Red Compacta Mt Prysmian

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Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión

Marzo 2008



• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea

• Conclusiones


Presencia en 25 paPresencia en 25 paíísesses

5252 Plantas IndustrialesPlantas Industriales

12,50012,500 EmpleadosEmpleados

Ventas 2006 = Ventas 2006 = 5107 M 5107 M €€

EnergEnergíía:a: 4570 M 4570 M €€

Telecom:Telecom: 537 M 537 M €€

Pirelli ahora es PrysmianEl Mismo Fabricante de Presencia Mundial


Prysmian en Argentina

Líder en todos los mercados donde actúa.Líder en todos los mercados donde actúa.

Alta Tensión Media Tensión Baja Tensión Accesorios

• Presente desde 1917.

• Facturado > 140 M US$.

• Amplia gama de productos.

• 2 fábricas (450 dependientes).




• Conclusiones


Líneas Protegidas de Media Tensión

Salto Tecnológico sobre las líneas

desnudas

Cables ECO COMPACT

Reemplazo de líneas desnudas existentes (cables de Al. Al o de Al Acinstalado coplanar)

Líneas nuevas montado sobre perchas (cables de Al. Instalados en forma compacta)

Oferta de Sistemas completos


Líneas Protegidas de Media Tensión

• Reemplazan con ventajas a las líneas desnudas

• Los cables protegidos tienen muy buen comportamiento contra la erosión paulatina provocada por contacto accidental con ramas de árboles u otras partes puestas a tierra, permitiendo la continuidad del servicio aún en el caso de caída de la línea.

• Eliminan notablemente las fallas fugitivas o transitorias, mejorando la calidad de servicio y permitiendo reducir la altura de los postes o aumentar el despeje al suelo.

Países con Redes Compactas:Argentina, Uruguay, Brasil,Bolivia, Paraguay, Chile,Perú, Colombia, Panamá,

Costa Rica, Méjico


Ventajas de las Líneas Protegidas

Cable mensajero con función de

protección mecánica

Cable mensajero Cable mensajero con funcicon funcióón de n de

protecciproteccióón mecn mecáánicanica

Cable mensajero con función de

protección eléctrica

Cable mensajero Cable mensajero con funcicon funcióón de n de

protecciproteccióón eln elééctricactrica

Espaciadores Poliméricos

(distancia 7 a 13 m)

Espaciadores Espaciadores PolimPolimééricos ricos

(distancia 7 a 13 m)(distancia 7 a 13 m)

Compactación dela red

CompactaciCompactacióón den dela redla red

Conductores cubiertos

operando a 90ºC

Conductores Conductores cubiertos cubiertos

operando a 90operando a 90ººCCReducción de

Costos OperativosReducciReduccióón de n de

Costos OperativosCostos Operativos

Protege de la caída de ramas y objetos

Menor posibilidad de que se rompa el conductor y llegue al suelo

Atenuación ante descargas atmosféricas

Menor Tasa de Fallas (15 veces menos)“Inspección programada”en vez de “intervención de Emergencia”

Red más económica para la misma capacidad MVA

Menor impedancia mutua ( reducción ΔV de hasta 20%)



Aptas para Contactos Prolongados


Árboles y Red Compacta en armonía



Otras Ventajas de las Líneas Protegidas

• Retenciones más simples y económicas.• Flexibilidad para resolver casos especiales.• Rapidez de ejecución.• Mayor estabilidad dieléctrica.• Resistencia a las cargas dinámicas.• Resistencia al vandalismo.• Resistencia a los arcos de potencia.• Mejora de conexiones.• En líneas compactas, tracción nula o reducida

de los conductores, con eliminación del “Creep”, permitiendo una mayor vida útil de los cables.


Recomendación de Seguridad en el Uso

•Una Red compacta debe ser tratada como una red convencional desnuda para todos los aspectos de seguridad que comprendan su construcción, operación y mantenimiento. •Por lo tanto sus conductores y accesorios no deben ser tocados con mano desnuda en tanto y en cuanto la red no se encuentre desenergizada y correctamente puesta a tierra.


