Trabajo tema 2 Rudilla.pdf

6/11/2014

J. Carlos Rudilla Lpez

TCNICAS Y

PROCESOS

EN LNEAS

ELCTRICAS

ELEMENTOS DE LNEAS

DE DISTRIBUCIN

EN MEDIA TENSIN

Juan Carlos Rudilla Lpez

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TECNICAS Y PROCESOS EN INSTALACIONES ELECTRICAS

TRABAJO DEL TEMA 2

Elementos de lneas de distribucin en media tensin

(Los postes de maniobra tienen que llevar una toma de tierra para los elementos de proteccin equipotencial)

Los aisladores se montan, (con una longitud de 1 cm por cada KV):

- En cadenas de suspensin

- En cadenas de amarre

- Cadena suspensin-cruce con aisladores sintticos y de vidrio.

- Cadena de suspensin derivacin con aisladores de vidrio.

Elementos de corte y proteccin

- Seccionadores unipolares

- Seccionadores con fusibles de expulsin XS cot-out

- Autovlvulas

-Elementos antiposadas

-Salvapajaros

Apoyos

Metalicos

(Todos llevan toma de tierra)

Principios

Finales

Deribacion Hormigon Alineacion

Crucetas

Bobeda

Rectas

Banderas

Tresbolillos

Aisladores

De vidrio Se montan 3 como minimo

Resina Se montan 3 como minimo


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APOYOS

Las lneas areas que transportan la energa elctrica a los diferentes lugares donde se necesita se

sostienen a cierta altura del suelo, gracias a unos soportes llamados apoyos los cuales existen de

diferentes formas y de diferentes materiales, como pueden ser metlicos y de hormign.

Postes de hormign, distinguimos los siguientes tipos: (UNE 207016:2007)

- Postes de hormign armado: este tipo de poste es el que ms se utiliza en redes de baja tensin.

La ventaja principal de este tipo de postes es su duracin ilimitada adems de no necesitar

mantenimiento. El mayor inconveniente es el precio con respecto a los postes de madera y que al ser

ms pesados se incrementan los gastos en el transporte.

- Postes de hormign armado vibrado: con la finalidad de mejorar las cualidades del hormign

armado se fabrican este tipo de postes. Suelen tener una altura entre los 7 y 18 m y su seccin es

rectangular o en forma de doble T. La principal ventaja (que hace que sean los ms utilizados) de este

tipo de postes es que se puede fabricar en el lugar de su implantacin y as ahorrarse los gastos en

transportes.

- Postes de hormign armado centrifugado: este tipo de postes se emplea desde

electrificaciones en ferrocarriles, en lneas rurales en baja tensin y alta tensin incluido lneas de

220 KV, mstiles para alumbrado exterior (en el reglamento antiguo llamado alumbrado pblico),

Apoyo metlico Apoyo hormign

J. CarlosResaltado


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adems en combinacin con varios postes se pueden realizar configuraciones de apoyos en ngulo,

derivacin, anclaje, etc. No son empleados en lugares de difcil acceso precisamente porque su

fabricacin no puede realizarse en talleres provisionales.

- Postes de hormign armado pretensado: este tipo de postes cada vez es ms utilizado ya que su

precio resulta mucho ms econmico que los del hormign corriente.

Postes metlicos: (UNE 207017:2005), (UNE 207018:2006)

El metal ms utilizado en este tipo de postes es el acero de perfiles laminados en L, U, T, I, etc.

Para unir los diferentes perfiles se utilizan remaches, tornillos, pernos e incluso en segn qu casos la

soldadura.

Se clasifican en:

- Postes metlicos de presilla: Bsicamente est constituido por dos tramos ensamblados por

tornillos. Cada tramo est formado por 4 montantes angulares de ala iguales unidos entre s por

presillas soldadas de ah el nombre. La cabeza o tramo superior tienen una longitud de 6m y la parte

inferior se puede configurar con diferentes tramos para obtener alturas de 10, 12, 14, 18 y 20 m.

