MOLINA JOSEPEREZ LENINSANGUINETI JOSE

LNEAS ELCTRICAS DE ALTA TENSIN Las lneas elctricas en alta tensin son las encargadas de transportar la corriente elctrica desde las centrales a los lugares de consumo.Las lneas elctricas en alta tensin se clasifican en tres categoras:

1 Categora.- Son aquellas lneas que su tensin nominal es superior a 66 KV. 2 Categora.- Son las lneas que sus tensiones estn comprendidas entre 30 KV y 66 KV. 3 Categora.- Son aquellas lneas en la que su tensiones estn comprendidas entre 1 KV e inferior a 30 KV. Las lneas elctricas estn formadas por los apoyos, conductores y herrajes.

APOYOS Las estructuras que soportan a los conductores y herrajes se denominan apoyos. Los apoyos podrn ser metlicos, de hormign, madera, u otro material apropiado. Atendiendo a su funcin en la lnea, los apoyos pueden ser de:Alineacin.- Sirven solamente para sostener los conductores y cables de tierra, debiendo ser empleados nicamente en alineaciones rectas. ngulo.- Se utilizan para sostener los conductores y cables de tierra en los vrtices de los ngulos que formas dos alineaciones. Anclaje.- Deben proporcionar puntos firmes en la lnea que limiten la propagacin en la misma de esfuerzos longitudinales de carcter excepcional. Fin de Lnea.- Deben resistir en sentido longitudinal de la lnea la solicitacin de todos los conductores y cables de tierra. Especiales.- Son aquellos que tienen una funcin diferente a las definidas en la clasificacin anterior.

CONCEPTO DE VANO LUZ Y FLECHA Se llama vano en una lnea elctrica a la distancia entre apoyo y apoyo. Esta distancia medidas en metros, se denomina luz. Se denomina flecha a la distancia entre la lnea recta que pasa por las puntas de sujecin de un conductor en dos apoyos consecutivos, y el punto ms bajo de este mismo conductor. La curva que provoca el cable se denomina catenaria.

ESFUERZOS A QUE ESTN SOMETIDOS LOS APOYOS EN LAS LNEAS AEREAS Los apoyos para lneas areas estn sometidos a diferentes clases de esfuerzos, entre ellos podemos distinguir:Esfuerzos verticales.- Son aquellos debidos al peso de los conductores y sobrecargas en los conductores. Esfuerzos transversales.- Son debidos a la accin del viento sobre los apoyos, o a la accin resultante de los conductores cuando estn formando ngulo. Esfuerzo longitudinales.- Provocados en los apoyos de principio o final de lnea, por la traccin longitudinal de los conductores.

ESFUERZOS A QUE ESTN SOMETIDOS LOS APOYOS EN LAS LNEAS AEREAS

CONFIGURACIN ES DE LOS APOYOS PARA LNEAS AEREAS. Para la configuraciones de los apoyos, resulta de suma importancia la separaciones mnimas entre los conductores y entre estos y el apoyo. Tambin se debe de tener en cuenta distintos factores, tales como las condiciones del terreno, condiciones geogrficas locales, etc. Las lneas areas se instalan con uno o con dos conductores por fase, lo que obliga al montaje de una o ms crucetas, dando lugar a distintas configuraciones de apoyos. Algunas configuraciones tpicas de los apoyos son las siguientes:

CONFIGURACINES DE LOS APOYOS PARA LNEAS AEREAS.H.- Configuracin en horizontal de los conductores. Simple circuito Fig.- 3 a. T.- Configuracin en T de los conductores. Simple circuito Fig.- 3 b. TB.- Configuracin en tresbolillo . Simple circuito Fig.-3 c. E.- Configuracin en hexgono. Doble circuito Fig.- 3 d. R.- Configuracin rectangular. Doble circuito Fig.- 3 e. B.- Configuracin en bveda. Simple circuito Fig.- 3f.