Conductores para Líneas Protegidas de MT

Eco Compact• Conductor de Aluminio• Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris)• Para tensiones de 15 y 25 kV• Norma NBR

Ecotene X• Conductor de Al. Aluminio o Al Acero• Capa semiconductora• Cubierta de Pe Anti Tracking• Para tensiones de 15 kV• Norma Edenor / Edesur

Eco Compact Duo• Conductor de Aluminio• Capa semiconductora• Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris)• Para tensiones de 13,2 y 33 kV• Norma IRAM 63005 (en estudio)

• Aptos para 90°C de temperatura de servicio


Cables según norma IRAM 63005

• 5.1 Conductores Los conductores podrán ser de aluminio, de aleación de aluminio ó de aluminio con alma de acero.

• 5.2 Capa semiconductora (de homogeneizacion) La capa debe consistir en una capa extruída de material semiconductor reticulable, aplicada sobre el conductor y adherida a la cubierta protectora.No se admite el uso de cintas semiconductoras entre el conductor y la capa semiconductora extruída.

• 5.3 Cubierta protectoraLa cubierta protectora debe ser de polietileno reticulado (XLPE).Esta cubierta podrá estar compuesta por una o dos capas aplicadas por extrusión.La capa externa debe ser apta para uso a la intemperie bajo radiación solar directa, resistente a la abrasión y al encaminamiento eléctrico (tracking).Ambas capas deben ser continuas y uniformes en todo el largo del cable.La capa externa debe ser de color negro o gris.


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas

• La presencia de tensiones inducidas en las superficies metálicas externas al cable exige el empleo de accesorios especiales que eliminen las posibles descargas superficiales entre éstos y puntos puestos a tierra (ramas de árboles, etc.)

Espaciador Polimérico

Brazo Antideslizante

Aisladores Orgánicos

Atadura de Goma


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Aislador de Perno Fijo

AISLADOR ORGÁNICO DE PERNO FIJO PARA 15 KV- Tensión de servicio: 8,7/15 kV- Resistencia al tracking e intemperie- Altísima resistencia al impacto- Material: Polietileno alta densidad.- Color: gris- Diámetro de cables: hasta 32 mm- Línea de fuga: 415 mm.- Peso: 535 gr.- Diámetro de rosca: 25 - 35 mm.- Escasa radiointerferencia.


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Espaciador

• ESPACIADOR POLIMÉRICO PARA REDES COMP. 15 KV

• - Tensión de servicio: 8,7/15 kV• - Resistencia al tracking e intemperie• - Altísima resistencia al impacto• - Material: Polietileno alta densidad.• - Color: gris• - Diámetro de cables: 9 a 32 mm.• - Línea de fuga: 280 mm.• - Peso: 450 grs.• - Diámetro de rosca: 25 - 35 mm.• - Baja radiointerferencia.


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Ataduras

ATADURA DE GOMA PARA AISLADOR DE 15 KV> Resistencia al tracking e intemperie> Material: Goma silicona.> Color: gris> Tamaño único para cables de 12 a 32 mm.> Peso: 25 grs.

ATADURA DE GOMA PARA ESPACIADOR DE 15 KV> Resistencia al tracking e intemperie> Fácil y rápida instalación> Material: Goma silicona.> Color: gris> Tamaño único para cables de 9 a 32 mm> Peso: 20 grs.


Accesorios Metálicos para Líneas Protegidas

Conjunto de Retención

Soporte Metálico SP1

Estructura Tipo CR1


Ensayos a los MaterialesCables

NOTA: Control sobre el 100 % de los Cables

Pruebas Eléctricas y Dimensionales

Prueba de Tensión en Agua


Ensayos a los MaterialesAccesorios Poliméricos

Resistencia a la Tracción y Control Dimensional

Prueba de Tensión en Seco Resistencia a la Tracción

y al Impacto


Ensayos a los MaterialesEnsayos sobre Cables y Accesorios

• TRACKING ELÉCTRICO: Simula la resistencia del material a la formación de caminos en su superficie por circulación de una corriente producida por una diferencia de potencial aplicada entre dos puntos de la superficie.

