PROYECTO FINAL DE CARRERA: ‘LINEA AEREA DE ALTA TENSION...

PROYECTO FINAL DE CARRERA:

‘LINEA AEREA DE ALTA TENSION

HOSPITALET-MEQUINENZA’

1.-Memoria descriptiva

2.-Memoria de calculo de la línea

3.-Memoria de calculo de la subestación

4.-Planos de la línea

5.-Planos de la subestación

6.-Presupuesto

7.-Pliego de condiciones

8.-Anexo

ALUMNO: D.David González López

DIRECTOR DEL PROYECTO: D. Juan José Tena Tena

INGENIERIA TECNICA INDUSTRIAL: Electricidad

FECHA: Enero / 2002




1.-MEMORIA DESCRIPTIVA




FECHA: Enero / 2002

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Memoria descriptiva

1

INDICE

1.-Objeto..........................................................................................................Pag.3

2.-Situacion......................................................................................................Pag.3

3.-Antecedentes...............................................................................................Pag.3

4.-Titular..........................................................................................................Pag.4

5.-Facultativo...................................................................................................Pag.4

6.-Generalidades..............................................................................................Pag.4

7.-Posibles soluciones y solución adoptada.....................................................Pag.5

8.-Descripcion general ....................................................................................Pag.9

8.1.-Linea aérea............................................................................................Pag.9

8.1.1.-Apoyos............................................................................................Pag.9

8.1.2.-Aislamientos y herrajes...................................................................Pag,10

8.1.3.-Puesta a tierra..................................................................................Pag.10

8.1.4.-Sistema de protecciones de la línea.................................................Pag.11

8.2.-Miniparque de 220 kV...........................................................................Pag.22

8.2.1.-Interruptor de SF6...........................................................................Pag.22

8.2.2.-Seccionador tripolar con puesta a tierra..........................................Pag.23

8.2.3.-Tranformador de tensión capacitivos..............................................Pag.24

8.2.4.-Autovalvulas...................................................................................Pag.25

8.2.5.-Transformadores de intensidad.......................................................Pag.26

8.2.6.-Transformador de potencia.............................................................Pag.26

9.-Prescripciones técnicas...............................................................................Pag.28

9.1.-Materiales y accesorios empleados en la línea.....................................Pag.28

9.1.1.-Cable conductor de la línea............................................................Pag.28


2

9.1.2.-Cable de tierra...............................................................................Pag.28

9.1.3.-Cadena de aisladores.....................................................................Pag.29

9.1.4.-Puesta a tierra................................................................................Pag.29

9.1.5.-Sistema de protecciones.................................................................Pag.30

9.2.-Materiales y accesorios empleados en el miniparque..........................Pag.31

9.2.1.-Interruptor SF6..............................................................................Pag.31

9.2.2.-Seccionador tripolar con puesta a tierra.........................................Pag31

9.2.3.-Transformador de tensión capacitivos...........................................Pag.32

9.2.4.-Autovalvulas..................................................................................Pag.34

9.2.5.-Transformadores de intensidad......................................................Pag35

9.2.6.-Transformador de potencia............................................................Pag.36

10.-Planificacion.............................................................................................Pag.37

11.-Presupuesto..............................................................................................Pag.40


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1.-OBJETO

Construcción de una línea aérea y de un miniparque de 220 kV de tensión.

2.-SITUACION

La línea empezara en la subestación de la central hidroeléctrica de Mequinenza ( ) y

llegara al miniparque de la central térmica de ciclo combinado situado en la localidad de

Hospitalet del Infante (Tarragona).

El miniparque se encuentra en él termino municipal de Vandellos y Hospitalet del

Infante, km 12 de la carretera nacional 340, a la salida de la localidad.

3.-ANTECEDENTES

El establecimiento de esta línea tiene por finalidad alimentar los servicios auxiliares de

la central de ciclo combinado de la localidad de Hospitalet del Infante, con energia

procedente de la central hidroeléctrica de Mequinenza. Con esta alimentación se

conseguirá la seguridad del funcionamiento de los servicios auxiliares de la central, aun

en el supuesto de que no puedan ser alimentados con su propia energía, en aquellos

momentos en que por los motivos que se encuentre fuera de servicio.


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4.-TITULAR

La titularidad de la línea corresponderá a :

Gas Natural S.L. NIF 39456123-F

C/ Paz verde nº1 3º 3ª

0808.Barcelona

Actuara como representante de dicha empresa:

Sr. Sergi Saladie Jardi NIF 78987655-D

5.-FACULTATIVO

El proyecto ha sido llevado a cabo por la empresa:

PLOTER S.L. NIF 39889840-S

C/ de la Amargura nº 10

43890 Hospitalet del Infante

Tarragona

Tel. 977-823361

6.-GENERALIDADES

-Longitud de la línea: 90 km

-La tensión nominal de la línea será de 220 kV entre fases, en corriente alterna de 50

Hz.

-La relación de transformación del transformador del miniparque será de 220/10,5 kV

-Circuitos: La línea estará constituida por dos circuitos trifasicos.

-Potencia: La potencia máxima de transporte será de 300 MVA

La potencia del transformador será de 60 MVA en refrigeración natural.


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7.-POSIBLES SOLUCIONES Y SOLUCION ADOPTADA

Trazado de la línea

La línea tiene su origen en la central hidráulica de Mequinenza, situada en la orilla

izquierda del río Ebro.

El trazado, en su tramo inicial , transcurrirá casi paralelo a la línea (220 kV) que va

desde la presa de Mequinenza, a la de Ribarroja.

Con el fin de no cruzar varias veces el río Ebro se efectuara un giro de 24º en

dirección Faió por la ‘Vall Ferrer’.

Para evitar las zonas de mayor altura de la sierra de la Fatarella en las que de

instalarse la línea por ella se produciría un gran impacto visual, al resultar la estructura

de la línea sobre el paisaje, rodearemos dicha Sierra, para realizar dos ángulos de 36 y

67 grados respectivamente.

La línea en este momento esta enclavada en el oeste por la carretera TV-2331 entre

Gandesa y la Pobla de Masaluca, en el norte por el río Ebro y en el sur-este por la

carretera de Gandesa a Asco N-230.

Es precisamente esta carretera la que cruzaremos, haciendo antes un ángulo de 5º.

En este punto el trazado más económico hubiera sido una alineación recta que llegaría

directamente a la central. Dos puntos han condicionado especialmente la desviación.

El primero es la proximidad al casco urbano de las poblaciones de Mora de Ebro,

Benissanet y Tivissa.

El otro punto que ha condicionado el trazado ha sido la determinación de la zona en que

su tenia que cruzar el río Ebro.

Se precisaba encontrar un punto, en el que el cauce del río tuviera orillas escarpadas que

permitiera situar sendos apoyos a cada lado del río , de modo que , en un solo vano se

puedise realizar el cruzamiento. Un lugar con estas características se pudo encontrar en

él termino de Garcia.


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Una vez cruzado el río y situada la línea en el lado izquierdo, podíamos haber realizado,

de nuevo, una alineación recta hasta la central, pero el trazado se modifica para evitar

pasar por las montañas de la sierra de Montalt, entre las poblaciones de Guiamets y

Tivissa.

Para ello bajamos en dirección al Perello, realizando un ángulo de 87º y ahora sí una

alineación hasta la central.

Tensión y tipo de conductor

El empleo de una tensión tan elevada (220 kV) es debido a la distancia que tenemos

que salvar: 90 km.

El cable utilizado (Aleación de Aluminio) es de uso mucho mas frecuente debido a su

alta ressitencia mecánica y menor coste que el de cobre, aunque son mayor resistividad.

En la sección utilizada, ver memoria de calculo, influye el coste, perdidas por efecto

joule y la caída de tensión.

Finalmente se ha adoptado una sección de 570 mm2.

Tipo de apoyo

Una vez elegida la sección, debemos de configurar el tipo de apoyos. El hecho de

hacer un apoyo con doble circuito nos permite, una vez adquiridas las licencias para la

colocación de los apoyos, tener una línea seguramente no explotada al máximo pero si

con muchas posibilidades de ampliación de cara a futuras remodelaciones de la central.

Las distancias medias geométricas, ver memoria de calculo, son muy aceptables al

igual que las demás magnitudes características.


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Aisladores de la línea

En las cadenas de aisladores hemos escogido tres tipos (ver planos). Dos para las

cadenas de suspensión y un tipo para las cadenas de amarre.

En el caso de las cadenas de suspensión dispondremos de aisladores dobles y sencillos,

según las condiciones de la catenaria decidiremos utilizar una u otra.

Para las cadenas de amarre, solo se utilizan de tipo doble, ya que en las condiciones de

este tipo de cadenas (ángulos) debemos reforzar la línea.

Cable de tierra

El cable de tierra supone la protección del sistema más trivial pero no por eso

despreciable.

En la puesta a tierra de la línea debido a que tenemos dos circuitos tendremos que

colocar dos cables, que cubrirán el ángulo de protección que indica el reglamento.

En la puesta a tierra, tanto de la línea como de la subestación, no se puede pasar la

corriente de fallo directamente del conductor a la tierra, ya que la resistencia del paso de

corriente depende de la resistencia de difusión del terreno.

Es necesario, por tanto, la utilización de electrodos que aumenten la sección de

contacto.

Entre los distintos tipos cabe señalar:

a.- Picas de tierra. Perfil varillado introducido en tierra a modo de estaca y

prácticamente aplicable a todo tipo de terreno por la profundidad a

que puede penetrar.

b.- Placas de tierra. Indiferente de la posición de trabajo, vertical u

horizontal. Su empleo se limita a terrenos con profundidad vegetal

importante (1 a 1,5 m por lo menos), ya que la mayor parte de la


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corriente de fallo se acumula en las aristas.

c.- Pletinas de tierra. Láminas metálicas introducidas en el terreno a poca

profundidad en una gran superficie. Útiles para instalaciones a la

intemperie en terrenos rocosos.

d.- Malla de tierra. Red de cables de acero galvanizado o cobre, con

secciones mínimas de 100 mm2 y 35 mm2, respectivamente.


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8.-DESCRIPCION GENERAL

8.1.-Linea aérea

8.1.1.-Apoyos

Los apoyos de la línea estarán formados por torres de estructura metálica en celosía,

con cuatro crucetas en su parte superior.

En los extremos de las tres crucetas inferiores se suspenden o amarran los cables

conductores mediante las adecuadas cadenas de aisladores.

La cuarta cruceta sirve de soporte a los cables de tierra, se encuentra situada por encima

de las otras tres crucetas, a la distancia necesaria que permite garantizar que los cables

conductores siempre se encuentren comprendidos dentro del ángulo de protección

eficaz.

Los apoyos están constituidos por perfiles laminados de acero de calidad A-52. La

unión de los perfiles entre si y la sujeción de la estructura en su conjunto se realiza

mediante tornillos y chapas cubrejuntas.

Para evitar la corrosión, todos los perfiles y elementos metálicos de la estructura

estarán galvanizados en caliente.

Las torres o apoyos que se instalaran en la línea serán del tipo V, de las que se han

proyectado tres tipos, la VS (vano normal) , VL (grandes vanos) y VT (ángulos).

Con cada tipo de torre se pueden conseguir cinco diferentes de la cruceta inferior a la

base de cimentación. De esta forma obtenemos las siguientes series: VSR-VS-VSX-

VSY-VSZ; VLR-VL-VLX-VLY-VLZ ; VTR-VT-VTX-VTY-VTZ.

La altura de la cruceta inferior respecto a la base de cimentación es en cada una de ellas

de 15,5 m ; 21,5 m ; 27,5 m ; 33,5 m y 39,5 m respectivamente.

Todas las torres llevan adosadas en uno de los montantes de la torre una escalera de

peldaños.


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En cada torre se instalara la perceptiva placa de señalización con la indicación de

peligro y el numero de torre.

8.1.2.-Aislamiento y herrajes

Los aisladores utilizados en la línea serán de vidrio con sus características adecuadas a

su función. Los partes metálicas de los aisladores estarán protegidas adecuadamente

contra la acción corrosiva de la atmósfera.

Los herrajes serán de diseño adecuado a su función mecánica y eléctrica y serán

prácticamente inalterables a la acción corrosiva de la atmósfera.

Las grapas de amarre del conductor deben soportar una tensión mecánica en el cable del

90% de la carga de rotura del mismo, sin que se produzca un deslizamiento.

8.1.3.-Puesta a tierra

Cada torres llevara instalada una puesta a tierra consistente en dos conexiones a los

correspondientes electrodos, que son bornas de acero galvanizado de 30 mm de

diámetro y 2 m de longitud.

Las conexiones de la línea están dispuestas para la desconexión rápida de la misma,

por la que dentro de este criterio y en zonas frecuentadas, la resistencia de difusión de

la puesta a tierra de los apoyos será inferior a 20Ω.

En las zonas de publica concurrencia además e cumplirse la anterior, se instalaran

tomas de tierra en anillo cerrado alrededor de la cimentación del apoyo, a un metro de

distancia de su arista exterior.


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8.1.4.-Sistema de protecciones de la línea

Perturbaciones que pueden aparecer en las centrales y redes eléctricas

Existen muchas causas que pueden perturbar el servicio normal de los generadores,

transformadores, barras y redes eléctricas. Para que el lector pueda formarse una idea de

la complejidad de esta cuestión, solamente enunciaremos algunas de ellas:

1.Perforaciones en los aislantes de maquinas y cables, producidas por envejecimiento

por corrosión, o por calentamiento.

2.Descargas atmosféricas y sobretensiones interiores.

3.Influencias de animales: por ejemplo, roedores que corroen cables, gatos que

producen cortocircuitos entre barras, pájaros que provocan cortocircuitos en las líneas

aéreas, etc.…

4. Destrucciones mecánicas por agarrotamiento o por embalamiento de maquinas, por

caída de arboles den líneas aéreas…

5.Factores humanos, como apertura de un seccionador bajo carga, falsas maniobras en

las maquinas…

6.Exceso de carga conectada a la línea, por lo que los generadores y transformadores

han de trabajar en condiciones muy apuradas.

7.Puestas a tierra intempestivas, producidas por la humedad del terreno.

Todas las perturbaciones numeradas y otras mas no citadas, pueden reducirse a cinco

grupos principales, que son:

1. Cortocircuito

2. Sobrecarga

3. Retorno de corriente

4. Subtension

5. Sobretension


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Se produce cortocircuito cuando hay conexión directa entre dos o más conductores de

distinta fase, en una conducción eléctrica. Los cortocircuitos aumentan

extraordinariamente la intensidad de la corriente que atraviesa un circuito eléctrico;

Los cortocircuitos tienen efectos desastrosos sobre las maquinas y las líneas eléctricas y

por esta, deben remediarse rápidamente pues, de lo contrario, deterioran las líneas

eléctricas, fundiendo los conductores y llegan a destruir las maquinas eléctricas.

Se dice que un circuito esta sobrecargado cuando el circuito trabaja con mayor

intensidad de corriente que aquella para la que esta proyectado.

No deben confundirse los conceptos ‘cortocircuitos’ y ‘sobrecarga’. El cortocircuito se

caracteriza por un aumento prácticamente instantáneo y muchas veces mayor de la

intensidad de corriente que pasa por un circuito, mientras que la sobrecarga esta

caracterizada por un aumento de cierta duración y algo mayor de dicha intensidad de

corriente. por lo tanto, y como veremos mas adelante, las protecciones para ambos tipos

de perturbación tienen diferentes características.

Aunque no tan espectaculares como en el caso de los cortocircuitos los efectos de las

sobrecargas pueden resultar también nocivos para maquinas y conductores puede

provocan, sobre todo, calentamientos indeseables que, a la larga, pueden producir

perforaciones en los aislante cortocircuitos; además, las maquinas sobrecargadas

trabajan siempre con bajo rendimiento.

La subtensión aparece cuando, por una u otra causa, la tensión en la central es inferior a

la nominal. La subtension puede ser perjudicial porque la carga conectada a la red no

puede disminuir su potencia y al ser la tensión menor de la prevista, compensa este

efecto con una mayor intensidad absorbida, es decir, con una sobreintensidad.

La sobretensión es lo contrario de la subtensión, ósea, una tensión en la central, mayor

que la nominal, con el consiguiente riesgo de perforación de los aislantes, peligro para

el personal, etc…


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Dispositivos de protección contra las perturbaciones

Puede deducirse de lo dicho anteriormente que para evitar las perturbaciones o, al

menos, para disminuir los efectos de estas perturbaciones, son necesarios dispositivos

de protección apropiados.

Cualquier dispositivo de protección consta de los elementos indicados en la figura, es

decir:

1. Un órgano de entrada, que detecta las señales procedentes de una perturbación, (

corrientes, tensiones, etc…) y las convierte en señales aptas para ser recogidas por el

relé de protección es decir, de débil potencia y de baja tensión.

2. En el órgano de conversión se convierten las señales procedentes del órgano de

entrada, de tal forma que puedan medirse por el órgano que sigue. Algunas veces,

no existe este órgano de conversión y las señales pasan directamente desde el

órgano de medida.

3. El órgano de medida es , sin duda, la parte más importante del dispositivo de

protección; aquí se miden las señales procedentes de los órganos anteriores,

previamente adaptadas por dichos órganos, y se decide de acuerdo con el valor de la

medida, cuando debe entrar en funcionamiento el correspondiente dispositivo de

protección.

4. El órgano de salida es el elemento intermediario entre el dispositivo de protección y

los órganos accionados por este dispositivo. Amplifica las señales procedentes del

órgano de medida y, en su caso, engloba también los elementos necesarias para

aumentas él numero de señales de salida.

5. El órgano accionado es, generalmente, la bobina de mando de disyuntores, que

producen la desconexión de estos en caso de perturbación

6. Finalmente, existe siempre un fuente auxiliar de tensión que actúa como órgano de

alimentación del dispositivo de protección.


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Protección de distancia

Si aplicásemos un sistema de protección de sobreintensidad por escalonamiento, en las

redes de gran extensión, sucede que resultarían demasiado altos los ajustes de tiempo

del relé de protección correspondiente a los últimos escalones. Como consecuencia se

alargaría excesivamente el tiempo invertido en desconectar, al ocurrir un cortocircuito,

con los consiguientes peligros para la seguridad de las maquinas e instalaciones.

Para evitar estas dificultades se han ideado los relés de distancia, cuyo tiempo de

funcionamiento es proporcional a la distancia en que ha ocurrido el defecto; de esta

forma, el producirse una avería en un puesto cualquiera de la red, los relés más

próximos a este `punto disparan antes que los más alejados.

Vamos a resumir el principio de funcionamiento de un relé de distancia. Cuando ocurre

un cortocircuito en una línea, se produce una caída de tensión: en las proximidades de la

avería, la tensión es mínima y va aumentando de valor a medida que nos alejamos de

punto en que ha ocurrido el defecto.Podemos imaginar relés provistos por dos

elementos uno amperimetrico que actúa en el sentido de cerrar contactos y otro,

voltimétrico, que actúa en sentido contrario. En caso de cortocircuto en un punto de la

línea, la intensidad será prácticamente constante a lo largo de ella, mientras que la

tensión variara de tal forma que en los relés más próximo al cortocircuito el esfuerzo

antagonista de los elementos voltimetricos será menor que en los relés mas alejados. Por

esta razón, funcionaran antes los primeros relés que los segundos. Si los esfuerzos de

los dos elementos de cada relé se combinan de tal manera que el tiempo de

funcionamiento se directamente proporcional a la tensión e inversamente proporcional a

l intensidad, el tiempo de funcionamiento del relé será proporcional al cociente.

Z = E/I

Es decir a la impedancia de la línea hasta el defecto.Como para una línea dada, la

impedancia es proporcional a la distancia, se llaman a estos dispositivos relés de

distancia.


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Existen diferentes sistemas de relés de distancia, que se distinguen por el principio en

que esta basada la medida de la distancia, por la ley de variación del tiempo en función

de la distancia y por la construcción de los diversos elementos constituyentes del relé.

Ya hemos dicho que para determinar la distancia del defecto, podemos utilizar la

impedancia de la línea en cortocircuito.Consideremos la línea trifásica en cortocircuito

de la figura anterior. En el punto a la relación

Z = E / I

Es igual a la impedancia del ramal AK, suponiendo desdeñable la resistencia del

cortocircuito en k. Un relé cuyo tiempo de funcionamiento es función de la relación

Z = E / I

es un relé de distancia por impedancia, mas abreviadamente, un relé de impedancia.

1-Linea protegida-2-juego de barras-3-disyuntor-4-transformador de intensidad-5-

transformador de tension-6-rele de máxima intensidad con temporización cte-7-

Contactor de mando-8-rele de máxima impedancia-9-Aparato para el ajuste de la

impedancia-10-Potenciometro de ajuste-11-Transformador de intensidad intermedio

Protección direccional a tierra

En las redes con punto neutro aislado o puesto a tierra con bobinas de extinción o con

resistencias de valor elevado, el contacto de una fase con tierra no presenta el carácter

de un cortocircuito; en este caso, el valor de la corriente de defecto es un fracción de la

corriente de servicio de las líneas que se han de proteger. En esta circunstancia, resulta

inoperante la protección contra los cortocircuitos.

La protección direccional de tierra tiene como objeto señalar u, en ocasiones,

desconectar selectivamente el ramal puesto a tierra.


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-Protección direccional a tierra en una línea rifásica

Para estudiar los fundamentos de esta protección, consideramos la siguiente figura, que

representa un línea trifásica. Una fase esta puesta a tierra en C. El interruptor D esta

abierto. En primer aproximación, por el defecto C no circula ninguna corriente porque,

aparte la bobina X no hay ningún camino por el que, una corriente que pase de la línea a

tierra en C, pueda retornar a la línea. En realidad, la capacidad de las líneas con relación

al suelo, no es nula y circula una corriente capacitiva por el defecto, que se cierra por la

capacidad respecto a tierra de las líneas sanas. Como, además, el aislamiento de las

líneas no es perfecto, circula una pequeña corriente ohmica desde el lugar del defecto al

suelo. Si hay una bobina de extinción (X), esta hace circular por el defecto una corriente

igual y opuesta a la corriente capacitiva. Por lo tanto, la corriente en el defecto es muy

pequeña.

Los relés direccionales de tierra, tienen por objeto, constatar la dirección de la corriente

ohmica en el lugar del defecto. Como esta corriente es, por naturaleza, muy débil, del

orden de magnitud de la corriente de error de los transformadores de intensidad, se la

aumenta artificialmente durante unos instante, conectando la resistencia Rm por medio

del interruptor D.Entonces, se orientan los relés direccionales de tierra, situados en los

extremos de cada línea, y accionan un dispositivo señalizados, que permite reconocer el

sentido de circularon de la corriente de defecto. la figura siguiente muestra como el

ramal averiado puede ser reconocido con la ayuda de las indicación de los relés; en

dicha figura, las flechas indican la dirección de la corriente de defecto a tierra, es decir,

la indicación de laos relés direccionales de tierra.


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En el caso de configuración sencilla, se pueden combinar los relés direccionales con

relés temporizamos para conseguir una desconexión selectiva del ramal averiado.

Para medir la corriente de defecto a tierra, basta con sumar la corriente de las tres fases

de la línea. Para comprobar la dirección de esta corriente, hay que compararla con la

fuerza electromotriz que la hace circular, es decir, la tensión en los bornes del

interruptor D abierto : es la tensión del punto neutro de la red respecto a tierra. Para

medirla basta calcular el valor medio o dicho de otro modo la suma de las tensiones de

las tres fases respecto a tierr. La figura siguiente indica el esquema de conexiones de un

relé direccional de tierra.

-Esquema unifilar que muestra el reparto de la corriente de tierra en una red

-Esquema de conexiones de un relé direccional de tierra: 1- Barras colectoras 2-Transformador de

intensidad 3-Transformador de tensión 4-Rele direccional de tierra.


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Protección de mínima y máxima tensión

La tensión, junto con la frecuencia es una característica nominal de un sistema

eléctrico. En consecuencia los diferentes equipos conectados al sistema eléctrico han

sido diseñados para una tensión nominal determinada y, por consiguiente, soportan

sobretensiones de un cierto porcentaje sin averiarse.

Existen elementos ciertamente sensibles a las sobretensiones, por ejemplo,

transformadores, generadores, baterías de condensadores, etc. En contrapartida, existen

elementos que no deben funcionar a tensiones muy inferiores a la nominal, como

motores, reguladores, etc.

Las protecciones de sobre y subtension deben operar en un tiempo prudencial,

permitiendo la posible corrección de la desviación de la magnitud nominal que intentan

efectuar los dispositivos reguladores. Por consiguiente, es usual utilizar relés a tiempo

inverso o relés a tiempo independiente con tiempos de operación comprendidos entre2 y

20 s. El disparo instantáneo solo se emplea en aquellos casos que la sobretension es de

gran magnitud.

Los relés deberán conectarse a los transformadores de medida entre fases, especialmente

cuando el sistema esta puesto a tierra y se desean tiempos de operación muy cortos. De

esta forma, el relé no se vera afectado por las sobretensiones que se producen en las

fases sanas en el caso de falta monofasica a tierra ni por el descenso de tensión en la

fase afectada mientras dura la falta. Hay que tener en cuenta que en la practica aunque

el neutro este conectado efectivamente a tierra siempre hay una cierta impedancia que,

en cada de falta, da lugar a un desplazamiento de las tensiones de las fases sanas.


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Falta monofasica RN en un sistema puesto a tierra. Las fases sanas soportan una

sobretensión, mientras que la fase afectada sufre una subtensión. Las tensiones entre

fases se mantienen estables.

Protección de frecuencia

En los sistemas eléctricos de corriente alterna, la frecuencia es un de las magnitudes

que definen la calidad del servicio, y para mantener estable su valor nominal es

necesario que exista, permanentemente un equilibrio entre la generación y el consumo.

En caso de romperse este equilibrio, se hace necesario tomar acciones inmediatas sobre

la red y para ello se utilizan relés de sobreo subfrecuencia.

Los relés de frecuencia de tipo electromecánico tienen generalmente un elemento de

medida basado en el sistema Ferraris. Una de las bobinas A del rele esta conectada en

serie con un circuito resonante constituido por un condensador C y una inductancia L

con tomas para el ajuste preciso de la frecuencia. La otra bobina B tiene una resistencia

en serie y por tanto la intensidad que la recorre será proporcional a la tensión aplicada.


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Relé de frecuencia electromecánico.

A la frecuencia de ajuste, no existe par de giro en el disco.Al aumentar o disminuir la

frecuencia, el disco tendera a girar en uno u otro sentido cerrando el contacto que

corresponde a sobrefrecuencia o subfrecuencia.

Los relés de frecuencia electromecánicos presentan una serie de limitaciones

importantes, tales como:

-Poca precisión en el ajuste del valor de actuación. Escalones de 0,2 a 0,6 Hz

-Tiempo de actuación dependiente de la tensión y la velocidad de variación de la

frecuencia

-Variaciones de la sensibilidad del relé en función de la tensión aplicada.


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8.2.-Miniparque 220 kV

8.2.1.-Intrruptor SF6

Interruptor formado por tres polos independientes, cada uno compuesto por tres

secciones principales. En la parte inferior se encuentra el mecanismo con una carcasa de

metal ligero y el muelle de disparo, sobre este se apoya el aislador soporte hueco por el

que corre la transmisión aislante y en la parte superior se halla la cámara de

interrupción. Los polos están conectados con barras contenidas en tubos de protección.

Los polos de los interruptores cuya capacidad esta limitada por una temperatura

ambiente mínima ≥ -30ºC, están permanentemente llenos con gas SF6 a una presión

absoluta de 0,7 Mpa a 20 ºC.

Los interruptores cuya temperatura ambiente es ≥ -40ºC, se llenan hasta una presión

absoluta de 0,5 Mpa a 20ºC. Los interruptores cuya temperatura ambiente es ≥ 55ºC se

llenan con gas SF6 mezclado con N2 o CF4 hasta una presión absoluta de 0,7 Mpa a

20ºC. Los polos están equipados con manodensostatos para controlar la presión.

Los polos de interruptor funcionan según el principio Auto-Puffer con un cilindro

propulsor , dividido en dos cámaras. Una sección Auto Puffer , y una sección de

compresión.

Al cortar corrientes normales, el gas SF6 se comprime en la sección de compresión

formando una sobrepresion. Cuando los contactos del arco de luz se separan, el gas

comienza a pasar y extingue el arco en el pasaje por cero.

Al cortar corrientes de cortocircuito, la presión de corte necesaria se forma en el Auto

Puffer por el calentamiento del arco. de esta manera aumenta la presión con energía del

arco sin necesitar energía del dispositivo de maniobras.


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8.2.2.-Seccionador tripolar con puesta a tierra

Se trata de seccionadores tripolares, de dos columnas, ambas giratorias, de apertura

horizontal, tipo SEP245/2.000R de AEG.

Para el accionamiento de los tres polos se dispone de un motor eléctrico. Existe una caja

de mando que contiene los elementos de protección y accionamiento de! motor así

como pulsadores de cierre y apertura, selector local-remoto, lámparas de señalización y

contador de maniobras.

El seccionador se puede accionar también manualmente mediante manivela. En este

caso se interrumpe el mando eléctrico a distancia.

Los seccionadores disponen de cuchillas de puesta a tierra que están enclavadas tanto

eléctrica como mecánicamente con el seccionador principal.

El accionamiento de las cuchillas de puesta a tierra se puede realizar por motor

eléctrico o bien manualmente. Existe una caja de mando local para las cuchillas de

puesta a tierra del seccionador que contiene los mismos elementos que la caja de mando

de las cuchillas principales.

Las cajas de mando de los seccionadores se alimentan a 380V 50Hz.

Asimismo existe una alimentación a 220V que se destina a alimentar las resistencias

de calefacción y el alumbrado de las cajas de mando de los seccionadores.

La tensión de mando de ambos seccionadores es de 230V.c.c.

En el Cuadro de Control Principal (C2) se dispone de pulsadores de. cierre y apertura.

En el Cuadro de Control Principal (C2) se señaliza su posición con las lámparas :

Lámpara verde (V) Seccionador abierto

Lámpara roja (R) Seccionador cerrado


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Se han previsto las siguientes alarmas

-Falta de tensión 230V.c.c. en las cajas de mando de los seccionadores:

-Falta de tensión línea 220KV, con seccionador de p.a.t. no cerrado.

Funcionamiento:

Para el accionamiento del seccionador debe cumplirse las dos condiciones que se

indican:

Seccionador PA T -T AE abierto

Interruptor 52-4 abierto

Para el accionamiento de! seccionador debe cumplirse las siguientes condiciones:

-Seccionador 89- T AE abierto

Interruptor 52-4 abierto

-No debe existir tensión en la línea de 220KV.

8.2.3.-Transformadores de tensión capacitivos

Los transformadores de tensión capacitivos de 220 KV son del tipo DFH-245E

fabricados por Arteche.

Constan de dos secciones capacitivas y una cuba situada en la parte inferior.

Cada sección, capacitiva consta de varios condensadores de armadura de aluminio y

dieléctrico de papel-aceite, conectados en serie, estando el conjunto dentro de una

envolvente de porcelana de larga línea de fuga, herméticamente cerrada y provista de

unos fuelles de acero inoxidable que compensan los cambios de volumen de aceite.

La cuba metálica sirve de base de anclaje de! transformador, soporta las secciones

capacitivas y contiene los siguientes elementos en su interior:


25

-El transformador reductor alimentado por la toma intermedia de la sección capacitiva,

con dos secundarios para utilización.

-La reactancia de corrección del ángulo de fase que ajusta las características de las

unidades inductiva y capacitiva y posee además un circuíto protector contra la

ferrorresonancia de relajación.

Todos los elementos situados en el interior de la cuba están inmersos en aceite tratado.

El transformador tiene tres cajas de bornes independientes:

-Caja de bornes con dispositivos de protección. Contiene los equipos de carga del

transformador y la reactancia de corrección del ángulo de fase, para su protección contra

la ferrosonancia. Esta caja está sellada por el fabricante.

-Caja de bornes secundarios. Contiene los terminales para conexión de los circuitos de

medida y protección.

-Caja de bornes para conexión del equipo de onda portadora (carrier).

8.2.4.-Autovalvulas

Se ha utilizado el tipo XAQ-300A2 para la autoválvulas de las fases y el tipo XAQ-1

70A2 para la autoválvula del neutro.

Estas autoválvulas están constituidas por dos unidades herméticamente selladas que

contienen los bloques de resistencias de óxido de zinc.


26

8.2.5.-Transformadores de intensidad

Aislado en papel aceite con las partes activas en la cabeza. Los núcleos y

arrollamientos secundarios se encuentran situados en el interior de una caja metálica

unida a un tubo metalico descendente que conduce los conductores secundarios desde

los arrollamientos hasta la caja de bornes secundarios. La caja y el tubo metálico forman

la pantalla de baja tensión sobre la que se aplica el aislamiento de papel y las pantallas

condensadoras intermedias para un reparto adecuado del campo eléctrico.

Las partes activas están en la cabeza de aluminio. La cabeza es fabricada mediante la

técnica de la embuticion de aluminio laminado lo que garantiza su total estanqueidad.

