Julian Moreno Clemente Nuevo Reglamento de Lineas Electricas de Alta Tension

7/30/2019 Julian Moreno Clemente Nuevo Reglamento de Lineas Electricas de Alta Tension

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NUEVO REGLAMENTO DE LNEAS ELECTRICAS DE ALTA TENSIN

COMENTARIOS, COMPARACIN CON EL REGLAMENTO VIGENTE, E INCIDENCIASOBRE EL DISEO Y CLCULO DE LNEAS AEREAS DE MEDIA TENSIN

JULIN MORENO CLEMENTE

INTRODUCCIN

En el Boletn Oficial del Estado de fecha 19-03-08 aparece publicado el nuevo Reglamento deLneas Elctricas de Alta Tensin, que contempla tanto las lneas areas como lassubterrneas.

En nuestra Obra que ha sido puesta a la libre disposicin de todos los tcnicos que puedanestar interesados en las materias tratadas, se incluye un Programa para el clculo de LneasElctricas Areas de Media Tensin, confeccionado de acuerdo con el Reglamento del ao1968. Este programa se completa con dos documentos, que titulamos:

- Clculo de Lneas Elctricas Areas de Media Tensin, con informacin queconsideramos til para el diseo y clculo de este tipo de lneas.- Programas para el Clculo de Lneas Elctricas Areas de Media Tensin, donde se

contiene las aclaraciones e instrucciones para la utilizacin de los programas.

Aparecido el nuevo Reglamento, se hace un examen comparativo analizando lasmodificaciones ms significativas que aporta el nuevo precepto legal.

Hemos de indicar que para lneas de media tensin, hasta 30 kV, se prev la posible utilizacinde conductores aislados trenzados en haz, o de conductores recubiertos.

En este documento nos ocuparemos principalmente de su incidencia en el diseo y clculo delas lneas de media tensin con conductores desnudos, que son las que con ms frecuencia se

ven obligados a proyectar los tcnicos que trabajan en Empresas instaladoras, o que sededican al ejercicio libre de la profesin.

Dentro del Reglamento de Lneas Elctricas de Alta Tensin, la Instruccin TcnicaComplementaria que trata de las lneas elctricas areas con conductores desnudos es la ITCLAT 07

CONDUCTORES

Hay que utilizar la nueva designacin y caractersticas segn UNE EN 50182.

La temperatura mxima de servicio bajo carga normal no debe sobrepasar los 85 C

Las temperaturas mximas de servicio en casos excepcionales se fija en 100 C. Paraaleaciones especiales de Aluminio-Zirconio se pueden admitir temperaturas superiores, segnNorma IEC 62004.Para el clculo del incremento de temperatura debido a las corrientes decortocircuito, se remite a la Norma UNE EN 60865-1.

El coeficiente de seguridad con respecto a la carga de rotura en los cables queda fijado, comoen el caso del Reglamento vigente, en 2,5.

Las Normas UNE sobre conductores incluyen la masa por metro, en Kg. Una masa de 1 Kg.sufre una atraccin por efecto de la gravedad. El valor de la fuerza vertical correspondiente sedetermina aplicando la ley de la mecnica que expresa que

Fuerza = Masa x Aceleracin. La unidad de fuerza es el Newton.

Por consiguiente la fuerza vertical descendente actuante sobre una masa de 1 Kg. es:


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Fuerza = 1 x 9,81 Newton, o bien

Fuerza = 1 x 0,98 daN

Determinados de esta forma los pesos por metro de conductor, y dado que todas las demstracciones y sobrecargas viene fijadas por el Reglamento en daN, podemos operar con

magnitudes homogneas.

De acuerdo con lo expuesto y lo establecido en el Reglamento, hemos determinado losparmetros que se han incluido en las bases de datos de los programas. Los valores delmdulo de elasticidad se han consignado en daN/mm2. Hemos de indicar que no todos losdatos utilizados estn incluidos en la Norma UNE EN 50182, por lo que, en su caso, hemosrecurrido a los contenidos en las Normas existentes. Concretamente en la versin que nosotrosutilizamos no se contemplan los conductores del tipo LARL

En los programas hemos utilizado las denominaciones antiguas por ser aquellas con las queestamos ms familiarizados. De todas formas hacemos constar las siguientes equivalencias.

Cdigo antiguo Cdigo UNE EN 50182-2001

LA-30 27-AL1/4-ST1ALA-56 47-AL1/8-ST1ALA-78 67-AL1/11-ST1ALA-110 94-AL1/22-ST1ALA-145 119-AL1/28-ST1ALA-180 147-AL1/34-ST1A

Fenmenos vibratorios.

Con en fin de evitar la aparicin de fenmenos vibratorios, el nuevo Reglamento indica comovalor mximo del EDS el de 22, siempre que se utilicen antivibradores, y 15 si no se utilizanestos elementos.

La utilizacin de antivibradores ha sido contemplada en nuestro documento Lneas ElctricasAreas de Media Tensin

Flechas mximas en los conductores

Para las lneas de media tensin, las flechas mximas acalcular son las mismas establecidasen el Reglamento actual, es decir:

- 15 C + Viento- Sin sobrecarga , a una temperatura no inferior a 50 C,- 0 + Hielo.

CARGAS Y SOBRECARGAS A CONSIDERAR

Fuerzas del viento sobre los componentes de las lneas areas.

En las lneas de media tensin ha de suponerse una velocidad mnima del viento de 120 km/h.Los esfuerzos que a continuacin se resean corresponden a esa velocidad. En el caso deutilizarse velocidades mayores, los esfuerzos figurados deben multiplicarse por el cuadrado dela relacin de velocidades del viento.

Fuerza del viento sobre los conductores.

No hay variacin con respecto al Reglamento anterior, salvo lo indicado para el caso de que elproyectista decida utilizar una velocidad del viento superior a la mnima reglamentaria. Porconsiguiente, los esfuerzos a considerar son;

- 60 daN/m2 para conductores hasta 16 mm de dimetro.


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- 50 daN/m2 para conductores de dimetros superiores a 16 mm.

Es decir, que utilizamos las mismas ecuaciones que hemos venido empleando, si bien losesfuerzos quedan expresados en daN

Fuerza del viento sobre las cadenas de aisladores

70 daN/m2 de superficie proyectada en direccin perpendicular al viento.

Fuerza del viento sobre apoyos de celosa.

170 daN por m2 de rea del apoyo proyectada en la direccin normal al viento.

La ecuacin correspondiente sustituye a la existente en el Reglamento vigente, queconsideraba la accin del viento sobre las caras de barlovento y sotavento..

Al igual que con el Reglamento anterior, esta informacin ha de ser facilitada por el fabricante,proporcionando bien el esfuerzo resultante, bien el rea del apoyo expuesta al viento. Noafecta, por consiguiente, a nuestros programas, en los cuales lo que existen son celdas para

introducir estos datos proporcionados por los fabricantes.

Fuerza del viento sobre superficies cilndricas.

