando suelte el botón del mouse. En la opción de Slope Intersect with TIN se puede seleccionar una estructura y hacer que todos los tensores de esa estructura se extiendan hasta la TIN mientras mantienen las pendientes y azimuts del tensor. Esto es especialmente útil en la identificación de las posiciones de los anclajes de los tensores, y para mantener la holgura a los componentes energizados de la estructura. Este comando puede ser ejecutado para una sola estructura o para un rango de ellas. Finalmente, en un ángulo de línea, con la opción de Bisect Line Angle, se puede elegir un tensor y cambiar su azimut automáticamente para que el tensor bisecte el ángulo de línea.

P.5 Comparando Estructuras Personalizadas con Diseños Estándar Originales

Si Ud. tiene estructuras personalizadas en un modelo de línea, puede utilizar el comando Structures/ Customize Structure/ Report (Estructuras/ Personalizar Estructura/ Informe) para documentar cualquier diferencia entre las estructuras originales "Filename.Ext" y las estructuras personalizadas derivadas de las mismas, "Filename.#i.Ext". Esta función sólo es efectiva con estructuras del Método 4.

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