Las bridas laterales se sueldan con un doble cordón de soldadura mediante un proceso

robotizado que , junto con una prueba de estanqueidad unitaria, garantiza su total

hermeticidad.

El conjunto es hermético y funciona a presión constante.

-Prueba de hermeticidad:se realiza a todas las unidades bajo presión y una vez lleno el

aparato de aceite, lo que garantiza la estanqueidad de los aparatos.

-El uso de tuercas de autoblocantes en todas las uniones herméticas garantiza el

mantenimiento del par de apriete durante el tiempo de vida del aparato y su

hermeticidad.

8.2.6.-Transformador de potencia

El transformador es trifásico de cuatro devanados, un devanado de alta tensión (AT),

dos devanados de baja tensión (BTl y BT2) Y un cuarto devanado conectado en

triángulo (devanado de compensación), sin carga exterior, utilizado únicamente para

contrarrestar el flujo homopolar en caso de falta monofásica a tierra.

Tiene por función suministrar la potencia exterior necesaria en barras de media

tensión.


27

El transformador tiene una potencia de 80/40/40 MVA en refrigeración forzada de

aire ONAF y 60/30/30 MVA en refrigeración natural ONAN.

Consta de un devanado de alta tensión. (AT), conectado en estrella, dos devanados de

baja tensión BTl y BT2 conectados también en estrella, cuyos neutros están puestos a

tierra a través de unas resistencias de 4 ohm. (900 A Y 10 seg.) y un devanado terciario

de 26,6 MVA, 9,925 KV en conexión triángulo. El grupo de conexión es Y y YO, d1.

Dispositivos de protección:

Para la protección del transformador se dispone de los siguientes elementos.

l.- Dispositivo de disparo por falta interna, o relé Buchholz

2.- Relé de sobrepresión

3.-Relé de sobreintensidad.

4. -Relé de protección contra faltas a tierra.

5. -Relé de protección diferencial

6-Relé de sobreintensidad en el neutro.

7.- Relé de temperatura, reglado a 100ºC.

8.- Fallo del regulador.

Refrigeración forzada de aire (ONAF)

Consta de cuatro refrigerantes, cada uno de los cuales posee tres ventiladores. Todas

las unidades entran en funcionamiento al mismo tiempo al cierre de un contactor.

El circuito de control del contactor se acciona por el cierre

de los contactos de las tres imágenes térmicas que indican la temperatura en los

devanados del transformador, ó del contacto del termostato que indica alta temperatura

del aceite.


28

9.-PRESCRIPCIONES TECNICAS

9.1.-Materiales y accesorios empleados en la línea

9.1.1.-Cable conductor de la línea

El cable conductor utilizado es de aleación de aluminio, del tipo Aster-570.

Sus características principales son las siguientes:

Diámetro exterior 31,05 mm

Sección 570,22 mm2

Nº de alambres 61 de diam. 3,45 mm

Carga de rotura 18700 kg

Resistencia eléctrica 0,0583 Ω/km

Peso 1,576 kg/m

9.1.2.-Cable de tierra

Para la protección de la línea contra descargas de origen atmosférico se instalaran en

la parte superior de los apoyos, en las crucetas superiores proyectadas en esta finalidad,

dos cables de tierra de las siguientes características:

Denominación Alumoweld 7 nº8 Awg


Nº de hilos y diámetro 7 de diámetro 3,26 mm

Sección total 58,56 mm2

Peso 0,3896 kg/m

Carga de rotura 7,226 kg

Resistencia eléctrica 1,463 Ω/km


29

9.1.3.-Cadena de aisladores

Se instalaran aisladores de vidrio templado de las siguientes características:

Denominación Vicasa

Paso 127 mm

Tensión de perforación

En aceite 130 kV

Línea de fuga 292 mm

Carga de rotura 100 kV

Esfuerzo permanente normal 40 kV

Peso aproximado 3,650 kg

9.1.4.-Puesta a tierra

a.-Picas de tierra:

Denominación KLK

Material Cobre-acero Standard

Diámetro 18,3 mm

Longitud 2500 mm

b.-Grapa de sujeción para el cable de tierra

Denominación KLK

Diámetro 8 mm

c-Terminales de cobre por presión

Denominación Safanel


30

9.1.5.-Sistema de protecciones

a.-Proteccion a distancia

Marca Asea

Tipo Razfe

Denominación funcional 77

In 5 A

Vn 110 V

b.-Protección de mínima y máxima tensión

Marca Arteche

Tipo UT410F

Tensiones 24-48-110-125 V

Ondulación máxima admisible 10%

Rango de utilización 0,8 a 1,1 Un


31

9.2.-Materiales y accesorios empleados en el miniparque

9.2.1.-Interruptor SF6

Fabricante ABB

Nº de cámaras por polo 1

Tensión nominal 245 kV

Tensión soportada a frecuencia industrial 460 kV

Tensión soportada al impulso del rayo 1050 kV

Distancia mínima de fuga 25 mm/kV

Corriente nominal (normal) 4000 A

Corriente nominal de corte 40 kA

Factor de cierre del primer polo 1,3

Tiempo de cierre 40 ms

Tiempo de apertura 17+-2 ms

Tiempo total de apertura 40 ms

Tiempo muerto 300 ms

9.2.2.-Seccionador tripolar con puesta a tierra

Fabricante: AEG

Tipo: De apertura tripolar/horizontal

Modelo: SEP245/2.000R

Normas de fabricación: CEI-129 y UNE 20.100

Tensión nominal (KV): 245

Intensidad nominal en servicio continuo (A): 2.000

Intensidad nominal de corta duración:

- Valor eficaz (KA): 40

-Valor de cresta (KA): 100

Tiempo durante el cual soporta esa intensidad (s): 3

Tensión nominal de aislamiento (KV): 245


32

Tensión de prueba a frecuencia industrial, durante 1 minuto

en seco y bajo lluvia: :

-A tierra (KV): 460

-A la distancia; de seccionamiento (KV): 530

Tensión de prueba (valor de cresta) con onda de impulsión

de 1,2/50 µs:

-A tierra (KV): 1.050

-A la distancia de seccionamiento (KV): 1.200

Aisladores:

-Tipo: C6-1050

-Longitud línea fuga (cm/KV): 3,02

9.2.3.-Transformadores de tensión capacitivos

Fabricante: ELECTROTECNICA

ARTECHE HERMANOS

Tipo: DFH-245E

Normas de fabricación: lEC

Tensión nominal primario (KV): 220/√3

1º Secundario:

-Tensión nominal (V): 110/√3

-Potencia de precisión,

marcha simultánea (V A): 50

-Clase de precisión:

a) Para funcionamiento

como trafo de medida: 0,2

b) Para funcionamiento

como trafo. de protección: 3P

2º Secundario:


33

-Tensión nominal (V): 110/√3

-Potencia de precisión,

marcha simultánea (VA): 50

-Clase de precisión:

a) Para funcionamiento

como trafo de medida: 0,2

b) Para funcionamiento

como trafo de protección: 3P

Factor de tensión nominal:

-En servicio continuo: 1,2 Un

-Durante 30 seg: 1,5 Un

Capacidad nominal (pf): 6.600 "+10%-5%

Nivel de aislamiento:

a) Tensión de prueba durante

1 minuto, a 50 Hz (KV eficaces) en seco: 460

b) Tensión de prueba con onda

de impulso 1,2/50 µs (KV cresta). 1.050

c) Tensión de prueba con impulso

de maniobra de 250/2.500 µs (KV cresta): ---

d) Tensión de prueba a frecuencia

industrial entre la borna de B. T.

del condensador y la borna de tierra (KV): 10

e) Tensión de prueba a frecuencia

industrial del arrollamiento primario (KV): 460

f) Tensión de prueba a frecuencia industrial

de los arrollamientos secundarios (KV): 3

Aislamiento interno: Papel-Aceite

Línea de fuga del aislamiento exterior

referida a la tensión simple (cm/KV): Nota:+- 5%

3,65 √3


34

9.2.4.-Autovavulas

A.-Autoválvulas de fases

fabricante: ASEA

tipo: XAQ-300A2

tensión nominal (KV r.m.s.): 228

tensión residual en sobretensiones

de maniobra con onda de corriente de:

-1 KA (KV cresta): 463


tensión residual con onda de corriente 8/20 µs de:




B.-Autoválvula de neutro

Fabricante: ASEA

Tipo: XAQ-300N

Tensión nominal (KV r.m.s.): 162

Tensión residual en sobretensiones de

maniobra con onda de corriente de:



Tensión residual con onda de corriente 8/20 µs de:





35

9.2.5.-Transformadores de intensidad

-Datos generales

Fabricante Arteche

Tipo CA-245

Modelo Intensidad

Normas de fabricación UNE

Peso total para el montaje(kg) 710

-Conciciones de servicio

Categoría de temperatura

Máxima(ºC) +40

Mínima(ºC) -25

Velocidad máxima del viento 162 km/h

-Datos eléctricos

Tensión de servicio(kV) 220

Tensión aislamiento (máxima servicio) (kV) 245

Frecuencia(hz) 50

Intensidad nominal de corta duración

Limite térmico(3 seg.) (kA) 40

Limite dinámico (valor cresta) (kA) 100

Sobreintensidad admisible (A) 1,2x250 y 1,2x300

Nivel de asilamiento

-Tensión de ensayo frecuencia industrial del

Arrollamiento primario 1 min. (kV)

Valor eficaz 460

-Tensión de ensayo con onda de choque

1,2/50 µs (kV) valor de cresta 1050

-Tensión de ensayo a frec. Industrial de los

arrollamientos secundarios 1 min. (kV) 3

-Tensión de ensayo de sobretensión

entre espiras 3.5


36

9.2.6.-Transformador de potencia

-Relación de transformación 220/6,25-6,25KV

-BIL de la borna de AT y neutro de AT: 1050 KV

-BIL de la borna de BT y neutro de BT: 95KV

-Tensiones de c.c. en %, base 60 MVA

A/Bl A/B2 Bl/B2

a) Toma de + 11% 20,97 20,81 38,3

b) Toma Central 20,17 20,17 38,14

c) Toma -21% 20,85 20,92 38,60

-Pérdidas en el cobre a 60 MVA y 75ºC. en la posición 11 del regulador: AT/BT1+BT2

= 157.819 W.

-Sistema de preservación de aceite: Atmoseal

-Transformadores de intensidad en pasatapas

-Pararrayos de línea de AT. Tipo XAQ-300 A2 de Asea, Un=228 KV

-Pararrayos de Neutro de A.T. Tipo XAQ-170 A2 de Asea, Un=162 KV

Refrigeración forzada de aire (ONAF)

-Número de refrigerantes 4.

-Número de ventiladores por refrigerante 3.

-Potencia nominal de cada ventilador 0.5 cv

.Velocidad del motor de cada ventilador 1.450 r.p.m.


37

10.-PLANIFICACION

La planificación de la ejecución del proyecto se resume en el cuadro de tareas. La

unidad temporal son dias con ocho horas de trabajo por día. De esta manera se han

estimado los siguientes días (siguiente pagina).

En la realización del proyecto y debido a la independencia constructiva de las dos

partes, se podrán conjugar los montajes de la línea y del miniparque.

En el trazado de la línea se procederá inicialmente a la verificación sobre el terreno de

los puntos donde han de plantarse los apoyos ya señalados en los planos.

Seguidamente , la empresa constructora procederá a la excavación del terreno para

cimentar los apoyos, según las dimensiones especificadas en el plano de detalle de la

cimentación.

Una vez en posición las torres, de acuerdo con lo especificado en el perfil de la línea,

se pondrán las cadenas de aisladores. En los apoyos de ángulo, dado el gran valor de

este, las cadenas deben ser de amarre.

Tras el tendido de los coductores se conectaran las torres a tierra.

Una vez hecha la puesta a tierra, ha de procederse a la medición de la misma sobre el

terreno, compensando con mas picas si no se obtiene la resistencia de tierra requerida.

En la subestacion, una vez marcado el terreno, se procederá, antes de cimentar y

plantar los postes, a la instalación del cable de tierra, según planos.

Han de conectarse las estructuras metálicas a la malla antes de terminar el hormigonado.

Instalación de todos los aparatos de medida, protección y corte de la subestación para

luego proceder a la conexión mecánica del conductor.


38

Seguidamente se procederá a la medida de la resistencia de tierra para por ultimo

realizar la energización del transformador así como su pruebas funcionales pertinentes.

Tareas 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16 17 18 19 20

Verificación

de apoyos

Excavación y

cimentación

Colocación de

las torres

Marcado del

terreno, limpieza y

acondicionamiento

de la Subestacion.

Tareas 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

Colocación

de cadenas

aisladores.

Tendido de

conductores

Instalación

del cable

tierra

Colocación de

Apoyos,estruc

turas y

hormigonado

Tareas 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Tensado del

conductor

Conexión

torres a tierra


39

Conexión de

estructuras a

tierra

Instalación de

la

aparamenta

Tareas 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72

Medición de

la puesta

tierra

Conexión

mecánica y

tendido del

conductor

Medida de la

resistencia d

tierra

Energización

del

transformador


40

11.-PRESUPUESTO

El precio total es de SIETE MILLONES OCHOCIENTOS CUARENTA Y CINCO

MIL SETECIENTOS DIECISEIS euros con CINCUENTA Y OCHO centimos.

BIBLIOGRAFIA BASICA

-TRANSPORTE DE ENERGIA. Marcombo (Checa)

-SIEMENS. Corrientes de cortocircuito en redes trifasicas.

-PROTECCIONES DE SISTEMAS ELECTRICOS. CEAC

-ANALISIS DE SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA. William D. Stevenson, Jr

-DESARROLLO DE PROYECTOS TECNICOS. Ed. Paraninfo

-APUNTES ASIGNATURA: TRANSPORTE DE ENERGIA ELECTRICA. J.J.Tena

-DOCUMENTOS DE LA CENTRAL NUCLEAR VANDELLOS II

VISITAS A INSTALACIONES

-CENTRAL NUCLEAR VANDELLOS II

-SUBESTACION HOSPITALET N.340

AGRADECIMIENTOS

-Al personal del departamento de mantenimiento eléctrico de la central nuclear de

Vandellos II.

-David Losada, Técnico informático de la facultad de electricidad.

-Carlos García, exjefe del departamento de mantenimiento eléctrico de la central nuclear

de Vandellos II.


41

-J.J.Tena Tutor del proyecto.

-Mis amigos, familia y todo el que me ha ayudado en mi proyecto y a nadie mas.

Hospitalet de l’Infant, 29 de Enero de 2002

David González López




2.-MEMORIA DE CALCULO

DE LA LINEA AEREA




FECHA: Enero / 2002

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Memoria de Calculo

2

INDICE

I.-Calculos eléctricos de la línea.....................................................................Pag.6

0.-Calculo de la sección de los conductores................................................Pag.7

1.-Constantes características de la línea.......................................................Pag.8

1.1.-Resistencia eléctrica...........................................................................Pag.8

1.2.-Coeficiente de autoinducción.............................................................Pag.9

1.3.-Capacidad...........................................................................................Pag.11

1.4.-Perdidas en la línea.............................................................................Pag.11

1.4.1.-Tension critica disruptiva.............................................................Pag.11

1.4.2.-Perditancia....................................................................................Pag.15

2.-Constantes características derivadas de las

fundamentales por kilometro de la línea.......................................................Pag.17

2.1.-Reactancia de autoinducción..............................................................Pag.17

2.2.-Susceptancia.......................................................................................Pag.17

2.3.-Impedancia..........................................................................................Pag.18

2.4.-Admitancia..........................................................................................Pag.18

2.5.-Impedancia y potencia característica..................................................Pag.18

2.5.1.-Impedancia característica..............................................................Pag.18

2.5.2.-Potencia característica...................................................................Pag.19

3.-Determinacion de las constantes auxiliares mediante

el desarrollo en serie de las funciones hiperbólicas.......................................Pag.21

3.1.-Calculo de la constante A....................................................................Pag.22

3.2.-Calculo de la constante B....................................................................Pag.22

3.3.-Calculo de la constante C....................................................................Pag.22


3

3.4.-Calculo de la constante D...................................................................Pag.22

3.5.-Criterio para la adopción de términos.................................................Pag.22

3.6.-Calculo de las constantes....................................................................Pag.22

4.-Estudio analítico de la línea aérea.............................................................Pag.25

4.1.-Casos particulares................................................................................Pag.26

4.1.1.-Linea de capacidad y perditancia despreciables............................Pag.26

4.1.2.-Linea abierta de capacidad y perditancia despreciables................Pag.27

4.1.3.-Linea en vacío................................................................................Pag.27

4.1.4.-Linea en carga................................................................................Pag.28

5.-Sistema de protecciones de la línea............................................................Pag.31

5.1.-Protecion cable de tierra.

Estudio coordinación de aislamiento de la línea..........................................Pag.32

5.2.-Proteccion a distancia...........................................................................Pag.41

5.3.-Rele de mínima tensión........................................................................Pag.49

5.4.-Rele de mínima frecuencia...................................................................Pag.49

5.5.-Rele de mínima impedancia..................................................................Pag.50

6.-Calculo de la impedancia homopolar..........................................................Pag.52

II.Calculos mecánicos.........................................................................................Pag.55

2.1.-Ecuacion de la flecha................................................................................Pag.55

2.2.-Acciones sobre los conductores................................................................Pag.58

2.2.1.-Accion del propio peso.......................................................................Pag.58

2.2.2.-Accion del viento................................................................................Pag.59

2.2.3.-Accion del hielo...................................................................................Pag.60

2.3.-Ecuacion del cambio de condiciones.........................................................Pag.60


4

2.3.1.-Planteamiento de la ecuación..............................................................Pag.60

2.3.2.-Hipotesis de calculo.............................................................................Pag.62

2.4.-Tablas de tendido..........................................................................................Pag.66

2.4.1.-Tablas de tendido: tramo 1...................................................................Pag.68

2.4.2.-Tablas de tendido: tramo 2...................................................................Pag.71

2.4.3.-Calculo de un gran vano al mismo nivel:tramo 3.................................Pag.74

I.-Metodo analítico de Alber........................................................................Pag.75

II.-Calculo de las tensiones de regulación del cable....................................Pag.77

III.-Calculo de las flechas de regulación del cable.......................................Pag.78

IV.-Tabla de tendido del cable......................................................................Pag.78

2.4.4.-Tablas de tendido: tramo 4.....................................................................Pag.79

2.4.5.-Calculo de un vano a distinto nivel: tramo 5..........................................Pag.81

2.4.6.-Tablas de tendido: tramo 6.....................................................................Pag.90

III.-Cadenas de aisladores: calculo eléctrico y mecanico........................................Pag.91

3.1.-Calculo eléctrico............................................................................................Pag.93

3.2.-Calculo mecánico...........................................................................................Pag.94

IV.-Distancias mínimas de seguridad......................................................................Pag.96

V.-Calculo de los apoyos.........................................................................................Pag.99

5.1.-Calculo del apoyo de alineación....................................................................Pag.99


5

5.2.-Calculo del apoyo de anclaje........................................................................Pag.104

5.3.-Calculo del apoyo de ángulos.......................................................................Pag.109

VI.-Calculo de las cimentaciones de los apoyos....................................................Pag.115

6.1.-Calculo del apoyo de alineación...................................................................Pag.115

6.2.-Calculo del apoyo de anclaje........................................................................Pag.120

6.3.-Calculo del apoyo de ángulos.......................................................................Pag.125


6

I.CALCULOS ELECTRICOS DE LA LINEA

CARACTERISTICAS DEL CONDUCTOR

El cable conductor que se instalara será de aleación de aluminio, tipo ASTER-570.

Sus principales características son las siguientes:

Sección 570,22 mm2

Nª alambres 61 de diam. 3,45 mm


Carga rotura 18700 kg

Resistencia eléctrica 0,0583 Ohm/km

Peso 1,574 kg/m

CABLE DE TIERRA

Para la protección de la línea contra descargas de origen atmosférico se instalaran en

la parte superior de los apoyos, en las crucetas superiores proyectadas en esta finalidad,

dos cables de tierra de las siguientes características:

Denominación Alumoweld 7 nª 8 Awg


Nª de hilos y diámetro 7 diam. 3,26 mm

Sección total 58,56 mm2

Peso 0,3896 kg/m

Carga de rotura 7,226 kg

Resistencia eléctrica 1,463 Ohms/km


7

0.CALCULO DE LA SECCION DE LOS CONDUCTORES

La sección de los conductores, por una parte depende de:

a) Su coste, que constituye siempre un capítulo de gran importancia.

b) Su resistencia eléctrica, que provoca la energía perdida en ellos por efecto Joule

c) La caída de tensión que tanto influye en el buen funcionamiento de los receptores.

Además, la sección de los conductores ha de ser adecuada a la intensidad de la

corriente prevista, para impedir una elevación de temperatura peligrosa.

Cualquiera que sea la naturaleza del conductor (cobre, aluminio, etc.) sus condiciones

de enfriamiento dependen del modo de estar instalado (desnudo, cubierto, aéreo,

subterráneo, etc.) y por tanto, también de ello depende la cantidad de calor desarrollada

por efecto Joule para que alcance el conductor la temperatura máxima admisible, o lo

que es lo mismo, la sección mínima que puede tolerarse para un valor dado de la

corriente.

Pero, si bien no debemos darle una sección inferior, sí podemos darle una mayor, ya

sea con el fin de disminuir la pérdida de energía hasta el valor conveniente, para que la

economía resultante de la explotación e instalación sea máxima, o bien atendiendo a que

la caída de tensión no pase de un cierto límite, compatible con el buen funcionamiento

de los receptores.

Tres son los conceptos a tener en cuenta en el cálculo de la sección de los

conductores:

a) Sección atendiendo a la elevación de temperatura, o densidad máxima admitida.

b) Sección atendiendo a la caída de tensión.

c) Sección más económica.


8

Estos tres criterios son independientes y el más desfavorable de ellos será el que, en

definitiva, fije el valor de la sección.

Teniendo en cuenta que el calentamiento es independiente de la longitud, lo que no

ocurre con la caída de tensión, el criterio que marcará el valor de la sección en

conductores de gran longitud será el b) mientras el criterio a) será el dominante en el

cálculo de conductores de reducida longitud.

De todas formas, en el caso de muy altas tensiones, la mínima sección de los

conductores viene impuesta, en general, por la condición de no dar lugar al efecto

corona que estudiaremos más adelante.

1.CONSTANTES CARACTERISTICAS DE LA LINEA

Las constantes características fundamentales de una línea eléctrica , por kilometro de

longitud de la misma, son cuatro:

Resistencia eléctrica.............................................Rk ( Ω/ km )

Coeficiente de autoinducción o inductancia.........Lk (H/km)

Capacidad..............................................................Ck (F / km)

Conductancia o perditancia....................................G (S/ km)

1.1-RESISTENCIA ELECTRICA

La resistencia eléctrica de un conductor es

R= ρ * L / S ρ = Resistividad del conductor

L= Longitud del conductor en km

S= Sección del conductor en mm2

La resistencia del conductor varia con la temperatura, y en la practica se utiliza el valor

dado por el fabricante, divido por dos debido a que tenemos dos circuitos.


9

En nuestro caso R=1/2*( 0,0583) = 0,02915 ΩΩ / km

En los cálculos industriales se opera habitualmente con el valor de los resistencia que

dan las tablas de datos de los conductores; en nuestro caso corresponde a la temperatura

de 20ºC.

1.2-COEFICIENTE DE AUTOINDUCCION

Todo variación de la intensidad de corriente de un circuito produce una fuerza

electromotriz de inducción en el mismo, ya que tal alteración causa a su vez una

modificación del flujo que, creado para aquella corriente, abarca el circuito.

Estas fuerzas electromotrices se llaman de autoinducción. Se da el nombre de

coeficiente de autoinducción a la relación entre el flujo φ creado por la corriente en el

circuito y la intensidad y de la misma.

Para él calculo de la inducción debemos calcular antes la distancias medias entre

conductores:


10

-Distancia media geométrica mutua

-Distancia media geométrica propia

Según tablas :

Según esto tenemos que la Inductancia de la línea es igual:

L= 2* 10 -7 * ln ( DMGM / DMGP ) ( H/m )

L= 2* 10 -7 * ln ( 10,38 / 0,23 ) = 7,62 *10 -77 H/m

mIddIIdDMGMab 95,897,12*18,6****2*2 ====

mmeemmeDMGMbc 00,964,13*6****2*2 ====

mjffjjfDMGMca 9,1311,16*12****2*2 ====

mDMGMcaDMGMbcDMGMabDMGM 38,10**3 ==

mrDMGPa 22,010'* ==

mrDMGPb 25,013'* ==

mrDMGPc 24,05,11'* ==

mDMGPcDMGPbDMGPaDMGP 23,0**3 ==

mrr 0049,0*809,0' ==


11

1.3-CAPACIDAD

La capacidad de la línea viene dada por la siguiente formula, tendiendo en cuenta que

la distancia media geométrica propia cambia:

C = 1 / 18 * ln (10,38 / 0,117) = 0,0123 µµ F / km

1.4- PERDIDAS EN UNA LINEA

Hasta ahora hemos supuesto que el aislante (aire ) entre dos conductores de una línea

aérea era perfecto, es decir, no había perdidas por falta de aislamiento. En realidad esto

no es totalmente cierto, ya que en algunos casos, cuando la tensión es relativamente

grande respecto a la separación entre conductores, se producen unas corrientes de fuga

cuyos efectos trataremos a continuación.

1.4.1.-Tension critica disruptiva en una línea

Si los conductores de una línea eléctrica alcanzan un potencial lo suficientemente

grande para que no rebase la rigidez dieléctrica del aire, se producen perdidas de energía

debido a la corriente que se forma a través del medio. Es decir, que todo sucede como si

el aire se hiciera conductor, dando lugar a una corriente de fuga.

mrDMGPa 2236,010* ==

mrDMGPb 255,013* ==

mrDMGPc 24,05,11* ==

mDMGPcDMGPbDMGPaDMGP 117,0**3 ==


12

En los conductores aéreos, el efecto es visible en a oscuridad, pudiéndose apreciar

como quedan envueltos por un halo luminoso , azulado de sección transversal circular,

es decir, en forma de corona, por lo que al fenómeno se le dio el nombre de efecto

corona.

La tensión por la cual empiezan las perdidas en el aire, se llama tensión critica

disruptiva, y para ella el fenómeno no es aun visible. Los efluvios se hacen luminosos

cuando se alcanza la tensión critica visual; es decir, que la disruptiva es de valor menor

que la visual. Las perdidas empiezan a producirse desde el momento en que la tensión

de la línea se hace mayor que la tensión critica disruptiva.

El valor de esta tensión critica, a partir del cual se inician las perdidas, depende de

diversos factores como son el diámetro, la separación y rugosidad de los conductores, el

estado higrometrico del aire y su densidad.

La formula general o formula de Peek, para calcular la tensión critica, se fundamenta en

que la del aire a una presión de 760 mmHg y a una temperatura de 25 ºC es de Vc =

29,8 kV / cm.

Como r es el radio del conductor, se puede expresar Vc en función del diámetro y

realizando la operación de las constantes queda:

En donde :

*Ec es la tensión critica compuesta en kV.

*D es el diámetro del conductor expresado en centímetros.

*d es la separación entre conductores en centímetros.

*mc es el factor de corrección debido a l rugosidad del conductor

kVrd

FcrmmE tcC ln328,29=

kVD

dDFmmE ctcc

2ln

25,36=


13

mc= 1 (hilos lisos y pulidos)

mc= 0,95 (hilos oxidados y ligeramente rugosos)

mc= 0,85 (cables)

*mt es el factor de corrección debido al estado higrometrico del aire:

mt = tiempo seco

mt= 0,8 tiempo lluvioso

*fc es el factor de corrección debido a la densidad del aire:

siendo:

*h presion barométrica en cm de Hg.

*tm temperatura media en ºC

La presión barométrica en función de la altitud de paso de la línea viene definida por la

siguiente igualdad:

(Alt=altitud en metros)

Es beneficioso que la tensión critica Vc sea algo menor que la tensión de

funcionamiento normal de la línea, ya que en caso de sobretensiones el efecto corona

hace el papel de autoválvula de descarga.

1.Calculo para tiempo seco.

*Presión barométrica:

mc

th

F+

=273

926,3

183363,276lnln

Alth −=

18336300

*3,276lnln −=h


14

*Factor de corrección debido a la densidad del aire:

*Sustituyendo los valores en la formula obtenemos:

2.Tiempo lluvioso.

*Presión barométrica:

*Factor de corrección debido a la densidad del aire:

*Sustituyendo los valores en la formula obtenemos:

cmHgeh 19,7329,4 ==

00,1273

*926,3 =+

=tmh

Fc

kVEc 9,3121,3

1038*2ln*

21,3

*1*1*85,0*5,36 ==

18336300

*3,276lnln −=h

cmHgeh 19,7329,4 ==

00,1273

*926,3=

+=

tm

hFc

kVEc 2501,3

1038*2ln*

21,3

*1*85,0*85,0*5,36 ==


15

3.Conclusion.

Ahora bien, no basta hacer la comparación con la tensión nominal de la línea, U = 220

kV, sino que es necesario tener en cuenta el valor de la tensión mas elevada, que define

el articulo 2, del reglamento de líneas eléctricas Aéreas de Alta tensión.

Según el cuadro de dicho articulo, a la nominal de 220 kV le corresponden como

tensión mas elevada la de 245 kV.Por tanto:

(Utilizando Uc más desfavorable)

220 kV < 245kV < 250 kV

Lo que nos dice que no tenemos efecto corona tanto en tiempo seco como en tiempo

lluvioso.

1.4.2.-Conductancia o Perditancia

Si el aislamiento de las líneas fuera perfecto, no habría corriente alguna entre los

conductores y el apoyo.

Dicha corriente puede ser por la superficie de los aisladores o a través de su masa, y da

lugar a perdidas por conductancia, que serian nulas si el aislamiento fuese total.

El hecho real es que existen tales corrientes, por grande que sea el aislamiento de las

líneas.

La intensidad de corriente debida a la conductancia será, según la ley de Ohm:

Siendo:

-I:intensidad de corriente en amperios

-V:diferencia de potencial en voltios, entre el conductor y tierra.

-R:resistencia del aislamiento en ohmios

cme UUU <<

RV

I =


16

Se ha convenido en llamar conductancia o perditancia al valor inverso de dicha

resistencia, o sea que:

La intensidad de la corriente de perdida estará en fase con la tensión y, siendo activa,

dará lugar a una perdida de potencia (perditancia) que valdrá:

De donde:

Expresión en la que sí p=vatios y V=voltios

Tendremos que G=siemens

El siemens es la conductancia correspondiente a una resistencia de un ohmio.

El valor de la conductancia G puede variar mucho según el grado de humedad

atmosferica.En una línea bien aislada, u con tiempo seco, es prácticamente nula. Los

aisladores no dejan pasar a través de ellos, por conductabilidad, mas que una

pequeñisima corriente, y solo pueden estimarse perdidas de alguna consideración las

producidas por efluvios (efecto corona)

Por consiguiente en la practica y para este proyecto, también teniendo en cuenta los

resultados en el estudio del efecto corona, consideraremos nulo el valor de la

perditancia. G = 0 S / km

VI

RG == 1

2GVIVp ==

2V

pG =


17

2.CONSTANTES CARACTERISTICAS DERIVADAS DE LAS

FUNDAMENTALES POR KILOMETRO DE LA LINEA

De las constantes anteriores se derivan las siguientes características:

Reactancia de autoinducción.............................Xk ( Ω / km)

Susceptancia......................................................Bk ( S / km)

Impedancia.........................................................Z ( Ω / km )

Admitancia..........................................................Y ( S / km)

2.1-REACTANCIA DE AUTOINDUCCION

La reactancia de autoinducción esta definida por la expresión

Xk= Lk * w ( Ω / km) L = inducción de la línea ( H/km)

W = pulsación de la corriente (2Πf)

Xk = 0,01034 ΩΩ / km

2.2-SUSCEPTANCIA

La expresión de la susceptancia es

Bk = Ck*w ( S / km) C = capacidad de la línea (F/km)

W = pulsación de la corriente

Bk = 3,86*10e-6 (S / km)


18

2.3-IMPEDANCIA

La impedancia es una magnitud vectorial o compleja, cuyos componentes ortogonales

son:

Componente real...............................Rk

Componente imaginaria....................Xk

Zk = Rk + jXk (Ω / km)

Zk = 0,02915 + j 0,01034 ( ΩΩ /km)

2.4-ADMITANCIA

La adimitancia tiene la siguiente expresion :

Yk = G k + jBk ( S / km )

Es también una magnitud vectorial o compleja, cuyos componentes ortogonales son:

Gk ≅ 0

Bk = 3,86*10e-6 ( S / km)

Yk = 3,86*10e-6 (S / km )

2.5-IMPEDANCIA Y POTENCIA CARACTERISTICA

2.5.1-Impedancia característica

La impedancia característica de una línea eléctrica no depende ni de su longitud ni de

la frecuencia de la corriente que la recorre.

