LINEAS DE TRANSMISIÓN Introducción
Transmisión de energía eléctrica Objetivo Definir transmisión aérea y subterránea. Identificar los principales elementos utilizados en la transmisión de energía eléctrica. Considerar que aspectos son los principales a considerar en la valuación económica.
ESQUEMA DE GENERACIÓN Y TRANSMISIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
Sistemas de transmisión Los sistemas de transmisión esencialmente constan de los siguientes elementos: Estaciones transformadoras elevadoras. Líneas de transmisión. Estaciones de maniobra. Estaciones transformadoras reductoras.
La línea de transmisión como parte de un sistema de potencia Un SEP es un conjunto de instalaciones que transforman la energía primaria en energía eléctrica y luego la transportan y distribuyen hasta los centros de consumo. La línea de transmisión es el elemento más importante de este sistema de potencia y cumple dos funciones básicas: Transmisión de energía, desde las unidades generadoras hasta los sistemas de distribución. Interconectar a las estaciones generadoras para permitir el intercambio de energía.
RED DE TRANSMISION ELÉCTRICA
IMPORTANCIA DE LAS LINEAS DE TRANSMISION Transmisión
de energía de las centrales generadoras a los sistemas de distribución, que es el que alimenta a las cargas.
Interconectar
a las estaciones generadoras para permitir el intercambio de energía cuando una de ellas haya sufrido un daño o por reparaciones de rutina.
Confiabilidad del sistema Al
hablar de líneas de transmisión nos referimos generalmente a líneas aéreas que representan aproximadamente el 97% de los sistemas. La importancia de esta porción radica en que el sistema de transmisión constituye el elemento básico para lograr la confiabilidad del sistema. Se entiende por confiabilidad a la capacidad de este sistema para garantizar la continuidad del servicio o la estimación de la probabilidad de pérdida del suministro energético.
La líneas están expuestas a las siguientes condiciones:
Menor confiabilidad Condiciones atmosféricas Descargas atmosféricas Polución industrial Actos de vandalismo Acciones de animales Incendios Árboles
Comentarios sobre estas informaciones básicas La
línea de transmisión aérea es la parte del SEP que está más expuesta a los agentes externos. Mientras mayor sea la longitud de la línea aérea, mayor será la cantidad de riesgos a los que está expuesta por acción de agentes meteorológicos. La línea puede atravesar regiones con características climáticas diferentes y dificultosamente evaluables. Las verificaciones analíticas que se realizan en el diseño de líneas tienen los siguientes parámetros: velocidad del viento, presión atmosférica, temperatura, humedad, contaminación ambiental, nivel ceraúnico, registro de fallas típicas.
Comentarios sobre estas informaciones básicas Las
líneas de transmisión representan aproximadamente el 35% del costo de la central. La falta de información básica nos lleva a los sobredimensionamientos, y por consiguiente nos aleja en gran parte de la economía del proyecto. Por medio de este tratamiento adecuado de la información básica requerida, en Estados Unidos se ha logrado utilizar líneas que en muchos años trabajaron con tensiones de 220kV, para tensiones de 345kV. Este proceso es conocido con el nombre de uprating.
Tipos de líneas de transmisión De
acuerdo a criterios circuitales 1. Líneas balanceadas. Cuando los conductores de la líneas de transmisión se mantienen a los potenciales + -V 2. Líneas desbalanceadas. Cuando los potenciales de los conductores son V y O (tierra) De acuerdo a criterios estructurales 1. Líneas abiertas. Cuando el dieléctrico entre los conductores es aire. Pueden ser balanceadas o desbalanceadas. 2. Líneas cerradas. Cuando un conductor está encerrado por el otro conductor, separado por un material dieléctrico. Pueden ser balanceadas o desbalanceadas.
De
acuerdo a criterios aplicativos 1. Líneas de transporte de energía. Cuando la línea transporta la energía desde el generador a la carga, a esta línea se le denomina ALIMENTADOR. 2. Líneas para almacenar energía. Cuando la energía no se desplaza, sino que permanece en la línea en forma de ondas estacionarias. Esto se logra por medio de la formación de Reactancias equivalentes como ocurre en las líneas abiertas o en corto circuito.
Transporte de energía en líneas de transmisión El
transporte de grandes potencias se usan universalmente los sistemas de corriente alterna. Esto se debe a la simplicidad de los grandes generadores y transformadores de corriente alterna.
