teoria mecánica de conductores aereos

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Pag. 1 COPIMERA 2011 I ) TITULO SOFTWARE DE DISEÑO DE LÍNEAS DE TRASMISIÓN AEREA DE ENERGÍA ELÉCTRICA (DLTCAD VER 2012) II ) AUTOR: ING. WALTER SANCHEZ MOYNA : CIP 57852 ([email protected]) III ) INSTITUCIÓN : ABS INGENIEROS SAC IV ) PAIS : PERU V ) RESUMEN DE TRABAJO El DLTCAD es un software orientado al diseño de líneas de transmisión de Potencia. El alcance de su aplicación abarca el diseño integral de una línea de transmisión de potencia. Basado en los modelos de Ingeniera de líneas de transmisión más actuales y estándares Nacionales e Internacionales de modo que su aplicación sea factible en cualquier parte del Mundo. Incorpora las herramientas de cálculo mecánico y cálculos eléctricos necesarios para el diseño adecuado de una LT. Para el cálculo mecánico de los conductores aplica las ecuaciones exactas de la catenaria y la solución de estas ecuaciones incluye el cálculo de las deformaciones permanentes por efecto del esfuerzo y el cálculo de fluencia por efecto Creep. De esta forma se incorpora un alto nivel de precisión para el cálculo de flechas y evaluación de las distancias de seguridad verticales y laterales. Desde el punto de vista eléctrico, incorpora opciones de cálculo y selección del conductor más adecuado, desarrollando el cálculo del ampacity, cálculo de parámetros eléctricos de la línea, eficiencia de la transmisión, perdidas de transmisión, entre otros. Desde el punto de vista económico, incorpora opciones de optimización de la distribución de estructuras tomando como referencia costos de estructuras vestidas y tomando como parámetros de cumplimiento las distancias mínimas de seguridad. cuenta con bases de datos propias de conductores, geometría de armados, soportes, aisladores, tipos de obstáculos (construcciones) y otros. Todas las bases de datos son editables, dando al usuario la opción de incorporar nuevos elementos según sus propias necesidades. La interfase gráfica permite desarrollar el diseño en vista de planta o en vista de perfil en coordenadas relativas o absolutas. Genera los planos de perfil cortados en formatos seleccionables y a escalas configurables. Genera además los planos de planta y planos de detalle de corte de vanos particulares. Todos los reportes de cálculos son exportables a archivos excel o archivos texto. El DLTCAD es un software completamente independiente de cualquier otra aplicación y opera en plataforma Windows XP, Windows 7.

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COPIMERA 2011

I ) TITULO

SOFTWARE DE DISEÑO DE LÍNEAS DE TRASMISIÓN AEREA

DE ENERGÍA ELÉCTRICA (DLTCAD VER 2012)

II ) AUTOR: ING. WALTER SANCHEZ MOYNA : CIP 578 52 ([email protected])

III ) INSTITUCIÓN : ABS INGENIEROS SAC

IV ) PAIS : PERU

V ) RESUMEN DE TRABAJO El DLTCAD es un software orientado al diseño de líneas de transmisión de Potencia. El alcance de su aplicación abarca el

diseño integral de una línea de transmisión

de potencia. Basado en los modelos de

Ingeniera de líneas de transmisión más

actuales y estándares Nacionales e

Internacionales de modo que su aplicación

sea factible en cualquier parte del Mundo.

Incorpora las herramientas de cálculo

mecánico y cálculos eléctricos necesarios

para el diseño adecuado de una LT.

Para el cálculo mecánico de los

conductores aplica las ecuaciones exactas

de la catenaria y la solución de estas

ecuaciones incluye el cálculo de las

deformaciones permanentes por efecto del

esfuerzo y el cálculo de fluencia por efecto

Creep. De esta forma se incorpora un alto

nivel de precisión para el cálculo de flechas

y evaluación de las distancias de seguridad

verticales y laterales.

Desde el punto de vista eléctrico, incorpora

opciones de cálculo y selección del

conductor más adecuado, desarrollando el

cálculo del ampacity, cálculo de parámetros

eléctricos de la línea, eficiencia de la

transmisión, perdidas de transmisión, entre

otros.