No vara con respecto al anterior Reglamento, debiendo considerarse 70 daN por m2 desuperficie proyectada.

Sobrecargas motivadas por el hielo.

Para las lneas de media tensin son exactamente las mismas figuradas en el Reglamentoactual, es decir:

Zona A.- Hasta 500 m de altitud. No se considera sobrecarga de hielo.

Zona B.- Entre 500 y 1000 m de altitud. Sobrecarga de 0,18x d daN por m lineal

Zona C.- Altitud superior a 1.000 m. Sobrecarga de 0,36x d daN por m lineal

Siendo d el dimetro del conductor expresado en mm.

Temperaturas coincidentes con las tracciones mximas en el conductor.

Son las mismas previstas en el Reglamento vigente, es decir, - 5 C en zona A, -15 C en zonaB y 20 C en zona C.

En la hiptesis de viento la temperatura es de 5 C en Zona A, -10 C en Zona B y 15 C enZona C.

No obstante, si la lnea atraviesa zonas en las que son de prever vientos excepcionales, seconsiderarn los conductores sometidos a los esfuerzos resultantes de velocidades del vientosuperiores a 120 km/ h, calculndose dichos esfuerzos en la forma que anteriormente ha sidoindicada. En tal caso las temperaturas mnimas coincidentes con la sobrecarga de viento sernlas anteriormente indicadas

APOYOS

Diferentes tipos de apoyos considerados

Los tipos de apoyos a utilizar son similares a los del Reglamento actual.


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En cuanto a las funciones, que actualmente son:

- Alineacin- Angulo- Anclaje

- Fin de lnea.

Quedan establecidas de la siguiente forma

Apoyos de suspensin, que utilizan cadenas de este tipo, que a su vez pueden ser:

- Apoyos de alineacin- Apoyos de ngulo.

Apoyos de amarre, en los que se utilizan cadenas de amarre, que a su vez se dividen en

- Apoyos de alineacin- Apoyos de ngulo

Apoyos de anclaje, que equivalen a los actuales con dicha denominacin, cuya misin es la deproporcionar puntos firmes en la lnea, en relacin con los esfuerzos dirigidos en la direccin dela misma. Se utilizan cadenas de amarre. Estos apoyos pueden estar situados tanto en unaalineacin como en un ngulo. Se indica que debern tener una identificacin propia en losplanos.

Apoyos de principio o fin de lnea, con funciones similares a las encomendadas por el vigenteReglamento. Se utilizan cadenas de amarre.

Apoyos especiales, que tienen una funcin distinta de las anteriormente mencionadas.

Esta clasificacin requiere, a nuestro entender, los siguientes comentarios:

El Reglamento actual realmente ya prevea la posibilidad de utilizar cadenas de suspensin enapoyos de ngulo, para valores pequeos de ste, aunque al menos en nuestra zona estamosacostumbrados a utilizar siempre cadenas de amarre en este tipo de postes.

Tenemos noticias de que una determinada Corporacin ha sugerido que se eliminen losapoyos de ngulo con cadenas de suspensin, pero el Ministerio no ha aceptado la propuesta.A la vista de ello hemos modificado nuestros programas para que puedan utilizarse cadenas desuspensin en determinados apoyos de ngulo, si bien con la limitacin de que el ngulo tengaun valor mximo adoptado por el usuario. Para ello hemos tenido en cuenta el esfuerzoresultante del ngulo, tanto para determinar sus caractersticas resistentes como para calcularlas desviaciones de las cadenas de suspensin por efecto del viento.

En los apoyos con cadenas de amarre, aparte de los de fin de lnea, ahora se prevn dos tipos:los de amarre y los de anclaje. La funcin de los ltimos es la misma asignada en elReglamento anterior, que ya hemos comentado. Los apoyos de amarre son aquellos en loscuales no pueden utilizarse cadenas de suspensin porque las desviaciones de las cadenasseran excesivas y no se cumpliran las distancias reglamentarias. En estos apoyos eldesequilibrio de tracciones exigido es inferior al de los apoyos de anclaje, que adems tienen lamisin de proporcionar puntos firmes en la lnea. Es decir que, hasta ahora, si en un apoyo nopodamos utilizar cadenas de suspensin por su excesiva desviacin por la accin del viento(o porque el apoyo quedaba ahorcado), tenamos que transformar el apoyo en anclaje,mientras que ahora se puede solucionar el problema utilizando apoyos de menor resistenciaque son los de amarre. Ms adelante trataremos de los diferentes valores de los desequilibriosde tracciones en los diversos tipos de apoyos.

Estos apoyos de amarre pueden estar situados en una alineacin, o en un cambio de direccin.


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De acuerdo con lo indicado, hemos introducido en los programas de clculo estos apoyos deamarre, perfectamente diferenciados de los apoyos de anclaje.

Adaptndonos a la nueva nomenclatura, en nuestros programas distinguimos entre

- Apoyos de alineacin

- Apoyos de ngulo- Apoyos de principio o fin de lnea.

Si bien se ha aadido una columna en la que para cada poste se indica si las cadenas son desuspensin o de amarre, as como otra para resear los apoyos que, por decisin delproyectista, sern de anclaje

Para hacer la debida distincin entre apoyos de amarre y de anclaje, en la Hoja de Clculo n 1(Datos del Perfil), hemos dispuesto dos columnas distintas para consignar el ngulo formadopor las dos alineaciones que confluyen en el apoyo, en tanto que en la versin correspondienteal Reglamento actual solamente exista una columna para dicho fin. El valor del ngulo (sea180 sex si no existe cambio de direccin, sea un valor menor si existe cambio de direccin), seintroduce en la columna primitivamente prevista para los apoyos de amarre, y en la nueva para

los apoyos de anclaje.

En la lista general de esfuerzos sobre apoyos cada uno queda calculado segn la funcin quele ha sido asignada, de acuerdo con lo anteriormente indicado.

Clculo de apoyos.

Para el clculo de los apoyos el nuevo Reglamento establece unos cuadros en los que serecogen los esfuerzos simultneos a considerar para cada tipo de apoyo. Estos cuadros y lasHiptesis de clculo son similares a las del reglamento vigente, con las matizaciones queindicaremos a continuacin;

Las cuatro hiptesis consideradas son:

- Hiptesis 1 .- Viento- Hiptesis 2.- Hielo ( En zonas B y C)- Hiptesis 3.- Desequilibrio de tracciones.- Hiptesis 4.- Rotura de conductores.

De estas Hiptesis se consideran normales la 1 y la 2, y anormales la 3 y la 4 .

Los coeficientes de seguridad establecidos para las Hiptesis normales y anormales sondiferentes, y coinciden con lo establecido en el Reglamento actual.

Los clculos correspondientes a las hiptesis 1 y 2 son similares a los del Reglamentovigente, teniendo en cuenta las sobrecargas de viento y hielo que quedan definidas en el nuevo

Reglamento, a las cuales nos hemos referido anteriormente.