La
tensión de transmisión puede ser adaptada a las necesidades del servicio con mayor sencillez y economía que en caso de sistemas de corriente continua. El sistema de uso mas general en la actualidad es el trifásico. Los sistemas monofásicos solo se usan en ferrocarriles. Los sistemas de transmisión a alta tensión en corriente continua (sistema Thury) fueron usados en Europa desde 1890 hasta 1937.
Sistemas Trifásicos Se emplean de modo casi exclusivo para la transmisión de energía, gracias a su simplicidad y al mayor rendimiento de los conductores respecto a los demás sistemas de corriente alterna.
Sistemas monofásicos Estos sistemas no pueden, en general, competir con los sistemas trifásicos para la transmisión de energía y se usan tan solo para aplicaciones especiales. La más importante de ellas es la de los grandes ferrocarriles; si se tiene en cuenta el costo del conjunto del equipo, la transmisión monofásica resulta ser la más económica.
Sistemas de alta tensión de Corriente Continua Estos
sistemas permiten reducir la tensión, en comparación con los sistemas trifásicos, como puede deducirse del peso relativo de conductor para una tensión máxima dada. Los métodos para conseguir grandes potencias a tensiones elevadas en corriente continua no han progresado al mismo ritmo que los adelantos en corriente alterna, y hoy día, casi no existen sistemas comerciales de alta tensión en corriente continua.
El desarrollo de las aplicaciones industriales de la electricidad que iniciaron a fines del siglo XIX, se oriento sobre dos caminos, la corriente continua y la corriente alterna, esta ultima en distintas frecuencias exigidas en algunos casos por distintas necesidades 15, 25, 42, 45, 50 Hz, 60 Hz... estas se fueron unificando en las hoy difundidas 50 y 60 Hz, ciertas aplicaciones mas modernas hicieron aparecer los 400 Hz. Si se analiza cual es la mejor frecuencia para la transmisión de energía eléctrica a gran distancia, se observa que 50 Hz es mejor que 60 Hz, y si intenta optimizar se llega a la conclusión que a menor frecuencia, mejor transmisión... el problema aparece en la transformación necesaria para inyectar en la línea la energía generada o utilizar la energía transportada.
Como la transmisión a gran distancia apareció recién en 1930, en la búsqueda de la frecuencia óptima esta necesidad no fue considerada, y cuando apareció la necesidad la frecuencia era ya una adopción generalizada y entonces indiscutible. También apareció una necesidad de transmitir energía a través de canales o a través de estrechos en el mar, la solución de cables en corriente alterna se hizo imposible a partir de los 50 - 100 km, en la década del 60 aparecieron las primeras transmisiones en corriente continua, con los dispositivos tecnológicos entonces disponibles (enormes válvulas de vapor de mercurio).
En algunos países la convivencia entre 50 y 60 Hz exigió también la realización de interconexión entre los dos sistemas, la propuesta también se resolvió con corriente continua, otra necesidad se presenta cuando se trata de separar un gran sistema de corriente alterna en sistemas menores, para evitar ciertos problemas (niveles de cortocircuito excesivos, por ejemplo, o problemas de oscilaciones). Planteando el problema hoy, la transmisión en corriente continua puede ser comparada con la transmisión con corriente alterna y si se desarrolla bien la comparación se encuentran ventajas importantes en la corriente continua.
Ventajas de turbinas de corriente continua DC La
energía puede ser acumulada en baterías y entonces con el inversor se puede usar una potencia mayor de la turbina. En éste caso se usa la potencia de la turbina, más la potencia de las baterías. La potencia máxima es la del inversor APS. (obviamente no se genera más energía con el sistema continua, pero se presta más servicio, porque se puede atender mayores picos de consumo).
. El
impacto ambiental es menor, porque se instala una turbina más pequeña, que "consume" menos agua. La regulación y mantenimiento por lo general son más fáciles. El costo del sistema es muchas veces menor que el de una microcentral con generación alterna.
Desventajas de turbinas de corriente continua DC Las
microcentrales con generación de corriente continua DC tienen que tener para una red pública o privada de corriente alterna AC un inversor en la potencia máxima del consumo y muchas veces necesitan también un banco de baterías como carga y respaldo. El manejo de corrientes mayores de 500 a DC necesita tecnología avanzada.