INTRODUCCION DE VANOSEl proyecto de un vano consiste en determinar la flecha que debe dejarse al tender los conductores, de modo que los vientos fuertes, la acumulacin de nieve o hielo y las bajas temperaturas, aun cuando se mantengan durante varios das, no sometan a los conductores a esfuerzos superiores a su limite elstico, causen un alargamiento permanente considerable, o produzcan la rotura por fatiga como consecuencia de vibraciones continuadas.El peso propio del conductor y el peso del hielo acumulado actan verticalmente; la carga debida al viento se supone que obra horizontalmente, formando ngulo recto con el vano; la resultante es la suma vectorial. Bajo la combinacin de los esfuerzos vertical y horizontal, el conductor se balancea, colocndose en un plano inclinado que forma con la vertical el mismo ngulo que la resultante. La flecha resultante se mide en este plano inclinado.

ESTUDIO MECNICO DE VANOS AREOS

Cargas en los conductoresEl proyecto de un vano consiste en determinar la flecha que debe dejarse al tender los conductores, de modo que los vientos fuertes, la acumulacin de nieve o hielo y las bajas temperaturas, aun cuando se mantengan durante varios das, no sometan a los conductores a esfuerzos superiores a su limite elstico, causen un alargamiento permanente considerable, o produzcan la rotura por fatiga como consecuencia de vibraciones continuadas.

ESTUDIO MECNICO DE VANOS AREOSEl peso propio del conductor y el peso del hielo acumulado actan verticalmente; la carga debida al viento se supone que obra horizontalmente, formando ngulo recto con el vano; la resultante es la suma vectorial. Bajo la combinacin de los esfuerzos vertical y horizontal, el conductor se balancea, colocndose en un plano inclinado que forma con la vertical el mismo ngulo que la resultante. La flecha resultante se mide en este plano inclinado.

ESTUDIO MECNICO DE VANOS AREOSLa presin del viento, p, en funcin de la velocidad efectiva del viento, est expresada por la frmula de Buck para superficies cilndricas y aceptada generalmente en clculos de vanos: p = 0.000471 V2en donde p viene dado en gramos por centmetro cuadrado y V en kilmetros por hora.La presin sobre superficies planas se toma generalmente:p = 0,000754 V2 gramos por centmetro cuadrado, siendo V la velocidad en kilmetros por hora.[10]

ESTUDIO MECNICO DE VANOS AREOS

ESFUERZOS EN UN VANO

Los elevados esfuerzos de traccin que se producen en los conductores, son consecuencia de soportar una carga vertical con un medio, el conductor, que se halla en posicin casi horizontal, es decir, formando un ngulo casi recto con la direccin de la carga. El ngulo del conductor con la horizontal, en el soporte, es de pacos grados, y por ello la traccin experimentada por el conductor es muchas veces mltiplo del peso soportado. Segn la Mecnica, la traccin horizontal en le conductor t, es igual el peso soportado V (producto de la mitad de la longitud del vano, L/2, por el peso por unidad de longitud w) dividido por la tangente del ngulo de inclinacin q. de la figura anterior.

VANO DE CALCULO O DE REGULACIONVano es un tramo de lnea limitado por dos apoyos de anclaje. Los clculos de las tensiones se hiciera de modo independiente para cada vano del tramo, o sea en diferentes longitudes haba que tensar de manera distintas los vanos. Como los cables cuelgan de cadenas de aisladores de suspensin las diferencia de tensiones quedaran automticamente anuladas. Es importante que la tensin de los cables sean uniforme a lo largo del tramo.

VANO DE CALCULO O DE REGULACIONTal tensin variara dependiendo la temperatura, las condiciones meteorolgica, las sobrecarga, etc., pero en todo momento deber tener un valor uniforme a lo largo del tramo.

LOCALIZACION DE LOS APOYOS EN UNA LINEA DE TRANSMISIONLa localizacin de los apoyos de una lnea de transmisin se hace en el perfil longitudinal del trazado, por medio de una plantilla de distribucin de apoyo. Es importante destacar el trabajo topogrfico de la zona.