• COMPATIBILIDAD DIELÉCTRICA: acelera la ocurrencia de descargas parciales entre materiales con constantes dieléctricas distintas, sometidos a potenciales diferentes.

• Intemperismo Artificial: acelera la Foto – Degradación del material en presencia de agua, asociado con la pérdida de sus Características electromecánicas.




• Conclusiones


Aplicaciones de líneas Protegidas

• Zonas densamente arboladas• Zonas con gran incursión de aves• Zonas con vanos importantes• Tendidos de configuración múltiple• Zonas suburbanas• Zonas industriales • Comunidades alimentadas por una sola línea• Zonas rocosas o montañosas• Reemplazo de conductores en líneas

existentes• Countries



Zonas densamente arboladas


Tendidos en áreas rurales Tendidos en zonas suburbanas



Zonas con gran incursión de aves




Zonas con vanos importantes (promedio 100 m.)

Zonas donde se requieran vanos de seguridad reducidos



Tendidos con configuraciones múltiples



• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo• Criterios de selección del tipo de línea

• Conclusiones


Objeto Metálico en la LíneaCometa en el Espaciador

Operación Normal aún con las interferencias

Desempeño en Campo


Contactos Temporario

Medio Ambiente – Permite la Programación de los Cortes

Desempeño en Campo


Desempeño en Campo

Contactos Temporario


Posicionamiento de Espaciadores

Vecinos a los postes y los restantes colocados cada 8 metros

Separados 10 metros de los postes y luego colocados cada 7 metros


Montaje de las Líneas Protegidas

80010,2012

65010,2012

50010,2012

8008,4010

6508,4010

5008,4010

(Kg)Libre (m)Total (m)

TiroAltura

100010,8012

60010,8012

30010,8012

10009,0010

6009,0010

3009,0010

(Kg)Libre (m)Total (m)

TiroAlturaPostaciones de Eucaliptos Postaciones de Hormigón

Los postes de 10 metros de altura total se utilizarán preferentemente en redes de distribución primarias y secundarias, simple terna. Los de 12 metros en trazas con doble terna, en situaciones especiales en que el poste de 10 metros se muestre como insuficiente.


Montaje de Líneas Protegidas

• Para el cálculo de las tablas de tracciones y flechas se suelen adoptar los siguientes criterios:– Tracción máxima admisible variable entre 8 – 10% de la tracción

de rotura del cable mensajero correspondiente a 0°C, sin viento, 0 40% de la tracción de rotura del cable mensajero correspondiente a temperatura de 15°C, con vientos de 60 Km/h

– Temperatura mínima de 0°C y máxima de 50°C– Vano máximo de 60 m.– Las tracciones y flechas para montaje se calculan a partir del

módulo de elasticidad inicial, considerando el pre-tensionamientodel conductor durante el tendido


Tablas de Tracción de Montaje

• Las tablas de tracciones horizontales de montaje ofrecen los valores a ser aplicados al cable mensajero durante la construcción de la red en función de la sección del conductor de fase, temperatura y valor del vano. Por lo tanto, esos valores corresponden a la tracción inicial a la que someterá el cable mensajero. Por ejemplo, para un cable de 50 mm² para 15 kV serán:

NOTA: Datos correspondientes a CEMIG de Brasil


Montaje de las Líneas ProtegidasHerramienta para pelar cables

Se recomienda efectuar el trabajo con ayuda de una herramienta especial para tal fin.

– El polietileno es unmaterial de exelentecomportamientoeléctrico, elevada resistencia mecánica pero muy duro y dificil de pelar.