Premisas desarrollar un proyecto de líneas de transmisión
1. 2. 3. 4.
Se deben considerar los siguientes detalles en la selección de niveles de tensión para un proyecto de líneas de transmisión: La potencia de transmisón y la distancia. La normatividad vigente en cuanto a niveles de tensión. Los niveles de tensión existentes, en el ámbito donde se desarrollará el proyecto. Los costos fijos del sistema de transmisión, torres, conductores aisladores,etc.(este costo crece al aumentar el nivel de tensión).
Consideraciones económicas La
elección de tensión es generalmente tema propio del proyecto del sistema, ya que el costo de la línea de transmisión es solamente uno de los muchos factores de importancia a considerar. En líneas importantes, la elección se hace mejor mediante presupuestos comparativos y tanteos respecto a una determinada serie de aspectos que incluyen la totalidad del equipo, prestando la debida atención a las tensiones existentes, a las cargas futuras, a las interconexiones y la intercambiabilidad del equipo.
La
elección de la tensión queda generalmente limitada dentro de márgenes relativamente pequeños por la necesidad de conseguir una regulación satisfactoria sin prodigar excesivamente el equipo regulador. Esto depende en gran escala del número de Kilowatts que deben ser transmitidos a un número determinado de kilómetros. En general, dentro unos límites dados de tensión, con la misma calidad de construcción, el costo de la línea sola disminuye ligeramente al aumentar la tensión. Esto es debido a la reducción conseguida en el peso del conductor, que es generalmente el factor más importante, aunque aumente el costo del aislamiento por aumento de tensión.
Sin
embargo, diversas consideraciones, tales como el efecto corona y la resistencia mecánica, pueden alterar esta conclusión teórica. El costo de la línea, sin incluir el equipo de sus extremos, no es, pues, una guía segura. Una parte del mayor costo de las líneas de tensiones mas elevadas se debe a la mejor calidad de construcción y mejor servicio.
NIVELES DE TENSIÓN A
medida que aumentan las cargas, la industria eléctrica se ha visto obligada a la investigación para la obtención de niveles de tensión de transmisión más elevados. Las alternativas en transmisión son dos: Sobreponer líneas con voltajes mayores. Reconvertir líneas a niveles de tensión superior . En la actualidad se tiene tensiones de transmisión para el uso comercial de 765kV y se han observado voltajes hasta de 1500kV en investigaciones y pruebas.
NIVELES DE TENSION La
capacidad de la línea de transmisión está relacionada con su longitud y con la tensión. La capacidad de transporte varía con el cuadrado de la tensión. El costo de la línea varía en forma lineal con la tensión. En resumen, cuanto mayor sea la longitud o la capacidad de transporte, mayor deberá ser la tensión de transmisión.
Nivel de tensión en el lado de generación Se debe considerar la tensión en el lado de generación: 1. Por limitaciones físicas del aislamiento eléctrico los generadores no pueden operar en los mismos niveles de tensión de las líneas de transmisón, luego esta tensión se define en función de la potencia de generación. 2. Tensiones de generación tienen niveles máximos de 25kV 3. La norma VDE-053(Alemania) recomienda 0.23, 0.40, 0.50, 3.15, 6.30, 11, 13.2 kV. 4. La siguiente relación nos orienta hacia una buena aproximación: Vg = 0.5(MVA)2/3 , donde: Vg: tensión en generación kV MVA: Potencia de generación esto es para potencias menores de 80 MVA.
Tensiones normalizadas según CEI Categoría de la Tensión nominal Tensión más elevada línea (kV) (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
Definiciones de la norma IEC, publicación 38 de 1967 Tensión
nominal del sistema: Aquella tensión para la cual está diseñado el sistema y para la cual ciertas características de funcionamiento son referidas.
Tensión
máxima del sistema: Es el valor más alto de tensión que se presenta bajo condiciones normales de operación. No incluye tensiones transitorias.