CONSTRUCCION DE LA PLANTILLA DE DISTRIBUCION DE APOYOS.Es un dispositivo utilizado en el diseo de lneas de transmisin para determinar grficamente en el perfil de localizacin y altura de las estructuras. Se construye dibujando las parbolas de flecha mxima en u papel vegetal muy trasparente a escala: horizontal 1:2000 y vertical1:500Y=w/2t * x^2 = x^2/2HW y t es flecha mxima del conductor. calculada Para la condicin de mxima temperatura.H= parmetro caliente.El valor de Y se calcula Para diferentes valores de x a intervalos de 20mts.

CONSTRUCCION DE LA PLANTILLA DE DISTRIBUCION DE APOYOS.El conjunto de las tres (iguales y paralelas entre si), es lo que constituye la plantilla de distribucin de apoyos, esta aplicacin es muy sencilla es hacer que la curva de distancia mnima al terreno quede tangente al perfil longitudinal.

CURVA DE FLECHA MINIMA O PARABOLA Replanteados los apoyos en el perfil longitudinales de la lneas, utilizando la parbola mxima, es necesario comprobar cuales de aquellos podrn quedar sometidos a esfuerzos ascendentes al presentarse las condiciones de flecha mxima, esta es la razn por lo que hay que construir la parbola correspondiente a las condiciones de flecha mnima. Un apoyo sometido a un esfuerzo ascendente, tiende a ser arrancados de sus anclajes en el empotramiento. Es de observar que antes que esto suceda, las cadenas de suspensin quedaran dobladas, pudiendo llegar a alcanzar una posicin tal, que los conductores se aproximen excesivamente al apoyo que los sustente. La parbola mnima tendr como ecuacin:Y=w/2t * x^2. w y t sern correspondiente a las condiciones de flecha mnima.

ANGULO DE DESVIACION DE LA CADENA DE AISLADORESEn las estructuras de suspensin se debe tomar en cuenta la oscilacin de la cadena para determinar las distancias mnimas a tierra y tambin entre conductores, el Angulo de inclinacin con la vertical.W= peso del conductor en (kgs).Wca= peso cadena de aisladores (kgs).Fv= Accin del viento en el conductor (kgs).Fvca= Accin del viento en la cadena (kgs).

ANGULO DE DESVIACION DE LA CADENA DE AISLADORESFvcawWcaW= peso del conductor en (kgs).Wca= peso cadena de aisladores (kgs).Fv= Accin del viento en el conductor (kgs)Fvca= Accin del viento en la cadena (kgs).

Fv

VANO GRAVANTEDistancia horizontal medida entre los puntos ms bajos de las catenarias de dos vanos consecutivos. Que dependiendo su temperatura la longitud seria mxima o mnima

VANO MEDIOEs la longitud del vano horizontal a considerar para determinar el esfuerzo, debido a la accin del viento sobre los cables, que esto transmiten al apoyo, as que, este esfuerzo puede ser calculado por: fv= fv * vm. Normas CADAFE el ngulo de oscilacin mximo de la cadena 65

CONSIDERACIONES DE CARGA Y TEMPERATURA PARA EL CALCULO MECANICO DEL CONDUCTOR:Las sobre cargas son todas aquellas cargas que pueden actuar sobre el conductor para aumentar su peso unitario y con ello, aumentar la tensin en los extremos del conductor. Solo se considerara la sobre carga debido al viento actuando horizontal y transversalmente a la lnea.

La norma NR B-2 de CADAFE especifica: Presin del viento sobre superficie plana = 74 Kgs/m2Presin del viento sobre superficie cilndrica proyectada = 44 Kgs/m2

PARA UNA VELOCIDAD MAXIMA DEL VIENTO ENTRE 102 103 KPHLAS NORMAS NR DE CADAFE, ESPECIFICA:Carga debida al viento:Sobre superficie plana: Pp= 0.007*v2*S= Pp*SSobre superficies cilndricas: Pc= 0.6 Pp= 6.6*Pp*S donde:Pp: Presin del viento sobre S (Kgs/m2)=0.007*V2F= carga del viento sobre S(Kps)V= Velocidad del viento (KPH)S= Superficie normal a la direccin del viento ( rea proyectada cuando es cilndrica (m2))