Desequilibrio de tracciones. (Hiptesis tercera)

A continuacin nos referimos al desequilibrio de tracciones. Lo que se indica es vlido paralneas de hasta 66 kV, y por consiguiente aplicable a las lneas de media tensin, que son lascontempladas en este documento.

Apoyos de alineacin y ngulo con cadenas de suspensin

Se considerar un esfuerzo longitudinal del 8 % de las tracciones unilaterales de todos losconductores. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo, a la altura de lospuntos de fijacin de los conductores.

Apoyos de alineacin y ngulo con cadenas de amarre.


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Apoyos de anclaje.


Para este tipo de lneas, en los apoyos anteriormente indicados, al aplicarse los esfuerzossobre el eje, no se consideran esfuerzos de torsin en la hiptesis de desequilibrio detracciones. Otro es el caso de lneas de tensiones ms elevadas.

Apoyos de fin de lnea.

Se considerar un esfuerzo igual al 100 % de las tracciones unilaterales de todos losconductores, considerndose aplicado cada esfuerzo en el punto de fijacin del

correspondiente conductor al apoyo. Se deber tener en cuenta, por consiguiente, la torsin aque estos esfuerzos pudieran dar lugar.

Desequilibrios muy pronunciados en apoyos

En este caso el Reglamento nuevo indica que se efectuar un anlisis por el proyectista.

Rotura de conductores.

Rotura de conductores en apoyos de alineacin y de ngulo con cadenas de suspensin

En las lneas de media tensin, que disponen de un conductor por fase, se considerar larotura de un solo conductor, teniendo en cuenta el punto de aplicacin del mismo y los

consiguientes momentos de torsin que se puedan producir. Se admite una reduccin del 50 %por desviacin de la cadena (Coincide con lo actual).

Rotura de conductores en apoyos de alineacin y ngulo con cadenas de amarre.

Las condiciones son las mismas que en el caso anterior, pero no se admite ningn tipo dereduccin.

Rotura de conductores en apoyos de anclaje.

Condiciones iguales a las del caso anterior.

Rotura de conductores en apoyos de fin de lnea.

Igual que en los dos casos anteriores.

Esfuerzos resultantes del ngulo

En los apoyos situados en los cambios de direccin, se tendr en cuenta, adems de losesfuerzos anteriores que sean de aplicacin, la resultante del ngulo

Posibilidad de prescindir de la hiptesis de rotura de conductores en apoyos dealineacin y ngulo.

Al igual que en el Reglamento actual, se admite la posibilidad de prescindir de la rotura deconductores en apoyos de alineacin y ngulo, en lneas de hasta 66 kV, y conductor con

carga de rotura inferior a 6.600 daN, siempre que se den las siguientes circunstancias:


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- Que el coeficiente de seguridad en el conductor sea de 3 como mnimo.- Que el coeficiente de seguridad de los apoyos y cimentaciones en la hiptesis 3 sea el

que corresponde a las hiptesis normales.- Que se instalen apoyos de anclaje cada 3 km como mximo.

Ello es aplicable a los apoyos de alineacin y ngulo, tanto si disponen de cadenas de

alineacin como de amarre.

Apoyos de hormign

Llamamos la atencin sobre el hecho de que, actualmente, en los apoyos con cadenas deamarre (apoyos de anclaje en el Reglamento de 1968) queda limitada la utilizacin de apoyosde hormign como consecuencia de los esfuerzos por desequilibrio de tracciones y de torsin,por lo cual en la Normas Particulares de Sevillana Endesa se indica que los apoyos concadenas de amarre deben ser metlicos de celosa.

Lo anteriormente indicado puede favorecer, al menos para determinadas secciones deconductor, el empleo de apoyos de hormign, por el hecho de pasar en el desequilibrio detracciones de una exigencia del 50 % en apoyos de anclaje, al 15 % en apoyos de amarre, y

poder prescindir en determinados casos de la hiptesis de rotura de conductores, tanto enapoyos con cadena de suspensin como de amarre.

Para este tipo de postes de hormign hemos efectuado un estudio, para dar una idea de laposibilidad de utilizacin en apoyos con cadena de suspensin y de amarre (apoyos de amarre,no de anclaje), el cual exponemos a continuacin.

Recordemos que tanto la Recomendacin UNESA como las Normas de las Empresassuministradoras derivadas de aquella distinguen dos tipos de apoyos: los normales y losreforzados. Estos ltimos, adems de los esfuerzos exigidos a los normales, deben cumplirque el esfuerzo a una determinada altura de la cogolla sea el nominal, multiplicado por undeterminado coeficiente k que se calcula por la ecuacin:

K = 5,4/(H5+5,25), siendo H5 la altura sobre la cogolla.

En los apoyos de hormign es muy frecuente la utilizacin de crucetas bveda. Para una alturadel perfil de sujecin de los conductores sobre la cogolla de 1,20 m, el coeficiente resultante esde 0,8372. Luego los esfuerzos admisibles en este tipo de montaje sern los nominalesmultiplicados por el coeficiente indicado, o el que resulte en funcin de la altura a la que se hahecho referencia.

Por otra parte, estos apoyos presentan la particularidad de ofrecer distinta resistencia enfuncin de la cara sobre la que se aplica el esfuerzo, por lo que se distingue entre esfuerzoprincipal o transversal, y esfuerzo secundario o longitudinal. La posicin que denominamosnormal es aquella en la que la cara que soporta el esfuerzo principal se sita para absorberlos esfuerzos del viento en la direccin perpendicular a la de la lnea. Si la cara que soporta el

esfuerzo secundario se sita para absorber dichos esfuerzos, hablamos de posicin invertida.

Los esfuerzos sobre la cara de mayor resistencia son libres de viento, es decir que soportan elesfuerzo nominal adems del correspondiente al viento. Por consiguiente, si el apoyo sedispone de forma que el viento incida sobre la cara de menor resistencia en la hiptesis que seconsidere, habr que deducir del esfuerzo nominal el del viento, para obtener el esfuerzo tilsobre dicha cara.

Los apoyos de hormign normalizados del tipo reforzado responden a las siguientescaractersticas


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ESFUERZO PRINCIPAL (daN) ESFUERZO SECUNDARIO (daN)

250 160400 250630 360800 400

1000 400

Es apoyo normalizado el de 1600 daN, pero no del tipo reforzado. Como nuestro estudiosupone la utilizacin de crucetas tipo bveda, con esfuerzos resultantes aplicados por encimade la cogolla, obviamos la utilizacin de dicho apoyo.

Hemos podido comprobar en el Catlogo de algn fabricante que los esfuerzos secundarioscorrespondientes a los apoyos de 1000 y 1600 daN son superiores a los de la Norma. Tal es elcaso de Postes Nervin, al que hacemos mencin a ttulo de ejemplo, y que posiblemente serepetir en otros fabricantes. Concretamente en el caso que comentamos los esfuerzossecundarios de los postes de 1000 y 1600 daN son, respectivamente 530 y 740 daN

En el caso de apoyos de alineacin, tanto con cadenas de suspensin como con cadenas de

amarre (apoyos de amarre), los resultados que se reflejan a continuacin han sido obtenidoscomparando los desequilibrios de tracciones reglamentarios con los esfuerzos admisibles en elapoyo en las condiciones consideradas.