Norma IEC-27.1 Se acepta la siguiente denominación para los niveles de tensión: Distribución V<= 72 kV Alta tensión 72 kV
< 300 kV Extra alta tensión 300 kV <= V < 1000 kV Ultra alta tensión 1000 kV
Tensiones nominales según IEC Tensión nominal del sistema kV 66 – 69 110 – 115 132 – 138 150 – 161 220 – 230 275 – 287 330 – 345 380 – 400 500 700 – 750
Tensión máxima para el equipo kV 72.5 123 145 170 245 300 362 420 525 765
Norma ANSI C84 y C92.2 (Válidos para EEUU) Tensión nominal del sistema kV 34.5 46 69 115 138 161 230 345 500 765 1100
Tensión máxima para el equipo kV 36.5 48.3 72.5 121 145 169 242 362 550 800 1200
Las normas UNE 20039 (España) Tensión (kV) 3.0 6.0 10.0 45.0 66.0 132.0 220.0 420.0 525.0 765.0 Niveles de tensión de 245kV son usados en regiones de Europa Central.
PERDIDAS EN LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN Para propósitos de análisis, las líneas de transmisión frecuentemente se consideran totalmente sin perdidas. Sin embargo, en realidad, hay varias formas en que la potencia se pierde en la línea de transmisión, son; perdidas del conductor, perdida por radiación, perdida por el calentamiento del dieléctrico, perdida por acoplamiento, y descarga luminosa ( efecto corona ).
LONGITUD ELÉCTRICA DE UNA LÍNEA DE TRANSMISIÓN La
longitud de una línea de transmisión relativa a la longitud de onda que se propaga hacia abajo es una consideración importante. A frecuencias bajas ( longitudes de onda grandes ) el voltaje a lo largo de la línea permanece relativamente constante. A frecuencias altas , varias longitudes de onda de la señal pueden estar presentes en la línea al mismo tiempo.
El
voltaje a lo largo de la línea puede variar de manera apreciable . Luego, la longitud de una línea de transmisión frecuentemente se da en longitudes de onda, en lugar de dimensiones lineales. Generalmente, una línea de transmisión se define como larga si su longitud excede una dieciseisava parte de una longitud de onda; de no ser así, se considera corta. Una longitud determinada, de línea de transmisión, puede aparecer corta en una frecuencia y larga en otra frecuencia.
Normas y legislación vigente El Código Nacional de Electricidad, tomo III, está destinado a Sistemas de Transmisión, pero lamentablemente aún no se ha logrado establecer una norma en el Perú sobre el diseño de líneas de transmisión.
Instituciones que desarrollaron cierta normativa La
división de líneas de transmisión del INIE (Instituto Nacional de Investigaciones Energéticas), ya desaparecida, logró acopiar información y criterios de otros países con la intención de elaborar una propuesta de “Norma Peruana para líneas de transmisión” La gerencia técnica de Electroperú, a través de la jefatura de Líneas de Transmisión en coordinación con el ministerio de Energía y Minas, desarrolló cuerpos consultivos para analizar aspectos específicos de una propuesta de Norma.
Normas y legislación vigente A pesar de estos intentos no se tiene una norma vigente en el diseño de líneas de transmisión.
Normas y legislación vigente En
la actualidad, para el diseño de líneas de transmisión se ha buscado el apoyo en normas de otros países y la experiencia obtenida de proyectos que se encuentran operativos. Por ejemplo tenemos las normas VDE de Alemania, el NESC y REA de EEUU, las normas IEC europeas, las normas UNE de España, las recomendaciones EPRI, la IEEE y del CIGRE. Es necesario destacar los trabajos sobre líneas de transmisión que han sido desarrollados en reuniones de nuestro CONIMERA.
NORMATIVIDAD VIGENTE
Ante esta realidad el ingeniero de líneas tiene la misión de saber diferenciar las recomendaciones dadas en las normas internacionales y aplicarlas a nuestra realidad, para llegar a establecer cálculos confiables. Del mismo modo, se está en la obligación de propugnar la pronta elaboración de una norma peruana.
Plan referencial: Proyectos de los sistemas de transmisión en el Perú 1.
2.
Características de líneas de transmisión en el SICN. En el cuadro N°1.1, se muestra algunas líneas del SICN y sus características más importantes. Se tienen algunas características comunes en líneas de transmisión en Perú: Líneas de 60kV, aleación de aluminio 120mm2 Líneas de 138kV, aleación de aluminio 240mm2 Líneas de 220kV en costa, ACAR 400mm2 Líneas de 220kV en sierra ACSR 591mm2 Curlew
SISTEMAS DE TRANSMISION EN AMERICA LATINA Colombia,
se tiene el plan de interconexión del sistema Colombiano, cuyos niveles de tensión existentes son 220kV, estando previsto el uso de 500kV. En Chile, para 1999 se tenía previsto la interconexión entre el Sistema Interconectado del Norte Grande y el Sistema Interconectado Central, lo que iba a ser posible con una línea de 410km en 220kV. Esta línea tendría 2 ternas con una capacidad de 350MW. En Bolivia, el nivel máximo de tensión es de 115kV y con una frecuencia de 50Hz.