- Postes metlicos de celosa: este tipo de poste se emplea prcticamente en las altas tensiones,

desde medias tensiones hasta muy altas tensiones, es decir, en lneas de 3, 2 y 1 categora. Su

forma y dimensiones dependern de los esfuerzos a los que est sometido, de la distancia entre

postes y la tensin de la lnea.

Designacin de los postes

Una letra y dos nmeros designarn los postes segn la tabla siguiente:

El primer nmero hace referencia al esfuerzo nominal admisible en DaN con un coeficiente de

seguridad de 1,5 y el segundo nmero indica la altura del poste.


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Un ejemplo nos aclarar las ideas:

P 1250 18: P = Metlico de presilla; 1250 DaN de esfuerzo nominal admisible y 18 metros de altura.

Aplicacin del tipo de poste en funcin de la tensin de la red:

Tambin pueden clasificarse por su funcin:

- Apoyos de alineacin: Su funcin es solamente soportar los conductores y cables de tierra; son

empleados en las alineaciones rectas.

- Apoyos de anclaje: Su finalidad es proporcionar puntos firmes en la lnea, que limiten e impidan

la destruccin total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo.

- Apoyos de ngulo: Empleados para sustentar los conductores y cables de tierra en los vrtices o

ngulos que forma la lnea en su trazado. Adems de las fuerzas propias de flexin, en esta clase de

apoyos aparece la composicin de las tensiones de cada direccin.

- Apoyos de fin de lnea: Soportan las tensiones producidas por la lnea; son su punto de anclaje

de mayor resistencia.

- Apoyos especiales: Su funcin es diferente a las enumeradas anteriormente; pueden ser, por

ejemplo, cruce sobre ferrocarril, vas fluviales, lneas de telecomunicacin o una bifurcacin,...

Los apoyos que tengan equipos de maniobra deben de llevar una toma de tierra para los elementos

de proteccin equipotencial.


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CRUCETAS

Se denomina cruceta a la estructura que se coloca en la parte superior del apoyo y que est

destinada a sustentar los conductores y aisladores de la lnea, separndolos entre s para evitar

contactos elctricos y fallos de las lneas. A la disposicin de varias crucetas formando una figura en

el apoyo se le denomina armados. As pues podemos encontrar en las lneas de distribucin areas los

siguientes tipos de armados: Bveda, Recta, Bandera, Tresbolillo.

Cruceta Bveda.

Utilizacin: Atenindonos, a las definiciones de la geometra y de las cargas especificadas para

cada una de las crucetas, estas se instalarn en apoyos de hormign armado vibrado segnNI 52.04.01

y en apoyos de chapa metlica segn NI 52.10.10.


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Cruceta Recta.

Podemos encontrar dos tipos: Recta, y Semirrecta.

Diseo y utilizacin: Las crucetas y semicrucetas respondern a la disposicin de armados,

combinacin de estos, como se indican en las figuras 1 y 2.

(NI 52.31. 02) Esta norma tiene por objeto especificar las caractersticas de las crucetas

metlicas y semicrucetas tipo rectas y rectas atirantadas, para lneas areas de alta tensin hasta

20KV, as como especificar los ensayos y verificaciones que deben superar.

No se descarta la utilizacin de estas crucetas en lneas de hasta 66 kV.

Fig. 1: crucetas y semicrucetas rectas sin tirantes Fig. 2: crucetas y semicrucetas rectas con tirantes


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Cruceta en Bandera.

Las crucetas en banderas pueden ser de dos tipos, de bandera simple o de bandera atirantada esta

ltima cuenta con varios perfiles de tirante que permiten a la cruceta una mayor estabilidad frente a

esfuerzos

Crucetas Tresbolillo.

Las crucetas de tresbolillo son aquellas que montan dos conductores a uno de sus lados y otro

conductor en el lado opuesto, esta clase de montaje permite mantener los conductores a la distancia

reglamentaria ocupando una superficie efectiva menor que con un montaje de bveda.

