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Grado de Ingeniería Eléctrica

3er cursoProfesor: Miguel López García

Las redes de distribución se componen tanto de líneas aéreas como subterráneas.

Los materiales utilizados deben tener las siguientes características:◦ Baja resistencia eléctrica: para reducir las pérdidas

por disipación de calor

◦ Elevada resistencia mecánica: para minimizar la necesidad de apoyos y reducir las roturas.

◦ Precio asequible.

Los principales metales utilizados son:◦ Acero, cobre y aluminio.

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Los conductores pueden estar compuestos por un único alambre o por cables compuestos de hilos arrollados entre sí por torsión.

Acero:

◦ Alta resistencia eléctrica (0.11 Ω.mm2/m)

◦ Alta resistencia mecánica (133 kg/mm2)

◦ Bajo precio.

◦ Vida útil corta por corrosión (resuelto parcialmente por tratamientos de galvanización).

◦ Alto peso (7.78kg/dm3)

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Cobre:

◦ Baja resistencia eléctrica (0.017 Ω.mm2/m)

◦ Resistencia mecánica según el tratamiento térmico:

Blando (recocido): 22-28 kg/mm2

Semiduro: 28-34 kg/mm2

Duro: 37-54 kg/mm2

◦ Precio en ascenso desde 2001: ($7347/Tm)

◦ Alto peso (8.89kg/dm3)

Aluminio:

◦ Resistencia eléctrica media (0.028 Ω.mm2/m)

◦ Baja resistencia mecánica (20 kg/mm2)

◦ Bajo precio.

◦ Bajo peso (2.70kg/dm3)

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Ejercicio:◦ ¿Cuántos kilos de aluminio son necesarios para

hacer una línea de la misma resistencia y longitud que otra de cobre?

Sol: 0,5kg Al/kg Cu.

Los cables pueden tener 1 o 3 almas (cables centrales rectilíneos) sobre los que se arrollan helicoidalmente el resto de conductores.

Alma unifilar: N=3n(n+1)+1

Alma trifilar: N=3n(n+2)+3◦ N: nº de conductores

◦ n: nº de capa.

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Los cables también pueden estar compuestos de hilos de diferentes materiales para obtener las ventajas funcionales de ambos materiales.

Los más comunes son los de aluminio con alma de acero:

Normativa:◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT

ITC-LAT-01,02, 07, 08◦ Proyectos tipo Iberdrola:

MT 2.21.60 (66) : LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con conductor de aluminio acero 47-AL1/8ST1A (100-AL1/17-ST1A).

MT 2.21.64: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con conductor de cobre C-50.

MT 2.21.69: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN. Simple circuito con conductores unipolares recubiertos56-AL3 (CCX-56-D) y 117-AL3 (CCX-110-D).

MT 2.21.75: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN :Doble circuito con conductor de aluminio-acero 147-AL1/34-ST1A.

◦ Normas particulares de Iberdrola: NI 54.63.01: Conductores desnudos de aluminio-acero para líneas

eléctricas de alta tensión. NI 54.10.01: Conductores desnudos de cobre para líneas eléctricas

aéreas y subestaciones de alta tensión. NI 56.41.01: Conductores unipolares con cubierta hasta 24kV.

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Características de los conductores:◦ Materiales.◦ Utilización.◦ Sección/espesor.◦ Nº de alambres.◦ Cableado.◦ Masa.◦ Carga de rotura.◦ Resistencia eléctrica.◦ Modulo de elasticidad.◦ Coeficiente de dilatación.◦ Densidad de corriente.◦ Compatibilidad y equivalencias.

Identifica las características anteriores de los siguientes cables:◦ CCX-AL3-56:

◦ 63-AL1/11-ST1A:

◦ 250-AL1/41-ST1A:

◦ C95:

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En los casos en los que las líneas aéreas representan un peligro, la distribución de energía se realiza mediante redes subterráneas.

Los cables para estas instalaciones pueden ser tripolares o unipolares:

Partes de un cable:◦ 1) Conductor: De cobre o aluminio y en forma de

alambre o cuerda. Las cuerdas pueden ser de tipo circular o compacta para reducir el diámetro total del cable.