En
Brasil, con la central hidroeléctrica más grande de América Latina, ITAIPU. El sistema de transmisión consiste en dos partes: en corriente continua y alterna. La parte que comprende corriente continua corresponde al lado de Paraguay, aquí se genera en 50Hz y luego se transforma a continua. La parte que corresponde a alterna se genera en 60Hz en el nivel de 750kV por medio de una terna. Se evalúa la ejecución de una línea de transmisión de 2400km con una tensión de 1200kV. En Argentina, se construye la centras de YACYRETA en la cual se tiene 20 turbinas de 135MW cada una, los generadores tienen una potencia nominal de 172.5MVA con un factor de potencia de 0.9. Las líneas de transmisión trabajan con una tensión de 220kV.
Trabajos preliminares Las líneas aéreas de transmisión constan de 2 partes fundamentalmente: Una parte activa, representada por los conductores que sirve de guía a los campos electromagnéticos, agentes para el transporte de la energía. Una parte pasiva, constituida por los aisladores, ferretería y estructuras que dan el apoyo a los conductores Además las líneas tienen otros rios como los pararrayos, el sistema de puesta a tierra.
El proyecto eléctrico del sistema de transmisión en CA cubre lo siguiente: Determinación
del flujo de energía. Estudios de estabilidad del sistema. Selección del nivel del voltaje. Control de voltaje y flujo de energía reactiva. Selección de conductores. Estudios de pérdidas y efecto corona. Diseño del aislamiento. Sistema de protección.
Proyecto mecánico para el diseño de una línea de transmisión Este
proyecto cubre el dimensionamiento de todos sus elementos, como son aisladores, ferretería y estructuras de apoyo en los conductores. Del mismo modo considera los cálculos de cimentación de todos los soportes.
El diseño mecánico comprende: Cálculos
de catenaria y esfuerzos Cálculos de separación de conductores. Tipos de aisladores. Selección de ferretería. Cálculos de apoyos y cargas mecánicas. Cimentación de apoyos. Distribución de estructura.
Como parte del diseño mecánico se integra al proyecto: Expediente
de servidumbre Estudio de impacto ambiental Documentos de licitación Cronograma de suministro y montaje.
Observaciones adicionales Debido
a que la transmisión de energía eléctrica se efectúa a tensiones elevadas, esto representa un peligro latente para los seres vivos. Por este motivo existen normas bastante rígidas que deben ser cumplidas por los proyectistas y constructores. Se debe asegurar al máximo los índices de seguridad. Cada línea a diseñar se deberá tratar como un tema en particular.
Se deberá recolectar información preliminar para el diseño de líneas de transmisión: Planos topográficos en las escalas disponibles (1/100000, 1/25000, 1/5000) Fotos aéreas Planos geológicos Ministerio de Agricultura: planos de zonas agrícolas y catastros. Ministerio de transportes: Caminos y Carreteras. Compañías de electricidad: Planos de redes existentes. Rutas de los sistemas telefónicos (antenas). Información de grandes propietarios: Aeropuertos, Centros mineros, Fuerzas Armadas, Fábricas. Senamhi: Datos meteorológicos de la zona del proyecto. Normas de referencia. Costos de materiales y derechos.
Nivel Ceráunico Se
refiere al número de días al año en los que cae al menos un rayo.
En
dos regiones de Colombia, Samaná y la serranía de San Lucas; cae el mayor número de rayos durante el año, y es más, ya se demostró que Colombia es una de las zonas del mundo en las que se hace mucho más factible que alguien sea víctima de una descarga atmosférica.
Línea isoceráunica Es
la que une puntos de la superficie terrestre con igual número de días en los que se pueden observar truenos (si solo se ven relámpagos no se computan) en un intervalo de tiempo. Aunque estas líneas no dan indicación precisa de intensidad, duración, etc., de las tormentas eléctricas, se ha comprobado que constituyen una eficiente referencia sobre la probabilidad de caída de rayos. En base a las líneas isoceraunicas, se confecciona una carta ceráunica, mapa en donde están representadas las líneas isoceráunicas anteriormente descriptas.