En el caso de apoyos de ngulo hemos recurrido al concepto de esfuerzo equivalente cuyadireccin coincide con uno de los ejes de simetra del poste, concepto que se encuentradesarrollado en la documentacin que se acompaa, y que puede ser utilizado a falta de otrosdatos ms precisos facilitados por el fabricante.

Por similitud con el caso de apoyos metlicos de celosa, en los apoyos de hormign seconsidera como esfuerzo equivalente a otro que forma un determinado ngulo con uno de losejes de simetra del apoyo, a la suma de las dos componentes en las que puede serdescompuesto el esfuerzo desviado, multiplicando la dirigida segn la cara de menor

resistencia por la relacin de esfuerzos nominales, y ello bajo el supuesto de que la disposicinsea la que anteriormente hemos definido como normal

En estas condiciones, y, repetimos, para el caso de utilizar crucetas tipo bveda con distanciadel perfil superior a la cogolla de 1,20 m, obtenemos los siguientes resultados en relacin conlos apoyos a utilizar para absorber los esfuerzos de desequilibrio de tracciones:.

CONDUCTOR LA-56

Apoyos de alineacin con cadenas de suspensin.

Apoyo vlido 250 daN en posicin normal

Apoyos de alineacin con cadenas de amarre (Apoyos de amarre)

Apoyo vlido 630 daN en posicin normal.

Apoyos de ngulo con cadenas de suspensin.

Apoyo vlido 400 daN en posicin normal.

Apoyo de ngulo con cadenas de amarre

Apoyo vlido 630 daN en posicin normal

CONDUCTOR LA-110



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Apoyo vlido 2X400 daN en posicin normalApoyo Vlido (Postes Nervin) 1000 daN en posicin normal.

Apoyos de alineacin con cadenas de amarre (Apoyos de amarre)

Apoyo vlido 2x800 daN en posicin normal.


Apoyo vlido 2x400 daN en posicin normal.Apoyo vlido (Postes Nervin) 1000 daN en posicin normal.

Apoyo de ngulo con cadenas de amarre

Apoyo vlido (Postes Nervin) 2x1000 daN en posicin normal

CONDUCTOR LA-180


Apoyo vlido 2X630 daN en posicin normal


Apoyo vlido 2x800 daN en posicin normal.

El desequilibrio de tracciones en apoyos de amarre con conductor LA-180, que asciende a 945daN con las tensiones normalmente utilizadas, no parece fcil cubrir con apoyos de hormign.Parece ms adecuado utilizar en tales casos apoyos metlicos de celosa.

OBSERVACIONES.-

En relacin con lo anteriormente expuesto sobre apoyos de hormign, hemos de indicar:

- Los clculos se han efectuado utilizando las tensiones mximas normalmenteempleadas para cada conductor.

- Por otra parte, responden a las condiciones de seguridad normal. Para seguridadreforzada hay que pasar al tipo siguiente de apoyo normalizado.

- El estudio se refiere a la comprobacin del cumplimiento de las condicionesreglamentarias en lo que al desequilibrio de tracciones se refiere, por ser la hiptesisque normalmente limita la utilizacin de postes con diferentes resistencias segn lacara sobre la que se aplica el esfuerzo, y bajo el supuesto de que en todos los casos

se va a prescindir de la hiptesis de rotura de conductores, lo cual es factible dada lacarga de rotura de las secciones consideradas. De todas formas deber comprobarseel cumplimiento de las condiciones reglamentarias en las restantes hiptesis.

.CADENAS DE AISLADORES Y HERRAJES.

Se establece con carcter general que todos los herrajes que puedan ser sometidos al peso deuna persona deben resistir una carga caracterstica concentrada de 1,5 kN.

Desde el punto de vista de caractersticas mecnicas, los coeficientes de seguridad para loselementos de las cadenas de aisladores y los herrajes que completan las mismas, son igualesque los establecidos en el Reglamento actual, es decir 3, que en la prctica queda reducido a2,5 por ejercerse normalmente un control estadstico en la recepcin.


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Desde el punto de vista elctrico, en el Documento Clculo de Lneas Elctricas Areas deMedia Tensin hemos hecho constar las tensiones de ensayo reales que soportan las cadenasde tres elementos, y que son

AISLADORES TIPOU40 BS U70 BS

Tensin de ensayo al choque (kV cresta) 195 260

Tensin de ensayo a frecuencia industrial (kV efectivos) 78 105

Para las lneas de 20 kV de tensin nominal y 24 kV de tensin ms elevada, el Reglamento enla Tabla 12 del apartado 4.4. establece los siguientes valores:

Tensin de ensayo al choque (kV cresta) 145

Tensin de ensayo a frecuencia industrial (kV efectivos) 50

En el Documento anteriormente citado, consignamos los valores mnimos de las longitudes dela lnea de fuga establecidos en las Normas Sevillana ENDESA, en funcin del grado de

contaminacin de la zona, que reproducimos a continuacin:

TIPO DE ZONA Longitud de la lnea de fugamm / kV

NORMAL 20 (11,5)ALTA CONTAMINACIN 40 (23)MUY ALTA CONTAMINACIN 60 (37)

Para altitudes superiores a 1000 m sobre el nivel del mar se aadirn 20 (11,5) mm/ kV.

En la tabla anterior los valores indicados corresponden a la tensin ms elevada de la red entrefase y tierra, Se han indicado entre parntesis los valores equivalentes considerando la tensinms elevada entre fases, ya que ste es el dato que figura en el nuevo Reglamento.

En la Tabla 14 del nuevo Reglamento se establecen unos valores recomendados para laslneas de fuga. Estos valores vienen referidos a la tensin ms elevada de la red entre fases

NIVEL DE CONTAMINACIN LINEA DE FUGA MINIMA (mm/ kV)

I.- Ligero 16II.- Medio 20III.- Fuerte 25

IV.- Muy fuerte 31

A la vista de los datos anteriores, estimamos que es perfectamente vlido todo lo indicado enrelacin con el tema en el Documento Lneas Elctricas Areas de Media Tensin.

En cualquier caso indicaremos que para ambientes salinos o con fuerte contaminacin, puedeser interesante la utilizacin de aisladores de silicona, de los cuales se acompaa informacin,as como de elementos para aumentar las lneas de fuga.

DESVIACIN DE LAS CADENAS DE SUSPENSIN POR LA ACCION DEL VIENTO

El nuevo Reglamento establece las mismas condiciones que el actual, para el clculo de lasdesviaciones de las cadenas de suspensin por la accin del viento. Es decir, hay que

considerar una presin sobre los distintos elementos mitad de la que corresponde a un vientode 120 km /h.