Desde el punto de vista económico,

incorpora opciones de optimización de la

distribución de estructuras tomando como

referencia costos de estructuras vestidas y

tomando como parámetros de

cumplimiento las distancias mínimas de

seguridad.

cuenta con bases de datos propias de

conductores, geometría de armados,

soportes, aisladores, tipos de obstáculos

(construcciones) y otros. Todas las bases

de datos son editables, dando al usuario la

opción de incorporar nuevos elementos

según sus propias necesidades. La

interfase gráfica permite desarrollar el

diseño en vista de planta o en vista de perfil

en coordenadas relativas o absolutas.

Genera los planos de perfil cortados en

formatos seleccionables y a escalas

configurables. Genera además los planos

de planta y planos de detalle de corte de

vanos particulares. Todos los reportes de

cálculos son exportables a archivos excel o

archivos texto.

El DLTCAD es un software completamente independiente de cualquier otra aplicación y opera en plataforma Windows XP, Windows 7.

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VI ) INTRODUCCION El DLTCAD Ver 2012 desarrolla el diseño

en un entorno de vista de Perfil e interactua

e forma dinamica con la vista de planta del

diseño. Desarrolla los calculos de la

catenaria utilzando la ecuación exacta,

incorpora ademas los calculos de

deformación inelastica por efecto del

esfuerzo y la deformacion elastica por

efecto creep, con lo cual calcula las fechas

en condiciones finales y evalua las

distancias de seguridad vertical y horizontal

(Al terreno y otros obstaculos), de esta

forma garantiza la precisión de las

condiciones de operacion proyectadas para

el conductor en diversas condiciones

ambientales.

Permite desarrollar el análisis y diseño

desde el punto de vista eléctrico y

mecánico de una línea de transmisión en

general. Permite definir al usuario todas las

condicones ambientales que considere,

cálculos mecánicos con múltiples

conductores por fase, correcciones

automáticas por altitud, desarrollo y análisis

los cálculos eléctricos tales como,

Ampacity, perdidas de trasmisión, efecto de

los campos electromagnéticos, evaluación

de límites de servidumbre.

Con las innovaciones planteadas y

desarrolladas, esta aplicación cuenta con

las herramientas necesarias para el diseño

de líneas de Transmisión de Alta y Muy alta

Tensión (138 kV, 220 kV, 380 kV, 500kV) ,

sin dejar de lado las aplicaciones en Líneas

de distribución primaria.

VII ) DESARROLLO DE LA APLICACIÓN

Desde su creacion en 1998, el DLT-CAD

ha venido desarrollando paulatinamente

versiones mejoradas que incorporan

muchas de las sugerencias de los propios

usuarios. Mejorando el entorno de usuarioo

e incorporando nuevas herramientas y

opciones de calculo.

Es asi que las versiones iniciales estaban

orientados al calculo de catenarias en un

entorno netamente de perfil, simulando un

solo conductor y controlando unicamente la

distancia verticla al terreno.

Caracteristicas saltantes de la Ver. 2012:

Permite el ingreso de datos del terreno

tanto en formato XYZ (Coordendas UTM) o

en formato XZ (Perfil de linea).

El usuario puede hacer variantes de tramos

de linea en cualquiera de los 2 formatos

(Insertar tramos nuevos, cambiar rutas por

tramos), en forma grafica o cargando en

archivo texto los datos de la variante. Las

constantes tipicas y parametrso de diseño

son totalmente editables por el usuario, lo

que le permite adaptarse a cualquier tipo

de Estandard o Norma Internacional.

Puede trabajar con multiples conductores

por fase, definir sin limitaciones cualquier

tipo de configuracion geometrica para las

estrucuras, entre otras muchas facilidades

de usuario.

En cuanto a las unidades, puede trabajar

en el Sistema Internacional de Unidades,

Sistema MKS o Sistema Ingles. Ademas el

Software se Idioma Español e Ingles, de

modo que el DLTCAD Ver 2012 es

perfectamente aplicable en cualquier parte

del mundo.

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Pag. 3

VII.1 MODELOS DE CÁLCULOS

MECANICOS

VII.1.1 MODELOS DE CÁLCULO DE LA

CATENARIA.