Montaje de las Líneas ProtegidasAccesorios de Tendido

RT6‐1P (∅ 110 y 200 mm) (Líneas Protegidas) • Aptas para líneas protegidas y preensambladas • Poleas de aluminio plastificadas con bujes de bronce • Diámetros: 110 y 200 mm• Gancho orientable c/traba de seguridad • Herrajes y tornillería de acero cincado• Peso: RT6‐1P (110): 2,80 kgr. • RT6‐1P (200): 3,40 kgr.

ROLDANAS (Conductores Protegidos/Prensamblados) Utilizadas para tendidos en líneas aéreas con conductores desnudos o protegidos y preensamblados para distribución y transporte de energía.



Detalle del tendido (compartido con línea de BT)

Detalle de las conexiones



Montaje de las perchas

Detalle del soporte de suspensión


Mantenimiento de las Líneas Protegidas

Se efectúa de forma similar al de una línea desnuda.


Empalmes de cables en Líneas Protegidas

• Los conductores protegidos se empalman de igual forma que los cables aéreos tradicionales, utilizando conectores prensados.

• Sobre los conectores y la parte expuesta del conductor se debe aplicar una capa de cinta autoamalgamante, seguida de una capa de cinta de siliconas, resistente a UV y al tracking.

• También se pueden emplear elementos termocontraíbles, que son resistentes a UV y al tracking..


Podas en Líneas Protegidas de MT

• Las podas de los árboles se deben realizar con el mismo cuidado que en las redes aéreas tradicionales.• La gran diferencia es que el área podada es mucho menor.• Al igual que en las redes aéreas desnudas, no se deben dejar ramas en contacto con las redes protegidas.


Podas en Líneas Protegidas de MT

Fin de las Podas Predatorias


Descarga Atmosférica

Tracking

Stress Cracking

Desempeño de Campo – Redes Protegidas

Solución: compuestos de aislación resistentes a estos problemas




• Conclusiones


Tipos de Sistemas de Distribución

RDA (Red de Distribución Aérea)Convencional Compacta Aislada

2400 mm 300 mm 80 mm

RDS (Red de Distr. Subterránea)

100 mm


FACTORES AMBIENTALES(EMF, impacto visual …)

DISPONIBILIDADY CONFIABILIDAD

DE LA RED

FACTORES DE SEGURIDAD

Un sistema de cableado competitivo es aquel que ofrece la mejor solución desde un punto de vista

ambiental, de confiabilidad y de seguridad.

Criterios de Selección del tipo de Línea


Elección de los Sistemas

Valor presente de la inversión considerando costos operativos

Costo - Beneficio

Tipo y frecuencia de podasEcología

Inversiones, costos operativos y pérdidas técnicas

Economía

Distancias y corrientes de fugaSeguridad

Continuidad del servicio y caída de tensiónConfiabilidad

Elemento a considerarConcepto


Confiabilidad de los Sistemas

4.203.2511.50Total

0.550.401.10Otros

0.450.304.25Atmosféricas

0.700.352.00PropiosAccidental

0.250.200.40Terceros

0.750.502.25Mantenimiento

1.501.501.50ConstrucciónProgramada

Línea Protegida

Red Subterránea

Línea Convenciona

l

Valor / usuario – año (horas)Naturaleza de la Interrupción

Interrupciones de corta y larga duración

Índice DEC (Duración de Interrupciones)


Confiabilidad de los Sistemas

5.03.09.0Total

3.31.56.6Accidental

1.71.52.4Programada

Línea Protegida

Red Subterránea

Línea Convencional

Valor (Interrupción / usuario – año)Naturaleza de la Interrupción

Interrupciones relevadas > 3 minutos

Índice FEC (Frecuencia de Interrupciones)


Línea Desnuda Línea Protegida Línea Aislada

Medio Ambiente con Árboles

No requiereLínea Aislada

30 cmLínea Protegida

80 cmEntre cualquier punto de la red y ramas de los árboles

Línea Desnuda

Distancias de SeguridadTipo de Red


Sostenimiento ante contactos

Admite contactos permanentes

Aislada

Tolerante a contactos temporarios

Protegida

Nula (no admite contactos)