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Si se introduce una variacin en cuanto a la temperatura a considerar en el clculo. En elReglamento actual es de 5 C en todas las zonas, mientras que en el nuevo hay queconsiderar la accin del viento a las siguientes temperaturas

- Zona A : -5 C

- Zona B : -10 C- Zona C : -15 C.

Las modificaciones correspondientes han sido introducidas en los programas.

En el apartado 5.2. del nuevo Reglamento figura una tabla con distancias mnimas deseguridad entre partes en tensin y masa. Para la tensin nominal de 20 kV la distancia mnimaentre conductores y partes puestas a tierra debe ser de 22 cm.

En el clculo efectuado que figura en el Documento Clculo de Lneas Elctricas Areas deMedia Tensin, habamos tomado una distancia de 28 cm, para tener un cierto margen deseguridad. Por consiguiente la desviacin mxima calculada de 59 sex es vlida para elnuevo Reglamento, bien entendido que esta desviacin se refiere al caso de crucetas al

tresbolillo, debiendo consultarse con el fabricante en el caso de utilizar crucetas bveda.

Nos referimos concretamente al caso de tensin nominal igual a 20 kV por ser la msfrecuentemente utilizada. Para tensiones superiores el proyectista deber comprobar en cadacaso las desviaciones realmente admisibles, en funcin de la tensin de la lnea, la longitud dela cadena y las caractersticas de las crucetas.

DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD. CRUZAMIENTOS Y PARALELISMOS

Introduccin

Se distingue entre distancias internas y distancias externas.

Las distancias internas se utilizan para disear una lnea con una adecuada capacidad pararesistir las sobretensiones.

Las distancias externas se utilizan para determinar las distancias de seguridad entreconductores en tensin y los objetos debajo o en las proximidades de la lnea, para evitar eldao a terceros.

Distancias de aislamiento para evitar descargas.

Se distinguen las siguientes distancias:

Del = Distancia de aislamiento mnima para evitar descargas entre conductores de fase yobjetos a potencial de tierra en sobretensiones de frente lento y rpido. Esta distancia puede

ser tanto interna, cuando se consideran distancias del conductor a la estructura de la torre,como externa, cuando se considera la distancia del conductor a un obstculo.Para 20 kV detensin n om inal y 24 kV de tens in ms elevada, esta distanc ia es de 0,22 m.

Dpp = Distancia de aislamiento mnima para prevenir descargas disruptivas entre conductoresde fase durante sobretensiones de frente lento o rpido. Es una distancia interna Para 20 kVde tensin nominal y 24 kV de tensin ms elevada esta distancia es de 0,25 m.

ascm = Valor mnimo de la distancia de descarga de la cadena de aisladores, definida como ladistancia ms corta en lnea recta entre las partes en tensin y las partes puestas a tierra.Para determinar las distancias internas y externas, se ha de tener en cuenta lo siguiente:

La distancia Del previene descargas elctricas entre las partes en tensin y objetos a potencial

de tierra, en condiciones de explotacin normal de la red


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La distancia Dpp previene las descargas elctricas entre fases durante maniobras ysobretensiones de rayos.

Es necesario aadir a la distancia externa Del una distancia de aislamiento adicional Dadd paraque en las distancias mnimas de seguridad al suelo, a lneas elctricas, a zonas de arbolado,etc, se asegure que las personas u objetos no se acerquen a una distancia menor que D el de la

lnea elctrica.

La probabilidad de descarga a travs de la distancia mnima distancia interna a scm debe sersiempre mayor que la descarga a travs de algn elemento externo o persona. As, paracadenas de aisladores muy largas, el riesgo de descarga debe ser mayor sobre la distanciainterna acsm que a objetos externos o personas. Por este motivo las distancias externas deseguridad (Dadd + Del ) deben ser siempre superiores a 1,1 veces a ascm.

Nos hemos referido en lo anteriormente expuesto a las lneas de tensin nominal de 20 kV.Para otras tensiones el Reglamento establece los siguientes valores para los parmetros Del yDpp

TENSIONES (kV) Del Dpp

Nominal Ms elevada

20 24 0.22 0.2525 30 0.27 0.3330 36 0.35 0.4045 52 0.60 0.70

Estos criterios son utilizados para definir las distancias mnimas en los distintos casosconcretos, que se definen ms adelante-

Prescripciones especiales

Se definen en el Reglamento las prescripciones especiales que deben cumplirse en aquelloscasos en los que se exige una seguridad reforzada.

En relacin con las exigencias de carcter general, el contenido coincide en general con loestablecido en el artculo 33 del Reglamento actual.

Distancias en el apoyo

Distancia entre conductores

La separacin entre conductores se calcula por la ecuacin ppDKLFKD '++=

Siendo

D la distancia mnima entre conductores de fase

K un coeficiente que depende de la oscilacin de los conductores. Viene definido en una tablaque coincide con la figurada en el artculo 25 apartado 2 del Reglamento actual. Consta de doscolumnas con valores que se aplican en funcin de la tensin nominal de la lnea. En elReglamento actual la primera columna corresponde a lneas de 1 y 2 categora, y la segundaa lneas de 3 categora. En el nuevo Reglamento el lmite de aplicacin queda fijado en 30 kV.

F es la flecha mxima en metros.

L es la longitud de la cadena de aisladores. Para aisladores rgidos o cadenas de amarre L = 0.


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K es un coeficiente que depende de la tensin de la lnea. Para lneas de media tensin K =0,75.

Dpp es la distancia anteriormente definida, cuyos valores han quedado indicados para lasdiferentes tensiones

Distancia entre conductores y partes puestas a tierra.

La separacin mnima no ser inferioral valor definido como Del.

Este valor Del es el que se ha considerado para el caso de la desviacin de las cadenas desuspensin por la accin del viento.

Distancias al terreno, a caminos y a cursos de agua no navegables.

No son de aplicacin las condiciones exigidas para la seguridad reforzada.

La altura mnima de conductores ser 5.3 + Del con un mnimo de 6 m.

Cuando las lneas atraviesen explotaciones ganaderas cercadas o explotaciones agrcolas laaltura mnima ser de 7 m con objeto de evitar accidentes por proyeccin de agua durante laslabores de riego o por circulacin de maquinaria agrcola, camiones y otros vehculos.

En la hiptesis de clculo de flechas mximas bajo la accin del viento sobre los conductores,la distancia mnima anterior se podr reducir en un metro, considerndose en este caso elconductor con la desviacin producida por el viento.

Entre la posicin de los conductores con su flecha mxima vertical, y la posicin de losconductores con su flecha y desviacin correspondientes a la hiptesis de viento, las distanciasde seguridad al terreno vendrn determinadas por la curva envolvente de los crculos dedistancia trazados en cada posicin intermedia de los conductores, con un radio interpolado

entre la distancia correspondiente a la posicin vertical y a la correspondiente a la posicin demxima desviacin lineal del ngulo de desviacin.

Distancias a otras lneas areas elctricas o de telecomunicacin

Cruzamientos

Son exigibles las condiciones de seguridad reforzada, modificadas en la misma forma que seindica en el artculo 33 apartado 1 del Reglamento actual.