Ecuaciones genéricas Fig 01

1) )(* CXCoshCY = (Ecuación

de la Catenaria)

2)Wc

TC 0= ; (parámetro de catenaria)

3) )(. CXCoshToT = (Tiro del conductor

en cualquier punto de la catenaria)

Cálculos en un vano típico Tomando el diagrama siguiente como un

ejemplo genérico.

F

(Xm,Ym)

(XB,YB)

(XA,YA)

X

Y

(Xo,Yo)

h

XBXA

a/2 a/2

a

TB

TA

4)

=

C

aSenh

C

h

ArcSenhCXm

2

2.

5)2/aXX mA −=; 2/aXX mB +=

Longitud de Catenaria:

6)

=C

XSenhCL A

A . ;

=C

XSenhCL B

B .

Tiros en los extremos:

7) 22

ACA LCWT += ;22

BCB LCWT +=

Cálculo de la Flecha:

8)

= 12

.C

aCosh

C

XCoshCF m

9)

=C

XCoshCY A

A . ;

=C

XCoshCY B

B .

Donde:

To : Tiro horizontal.

C : Parámetro de catenaria.

Wc : Peso unitario del conductor.

h : Desnivel

a : Vano Horizontal

Xm : Valor X del punto medio de la

catenaria.

VII.1.2 ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO

10) 1

0102

11212 ).( LAE

TTLLL

−+−=− θθα

Haciendo: A

T

A

T 0202

0101 ; == σσ

Se obtiene la ecuación:

11) =+

+

2

1

22

1

2

02

22

2

2

2

02

)2(4

)2(4

hC

aSenhC

hA

awSenh

w

AE r

σ

[ ] 020112 ).(1 σσθθα +−−+= E

θ

X

p

Y

WcTo

T

dx

c

Fig. 02

Page 4: teoria mecánica de conductores aereos

Pag. 4

Siendo la única variable desconocida 02σ ,

El DLTCAD resuelve esta ecuación

mediante métodos numéricos obteniendo el

valor de 02σ y finalmente calcula:

12) 2

02

2

rW

AC

σ=

Una vez calculado el parámetro C2, para la

condición 2, la catenaria queda definida y

se calcula sus demás componentes

aplicando las formulaciones descritas.

VII.1.3 CÁLCULO DEL EDS FINAL El Conductor es un material con

característica elástica, con un módulo de

elasticidad variable en la fase de carga

inicial. Según el siguiente esquema, al

aplicar una carga mecánica al conductor, la

elongación sigue la curva AB y al quitar la

carga la recuperación elástica se produce a

través de la recta BD, con un módulo de

elasticidad constante (Módulo de

Elasticidad Final).

Elongación (%)

Esf

uerz

o (K

N/m

m2)

A

B

C

D E

El

tramo AD representa la deformación

permanente del conductor por efecto del

esfuerzo aplicado. Al volver a aplicar la

carga mecánica al conductor la elongación

se produce a través de la recta DB y si la

carga es mayor continúa por la curva BC y

al descargarse la recuperación elástica se

desarrolla a través de la recta CE (paralelo

a BD).

La longitud de catenaria en un vano

sumado la deformación equivalente a la

recta AE, resulta equivalente a aplicar un

EDS Final diferente al EDS Inicial.

Las curvas esfuerzo-elongación expresan

mediante una ecuación de la forma:

Y=Ao+A1X+A2X2 +A3DX3 +A4 X

4

El DLT-CAD, desarrolla el cálculo del EDS

Final en forma automática, utilizando como

datos las curvas típicas de esfuerzo

deformación de los conductores.

VII.1.4 CALCULO DE FLUENCIA (EFECTO CREEP)

Existen 2 metodologías conocidas para el

cálculo de la deformación por efecto Creep.

a) Utilizando las curvas de fluencia

(Creep) del fabricante.

b) Aplicando los métodos de

proyección planteados por Harvey-Larson.

Para el primer caso las curvas son

proporcionadas por el fabricante (Esfuerzo-

Creep), para diferentes tiempos.

Para el segundo caso se tiene las

ecuaciones que fueron planteadas por los

autores en forma experimental

considerando cables sin empalmes. (Según

IEEE/PES, pp. N°C72 190-2).