Las crucetas de tresbolillo se emplean para apoyos de ngulo o anclaje con cadenas de aislamiento de

amarre y en apoyos de alineacin con cadenas de aislamiento en suspensin en cambio no se aconseja

su utilizacin para apoyos fin de lnea ya que generan esfuerzos de torsin.

Pueden encontrarse dos tipos de cruceta tresbolillo, la simple y la atirantada, esta ltima ofrece una

mayor resistencia para apoyos de anclaje.

Bandera simple Bandera atirantada

Bandera simple

Cruceta tres bolillos


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AISLADORES

Son los elementos cuya finalidad consiste en aislar el conductor de la lnea de apoyo que lo soporta.

Al emplearse los conductores, se precisa que los aisladores posean buenas propiedades dielctricas ya

que la misin fundamental del aislador es evitar el paso de la corriente del conductor de apoyo. La

unin de los conductores con los aisladores y de stos con los apoyos se efecta mediante piezas

metlicas denominadas herrajes.

Para que no pueda producirse un arco entre el conductor y el soporte a travs del aire, cuya rigidez

dielctrica a veces no es suficiente para evitar la descarga, esto suele ocurrir con la lluvia, debido a la

ionizacin del aire, se puede evitar con un diseo adecuado para aisladores de intemperie, tratando de

aumentar la distancia entre aislador y soporte de forma que la tensin necesaria para la formacin del

aire sea mayor.

Los aisladores se montan tres como mnimo

Y hasta una prolongacin de 1 cm por KV de tensin.

Actualmente pueden ser de vidrio o de resina.

Aislador de vidrio.- es una mezcla de cido silcico con xidos de calcio, sodio, bario, aluminio, etc.,

fundida entre 1300 y 1400 C. La composicin de base clcico-alcalina, obtenida por enfriamiento

brusco mediante una corriente forzada de aire fro, posee elevada dureza y resistencia mecnica,

incluso gran estabilidad, ante los cambios de temperatura, con el inconveniente del mayor coeficiente

de dilatacin.

Aislador de resina.- Esteatita y resinas epoxi: se emplean cuando los aisladores han de soportar

grandes esfuerzos mecnicos, debido a que su resistencia mecnica es el doble que la de porcelana.


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Los aisladores de se pueden montar de varias formas.-

- En cadenas de suspensin

- En cadenas de amarre

- Cadena suspensin-cruce con aisladores sintticos y de vidrio.


FORMACION DE CADENAS Se establecen tres tipos de cadenas, suspensin normal, suspensin

reforzada (cruce) y amarre, las cuales estn formadas por dos aisladores de vidrio o un aislador de

composite, ms cada uno de los herrajes de enlace necesarios al tipo de aislamiento, finalizando con el

elemento de amarre apropiado a cada conductor, de forma que cada tipo de cadena alcance una

longitud aproximada de 500 mm. Las cadenas formadas con aisladores de composite estn

recomendadas en aquellas zonas que se produzcan roturas masivas de aisladores de vidrio. Los

elementos que participan en la composicin de las diferentes cadenas de aisladores se recogen en la

siguiente tabla y por orden alfabtico, especificando los cdigos de los materiales y las normas NI

que los amparan. Los Anexos de este documento contemplan las cadenas que deben utilizarse en

funcin del nivel de contaminacin, tipo de aislador y conductor al que se destina.


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DOCUMENTOS DE CONSULTA MTDYC 2.22.06 Elementos constituyentes de diseo. Lneas

areas de AT, de tensin nominal inferior a 30 kV, con conductores desnudos. Construccin.