Podemos calcular la impedancia característica de una línea de la siguiente forma:

Ω===−

−

24910*23,110*6,7

8

4

CL

Zc


19

El dato de la impedancia característica no difiere mucho entre líneas eléctricas, y

podemos decir que esta comprendida entre 250 y 350 Ω.

2.5.2-Potencia característica

Llamaremos potencia característica o natural de una línea, Pc, a la potencia

correspondiente a la impedancia característica Zc, además:

-La potencia característica no depende de su longitud y es función del cuadrado de la

tensión de transporte

-Puesto que para la potencia característica, el valor de la capacidad contrarresta al de la

autoinducción,, cuando la línea transporte una potencia igual a la característica, el

coseno de ϕ será constante a lo largo de la línea .

kWZcE

Pc 5,194377249

22000022

===


20

CUADRO RESUMEN DE LAS MAGNITUDES CALCULADAS

Valores por kilometro Valores totales de la línea ( 90 km )

Resistencia eléctrica 0,02915 Ω / km 2,6235 Ω

Inductancia 7,6 * 10 –4 H / km 0,0684 H

Capacidad 0,0123 µ F/km 1,107 µF

Perditancia 0 0

Reactancia deautoinducción

0,1034 Ω / km 9,3 Ω

Susceptancia 3,86*10-6 S / km 0,0003474 S

Impedancia 0,0583 + j0,1034(Ω / km)

(2,6235 + j9,3) Ω

Admitancia 3,86*10-6 S / km (0 + j0,0003475) S

Impedancia característica 249 Ω -

Potencia característica 194377,5 kW -


21

3.DETERMINACION DE LAS CONSTANTES AUXILIARES MEDIANTE EL

DESARROLLO EN SERIE DE LAS FUNCIONES HIPERBOLICAS

Los desarrollos en serie de las funciones hiperbólicas senh θ y cos θ, mediante la

formula de Mac-Laurin, son convergentes en todo el plano de la variable imaginaria θ.

Su forma es la siguiente:

Sen h θ = θ + θe3 / 3! + θe5/ 5! + θe7 / 7! +....+ θ2n+1 / 2n+1!

Cos h θ = 1 + θe2 / 2! + θe4/4! + θe6 / 6! +....+θe2n / 2n!

Si 0,1 < / θ/ < 0,5 y limitamos los desarrollos a sus dos primeros términos, tenemos

que:

Sen hθ = θ + θe3 / 3!

Cos hθ = 1 + θe2 / 2!

Con los siguientes errores:

En la función Senh θ inferior a 1 / 2000

En la función Cosh θ inferior a 1 / 480

Aplicando los desarrollos (10) y (11) a las siguientes expresiones tendremos las

formulas que nos permitirán determinar las constantes A,B,C y D.

A = cosh √ ( ZY) = cos θ

B = √(Z / ZY) senh (ZY) = Z senh θ = Z / √(ZY) senθ = Z ( senh θ) / θ

C = 1 / √(Z/Y) senh√(ZY) = (1 / Zc) senh θ = (Y / √ZY ) senhθ = Y(senhθ) / θ

D = A


22

3.1.-Calculo de la constante A

A = D = cosh √ZY = cosh θ =........= 1 + (ZY) / 2! + (ZY)e2 / 4! + (ZY)e3 /6!

+ (ZY)e4 / 8! +....+ (ZY)en/2n!

3.2.-Calculo de la constante B

B = Z / √(ZY) senhθ = Z (senhθ / √ZY) =........= Z 1 + ZY / 3! + (ZY)e2 / 5!

+ (ZY)e3 / 7! +....+ (ZY)en / n !

3.3.-Calculo de la constante C

C = Y / √(ZY) senh θ = Y 1 + (ZY) / 3! + (ZY) e 2 / 5! +(ZY) e3 / 7! +

+.....+ (ZY)en / n !

3.4.-Calculo de la constante D

D = A

3.5.-Criterio para la adopción de términos

Para la adopción de el numero de términos, en las ecuaciones de las constantes,

usaremos el siguiente criterio:

Longitud de la línea Numero de términos que hay que tomar de

los desarrollos en serie.

Hasta 60 km Un termino

Desde 60 hasta 150 km Dos términos

Desde 150 hasta 400 km Tres términos

Desde 400 km en adelante Mas de tres términos


23

3.6.- Calculo de las constantes

Primero calcularemos el valor de los siguientes productos:

Z = ( 2,6235 + j 9,3 )

Y = ( j 0,0003475 )

ZY = ( -0,00323 + j 0,00091)

Calculo de A

*1er termino: 1

*2º termino: ZY / 2 = ( -0,00323 + j 0,00091) / 2 = ( -0,001617 + j 0,00045)

A = ( 0,998 + j 0,00045)

Calculo de B

*1er termino: 1

*2º termino: ZY / 6 = (-5,39 e-4 + j 1,5 e-4)

B = (2,62 + 9,3)

Calculo de C

*1er termino: 1

*2º termino: (ZY) / 6 = (-5,39 e-4 + j 1,5 e-4)

C = ( -1,05 e-7 + j 3,47 e-4)


24

Calculo de D

D = A

RESUMEN DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS

Constantes auxiliares Calculo por el desarrollo en serie de las funciones

circulares.

A ( 0,998 + j 0,00045 )

B ( 2,62 + j 9,3 )

C ( -5,21 *10e-7 + j 3,47 *10e-4)

D A

Comprobación de la constantes auxiliares calculadas:

Ae2 – B*D = 1 + j 0

[ ] )00001,0999,0()10*47,310*21,5()3,962,2()00045,0998,0( 482 jjjj −=+−−+−+ −−


25

4.ESTUDIO ANALITICO DE LA LINEA AEREA

El estudio analítico de una línea nos conduce a unas formulas que nos permite analizar

la línea, de una forma bastante exacta en todos los valores.

Partiendo de las constantes kilométricas de la línea calculadas anteriormente,como:

*Resistencia

*Autoinducción

*Perditancia

*Capacidad.

Y de las características fundamentales, calcularemos la línea.

*Reactancia

*Susceptancia

*Impedancia

*Admitancia

Para el estudio de la línea utilizaremos las siguientes ecuaciones:

Haciendo el desarrollo del cosh x y del senh x:

ZYIYZ

ZYUU senhcosh21 2+=

ZYUZY

ZYII senhcosh 221 +=

...242

12

cosh42

+++=+=− xxee

xxx

...12062

senh53

+++=−=− xx

xee

xxx


26

Y como para líneas de menos de 500 km es suficiente con aproximar a dos sumandos:

4.1.-.Casos particulares

4.1.1.-Linea de capacidad y perditancia despreciable

Si en una línea la capacidad y la perditancia son despreciables, tendremos:

Ck=0 Gk=0

Por lo tanto la admitancia queda:

Y = Gk + jBk = Gk + jwCk = 0

Sustituyendo el valor de Y = 0 en las ecuaciones generales:

221 BIAUU +=

221 CUAII +=

22221 61

21 BIAU

ZYZI

ZYUU +=

++

+=

22221 61

21 CUAI

ZYYU

ZYII +=

++

+=


27

Queda: U1 = U2 + I2Z

I1 = I2

Como podíamos prever.

4.1.2.-Linea abierta de capacidad y perditancia despreciables

En este caso I2 = 0 y Y = 0

Por lo tanto sustituyendo valores:

U1 = U2 I1 = 0

4.1.3.-Linea en vacío

Si la línea esta en vacío significa que I2 = 0; sustituyendo este valor en las ecuaciones

generales nos queda:

Según esto:

El factor de potencia será:

221 21 AU

ZYUU =

+=

221 61 CU

ZYYUI =

+=

AjjI

kVjjU

3,76)076,000011462,0(220*)000347,0000000521,0(

5,219)099,056,219(220*)00045,0998,0(

1

1

=+−=+−=

=+=+=


28

La potencia en el extremo generador:

El rendimiento será como es evidente:

4.1.4.-Linea en carga

Para él calculo de la línea en carga utilizaremos las siguientes formulas:

Partiendo de las constantes antes calculadas y para una tensión en final de línea de 220

kV, una potencia aparente de 50 MVA y un factor de potencia de 0,8 tenemos los

siguientes resultados:

−

=

2

2

1

1 *U

jQPU

DC

BA

I

U

045,0)58,290cos(cos 1 =−=ϕ

)76,160176,0(* *1111 jIUjQP −−==+

%0100*0

1

==P

η


29

-Calculamos la tensión en principio de línea:

-Calculamos la intensidad en principio de línea:

-Ahora calcularemos las potencias en principio de línea:

El rendimiento será igual:

Y la caída de tensión:

( )1363,018,0220

3040220

220

306,0*50sen*

408,0*50cos*

2

2

2

jjjQP

kVU

MVASQ

MVASP

−=−=−

=

===

===

ϕ

ϕ

kVjjBAU 3,221)43,13,221()1363,018,0(*220*1 =+=−+=

kAjjACI 97,190)0597,01814,0(()1363,018,0(*220*1 =−=−+=

)47,130585,40()0597,01814,0(*)43,13,221(* *1111 jjjIUjQP +=++==+

MVArQ

MWP

47,13

0585,40

1

1

=

=

%8,99100*0585,4040

100*1

2 ===PPη

%59,030,221

22030,221100*(%)

1

21 =−=−=∆U

UUV


30

Siguiendo estos cálculos y tomando como variable la potencia aparente a final de línea y

el factor de potencia, obtenemos la siguiente tabla.

Los diagramas de tensión, potencia y del circulo pueden verse en los planos.

Condiciones de partida Condiciones de llegada

I(A)

S(MVA)

Cosϕ V(kV)

S(MVA)

Cosϕ V(kV)

η(%)

∆V(%)

190,97

205,3

272,1

42,27

45,38

60,48

0,948

0,99

0,83

221,3

221,02

22,3

50

50

50

0,8

0,9

1

220

220

220

99,8

100

99,6

0,59

0,46

1,04

412,3

425,9

584,9

91,97

94,76

132,74

0,875

0,95

0,76

223,06

222,5

225

100

100

100

0,8

0,9

1

220

220

220

99,5

99,5

99,1

1,39

1,13

2,21

637,5

650,7

909,87

143,33

145,76

207,21

0,84

0,93

0,74

224,83

223,93

227,7

150

150

150

0,8

0,9

1

220

220

220

99,1

99,2

98,5

2,14

1,78

3,38

851,5

876,6

1215

192,95

197,67

280,04

0,84

0,92

0,73

226,6

225,5

230,47

200

200

200

0,8

0,9

1

220

220

220

98,7

98,9

98

3

2,5

4,54

1090

1169

1551

248,92

254,81

361,68

0,82

0,89

0,71

228,38

217,9

233,23

250

250

250

0,8

0,9

1

220

220

220

98,5

98,5

07,5

3.8

5,6

1316

1329

1871

302,98

303,79

441,63

0,81

0,9

0,70

230,15

228,52

235,9

300

300

300

0,8

0,9

1

220

220

220

98,17

98,35

97

4,41

3,78

6,74


31

5.-SISTEMA DE PROTECCIONES


32

5.1.-ESTUDIO COORDINACION AISLAMIENTO DE LA LINEA AEREA

OBJETO

El presente estudio tiene por objeto determinar él numero de faltas que puede

presentar la línea aérea de Hospitalet-Mequinenza por cebado inverso debido al

apantallamiento del cable de tierra frente a las descargas de origen atmosférico.

Seguidamente pasamos a desarrollar los cálculos encaminados a determinar el grado de

apantallmiento y el numero de faltas probables siguiendo el método expuesto en la guía

para la coordinación de aislamiento en las líneas de alta tensión de ASINEL.

CALCULOS

Línea Hospitalet-Mequienza

Estudio apantallamiento. Configuración de la línea


33

ht = 43,36 m

hA = 40,36 m

hB = 34,36 m

hC = 28,36 m

-Flecha conductores de fase 19,72 m

-Flecha cable de tierra 11,91 m

-Longitud cadena de aisladores 2,44 m

-Longitud de vano medio 535,4 m

Estudio apantallamiento de la fase A

-Distancia media entre cable de tierra y fase A CM= 7,80 m

-Tensión de cebado V 50% con impulsos tipo rayo en la línea

V50% = k 3*d =550 * 2,44 = 1.342 kV

-Altura media del conductor a proteger

YM=40,36 – 2/3 * 19,72 = 27,21 m


34

-Impedancia de onda del conductor A

Zc= 60 * ln (2YM) * re

- re = 6 cm (conductor único)

Zc= 60 * lm * (2*27,21)/0,06 = 408,6 Ohms

-Intensidad critica del rayo

Ic = (2 * 0,9 * 1342) / 408,6 = 5,91 kA

-Salto final critico

2/3

rc= 9,4 (1,1 * 5,91) =32,74 m

-Ángulo de apantallamiento total

YM/rc =27,21 / 32,74 = 0,83 CM/ rc = 7,80 / 32,74 = 0,24

θ= arc tg * 0,24 / 0,83 =16,13 ª

-Ángulo de protección del cable de tierra sobre el conductor A

θ= arc tg * (2,5 / 5,44 ) = 24,68 ª


35

Estudio apantallamiento de la fase B

-Distancia media entre cable de tierra y fase B CM= 12,95 m


V50% = k 3*d =550 * 2,44 = 1.342 kV


YM=34,36 – 2/3 * 19,72 = 21,21 m

-Impedancia de onda del conductor B

Zc = 60 * ln * (2 * 21,21) / 0,06 = 393,7 Ω


Ic= (2*0,9*1342) / 393,7 = 6,13 kA


2/3

rc= 9,4 (1,1 * 6,13) =33,55 m


36

-Angulo de apantallamiento total

YM/rc =21,21 / 33,55 = 0,63 CM/ rc = 12,95 / 33,55 = 0,39

θ= arc tg * 0,39/0,63 = 31,76 ª

-Ángulo de protección del cable de tierra sobre el conductor B

θ= arc tg * (1 / 11,44 ) = 4,99 ª

Estudio apantallamiento de la fase C

-Distancia media entre cable de tierra y fase C CM= 21,43 m


V50% = k 3*d =550 * 2,44 = 1.342 kV


YM=28,36 – 2/3 * 19,72 = 15,21 m

-Impedancia de onda del conductor C

Zc= 60 * ln (2*15,21) / 0,06 = 373,7 Ω


37


Ic = (2 * 0,9 * 1342) / 373,7 = 6,46 kA


2/3

rc= 9,4 (1,1 * 6,46) =34,74 m

-Ángulo de apantallamiento total

YM/rc =15,21 / 34,74 = 0,44 CM/ rc = 21,43 / 34,74 = 0,62

θ= arc tg * 0,62 / 0,44 =54,64 ª

-Ángulo de protección del cable de tierra sobre el conductor C

θ= arc tg * (1,75 / 17,44 ) = 5,73 ª


38

Calculo del numero de faltas por cebado inverso debido al apantallamiento no total

de la fase A

ht = 43,36 m hM = 43,36 – 2/3*11,91 = 35,42 m

Yt= 40,36 m YM = 40,36 – 2/3*19,72 = 27,21 m

θ = arc tg 2,5/ ( 35,42 – 27,21) = 16,94ª

En la figura 101 se obtiene para 17 ª y 1400 kV el valor del numero de faltas por año y

100 km, que es de 1 aproximadamente.

Como es una fase expuesta, el numero de faltas probables es de 1 por 100 km y año para

un nivel isoceraunico de 25.

Reduciendo este valor al nivel isocerauncio medio real (17) se obtiene

1*(17/25)= 0,68 faltas por 100 km y año.

Para el conjunto de la línea

0,68 *(90/100) = 0,612 faltas por año en toda la línea , es

1 falta cada 1,63 años.


39

CONCLUSION

Teniendo en cuenta los valores normalmente aceptados para el numero de faltas por

rayo y que son los siguientes:

Líneas de 145 kV.- 5 a 7 faltas por 100 km y año.



Valores que comparados con los obtenidos, que son: (línea de 220 kV)

Línea de 220 kV.- 0,68 faltas por 100 km y año

Considerando los valores de las longitudes de la línea, resulta:

Línea de 220 kV.- 1 falta cada 1,63 años, valor realmente bajo

y totalmente admisible.

REGLAMENTO DE ALTA TENSION

Según el articulo 9 del reglamento de líneas aéreas de alta tensión el estudio realizado

cumple con la normativa.

‘Cuando se empleen cables de tierra para la protección de la línea, se recomienda que

el ángulo que forma la vertical que pasa por el punto de fijación del cable de tierra con

la línea determinada por ese punto y el conductor, no exceda de 35° ‘


40


41

5.2.-CALCULO DE LOS AJUSTES DE LA PROTECCION A DISTANCIA

Línea de Hospitalet-Mequinenza

Longitud 90 km

Xk 0,1034 Ω / km

Rk 0,02915 Ω / km

C 1,23*10-8 F/km

X0 0,55 Ω/ km

R0 2,23 Ω / km

Trafo de intensidad 250 / 5 A

Trafo de tensión 10.500 / 220.000 V

Potencia del transformador 80 MVA

Tensión de cortocircuito 20,17 %


42

Esquema:

Cálculos iniciales:

-Impedancia total del trafo

-Reactancia total de la línea

primarioVccSt

Vn Ω== 278,02017,0*80

5,10*

22

primarioXl Ω== 9090*1034,0


43

-Reactancia total

Xt = 9,3 + 0,278 = 9,57 Ω primario

-Reactancia de transformación

-Reactancia secundaria del transformador

Xsec.trafo = 1,04 * 0,278 = 0,284 Ω

-Reactancia secundaria de la línea

Xsec.linea = 9,57 * 1,04 = 9,95 Ω

Ajustes:

1.- X1 = 1er Escalón = 100% línea + 30% Trafo

X1 = 9,95 + 0,30 * 0,289

X1 = 10,03 Ω

Ω==

=

= 1057,9*04,157,9*

5250

*10500220

*sec

*sec

sec XprimIIprim

VprimV

X


44

Como X1 ≤ 16 Tomamos c= 0,5

Tomamos P1 =15

Se ajusta a = 32

Se ajusta P1 = 16

-Comprobación del valor real ajustado

X1 =10 Ω

11

**

Pac

Inf

X =

3010*5,0

15*

50

5** 1

1 === Xc

P

f

Ina

1610

32*5,0*

550*

*1

1 =

=

=

Xac

Inf

P

11

**

Pac

Inf

X =


45

2.-X2 = 2º escalón = 100 % línea + 90 % trafo

X2 = 9,95 + 0,9 * 0,284 Ω

X2 =10,2 Ω

Tomamos P2 = 15

Comprobación del valor real ajustado

X2 = 10,6 Ω

3.-X3 = 3er escalón = 100% línea + 120 % trafo

X3 = 9,95 + 1,2 * 0,289

X3 = 10,3

22

**

Pac

Inf

X =

68,152,1032*5,0

*550*

*2

2 =

=

=

Xac

Inf

P

22

**

Pac

Inf

X =

5,153,1032*5,0

*550*

*3

3 =

=

=

Xac

Inf

P


46

Tomamos P3 = 15

Comprobación del valor real ajustado

4.-Factor de compensación homopolar kn

Adoptamos un valor de kn = 1,1

5.-Ajustes de Tk y Tn

Adoptamos 18 mseg

ϕ = arctg 18 =86,8 º

6,10*

*3

3 ==P

acInf

X

4,11034,0*3

1034,055,0

*30 =

−=

−=

K

K

X

XXkn

.01134,002915,0*100**2

1034,0*

segRkw

XkTk ===

π


47

Adoptamos 4 mseg

ϕ = arctg 14 = 76º

6.-Alcance resistivo

Se ajusta una resistencia de defecto de 10 Ω

10 = 10 * 1,04 = 10,04 Ω sec.

Rb = b / In b=Rb * In

.b = 10,04 * 5 = 52

Ajustamos b = 50

Como esta protección tienen elemento para bloqueo por oscilación de potencia, se ha

de cumplir:

Rb = 0,65 * Zcarga

Zcarga = ( 10,5e2) / 4,54 Ù S=P=V*I*V3

S= 4,54 MVA

Zc = 25,2 * 1,04 =25,2 Ù

Rb = b/In Rb = 10 Ù

10 < 0,65 * 25,2 = 16,38.

( ) ( ) msegRRw

XkXTn

D

65,002915,023,2*100**2

1034,055,0* 0

0 =−

−=−

−=π


48

7.-Ajuste de ks

ks – Factor de arranque para las unidades de señalización de arranque homopolar

In = Corriente homopolar ( en tanto por ciento)

Kn = Factor de compensación homopolar

Normalmente In = 20 % - 50 %

Tomamos In = 40 %

Cuadro resumen de los parámetros ajustados

Parámetro Rango Ajuste

a (1,2,3,4,8,16,32,∞) 32

b (2,4,8,16,32,40,50) 50

c (0,5 / 2) 0,5

kn (0,5 / 1,1) 1,1

Tn (4,6,9,18 mseg) 4 mseg

Tk (6,9,18, mseg) 18 mseg

P1 (0/100) 16

P2 (0/100) 15

P3 (0/100) 15

ks (0,2 / 2) 0,45

100

**

50

InknAks =

45,0100

40*1,1*

5050 ==ks


49

5.3.-RELE DE MINIMA TENSION

El relé de mínima tensión vigilan la tensión suministrada por la línea de 220 kV.

La alimentación del relé esta tomada entre dos fases de un fuego de tres transformadores

de tensión conectados en ‘Y’ de 220000 / 110 V.

El objeto de este relé es el de señalizar la existencia o no de tensión a la llegada o salida

de la línea.

Se ha adoptado el criterio de ajustarlos al 90%

Ajuste recomendado: V ≤≤ 90 %

5.4.-RELE DE MINIMA FRECUENCIA

La siguiente protección se puede emplear para mínima y / o máxima frecuencia y esta

destinada a vigilar la frecuencia de la tensión suministrada por la línea de tensión.

La alimentación a cada relé esta tomada de los transformadores del parque eléctrico.

El rango de frecuencias es de 39,1 a 65 Hz. Los ajustes del relé son posibles en saltos de

0,1 Hz y la temporización es ajustable entre 0,15 y 1,5 seg. o 0,5 a 5 seg. Para tensiones

inferiores a 0,6 Un el relé resulta inoperante.

Valor de ajustes

f = 49 Hz

t = 0,5 seg.


50

5.5.-RELE DE MINIMA IMPEDANCIA

Pese a tener una protección de distancia colocaremos también, un protección de

mínima impedancia para mayor seguridad.

El radio del circulo de la característica de disparo es ajustable entre 0,5 y 5 ohmios /

fase con 5 A de intensidad nominal del relé y los tiempos de respuesta pueden situarse a

voluntad entre 0,5 y 5 seg.

Valores de ajuste:

La impedancia que leerá el relé se calcula mediante la formula

Z relé = Xt* l / a *f * e * s

Donde

-l/a = (Iprim / Isec) * ( Usec / U prim)

Siendo todos estos términos los valores de las relaciones de los transformadores de

medida

-Xt Impedancia de cortocircuito del transformador.

-f,e,s Factores que llevan la lectura del relé a valores de fase y determinan el tipo de

cortocircuito a proteger. Para el caso más desfavorable:

f = V3 e = 1/2 s = 0,7

Xt = Un*e2 /Sn * Ucc

Xt = 10,5e2 / 80 * 0,2017 = 0,27 Ù

l / a = 250 /5 * 110 / 220000 = 0,025

Luego :

Zrele = 0,025 * 0,27 *V3 * 1/2 *0,7 = 4 e 10 –3 Ω


51

El relé quedara ajustado en :

-Impedancia : Zr + Zs + Zt = 0,005 Ohms


52

6.-CALCULO DE LA IMPEDANCIA HOMOPLAR DE LA LINEA

El calculo se hará tendiendo en cuenta que es una línea trifásica doble con hilo de tierra.

1.-Siendo Z’M0E la impedancia de acoplamiento de ambos circuitos teniendo en cuenta

el hilo de tierra. Esta impedancia viene dada por:

*Calculo de Z’M0:

Siendo:

δ: Profundidad de penetración en el terreno en m

ρ: Resistividad del terreno en Ωm

R’e: Resistencia efectiva del terreno en Ωm

w: Pulsación.

kmZZZ EMEE

Ω+= 0000 '''

kmZ

ZZZ

S

SMEM

Ω−='

'*3'' 1

00

kmAjwRZ

LEM

Ω+= − δln*6*10*'*3' 4

0

kmwR EΩ=== −− 049,010*100*

210*

2' 44 πππ

mw

930100100

16501650 ===π

ρδ

mAAAL 25,122,0*95,8* 33 1112 ===


53

*Calculo de la impedancia mutua entre la línea y el hilo de tierra:

Siendo:

-As: Distancia entre las fase y el hilo de tierra en m.

*Calculo de la impedancia homopolar del hilo de tierra:

Siendo:

-rs: radio del hilo de tierra en m: 0,0015 m

-µ: Permeabilidad relativa ( = 1 para Cu y Al)

-R’s: Resistencia efectiva del hilo de tierra: 1,4 Ω/km

( ) kmjZ MΩ+= 2,1147,0' 0

kmAjwRZ

SES

Ω+= − δln*2*10*'' 42

1

maaaAs SSS 35,615*35,4*9,3** 33321 ===

( ) kmjZ SΩ+= 31,0049,0'1

+++= −

14 *5,0ln2*10''' µ

δ

SSSS r

jwRRZ

( ) ( ) kmjjZ SΩ+=++= 85,045,185,04,1049,0'


54

Y por tanto tenemos:

2.-Calculo de Z’0E :

*Calculo de Z’0 :

Siendo:

-r: Radio del conductor en m.

-A: Distancia media geométrica mutua.

Por tanto tenemos que:

Y la impedancia Homoplar será:

( ) ( )( ) ( ) kmj

jj

jZ EMΩ+=

++−+= 06,126,0

85,045,131,0049,0

32,1147,0'2

0

S

SE Z

ZZZ

''

*3''21

00 −=

+++= − µδ

5,0*

ln*610*3''3 2

40

arjwRRZ EL

( ) kmjZ Ω+= 3,117,0'0

( ) ( )( ) ( ) kmj

jj

jZ EΩ+=

++−+= 17,1287,0

85,045,131,0049,0

33,117,0'2

0

( ) ( ) ( ) kmjjjZZZ EMEEΩ+=+++=+= 23,255,006,126,017,1287,0''' 0000


55

II.CALCULOS MECANICOS

2.1. -ECUACION DE LA FLECHA

Un conductor de peso uniforme, sujeto entre dos apoyos por los puntos A y B situados

a la misma altura, forma una curva llamada catenaria. La distancia f entre el punto mas

bajo situado en el centro de la curva y la recta AB que une los apoyos , recibe el nombre

de flecha. Se llama vano a la distancia ‘a’ entre los dos puntos de amarre A y B.

Los postes deberán soportar las tensiones TA y TB que ejerce el conductor en los

puntos de amarre. La tensión T = TA = TB dependerá de la longitud del vano, del peso

del conductor, de la temperatura y de las condiciones atmosféricas.

Para vanos de hasta unos 500 metros podemos equipararla forma de la catenaria a la

de una parábola.

La catenaria deberá emplearse necesariamente en vanos superiores a los 1000 metros

de longitud, ya que cuanto mayor es el vano menor es la similitud entre la catenaria y la

parábola.


56

Calculamos a continuación la relación que existe entre la flecha y la tensión. Para ello

representamos el conductor de un vano centrado en unos ejes de coordenadas:

Consideramos un trozo de cable OC que tendrá un peso propio PL aplicado en el

punto medio y estará sometido a las tensiones TO y TC aplicadas en sus extremos.

Tomando momentos respecto al punto C tendremos:

Por lo tanto el valor de y será:

Si llamamos P al peso unitario del conductor, el peso total del conductor en el tramo

OC, que hemos llamado PL, será igual al peso unitario por la longitud del conductor,

que cometiendo un pequeño error denominaremos x.

Por lo tanto admitiendo que:

Pl = Px

yTx

Pl 02=

02T

xPly =


57

y sustituyendo esta expresión en la fórmula anterior del valor de y resulta:

Si ahora consideramos el punto A correspondiente al amarre del cable en vez del

punto C, tendremos que:

Por lo tanto al sustituir queda:

Podemos despejar el valor de la tensión TO y tendremos que:

Si comparamos esta ecuación de la parábola con la de la catenaria:

podremos observar la complejidad de ésta y que los resultados son prácticamente

iguales.

Hay que tener en cuenta que la tensión T0 es prácticamente igual a la tensión Ta y que a

efectos prácticos son prácticamente iguales.

0

2

2TPx

y =

fy =2a

x =

0

2

8TPa

f =

fPa

T8

2

0 =

−= 1

2cosh

0

0

TaP

PT

f


58

Referente a Ta hay que tener en cuenta que le tiene que aplicar un cierto coeficiente de

seguridad n tal que:

El Reglamento de líneas de alta tensión admite coeficientes de seguridad mínimos de

2,5 y en algunos casos obliga que sea del orden de 5 o 6.

2.2.-ACCIONES SOBRE LOS CONDUCTORES

El peso de un conductor es el que crea la tensión a la que esta sometido. Asi pues, el

primer dato que debe considerarse es el propio peso del conductor, pero además existen

otras acciones importantes que tenemos que tener en cuenta derivadas de la

meteorología.

El R.A.T. divide el estudio según la altitud de la línea:

Zona A 0 a 499 m. De altitud

Zona B 500 a 1000 m. De altitud

Zona C Mas de 1000 m. De altitud

2.1.1.-Accion del propio peso

Para él calculo de la línea consideramos el peso del conductor como una fuerza

vertical y un dato de fabricante:

P = 1,574 kg / m

nQ

TAmax =


59

2.1.2.-Accion del viento

Se puede decir que la fuerza ejercida por el viento sobre un cuerpo es directamente

proporcional al cuadrado de la velocidad del viento y a la superficie expuesta. La cte k

depende de la forma geométrica y de la posición relativa del obstáculo respecto a la

dirección del viento.

Siendo:

F=Fuerza total ejercida sobre el cuerpo (kg)

K=Constante

V=Velocidad del viento (km/h)

S=Superficie recta que presenta el objeto (m2)

Si trabajamos con la fuerza por unidad de longitud, y teniendo en cuenta que la

superficie expuesta del conductor es igual al producto de su diámetro (D) por su

longitud (L), nos queda:

Siendo:

Pv=Fuerza por unidad de longitud(kg)

D=Diametro del conductor (m)

K=Constante

V=Velocidad del viento(km/h)

El reglamento hace referencia a velocidades máximas del viento de 120 km/h, por lo

tanto tendremos que:

DIAMETRO Pv (kg/m) D(mm)

D≤ 16 mm Pv=0,06 D

D> 16 mm Pv=0,05 D

SKvF 2=

DKvLDLKv

LF

Pv 22

===


60

El viento actúa de forma horizontal y teniendo en cuenta que el peso del conductor es

vertical, tendremos que componer las fuerzas.

Pt = 2,21 kg/m

2.2.3.-Accion del hielo

El reglamento establece que se debe considerar acción del hielo en las líneas que estén

situadas en zona B o C. Como hemos visto antes nuestra línea esta situada en la zona A

ya que no supera los 500 m de altitud, y por tanto no deberemos tener en cuenta la

acción del hielo sobre los conductores.

2.3.-ECUACION DEL CAMBIO DE CONDICIONES

2.3.1.-Planteamiento de la ecuación

La variación de las condiciones de carga (hielo o viento) o de la temperatura,

producen la modificación de la tensión de trabajo de los conductores.

La ecuación del cambio de condiciones relaciona dos estados o situaciones de una línea

electrica.Conociendo los parámetros de un estado o condición inicial ‘1’, se puede hallar

por medio de la ecuación los parámetros de otro estado ‘2’.

La ecuación del cambio de condiciones surge de las siguientes ecuaciones:

mkgPv /552,105,31*05,0 ==

22 PvPPt +=


61

1-Ecuacion de la flecha:

2-Influencia de la temperatura:

3-Influencia de la elasticidad:

4-Longitud del conductor en el vano:

siendo:

L0=a longitud del vano (m)

F1,f2=flecha del conductor (m)

L1,L2=Longitud del conductor (m)

.t1,t2=temperatura ambiente (ºC)

T1,T2=tension en el conductor (kg)

P1,P2=Peso total unitario del conductor incluyendo la acción del viento y del hielo si

lo indica el reglamento.

Sumando 2 y 3 e igualando a 2 obtenemos la cte k1 del primer miembro de la igualdad:

Multiplicando ambos términos por: reagrupando y dividiendo ambos miembros

2,1

2

2,1 8TPa

f =

)( 21021 ttLLL −=− α

ES

TTLLL

)( 21021

−=−

22

22

3

21

21

3

22

22

3

21

21

3

21 24242424 TPa

TPa

TPa

aT

PaaLL −=

+−+=−

SET

tTPa

K 112

1

21

2

1 24−−= α

2224T


62

entre 24, y multiplicando la ecuación por SE obtenemos la dos siguientes constantes:

-Y la ecuación del cambio de condiciones queda:

Observamos que es una ecuación de tercer orden por lo que nos planteara problemas a

la hora de hacer los cálculos.