Las ecuaciones de Predicción, según el

tipo de conductor son:

Para temperatura ambiente

AAC : εc=kσ1.3 t0.16

AAAC – 6201 : εc=Gσ1.3 t0.16

ACAR: εc=(0.0003+0.0021*A1350/ΣΑ)(σ1.3t0.16)

ACSR:

(1) : εc = 2.4 (% RBS)1.3 t0.16

(2) : εc = 1.4 (% RBS)1.3 t0.16

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Para temperatura elevada AAC : εc=MT1.3σ1.3 t0.16

AAAC_6201 : εc=0.000012T1.4σ1.3 t0.16

ACAR :

εc=(0.000003+0.0021*A1350/ΣΑ)( T1.4σ1.3 t0.16)

ACSR : εc = 0.24 (% RBS) T t0.16

Cuadro 01: Coeficientes del conductor para las ecuaciones de Creep.

N° Hilos

7 19 37 61

K1 0.0021 0.0020 .00019 0.0018

K2 0.0013 0.0012 0.0012 0.0011

M1 0.000023 0.000022 0.000021 0.000020

M2 0.000014

0.000014 0.000013 0.000012

G 0.0011 0.0010 0.0012 0.00094

Subíndice “1” denota fabricación por

laminado en caliente

Subíndice “2” denota fabricación por

fundición continua

Simbología:

εc = Creep (Micro unidad/unidad) t = Tiempo de aplicación de la tracción %RBS = % de la tensión de rotura

σ = Esfuerzo de la tracción Α1350 = Área del aluminio 1350-H19

ΣΑ = Área total de la sección transversal del conductor

Τ = Temperatura del conductor K, M, G = Coeficientes que depende de las características del conductor.

De acuerdo a las recomendaciones

IEEE/PES, pp. N°C72 190-2, para los

diseños se toma el valor máximo entre los

resultados obtenidos para temperatura

ambiente y Alta temperatura.

VII.1.5 CÁLCULO DE CARGAS SOBRE LAS ESTRUCTURAS

CONDICIONES NORMALES Cargas Transversales:

12) )2/(**2 αSenTF HTC =

13)1000

)2/(*** αCosDVPF CondVVVC =

14) 1000

** AislCadVVA

DLPF =

15) VAVCTCT FFFF ++=

Cargas Verticales

16) PhCCond VWWW *)( +=

17) sContrapesoasHerramientOperariosAdicionale WWWW ++=

18) sAdicionaleCadCondV WWWF ++=

Cargas Longitudinales

Se calcula previamente el tiro horizontal

HT , que corresponde a la condición de

máximo esfuerzo.

Estructuras de suspensión en general:

19) )( 21 HHL TTabsF −=

Estructuras angulares: 0=LF

Estructuras de anclaje o retención:

20) HL TF *3

2=

Estructuras Terminales: HL TF =

CONDICIONES DE EMERGENCIA ( ROTURA CONDUCTOR) Cargas Transversales:

21) VAVCTC

T FFF

F ++=22

Cargas Verticales :

22) sAdicionaleCadCond

V WWW

F ++=2

Cargas Longitudinales:

* Estructuras de suspensión

Page 6: teoria mecánica de conductores aereos

Pag. 6

23) 2

HL

TF = (50% del tiro Horizontal)

* Estructuras de Anclaje o Retención

HL TF = (100% del tiro Horizontal)

* Estructuras Terminales

0=LF (Conductor Roto)

Nomenclatura :

TCF : Fuerza Trasversal debido al Tiro del

Conductor

VCF : Fuerza transversal debido a la

presión del viento sobre el conductor

VAF : Fuerza Transversal debido a la

presión del viento sobre la cadena de aisladores

TF : Fuerza transversal resultante

VF : Fuerza Vertical Resultante

LF : Fuerza Longitudinal Resultante

HT : Tiro Horizontal

α : Angulo de desvío de la línea (Angulo topográfico)

VP : Presión del viento

VV : Vano Viento

CondD : Diámetro total del conductor

CadL : Longitud de la cadena de aisladores

AislD : Diámetro de los aisladores

CondW : Peso del conductor con sobrecarga

CW : Peso unitario del conductor

hW : Peso de la costra de hielo por metro

de conductor

PV : Vano Peso

CadW : Peso de la cadena de aisladores

sAdicionaleW : Cargas verticales adicionales

(Peso adicional)