En general, las condiciones fijadas coinciden con las del artculo citado, salvo lo indicado acontinuacin

La distancia entre los conductores de la lnea inferior y los apoyos de la superior no deber serinferior a 1,5 + Del m, con un mnimo de 2 m, considerndose los conductores en su posicinde mxima desviacin por la accin del viento.

Para lneas hasta 30 kV la distancia vertical entre los conductores de fase de ambas lneas nodebe ser inferior a

1,8 + Dpp metros para distancia del apoyo de la lnea superior al punto de cruce igual oinferior a 25 m.

2,5 + Dpp metros para distancia del apoyo de la lnea superior al punto de cruce mayorde 25 m.

Para 45 kV la distancia es en todos los casos de 2,5 m.


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La distancia vertical mnima entre conductores de fase de la lnea superior y el cable de tierrade la inferior ser de 1,5 + Del metros, con un mnimo de 2 metros.

Independientemente del punto de cruce, la mnima distancia vertical entre los conductores defase de ambas lneas, o entre los conductores de fase de la lnea elctrica superior y los cablesde guarda de la inferior, en el caso de que existan, se comprobar considerando los

conductores de fase de la lnea superior en las condiciones ms desfavorables de flechamxima, y los conductores de fase o los cables de guarda de la inferior, en el caso de queexistan, sin sobrecarga alguna a la temperatura mnima segn la zona ( -5C en zona A, -15Cen zona B y 20C en zona C).

En general, cuando el punto de cruce de ambas lneas se encuentre en las proximidades delcentro del vano de la lnea inferior, se tendr en cuenta la posible desviacin de losconductores por la accin del viento.

Paralelismos entre lneas elctricas

No son de aplicacin las condiciones correspondientes a seguridad reforzada

El nuevo Reglamento coincide exactamente en su redaccin con lo indicado en el artculo 34apartado 1 del Reglamento actual. nicamente cabe sealar que se hace referencia a laseparacin entre conductores contiguos de las lneas paralelas, que no ser inferior a lacalculada para conductores de distinta fase correspondientes a la lnea de mayor tensin.

Paralelismo entre lneas elctricas areas y de telecomunicacin.

No son de aplicacin las prescripciones correspondientes a seguridad reforzada

Se evitar siempre que se pueda el paralelismo de las lneas elctricas areas de alta tensincon las lneas de telecomunicacin, y cuando ello no sea posible se mantendr entre las trazasde los conductores ms prximos de una y otra lnea una distancia igual a 1,5 veces la alturadel apoyo ms alto.

Distancias a carreteras

Para la instalacin de apoyos, tanto en el caso de cruzamiento como en el de paralelismo, setendr en cuenta lo siguiente:

- Para la red de carreteras del Estado, la instalacin de apoyos se realizarpreferentemente detrs de la lnea lmite de la edificacin, y a una distancia de la aristaexterior de la calzada superior a vez y media su altura. La lnea lmite de edificacin esla situada a 50 m en autopistas, autovas y vas rpidas, y a 25 m en el resto decarreteras de la Red de Carreteras del Estado de la arista exterior de la calzada.

- Para las carreteras no pertenecientes a la Red de Carreteras del Estado, la instalacinde los apoyos deber cumplir la normativa vigente de cada Comunidad Autnomaaplicable a tal efecto.

- Independientemente de que la carretera pertenezca o no a la Red de Carreteras delEstado, para la colocacin de apoyos dentro de la zona de afeccin de la carretera, sesolicitar la oportuna autorizacin a los rganos Administrativos competentes. Para lared de carreteras del Estado la zona de afeccin comprende una distancia de 100 mdesde la arista exterior de la explanacin en el caso de autopistas, autovas y vasrpidas, y 50 m en el resto de carreteras de la Red de Carreteras Del Estado.

- En circunstancias topogrficas excepcionales, y previa justificacin tcnica yaprobacin de la Administracin, podr permitirse la colocacin de apoyos a distanciasmenores de las fijadas.

Cruzamientos.


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Son de aplicacin las condiciones de seguridad reforzada.

La distancia mnima vertical de los conductores de la lnea elctrica, con su mxima flechavertical, sobre el conductor ms alto de todas las lneas de energa elctrica, telefnicas ytelegrficas del ferrocarril ser de

3,5 + Del en metros, con un mnimo de 4 m.

Para las lneas de 20 kV Del tiene por valor 0,22 m. Por consiguiente para este tipo de lneashay que cumplir el valor mnimo de 4 m.

Adems, en el caso de ferrocarriles, tranvas y trolebuses provistos de trole o de otroselementos de toma de corriente que puedan accidentalmente separarse de la lnea decontacto, los conductores de la lnea elctrica debern estar situados a una altura tal que, aldesconectarse el rgano de toma de corriente, no quede-teniendo en cuenta la posicin msdesfavorable que pueda adoptar- a menor distancia de aquellos que la definida anteriormente.

Paralelismos

No son de aplicacin las condiciones de seguridad reforzada.

Distancias a telefricos y cables transportadores.

Cruzamientos

Son de aplicacin las condiciones de seguridad reforzada.

El cruce de una lnea elctrica con telefricos o cables transportadores deber efectuarsesiempre superiormente, salvo casos razonadamente muy justificados que expresamente seautoricen.

La distancia mnima vertical entre los conductores de la lnea elctrica, con su mxima flecha

vertical, y la parte ms elevada del telefrico, teniendo en cuenta las oscilaciones de los cablesdel mismo durante su explotacin normal, y la posible sobre elevacin que pueda alcanzar porreduccin de la carga en caso de accidente, ser de:

4.5 + Del en metros, con un mnimo de 5 metros.

Para las lneas de 20 kV Del tiene por valor 0,22 m. Por consiguiente para este tipo de lneashay que cumplir el valor mnimo de 5 m.

La distancia horizontal entre la parte ms prxima del telefrico y los apoyos de la lneaelctrica en el vano de cruce ser como mnimo la que se obtenga de la frmula anteriormenteindicada.

El telefrico deber ser puesto a tierra en dos puntos, uno a cada lado del cruce, de acuerdocon lo indicado al respecto en el Reglamento.

Paralelismos


Distancias a ros y canales, navegables y flotables

Para la instalacin de los apoyos, tanto en el caso de paralelismos como de cruzamientos, setendr en cuenta lo siguiente:

-

La instalacin de apoyos se realizar a una distancia de 25 m y como mnimo vez ymedia la altura de los apoyos desde el borde del cauce fluvial correspondiente al


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servidumbre de paso, que pudieran comprometer las distancias de seguridad establecidas enel Reglamento. Deber vigilar tambin que la calle por donde discurre la lnea se mantengalibre de todo residuo procedente de su limpieza, al objeto de evitar la generacin o propagacinde incendios forestales.

En el caso de que los conductores sobrevuelen los rboles la distancia de seguridad se

calcular considerando los conductores con su mxima flecha vertical.