◦ 2) Capa semiconductora: Impide la ionización del aire y mejora la distribución del campo eléctrico.

◦ 3) Aislante:

◦ 4) Pantalla: Su uso determina que, en cables tripolares, el campo eléctrico sea radial o no.

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Partes de un cable:◦ 5) Relleno: Aislante de papel que da forma cilíndrica

al conjunto.

◦ 6) Armadura: Envoltura metálica que proporciona robustez.

◦ 7) Cubierta: Protege de la corrosión.

Aislantes:◦ El uso de los diferentes tipos de aislantes depende

de la tensión nominal del cable principalmente y debe adoptarse en función de sus características eléctricas, mecánicas, químicas y económicas:

AISLANTES

Papel impregnado

Aislamientos secos

Especiales

Plastómeros

Elastómeros

Termoplásticos

Termoestables

Los aislantes utilizados actualmente en MT son:Policloruro de vinilo (PVC)Polietileno reticulado (XLPE)Etileno-propileno (EPR)Etileno-propileno de alto modulo (HEPR)

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Normativa:◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT

ITC-LAT-01, 02, 06

◦ Proyectos tipo Iberdrola: MT 2.31.01: LINEA SUBTERRÁNEA DE AT HASTA 30 kV.

◦ Normas particulares de Iberdrola: NI 56.43.01: Cables unipolares con aislamiento seco de

etileno propileno de alto módulo y cubierta de poliolefina(HEPRZ1) para redes de AT hasta 30 kV.

NI 56.43.02: Cables unipolares con aislamiento seco de

polietileno reticulado (XLPE) y cubierta de compuesto de poliolefina (Z1) para redes de AT hasta 30 kV.

Identifica las características de los siguientes cables:◦ HEPRZ1 (S) 12/20 1x50 K Al+H16

◦ HEPRZ1 12/20 1x240 K Al+H16

◦ RHZ1-2OL 18/30 kV 1X50 K Al+H25

◦ RHZ1-2OL (S)12/20 kV 1X150 K Al+H16

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Son los elementos que soportan los conductores y demás elementos separándolos del suelo:

Se clasifican según el material:◦ Madera: pino, abeto o castaño.

◦ Hormigón armado (preferentemente vibrado).

◦ Metálicos de acero, de forma tubular, de perfiles laminados y de chapa

Se clasifican según su función:◦ Alineación: Únicamente sostienen los conductores

(alineaciones rectas).

◦ Ángulo: Sirven para sostener los conductores en los vértices de alineaciones diferentes.

◦ Anclaje: Proporcionan puntos firmes que limiten la propagación de esfuerzos longitudinales.

◦ Fin de línea: Deben resistir la solicitación de todos los conductores y cables de tierra de la línea.

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Postes de hormigón: NI 52.04.01.

Apoyos de perfiles metálicos: NI 52.10.01.

Apoyos de chapa metálica: NI 52.10.10.

Son los elementos que sujetan los aisladores a los apoyos.

Según el tipo de material de los apoyos:◦ Madera: Crucetas de madera o hierro.

◦ Hormigón: Crucetas de acero galvanizado.

◦ Metálicos: Perfiles laminados de acero.

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En las líneas de media tensión utilizaremos:◦ NI 52.30.22 : Crucetas bóveda de alineación para apoyos de líneas

eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.

◦ NI 52.31.02 : Crucetas rectas y semicrucetas para líneas eléctricas

aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.

◦ NI 52.31.03 : Crucetas bóveda de ángulo y anclaje para apoyos de

perfiles metálicos de líneas eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.

Se utilizan para aislar el conductor del apoyo que lo sustenta:

Los aisladores utilizados en las líneas de M.T. se describen en:◦ NI 48.08.01: Aisladores compuestos para cadenas de líneas

eléctricas de alta tensión.

Los requisitos de aislamiento para se describen en la ITC-07

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Según el RLAT-2008:

Según el proyecto tipo de Iberdrola:

Según las normas internas : NI 56.80.02.

Disponibles en catálogos:◦ Prysmian

◦ Sonepar

Instalación: Contractiles