También esta ecuación es valida para vanos cuyo desnivel no supere el 15 % lo que

abarca la mayor parte de los casos.

2.3.2.-Hipotesis de calculo

El reglamento nos marca una serie de hipótesis entre las que tenemos que buscar la más

desfavorable. Estas hipótesis se dividen según las zonas en las que esta situada la línea,

que en nuestro caso como hemos visto es la zona A.

ZONA A

HIPOTESIS PESO TEMP.

TRACCION MAX. P+V -5

P+V 15FLECHA MAXIMA

P 50

T.D.C. P 15

FLECHA MINIMA P -5

( )SEtKK 212 α+=

24

22

2

3

SEPaK =

032

223

2 =−+ KTKT


63

Las hipótesis de tensión de cada día y de flecha mínima no están dentro del reglamento

pero las he incluido dada su importancia.

Con la ecuación del cambio de condiciones hallaremos cual es la peor condición a la

que estará sometido el conductor en un vano, es decir, aquella situación en la que nos

acerquemos mas a la rotura del conductor, esa será la hipótesis más desfavorable.

-Características mecánica del conductor empleado:

*Conductor: Aster 570

*Zona: A

*Vano: 400 m (ejemplo de calculo para este vano)

*Coeficiente de seguridad: n=2,5

*Diámetro: D=31,05 mm

*Sección: S=570,22 mm2

*Peso propio: P=1,574 kg/m

*Carga de rotura: Q=18700 kg

*Modulo de elasticidad: E=5400 kg/mm2

*Coef. De dilatación:

-Cálculo de sobrecargas:

El calculo de sobrecargas se hizo en otro apartado obteniendo los siguientes

resultados:

Pt = 2,21 kg/m

C.º10*23 6−=α


64

a.-Hipotesis de tracción máxima

Condición: P + V

.t=-5ºC

La tensión será igual a la carga de rotura dividida por el coeficiente de seguridad.

La flecha correspondiente será:

b.-Hipotesis de flecha máxima

Condición: P + V Datos iniciales: T1=7480 kg P1=2,21 kg/m

T= 15 ºC .t1=15ºC K1=-0,00175

-Constantes k2 y k3:

-Ecuación del cambio de condiciones:

( ) 95,318622,570*540015*10*2300138,0 62 −=+−= −k

1022

3 10*9,1524

22,570*5400*21,2*505 ==k

010*9,1595,3186 1022

22 =−− TT

362

22

1 10*38,15400*22,570

7480)15(*10*23

7480*2421,2*505 −− −=−−−=K

42,97480*8

21,2*5058

2

1

12

===TPa

F


65

-Flecha correspondiente:

c.-Hipotesis de flecha máxima

Condición: P2 = P + V Datos iniciales: T1=7480 kg P1=2,21 kg/m

T2= 15 ºC .t1=15ºC K1=-0,00175

-Obtenemos k2 y k3:

-Cálculo de la tensión, mediante la ec. Del cambio de condiciones:

-La flecha correspondiente es:

f =10,96 m

d.-Hipótesis de flecha mínima

Condición: P2=P Datos iniciales: T1=7480 kg P1=2,21 kg/m

T2= -15 ºC .t1=15ºC K1=-0,00175

mF 5,1004,6714*821,2*5052

==

kgT 04,67142 =

51,18472 −=k

103 10*1,8=k

16,45762 =T


66

K2= -5311,6

K3=8,1*10e10

y la flecha es:

F=7,19 m

E.-Tensión de cada día

Condición: P2=P Datos iniciales: T1=7480 kg P1=2,21 kg/m

T2= 15 ºC .t1=15ºC K1=-0,00175

T = 5689,36 kg

T.D.C.= 30 %

El coeficiente resulta superior al 18% por lo que se recomienda colocar antivibratorios.

2.4.-TABLAS DE TENDIDO

Tomando como punto de partida la hipótesis más desfavorable, obtenemos el resto de

las hipótesis, no obstante estos cálculos no serán suficiente, ya que ha la hora de montar

la línea, las condiciones climatológicas no serán las de las citadas hipótesis.

Así, mediante la ecuación del cambio de condiciones, deberemos resolver una serie de

casos en los que supondremos que el viento y el manguito de hielo no existen, teniendo

como única variable las diversas temperaturas que se suponen normales en la zona.

kgT 65,70292 =

kgT 03,69762 =

95,31862 −=K

103 10*1,8=K


67

-Vano ideal de regulación:

Si el calculo de las tensiones y flechas se hiciese de modo independiente para cada

uno de los vanos del tramo, en función de la diferentes longitudes de los vanos, habría

que tensar de manera distinta en vanos contiguos, pero como los cables cuelgan de

cadenas de aisladores de suspensión, las diferencias de tensión quedarían

automáticamente anuladas por las inclinaciones que en sentido longitudinal tomarían

dichas cadenas, cuya posición correcta es precisamente vertical y no inclinada.

Puesto que en un tramo de línea constituido por una serie de apoyos de alineación,

limitado por dos de anclaje, las cadenas de suspensión no pueden absorber las

diferencias de tensado, debidas a las distinta longitudes de los vanos , deberemos

admitir que las tensiones de los cables, iguales en todos los vanos, varíen como lo haría

el de un vano teórico que le llamaremos ‘Vano ideal de regulación’.

Es necesario que las tablas de tendido de los distintos vanos tengan una misma tensión

para cada valor de la temperatura, siendo la variación de la flecha quien compense las

diferencias de longitud de los vanos.

El vano ideal de regulación se calcula de la siguiente manera:

Una vez obtenido el vano de regulación hallaremos su condición reglamentaria más

desfavorable y la tabla de tendido correspondiente.

Las flechas de los diferente vanos se podrán calcular a partir del vano de regulación y

aplicando el siguiente factor:

2

1

321

333

32

31

......

++++++++

=n

nr aaaa

aaaaa


68

Para él calculo de las tablas de tendido de la línea utilizaremos tramos aislados que

representen la línea.

2.4.1.-Tablas de tendido:Tramo 1


nº de vanos :12

Longitudes: 600,490,347,450,667.5,368.44,455,473.5,521,200,550,412.

Tabla nº1:

Vano de 505 m

T ºC Flecha (m) Tensión (kg)

-5 7,7 6512,93

0 7,97 6293,99

5 8,25 6083,70

10 8,53 5882,13

15 8,82 5689,36

20 9,11 5505,34

25 9,41 5329,98

30 9,71 5163,13

35 10,02 5004,59

40 10,33 4854,10

ri

i fara

f2

=

mar 505=


69

-Factores para él calculo de las flechas, según vano de regulación:

1568,0505200

2

=

1812,0505215 2

=

2074,0505230 2

=

2353,0505245 2

=

2650,0505260

2

=

2965,0505275 2

=

3297,0505290 2

=

3647,0505305 2

=

4015,0505320 2

=

44,0505335 2

=

4803,0505350

2

=

5224,0505365 2

=

5662,0505380 2

=

6118,0505395 2

=

6591,0505410 2

=

7083,0505425 2

=

7591,0505440

2

=

8117,0505455 2

=


70

-Con los factores de referencia y con las tensiones calculadas del vano de regulación,

calcularemos la tabla de tendido para el tramo nº 1, donde las flechas variaran según el

vano y temperatura.

Tabla nº2:

8662,0505470

2

=

9223,0505485

2

=

9803,0505500

2

=

0603,1505520

2

=

1223,1505535

2

=

1861,1505550

2

=

2517,1505565

2

=

3191,1505580 2

=

3882,1505595 2

=

44,1505600

2

=


71

FLECHAS EN METROS

Longitud de vanos en metrosTemperaturas

(ºC)

Tensiones

(kg) 200 215 230 245 260 275 290 305 320 335 350 365 380 395 410

-5 6512,93 1,207 1,395 1,597 1,819 2,040 2,283 2,538 2,808 3,091 3,388 3,698 4,022 4,359 4,71 5,075

0 6294 1,250 1,444 1,652 1,875 2,112 2,363 2,627 2,900 3,199 3,507 3,828 4,401 4,512 4,876 5,253

5 6083,70 1,293 1,494 1,711 1,911 2,186 2,446 2,720 3,008 3,312 3,630 3,962 4,360 4,671 5,047 5,437

10 5882,13 1,337 1,545 1,769 2,007 2,260 2,529 2,829 3,110 3,424 3,753 4,097 4,560 4,829 5,218 5,622

15 5689,36 1,388 1,598 1,829 2,075 2,337 2,614 2,907 3,126 3,541 3,880 4,236 4,607 4,993 5,396 5,813

20 5505,34 1,428 1,650 1,889 2,143 2,414 2,701 3,003 3,322 3,657 4,008 4,375 4,759 5,158 5,573 6,004

25 5329,98 1,475 1,705 1,951 2,214 2,493 2,790 3,102 3,432 3,778 4,140 4,519 4,915 5,328 5,757 6,202

30 5163,13 1,522 1,759 2,014 2,285 2,573 2,879 3,201 3,541 3,898 4,272 4,664 5,072 5,497 5,940 6,399

35 5004,50 1,571 1,815 2,078 2,357 2,655 2,970 3,303 3,654 4,023 4,408 4,812 5,234 5,673 6,130 6,604

40 4854,10 1,619 1,871 2,142 2,430 2,737 3,062 3,405 3,767 4,147 4,545 4,961 5,396 5,848 6,319 6,803


72

FLECHAS EN METROS


(ºC)

Tensiones

(kg) 425 440 455 470 485 500 505 520 535 550 565 580 595 600

-5 6512,93 5,454 5,845 6,250 6,670 7,100 7,548 7,7 7,933 8,641 9,132 9,638 10,15 10,68 11,08

0 6294 5,645 6,050 6,470 6,903 7,350 7,813 7,97 8,450 8,945 9,453 9,976 10,53 11,06 11,47

5 6083,70 5,843 6,262 6,697 7,146 7,609 8,080 8,25 8,747 8,258 9,785 10,32 10,88 11,45 11,88

10 5882,13 6,042 6,475 6,920 7,388 7,867 8,362 8,53 9,044 9,573 10,11 10,67 11,25 11,84 12,28

15 5689,36 6,247 6,695 7,160 7,639 8,134 8,646 8,82 9,351 9,898 10,46 11,03 11,63 12,24 12,70

20 5505,34 6,453 6,915 7,395 7,981 8,402 8,930 9,11 9,654 10,22 11,16 11,77 12,41 13,06 13,55

25 5329,98 6,665 7,143 7,639 8,151 8,678 9,224 9,41 9,977 10,56 10,80 11,40 12,01 12,64 13,11

30 5163,13 6,877 7,370 7,882 8,410 8,955 9,518 9,71 10,29 10,89 11,51 12,15 12,80 13,47 13,98

35 5004,50 7,097 7,608 8,134 8,679 9,241 9,822 10,02 10,62 11,24 11,88 12,54 13,21 13,90 14,42

40 4854,10 7,316 7,841 8,385 8,947 9,527 10,12 10,33 10,95 11,59 12,25 12,93 13,62 14,34 14,87


73

2.4.2.-Tablas de tendido:Tramo 2


nº de vanos :6

Longitudes: 550,550,365,475,510,504.

Tabla nº1:

Vano de 478 m


-5 6,49 6921,14

0 6,69 6719,40

5 6,93 6484,05

10 7,18 6257,40

15 7,44 6039,50

20 7,71 5830,58

25 7,98 5630,75

30 8,26 5440,02

35 8,55 5258,30

40 8,84 5085,63

mar 478=


74


-Con los factores de referencia y con las tensiones calculadas del vano de regulación,

calcularemos la tabla de tendido para el tramo nº 1, donde las flechas variaran según el

vano y temperatura.

Tabla nº2:

536,0478350 2

=

583,0478365 2

=

632,0478380

2

=

682,0478395 2

=

736,0478410 2

=

847,0478440

2

=

906,0478455 2

=

967,0478470

2

=

475,0478475 2

=

09,1478500 2

=

116,1478505 2

=

160,1478515

2

=

30,1478545 2

=

324,1478550 2

=

790,0478425

2

=


76

FLECHAS EN METROS


(ºC)

Tensiones

(kg) 350 365 380 395 410 425 440 455 470 475 478 500 505 515 545 550

-5 6921,14 3,478 3,783 4,100 4,426 4,776 5,127 5,497 5,879 6,275 6,405 6,490 7,074 7,243 7,528 7,980 8,592

0 6719,40 3,585 3,900 4,228 4,562 4,923 5,285 5,666 6,061 6,469 6,603 6,690 7,290 7,466 7,760 8,700 8,857

5 6484,05 3,714 4,040 4,379 4,762 5,100 5,474 5,869 6,278 6,701 6,840 6,930 7,550 7,734 8,040 9,009 9,175

10 6257,40 3,848 4,186 4,537 4,896 5,284 5,672 6,081 6,505 6,943 7,086 7,180 7,826 8,013 8,330 9,334 9,506

15 6039,50 3,987 4,337 4,762 5,074 5,475 5,877 6,301 6,740 7,194 7,343 7,440 8,104 8,303 8,630 9,672 9,850

20 5830,58 4,132 4,49 4,872 5,258 5,674 6,090 6,530 6,985 7,455 7,609 7,710 8,404 8,604 8,940 10,02 10,20

25 5630,75 4,277 4,652 5,043 5,442 5,873 6,304 6,759 7,229 7,716 7,876 7,980 8,698 8,905 9,257 10,37 10,56

30 5440,02 4,427 4,815 5,220 5,633 6,079 6,525 6,996 7,483 7,987 8,152 8,260 9,003 9,218 9,581 10,73 10,93

35 5258,30 4,582 4,984 5,400 5,831 6,292 6,754 7,241 7,746 8,267 8,438 8,550 9,319 9,542 9,918 11,11 11,32

40 5058,63 4,738 5,150 5,586 6,028 6,506 6,983 7,487 8,009 8,548 8,725 8,840 9,635 9,865 10,25 11,49 11,70


76

2.4.3.-Calculo de un gran vano al mismo nivel:tramo 3

En los apoyos 20 y 21 nos encontramos que para cruzar el río Ebro necesitamos de un

vano de gran longitud cuyas características no cumplen las ecuaciones anteriores, por

ello necesitamos de los siguientes cálculos.

Utilizando el método de Alber para el vano de 728 m tenemos lo siguiente:

1ª

Operac

ión

2ª Operación 3ª operación 4ªoperacion 5ª

Operaci

ón

Obsevaci

ones6

Comprobar

los valores

de t:Clasificar al vano a

en uno de los

siguientes casos

Hipótesis cualquieraPara

los

caso

s

Con

las

ecua

cion

es

I a≤0,69h2 e=(1200*(m1-

1)t’2+Eα(θ1-

θ2)*t’e2)/Ew2a2I (7)

Si e≤5%

la

comprobació

n indicada en

la 5ª

operación es

inútil.

II 0,69h2≤a≤0,89h2

e=(1200*(m1-

1)t’2+Eα(θ1-

θ2)*t’e2)/Ew2a2

x (240t’2e2+7we2ae2) /

(240t’2e2-3we2ae2)

II 24

III 0,89h2≤a≤1,5h III 26

Suponer

t’2=t1/m2

Calcular:

h2=t’2/w

IV a>1,5h2

Las mismas formulas

que para el caso II

Suponer:

t2=t1/m1*(1+

e/100)

t1=m0t2(1-

e/100)

m0=coeficient

e de

sobrecarga en

la hipótesis a

la temperatura

θ

IV 27

Si e≤5% que

es el caso

general para

vanos

superiores a

0,69 h2, la

comprobació

n indicada en

la 5ª

operación es

inútil.


77

Según las hipótesis de tracción máximo calculado anteriormente:

-Ta=6233 kg (coef.=3)

-Peso propio: P=1,574 kg/m

-Viento: Pv=1,552 kg/m

-Peso aparente: Pa=2,21 kg/m

-Coeficiente de sobrecarga: ma=Pa/P =1,4

-Peso por metro y milímetro cuadrado de sección: w=P/S = 0,00276 kg/m/mm2

Determinaremos la tensión de regulación del cable a la temperatura de 10ºC.

Según la tabla anterior tenemos:

I.-Metodo analítico de Alber

1.-Primera operación:

luego:

2/93,1022,570

6233mmkgta ==−

2

1

1º10 /8,7

4,1

93,10' mmkg

m

t

m

tt

a

a ====

05,282900276,0

8,7' º10º10 ===

wt

h


78

2.-Segunda operación:

Para clasificar el vano a=728 m tenemos que:

Luego:

Es decir, estamos en el caso I de la tabla anterior.

3.-Tercera operación:

Sustituimos valores en la siguiente expresión:

4.-Cuarta operación:

04,19522829*69,069,0 º10 ==h

º1069,0 ha <

( ) ( )[ ]aEw

taEtma2

210

3º10

º10

''11200 ϑϑαε −+−=

( ) ( )[ ]85,3

72800276,0*5400

8,710510*23*57008,714,112002

263

º10 =−−+−

=−

ε

+=

+=

1001

1001 º10º10

1

1º10

ε

a

a

mt

mt

t

2º10 /10,8

10085,3

14,193,10

mmkgt =

+=


79

5.-Operación:

Puesto que:

No hay que hacer la comprobación de esta quinta operación y la tensión del cable a la tº

de 10ºC es por tanto de 4623,57 kg.

II.-Calculo de las tensiones de regulación del cable

El calculo de las tensiones de regulación del cable a distintas temperaturas esta

reflejado en la siguiente tabla:

Temperat

uras.ºC

Diferencias

de

temperatur

a

Valores de εε 0 Tensiones

unitarias

kg/mm2

Tensiones totales

kg

10º

15º

20º

25º

30

-5-10=-15

-5-15=-20

-5-20=-25

-5-25=-30

-5-30=-35

3,85

1,75

-0,4235

-2,59

-4,7685

8,1

8

7,86

7,66

7,49

4618,8

4561,76

4481,9

4367,88

4270,94

kgStT 57,462322,570*1,8*º10º10 ===

%5º10 <ε


80

III.-Calculo de las flechas de regulación del cable

Tº Parámetros Flechas

ºC

H=t/w

W=0,00276

F=h(cosh(a/h)-1)

Metros

10

15

20

25

30

2934,78

2898,55

2847,82

2775,36

2713,76

22,60

22,88

23,29

23,90

24,45

IV.-Tabla de tendido del cable

Temperaturas

ºC

Tensiones

kg

Flechas

M

10

15

20

25

30

4618,8

4561,7

4481,9

4367,88

4270,94

22,60

22,88

23,29

23,90

24,45


81

2.4.4.-Tablas de tendido: tramo 4


nº de vanos :2

Longitudes: 522,5; 450 m

Tabla nº1:

Vano de 490 m


-5 10,85 6113,41

0 11,23 5905,22

5 11,62 5705,98

10 12,02 5515,70

15 12,43 5334,34

20 12,88 5147,20

25 13,27 4997,87

30 13,69 4842,34

35 14,127 4694,95

40 14,56 4555,36


mar 490=

137,1490

5,522 2

=

84,0490450 2

=


82

-tabla nº2:

FLECHAS EN METROS


ºC

Tensiones

kg 450 490 522,5

-5 6113,41 9,11 10,85 12,33

0 5905,22 9,43 11,23 12,76

5 5705,98 9,76 11,62 13,22

10 5515,70 10,09 12,02 13,66

15 5334,34 10,44 12,43 14,13

20 5147,20 10,82 12,88 14,64

25 4997,87 11,14 13,27 15,08

30 4842,34 11,45 13,69 15,56

35 4694,95 11,87 14,127 16,06

40 4555,36 12,23 14,56 16,55


83

2.4.5.-Calculo de un vano a distinto nivel:tramo 5

Según los cálculos anteriores los vanos calculados no pueden superar un desnivel del

14%.Dado que el desnivel en este tramo es superior (21%), utilizaremos los siguientes

cálculos:

Según las hipótesis de tracción máxima calculadas anteriormente:

Ta=6233 kg (coef.3)

ta=6233/57,22 = 10,93 kg/mm2

Peso propio: P=1,574 kg/m

Viento: Pv=1,552 kg/m

Peso aparente: Pa=2,21 kg/m

Coeficiente de sobrecarga: ma=1,4

w=0,00276 kg/m/mm2

Peso por metro y milímetro cuadrado de sección en las condiciones de la hipótesis A:

wa=2,21/570,22 = 0,003875 kg/m/mm2

a.-Cálculo de la catenaria según hipótesis A:

Partimos de una tensión arbitraria en el vértice de la catenaria

Tav=4500 kg

Calculamos ha:

ha=tav/wa = 2036,13

289,7

22,5704500

mmkg

tav ==


84

y por tanto:

Siendo:

-a: vano en metros

-d:desnivel entre apoyos

Planteando las siguientes ecuaciones:

18,056,2036

370 ==haa

0383,050,2036

78 ==had

0897,018,0senh

118,0cosh

senh

1cosh=

−=

−=

haa

haa

tangh aε

09,00897,0arg == tanghaε

2125,0016,01809,0

0383,0

1coshsenh

1222

2

=−

=

−−

=

+

haa

haa

had

hax

aSenh ε

2110,02125,0senharg1 ==+

hax

aε

mx 37,24613,2036)09,02110,0(1 =−=


85

Lo que nos dice que para tav=7,89 kg/mm2 ,tensión en el vértice V de la catenaria, en

las condiciones de la hipótesis A, la abscisa x1 (fig.7.4 siguiente) es positiva y que el

vértice esta situado a la derecha del vértice. Figuras según opciones:


86

La tensión en el apoyo superior S, también en las condiciones de la hipótesis A, será

según la ecuación siguiente:

Tas=10,93*570,22=6232kg

La tensión en el apoyo inferior I, también en las condiciones de la hipótesis A, será

según la ecuación siguiente:

TaI=10,98*570,22=6261 kg

2/93,1013,2036

37,24637091,10 mmkgCosh

haxs

tavCoshtas =−==

2/98,1013,203637,246

91,101

mmkgCoshhax

tavCoshtaI ===


87

b.-Calculo de la longitud del cable

La longitud del cable la calcularemos con la siguiente expresión:

El alargamiento del cable para una variación de temperatura, desde la de la hipótesis

inicial A:

θa=-5ªC

hasta la que vaya a haber al regular aquel en el tendido, que supondremos de +15ªC,por

ejemplo, será:

y puesto que la distancia entre apoyos, o sea el vano real inclinado b (ver figura) es:

La diferencia entre la longitud del cable a +15ªC, y el vano real b, sera:

c.-Calculo de la tensión de regulación:

Como durante la regulación del cable se supone que no habrá sobrecarga algún, e peso

unitario del mismo será:

w=0,00276 kg/m/mm2

85,37813,203637,246

13,203637,246370

13,203611 =

−+=

−+= SenhSenh

hax

Senhha

xaSenhhaLa

[ ] [ ] mLL a 174,085,37820000023,0ª15ª15 =−=−=∆ ++ θθα

mLLaL 02,379ª15ª15 =∆+= ++

mdab 13,37878370 2222 =+=+=

mbL 9,0ª15 =−+


88

Determinaremos la catenaria partiendo de la longitud del cable, para lo que nos

serviremos de la ecuación siguiente:

Sustituyendo valores, tendremos:

z=0,1213

deducimos que

y por tanto la tensión en el vértice de la catenaria a la temperatura de +15ºC será:

Tv+15º=2400,28 kg

d.-Cálculo de la catenaria según tensión de regulación:

Determinaremos ahora la catenaria conociendo la tensión.

Planteamos las ecuaciones anteriores:

61

222ª15 za

dL+=

−+

14,15251213,0*2

370ª15 ==+h

2º15º15 /21,400276,0*1525 mmkgwhtv === ++

24,0º15

=+h

a051,0

º15

=+h

d

24,01º15

=−+ha

Cosh2423,0

º15

=+ha

Senh

1196,0º15 =+εTangh


89

x1=139,59 m

Con lo que obtenemos un resultado enclavado en el mismo lugar que antes.

El calculo de las tensiones de regulación las obtendremos como se expone en lo que

sigue:

-Apoyo inferior:

TI+15º=2410,7 kg

-Apoyo superior:

Ts+15º=2535 kg

1194,0º15 =+ε

2105,01

º15º15 =

+

++ h

xSenh ε

2

º15

1º15º15 /22,4 mmkg

h

xCoshtt vI ==

+++

2

º15

115º15 /44,4 mmkg

hxa

Coshtt vs =+=+

++


90

Cuadro resumen de las magnitudes calculadas:

Hipótesis Apoyo Tensión en kg Coeficiente de

seguridad

Inferior Ta1=6261 3La A como tracción

máxima.

Superior TaS=6232 3

Inferior TI+15º=2410,7 7,76Regulación a +15ºC

sin sobrecarga

Superior TS+15º=2535 7,37

e.-Calculo de flechas:

Antes de calcular la flecha de regulación calcularemos las correspondientes a los

apoyos superior e inferior.

−=−= 1

2'h

aCoshhhHf

( ) maxa I 82,4602' =+=

mha

Coshhf S 4,1712

'

º15º1515 =

−=

+++

mdff SI 56,60º15º15 =−= ++


91

La flecha de regulación será la siguiente:

Temperatura

ºC

Tensiones

kg

Flechas

m

Apoyo inferior:TI+15º=2410,7 f=60,56

Apoyo superior:TS+15º=2535 f=17,4+15º

En el vértice de la catenaria:- f=11,24

mha

hxm

hCoshf 24,1112

cosh =

−=

41,452

1 =−

=xxs

xm


92

2.4.6.-Tablas de tendido:tramo 6


nº de vanos :1

Longitudes: 560 m

Tabla nº1:

Vano de 560 m


-5 12,17 6113,41

0 12,46 5905,22

5 12,75 5705,98

10 13,05 5515,70

15 13,35 5334,34

20 13,65 5147,20

25 13,95 4997,87

30 14,25 4842,34

35 14,55 4694,95

40 14,86 4555,36

mar 560=


93

III.CADENAS DE AISLADORES: CALCULO ELECTRICO Y

MECANICO

Según él articulo 2 y 24 del reglamento de Alta Tensión, se entiende por tensión

nominal ‘el valor convencional de la tensión eficaz entre fases con que se designa la

línea u en la cual se refieren determinadas características de funcionamiento, y por

tensión mas elevada de la línea, el mayor valor de la tensión eficaz entre fases, que

puede presentarse en un instante en un punto cualquiera de la línea’

Categoría de

la línea

Tensión nominal

kV

Tensión mas elevada

kV

3ª

3

6

10

15

20

3,6

7,2

12

17,5

24

2ª

30

45

66

36

52

72,5

1ª

132

220

380

145

245

420

Se define el nivel de aislamiento ‘por las tensiones soportadas bajo lluvia, a 50 Hz,

durante un minuto y con onda de impulso de 1,2/50 microsegundos, según Normas de la

Comisión Electrotecnica Internacional’


94

Categoría de la

línea

Tensión mas

elevada kV

eficaces

Tensión de ensayo al

choque kV cresta

Tensión de ensayo a

frecuencia industrial

kV eficaces

3ª

3,6

7,2

12

17,5

24

45

60

75

95

125

16

22

28

38

50

2ª

36

52

72,5

170

250

325

70

95

140

Neutro a

Tierra

Neutro

aislado

Neutro a

tierra

Neutro

aislado

1ª

100

123

145

170

245

420

380

450

550

650

900

1550

450

550

650

750

1050

-

150

185

230

275

395

680

185

230

275

325

460

-

El R.A.T. también define niveles de aislamiento recomendados, según sean las zonas

que atraviesa las líneas.


95

Zonas Niveles de aislamiento

Forestales y agrícolas

Industriales y próximas al mar

Industriales y muy próximas al mar

Industriales y muy próximas al mar con

fabricas de cemento, productos químicos,

centrales térmicas, etc.

De 1,7 a 2 cm/kV

De 2,2 a 2,5 cm/kV

De 2,6 a 3,2 cm/kV

Superior a 3,5 cm / kV

4.1.-Calculo eléctrico

El grado de aislamiento respecto a la tensión de la línea se obtiene colocando un

numero de aisladores suficiente ‘n’ cuyo numero se obtiene:

Siendo:

N:Numero de aisladores de la cadena.

Nia:Nivel de aislamiento recomendado según las zonas por donde atraviesa la línea.

Ume:Tensión mas elevada de la línea (kV).

Llfe:Lomgitud de la línea de fuga del aislador elegido (cm)

*Aislador: 292 mm

*Para detalles de aisladores y cadenas de amarre ver planos.

LlfeUmeNia

n*=

aisladoresn 1426,142,29245*7,1 ≅==


96

4.2.-Calculo mecánico

Para él calculo mecánico calcularemos que el coeficiente no sea inferior a 3, según

articulo 29.1 del Reglamento.

Peso del conductor: P=1,574 kg/m

D= 31,05 mm

Según hipótesis: T=6233,33 kg (coef.3)

Cadena de suspensión:

-Cargas normales que actúan en el aislador:

Peso de una fase simple (vano de hasta 728 m de longitud) 1,574*728=1142,4 m

Peso de 14 aisladores 3,65*14 = 51,1 kg

Peso aproximado de los herrajes y accesorios 47 kg

Total 1241 kg

De todos los elementos que componen la cadena de suspensión, el de menor carga de

rotura será el aislador (10200 kg) luego el coeficiente de seguridad mecánica valdrá:

-Cargas anormales que actúan en el aislador:

Según él articulo 19, apartado 1, del reglamento de líneas: el 50 % de la tensión del

cable roto en la de uno o dos conductores por fase y circuito:

0,5*6233,3=3116,65 kg

Coeficiente de seguridad mecánica:

327,365,3116

10200 >=


97

Cadena de amarre:

-Cargas normales que actúan en el aislador:

Peso de una fase simple (vano de hasta 728 m de longitud) 1,574*728=1142,4 m

Peso de 14 aisladores 3,65*14 = 51,1 kg

Peso aproximado de los herrajes y accesorios 47 kg

Total 1241 kg

De todos los elementos que componen la adena de suspensión, el de menor carga de

rotura será el aislador (10200 kg) luego el coeficiente de seguridad mecánica valdrá:

-Cargas anormales que actúan en el aislador:

Según el articulo 19, apartado 1, del reglamento de líneas: el 50 % de la tensión del

cable roto en la de uno o dos conductores por fase y circuito:

0,5*6233,3=3116,65 kg

Coeficiente de seguridad mecánica

32,81241

10200 >=

327,365,3116

10200 >=


98

IV.DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD

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

vias de comunicación, pasos sobre bosques, pasos sobre zonas urbanas, etc. El

reglamento impone unas distancias mínimas de seguridad con el fin de reducir la

probabilidad de accidentes.

Las distancias calculadas en las tablas siguientes son , como hemos dicho,son

distancias mínimas y no tienen porque ser las exactas. Para mas información de las

alturas definitivas consultar planos.

DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD DE LA PROPIA LINEA

Conductores al terreno 5,3 + U/150=

6,76 m

(Mínimo 6 metros)

Conductores entre si y entre estos y

los apoyos

K√(F+L) + U/150 =

3,78 m

Conductores y los apoyos 0,1 +U/150 =

1,566 m

(Mínimo 0,2 metros)

Siendo:

U=Tensión compuesta de la línea en kV

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

F=Flecha máxima.

L=Longitud en metros de la cadena de suspensión


99

-Para obtener el valor del coeficiente K, primeramente deberemos determinas el ángulo

de oscilación, cuyo valor será:

y según la tabla definida en el articulo 25-2 del reglamento RAT obtenemos un valor de

K=0,65.

DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD EN CRUZAMIENTOS

Líneas eléctricas y de

telecomunicaciones.

1,5 + U/150 =

2,96 m

Carreteras y ferrocarriles sin

electrificar.

6,3 + U/100 =

8,5 m

(Mínimo 7 metros)

Ferrocarriles eléctricos, tranvías y

trolebuses.

2,3 + U/100 =

4,5 m

(Mínimo 3 metros)

Teleféricos y cables transportadores. 3,3 + U/100 =

5,5 m

(Mínimo 4 metros)

Ríos y canales navegables. G + 2,3 + U/100 =

9,2

Siendo:

G=galibo(En el caso de que no exista gálibo definido se considera este igual a 4,7 m)

574,15525,1==

PPv

tagα

º6,44=α


100

DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD EN PASOS POR ZONAS

Bosques, arboles y masas forestales. 1,5 + U/150 =

2 m

(mínimo 2 metros)

Edificios o construcciones.

Puntos accesibles a personas.

3,3 + U/100 =

5,5 m

(mínimo 5metros)

Edificios o construcciones.

Puntos no accesibles a personas.

3,3 + U/150 =

4,75 m

(mínimo 4 metros)

Siendo:

U:tensión compuesta de la línea en kV

K:coeficiente de oscilación

F:flecha máxima en metros

L:longitud en metros de la cadena de suspensión

G:galibo en metros.


99

V.-CALCUO DE LOS APOYOS

1.-APOYO DE ALINEACION

El calculado esta realizado para el apoyo nº 6 por considerarse él más desfavorable.