SERVIDUMBRE Este
expediente forma parte del estudio de una línea de transmisión. Se integra en la documentación requerida para obtener la concesión definitiva. Tiene como base legal la Ley de Concesiones Eléctricas 25844 y el Reglamento de la Ley de Concesiones. También tiene base legal en la norma DGE 025-P1/1988.
SERVIDUMBRE Se entiende por Servidumbre al derecho que tiene una empresa de servicio público de electricidad, concesionario o autoproductor de energía eléctrica para realizar actividades vinculadas con el servicio de la electricidad en predios de propiedad de terceros denominados Predios Sirvientes, restringiendo el dominio sobre estos. El derecho de establecer una servidumbre obliga a indemnizar el perjuicio que ella causare y a pagar por el uso del bien gravado. Para el caso de una línea de transmisión es necesario acogerse al tipo de servidumbre permanente.
La servidumbre en líneas de transmisión comprende: Ocupación
de la superficie y del espacio aéreo para el asentamiento y fijación de las torres de sustentación de los conductores eléctricos. Delimitación de la zona de influencia de la línea representada por la proyección sobre el suelo de la faja de ocupación de los conductores y sus distancias de seguridad. Prohibición al dueño del predio sirviente de levantar en la zona de influencia edificaciones o mantener plantaciones cuyas máximas alturas superen las distancias mínimas de seguridad con los conductores.
La norma establece los anchos mínimos en fajas de servidumbre Tensión nominal kV 220 115 – 145 60 – 70 20 – 36 10 – 15
Ancho (m) 25 20 16 11 6
Faja de servidumbre Las
líneas aéreas de alta tensión que atraviesan predios rurales o urbanos, obligan a restringir el dominio sobre el uso de la tierra en una franja que es variable dependiendo de los desniveles del terreno, pero que tiene un máximo de 77m en zonas rurales. Dentro de esta faja y en un ancho de 69m no se podrá construir, en el resto de la franja se permiten edificaciones de una planta, sin terrazas ni balcones. Se debe contemplar que si existiesen árboles adyacentes, si se produjera su caída pasaría como mínimo a 5m de los conductores.
Faja de servidumbre Otro
de los aspectos contemplados es que debajo de la línea se iten plantaciones cuya altura no supere los 3,40 metros, con el solo requisito que se mantenga un camino de . Con estos requerimientos se asegura que las personas y bienes no sufrirán ningun tipo de trastornos. Además, se destaca la oblitoriedad de los propietarios de brindar libre a la línea.
Áreas referenciales ocupadas por las torres: Base
de torre 220 kV
5 x 5 m2
Base
de torre 60 - 138 kV
4 x 4 m2
Artículo 109 Ley de Concesiones Eléctricas Se señala que los concesionarios están facultados a usar a título gratuito el suelo, subsuelo y aires de caminos públicos, calles, plazas y demás bienes de propiedad del estado, así como para cruzar ríos, puentes, vías férreas, líneas eléctricas y de comunicaciones.
Artículo 114 Ley de Concesiones Eléctricas
En zonas urbanas, la servidumbre del electroducto no podrá imponerse sobre edificios, patios o jardines.
Norma DGE 025 1. 2. 3. 4.
5.
Se requiere preparar la siguiente documentación para el establecimiento de servidumbre: Memoria descriptiva del proyecto. Memoria explicativa. Planos de demarcación de las zonas de influencia a escala 1/2000 Informe del ministerio de agricultura, respecto a la propiedad de terrenos de comunicaciones campesinas. Cálculo de la tasación del pago indemnizatorio.
REA (Rural Electrificationistration) N°62.1 Se puede dar el caso de que el ancho de la servidumbre sea mayor al especificado en la norma, en este caso se tiene como referencia dos metodologías para estimar el ancho de la servidumbre. La ecuación es: W = A + 2(li + Sf) sen + 2 + 2x donde: W : ancho de la servidumbre (m) li : largo de la cadena (m) Sf : flecha final del conductor a una temperatura de 16°C y a una presión de viento de 29.3 Kg/cm2 : Oscilación del conductor para presión del viento de 29.3 Kg/cm2 : Deflexión de la estructura para una presión de viento de 29.3 Kg/cm2. En el caso de torres es igual a cero. x : Distancia de seguridad, según la siguiente tabla.