Para el clculo de las distancias de seguridad entre el arbolado y los conductores extremos dela lnea, se considerarn los conductores sometidos s la hiptesis ms desfavorable de viento.

Igualmente debern ser cortados todos aquellos rboles que constituyen un peligro para laconservacin de la lnea, entendindose como tales los que, por inclinacin o cada fortuitaprovocada puedan alcanzar los conductores en su posicin normal, en la hiptesis detemperatura.

Los titulares de las redes de distribucin y transporte de energa elctrica deben mantener lasmrgenes por donde discurren las lneas limpios de vegetacin, al objeto de evitar lageneracin o propagacin de incendios forestales.

Los pliegos de condiciones para nuevas contrataciones de mantenimiento de lneasincorporarn clusulas relativas a limpieza y desherbado de los mrgenes de las lneas comomedida de prevencin de incendios.

Edificios, construcciones y zonas urbanas


Se evitar el tendido de lneas elctricas areas de alta tensin con conductores desnudos enterrenos que estn clasificados como suelo urbano cuando pertenezcan al territorio deMunicipios que tengan Plan de Ordenacin, o como casco urbano de poblacin en Municipiosque carezcan de dicho Plan. No obstante, a peticin del titular de la instalacin y cuando las

circunstancias tcnicas o econmicas lo aconsejen, el rgano Competente de laAdministracin podr autorizar el tendido areo de dichas lneas en las zonas antes indicadas.

Se podr autorizar el tendido areo de lneas elctricas de alta tensin con conductoresdesnudos en las zonas de reserva urbana con Plan General de Ordenacin legalmenteaprobado, y en zonas y polgonos industriales con Plan parcial se ordenacin aprobado, ascomo en los terrenos de suelo urbano no comprendidos dentro del casco de la poblacin enMunicipios que carezcan de Plan de Ordenacin.

Conforme a lo establecido en el RD 1955/2000, para las lneas elctricas areas, quedaprohibida la construccin de edificios e instalaciones industriales en la franja definida por laproyeccin sobre el terreno de los conductores extremos en las condiciones ms desfavorables(mxima desviacin por efecto del viento), incrementada en la siguiente distancia de seguridad

3,3 + Del en metros, con un mnimo de 5 metros.

Para lneas de tensin nominal de 20 kV, dado el valor asignado para Del , habr queconsiderar en todos los casos la distancia de seguridad mnima de 5 metros.

Anlogamente, no se construirn lneas por encima de edificios e instalaciones industriales enla franja definida anteriormente.

No obstante de todo lo anterior, en los casos de mutuo acuerdo entre las partes las distanciasmnimas que debern existir en las condiciones ms desfavorables, entre los conductores de lalnea elctrica y los edificios o construcciones que se encuentren bajo ella, sern las siguientes:

- Sobre puntos accesibles a las personas 5,5 + Del metros, con un mnimo de 6 m.- Sobre puntos no accesibles a las personas 3,3 + Del metros, con un mnimo de 4 m.


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Se procurar asimismo en las condiciones ms desfavorables, el mantener las anterioresdistancias en proyeccin horizontal, entre los conductores de la lnea y los edificios yconstrucciones inmediatos.

Proximidad a aeropuertos


Las lneas elctricas areas del alta tensin con conductores desnudos que hayan deconstruirse en la proximidad de aeropuertos, aerdromos, helipuertos e instalaciones de ayudaa la navegacin area debern ajustarse a lo especificado en la legislacin y disposiciones enla materia que correspondan.

Proximidad a parques elicos


Por motivos de seguridad de las lneas elctricas areas de conductores desnudos, queda

prohibida la instalacin de nuevos autogeneradores en la franja de terreno definida por la zonade servidumbre de vuelo incrementada en la altura total del autogenerador, incluida la pala,ms 10 metros

Proximidades a obras

Cuando se realicen obras prximas a lneas areas y con objeto de garantizar la proteccin delos trabajadores frente a los riesgos elctricos segn la reglamentacin aplicable de prevencinde riesgos laborales, y en particular el R.D. 614/2001, de 8 de Junio, sobre disposicionesmnimas para la proteccin de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgoelctrico, el promotor de la obra se encargar de que se realice la sealizacin mediante elbalizamiento de la lnea area. El balizamiento utilizar elementos normalizados y podr sertemporal.

CALCULO DE CIMENTACIONES DE APOYOS

El clculo de cimentaciones de tipo monobloque no queda afectado por el nuevo Reglamento.

DERIVACIONES, SECCIONAMIENTO Y PROTECCIONES

Derivaciones, seccionamiento de lneas

Las derivaciones de lneas se efectuarn siempre en un apoyo. En el clculo de dicho apoyo setendrn en cuenta las cargas adicionales ms desfavorables que sobre el mismo introduzca lalnea derivada.

Como regla general, en las derivaciones de lneas se instalarn en el propio apoyo en el que seefecte la derivacin, o en un apoyo prximo a dicha derivacin siempre que el seccionadorquede a menos de 50 m de la derivacin. Para lneas de tercera categora destinadas a ladistribucin de energa elctrica, se admitir tambin un sistema de explotacin sin necesidadde instalar seccionadores en las derivaciones, siempre que la suma de las potencias instaladasen las lneas que se derivan del mismo seccionador no sobrepase 400 kVA.

Seccionadores o conmutadores. Acoplamiento

Para seccionar una lnea en derivacin se podrn utilizar interruptores-seccionadores oseccionadores, segn se requiera o no corte en carga durante su explotacin, ya que losseccionadores no pueden interrumpir circuitos en carga, salvo pequeas corrientes de valor

inferior a 0,5 A.


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El esquema unificar que se debe presentar con el proyecto incluir posicin de seccionadores yconmutadores, as como la posibilidad de efectuar o no maniobras de acoplamiento. Concarcter general, se establecen las siguientes prescripciones:

a) Los seccionadores sern siempre trifsicos, con mando manual o con servomecanismo, aexcepcin de los empleados en las lneas a que se refiere el apartado b)

b) nicamente se admitirn seccionadores unipolares accionables con prtiga para las lneasde tensin nominal igual o inferior a 30 kV.c) Los seccionadores tipo intemperie estarn situados a una altura del suelo superior a 5 m,inaccesibles en condiciones ordinarias, con su accionamiento dispuesto de forma que no puedaser maniobrado ms que por el personal de servicio, y se montarn de tal forma que no puedancerrarse por gravedad.d) Las caractersticas de los seccionadores sern las adecuadas a la tensin e intensidadmxima del circuito en donde han de establecerse, y sus contactos estarn dimensionadospara una intensidad mnima de paso de 200 A.e) Siempre que existan dos alimentaciones interdependientes, se dispondr un conmutadortripular que permita tomar energa de una u otra lnea alternativamente.f) En aquellos casos en que el abonado o solicitante de la derivacin posea fuentes propias deproduccin de energa, se prohbe instalar dispositivos con el fin de efectuar maniobras de

acoplamiento, a no ser que se ponga de manifiesto la conformidad de ambas partes por escrito.