OperarioW : Peso de un operario

asHerramientW : Peso de herramientas y

accesorios de operación

sContrapesoW : Peso de contrapesos

HT1 : Tiro Horizontal del Vano Izquierdo

HT2 : Tiro Horizontal del Vano Derecho

VII.1.6 CALCULO DE DESPLAZAMIENTO DE CONDUCTOR (OFFSET)

Cálculos Complementarios:

24)

)(*)(* 111 iiAiiiBipi SenTSenTF αβγα −++= −−−

Angulo de desvío “ δ”:

Para la primera y última estructura:

00 11 == +nδδ

25)

++

−= −

picad

iii

FWpoleaW

HHArctag

2

100δ

26) [ ])(* ii SenLcada δ=∆ 27)

[ ])(* ii CosLcadLcadh δ−=∆

28) Desplazamiento horizontal Neto:

[ ])()(* 11 iiiii SenSenLcadaae δδ −=∆−∆= ++

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29) Desplazamiento vertical Neto:

[ ])()(* 11 ++ −=∆−∆= iiiii CosCosLcadhhH δδ

Valor del vano, después de corrimiento:

30) )( 1 iiini aaaa ∆−∆+= +

ai: Valor del vano con cadenas engrapadas

Nuevo valor del desnivel:

31) )( 1 iiini hhhh ∆−∆+= +

Nuevo valor de longitud de conductor en el

vano “i”:

32)

ni

i

niini h

C

aSenhCL +

=

*2**4 22

Para el primer vano:

33) 211 aaan ∆+= 211 hhhn ∆+=

Para el último vano:

34) nnnn aaa ∆−= nnnn hhh ∆−=

VII.1.7 DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD

Las distancias mínimas verticales se

evalúan en las condiciones mas criticas de

flecha, el cual normalmente corresponde a

la hipótesis de máxima fecha, donde se

incluye la deformación permanente del

conductor y la fluencia por efecto creep.

Para el caso de las distancias mínimas

laterales tal como se muestra en el

siguiente esquema, se debe considerar

además el desplazamiento trasversal del

conductor por efecto del viento.

Para lograr esto, el DLTCAD calcula este ángulo de desplazamiento trasversal:

35)

++

= −

2/

21

WinsWc

QQTan WinsWCφ

φ : Angulo de oscilación, ángulo de desvío transversal de la catenaria debido al viento.

WCQ : Fuerza Trasversal debido a la

presión del viento sobre el conductor.

WinsQ : Fuerza trasversal debido a presión

de viento sobre la cadena de aisladores. Wc : Peso del conductor Wins : Peso de la cadena de aisladores incluido accesorios.

En general : Fpv:= KV2Sf.A

Donde :

Fpv: Fuerza debido a la presión del viento

V : Velocidad de viento

K : Constante de presión de viento

Sf : Factor de forma

A: Área proyectada sobre la que actúa la

presión del viento.

* Para el caso particular del CNE

Suministro 2001 (Norma Peruana)

K = 0.613, altitudes <= 3000 msnm

K= 0.455, altitudes>3000 msnm.

V: Velocidad de viento en m/seg

Page 8: teoria mecánica de conductores aereos

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VII.2 CALCULOS ELECTRICOS

VII.2.1 CÁLCULO DE CAPACIDAD TÉRMICA DEL CONDUCTOR (AMPACITY)

Este cálculo se desarrolla según la

metodología planteada en la Norma

IEEE738, el cual plantea la siguiente

ecuación de equilibrio térmico:

36) )(2 TcRIqqq src +=+

De donde se obtiene:

37) )(TcR

qqqI src −+

=

La corriente I se toma como dato calculado

a partir de la Potencia y Tensión Nominal

de la Línea. La máxima temperatura (Tc) se

calcula mediante procedimientos iterativos

te tal modo que se cumpla la ecuación de

equilibrio, siendo las demás variables

calculadas de la siguiente forma:

Pérdidas por convección

cq =Max( cnq , 1cq , 2cq )

Pérdidas por Convección Natural(qcn)

38) ( ) 25,175,05,0.0205.0 TaTcDq fcn −= ρ

Pérdidas por Convección Forzada(qc1, qc2) 39)