Elementos para la formacin de cadenas con aislamiento de 20 kV

DENOMINACION DE LOS ELEMENTOS

CODIGO NORMA NI

Aislador de caperuza y vstago U70 BS 4801004 48.10.01

Aislador de caperuza y vstago U100 BLP 4801083

Aislador de composite U70 YB 20 4803015 48.08.01

Aislador de composite U70 YB 20 P 4803205

Alojamiento de rtula R 16/17 5254645 52.54.62

Alojamiento de rtula R 16/17 P 5254660

Grapa de amarre GA-1 5882005

Grapa de amarre GA-1-I 5882006 58.82.00

Grapa de amarre GA-2 5882015

Grapa de amarre GA-2-I 5882016

Grapa de suspensin GS-1 5885004

Grapa de suspensin GS-1-I 5885005

Grapa de suspensin GS-2 5885006 58.85.01


Grapa de suspensin GS-3 5885008


Grapa de suspensin armada GSAC-35 5885550

Grapa de suspensin armada GSAC-50 5885555 58.85.51

Grapa de suspensin armada GSAC-95 5885560

Guardacabos con alojamiento de rtula RG-RA 5251515 52.51.54

Horquilla bola HBV 16/16 5251345 52.51.43

Retencin de amarre RA-C35 5877043

Retencin de amarre RA-C50 5877045 58.77.02

Retencin de amarre RA-C95 5877047

Varillas preformadas de proteccin VPP-56 5870205

Varillas preformadas de proteccin VPP-78 5870207 58.70.21

Varillas preformadas de proteccin VPP-110 5870213


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- En cadenas de suspensin.

- En cadenas de amarre.


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- Cadena suspensin-cruce con aislamiento sinttico.


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- Cadena de suspensin-cruce con aisladores de vidrio.


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-Herrajes.

Dispositivo metlico que tiene como fin la fijacin, empalme,

proteccin elctrica o mecnica, reparacin, separacin,

amortiguamiento de vibraciones, etc. de los conductores o cables de

guarda y los cables de templete.

El trmino herraje comprender:

- Elementos de la cadena

- Elementos de proteccin elctrica

- Grapas y empalmes

- Contrapesos mecnicos

- Elementos para conductores y cables de guarda

- Elementos y accesorios para templetes (retenidas)

- Elementos para amortiguacin (Amortiguadores)

- Elementos proteccin mecnica (Preformadas)

- Elementos para cables de guarda.

Grapa de suspensin

Grapa de amarre


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Yugo de cruce

Cadena de amarre con aislador compuesto

con todos sus herrajes

Cadena de amarre con aisladores de vidrio



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Cadena de suspensin con aisladores de vidrio


Cadena de suspensin con aislador compuesto



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Elementos de corte y proteccin.

-Seccionadores Unipolares

Los seccionadores unipolares pueden ser para instalacin interior o exterior. Los seccionadores se

instalarn en posicin vertical o inclinada formando un ngulo no mayor de 30 con la vertical, excepto

los seccionadores de uso exterior de clase 36 kV. Estos ltimos sern montados en posicin horizontal

con las cuchillas hacia abajo, los aisladores debern estar montados de acuerdo a esta posicin de

servicio y se deber tener especial precaucin en la efectividad del sistema de traba de la cuchilla

para evitar la apertura por accin de la gravedad de la misma.

Las dimensiones de los seccionadores deben ser tales que permitan una holgada ubicacin y un fcil

mantenimiento una vez instalados.

Seccionador unipolar exterior

Seccionador unipolar exterior


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-Seccionadores con fusible de expulsin XS cut-out

Los cortacircuitos de expulsin xs CUT-OUT , son aparatos unipolares para montaje vertical,

especialmente diseados para ser utilizados en exterior, dando una amplia proteccin a los sistemas

de distribucin areos, de tensiones comprendidas entre 6 kV y 36 kV.

-Autovlvulas

Es un dispositivo elctrico de proteccin compuestos por

una serie de elementos resistivos no lineales, en algunos

casos estn provistos de explosores para limitar la corriente,

y llevar a tierra las cargas elctricas asociadas a

sobrevoltajes producidos por descargas atmosfricas y por

la operacin de interruptores. eliminando as los

sobrevoltajes, las sobretensiones transitorias elevadas,

drenndolas y limitando su duracin y evitando que ocurran

daos en el aislamiento del equipo.