A.-Cargas permanentes

-Conductores:


Graviviano ‘ag’ de 560 m

Peso total: n*P*ag=6*1,574*560=5288,64 kg

-Peso de 14 aisladores:

Peso de 14 aisladores: 14*3,65 = 51,1 kg

Peso aproximado de herrajes: 47 kg

Total : 98,1 kg

Peso total en las 6 cadenas de suspensión:

6*98,1 = 588,6 kg

-Total peso en apoyo de alineación:

Pt=5288,64 + 588,6 = 5877,24 kg

B.-Esfuerzo del viento en dirección normal a la línea

-Empuje sobre conductores de 31,05 mm de diámetro:

fc=Pv*d*ag


100

siendo:

Pv: Presión del viento (d>16 mm) = 50 kg/mm2

d: Diámetro del conductor = 0,03105 m

ag: Gravivano= 560 m

fc= 50*0,03105*560= 869,4 kg

Fc=n*fc= 6*869,4 = 5216,4 kg

-Esfuerzo sobre cadena de suspensión

El valor del esfuerzo sobre aisladores viene dado por:

Fcs= n’*d’*λ*Pv

siendo:

n’:nº de cadenas aisladores

d’: diámetro del aislador : 0,25 m

Pv: Presión del viento (d>16 mm ) : 50 kg/m2

λ: longitud de la cadena de aisladores : 1,778 m

Entonces:

Fcs: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg

-Esfuerzo sobre estructura metálica:

El valor del esfuerzo sobre la estructura metálica viene dado por:

Fm=p*S

Siendo:

p: presión según reglamento:

-Sobre la cara de barlovento: 160(1-η) Por ser una estructura de celosía de

cuatro caras realizadas con perfiles normales.


101

-Sobre la cara de sotavento: 80(1-η) por las mismas circunstancias

anteriores.

S=Superficie de la torre (m2)

η=0,5

P= 160(0,5)= 80 kg/m2

Fm = 80 * (14,5 ) = 1160 kg

-Empuje total del viento en apoyo de alineación:

F= 5216,4 + 133,35 + 1160 = 6509,75 kg

C.-Esfuerzo del viento en dirección a la línea

Se efectúa la suma del tiro de los cables. Tomamos la mayor de las flechas máximas.

-Empuje sobre conductores:

fc: Pv*f*d

Siendo:

Pv: Presión del viento (d>16 mm) = 50 kg/m2

f: flecha máxima : 24,45 m

d: 0,03105 m

fc: 50*0,03105*24,45 = 37,95 kg

Empuje del viento sobre los seis conductores:

25,14 mS =


102

Fc: 6*37,95 = 227,75 kg




siendo:





Entonces:

Fcs: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg

-Empuje sobre la estructura metálica:


Fm= p*S

p: presión en este caso sobre la cara de sotavento:

80(1-η)

S: superficie de la cadena : 14,5 m2

Fm = 40*14,5 = 580 kg


103

D.-Desequilibrio de tracciones:

-Cargas permanentes:

Estas cargas tendrán el mismo valor que el calculado para la primera hipótesis, el

cual era de:

5877,24 kg.

-Desequilibrios en apoyos de alineacion:

Según el reglamento, se cosndiera un esfuerzo longitudinal equivalente al 8% de las

tracciones unilaterales de todos los conductores:

8% de (n*Tmax) siendo:

Tmax: tensión máxima de trabajo: 6233 kg

n: nº d conductores

F=(6233*6)*(8/100)=2991,84 kg

Desequilibrio de tracción: 2991,24 kg

E.-Rotura de conductores

El valor de estas cargas será semejante al calculado en la 1ª hipótesis y será:

-Cargas totales permanentes: 5877,24 kg

-Rotura de conductores: El valor mínimo admisible del esfuerzo de rotura que deberá

considerarse será de 50% de la tensión del cable roto en las líneas con uno do dos

conductores por fase y circuito.


104

2.-APOYO DE ANCLAJE

El calculado esta realizado para el apoyo nº 19 por considerarse él más desfavorable.


-Conductores:





Peso de 14 aisladores : 14*3,65 = 51,1 kg


Total : 98,1 kg


6*98,1 = 588,6 kg

-Total peso en apoyo de alineacion:

Pt=5855,28 + 588,6 = 6443,88 kg

B.-Esfuerzo del viento en dirección normal a la línea

Empuje sobre conductores de 31,05 mm de diámetro:

fc=Pv*d*ag

siendo:


105

Pv: Presión del viento (d>16 mm) = 50 kg/mm2

d: Diámetro del conductor = 0,03105 m

ag: Gravivano= 650 m

fc= 50*0,03105*650= 1009,125 kg

Fc=n*fc= 6*1009,125 = 6054,75 kg

-Esfuerzo sobre cadena de amarre



siendo:


d’: Diámetro del aislador : 0,25 m



Entonces:

Fcs: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg

-Esfuerzo sobre estructura metálica:


Fm=p*S

Siendo:





106


anteriores.


Fm = 80*14,5 = 1160 m2

-Empuje total del viento en apoyo de alineación:

F= 6054,75 + 133,35 + 1160 = 7348,1 kg




fc: Pv*f*d

Siendo:


f: flecha máxima : 24,45 m

d: 0,03105 m

fc: 50*0,03105*24,45 = 37,95 kg


Fc: 6*37,95 = 227,75 kg


107




siendo:





Entonces:

Fcs: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg



Fm= p*S


80(1-η)

S: superficie de la cadena: 14,5 m2

Fm = 40*14,5 = 580 kg


108

D.-Desequilibrio de tracciones:



cual era de:

6054,75 kg.

-Desequilibrios en apoyos de alineación:

Según el reglamento, se considera un esfuerzo longitudinal equivalente al 50% de las





F=(6233*6)*(50/100)=18699 kg

Desequilibrio de tracción: 18699 kg








109

3.-APOYO DE ANGULO

El calculado esta realizado para el apoyo nº 4 por considerarse el mas desfavorable.


-Conductores:





Peso de 14 aisladores : 14*3,65 = 51,1 kg


Total : 98,1 kg


6*98,1 = 588,6 kg

-Total peso en apoyo de alineación:

Pt=6421,9 + 588,6 = 7010,5 kg

B.-Esfuerzo del viento en dirección de la bisectriz del ángulo

-Esfuerzo sobre conductores

El esfuerzo que realiza el viento sobre os conductores será máximo cuando este tenga

la dirección de la bisectriz del ángulo. Por lo tanto para el calculo se considerara este

caso que es el mas desfavorable. Para el calculo del esfuerzo habrá que multiplicar el

resultado de la expresión aplicada al calculo de apoyos de alineación.


110

Siendo:

-α= ángulo que forman los conductores

Por lo tanto el valor de dicho esfuerzo será de:

Para α= 87º

0

-Esfuerzos sobre aisladores de amarre


Fca= n’*d’*λ*Pv

siendo:





Entonces:

Fca: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg

-Esfuerzo sobre estructura metálica


−

2180

cosα

kgpvndagFc 17,43602

180cos**** =

−= α


111

Fm=p*S

Siendo:





anteriores.


Fm = 14,5*80 =1160 kg

-Empuje total del viento en apoyo de ángulo

F = 4360,17 + 133,35 + 1160 = 5653 52 kg




fc: Pv*f*d

Siendo:


f: flecha maxima : 24,45 m

d: 0,03105 m


112

fc: 50*0,03105*24,45 = 37,95 kg


Fc: 6*37,95 = 227,75 kg

-Esfuerzo sobre cadena de ángulo:


Fcn= n’*d’*λ*Pv

siendo:





Entonces:

Fcn: 6*0,25*1,778*50 : 133,35 kg



Fm= p*S


80(1-η)

S: superficie de la cadena : 14,5 m2

Fm = 40*14,5 = 580 kg


113

D.-Resultante del ángulo

El apoyo de ángulo es el correspondiente al apoyo nº 4 de 87º por lo que aplicamos el

calculo del ángulo.

La tensión máxima que puede soportar el cable es 6233 kg que será la mas desfavorable.

Para los seis cables:

6*6233= 37398 kg

Tomamos momentos respecto a la base:

M1*M2 = 2*6233*51,5 + 2*6233*45,5 + 2*6233*39,5 = 1701609 kg

Tomando el esfuerzo sobre la cruceta media tenemos un esfuerzo de:

F1=F2= 1701609 / 45,5 =37398 kg

E.-Desequilibrio de tracciones:



cual era de:

7010,5 kg.

-Desequilibrios en apoyos de alineación:

Según el reglamento, se considera un esfuerzo longitudinal equivalente al 8% de las




114



F=(6233*6)*(8/100)=2991,84 kg

Desequilibrio de tracción: 2991,24 kg








115

VI.-CALCULO DE LA CIMENTACION

-El método utilizado para el calculo de cimentación de los apoyos, cumple las

exigencias del Reglamento de Líneas Aéreas de Alta tensión.

-El Reglamento nos exige un coeficiente de seguridad de vuelco de 1,5 para hipótesis

normales, asi como un ángulo de giro máximo tal que su tangente no supere el valor de

0,01.

-Por otra parte, por el método de Sulzberger se determina el momento de vuelco con

respecto al pico de macizo. Se puede suponer que el momento es aproximadamente un

10% mayor que el calculado con respecto al nivel del terreno. Es por esto que el

coeficiente de seguridad de 1,5 estipulado según el reglamento se transforma en uno de

1,65 con el fin de compensar este 10% de mas en el valor del momento.

1.-Cimentacion de un apoyo de alineación

Momentos debidos al viento transversalmente a la línea respecto de la base

Trabajamos con un graviviano de 560 metros de longitud tomado como teórico.

-Cables conductores:

Mc1=2*fc*d= 2*869,4*51,5= 89548 kg*m

Mc2=2*fc*d= 2*869,4*45,5= 79115,4 kg*m

Mc3=2*fc*d= 2*869,4*39,5= 68682,6 kg*m

.

Mc = 237346 kg*m

-Cadena de suspensión:

McS1=2*fcS*d= 2*22,22*51,5= 2288,6 kg*m


116

McS2=2*fcS*d= 2*22,22*45,5= 2022,02 kg*m

McS3=2*fcS*d= 2*22,22*39,5= 1755,38 kg*m

.

MCS= 6066,06 kg*m

-Estructura metálica de alineación:

Mm= Fm * d’= 1170*25 = 29250 kg*m

Siendo: d’=Centro de gravedad del apoyo.Superficie vista transversalmente a la línea

(tomamos 25 m)

Esfuerzo sobre cruceta media transversalmente a la línea

Siendo:

d’’= Distancia tomada desde la cruceta media a la base, pues consideramos ahí aplicada

la fuerza.

Esfuerzo debido al viento en dirección perpendicular a la línea.

Momentos debidos al viento en dirección a la línea respecto a la base


Mc1= 2*fc*d = 2*37,95*51,5= 3908,85 kg*m

Mc2= 2*fc*d = 2*37,95*45,5= 3453,45 kg*m

Mc3= 2*fc*d = 2*37,95*39,5= 2998,05 kg*m

.

''

)(

d

MmMMcF CS ++

=

( )kgF 57,5992

5,45292506066237346 =++=


117

Mc = 10360,35 kg*m

-Cadena de suspensión:

Mcs1 = 2*fcS*d = 2*22,22*51,5= 2288,66 kg*m

Mcs2 = 2*fcS*d = 2*22,22*45,5= 2022,02 kg*m

Mcs3 = 2*fcS*d = 2*22,22*39,5= 1755,38 kg*m

.

MCS= 6066,06 kg*m

-Estructura metálica de alineación:

Mm = Fm * d’ = 580*25 = 14500 kg*m

d’ = centro de gravedad del apoyo.Superficie vista transversalmente a la línea.

Esfuerzo sobre la cruceta media en la dirección a la línea

d’’ = distancia tomada desde la cruceta media a la base, pues consideramos ahí aplicada

la fuerza.

Este esfuerzo es debido al viento en dirección perpendicular a la línea.

( )''d

MmMcsMcF

++=

( )kg

dMmMcsMc

F 7,679''

=++=


118

Cimentación

De los esfuerzos ejercidos por el viento sobre el apoyo longitudinal y transversal,

tomamos el mas desfavorable, de ahí:

F = 5992,97 kg

h = 45,5 m

Para calcular la cimentación vamos a seguir el método de Sulzberger, aplicado también

por las empresas constructoras de apoyos.

siendo:

-Mv= Momento de vuelco

-F=esfuerzo que tira del apoyo

-h=Altura libre del apoyo

-t=Empotramiento del macizo. En nuestro caso t= 2,55 m

Mr= Momento resultante

M1= Momento de rozamiento de las paredes

M2= Momento debido al peso propio

k= Coeficiente dependiente del terreno

b= Anchura del macizo

Pa= Peso del apoyo

a= longitud del macizo

ç= Peso especifico del hormigón

t=2,55 m

b=1,4 m

+= thFMv *

32

*

( )( ) açtbaPatbk

MMMr *****4,036

01,0***21

3

++

=+=


119

a= 1,4 m

Pa= 18838 + (1,4*1,4*2,55*2200) = 29833,6 kg

k= 10 kg/cm3

ç= 2200 kg/ cm3

Mv= 282868,18 kg*m

Mr= 644831,25 + 16734,8 = 661566,05 kg*m

Reduciendo el valor por el factor 1,65 del coeficiente de seguridad obtenemos:

M = 400949,12 kg*m

Tenemos que el momento máximo de vuelco del apoyo es menor que el calculado según

la formula de Sulzberger por lo que valen las dimensiones adoptadas para la

cimentación de estos apoyos.


120

2.-Cimentacion de un apoyo de anclaje

Momentos debidos al viento transversalmente a la línea respecto de la base

Trabajamos con un graviviano de 620 metros de longitud tomado como teórico.


Mc1=2*fc*d= 2*1009,125*51,5= 103939,87 kg*m

Mc2=2*fc*d= 2*1009,125*45,5= 91830,37 kg*m

Mc3=2*fc*d= 2*1009,125*39,5= 79720,875 kg*m

.

Mc = 275491,125 kg*m

-Cadena de amarre:

McS1=2*fcS*d= 2*22,22*51,5= 2288,6 kg*m

McS2=2*fcS*d= 2*22,22*45,5= 2022,02 kg*m

McS3=2*fcS*d= 2*22,22*39,5= 1755,38 kg*m

.

MCS= 6066,06 kg*m

-Estructura metálica de anclaje:

Mm= Fm * d’= 1160*25 = 29000 kg*m

Siendo: d’=Centro de gravedad del apoyo.Superficie vista transversalmente a la línea

(tomamos 25 m)


121

Esfuerzo sobre cruceta media transversalmente a la línea

Siendo:

d’’= Distancia tomada desde la cruceta media a la base , pues consideramos ahí aplicada

la fuerza.

Esfuerzo debido al viento en dirección perpendicular a la línea.

Momentos debidos al viento en dirección a la línea respecto a la base


Mc1= 2*fc*d = 2*37,95*51,5= 3908,85 kg*m

Mc2= 2*fc*d = 2*37,95*45,5= 3453,45 kg*m

Mc3= 2*fc*d = 2*37,95*39,5= 2998,05 kg*m

.

Mc = 10360,35 kg*m

-Cadena de amarre:

Mcs1 = 2*fcS*d = 2*22,22*51,5= 2288,66 kg*m

Mcs2 = 2*fcS*d = 2*22,22*45,5= 2022,02 kg*m

Mcs3 = 2*fcS*d = 2*22,22*39,5= 1755,38 kg*m

.

MCS= 6066,06 kg*m

-Estructura metálica de anclaje:

'')(

dMmMMc

F CS ++=

( )kgF 43,6825

5,4529006066125,275491 =++=


122

Mm = Fm * d’ = 580*25 = 14500 kg*m

d’ = centro de gravedad del apoyo.Superficie vista transversalmente a la línea.

Esfuerzo sobre la cruceta media en la dirección a la línea

d’’ = distancia tomada desde la cruceta media a la base, pues consideramos ahí aplicada

la fuerza.

Este esfuerzo es debido al viento en dirección perpendicular a la línea.

Cimentación

De los esfuerzos ejercidos por el viento sobre el apoyo longitudinal y transversal,

tomamos el mas desfavorable, de ahí:

F = 6825,43 kg

h = 45,5 m

Para calcular la cimentación vamos a seguir el método de Sulzberger, aplicado también

por las empresas constructoras de apoyos.

siendo:

( )''d

MmMcsMcF

++=

( )kg

dMmMcsMc

F 7,679''

=++=

+= thFMv *

32

*


123

-Mv= Momento de vuelco

-F=esfuerzo que tira del apoyo

-h=Altura libre del apoyo

-t=Empotramiento del macizo. En nuestro caso t= 2,55 m






Pa= Peso del apoyo



t=2,55 m

b=1,4 m

a= 1,4 m

Pa= 18838 + (1,4*1,4*2,55*2200) = 29833,6 kg

k= 10 kg/cm3

ç= 2200 kg/ cm3

Mv= 322160 kg*m

Mr= 644831,25 + 16734,8 = 661566,05 kg*m

Reduciendo el valor por el factor 1,65 del coeficiente de seguridad obtenemos:

M = 400949,12 kg*m

( )( ) açtbaPatbk

MMMr *****4,036

01,0***21

3

++

=+=


124

Tenemos que el momento máximo de vuelco del apoyo es menor que el calculado según

la formula de Sulzberger por lo que valen las dimensiones adoptadas para la

cimentación de estos apoyos.

Utilizaremos el mismo tipo de cimentación que en el apoyo e alineación.


125

3.-Cimentacion de apoyos de ángulos:

Tomamos el ángulo mayor que se nos va a presentar:

α=87º

Aplicamos igualmente el método de Sulzberger, tomando la fuerza resultante de viento

por fase.

F=Esfuerzo en kg, llamado según reglamento ‘Resultante de Angulo’

Tc=Carga de rotura / coeficiente de seguridad= Tensión del conductor

α=Mayor ángulo en la línea

Pvc= Esfuerzo del viento sobre los conductores y sobre la cadena de amarre.

Pva= Esfuerzo del viento sobre el apoyo.

Mv=Momento de vuelco

F= Esfuerzo que tira del apoyo

h= Altura libre del apoyo

t= Empotramiento del macizo. En nuestro caso t= 2,55 m

PvaPvcTcF +

+

=

2cos*

2sen**2

αα

kgF 5,130001160287

cos*)35,13317,4360(287

sen*6233*2 =+

++

=

:).*32

(* siendothFMv +=


126






Pa= Peso del apoyo



t=3,55 m

b=1,7 m

a= 1,7 m

Pa= 18838 + (1,70*1,70*3,55*2200) = 41408,9 kg

k= 10 kg/cm3

ç= 2200 kg/ cm3

Mv=345494,9 kg*m

Mr= 580986 kg(m

Mr / Mv= 1,7

Mayor que el 1,65. Coeficiente mínimo que marca el reglamento habiéndole

incrementado un 10 %.

( )( ) açtbaPatbk

MMMr *****4,036

01,0***21

3

++

=+=


127






3.-MEMORIA DE CALCULO

DE LA SUBESTACION




FECHA: Enero / 2002


2

INDICE

I.-Calculo de las corrientes de cortocircuito........................................................Pag.5

1.1.-Calculo de la corriente permanente de cortocircuito.................................Pag.7

1.2.-Calculo de las corrientes de choque.......................................................... Pag.8

II.Calculo de los transformadores de medida y de tensión...................................Pag.10

2.1.-Transformador de tensión...........................................................................Pag.10

2.2.-Transformador de intensidad 1...................................................................Pag.12

2.3.-Transformador de intensidad 2...................................................................Pag.14

III.-Calculo del circuito de tierras.........................................................................Pag.18

3.1.-Intensidad de cortocircuito......................................................................... Pag.18

3.2.-Seccion de los conductores.........................................................................Pag.18

3.3.-Numero de piquetas y su ubicación.............................................................Pag.19

3.4.-Resistencia de malla....................................................................................Pag.19

3.5.-Tension de tierra..........................................................................................Pag.20

3.6.-Corriente de dispersión por unidad de longitud...........................................Pag.20

3.7.-Tension de paso, contacto y centro de malla................................................Pag.20

3.8.-Tensiones aplicadas......................................................................................Pag.21

3.9.-Valores máximos según a configuración de la red.......................................Pag.22

3.9.1.-Tension de malla máxima.......................................................................Pag.22

3.9.2.-Tension de paso máximo.........................................................................Pag.23

3.10.-Valores aplicados máximos.........................................................................Pag.24


3

IV.-Calculo de esfuerzos de viento sobre

conductores eléctricos y su repercusión en bornes de aparellaje............................Pag.25

V.-Calculo de soporte y cimentación del parque....................................................Pag.27

5.1.-Bases de calculo............................................................................................Pag.27

5.1.1.-Normativa utilizada.................................................................................Pag.27

5.1.2.-Acciones a considerar..............................................................................Pag.27

5.1.3.-Materiales y seguridad adoptada.............................................................Pag.27

5.1.4.-Caracteristicas del terreno........................................................................Pag.28

5.2.-Calculo del soporte y cimentación.................................................................Pag.29

5.2.1.-Determinacion de las acciones del interruptor.........................................Pag.29

5.2.2.-Determinacion de las acciones del transformador de intensidad.............Pag.29

5.2.3.-Calculo de la losa.....................................................................................Pag.33

5.2.3.1.-Comprobacion al vuelco.....................................................................Pag.33

5.2.3.2.-Comprobacion al deslizamiento.........................................................Pag.34

5.2.4.-Determinacion de las acciones del trafo de tensión.................................Pag.34

5.2.5.-Calculo de la losa del transformador de tensión......................................Pag.38

5.2.5.1.-Comprobacion al vuelco....................................................................Pag38

5.2.5.2.-Comprobacion al deslizamiento.........................................................Pag.39


5

I.-CALCULO DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

Considerando una potencia de cortocircuito de la central emisora, igual a 1500 MVA,nos queda

V(kV)

220 kV 6,5 kV


6

S(MVA) 60 MVA 60MVA

I(A) 157,46 A

5329,38 A

SB= 60 MVA

-Reactancia del sistema:

-Reactancia de la línea:

-Reactancia del trafo:

..04,01500

602

2

upSccS

SVSccV

XX

Xs B

B

B

=====

( ) ..0115,0220

6090*1034,0* 22 up

V

SXX B

LKL ===

..20,0100

* upXcc

SS

X BT ==


7

Fallos:

-Reactancia equivalente en el punto A: Xeqa= 0,04 Ω

-Reactancia equivalente en el punto B: Xeqb= 0,0515 Ω

-Reactancia equivalente en el punto C: Xeqc= 0,2515 Ω

1.1.-Calculo de la corriente permanente de cortocircuito

Icc= Será igual a la corriente de ruptura (Ia) y la inicial simétrica (Ia’)

-Fallo en A:

AIiccIcc

upicc

BAA

A

5,393646,157*25*

..2504,01

===

==


8

-Fallo en B:

-Fallo en C:

1.2.-Corrientes de choque

-Fallo en A:

a.-Corriente de choque de cortocircuito

b.-Capacidad de ruptura

AIiccIcc

upicc

BAB

B

5,305746,157*41,19*

..41,190515,01

===

==

AIiccIcc

upicc

BCC

C

37,2119038,5324*97,3*

..97,32515,01

===

==

AI

tablasegunIccI

SA

SA

80725,3936*2*45,1

).(45,1*2*

==

=→= χχ

MVAS

IccUnS

rA

ArA

15005,3936*220000*3

**3

==

=


9

c.-Capacidad de cierre

-Fallo en B:

-Fallo en C:

MVAISco SA 8,3075*220000*3 ==

MVASco

MVAS

AI

rB

SB

8,2388

1165

07,6269

=

=

=

MVASco

MVAS

AI

rc

SC

16557

8,8074

43452

=

=

=


10

II.-CALCULO DE LOS TRANSORMADORES DE MEDIDA Y DE

PROTECCION

2.1.-Transformador de Tensión

-Conexión del secundario:

-Tensión del secundario: √3 / 110 V

-Carga: 1ª Secundario : 1.-Rele de mínima tensión 7 VA

(80 VA) 1.-Rele de mínima frecuencia 7 VA

1.-Amperimetro 7 VA

1.-Vatimetro 7 VA

1.-Contador de reactiva 4 VA

1.-Frecuencimetro 5 VA

1.-Voltimetro 5 VA

.

Total: 42 VA

2ª Secundario: 2.-Contadores de reactiva 2x7 VA

(20 VA) .

Total: 14 VA

Calculo del conductor:

- Material: Cobre

-Resistividad: 0,018 Ω*mm2/m


11

-Distancia: 50 m

-Corriente por fase:

-Pérdida de potencia por fase: P=VxI = 0,34 VA

-Potencia total: 35,34 VA

-Sección:

-Se toma la sección mínima recomendada

A55,0

311035 =

28,0

3110

*100

155,0*50*018,0**

mmu

ILS === σ

25,2*4 mmS =


12

2.2.-Transformador de intensidad: 1

-Intensidad nominal secundario: 5 A

-Relacion: 250 / 5 A

-5 secundarios.

-Primer secundario:

-Carga: 2 contadores de activa : 2x8 VA

-Pérdida de potencia en el conductor:

Siendo:

-Carga total:

Se adopta un potencia de 22VA

-Factor de sobrecarga:

Intensidad máxima en el secundario, en caso de cortocircuito:

2* IRP =

Ω=== 21,0675

*581

*SI

R λ

VAP 38,55*3,0 2 ==

VAPT 38,2138,516 =+=

2023,12515,61

15,61

5250

5,3057

<===

==

InsIs

n

AIs


13

-Intensidades que deben de soportar en caso de cortocircuito

a.-Intensidad térmica:

Siendo:

Iter: Intensidad térmica

t: Tiempo de desconexión

f: Frecuencia: 50 Hz

Icc: 3057,47 A

La intensidad térmica del transformador es de 40 kA

Iter= 5339 < 40000 A

b.-Intensidad dinámica

La intensidad dinámica del transformador:

100 kA > 7643,75 A

Iccf

tIter *50

05,0

+≥

( ) AIter 64,53395,3057*05,03 =+=

AIccIdin 75,76435,3057*5,2*5,2 ==≥


14

-Segundo secundario

1.-Proteccion direccional a tierra 1 VA

1.-Oscilo 1 VA

1.-Reenganchador 1 VA

1.-Conductor 5,38 VA

.

Total: 8,38 VA

Se adopta una potencia total de 10 VA

-Factor de sobrecarga

n=12,23 < 20

2.3.-Transformador de intensidad: 2

-Intensidad nominal secundario: 5 A

-Relación: 3000 / 5 A

-Primer secundario:

-Carga: : 1. -Amperímetro 7 VA

1.-Vatimetro 7 VA

1.-Contador rectiva 7 VA

1.-Frecuencimetro 5 VA

1.-Voltimetro 5 VA

.

Total: 22 VA


15

-Pérdida de potencia en el conductor:

Siendo:

Siendo:

R=resistencia del conductor en Ohms

L=longitud del conductor = 50 m

S=seccion del conductor = 6 mm2

R= 14 Ω

P= 0,14*25= 3,5 VA

-Carga total:

Se adopta un potencia de 30VA

-Factor de sobrecarga:

Intensidad máxima en el secundario, en caso de cortocircuito:

2* IRP =

S

IR *λ=

VAPT 5,255,322 =+=

2019,10595,50

95,50

5300

5,3057

<===

==

InsIs

n

AIs

mmm2

581 Ω=λ


16

-Intensidades que deben de soportar en caso de cortocircuito

a.-Intensidad térmica:

Siendo:

Iter: Intensidad térmica

t: Tiempo de desconexión

f: Frecuencia: 50 Hz

Icc: 3057,47 A

La intensidad térmica del transformador es de 40 kA

Iter= 5339 < 40000 A

b.-Intensidad dinámica

La intensidad dinámica del transformador :

100 kA > 7643,75 A

Iccf

tIter *50

05,0

+≥

( ) AIter 64,53395,3057*05,03 =+=

AIccIdin 75,76435,3057*5,2*5,2 ==≥


17

-Segundo secundario

1.-Proteccion diferencial del trafo 8 VA

1.-Conductor 3,5 VA

.

Total: 11,5 VA



n=10,18 < 20

-Tercer secundario

1.-Proteccion de sobreintensidad 8 VA

1.-Conductor 3,5 VA

.

Total: 11,5 VA



n=10,18 < 20


18

III.-CIRCUITOS DE TIERRAS

La red del circuito de tierras tendrá las siguientes características generales:

-Cable desnudo de cobre de 100mm2 enterrado a 80 cm de profundidad.

-Conexión de todos los herrajes i neutros de los transformadores,a la red.

-Resistividad del terreno: 300 Ω*m

-Superifice de la red: 1600m2 (40*40 m)

-Longitud del conductor enterrado:720 m

-Mallas formadas por cuadriculas de 5x5 m

3.1.-Intensidad de cortocircuito

La corriente de cortocircuito a considerar será:

El factor de reducción de intensidad (debido al cable aéreo)

3.2.-Seccion de los conductores

Utilizamos un conductor de cable desnudo de cobre de 100mm2 enterrado a 80 cm de

profundidad formando una malla.

AIcc 5,3057=

AIcc 5,18346,0*5,2057

6,0

==

=ρ


19

3.3.-Numero de piquetas y su ubicación

En el interior de los recintos mallados , se colocaran en las zonas donde

presumiblemente se localicen aportaciones de corrientes de defectos, como por ejemplo

en los neutros de los transormadores. En la periferia de las mallas se distribuirán

también a intervalos de 2 a 4 nudos.

Se colocaran 29 piquetas de cobre, de una longitud de 2 m y un diámetro de 15 mm

3.4.-Resistencia de malla

La formula es la siguiente:

Siendo:

-R: Resistencia de malla en Ohm

-I: Resistividad del terreno: 100 Ohm*m

-L: Longitud del conductor:

L= 426 + (25*2) = 476 m

-r: Radio equivalente a un circulo de área S en metros:

Siendo:

-S: Superificie de la malla: 1600 m

+

=

LI

rI

R*4

mS

r 56,22==π

Ω=

+

= 23,1476100

56,22*4100

R


20

3.5.-Tension de tierra

El potencial de la red, o tensión de tierra, es la caída de tensión obtenida en la malla:

3.6.-Corriente de dispersión por unidad de longitud

Se supone un reparto uniforme de la corriente de dispersión por unidad de longitud.

3.7.-Tension de paso,contacto y centro de malla

-Tensión de paso:

-Tensión de contacto:

-Tensión de centro de la malla:

VIccRU 15,22715,1834*23,1* ===

mA

LIcc

i

Constantei

38,2770

5,1834===

≅

( ) ViEp 7,3538,2*100*15,0**15,01,0 ==−= ρ

( ) ViEc 4,19038,2*100*8,0**8,06,0 ==−= ρ

ViEm 23838,2*100* === ρ


21

3.8.-Tensiones aplicadas

Admitimos una resistencia promedio del cuerpo Rh= 1000 Ω i que la resistencia de

contacto , Rc, entre la piel y el suelo es de 3ρ, o sea, Rc = 3*100= 300 Ω*m

-Tensión de paso aplicada:

-Tensión de contacto aplicada:

-Tensión de centro de malla aplicada:

-Tensión máxima aplicada:

Según R.A.T. la tensión máxima de contacto aplicada será determinada en función del

tiempo de duración del defecto, según formula:

Siendo:

-k: 72 ; n: 1 para tiempo inferior a 0,9 s.

VRcRh

RhEpEpa 31,22

300*210001000

*7,352

* =

+=

+=

VRc

Rh

RhEcEca 5,165

2300

1000

1000*4,190

2

* =

+=

+=

VRc

Rh

RhEmEma 95,206

2300

1000

1000*238

2

* =

+=

+=

tk

U =


22

-t: Duración de la falta 0,5 s

U=72/0,5 = 144 V

Valor superior a la tensión de paso y contacto aplicadas. Por otro lado, dichos valores

están por debajo de los 250 V recomendados por la C.E.I.

3.9.-Valores máximos según la configuración de la red

Se realiza el estudio en la periferia por ser el lugar donde las tensiones de malla Em y

de paso Ep son máximas.

3.9.1.-Tension de malla máxima

Siendo:

-km: Coeficiente que tiene en cuenta el efecto de nº de secciones de conductores

paralelos (n) según una dirección

-n: 8

-D: Separación entre conductores de cada malla , en este caso :5 m

-h:Profundidad de la malla: 0,8 m

-d: Diámetro del conductor de la malla: 0,01128 m

km=0,8

ikikmEm *** ρ=

( )( )

+−

+

=

2232

*...*65

*43

ln*1

**16ln*

21 2

nn

dhD

kmππ


23

ki= 0,65+0,172*n

Siendo:

-ki: Factor corrector que tiene en cuenta la no uniformidad de la corriente de paso a

tierra.

ki=2

Obtenemos:

Em= 368 V

3.9.2.-Tension de paso máximo:

Siendo:

-kp: Coeficiente que tiene en cuenta la influencia del nº de secciones en paralelo (n), sus

dimensiones y su distribución enterrada.

Ep=147,2

kiikpEp *** ρ=

( ) ( )

−

+++++

+=DnDDhD

kp1

1...