( )TaTcKkVD

q anglef

f

Wf

c −

+= .0372,001,1

52,0

1 µρ

40)

( )TaTcKkVD

q anglef

f

Wf

c −

= .0119,0

6,0

2 µρ

Calor Radiado del conductor (qr) :

41)

+−

+=44

100

273

100

273.0178,0

TaTcDqr ε

Calor Irradiado por el Sol (qs) :

42) ´').(.. ASinQq ses θα=

Cálculo de Resistencia Eléctrica del

Conductor:

43) ( ) )()()(

)( lowlow

lowhigh

lowhighTRTTc

TT

TRTRTcR +−

−−

=

Simbología:

ρf : Densidad de aire

D : Diámetro del conductor

Tc : Temperatura de máxima conducción

Ta : Temperatura ambiente del aire

Vw : Velocidad del viento

µf : Viscosidad dinámica de aire

Kf : Conductividad térmica del aire

Kangle : Factor de la dirección del viento

ε : Emisitividad Conductor

α : Absorbidad Solar

Qse : Flujo de Calor corregido

A’ : Area proyectada

θ : Angulo efectivo de los rayos del Sol

R(Thigh)= R(75°C) (según IEEE 738)

R(Tlow)= R(25°C) (según IEEE 738)

VII.2.2 CALCULO DE PERDIDAS CORONA

El DLCTAD realiza los cálculos de pérdidas

efecto corona, mediante varias

metodologías conocidas, entre ellas:

Método de Peek :

Desarrollado por F. W. Peek mediante

observaciones empíricas, aplicable para

conductores cilíndricos paralelos de

superficie lisa:

44) 5

2

10*33

max.)25(

241 −

−+= UcU

D

rfP

δ

45)

=r

DLogrmmUc tc ....84 δ

Donde: P : Perdida de Potencia en kW/Km f : Frecuencia de operación (Hz)

maxU : Tensión de Línea (kV) Uc : Tensión crítica disruptiva (kV)

cm : Factor de rugosidad del conductor

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δ : Factor de corrección de densidad del aire

tm : Factor meteorológico

r : RMG de conductores por fase D : DMG entre fases

Método de Maruvada:

46) ( ) 05.22..,. Cp EErfNKP −=

47) ( )( )r

DLnrVE ..3/.2=

48) ( )

+=

5,0.

426,01..30

δφδ mEC

Donde:

P : Pérdidas Corona en kW/km

N : Número de conductores por fase

f : Frecuencia de la red en Hertz

r : Radio del subconductor en cm

D : DMG entre fases

pK : Constante empírica = 0.000775

E : Valor pico de la máxima gradiente de

superficie del conductor (kV/cm)

CE : Valor pico del gradiente de inicio del

efecto Corona del conductor (kV/cm)

m : Factor de superficie del conductor

φ : Diámetro del conductor en cm

δ : Densidad relativa del aire

V : Tensión de línea en (kV)

VII.3 CARACTERSTICAS DEL SOFWARE

Datos de entrada: Datos del levantamiento topográfico en coordenadas UTM de la ruta de la línea, en archivo texto. Bases de datos propias:

• Bases de datos de conductores : Una amplia gama de tipos de conductores del tipo AAC, AAAC, ASCR, ACAR, AG°, OPGW, CU. Con datos típicos estandarizados según Normas Internacionales y Nacionales. Todos los datos son editables y la base de datos es ampliable por l propio usuario.

• Bases de datos de armados:

Corresponde a las configuraciones geométricas de las estructuras que se requieren para el diseño de una línea. Dentro de esta gama se encuentran Armados para estructuras de madera, concreto, metálicos, torres de celosía, agrupados según aplicaciones típicas para Líneas de Distribución, Subtransmisión y Líneas de Trasmisión de Alta y muy Alta Tensión.

• Bases de datos de Soportes: Corresponde al cuerpo de la estructura sobre el cual se forma la configuración geométrica de la estructura (postes de madera, postes concreto, postes metálicos, cuerpo de las torres de celosía).

En cualquiera de los casos el usuario solo requiere seleccionar los elementos necesarios para su proyecto o en su defecto agregar o editar uno nuevo según su propia necesidad. Principales opciones y cálculos que Desarrolla: • Cálculo mecánico de conductores (con

opción de utilizar el modelo Lineal y No Lineal para la deformación de conductores).

