Diseño Mecánico de Lineas Aereas_ppt

7/25/2019 Diseo Mecnico de Lineas Aereas_ppt

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DISEO MECNICO DE LINEAS

AEREAS

Clculo mecnico de conductores


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Ecuacin de la catenaria2 4 6

2 4 6

1 1 1( ) (1 ) cosh

2 2 4 6

x xa a

a x x x xy e e a a

a a a a

A B

TA TB

T

f

a

l


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Mediante clculos analticos se puede conocer la expresin del

largo total del conductor, incluyendo el efecto de la flecha.


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L


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Tensin o tiro del conductor

Las tensiones que se ejercen en el conductor tienen que ser

menores que las que soportan los mismos.


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La tensin en A, TAes igual a la tensin horizontal mas el peso de un trozo de

conductor de longitud igual a la flecha f.

Cuando existe la fuerza del viento Fv o de un manguito de hielo P, se debe

calcular la resultante q y hacer los clculos con las ecuaciones anteriores. En

este caso el plano del conductor no coincide con la vertical.


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Criterio de vano equivalente Las cadenas de suspensin (vertical) no pueden absorber las

diferencias de tensado debida a las distintas longitudes de losvanos, a los desniveles, a las variaciones de temperatura o de lascondiciones meteorolgicas.

Suponemos que la tensin en todos los vanos es igual y vara comola de un vano terico llamado Vano equivalente o Vano ideal deregulacin.

Si el clculo de las tensiones y flechas se hiciera en forma

independiente para cada vano de longitud li, habra que tensar demanera distinta en vanos contiguos lo que traera comoconsecuencia la inclinacin de la cadena de suspensin.

La tensin debe ser uniforme a lo largo de la lnea entre dosretenciones y calculadas con Leq.


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Arrastre de un conductor

El arrastre o creeping es una deformacin no recuperableque ocurre bajo carga.

Esta deformacin se incrementa con la temperatura y la

tensin, pero no necesariamente en forma lineal. Es el incremento de la longitud de un conductor nuevo

de modo no elstico. La elongacin por arrastre esequivalente a una elongacin trmica.

Un conductor con un vano Leq = 500 m; T= 10 kN ; Leq= 0.2 m; f =1 m. Un conductor de 25 mm de dimetro sealarga por creeping lo equivalente a 20 C-25 C deincremento trmico.


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Elongacin elstica (elasticidad) (reversible)

Asentamiento y arrastre de corto plazo (antes de curvarse) (permanente)

Elongacin trmica (reversible)

Arrastre a largo plazo (despus de curvarse, durante el tiempo de vida de la

lnea)(permanente despus de aos a altas cargas)


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Ecuacin de la variable de estadoSupongamos un vano a un mismo nivel a una temperatura t, con una carga

distribuida por unidad de longitud q. La tensin horizontal se relaciona con la

flecha mediante la ec. (5)


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La variacin del largo real L de un vano que pasa de las

condiciones 1 a la 2 se debe a dos causas:

variacin de t

variacin de

La variacin del largo puede escribirse (de la ley de Hooke)

En la ec. (15) se ha sustituido l por L con error despreciable.


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Con las ec. (7) y (15)escribimos:


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Resolucin mediante el baco de Truxa.


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Vano crtico

Es otra forma de resolver los esfuerzos sin utilizar los bacos o la

ecuacin de estado.


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Esto indica que cuando la carga de traccin es igual en los estados 1 y 2, el

largo del vano es el vano crtico. Vano que al pasar de una condicin a otra el

se mantiene constante. El pasaje del estado 1 a 2 puede llevar a situaciones

donde la carga de traccin no sea constante durante los estados intermedios.


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Existe vano crtico solo si

Signo es igual al signo de

Criterio del vano crtico

sin recurrir a bacos o resolucin de ecuaciones, evaluar cual

es la peor condicin para la carga de traccin entre dos

situaciones posibles.


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variaciones de carga de traccin cuando vara l respecto de lc.


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El signo de la derivada depende del numerador, es decir del

signo de la diferencia.


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Vanos con torres a diferentes niveles


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Verificacin Mecnica de una lnea

La seccin S de la lnea la obtenemos del dimensionamiento basado en los

clculos elctricos (corrientes, cadas de tensin, etc.). Las longitudes del

vano medio en funcin de la tensin nominal es:


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Las fuerzas del viento la obtengo de una tabla que divide al pas

en zonas. La AEA define la reglamentacin.


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Clases de lineas segn nivel de tensin


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Distancia entre conductores y partes estructurales propias

puestas a tierra Dct

CTD


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Distancia mnima de conductor al suelo (flecha mxima) Dcs


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Verificacin de los esfuerzos en las torres

Se consideran dos aspectos. Fuerzas de tensin de los conductores y el viento

y esfuerzos sobre las torres donde estn montados.

1- calcular las fuerzas totales

2- calcular los momentos de flexin M3- calcular la solicitacin especfica

M

W

La verificacin se debe realizar en dos o tres secciones de la torre.

Veamos las fuerzas involucradas en la torre:


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Se debe tener en cuenta la fuerza del viento sobre los

aisladores, fuerzas verticales correspondientes al peso delconductor mas los posibles manguitos de hielo o peso por la

nieve.

Para el anlisis de los esfuerzos en la torre utilizamos el

mtodo de Ritter.

El mtodo consiste en elegir secciones de la torre donde se

analizan los esfuerzos y momentos para luego calcular el y

compararlo con el admisible dado por el fabricante para cada

seccin y material.


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Fundaciones

Suponemos:

Terreno homogneo

Fuerza sobre la columna normal a la cara mayor

No se deforma la estructura


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Procedimiento de clculo de la fundacin


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Eleccin de la torre

La altura de la torre depende de:

1. Altura mnima de los conductores al suelo

2. Flecha mxima de los conductores al suelo en las peores condiciones.

3. Largo de la cadena de aisladores.

4. Distancia de seguridad entre conductores.

5. Profundidad de la columna bajo tierra (h)

La profundidad de una columna de HA o de madera es

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