31

211

211ππ


24

3.10.-Valores aplicados máximos

Tensión de malla aplicada máxima

Tensión de paso aplicada máxima

Según el reglamento se observa que:

Ema=320 > 144 V

Epa=92V < 144 V

VRc

Rh

RhEmEma 320

2

* =+

=

VRcRh

RhEpEpm 92

2* =+

=


25

IV.-CALCULO DE ESFUERZOS DE VIENTO SOBRE

CONDUCTORES ELECTRICOS Y SU REPERCUSION EN

BORNES DE APARELLAJE

1.-Ecuaciones y unidades:

F-Newtons

k-Coeficiente de forma (para superficies cilíndricas k=0,4)

v-Velocidad del ciento en m/s (162 km/h = 45 m/s)

S=Superficie del conductor expuesto al viento

-Fuerza del viento por ML:

SvrkF *** 2=

( ) mNmmsmmkgF /52,321*03105,0*/45*/293,1*4,0 23 ==


26

-Peso del conductor por ML:

-Resultante:

-Esfuerzos aplicados en borne y amarre:

193 N < (50 %) 1250 N (mínimo recomendado)

mNmNmkgP /78,201000/8,9*/2121 ==

mNPFFt /6,3822 =+=

( )N

mmNBA 193

210*/6,38 ===


27

V.-CALCULO DE SOPORTES Y CIMENTACION DEL PARQUE

5.1-.BASES DE CALCULO

5.1.1.-Normativa utilizada:

Para la ejecución de los siguientes cálculos se ha utilizado la normativa actualmente

vigente.

-Instrucciones EHE para el proyecto y la ejecución de obras en masa o armado

-NBE-AE-88

-RAT, subestaciones y centros de transformación e instrucciones técnicas

complementarias.

5.1.2.-Acciones a considerar:

-Peso hormigón armado:

-Sobrecargas: -Viento

-Sobrecarga de c.c.

5.1.3.-Materiales y seguridad adoptada:

-Hormigón: En todos los elementos estructurales de hormigón armado se adopta el tipo

HA-25 de resistencia característica fck= 25 N/mm2

Coeficiente de minoración del hormigón:

32500

mkg

5,1=Cγ


28

Coeficiente mayoracion de acciones:

Acciones permanentes:

Acciones variables:

-Acero para armar:

En todos los elementos estructurales de hormigón armado se adopta el tipo B500S de

limite elástico fyk= 500 N/mm2

Nivel de control normal.

Coeficiente de minoración del acero:

5.1.4.-Caracteristicas del terreno:

El terreno es del tipo granular con las caracterisitcas siguientes:

Peso especifico: 1800 kp/m3

Angulo de rozamiento interno: 30º

Tensión admisible: 2 kp/cm2

5,1=Gγ

6,1=Qγ

15,1=Sγ


29

5.2.-CALCULO SOPORTE Y CIMENTACION

5.2.1.-Determinacion de las acciones del interruptor

Los esfuerzos de servicio del fabricante en cimentación son:

w = 7 t

M= 6,86 tm

H = 1,9 t

5.2.2.-Determinacion de las acciones del transformador de intensidad

Se considera del lado de la seguridad un viento de diseño de 161 km/h .Según la norma

NBE-AE-88 ‘Acciones en la edificación’ para una velocidad de viento de:

v=161 km/h = 45 m/s

Se obtiene una presión dinámica de:

La sobrecarga del viento sobre cada elemento superficial se obtienen mediante la

expresión:

P=c*w

Siendo:

p-Sobrecarga del viento en kp/m2

c-Coeficiente eólico total

w-Presion dinámica en kp/m2

Para superficie cilíndrica, rugosa o nervada c=0,8

Para superficie rectangular c=1,2

2125m

kpw =


30

A efectos de calculo se sustituye la geometría real por la geometría simplificada

equivalente que se muestra en el siguiente croquis:

-La sobrecarga del viento en cada elemento será:

La sobrecarga por metro lineal sobre la geometría simplificada será:

233

222

211

150125*2,1*

150125*2,1*

100125*8,0*

mkp

wcP

mkp

wcP

mkp

wcP

===

===

===

mkp

bpq

mkp

bpq

mkp

dlpq

604,0*150*

1501*150*

5,52525,0*100*

333

222

11

===

===

===


31

Se adopta la siguiente figura de calculo consistente en la directriz dl apoyo desde la

cara superior de la cimentación. Se muestra a continuación el esquema estático:

A efectos de calculo se sustituyen las cargas repartidas por cargas puntuales, localizadas

en los puntos medios de actuación:

Se considera además la sobrecarga horizontal de cortocircuito del transformador:

c= 150 kp = 0,150 t

Los brazos de las anteriores sobrecargas respecto de la base de la ménsula son:

tkplqH

tkplqH

tkplqH

1575,05,157625,2*60*

09,0906,0*150*

19,025,189605,3*25,5*

333

222

111

========

====

mddc

md

md

md

855,618,1

675,58,13,0575,3

575,33,03125,19625,1

9625,13125,165,0

1

1

2

3

=+==++=

=++==+=


32

La carga horizontal total en coronación de la zapata será:

El momento total en coronación de la zapata será:

El peso de los diversos elementos será:

(Se considera según normativa vigente de hormigón EHE, un peso especifico del

hormigón armado de 2,5t/m3)

El peso total que incide sobre la cimentación de la zapata será de:

w=Ptrafo + Ppedestal + Ppilar = 0,7 + 1,5 + 1,05 = 3,26 t

Resumen:

w= 3,26 t

M= 2,73 mt

H= 0,58 t

tcHHHH 58,0156,01575,009,019,0321 =+++=+++=

mtM

dccdHdHdHM

73,2

855,6*15,09625,1*1575,0575,3*09,0675,5*19,0**** 332211

==+++=+++=

tPesoPilar

talPesoPedesttkpormadorPesoTransf

05,15,2*4,0*625,2

5,15,2*6,0*1*171,0710

======


33

5.2.3.-Calculo de la losa interruptor + T/i

5.2.3.1.-Comprobacion al vuelco

Se comprueba el vuelco respecto a la arista de la losa. El momento volcador

correspondiente a la actuación de las sobrecargas de viento y cortocircuito es:

Momento estabilizador:

( ) ( )[ ] ( ) ( )[ ] mtdHMdHMMv 466,359,0*58,073,29,0*9,186,6*3**3 2211 =+++=+++=

CorrectoMvM

C

mtb

PlosaM

ESV

E

⇒>===

===

5,197,5466,35806,211

806,21121,4

*5,2*9,0*2,11*1,42

*


34

5.2.3.2.-Comprobacion al deslizamiento

5.2.4.-Determinacion de las acciones del transformador de tensión

Se considera del lado de la seguridad un viento de diseño de 161 km/h .Según la norma

NBE-AE-88 ‘Acciones en la edificación’ para una velocidad de viento de:

v=161 km/h = 45 m/s

Se obtiene una presión dinámica de:

La sobrecarga del viento sobre cada elemento superficial se obtienen mediante la

expresión:

P=c*w

Siendo:

p-Sobrecarga del viento en kp/m2

c-Coeficiente eólico total

w-Presion dinámica en kp/m2

Para superficie cilíndrica, rugosa o nervada c=0,8

Para superficie rectangular c=1,2

A efectos de calculo se sustituye la geometría real por la geometría simplificada

equivalente que se muestra en el siguiente croquis:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) ( ) ( )[ ] ( ) ( ) ( )[ ]

CorrectoFF

C

TPlosaNNF

mtHHF

D

ESD

E

D

⇒>===

=+=+++=

=+=+=

5,14,1044,738,77

38,77577,0*5,2*4,0*2,11*1,4*26,3*37*33*3

44,758,0*39,1*3*3*3

21

21

µ

2125

mkp

w =


35

-La sobrecarga del viento en cada elemento será:

La sobrecarga por metro lineal sobre la geometría simplificada será:

233

222

211

150125*2,1*

150125*2,1*

100125*8,0*

mkp

wcP

mkp

wcP

mkp

wcP

===

===

===

mkp

bpq

mkp

bpq

mkp

dlpq

604,0*150*

1501*150*

4040,0*100*

333

222

11

===

===

===


36

Se adopta la siguiente figura de calculo consistente en la directriz dl apoyo desde la

cara superior de la cimentación. Se muestra a continuación el esquema estático:

A efectos de calculo se sustituyen las cargas repartidas por cargas puntuales, localizadas

en los puntos medios de actuación:

Se considera además la sobrecarga horizontal de cortocircuito del transformador:

c= 150 kp = 0,150 t

Los brazos de las anteriores sobrecargas respecto de la base de la ménsula son:

tkplqH

tkplqH

tkplqH

1,01,100683,1*60*

09,0906,0*150*

154,04,153835,3*40*

333

222

111

========

====

mddc

md

md

md

87,608,092,1

87,492,13,065,2

65,23,085,05,1

5,185,065,0

1

1

2

3

=++==++=

=++==+=


37

La carga horizontal total en coronación de la zapata será:

El momento total en coronación de la zapata será:

El peso de los diversos elementos será:

(Se considera según normativa vigente de hormigón EHE, un peso especifico del

hormigón armado de 2,5t/m3)

El peso total que incide sobre la cimentación de la zapata será de:

w=Ptrafo + Ppedestal + Ppilar = 0,645 + 1,5 + 0,674 = 2,82 t

Resumen:

w= 2,82 t

M= 2,17 mt

H= 0,5 t

tcHHHH 5,0150,01,009,0154,0321 =+++=+++=

mtM

dccdHdHdHM

17,2

87,6*15,05,1*1,065,2*09,087,4*154,0**** 332211

==+++=+++=

tPesoPilar

talPesoPedesttkpormadorPesoTransf

674,05,2*683,1*4,0*4,0

5,15,2*6,0*1*1645,0645

======


38

5.2.5.-Calculo de la losa TT

Dimensionamiento y armado

-Losa de cimentación de 3,4 x 2,7 m

-Canto de zapata = 0,9 m

5.2.5.1.-Comprobacion de la zapata al vuelco

Se comprueba al vuelco respecto a una arista de la zapata.

El momento volcador correspondiente a la actuación de las sobrecargas de viento y

cortocircuito es:

El momento estabilizador correspondiente a la actuación de los pesos sobre la

coronación de la zapata adicionándole el peso propio de la zapata y el peso de las tierras

que gravitan sobre la zapata es:

ME= (2,82 x 2,288) + (3,4 x 2,7 x 0,9 ) = 14,72 mt

(El peso especifico adoptado para el terreno es 1,8 t/m3)

CSV = ME / MV = 14,72 / 2,62 = 5,56 > 1,5

La zapata es suficiente segura al vuelco, al superar el coeficiente de seguridad mínimo

de 1,5 que indica el vigente Reglamento de líneas de alta tensión y el Reglamento de

Estaciones Receptoras.

mtxHxdMMV 62,29,050,017,2 =+=+=


39

5.2.5.2.-Comprobacion de la zapata al deslizamiento

Se comprueba el deslizamiento respecto de la base de la zapata.

La fuerza deslizante correspondiente a la actuación de las sobrecargas de viento y

cortocircuito es:

FD = H = 0,50 t

La fuerza estabilizadora correspondiente a la actuación de la fuerza de rozamiento

ocasionada por los pesos sobre la coronación de la zapata adicionándole el peso propio

de la zapata y el peso de las tierras que gravitan sobre la zapata es:

FE = ( 2,82 + (3,4 x 2,7 x 0,9 ) ) x µ = 6,40 t

(El coeficiente de rozamiento adoptado corresponde a terreno granular con ángulo de

rozamiento 30º , esto es:

El coeficiente de seguridad al deslizamiento será:

CSD = FE / FD = 6,4 / 0,5 = 12,80 > 1,5

La zapata es suficiente segura al deslizamiento, al superar el coeficiente de seguridad

mínimo habitual de 1,5 .

577,0º30tg ==µ


40






4.-PLANOS DE LA LINEA AEREA




FECHA: Enero / 2002

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Planos

INDICE

1.-Situación

2.-Emplazamiento

3.-Perfil longitudinal y planta










13.-Torre tipo VS

14.-Torre tipo Vl

15.-Torre tipo VT

16.-Cadenas de suspensión sencilla

17.-Cadenas de suspensión doble

18.-Cadenas de amarre doble

19.-Cimentacion en roca

20.-Cimentacion roca apoyo tipo VT

21.-Puesta a tierra

22.-Diagramas: caída de tensión


23.-Diagramas: potencias

24.-Diagramas: potencias iguales

25.-Diagramas: Circulo

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Pliego de condiciones






5.-PLANOS DE LA SUBESTACION




FECHA: Enero / 2002


INDICE

1.-Situación

2.-Emplazamiento

3.-Planta

4.-Perfil.seccion A-A

5.-Perfil.seccion B-B

6.-Malla de tierra

7.-Pica y grapa de conexión

8.-Esquema unifilar

9.-Detalle del apoyo.

C A R R E T E R A N A C IO N A L 3 4 0

C E R R A M I E N T O C E N T R A L D E G A S

A'A

B

B'

E s c : 1 :1

E s c : 1 :5

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Pliego de condiciones






6.-PRESUPUESTO




FECHA: Enero / 2002

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Pliego de Condiciones

2

INDICE

I.-Cuadro de precios.................................................................................................Pag.3

II.-Mediciones..........................................................................................................Pag.8

III.-Aplicación de precios.........................................................................................Pag.12

IV.-Resumen del presupuesto..................................................................................Pag.20

Línea aérea Hospitalet-Mequinenza Presupuesto

3

CUADRO DE PRECIOS

Nº Ud Descripción Precio

Capitulo 1.Excavaciones y acondicionamientodel terreno

1.1 M2 Limpieza del terreno con medios mecánicos y cargamecánica sobre el camión. 1,22

Un euro con veintidós céntimos.

1.2 M3Excavación i carga de tierras para explanadas en terreno

compacto, con medios mecánicos.

2,54Dos euros con cincuenta y cuatro

céntimos.

1.3 M3 Transporte de tierras a su destino y tiempode espera para la carga con camión de 7T

cargado a máquina con un recorrido de mas de 5 Kmi hasta 10Km.

2,46Dos euros con cuarenta y seis

céntimos.

1.4 M3 Suministro de tierra seleccionada. 7,43Siete euros con cuarenta y tres

céntimos.1.5 M3

Distribución de la tierra seleccionada hasta lospuntos donde se utilice, con medios mecánicos.

1,94Un euro con noventa y cuatro

céntimos.1.6 M3 Subbases de material seleccionado, con extendida y

compactación del materialal 95% del PM.

4,49Cuatro euros con cuarenta y nueve

céntimos.

Capitulo 2.Apoyos de la línea: Alineación.

2.1 kg Apoyo de alineación de 9.825 kg cada apoyo. 1.08Un euro con ocho céntimos.

Capitulo 3. Apoyos de la linea:Anclaje.

3.1 kg Apoyo de anclaje de 13.920 kg cada apoyo. 1.08Un euro con ocho céntimos.

Capitulo 4. Apoyos de la línea: Angulo

4.1 kg Apoyo de ángulo de 10.202 kg cada apoyo. 1.08Un euro cocho céntimos.


4

Capitulo 5.Cadenas de aisladores.Incluidoselementos de sujeción y amarre

5.1 U Cadenas de suspensiónSencilla

386,23Tres cientos ochenta y seis euros

con veintitrés céntimos

5.2 U Cadenas de suspensiónDoble

653,6Seiscientos cincuenta y tres euros

con sesenta céntimos

5.3 U Cadena de amarreDoble

673,13Seiscientos setenta y tres euros con

trece céntimos

Capitulo 6.Conductor de la Línea aérea

6.2 kgConductor Aster.Aleacion

de Aluminio 570 mm2

2,37Dos euros con treinta y siete

céntimosCapitulo 7.Puesta a tierra de

la línea aérea

7.1 UPiqueta de conexión a tierra de 2 m de longitud de acero y

recubrimiento de cobre de 18,3 mm de diámetro, estándar yclavado en el suelo.Normas Unesa.’klk’

17,22Diecisiete euros con veintidós

céntimos.

7.2 M Conductor de cobre desnudo1x50 mm2

5,08Cinco euros con ocho céntimos.

7.3 U Grapa de sujeción.’klk’7,21

Siete euros con veintiún céntimos.

7.4 U Terminales de cobre por presión.‘Safanel’

1,38Un euro con treinta y ocho

céntimos.

Capitulo 8.Cimentaciones. Hormigón.

8.1 U Apoyo de Alineación.330,56

Trescientos treinta euros concincuenta y seis céntimos.

8.2 U Apoyo de Anclaje.330,56

Trescientos treinta euros concincuenta y seis céntimos.

8.3 UApoyo de ángulo

330,56Trescientos treinta euros con

cincuenta y seis céntimos.

Capitulo 9.Sistema de proteccionesde la línea

9.1 U Protección de distancia3.606.07

Tres mil seiscientos seis euros consiete céntimos.


5

9.2 U Protección direccional de tierra2.374

Dos mil trescientos setenta y cuatroeuros.

9.3 U Protección de mínima y máxima tensión900,00

Novecientos euros.

9.4 U Protección de frecuencia804,28

Ochocientos cuatro euros conveintiocho céntimos.

9.5 U

Protección de sobreintensidad750,58

Setecientos cincuenta euros concincuenta y ocho céntimos.

Capitulo 10.Elementos de corte, protección ymedida de la Subestación.

10.1 U Interruptor de SF6 de tres polos independientes.Fabricante ABB

48.080,58Cuarenta y ocho mil ochenta euros

con cincuenta y ocho céntimos.

10.2 U Seccionador tipolar con puesta a tierra.AEG.

25.554,30Veinticinco mil quinientos

cincuenta y cuatro euros con treintacéntimos.

10.3 U Transformador de tensión capacitivo.Arteche heramanos.DFH-245 E

5.275,52Cinco mil doscientos setenta y cincoeuros con cincuenta y dos céntimos.

10.4 U Autovalvulas de fases.ASEA XAQ-300 A2

2.283,37Dos mil doscientos ochenta y tres

euros con treinta y siete euros.

10.5 U Transformador de intensidadArteche CA-245

7.212,80Siete mil doscientos doce

euros con ochenta céntimos.

Capitulo 11. Transformador de potencia

11.1 UTransformador de tensión

220 kV / 6,25 y60 MVA de potencia.

1.803.036,63Un millón ochocientos tres mil

trentaiseis euros con sesenta y trescéntimos

Capitulo 12. Protecciones del transformador.

12.1 U Relé Bucholtz592,32

Quinientos noventa y dos euros contreinta y dos céntimos.

12.2 U Relé de Sobrepresion459,27

Cuatrocientos cincuenta y nueveeuros con veintisiete céntimos.

12.3 U Relé de sobreintensidad601,34

Seiscientos un euros con treinta ycuatro céntimos.


6

12.4 U Relé de protección contra faltas a tierra480,00

Cuatrocientos ochenta euros.

12.5 U Relé de protección diferencial222,37

Doscientos veintidós euros contreinta y siete céntimos.

12.6 U Relé de sobreintensidad en el neutro222,37

Doscientos veintidós euros contreinta y siete céntimos.

12.7 U Relé de temperatura216,36

Doscientos dieciséis euros contreinta y seis céntimos.

12.8 UFallo del regulador 228,38

Doscientos veintiocho euros contreinta y ocho céntimos.

Capitulo 13. Conductores y cablesde la subestación.

13.1 kg Conductor Aster570 mm2

2,37Veintinueve euros con setenta y

cinco céntimos.

13.2 M Cable PIREPOL4x2,5 mm2

0,96Noventa y seis céntimos.

Capitulo 14. Estructura Subestación.

14.1 kg Perfil acero CPN 1001.08

Un euro con ocho céntimos.

14.2 kg Perfil acero CPN 1201.08

Un euro con ocho céntimos.

Capitulo 15.Puesta a tierra Subestación.

15.1 UPiqueta de conexión a tierra de 2 m de longitud de acero y

recubrimiento de cobre de 18,3 mm de diámetro, estándar yclavado en el suelo.Normas Unesa.’klk’

17,22Diecisiete euros con veintidós

céntimos.

15.2 U Grapa de sujeción.Herraje inoxidable.KLK5,08

Cinco euros con ocho céntimos.

15.3 M Cable 1x100 mm2 desnudo.3,50

Tres euros con cincuenta céntimos.


1,38Un euro con treinta y ocho

céntimos.


7

Capitulo 16.Varios.

16.1 UPlaca CLATU

‘Peligro de muerte’2,70

Dos euros con setenta céntimos

16.2 M2 Malla del cercado25,84

Veinticinco euros con ochenta ycuatro céntimos.

16.3 U Postes del cercado11,42

Once euros con cuarenta y doscéntimos.


8

MEDICIONES

Nº Ud Descripción partes Largo Ancho Alto Total

Capitulo 1.Excavaciones yacondicionamiento del terreno

1.1 M2 Limpieza del terreno con medios mecánicos ycarga mecánica sobre el camión. 1 40.000 10 400.000

1.2 M3 Excavación i carga de tierras para explanadasen terreno compacto, con medios mecánicos.

1 30 30 2 1800

1.3 M3 Transporte de tierras a su destino y tiempoDe espera para la carga con camión de 7T

Cargado a máquina con un recorrido de mas de5 Km

i hasta 10Km.

1 30 30 2 1800

1.4 M3 Suministro de tierra seleccionada.1 30 30 2 1800

1.5 M3 Distribución de la tierra seleccionada hasta losPuntos donde se utilice, con medios mecánicos. 1 30 30 2 1800

1.6 M3 Subbases de material seleccionado, conextendida y compactación del material

al 95% del PM.1 30 30 2 1800

Capitulo 2.Apoyos de la línea:Alineación.

2.1 kg

Perfil en ángulo Lx 60 x 5 190 9.825 1.866.750

Capitulo 3.Apoyos de la línea:Anclaje.

3.1 M Perfil en ángulo L 60 x 5 22 13.920 205.040

Capitulo 4.Apoyos de la línea:Angulo.


9

4.1 M Perfil en ángulo L x 60 x 5 12 10.202 122.424

Capitulo 5.Cadenas de aisladores.Incluidos elementos de sujeción y

amarre.

5.1 U Cadenas de suspensión sencilla 380 380

5.2 U Cadenas de suspensión doble 44 44

5.3 UCadena de amarre doble

24 24

Capitulo 6.Conductor Línea Aérea

6.1 kg Conductor Aster.AleaciónDe Aluminio. 144992 144.992

Capitulo 7.Puesta a tierra de la líneaaérea

7.1 U Piqueta de conexión a tierra de 2 m de longitudde acero y recubrimiento de cobre de 18,3 mm

de diámetro.375 375

7.2 M Conductor de cobre desnudo1x50 mm2 1 2700 2700

7.3 U Grapa de sujeción.’klk’ 375 375


750 750

Capitulo 8. Cementaciones.Hormigón

8.1 M3 Apoyo de Alineación 190 1,4 - 2,55 760

8.2 M3 Apoyo de Anclaje 22 1,4 - 2,95 100

8.3 M3 Apoyo de Angulo12 1,7 - 3,55 100


10

Capitulo 9. Sistema de proteccionesde la línea.

9.1 U Protección de distancia 1 1

9.2 UProtección direccional de tierra 1 1

9.3 UProtección de mínima y máxima tensión 1 1

9.4 UProtección de frecuencia 1 1

9.5 U Protección de sobreintensidad1 1

Capitulo 10.Elementos de corte,protección y medida Subestación.

10.1 U Interruptor SF6 de tres polos independientes.Fabricante ABB.

1 1

10.2 U Seccionador tripolar con puesta a tierra.Fabricante AEG.

1 1

10.3 U Transformador de tensión capacitivo.Fabricante Arteche Hermanos

DFH-245E

1 1

10.4 U Autoválvula de fases.Fabricante ASEA

XAQ-300 A2

1 1

10.5 U Transformador de IntensidadFabricante Arteche

CA-2451 1

Capitulo 11. Transformadorde potencia.

11.1 U Transformador de tensión 220/6,25 kVi 60 MVA de potencia. 1 1


11

Capitulo 12. Protecciones delTransformador.

12.1 URelé Bucholtz 1 1

12.2 U Relé de sobrepresión 1 1

12.3 U Relé de sobreintensidad 1 1

12.4 U Relé de protección contra faltas a tierra 1 1

12.5 U Relé de protección diferencial 1 1

12.6 U Relé de sobreintensidaden el neutro.

1 1

12.7 U Relé de temperatura. 1 1

12.8 U Fallo del regulador 1 1

Capitulo 13. Conductores y cables dela subestación.

13.1 kg Conductor Aster570 mm2

15,74 15,74

13.2 m Cable Pirepol4x2,5 mm2 1 350 350

Capitulo 14. Estructura Subestación.

14.1 kgPerfil acero CPN 100 505 505


12

14.2 kgPerfil acero CPN 120

625 625

Capitulo 15. Puesta a tierraSubestación.

15.1 UPiqueta de conexión a tierra de 2 m de longitudde acero y recubrimiento de cobre de 18,3 mm

de diámetro, estándar y clavado en elsuelo.Normas Unesa.’klk’

29 29

15.2 UGrapa de sujeción.Herraje inoxidable.KLK 25 25

15.3 MCable 1x100 mm2 desnudo. 1 1000 1000

15.4 U Terminales de cobre por presión.‘Safanel’ 50 50

Capitulo 16. Varios.

16.1 U Placa ACME‘Peligro con el ecologista’ 250 250

16.2 M2Malla del cercado 1 120 - 2 240

16.3 UPostes del cercado 20 20

APLICACIÓN DE PRECIOS

Nº Ud Descripción Precio Medición Pre. Partida Pre. CapítuloCapitulo 1.Excavaciones y

acondicionamiento del terreno1.1 M2 Limpieza del terreno con medios

mecánicos y carga mecánica sobre elcamión. 1,22 400.000 488.000


13

1.2 M3 Excavación i carga de tierras paraexplanadas en terreno compacto, con

medios mecánicos.2,54 1800 4572

1.3 M3 Transporte de tierras a su destino ytiempo

De espera para la carga con camión de7T

Cargado a máquina con un recorrido demas de 5 Kmi hasta 10Km.

2,46 1800 4428

1.4 M3 Suministro de tierra seleccionada.7,43 1800 13374

1.5 M3 Distribución de la tierra seleccionadahasta los

Puntos donde se utilice, con mediosmecánicos.

1,94 1800 3492

1.6 M3 Subbases de material seleccionado, conextendida y compactación del material

al 95% del PM.4,49 1800 8082

521.948

Capitulo 2.Apoyos de la línea:Alineación.

2.1 kg

Perfil en ángulo Lx 60 x 5 1.08 1.866.750 2.016.090

2.016.090

Capitulo 3. Apoyos de la línea:Anclaje.

1.08 205.040 221.443,003.1 kg Perfil en ángulo L 60 x 5

221.443,00

Capitulo 4. Apoyos de la línea:Angulo.

4.1 kg Perfil en ángulo L x 60 x 51.08 122.424 132.217

132.217


14

Capitulo 5.Cadenas deaisladores. Incluidos elementos

de sujeción y amarre.

5.1 U Cadenas de suspensión sencilla386,23 380 146.767,40

5.2 UCadenas de suspensión doble

653,60 44 28.758,40

5.3 U Cadena de amarre doble673,13 24 16.155,12

191.680,92

Capitulo 6.Concuctor líneaaérea.

6.1 kg Conductor Aster.AleaciónDe Aluminio. 2,37 144.992 343631,04

343.631,04

Capitulo 7.Puesta a tierra de lalínea eléctrica

7.1 UPiqueta de conexión a tierra de 2 m delongitud de acero y recubrimiento de

cobre de 18,3 mm de diámetro,estándar y clavado en el suelo.Normas

Unesa.’klk’

17,22 375 6.457,5

7.2 MConductor de cobre desnudo

1x50 mm2 5,08 2.700 13.716

7.3 U

Grapa de sujeción.’klk’ 7,21 375 2.703,75

7.4 UTerminales de cobre por presión.

‘Safanel’ 1,38 750 1.035


15

23.912,25

Capitulo 8.Cimentaciones.Hormigón

8.1 M3Apoyo de Alineación 330,56 760 251.225,60

8.2 M3Apoyo de Anclaje 330,56 100 33.056

8.3 M3 Apoyo de Angulo 330,56 100 33.056

317.337,60

Capitulo 9.Sistema deprotecciones de la línea.

9.1 UProtección de distancia 3.606.07 1 3.606.07

9.2 U

Protección direccional de tierra 2.374 1 2.374

9.3 U Protección de mínima y máximatensión

900,001

900,00

9.4 UProtección de frecuencia 804,28 1 804,28

9.5 U Protección de sobreintensidad 750,581

750,58

8.434,93

Capitulo 10.Elementos decorte, protección y medida de

la Subestación.


16

10.1 UInterruptor SF6 de tres polos

independientes.Fabricante ABB.

48.080,58 1 48.080,58

10.2 USeccionador tripolar con puesta a tierra.

Fabricante AEG.25.554,30

1 25.554,30

10.3 UTransformador de tensión capacitivo.

Fabricante Arteche HermanosDFH-245E

5.275,521 5.275,52

10.4 UAutoválvula de fases.

Fabricante ASEAXAQ-300 A2

2.283,37. 1 2.283,37

10.5 UTransformador de Intensidad

Fabricante ArtecheCA-245

7.212,80 1 7.212,80

88.406,57

Capitulo 11. TransformadorPrincipal.

11.1 UTransformador de tensión 220/6,25 kV

i 60 MVA de potencia.

1.803.036,63 1

1.803.036,63

1.803.036,63

Capitulo 12. Protecciones deltransformador.

12.1 U

Relé Bucholtz 592,32 1 592,32


17

12.2 U

Relé de sobrepresión 459,27 1 459,27

12.3 U

Relé de sobreintensidad601,34

1601,34

12.4 U

Relé de protección contra faltas a tierra 480,00 1 480,00

12.5 U

Relé de protección diferencial 222,37 1 222,37

12.6 URelé de sobreintensidad

en el neutro.222,37 1 222,37

12.7 U

Relé de temperatura. 216,36 1 216,36

12.8 UFallo del regulador 228,38 1 228,38

2.622,41

Capitulo 13.Conductores ycables de la Subestación.

13.1 kgConductor Aster

570 mm2 2,37 15,74 37,30


18

13.2 mCable Pirepol

4x2,5 mm2 0,96 350 336

373,30

Capitulo 14. Estructurasubestación.

14.1 kgPerfil acero CPN 100 1.08 505 545,40

14.2 kg Perfil acero CPN 120

1.08 625 675

1220,40

Capitulo 15. Puesta a tierraSubestacion.

15.1 U Piqueta de conexión a tierra de 2 m delongitud de acero y recubrimiento de

cobre de 18,3 mm de diámetro,estándar y clavado en el suelo.Normas

Unesa.’klk’

17,22 29 499,38

15.2 UGrapa de sujeción.Herraje

inoxidable.KLK 5,08 25 127

15.3 M Cable 1x100 mm2 desnudo. 7,21 1000 3500

15.4 UTerminales de cobre por presión.

‘Safanel’ 1,38 50 69

4195,38

Capitulo 16. Varios.

16.1 U Placa ACME‘Peligro de muerte’

2,70 250 675


19

16.2 M2

Malla del cercado 25,84 240 6201,60

16.3 U Postes del cercado 11,42 20 228,40

7.105


20

RESUMEN DEL PRESUPUESTO

Capítulo 1 Excavaciones yacondicionamiento delterreno 521.948

Capitulo 2 Apoyos de la línea:Alineación 2.016.090

Capitulo 3 Apoyos de la línea:Anclaje 221.443

Capítulo 4 Apoyos de la línea:Angulo 132.217

Capitulo 5 Cadenas deasiladores.Incluidoselementos de sujeción yamarre. 191.680,92

Capítulo 6

Capitulo 7

Capitulo 8

Capitulo 9

Capitulo 10

Capitulo 11

Capitulo 12

Capitulo 13

Capitulo 14

Capitulo 15

Conductor línea aérea

Puesta a tierra de la líneaaérea

Cimentaciones.Hormigón.

Sistema de proteccionesde la línea

Elementos de corte,protección y medidaSubestación.

Transformador principal

Protecciones deltransformador.

Conductores y cables dela subestación.

Estructura de lasubestación

Puesta a tierra de la

343.631,04

23.912,25

317.337,60

8.434,93

88.406,57

1.803.036,63

2.622,41

373,30

1.220,40


21

Capitulo 16

Subestación.