Tabla de distancias de seguridad horizontal mínima (m) Voltaje Línea-Línea, kV Distancia a:
34,5 – 69 115
138
161
230
Edificios, puentes, antenas de TV
3,4
3,6
3,7
3,9
4,3
Postes de alumbrado, señales de tráfico o soportes de otra línea
1,9
2,1
2,2
2,3
2,8
Rieles de trenes
4,9
5,1
5,2
5,4
5,8
0,02
0,04
0,05
0,009
Conexión por altura 0 por cada 1000m , luego de 1000m
. La oscilación puede ser estimada así: = arctg (dc)(F) 1000Wc donde: dc: diámetro del conductor en mm. Wc: peso del conductor en N/m2 F: fuerza del viento. Usar 29.2 Kg/ m2 Para el cálculo de la flecha se debe tomar el máximo vano o el ruling span. Se debe considerar el vano particular si difiere mucho del ruling span.
SELECCION DE LA RUTA
Selección de la ruta Uno
de los elementos determianates en el costo de la línea de transmisión, es la característica del recorrido que se ha seleccionado para la misma. Una buena elección de la ruta proporcionará un ahorro en: 1. La inversión a realizar, en su equipamiento. 2. Los gastos de construcción y su ejecución. 3. Los gastos para s en su montaje. 4. El mantenimiento a realizar.
Metodología recomendada para definir el trazo: Planificar
sobre un mapa, de la menor escala posible las alternativas de rutas. Trabajos de reconocimiento de la ruta. Evaluación económica de rutas y selección de la mejor. Levantamiento topográfico de la ruta elegida. Trabajos de gabienete(prepraración del perfil, prefactibilidad o factibilidad) Distribución de estructuras
Procedimiento en la selección para la ruta óptima Planteamiento
de rutas alternativas Reconocimiento de la ruta Evaluación técnico económica Levantamiento topográfico
a) Planteamiento de rutas alternativas El
planteamiento de la ruta tiene su inicio en la fase de gabinete.
Con
la información cartográfica básica detallada se procede a diseñar trazos alternativos, los cuales serán analizadas en el terreno.
Para efectuar los trazos alternativos se recomienda: Seleccionar la ruta más corta posible, logrando alineamientos importantes y evitando deflexiones con ángulos grandes. En lo posible la ruta debe ubicarse cerca de las carreteras o paralelo al desarrollo de éstas. Se debe conseguir el a la zona de línea. Evitar trazos que crucen cerros, pantanos y suelos malos. Todos los cruces de la línea, con otras, con carreteras, vías férreas y caminos deben efectuarse en ángulo recto. El ángulo mínimo de cruce es de 15°, en algunos países es de 45°, no debe hacer deflexiones en los cruzamientos.
. que la ruta resulte paralela a líneas telefónicas. No debe pasar, por áreas donde exista alta densidad de población, áreas donde se pueda producir gases corrosivos, campamentos mineros, campos de aterrizaje, cementerios, tierras movedizas o barrancos con taludes muy empinados. Cuando la línea se traza sobre terreno cuya sección transversal tiene una pendiente de 20% o mayor, se deberá levantar el contra perfil a la derecha o izquierda del trazo. Conservar el medio ambiente. Se debe tratar de reducir al máximo el impacto ambiental. Evaluación geológica superficial. Evaluación técnico-económica de las alternativas. Evitar
b) Reconocimiento de la ruta Este
trabajo lo debe hacer el ingeniero de líneas en coordinación con un geólogo y un topógrafo.
Sobre
la base del informe presentado, se efectuarán las correcciones de las rutas propuestas.
c) Evaluación técnico económica Sobre
los costos preliminares, a cada alternativa se le asigna un valor. A cada elemento de la línea se le da un costo, a estructuras y fundaciones, conductor, caminos de , pérdidas, derechos. En este análisis se evalúa y pondera las ventajas y desventajas de cada tramo alternativo, donde se considera: tipos de suelos, tipos de vegetación, derechos de vías, topografía, parámetros ambientales.
d) Levantamiento topográfico Una
vez determinada la ruta, se procede a realizar los estudios de suelo y al levantamiento topográfico.
Paralelamente
a este trabajo, se deben realizar operaciones en campo de mediciones de resistividad de terrenos y geotécnica.