Desnuda

Comportamiento al contacto

Tipo de línea

•Reducción de las áreas de poda•Reducción de la frecuencia de poda•Minimización de cortes por poda

Medio Ambiente con Árboles


Análisis Económico – Inversión Inicial

100

140170

220

0

50

100

150

200

250

Inversión

LíneaDesnuda

LíneaProtegida

LíneaAislada

RedSubterránea

%

Valores promedio para líneas con postación de hormigón


Análisis Económico – Costo Total

•Valor a establecer para cada caso Costo social

•Inspecciones y trabajos de Mantenimiento y reconstrucción con equipos de Línea Viva

Lucro cesante

•Mantenimiento preventivo•Mantenimiento correctivo

Costos operacionales

•Materiales y equipamientos•Acometidas a usuarios•Iluminación Publica•Costos de proyecto y de construcción•Costos de administración propia (indirecto)

Inversión inicial


Costos Totales - Extensión de Líneas

166101

12777

164100

Total (línea desnuda = 100)

1723Costo Social + Lucro Cesante

165120141Subtotal

1332Mantenimiento Preventivo

129Mantenimiento Correctivo

163115100Inversión Inicial

Línea Aislada

Línea Protegida

Línea Desnuda

Datos promedio (Línea desnuda = 100)


Costos Totales - Reconstrucción de Líneas

253101

13956

250100

Total(línea desnuda = 100)

3355Costo Social + Lucro Cesante

250136195Subtotal

31077Mantenimiento Preventivo

2322Mantenimiento Correctivo

245123100Inversión Inicial

Línea Aislada

Línea Protegida

Línea Desnuda

Datos promedio (Línea desnuda = 100)


Comparación entre tipos de Líneas

180 a 800150 a 170120 a 140100Inversión inicial

BajoBajoBajoMedioCampo magnético

ConfinadoConfinadoAbiertoAbiertoCampo eléctrico

DifícilFácilFácilFácilLocalización de fallas

AltaAlta MediaBajaResistencia a descargas Atmosféricas

ComplejasComplejasSimplesSimplesAcometidas

NingunaMediaAltaMuy altaInterferencia con vegetación

Muy altaaltamediabajaSeguridad

Muy altaaltamediabajaConfiabilidad

RDSRDA Aislada

RDACompacta

RDAConvencional


Selección del Tipo de Línea

Zonas urbanas y aquellas donde se de prioridad a la confiabilidad y al impacto sobre el medio ambiente

Redes Subterráneas

AplicacionesTipo de Línea

Zonas suburbanas o urbanas, donde se requiera la máxima confiabilidad de servicio y la máxima seguridad hacia las personas.

Líneas Aéreas Aisladas

En sus sustitución de las líneas desnudas tradicionales, en zonas rurales o suburbanas, con grandes ventajas de confiabilidad del servicio, e independientemente de la existencia o no de árboles cerca de la red.

Líneas Aéreas Protegidas

Zonas rurales o suburbanas con escasa densidad poblacional. Líneas desnudas




• Conclusiones


Conclusiones

• Las redes protegidas ofrecen:

– MAXIMA CONFIABILIDAD

– MENOR INVERSION

– MÍNIMO STOCK

– MAYOR VERSATILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS

– MAYOR RAPIDEZ DE MONTAJE Y REPARACIÓN

– MENOR IMPACTO AMBIENTAL


La oferta Prysmian …

• Proveedor tradicional de cables y servicios• Amplio portafolio de Innovaciones• Conocimiento y oferta de sistemas completos• Confiabilidad y garantía• Servicio• Soluciones a la medida del cliente


Proyectos Realizados

• Con la experiencia de haber realizado más de 10.000 proyectos en todo el mundo.


Muchas gracias !


Grupo Prysmian

90 años llevando energía a los hogares Argentinos y acompañando el crecimiento de su industria.

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