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Se deben instalar las autovlvulas lo ms cerca posible del transformador, a menos de 10 metros si

es posible, la mejor opcin es colocarlos en las mismas bornas del transformador.

Se deberan instalar autovlvulas fase-tierra cuando el nivel isocerunico sea mayor de 25 o en el caso

que el CT sea alimentado por una lnea areo-subterrnea y la lnea subterrnea sea mayor de 20

metros.

-Elementos antiposadas

En las lneas elctricas de alta tensin de 2. y 3. categora que tengan o se construyan con

conductores desnudos, a menos que en los supuestos c) y d) tengan crucetas o apoyos de material

aislante o tengan instalados disuasores de posada cuya eficacia est reconocida por l rgano

competente de la comunidad autnoma, se aplicarn las siguientes prescripciones:

a) Las lneas se han de construir con cadenas de aisladores suspendidos, evitndose en los apoyos de

alineacin la disposicin de los mismos en posicin rgida.

b) Los apoyos con puentes, seccionadores, fusibles, transformadores de distribucin, de derivacin,

anclaje, amarre, especiales, ngulo, fin de lnea, se disearn de forma que se evite sobrepasar con

elementos en tensin las crucetas o semicrucetas no auxiliares de los apoyos. En cualquier caso, se

proceder al aislamiento de los puentes de unin entre los elementos en tensin.

c) En el caso del armado canadiense y tresbolillo (atirantado o plano), la distancia entre la semicruceta

inferior y el conductor superior no ser inferior a 1,5 m.

d) Para crucetas o armados tipo bveda, la distancia entre la cabeza del fuste y el conductor central

no ser inferior a 0,88 m, y se aislar el conductor central 1 m a cada lado del punto de enganche.

e) Los diferentes armados han de cumplir unas distancias mnimas de seguridad d, tal y como se

establece en el cuadro. Las alargaderas en las cadenas de amarre debern disearse para evitar que

se posen las aves. En el caso de constatarse por el rgano competente de la comunidad autnoma que


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las alargaderas y las cadenas de amarre son utilizadas por las aves para posarse o se producen

electrocuciones, la medida de esta distancia de seguridad no incluir la citada alargadera.

Paraguas antiposadas

-Salvapajaros.

En las lneas elctricas de alta tensin con conductores desnudos de nueva construccin, se

aplicarn las siguientes medidas de prevencin contra la colisin de las aves:

a) Los nuevos tendidos elctricos se proveern de salvapjaros o sealizadores visuales cuando as

lo determine el rgano competente de la comunidad autnoma.

b) Los salvapjaros o sealizadores visuales se han de colocar en los cables de tierra. Si estos

ltimos no existieran, en las lneas en las que nicamente exista un conductor por fase, se colocarn

directamente sobre aquellos conductores que su dimetro sea inferior a 20 mm. Los salvapjaros o

sealizadores sern de materiales opacos y estarn dispuestos cada 10 metros (si el cable de tierra es

nico) o alternadamente, cada 20 metros (si son dos cables de tierra paralelos o, en su caso, en los

conductores). La sealizacin en conductores se realizar de modo que generen un efecto visual

equivalente a una seal cada 10 metros, para lo cual se dispondrn de forma alterna en cada conductor

y con una distancia mxima de 20 metros entre seales contiguas en un mismo conductor. En aquellos

tramos ms peligrosos debido a la presencia de niebla o por visibilidad limitada, el rgano competente

de la comunidad autnoma podr reducir las anteriores distancias.

Los salvapjaros o sealizadores sern del tamao mnimo siguiente:

Espirales: Con 30 cm de dimetro 1 metro de longitud.

De 2 tiras en X: De 5 35 cm.

Se podrn utilizar otro tipo de sealizadores, siempre que eviten eficazmente la colisin de aves, a

juicio del rgano competente de la comunidad autnoma.


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Slo se podr prescindir de la colocacin de salvapjaros en los cables de tierra cuando el dimetro

propio, o conjuntamente con un cable adosado de fibra ptica o similar, no sea inferior a 20 m.

Salvapajaros.

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