Varios

4.195,38

7.105

PEM 5.683.654,43

Gastos generales 13% PEM 738.875,08

Beneficio industrial 6% PEM 341.019,26

6.763.548,78

IVA 16% 1.082.167,80

Total 7.845.716,58

El precio total es de SIETE MILLONES OCHOCIENTOS CUARENTA Y CINCO MILSETECIENTOS DIECISEIS EUROS CON CINCUENTA Y OCHO CENTIMOS






7.-PLIEGO DE CONDICIONES




FECHA: Enero / 2002


2

INDICE

I.-Pliego de condiciones generales...................................................................pag.3

II.-Pliego de condiciones económicas..............................................................pag.11

III.-Pliego de condiciones facultativas.............................................................pag.15

IV.-Pliego de condiciones para la obra civil y montaje

de las líneas eléctricas de alta tensión con conductores aislados......................pag.16

V.-Pliego de condiciones para el montaje de

líneas eléctricas de alta tensión con conductores desnudos..............................pag.38


3

I.-Condiciones Generales

1. Objeto

Este Pliego de Condiciones determina los requisitos a los que se debe ajustar la

ejecución de instalaciones para la distribución de energía eléctrica, cuyas características

técnicas estarán especificadas en el correspondiente Proyecto.

2. Campo de aplicación

Este Pliego de Condiciones se refiere a la construcción de redes aéreas o subterráneas

de alta tensión.

Los Pliegos de Condiciones particulares podrán modificar las presentes prescripciones.

3. Disposiciones generales

El Contratista está obligado al cumplimiento de la Reglamentación del Trabajo

correspondiente, la contratación del Seguro Obligatorio, Subsidio familiar y de vejez,

Seguro de Enfermedad y todas aquellas reglamentaciones de carácter

social vigentes o que, en lo sucesivo, se dicten. En particular, deberá cumplir lo

dispuesto en la Norma UNE 24042 "Contratación de Obras. Condiciones Generales",

siempre que no lo modifique el presente Pliego de Condiciones.

El Contratista deberá estar clasificado, según Orden del Ministerio de Hacienda, en el

Grupo, Subgrupo y Categoría correspondientes al Proyecto y que se fijará en el Pliego

de Condiciones Particulares, en caso de que proceda.

3.1. Seguridad en el trabajo

El Contratista está obligado a cumplir las condiciones que se indican en este Pliego de

Condiciones y cuantas en esta materia fueran de pertinente aplicación.


4

Asimismo, deberá proveer cuanto fuese preciso para el mantenimiento de las

máquinas, herramientas, materiales y útiles de trabajo en debidas condiciones de

seguridad.

Mientras los operarios trabajen en circuitos o equipos en tensión o en su proximidad,

usarán ropa sin accesorios metálicos y evitarán el uso innecesario de objetos de metal

los flexómetros, reglas, mangos de aceiteras, útiles limpiadores, etc., que se utilicen no

deben ser de material conductor. Se llevarán las herramientas o equipos en bolsas y se

utilizará calzado aislante o al menos sin herrajes ni clavos en suelas.

El personal de la Contrata viene obligado a usar todos los dispositivos y medios de

protección personal, herramientas y prendas de seguridad exigidos para eliminar o

reducir los riesgos profesionales tales como casco, gafas, banqueta aislante, etc.,

pudiendo el Director de Obra suspender los trabajos, si estima que el personal de la

Contrata está expuesto a peligros que son corregibles.

El Director de Obra podrá exigir del Contratista, ordenándolo por escrito, el cese en la

obra de cualquier empleado u obrero que, por imprudencia temeraria, fuera capaz de

producir accidentes que hicieran peligrar la integridad física del propio trabajador o de

sus compañeros.

El Director de Obra podrá exigir del Contratista en cualquier momento, antes o

después de la iniciación de los trabajos, que presente los documentos acreditativos de

haber formalizado los regímenes de Seguridad Social de todo tipo (afiliación, accidente,

enfermedad, etc.) en la forma legalmente establecida.


5

3.2. Seguridad pública

El Contratista deberá tomar todas las precauciones máxima en todas las operaciones y

los usos de equipos para proteger a personas, animales y cosas de los peligros

procedentes del trabajo, siendo de su cuenta las responsabilidades que por tales

accidentes se ocasionen.

El Contratista mantendrá póliza de Seguros que proteja suficientemente a él y a sus

empleados u obreros frente a las responsabilidades por daños, responsabilidad civil, etc.,

que en uno y otro pudieran incurrir para el Contratista o para terceros, como

consecuencia de la ejecución de los trabajos.

4. Organización del trabajo

El Contratista ordenará los trabajos en la forma más eficaz para la perfecta ejecución

de los mismos, y las obras se realizarán siempre siguiendo las indicaciones del Director

de Obra, al amparo de las condiciones siguientes:

4.1. Datos de la obra:

Se entregará al Contratista una copia de los planos y pliegos de condiciones del

Proyecto, así como cuantos planos o datos necesite para la completa ejecución de la

Obra.

El Contratista podrá tomar nota o sacar copia a su costa de la Memoria, Presupuesto y

Anexos del Proyecto, así como segundas copias de todos los documentos.

El Contratista se hace responsable de la buena conservación de los originales de donde

obtenga las copias, los cuales serán devueltos al Director de Obra después de su

utilización.

Por otra parte, en un plazo máximo de dos meses, después de la terminación de los

trabajos, el Contratista deberá actualizar los diversos planos y documentos existentes, de

acuerdo con las características de la obra terminada, entregando al Director de Obra dos

expedientes completos relativos a los trabajos realmente ejecutados.


6

No se harán por el Contratista alteraciones, correcciones, omisiones, adiciones o

variaciones sustanciales en los datos fijados en el Proyecto, salvo aprobación previa por

escrito del Director de Obra.

4.2. Replanteo de la obra

El Director de Obra, una vez que el Contratista esté en posesión del Proyecto y antes

de comenzar las obras, deberá hacer el replanteo de las mismas, con especial atención

en los puntos singulares, entregando al Contratista las referencias y los datos necesarios

para fijar completamente la ubicación de los mismos.

Se levantará por duplicado Acta, en la que constarán, claramente, los datos

entregados, firmado por el Director de Obra y por el representante del Contratista.

Los gastos de replanteo serán de cuenta del Contratista.

4.3. Mejoras y variaciones del proyecto

No se considerarán como mejoras ni variaciones del Proyecto más que aquellas que

hayan sido ordenadas expresamente por escrito por el Director de Obra y convenido el

precio antes de proceder a su ejecución.

Las obras accesorias o delicadas, no incluidas en los precios de adjudicación, podrán

ejecutarse con personal independiente del Contratista.

4.4. Recepción del material

El Director de Obra de acuerdo con el Contratista dará a su debido tiempo su

aprobación sobre el material suministrado y confirmará que permite una instalación

correcta.

La vigilancia y conservación del material suministrado será por cuenta del Contratista.


7

4.5. Organización

El Contratista actuará de patrono legal, aceptando todas las responsabilidades

correspondientes y quedando obligado al pago de los salarios y las cargas que

legalmente están establecidas y, en general, a todo cuanto se legisle, decrete u orde-

ne sobre el particular antes o durante la ejecución de la obra.

Dentro de lo estipulado en el Pliego de Condiciones, la organización de la Obra, así

como la determinación de la procedencia de los materiales que se empleen, estará a

cargo del Contratista a quien corresponderá la responsabilidad de la seguridad contra

accidentes.

El Contratista deberá, sin embargo, informar al Director de Obra de todos los planes

de organización técnica de la misma, así como de la procedencia de los materiales y

cumplimentar cuantas órdenes le dé éste en relación con datos extremos.

En las obras por administración, el Contratista deberá dar cuenta diaria al Director de

Obra de la admisión de personal, compra de materiales, adquisición o alquiler de

elementos auxiliares y cuantos gastos haya de efectuar. Para los contratos

de trabajo, compra de material o alquiler de elementos auxiliares, cuyos salarios, precios

o cuotas sobrepasen en más de un 5% de los normales en el mercado, solicitará la

aprobación previa del Director de Obra, quien deberá responder dentro de

los ocho días siguientes a la petición, salvo casos de reconocida urgencia, en los que se

dará cuenta posteriormente.

4.6. Ejecución de las obras

Las obras se ejecutarán conforme al Proyecto y a las condiciones contenidas en este

Pliego de Condiciones y en el Pliego Particular, si lo hubiera, y de acuerdo con las

especificaciones señaladas en el de Condiciones Técnicas.

El Contratista, salvo aprobación por escrito del Director de Obra, no podrá hacer

ninguna alteración o modificación de cualquier naturaleza tanto en la ejecución de la

obra en relación con el Proyecto como en las Condiciones Técnicas especificadas, sin


8

prejuicio de lo que en cada momento pueda ordenarse por el Director de Obra a tenor de

los dispuesto en el último párrafo del apartado 4.1.

El Contratista no podrá utilizar en los trabajos personal que no sea de su exclusiva

cuenta y cargo, salvo lo indicado en el apartado 4.3.

Igualmente, será de su exclusiva cuenta y cargo aquel personal ajeno al propiamente

manual y que sea necesario para el control administrativo del mismo.

El Contratista deberá tener al frente de los trabajos un técnico suficientemente

especializado a juicio del Director de Obra.

4.7. Subcontratación de las obras

Salvo que el contrato disponga lo contrario o que de su naturaleza y condiciones se

deduzca que la Obra ha de ser ejecutada directamente por el adjudicatario, podrá éste

concertar con terceros la realización de determinadas unidades de obra.

La celebración de los subcontratos estará sometida al cumplimiento de los siguientes

requisitos:

a) Que se dé conocimiento por escrito al Director de Obra del subcontrato a celebrar,

con indicación de las partes de obra a realizar y sus condiciones económicas, a fin de

que aquello autorice previamente.

b) Que las unidades de obra que el adjudicatario contrate con terceros no exceda del

50% del presupuesto total de la obra principal.

En cualquier caso el Contratista no quedará vinculado en absoluto ni reconocerá

ninguna obligación contractual entre él y el subcontratista, y cualquier subcontratación

de obras no eximirá al Contratista de ninguna de sus obligación respecto

al Contratante.


9

4.8. Plazo de ejecución

Los plazos de ejecución, total y parciales, indicados en el contrato, se empezarán a

contar a partir de la fecha de replanteo.

El Contratista estará obligado a cumplir con los plazos que se señalen en el contrato

para la ejecución de las obras y que serán improrrogables.

No obstante lo anteriormente indicado, los plazos podrán ser objeto de modificaciones

cuando así resulte por cambios determinados por el Director de Obra debidos a

exigencias de la realización de las obras y siempre que tales cambios influyan realmente

en los plazos señalados en el contrato.

Si por cualquier causa, ajena por completo al Contratista, no fuera posible empezar los

trabajos en la fecha prevista o tuvieran que ser suspendidos una vez empezados, se

concederá por el Director de Obra, la prórroga estrictamente necesaria.

4.9. Recepción provisional

Una vez terminadas las obras y a los quince días siguientes a la petición del

Contratista, se hará la recepción provisional de las mismas por el Contratante,

requiriendo para ello la presencia del Director de Obra y del representante del

Contratista, levantándose la correspondiente Acta, en la que se hará constar la

conformidad con los trabajos realizados, si este es el caso. Dicho Acta será firmada por

el Director de Obra y el representante del Contratista, dándose la obra por recibida si se

ha ejecutado correctamente de acuerdo con las especificaciones dadas en el Pliego de

Condiciones Técnicas y en el Proyecto correspondiente, comenzándose entonces a

contar el plazo de garantía.


10

En el caso de no hallarse la Obra en estado de ser recibida, se hará constar así en el

Acta y se darán al Contratista las instrucciones precisas y detallados para remediar los

defectos observados, fijándose un plazo de ejecución. Expirado dicho plazo, se hará un

nuevo reconocimiento. Las obras de reparación serán por cuenta y a cargo del

Contratista. Si el Contratista no cumpliese estas prescripciones, podrá declararse

rescindido el contrato con pérdida de la fianza.

La forma de recepción se indica en el Pliego de Condiciones Técnicas correspondiente.

4.10. Períodos de garantía

El periodo de garantía será el señalado en el contrato y empezará a contar desde la

fecha de aprobación del Acta de Recepción.

Hasta que tenga lugar la recepción definitiva, el Contratista es responsable de la

conservación de la Obra, siendo de su cuenta y cargo las reparaciones por defectos de

ejecución o mala calidad de los materiales.

Durante este periodo, el Contratista garantizará al Contratante contra toda reclamación

de terceros, fundada en causa y por ocasión de la ejecución de la Obra.

4.11. Recepción definitiva

Al terminar el plazo de garantía señalado en el contrato, o en su defecto, a los seis

meses de la recepción provisional, se procederá a la recepción definitiva de las obras,

con la concurrencia del Director de Obra y del representante del Contratista

levantándose el Acta correspondiente, por duplicado (si las obras son conformes), que

quedará firmada por el Director de Obra y el representante del Contratista y ratificada

por el Contratante y el Contratista.


11

II.Condiciones Económicas

2.1. Abono de la obra

En el contrato se deberá fijar detalladamente la forma y plazos que se abonarán las

obras. Las liquidaciones parciales que puedan establecerse tendrán carácter de

documentos provisionales a buena cuenta, sujetos a las certificaciones que resulten de la

liquidación final. No suponiendo, dichas liquidaciones, aprobación ni recepción de las

obras que comprenden.

Terminadas las obras se procederá a la liquidación final que se efectuará de acuerdo con

los criterios establecidos en el contrato.

2.2. Precios

El contratista presentará, al formalizarse el contrato, relación de los precios de las

unidades de obra que integran el proyecto, los cuales de ser aceptados tendrán valor

contractual y se aplicarán a las posibles variaciones que puedan haber.

Estos precios unitarios, se entiende que comprenden la ejecución total de la unidad de

obra, incluyendo todos los trabajos aún los complementarios y los materiales así como

la parte proporcional de imposición fiscal, las cargas laborales y otros gastos

repercutibles.

En caso de tener que realizarse unidades de obra no previstas en el proyecto, se fijará su

precio entre el Técnico Director y el Contratista antes de iniciar la obra y se presentará a

la propiedad para su aceptación o no.

2.3. Revisión de precios

En el contrato se establecerá si el contratista tiene derecho a revisión de precios y la

fórmula a aplicar para calcularla. En defecto de esta última, se aplicará a juicio del

Técnico Director alguno de los criterios oficiales aceptados.


12

2.4. Penalizaciones

Por retraso en los plazos de entrega de las obras, se podrán establecer tablas de

penalización cuyas cuantías y demoras se fijarán en el contrato.

2.5. Contrato

El contrato se formalizará mediante documento privado, que podrá elevarse a escritura

pública a petición de cualquiera de las partes. Comprenderá la adquisición de todos los

materiales, transporte, mano de obra, medios auxiliares para la ejecución de la obra

proyectada en el plazo estipulado, así como la reconstrucción de las unidades

defectuosas, la realización de las obras complementarias y las derivadas de las

modificaciones que se introduzcan durante la ejecución, éstas últimas en los términos

previstos.

La totalidad de los documentos que componen el Proyecto Técnico de la obra serán

incorporados al contrato y tanto el contratista como la Propiedad deberán firmarlos en

testimonio de que los conocen y aceptan.

2.6. Responsabilidades

El Contratista es el responsable de la ejecución de las obras en las condiciones

establecidas en el proyecto y en el contrato. Como consecuencia de ello vendrá obligado

a la demolición de lo mal ejecutado y a su reconstrucción correctamente sin que sirva de

excusa el que el Técnico Director haya examinado y reconocido las obras.

El contratista es el único responsable de todas las contravenciones que él o su personal

cometan durante la ejecución de las obras u operaciones relacionadas con las mismas.

También es responsable de los accidentes o daños que por errores, inexperiencia o

empleo de métodos inadecuados se produzcan a la propiedad a los vecinos o terceros en

general.


13

El Contratista es el único responsable del incumplimiento de las disposiciones vigentes

en la materia laboral respecto de su personal y por tanto los accidentes que puedan

sobrevenir y de los derechos que puedan derivarse de ellos.

2.7. Rescisión de contrato

2.7.1.- CAUSAS DE RESCISIÓN: Se consideraran causas suficientes para la

rescisión del contrato las siguientes:

- Primero: Muerte o incapacitación del Contratista.

- Segunda: La quiebra del contratista.

- Tercera: Modificación del proyecto cuando produzca alteración en más o menos 25%

del valor contratado.

- Cuarta : Modificación de las unidades de obra en número superior al 40% del original.

- Quinta : La no iniciación de las obras en el plazo estipulado cuando sea por causas

ajenas a la Propiedad.

- Sexta : La suspensión de las obras ya iniciadas siempre que el plazo de suspensión sea

mayor de seis meses.

- Séptima: Incumplimiento de las condiciones del Contrato cuando implique mala fe.

- Octava : Terminación del plazo de ejecución de la obra sin haberse llegado a

completar ésta.

- Décima : Actuación de mala fe en la ejecución de los trabajos.

- Decimoprimera: Destajar o subcontratar la totalidad o parte de la obra a terceros sin la

autorización del Técnico Director y la Propiedad.


14

2.8. Liquidación en caso de rescisión de contrato

Siempre que se rescinda el Contrato por causas anteriores o bien por acuerdo de ambas

partes, se abonará al Contratista las unidades de obra ejecutadas y los materiales

acopiados a pie de obra y que reúnan las condiciones y sean necesarios para la misma.

Cuando se rescinda el contrato llevará implícito la retención de la fianza para obtener

los posibles gastos de conservación de el período de garantía y los derivados del

mantenimiento hasta la fecha de nueva adjudicación.


15

III. Condiciones facultativas legales

Las obras del Proyecto, además de lo prescrito en el presente Pliego de Condiciones, se

regirán por lo especificado en:

a) Reglamentación General de Contratación según Decreto 3410/75, de 25 de

noviembre.

b) Pliego de Condiciones Generales para la Contratación de Obras Públicas aprobado

por Decreto 3854/70, de 31 de diciembre.

c) Artículo 1588 y siguientes del Código Civil, en los casos que sea procedente su

aplicación al contrato de que se trate.

d) Decreto de 12 de marzo de 1954 por el que se aprueba el Reglamento de

Verificaciones eléctricas y Regularidad en el suministro de energía.

e) Ley 31/1995, de 8 de noviembre, sobre Prevención de Riesgos Laborales y RD

162/97 sobre Disposiciones mínimas en materia de Seguridad y Salud en las Obras de

Construcción.


16

IV.-Condiciones para la obra civil y montaje de las líneas eléctricas

de alta tensión con conductores aislados

1. Preparación y programación de la obra

Para la buena marcha de la ejecución de un proyecto de línea eléctrica de alta tensión,

conviene hacer un análisis de los distintos pasos que hay que seguir y de la forma de

realizarlos.

Inicialmente y antes de comenzar su ejecución, se harán las siguientes

comprobaciones y reconocimientos:

-Comprobar que se dispone de todos los permisos, tanto oficiales como particulares,

para la ejecución del mismo (Licencia Municipal de apertura y cierre de zanjas,

Condicionados de Organismos, etc.).

-Hacer un reconocimiento, sobre el terreno, del trazado de la canalización, fijándose en

la existencia de bocas de riego, servicios telefónicos, de agua, alumbrado público, etc.

que normalmente se puedan apreciar por registros en vía pública.

-Una vez realizado dicho reconocimiento, se establecerá contacto con los Servicios

Técnicos de las Empresas Distribuidoras afectadas (Agua, Gas, Teléfonos, Energía

Eléctrica, etc.), para que señalen sobre el plano de planta del proyecto, las instalaciones

más próximas que puedan resultar afectadas.

-Es también interesante, de una manera aproximada, fijar las acometidas a las viviendas

existentes de agua y de gas, con el fin de evitar, en lo posible, el deterioro de las mismas

al hacer las zanjas.

-El Contratista, antes de empezar los trabajos de apertura de zanjas, hará un estudio de

la canalización, de acuerdo con las normas municipales, así como de los pasos que sean

necesarios para los accesos a los portales, comercios, garajes, etc., así como las chapas

de hierro que hayan de colocarse sobre la zanja para el paso de vehículos, etc.


17

Todos los elementos de protección y señalización los tendrá que tener dispuestos el

contratista de la obra antes de dar comienzo a la misma.

2. Zanjas

2.1. Zanjas en tierra

2.1.1. Ejecución

Su ejecución comprende:

a) Apertura de las zanjas.

b) Suministro y colocación de protección de arena.

c) Suministro y colocación de protección de rasillas y ladrillo.

d) Colocación de la cinta de "atención al cable".

e) Tapado y apisonado de las zanjas.

t) Carga y transporte de las tierras sobrantes. , 1

g) Utilización de los dispositivos de balizamiento apropiados. f)~; ~

a) Apertura de las zanjas :

Las canalizaciones, salvo casos de fuerza mayor, se ejecutarán en terrenos de dominio

público, bajo las aceras, evitando ángulos pronunciados.

El trazado será lo más rectilíneo posible, paralelo en toda su longitud a bordillos o

fachadas de los edificios principales.

Antes de proceder al comienzo de los trabajos, se marcarán, en el pavimento de las

aceras, las zonas donde se abrirán las zanjas marcando tanto su anchura como su

longitud y las zonas donde se dejarán puentes para la contención del terreno.

Si ha habido posibilidad de conocer las acometidas de otros servicios a las fincas

construidas, se indicarán sus situaciones, con el fin de tomar las precauciones debidas.


18

Antes de proceder a la apertura de las zanjas se abrirán calas de reconocimiento para

confirmar o rectificar el trazado previsto.

Al marcar el trazado de las zanjas se tendrá en cuenta el radio mínimo que hay que

dejar en la curva con arreglo a la sección del conductor o conductores que se vayan a

canalizar, de forma que el radio de curvatura de tendido sea como mínimo 20 veces el

diámetro exterior del cable.

Las zanjas se ejecutarán verticales hasta la profundidad escogida, colocándose

entibaciones en los casos en que la naturaleza del terreno lo haga preciso.

Se dejará un paso de 50 cm entre las tierras extraídas y la zanja, todo a lo largo de la

misma, con el fin de facilitar la circulación del personal de la obra y evitar la caída de

tierras en la zanja.

Se deben tomar todas las precauciones precisas para no tapar con tierra registros de

gas, teléfonos, bocas de riego, alcantarillas, etc.

Durante la ejecución de los trabajos en la vía pública se dejarán pasos suficientes para

vehículos, así como los accesos a los edificios, comercios y garajes. Si es necesario

interrumpir la circulación, se precisará una autorización especial.

En los pasos de carruajes, entradas de garajes, etc., tanto existentes como futuros, los

cruces serán ejecutados con tubos de acuerdo con las recomendaciones del apartado

correspondiente y previa autorización del Supervisor de Obra.

b) Suministro y colocación de protecciones de arenas

La arena que se utilice para la protección de los cables será limpia, suelta, áspera,

crujiente al tacto; exenta de substancias orgánicas, arcilla o partículas terrosas, para lo

cual si fuese necesario, se tamizará o lavará convenientemente. .


19

Se utilizará indistintamente de cantera o de río, siempre que reúna las condiciones

señaladas anteriormente y las dimensiones de los granos serán de dos o tres milímetros

como máximo.

Cuando se emplee la procedente de la zanja, además de necesitar la aprobación del

Supervisor de la Obra, será necesario su cribado.

En el lecho de la zanja irá una capa de 10 cm de espesor de arena, sobre la que se

situará el cable. Por encima del cable irá otra capa de .15 .cm de arena. Ambas capas de

arena ocuparán la anchura total de la zanja.

c) Suministro y colocación de protección de rasilla y ladrillo

Encima de la segunda capa de arena se colocará una capa protectora de rasilla o

ladrillo, siendo su anchura de un pie (25 cm) cuando se trate de proteger un solo cable o

tema de cables en mazos. La anchura se incrementará en medio pie (12,5 cm) por cada

cable o tema de cables en mazos que se añada en la misma capa horizontal.

Los ladrillos o rasillas serán cerámicos, duros y fabricados con buenas arcillas. Su

cocción será perfecta, tendrá sonido campanil y su fractura será uniforme, sin caliches

ni cuerpos extraños. Tanto los ladrillos huecos como las rasillas estarán fabricados con

barro fino y presentará caras planas con estrías.

Cuando se tiendan dos o más cables tripolares de M. T. o una o varias temas de cables

unipolares, entonces se colocará, a todo lo largo de la zanja, un ladrillo en posición de

canto para separar los cables cuando no se pueda conseguir una separación de 25 cm

entre ellos.

d) Colocación de la cinta de "Atención al cable"

En las canalizaciones de cables de media tensión se colocará una cinta de cloruro de

polivinilo, que denominaremos "Atención a la existencia del cable", tipo UNESA. Se

colocará a lo largo de la canalización una tira por cada cable de media tensión tripolar o

terna de unipolares en mazos y en la vertical del mismo a una distancia mínima a la


20

parte superior del cable de 30 cm. La distancia mínima de la cinta a la parte inferior del

pavimento será de 10 cm.

e) Tapado y apisonado de las zanjas

Una vez colocadas las protecciones del cable, señaladas anteriormente, se rellenará

toda la zanja con tierra de la excavación (previa eliminación de piedras gruesas,

cortantes o escombros que puedan llevar), apisonada, debiendo realizarse

los 20 primeros cm de forma manual, y para el resto es conveniente apisonar

mecánicamente.

El tapado de las zanjas deberá hacerse por capas sucesivas de diez centímetros de

espesor, las cuales serán apisonadas y regadas, si fuese necesario, con el fin de que

quede suficientemente consolidado el terreno. La cinta de "Atención a la existencia del

cable" se colocará entre dos de estas capas, tal como se ha indicado en d). El contratista

será responsable de los hundimientos que se produzcan por la deficiencia de esta

operación y, por tanto, serán de su cuenta posteriores repa-

raciones que tengan que ejecutarse.

f) Carga y transporte a vertedero de las tierras sobrantes

Las tierras sobrantes de la zanja, debido al volumen introducido en cables, arenas,

rasillas, así como el esponje normal del terreno serán retiradas por el contratista y

llevadas a vertedero.

El lugar de trabajo quedará libre de dichas tierras y completamente limpio.

g) Utilización de los dispositivos de balizamiento apropiados

Durante la ejecución de las obras, éstas estarán debidamente señalizadas de acuerdo

con los condicionamientos de los Organismos afectados y Ordenanzas Municipales.


21

2.1.2. Dimensiones y condiciones generales de ejecución

2.1.2.1. Zanja normal para media tensión

Se considera como zanja normal para cables de media tensión la que tiene 0,60 m de

anchura media y profundidad 1,10 m, tanto en aceras como en calzada. Esta

profundidad podrá aumentarse por criterio exclusivo del Supervisor de Obras.

La separación mínima entre ejes de cables tripolares, o de cables unipolares,

componentes de distinto circuito, deberá ser de 0,20 m separados por un ladrillo, o de

25 cm entre capas externas sin ladrillo intermedio.

La distancia entre capas externas de los cables unipolares de fase será como mínimo de

8cm con un ladrillo o rasilla colocado de canto entre cada dos de ellos a todo lo largo de

las canalizaciones.

Al ser de 10 cm el lecho de arena, los cables irán como mínimo a 1 m de profundidad.

Cuando esto no sea posible y la profundidad sea inferior a 0,70 m, deberán protegerse

los cables con chapas de hierro, tubos de fundición u otros dispositivos que aseguren

una resistencia mecánica equivalente, siempre de acuerdo y con la aprobación del

Supervisor de la Obra.

2.1.2.2. Zanja para media tensión en terreno con servicios

Cuando al abrir calas de reconocimiento o zanjas para el tendido de nuevos cables

aparezcan otros servicios se cumplirán los siguientes requisitos.

a) Se avisará a la empresa propietaria de los mismos. El encargado de la obra tomará las

medidas necesarias, en el caso de que estos servicios queden al aire, para sujetarlos con

seguridad de forma que no sufran ningún deterioro. y en el caso en que haya que

correrlos, para poder ejecutar los trabajos, se hará siempre de acuerdo con la empresa

propietaria de las canalizaciones. Nunca se deben dejar los cables suspendidos, por

necesidad de la canalización, de forma que estén en tracción, con el fin de evitar que las

piezas de conexión, tanto en empalmes como en derivaciones, puedan sufrir.


22

b) Se establecerán los nuevos cables de forma que no se entrecrucen con los servicios

establecidos, guardando, a ser posible, paralelismo con ellos.

c) Se procurará que la distancia mínima entre servicios sea de 30 cm en la proyección

horizontal de ambos.

d) Cuando en la proximidad de una canalización existan soportes de líneas aéreas de

transporte público, telecomunicación, alumbrado público, etc., el cable se colocará a una

distancia mínima de 50 cm de los bordes extremos de los soportes o de las fundaciones.

Esta distancia pasará a 150 cm cuando el soporte esté sometido a un esfuerzo de vuelco

permanente hacia la zanja. En el caso en que esta precaución no se pueda tomar, se

utilizará una protección mecánica resistente a lo largo de la fundación del soporte,

prolongada una longitud de 50 cm a un lado y a otro de los bordes extremos de

aquella con la aprobación del Supervisor de la obra.

2.1.2.3. Zanja con más de una banda horizontal

Cuando en una misma zanja se coloquen cables de baja tensión y media tensión, cada

uno de ellos deberá situarse a la profundidad que le corresponda y llevará su

correspondiente protección de arena y rasilla.

Se procurará que los cables de media tensión vayan colocados en el lado de la zanja

más alejada de las viviendas y los de baja tensión en el lado de la zanja más próximo a

las mismas.

De este modo se logrará prácticamente una independencia casi total entre ambas

canalizaciones.

La distancia que se recomienda guardar en la proyección vertical entre ejes de ambas

bandas debe ser de 25 cm.

Los cruces en este caso, cuando los haya, se realizarán de acuerdo con lo realizado en

los planos del proyecto.


23

2.2. Zanjas en roca

Se tendrá en cuenta todo lo dicho en el apartado de zanjas en tierra. La profundidad

mínima será de 2/3 de los indicados anteriormente en cada caso. En estos casos se

atenderá a las indicaciones del Supervisor de Obra sobre la necesidad de colocar o no

protección adicional.

2.3. Zanjas anormales y especiales

La separación mínima entre ejes de cables multipolares o mazos de cables unipolares,

componentes del mismo circuito, deberá ser de 0,20 m separados por un ladrillo o de

0,25 m entre caras sin ladrillo y la separación entre los ejes de los cables extremos y la

pared de la zanja de 0,10 m; por tanto, la anchura de la zanja se hará con arreglo a estas

distancias mínimas y de acuerdo con lo ya indicado cuando, además, haya que colocar

tubos.

También en algunos casos se pueden presentar dificultades anormales (galerías,

pozos, cloacas, etc.). Entonces los trabajos se realizarán con precauciones y normas

pertinentes al caso y las generales dadas para zanjas de tierra.

2.4. Rotura de pavimientos

Además de las disposiciones dadas por la Entidad propietaria de los pavimentos, para

la rotura, deberá tenerse en cuenta lo siguiente:

a) La rotura del pavimento con maza (Almádena) está rigurosamente prohibida,

debiendo hacer el corte del mismo de una manera limpia, con lajadera.

b) En el caso en que el pavimento esté formado por losas, adoquines, bordillos de

granito u otros materiales, de posible posterior utilización, se quitarán éstos con la

precaución debida para no ser dañados, colocándose luego de forma que

no sufran deterioro y en el lugar que molesten menos a la circulación.


24

2.5. Reposición de pavimentos

Los pavimentos serán repuestos de acuerdo con las normas y disposiciones dictadas

por el propietario de los mismos.

Deberá lograrse una homogeneidad, de forma que quede el pavimento nuevo lo más

igualado posible al antiguo, haciendo su reconstrucción con piezas nuevas si está

compuesto por losas, losetas, etc. En general serán utilizados materiales

nuevos salvo las losas de piedra, el bordillo de granito y otros similares.

3. Cruces (cables entubados)

El cable deberá ir en el interior de tubos en los casos siguientes:

A) Para el cruce de calles, caminos o carreteras con tráfico rodado.

B) En las entradas de carruajes o garajes públicos.

C) En los lugares en donde por diversas causas no debe dejarse tiempo la zanja abierta.

D) En los sitios en donde esto se crea necesario por indicación del Proyecto o del

Supervisor de la Obra.

3.1. Materiales

Los materiales a utilizar en los cruces noffilales serán de las siguientes cualidades y

condiciones:

a) Los tubos podrán ser de cemento, fibrocemento, plástico, fundición de hierro, etc.

provenientes de fábricas de garantía, siendo el diámetro que se señala en estas normas el

correspondiente al interior del tubo y su longitud la más apropiada para el cruce de que

se trate. La superficie será lisa.

Los tubos se colocarán de modo que, en sus empalmes, la boca hembra esté situada

antes que la boca macho siguiendo la dirección del tendido probable, del cable, con

objeto de no dañar a éste en la citada operación.


25

b) El cemento será Portland o artificial y de marca acreditada y deberá reunir en sus

ensayos y análisis químicos, mecánicos y de fraguado, las condiciones de la vigente

instrucción española del Ministerio de Obras Públicas. Deberá estar envasado y

almacenado convenientemente para que no pierda las condiciones precisas. La dirección

técnica podrá realizar, cuando lo crea conveniente, los análisis y ensayos de laboratorio

que considere oportunos. En general se utilizará como mínimo el de calidad P-250 de

fraguado lento.

c) La arena será limpia, suelta, áspera, crujiendo al tacto y exenta de sustancias

orgánicas o partículas terrosas, para lo cual si fuese necesario, se tamizará y lavará

convenientemente. Podrá ser de río o miga y la dimensión de sus granos será

de hasta 2 ó 3 mm.

d) Los áridos y gruesos serán procedentes de piedra dura silícea, compacta, resistente,

limpia de tierra y detritus y, a ser posible, que sea canto rodado. Las dimensiones serán

de lO a 60 mm con granulometría apropiada.