TEMPERATURA: Los limites de temperatura a utilizar en los clculos son los indicados en el reglamentos y normas generales para redes de distribucin y lneas de alimentacin de CADAFE: La norma 2-04-04 Pg. 40, expresa:Para todo el territorio nacional y a efectos del calculo mecnico, se supondr que os conductores estarn sometidos a el rango de temperatura que se muestra en la siguiente tabla:

TEMPERATURA:En general la temperatura del conductor se determina por medio de la ecuacin siguiente: cond= o + (ad + o) * ( I )/ Iadm.donde:cond= Temperatura del conductor en C.o = Temperatura media del ambienteadm = Temperatura admisible del conductorIadm = Corriente admisible del conductorI = Corriente de carga del circuito ( corriente mxima de carga )Nota: cuando se requiere la temperatura mnima del conductor se tomara est como la temperatura mnima de la zona y la temperatura mxima como la temperatura mxima del conductor. Esto se hace cuando el conductor esta sin carga y tiene que soportar esfuerzos grandes debidos a las bajas temperaturas

HIPTESIS DE CARGA PARA EL CALCULO MECNICO DEL CONDUCTOR Las normas N.R de CADAFE , expresa lo siguiente: El calculo de la resistencia mecnica de los conductores y de las flechas mximas y mnimas, se har bajo la hiptesis siguientes:Tensin mxima (Limite R )Tensin mecnica: 50 % carga de rotura ( Cr )Temperatura mnima de la zona.Viento mximo.Modulo de elasticidad inicial.Condicin inicialSin amortiguadores

HIPTESIS DE CARGA PARA EL CALCULO MECNICO DEL CONDUCTORa). Limite V.Tensin Mecnica : 25 % Cr.Temperatura mnima de la zona.Viento despreciable.Modulo de elasticidad inicial. b). Limite Diario ( E. D. S )Tensin Mecnica : 21 % Cr.Temperatura media del conductorViento despreciable.Modulo elasticidad inicial. c). Flecha mximaTemperatura mxima del conductor.Viento despreciable.

INTERPRETACIN DE LAS HIPTESIS DE CARGA DEL CONDUCTOR Limite R.Condicin de mxima tensin (limite mecnico). Esta hiptesis limita la tensin mecnica mxima a la que puede estar sometido el conductor sin producirse en las deformaciones permanentes que podran provocar finalmente su ruptura. Limite VEsta condicin se establece para limitar la tensin mecnica del conductor en los baos pequeos, con el objeto de evitar daos el conductor debido a vibraciones

HIPTESIS DE CARGA PARA EL CALCULO MECNICO DEL CONDUCTORLimite DiarioEsta hiptesis limita la tensin para la temperatura mas frecuente coincidente con vientos suaves capaces de producir vibraciones tanto por ciento de la carga de rotura del cable, y esta asociado a una temperatura que se llama Temperatura de cada da.La temperatura media diaria es la que se presenta con mayor frecuencia durante 1 ao, aunque esto no sea rigurosamente cierto en todos los lugares. Por eso es recomendable que se adopte la media aritmtica de las temperaturas medias diarias registradas ms de (10) das del ao.

DEFINICIN DEL ESTADO INICIALSe considera como la hiptesis inicial aquella que de cmo resultado en el estado final valores de t6ensiones y fleche lo mas pequeos posibles de manera tal de no someter al conductor a cargas mecnicas muy elevadas y que las temperatura de apoyos no resulten tan grandes, es decir, que las tensiones correspondientes al estado final debernPor esta razn se parte del limite V como estado inicial, verificando para cada longitud de vano de calculo particular las tensiones correspondientes al estado final, las cuales deberan ser menor o iguales que los limites establecidos en las respectivas hiptesis. Puede llegar un momento en que este procedimiento de cmo resultado que alguno de los limites sea excedido por lo que se deber cambiar el estado inicial.