• Consideraciones generales para la definición de las hipótesis de cambio de estado, y principales parametros se diseño según Normas Peruanas y Normas Internacionales.

• Opciones de uso de múltiples conductores por fase aplicable para Líneas de Transmisión de muy alta tensión (220kV, 380 kV, 440kV, 500kV).

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• Cálculo de las catenarias en una Línea de Trasmisión, tomando en cuenta el perfil topográfico, las deformaciones del conductor por efecto del esfuerzo y la fluencia debido al envejecimiento del material (efecto creep) .

• Análisis del comportamiento mecánico de las Líneas, en diferentes condiciones de operación (Oscilación de cadena, vibraciones mecánicas).

• Cálculo del límite de conducción por efecto térmico (Ampacity), basado en normas IEEE.

• Cálculo de parámetros eléctricos de

una línea, basado en la configuración geométrica de las estructuras, tipo de conductor y el número de conductores por fase.

• Evaluación de la eficiencia de trasmisión, tomando en cuenta las pérdidas trasversales (por efecto Corona) y las pérdidas por efecto Joule.

• Cálculo de árboles de carga para las estructuras, con opciones de utilizar los factores de sobrecarga según Código Nacional Suministro o en su defecto opciones genéricas de factores de seguridad, lo que permite adecuarse a cualquier Norma Internacional.

• Optimización económica de la distribución de estructuras

• Otras opciones. Resultados y Reportes: • Reportes de todas las opciones de

calculo en cuadros exportables a Excel o en formato texto.

• Generación de planos de en formatos A1 o en formato continuo, según escalas configurable por el usuario.

• Planos de perfil y planos de planta exportables a formato DXF.

Interfase de usuario (Software) • Opera en plataforma Windows

(Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7).

• Todas las opciones de diseño se ejecutan en una interfase gráfica muy amigable en vista de planta y de perfil, con acceso predominante a las opciones de diseño mediante el uso el ratón e iconos gráficos.

VIII ) CONCLUSIONES

• El DLTCAD 2012, es una aplicación de software que integra múltiples herramientas de cálculo que permiten desarrollar el diseño integral de una línea de trasmisión desde el punto de vista mecánico y eléctrico.

• Basado en estándares nacionales e internacionales, incorpora bases de datos de conductores normalizados, armados según tipo de aplicaciones (configuración geométrica), soportes de madera, concreto, metal y torres de celosía.

• Las herramientas de calculo y diseño le dan la ventaja de ser aplicado en el diseño de líneas de trasmisión de alta y muy lata tensión (138kV, 220kV, 380kV, 500kV) sin dejar de lado las aplicaciones en líneas de subtransmisión y distribución primaria (60, 33, 22.9, 13.2 kV)

• Esta publicación incorpora una de las herramientas más versátiles y completas existentes a nivel mundial y se pone a la par de las pocas aplicaciones de esta naturaleza. Por lo que representa un aporte muy significativo en el desarrollo de la Ingeniería de líneas de trasmisión de potencia.

Page 11: teoria mecánica de conductores aereos

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V) REFERENCIAS • Código Nacional Eléctrico Suministro

2007 : DGE/MEM – Peru • Norma DGE - 018 : DGE/MEM – Peru • Publicaciones GIGRE • Publicaciones EPRI • Normas VDE100 • National Electric Safety Code (NESC) :

IEEE Publication 2007 • Standard IEEE738 • Líneas de Transmisión de Potencia :

Ing. Juan Bautista Rios • Líneas de transporte de Energía 3era.

Edición : Luis Maria Checa • Electric Power Generation,

Transmission and Distribution, 2nd Edition : Leonard L. Grigsby

• Overhead Conductor Manual 2nd Edition : Southwire Company

• Overhead Power Lines : F. Kiessling, P. Nefzger (Power Systems)

• Aluminum Electrical Conductor Handbook, 1989 (The Aluminum Association).

Lima, Agosto del 2012 Ing. Walter Sanchez Moyna CIP : 57852 Telf. (51-1) 715-0404 Email: [email protected]

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Anexo 01: Vista de la Pantalla principal del Sofware (Entorno de diseño en Vista de Perfil).