Se prohibe el empleo del llamado revoltón, o sea piedra y arena unida, sin

dosificación, así como cascotes o materiales blandos.

e) AGUA -Se empleará el agua de río o manantial, quedando prohibido el empleo de

aguas procedentes de ciénagas.

f) MEZCLA -La dosificación a emplear será la noffilal en este tipo de hormigones para

fundaciones, recomendándose la utilización de hormigones preparados en plantas

especializadas en ello.

3.2. Dimensiones y características generales de ejecución

Los trabajos de cruces, teniendo en cuenta que su duración es mayor que los de

apertura de zanjas, empezarán antes, para tener toda la zanja a la vez, dispuesta para el

tendido del cable.


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Estos cruces serán siempre rectos y, en general, perpendiculares a la dirección de la

calzada. Sobresaldrán en la acera, hacia el interior, unos 20 cm del bordillo (debiendo

construirse en los extremos un tabique para su fijación).

El diámetro de los tubos será de 20 cm. Su colocación y la sección mínima de

hormigonado responderá a lo indicado en los planos. Estarán recibidos con cemento y

hormigonados en toda su longitud.

Cuando por imposibilidad de hacer la zanja a la profundidad normal los cables estén

situados a menos de 80 cm de profundidad, se dispondrán en vez de tubos de

fibrocemento ligero, tubos metálicos o de resistencia análoga para el paso de

cables por esa zona, previa conformidad del Supervisor de Obra.

Los tubos vacíos, ya sea mientras se ejecuta la canalización o que al terminarse la

misma se queden de reserva, deberán taparse con rasilla y yeso, dejando en su interior

un alambre galvanizado para guiar posteriormente los cables en su tendido.

Los cruces de vías férreas, cursos de agua, etc. deberán proyectarse con todo detalle.

Se debe evitar posible acumulación de agua o de gas a lo largo de la canalización

situando convenientemente pozos de escape en relación al perfil altimétrico.

En los tramos rectos, cada 15 ó 20 m, según el tipo de cable, para facilitar su tendido

se dejarán calas abiertas de una longitud mínima de 3 m en las que se interrumpirá la

continuidad del tubo. Una vez tendido el cable, estas calas se taparán cubriendo

previamente el cable con canales o medios tubos, recibiendo sus uniones con cemento o

dejando arquetas facilmente localizabais para ulteriores intervenciones, según

indicaciones del Supervisor de Obras.

Para hormigonar los tubos se procederá del modo siguiente:

Se hecha previamente una solera de hormigón bien nivelada de unos 8 cm de espesor

sobre la que se asienta la primera capa de tubos separados entre sí unos 4 cm

procediéndose a continuación a hormigonarlos hasta cubrirlos enteramente. Sobre esta


27

nueva solera se coloca la segunda capa de tubos, en las condiciones ya citadas, que se

hormigón igualmente en forma de capa. Si hay más tubos se procede como ya se ha

dicho, teniendo en cuenta que, en la última capa, el hormigón se vierte hasta el nivel

total que deba tener.

En los cambios de dirección se construirán arquetas de hormigón o ladrillo, siendo sus

dimensiones las necesarias para que el radio de curvatura de tendido sea como mínimo

20 veces el diámetro exterior del cable. No se admitirán ángulos inferiores a 900 y aún

éstos se limitán a los indispensables. En general, los cambios de dirección se harán con

ángulos grandes. Como norma general, en alineaciones superiores a 40 m serán

necesarias las arquetas intermedias que promedien los tramos de tendido y que no estén

distantes entre sí más de 40 m.

Las arquetas sólo estarán permitidas en aceras o lugares por las que normalmente no

debe haber tránsito rodado; si esto excepcionalmente fuera imposible, se reforzarán

marcos y tapas.

En la arqueta, los tubos quedarán a unos 25 cm por encima del fondo para permitir la

colocación de rodillos en las operaciones de tendido. Una vez tendido el cable, los tubos

se taponarán con yeso de forma que el cable quede situado en la parte superior del tubo.

La arqueta se rellenará con arena hasta cubrir el cable como mínimo.

La situación de los tubos en la arqueta será la que permita el máximo radio de

curvatura.

Las arquetas podrán ser registrables o cerradas. En el primer caso deberán tener tapas

metálicas o de hormigón provistas de argollas o ganchos que faciliten su apertura. El

fondo de estas arquetas será permeable de forma que permita la filtración del agua de

lluvia.

Si las arquetas no son registrables, se cubrirán con los materiales necesarios para

evitar su hundimiento. Sobre esta cubierta se echará una capa de tierra y sobre ella se

reconstruirá el pavimento.


28

3.3. Características particulares de ejecución de cruzamiento y paralelismo

con determinado tipo de instalaciones.

El cruce de líneas eléctricas subterráneas con ferrocarriles o vías férreas deberá

realizarse siempre bajo tubo. Dicho tubo rebasará las instalaciones de servicio en una

distancia de 1,50 m y a una profundidad mínima de 1,30 m con respecto a la

cara inferior de las traviesas. En cualquier caso se seguirán las instrucciones del

condicionado del organismo competente.

En el caso de cruzamientos entre dos líneas eléctricas subterráneas directamente

enterradas, la distancia mínima a respetar será de 0,25 m.

La mínima distancia entre la generatriz del cable de energía y la de una conducción

metálica no debe ser inferior a 0,30 m. Además entre el cable y la conducción debe estar

interpuesta una plancha metálica de 3 mm de espesor como mínimo u otra protección

mecánica equivalente, de anchura igual al menos al diámetro de la conducción y de

todas formas no inferior a 0,50 m.

Análoga medida de protección debe aplicarse en el caso de que no sea posible tener el

punto de cruzamiento a distancia igual o superior a 1 m de un empalme del cable.

En el paralelismo entre el cable de energía y conducciones metálicas enterradas se

debe mantener en todo caso una distancia mínima en proyección horizontal de:

-0,50 m para gaseoductos.

-0,30 m para otras conducciones.

En el caso de cruzamiento entre líneas eléctricas subterráneas y líneas de

telecomunicación subterránea, el cable de energía debe, normalmente, estar situado por

debajo del cable de telecomunicación. La distancia mínima entre la generatriz externa

de cada uno de los dos cables no debe ser inferior a 0,50 m. El cable colocado

superiormente debe estar protegido por un tubo de hierro de 1 m de largo como mínimo

y de tal forma que se garantice que la distancia entre las generatrices exteriores de los

cables en las zonas no protegidas, sea mayor que la mínima establecida en el caso de


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paralelismo, que indica a continuación, medida en proyección horizontal. Dicho tubo de

hierro debe estar protegido contra la corrosión y presentar una adecuada resistencia

mecánica; su espesor no será inferior a 2 mm.

En donde por justificadas exigencias técnicas no pueda ser respetada la mencionada

distancia mínima, sobre el cable inferior debe ser aplicada un protección análoga a la

indicada para el cable superior. En todo caso la distancia mínima entre los dos

dispositivos de protección no debe ser inferior a 0,10 m. El cruzamiento no debe

efectuarse en correspondencia con una conexión del cable de telecomunicación y no

debe haber empalmes sobre el cable de energía a una distancia inferior a 1 m.

En el caso de paralelismo entre líneas eléctricas subterráneas y líneas de

telecomunicación subterráneas, estos cables deben estar a la mayor distancia posible

entre sí. En donde existan dificultades técnicas importantes, se puede admitir una

distancia mínima en proyección sobre un plano horizontal, entre los puntos más

próximos de las generatrices de los cables, no inferior a 0,50 m en los cables

interurbanos o a 0,30 m en los cables urbanos.

4. Tendido de cables

4.1. Tendido de cables en zanja abierta

4.1.1. Manejo y preparación de bobinas

Cuando se desplace la bobina en tierra rodándola, hay que fijarse en el sentido de

rotación, generalmente indicado en ella con una flecha, con el fin de evitar que se afloje

el cable enrollado en la misma.

La bobina no debe almacenarse sobre un suelo blando.

Antes de comenzar el tendido del cable, se estudiará el punto más apropiado para

situar la bobina, generalmente por facilidad de tendido: en el caso de suelos con

pendiente suele ser conveniente canalizar cuesta abajo. También hay que tener en

cuenta que si hay muchos pasos con tubos, se debe procurar colocar la bobina en la


30

parte más alejada de los mismos, con el fin de evitar que pase la mayor parte del cable

por los tubos.

En el caso del cable trifásico, no se canalizará desde el mismo punto en dos

direcciones opuestas con el fin de que las espirales de los tramos se correspondan.

Para el tendido, la bobina estará siempre elevada y sujeta por un barrón y gatos de

potencia apropiada al peso de la misma.

4.1.2. Tendido de cables

Los cables deben ser siempre desarrollados y puestos en su sitio con el mayor

cuidado, evitando que sufran torsión, hagan bucles, etc., y teniendo siempre pendiente

que el radio de curvatura del cable debe ser superior a 20 veces su diámetro durante su

tendido, y superior a 10 veces su diámetro una vez instalado.

Cuando los cables se tiendan a mano, los hombres estarán distribuidos de una manera

uniforme a lo largo de la zanja.

También se puede canalizar mediante cabrestantes, tirando del extremo del cable, al

que se habrá adoptado una cabeza apropiada, y con un esfuerzo de tracción por rom2 de

conductor que no debe sobrepasar el que indique el fabricante del mismo. En cualquier

caso el esfuerzo no será superior a 4 kg/rom2 en cables trifásicos y a 5 kg/rom2 para

cables unipolares, ambos casos con conductores de cobre. Cuando se trate de aluminio,

deben reducirse a la mitad. Será imprescindible la colocación de dinamómetro para

medir dicha tracción mientras se tiende.

El tendido se hará obligatoriamente sobre rodillos que puedan girar libremente y estén

construidos de forma que no puedan dañar el cable. Se colocarán en las curvas los

rodillos de curva precisos de forma que el radio de curvatura no sea menor de veinte

veces el diámetro del cable.

Durante el tendido del cable se tomarán precauciones para evitar al cable esfuerzos

importantes, así como que sufra golpes o rozaduras.


31

No se permitirá desplazar el cable, lateralmente, por medio de palancas u otros útiles,

sino que se deberá hacer siempre a mano.

Sólo de manera excepcional se autorizará desenrollar el cable fuera de la zanja, en

casos muy específicos y siempre bajo la vigilancia del Supervisor de la Obra.

Cuando la temperatura ambiente sea inferior a O grados centígrados, no se permitirá

hacer el tendido del cable debido a la rigidez que toma el aislamiento.

La zanja, en toda su longitud, deberá estar cubierta con una capa de 10 cm de arena

fina en el fondo, antes de proceder al tendido del cable.

No se dejará nunca el cable tendido en una zanja abierta, sin haber tomado antes la

precaución de cubrirlo con la capa de 15 cm de arena fina y la protección de rasilla.

En ningún caso se dejarán los extremos del cable en la zanja sin haber asegurado antes

una buena entanqueidad de los mismos.

Cuando dos cables se canalicen para ser empalmados, si están aislados con papel

impregnado, se cruzarán por lo menos un metro, con objeto de sanear las puntas y, si

tienen aislamiento de plástico, el cruzamiento será como mínimo de 50 cm.

Las zanjas, una vez abiertas y antes de tender el cable, se recorrerán con detenimiento

para comprobar que se encuentran sin piedras u otros elementos duros que puedan dañar

a los cables en su tendido.

Si con motivo de las obras de canalización aparecieran instalaciones de otros

servicios, se tomarán todas las precauciones para no dañarlas, dejándolas, al terminar

los trabajos, en la misma forma en que se encontraban primitivamente.

Si, involuntariamente se causara alguna avería en dichos servicios, se avisará con toda

urgencia a la oficina de control de obras y a la empresa correspondiente, con el fin de

que procedan a su reparación. El encargado de la obra por parte de la Contrata tendrá las


32

señas de los servicios públicos, así como su número de teléfono, por si tuviera, él

mismo, que llamar i, comunicando la avería producida.

Si las pendientes son muy pronunciadas y el terreno es rocoso e impermeable, se está

expuesto a que la zanja de canalización sirva de drenaje, con lo que se originaría un

arrastre de la arena que sirve de lecho a los cables. En este caso, si es un talud, se deberá

hacer la zanja al bies, para disminuir la pendiente y, de no ser posible, conviene que en

esa zona se lleve la canalización entubada y recibida con cemento.

Cuando dos o más cables de M. T. discurran paralelos entre dos subestaciones, centros

de reparto, centros de transformación, etc., deberán señalizarse debidamente, para

facilitar su identificación en futuras aperturas de la zanja utilizando para ello cada metro

y medio, cintas adhesivas de colores distintos para cada circuito, y en fajas de anchos

diferentes para cada fase si son unipolares. De todos modos al ir separados sus ejes 20

cm mediante un ladrillo o rasilla colocado de canto a lo largo de toda la zanja, se

facilitará el reconocimiento de estos cables que, además, no deben cruzarse en todo el

recorrido entre dos C. T.

En el caso de canalizaciones con cables unipolares de media tensión formando temas,

la identificación es más dificultosa y, por ello, es muy importante que los cables o

mazos de cables no cambien de posición en todo su recorrido como

acabamos de indicar.

Además se tendrá en cuenta lo siguiente:

a) Cada metro y medio serán colocados por fase una vuelta de cinta adhesiva y

permanente, indicativo de la fase 1, fase 2 y fase 3 utilizando para ello los colores

normalizados cuando se trate de cables unipolares.

Por otro lado, cada metro y medio envolviendo las tres fases, se colocarán unas

vueltas de cinta adhesiva que agrupe dichos conductores y los mantenga unidos, salvo

indicación en contra del Supervisor de Obras. En el caso de varias ternas de cables en

mazos, las vueltas de cinta citadas deberán ser de colores distintos que permitan

distinguir un circuito de otro.


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b) Cada metro y medio, envolviendo cada conductor de MT tripolar, serán colocadas

unas vueltas de cinta adhesivas y permanente de un color distinto para cada circuito,

procurando además que el ancho de la faja sea distinto en cada uno.

4.2. Tendido de cables en galería o tubulares

4.2.1. Tendido de cables en tubulares

Cuando el cable se tienda a mano o con cabrestantes y dinamómetro, y haya que pasar

el mismo por un tubo, se facilitará esta operación mediante una cuerda, unida a la

extremidad del cable, que llevará incorporado un dispositivo de manga tiracables,

teniendo cuidado de que el esfuerzo de tracción sea lo más débil posible, con el fin de

evitar el alargamiento de la funda de plomo, según se ha indicado anteriormente.

Se situará un hombre en la embocadura de cada cruce de tubo, para guiar el cable y

evitar el deterioro del mismo o rozaduras en el tramo del cruce.

Los cables de media tensión unipolares de un mismo circuito pasarán todos juntos por

un mismo tubo dejándolos sin encintar dentro del mismo.

Nunca se deberán pasar dos cables trifásicos de media tensión por un tubo.

En aquellos casos especiales que a juicio del Supervisor de la Obra se instalen los

cables unipolares por separado, cada fase pasará por un tubo y, en estas circunstancias,

los tubos no podrán ser nunca metálicos.

Se evitarán en lo posible las canalizaciones con grandes tramos entubados y, si esto no

fuera posible, se construirán arquetas intermedias en los lugares marcados en el

proyecto o, en su defecto, donde indique el Supervisor de Obra (según se indica en el

apartado CRUCES (cables entubados)).

Una vez tendido el cable, los tubos se taparán perfectamente con cinta de yute Pirelli

Tupir o similar, para evitar el arrastre de tierras, roedores, etc., por su interior y servir a


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la vez de almohadilla del cable. Para ello se sierra el rollo de cinta en sentido radial y se

ajusta a los diámetros del cable y del tubo quitando las vueltas que sobren.

4.2.2. Tendido de cables en galería

Los cables en galería se colocarán en palomillas, ganchos u otros soportes adecuados,

que serán colocados previamente de acuerdo con lo indicado en el apartado de

"Colocación de Soportes y Palomillas".

Antes de empezar el tendido, se decidirá el sitio donde va a colocarse el nuevo cable

para que no se interfiera con los servicios ya establecidos.

En los tendidos en galería se colocarán las cintas de señalización ya indicadas, y las

palomillas o soportes deberán distribuirse de modo que puedan aguantar los esfuerzos

electrodinámicos que posteriormente pudieran presentarse.

5. Montajes

5.1. Empalmes

Se ejecutarán los tipos denominados reconstruidos indicados en el proyecto,

cualquiera que sea su aislamiento: papel impregnado, polímero o plástico.

Para su confección se seguirán las normas dadas por el Director de Obra o en su

defecto las indicadas por el fabricante del cable o el de los empalmes.

En los cables de papel impregnado se tendrá especial cuidado en no romper el papel al

doblar las venas del cable, así como en realizar los baños de aceite con la frecuencia

necesaria para evitar coqueras. El corte de los rollos de papel se hará por rasgado y no

con tijera, navaja, etc.

En los cables de aislamiento seco, se prestará especial atención a la limpieza de las

trazas de cinta semiconductora pues ofrecen dificultades a la vista y los efectos de una

deficiencia en este sentido pueden originar el fallo del cable en servicio.


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5.2. Botellas terminales

Se utilizará el tipo indicado en el proyecto, siguiendo para su confección las normas

que dicte el Director de Obra o, en su defecto, el fabricante del cable o el de las botellas

terminales.

En los cables de papel impregnado se tendrá especial cuidado en las soldaduras, de

forma que no queden poros por donde pueda pasar humedad, así como en el relleno de

las botellas, realizándose éste con calentamiento previo de la botella terminal y de forma

que la pasta rebase por la parte superior.

Asimismo, se tendrá especial cuidado en el doblado de los cables de papel

impregnado, para no rozar el papel, así como en la confección del cono difusor de flujos

en los cables de campo radial, prestando atención especial a la continuidad de

la pantalla.

Se recuerdan las mismas normas sobre el corte de los rollos de papel y la limpieza de

los trozos de cinta semiconductor toca dadas en el apartado anterior de Empalmes.

5.3. Autoválvulas y seccionador

Los dispositivos de protección contra sobretensiones de origen atmosférico serán

pararrayos autovalvulares tal y como se indica en la memoria del proyecto, colocados

sobre el apoyo de entronque A/S, inmediatamente después del Seccionador según el

sentido de la corriente. El conductor de tierra del pararrayo se colocará por el interior

del apoyo resguardado por las caras del angular del montaje y hasta tres metros del

suelo e irá protegido mecánicamente por un tubo de material no ferromagnético.

El conductor de tierra a emplear será de cobre aislado para la tensión de servicio, de 95

mm2 de sección y se unirá a los electrodos de barra necesarios para alcanzar una

resistencia de tierra inferior a 2 Ω.

Se pondrá especial cuidado en dejar regulado perfectamente el accionamiento del

mando del seccionador.


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Los conductores de tierra atravesarán la cimentación del apoyo mediante tubos de

fibrocemento de 6 cm. inclinados de manera que, partiendo de una profundidad mínima

de 0,60 m, emerjan lo más recto posible de la peana en los puntos de bajada de sus

respectivos conductores.

5.4. Herrajes y conexiones

Se procurará que los soportes de las botellas terminales queden fijos tanto en las

paredes de los centros de transformación como en las torres metálicas y tengan la debida

resistencia mecánica para soportar el peso de los soportes, botellas terminales y cable.

Asimismo, se procurará que queden completamente horizontales.

5.5. Colocación de soportes y palomillas

5.5.1. Soportes y palomillas para cables sobre muros de hormigón

Antes de proceder a la ejecución de taladros, se comprobará la buena resistencia

mecánica de las paredes, se realizará asimismo el replanteo para que, una vez colocados

los cables, queden bien sujetos sin estar forzados.

El material de agarre que se utilice será el apropiado para que las paredes no queden

debilitadas y las palomillas soporten el esfuerzo necesario para cumplir la misión para la

que se colocan.

5.5.2. Soportes y palomillas para cables sobre muros de ladrillo

Igual al apartado anterior, pero sobre paredes de ladrillo.


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6. Varios

6.1. Colocación de cables en tubos y engrapado en columna (entronques aéreo-

subterráneos para M. T.)

Los tubos serán de poliéster y se colocarán de forma que no dañen a los cables y

queden fijos a la columna, poste u obra de fábrica, sin molestar el tránsito normal de la

zona, con 0,50 m aproximadamente bajo el nivel del terreno, y 2,50 m sobre él. Cada

cable unipolar de M. T. pasará por un tubo.

El engrapado del cable se hará en tramos de uno o dos metros, de forma que se

repartan los esfuerzos sin dañar el aislamiento del cable.

El taponado del tubo será hermético y se hará con un capuchón de protección de

neopreno o en su defecto, con cinta adhesiva o de relleno, pasta que cumpla su misión

de taponar, no ataque el aislamiento del cable y no se estropee o resquebraje con el

tiempo para los cables con aislamiento seco. Los de aislamiento de papel se taponarán

con un rollo de cinta Tupir adaptado a los diámetros del cable y del tubo.

7. Transporte de bobinas de cables

La carga y descarga, sobre camiones o remolques apropiados, se hará siempre

mediante una barra adecuada que pase por el orificio central de la bobina.

Bajo ningún concepto se podrá retener la bobina con cuerdas, cables o cadenas que

abracen la bobina y se apoyen sobre la capa exterior del cable enrollado, asimismo no se

podrá dejar caer la bobina al suelo desde un camión o remolque.


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V.-Condiciones para el montaje de líneas eléctricas de alta tensión con

conductores desnudos

1. Conductores

Los conductores podrán ser de cualquier material metálico o combinación de éstos

que permitan construir alambres o cables de características eléctricas y mecánicas

adecuadas para su fin e inalterables con el tiempo, debiendo presentar, además, una

resistencia elevada a la corrosión atmosférica.

Podrán emplearse cables huecos y cables rellenos de materiales no metálicos. Los

conductores de aluminio y sus aleaciones serán siempre cableados.

La sección nominal mínima admisible de los conductores de cobre y sus aleaciones

será de 10 mm2. En el caso de los conductores de acero galvanizado la sección mínima

admisible será de 12,5_mm2.

Para los demás metales, no se emplearán conductores de menos de 350 kg de carga de

rotura.

En el caso en que se utilicen conductores usados, procedentes de otras líneas

desmontadas, las características que afectan básicamente a la seguridad deberán

establecerse razonadamente, de acuerdo con lo ensayos que preceptivamente

habrán de realizarse.

2. Empalmes y conexiones

Cuando en una línea eléctrica se empleen como conductores cables, cualquiera que

sea su composición o naturaleza, o alambres de más de 6 mm de diámetro, los

empalmes de los conductores se realizarán mediante piezas adecuadas a la

naturaleza, composición y sección de los conductores.


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Lo mismo el empalme que la conexión no deben aumentar la resistencia eléctrica del

conductor. Los empalmes deberán soportar sin rotura ni deslizamiento del cable el 90

por 100 de la carga del cable empalmado.

La conexión de conductores, tal y como ha sido definida en el presente apartado, sólo

podrá ser realizada en conductores sin tensión mecánica o en las uniones de conductores

realizadas en el bucle entre cadenas horizontales de un apoyo, pero en este caso deberá

tener una resistencia al deslizamiento de al menos el 20 por 100 de la carga de rotura del

conductor.

Para conductores de alambre de 6 mm o menos de diámetro, se podrá realizar el

empalme por simple retorcimiento de los hilos.

Queda prohibida la ejecución de empalmes en conductores por la soldadura a tope de

los mismos.

Se prohibe colocar en una instalación de una línea más de un empalme por vano y

conductor.

Cuando se trate de la unión de conductores de distinta sección o naturaleza, es preciso

que dicha unión se efectúe en el puente de conexión de las cadenas horizontales de

amarre.

Las piezas de empalme y conexión serán de diseño y naturaleza tal que eviten los

efectos electrolíticos, si éstos fueran de temer, y deberán tomarse las precauciones

necesarias para que las superficies en contacto no sufran oxidación.

3. Cables de tierra

Cuando se empleen cables de tierra para la protección de la línea, se recomienda que el

ángulo que forma la vertical que pasa por el punto de fijación del cable de tierra con la

línea determinada por este punto y el conductor no exceda los 35°.


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Los conductores y empalmes reunirán las mismas condiciones explicadas en los

apartados anteriores.

Cuando para el cable de tierra se utilice cable de acero galvanizado, la sección

nominal mínima que deberá emplearse será de 50 rnm2 para las líneas de la categoría y

22 rnm2 para las demás.

Los cables de tierra, cuando se empleen para la protección de la línea, deberán estar

conectados en cada apoyo directamente al mismo, si se trata de apoyos metálicos, o a

las armaduras metálicas de fijación de los aisladores, en el caso de apoyos de madera u

hormigón.

4.Herrajes

Los herrajes serán de diseño adecuado a su función mecánica y eléctrica y deberán ser

prácticamente inalterables a la acción corrosiva de la atmósfera, muy particularmente en

los casos que fueran de temerse efectos electrolíticos.

Las grapas de amarre del conductor deben soportar una tensión mecánica en el cable

del 90 por 100 la carga de rotura del mismo, sin que se produzca un deslizamiento.

5. Aisladores

Los aisladores utilizados en las líneas a que se refiere este Reglamento podrán ser de

porcelana, vidrio u otro material de características adecuadas a su función.

Las partes metálicas de los aisladores estarán protegidas adecuadamente contra la

acción corrosiva de la atmósfera.


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6. Apoyos

6.1. Apoyos metálicos

En los apoyos de acero, así como en elementos metálicos de los apoyos de otra

naturaleza, no se emplearán perfiles abiertos de espesor inferior a cuatro milímetros.

Cuando los perfiles fueran galvanizados por inmersión en caliente, el límite anterior

podrá reducirse a tres milímetros. Análogamente, en construcción remachada o

atornillada, no podrán realizarse taladros sobre flancos de perfiles de una anchura

inferior a 35 mm.

No se emplearán tornillos ni remaches de un diámetro inferior a 12 mm.

En los perfiles metálicos enterrados sin recubrimiento de hormigón, se cuidará

especialmente su protección contra la oxidación, empleando agentes protectores

adecuados como galvanizado, soluciones bituminosas, brea de alquitrán, etc.

Se emplea la adopción de protecciones anticorrosivas de la máxima duración, en

atención a las dificultades de los tratamientos posteriores de conservación necesarios.

6.2. Apoyos de hormigón

En todos los tipos prefabricados (centrifugados, vibrado s, pretensados, etc.) debe

prestarse especial atención al grueso de recubrimiento de hormigón sobre las armaduras,

en evitación de grietas longitudinales, y como garantía de la impermeabilidad.

Se debe prestar también particular atención a todas las fases de manipulación en el

transporte y montaje, empleando los medios apropiados para evitar el deterioro del

poste.

Se recomienda limitar la utilización de apoyos moldeados en obra a casos especiales,

en los cuales deben arbitrarse los medios necesarios para poder controlar

adecuadamente la calidad de su fabricación.


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Cuando se empleen apoyos de hormigón, en suelos o aguas que sean agresivos al

mismo, deberán tomarse las medidas necesarias para su protección.

6.3. Tirantes

Los tirantes o vientos deberán ser varillas o cables metálicos que, en caso se ser acero,

deberán estar galvanizados a fuego.

No se utilizarán tirantes definitivos cuya carga de rotura sea inferior a 1.750 kg ni

cables formados por alambres de menos de 2 mm de diámetro. En la parte enterrada en

el suelo se recomienda emplear varillas galvanizadas de no menos de 12 mm de

diámetro.

Se prohibe la fijación de los tirantes a los soportes de aisladores rígidos o a los

herrajes de las cadenas de aisladores.

Los tirantes estarán provistos de las mordazas o tensores adecuados para poder regular

su tensión, sin recurrir a la torsión de los alambre, lo que queda prohibido.

En los lugares frecuentados, los tirantes deben estar convenientemente protegidos

hasta una altura de 2 m sobre el terreno.

6.4. Conexión de los apoyos a tierra

Deberán conectarse a tierra mediante una conexión específica todos los apoyos

metálicos y de hormigón armado, así como las armaduras metálicas de los de madera en

líneas de primera categoría, cuando formen puente conductor entre los puntos de

fijación de los herrajes de los diversos aisladores.

La puesta a tierra de los apoyos de hormigón armado podrá efectuarse de las dos

formas siguientes:

-Conectando a tierra directamente los herrajes o las armaduras metálicas a las que estén

fijados los aisladores, mediante un conductor de conexión.


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-Conectando a tierra la armadura de hormigón, siempre que la armadura reúna las

condiciones que más adelante se exigen para los conductores de conexión a tierra. Sin

embargo, esta forma de conexión no se admitirá en los apoyos de hormigón pretensado.

Los conductores de conexión a tierra podrán ser de cualquier material metálico que

reúna las condiciones exigidas en el apartado de conductores. Tendrán una sección tal

que puedan soportar sin un calentamiento peligroso la máxima corriente de descarga a

tierra prevista, durante un tiempo doble al de accionamiento de las protecciones de la

línea.

En ningún caso la sección de estos conductores será inferior a la eléctricamente

equivalente a 16 mm2 de cobre.

Se cuidará la protección de los conductores de conexión a tierra en las zonas

inmediatamente superior e inferior al terreno, de modo que queden defendidos contra

golpes, etc.

Las tomas de tierra deberán ser de un material, diseño, dimensiones, colocación en el

terreno y número apropiados para la naturaleza y condiciones del propio terreno, de

modo que puedan garantizar una resistencia de difusión mínima en cada caso y de larga

permanencia.

6.5. Numeración y avisos de peligro

En cada apoyo se marcará el número que le corresponda, de acuerdo al criterio de

comienzo y fin de línea que se haya fijado en el proyecto, de tal manera que las cifras

sean legibles desde el suelo.

También se recomienda colocar indicaciones de existencia de peligro en todos los

apoyos. Esta recomendación será preceptiva para líneas de primera categoría y, en

general, para todos los apoyos situados en zonas frecuentadas.


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7. Cimentaciones

Las cimentaciones de los apoyos podrán ser realizadas en hormigón, hormigón

armado, acero o madera. :

En las cimentaciones de hormigón se cuidará de su protección en el caso de suelos

yaguas que sean agresivos para el mismo. En las de acero o madera se prestará especial

atención a su protección, de forma que quede garantizada su duración.

8. Derivaciones, seccionamiento y protecciones

8.1. Derivaciones, seccionamiento de líneas

Las derivaciones de líneas se efectuarán siempre en un apoyo.

Como norma general, deberá instalarse un seccionamiento en el arranque de la línea

derivada.

8.2. Seccionadores o desconectadores

En el caso en que se instalen seccionadores en el arranque de las derivaciones, la línea

derivada deberá ser seccionada sin carga o, a lo sumo, con la correspondiente a la de

vacío de los transformadores a ella conectados, siempre que la capacidad total de los

mismos no exceda de 500 kVA.

Sin embargo, previa la justificación de características, podrán utilizarse los

denominados seccionadores bajo carga.

Los desconectadores tipo intemperie estarán situados a una altura del suelo superior a

cinco metros, inaccesibles en condiciones ordinarias, con su accionamiento dispuesto de

forma que no pueda ser maniobrado más que por el personal de servicio, y se montarán

de tal forma que no puedan cerrarse por gravedad.


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Las características de los desconectadores serán las adecuadas a la tensión e

intensidad máxima del circuito en donde han de establecerse y sus contactos estarán

dimensionados para una intensidad mínima de paso de 200 amperios.

8.3. Interruptores

En el caso en que, por razones de explotación del sistema, fuera aconsejable la

instalación de un interruptor automático en el arranque de la derivación, su instalación y

características estarán de acuerdo con lo dispuesto para estos aparatos en el Reglamento

Técnico correspondiente.

8.4. Protecciones

En todos los puntos extremos de las líneas eléctricas, sea cual sea su categoría, por los

cuales pueda influir energía eléctrica en dirección a la línea, se deberán disponer

protecciones contra cortocircuitos o defectos en línea, eficaces y adecuadas.

En los finales de líneas eléctricas y sus derivaciones sin retorno posible de energía

eléctrica hacia la línea, se dispondrán las protecciones contra sobreintensidades y

sobretensiones necesarias de acuerdo con la instalación receptora.

El accionamiento automático de los interruptores podrá ser realizado por relés directos

solamente en líneas de tercera categoría.

Se prestará especial atención en el proyecto del conjunto de las protecciones a la

reducción al mínimo de los tiempos de eliminación de las faltas a tierra, para la mayor

seguridad de las personas y cosas, teniendo en cuenta la disposición del neutro de la red

puesto a tierra, aislado o conectado a través de una impedancia elevada.


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PROYECTO FINAL DE CARRERA: ‘LINEA AEREA DE ALTA TENSION...

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