En funcin del sistema de explotacin de la red podrn utilizarse autoseccionadores con el finde aislar la lnea en defecto, limitando la zona afectada por una interrupcin del suministro.

Interruptores

En el caso de que por razones de la explotacin del sistema fuera aconsejable la instalacin deun interruptor automtico en el arranque de la derivacin, su instalacin y caractersticasestarn de acuerdo con lo dispuesto para estos aparatos en el Reglamento sobre condicionestcnicas y garantas de seguridad en centrales elctricas, subestaciones y centros detransformacin. Los interruptores automticos podrn maniobrarse siguiendo ciclos dereenganche automtico, segn criterios de explotacin para conseguir la mxima continuidad

del servicio.

Protecciones

En las lneas elctricas y sus derivaciones se dispondrn las protecciones contrasobreintensidades y sobretensiones necesarias de acuerdo con la instalacin receptora, deconformidad con lo especificado en el Reglamento sobre condiciones tcnicas y garantas deseguridad en centrales elctricas, subestaciones y centros de transformacin.

En todos los puntos extremos de las lneas elctricas, sea cual sea su categora, por los cualespueda fluir energa elctrica en direccin a la lnea, se debern disponer protecciones contracortocircuitos o defectos en lnea, eficaces y adecuadas.

El accionamiento automtico de los interruptores podr ser realizado por rels directossolamente en lneas de tercera categora.

Se prestar particular atencin en el proyecto del conjunto de las protecciones, a la reduccinal mnimo de los tiempos de eliminacin de las faltas a tierra, para la mayor seguridad de laspersonas y cosas, teniendo en cuenta la disposicin del neutro de la red (puesto a tierra,aislado o conectado a travs de una impedancia elevada. El valor de la resistencia de puesta atierra de los apoyos ser la adecuada para garantizar la deteccin de un defecto franco a tierrade la lnea.

PUESTA A TIERRA DE LOS APOYOS EN LAS LINEAS DE MEDIA TENSIN

Introduccin


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En el nuevo Reglamento se prev la conexin a tierra de los apoyos de material conductor y dehormign.

Al igual que ocurre en el Reglamento sobre Condiciones Tcnicas y garantas de seguridad enCentrales, Subestaciones y Centros de Transformacin, no se indican valores mximos de las

resistencias de tierra, sino que se remite al cumplimiento de las tensiones de contacto y depaso reglamentarias, tomando como referencia lo indicado en dicho Reglamento. Se utilizan lasmismas ecuaciones para las tensiones de contacto, con la nica variacin de que endeterminados casos se toma en consideracin la resistencia al paso de la corriente del calzado,que se estima en 1.000 ohmios. La resistencia de la pisada se estima en 3 veces la resistividadsuperficial del terreno, al igual que en el Reglamento de Centrales.

El clculo de las intensidades de defecto, as como el de las tensiones de contacto y de pasovara en funcin de las caractersticas de cada distribucin, muy especialmente de la forma deconexin a tierra del neutro del transformador en la Subestacin de la Empresa suministradora.Nosotros nos basamos en las condiciones de la distribucin de Sevillana Endesa.

Qued de manifiesto cuando estudiamos la conexin a tierra de los Centros de

Transformacin, que as como las condiciones acerca de las tensiones de paso eranrelativamente fciles de cumplir, (una vez que se multiplicaron por 10 los valores admisiblespara la tensin de paso aplicada), salvo casos excepcionales, las condiciones relativas a lastensiones de contacto eran de muy difcil cumplimiento con los tiempos de desconexin quefacilitaba la Empresa. Pasa igual, naturalmente, en el caso de las lneas, por lo que se hacenecesario recurrir a la utilizacin de las mismas medidas complementarias que quedaronindicadas para los centros de transformacin de tipo intemperie sobre poste.

Electrodos

Se indican en el Reglamento los distintos tipos de electrodos que pueden utilizarse. Nosotrosnos referiremos siempre a electrodos compuestos de picas de acero cobre de 14 mm dedimetro y 2 m de longitud, con las cabezas unidas por cable de cobre desnudo de 50 mm2 de

seccin. Se ha de hacer especial mencin a la perfecta ejecucin de las uniones. Por nuestraparte, consideramos aconsejable el empleo de soldadura aluminotrmica.

Lneas de tierra

Son las que unen los electrodos con las masas que deben quedar conectadas a tierra.

Las secciones mnimas de los conductores a utilizar sern

- Cobre de 25 mm2- Aluminio de 35 mm2- Acero de 50 mm2.

Clasificacin de los apoyos segn su ubicacin

Apoyos frecuentados.-

Son los situados en lugares de acceso pblico y donde la presencia de personas ajenas a lainstalacin elctrica es frecuente: donde se espere que las personas se queden durante tiemporelativamente largo, algunas horas al da durante varias semanas, o por un tiempo corto peromuchas veces al da, por ejemplo cerca de reas residenciales o campos de juego. Los lugaresque solamente se ocupen ocasionalmente, como bosques, campo abierto, etc no estnincluidos

Desde el punto de vista de la seguridad de las personas, los apoyos frecuentados podrn

considerarse, a todos los efectos, como apoyos no frecuentados, en los siguientes casos:


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- Cuando se aslen los apoyos de tal forma que todas las partes metlicas del apoyoqueden fuera del volumen de accesibilidad limitado por una distancia horizontal mnimade 1,25 m. Dicho aislamiento podr realizarse mediante vallas aislantes, antiescalosaislantes, etc.

- Haciendo inaccesibles los apoyos de tal forma que todas las partes metlicas delapoyo queden fuera del volumen de accesibilidad limitado por una distancia horizontal

mnima de 1,25 m. Debido a agentes externos (orografa del terreno, obstculosnaturales, etc) puede ocurrir que todas las partes metlicas de apoyo a distancias decontacto inferiores o iguales a 1,25 m sean inaccesibles, con lo que estos apoyosdebern considerarse como apoyos no frecuentados.

- Deber tenerse en cuenta que los apoyos que contengan aparatos de maniobradebern considerarse en cualquier caso como apoyos frecuentados.

Estos apoyos frecuentados se clasifican a su vez en

a) Apoyos frecuentados con calzado. Se considera una resistencia adicional de 1,000ohmios. Este valor se utiliza a efectos del clculo de las tensiones de contacto, y sesuma al valor 1,5 s, de lo que hemos de deducir que en realidad se considera unaresistencia de 2000 ohmios por cada pie, que al situarse los dos en paralelo resulta un

resistencia de 1000 ohmios.b) Apoyos frecuentados sin calzado, situados en lugares tales como piscinas, camping,reas recreativas, etc. No se considera la resistencia adicional del calzado.

Apoyos no frecuentados.

Son los situados en lugares que no son de acceso pblico, o donde el acceso de personas espoco frecuente.

Los apoyos situados en lugares de acceso pblico y donde la presencia de personas ajenas ala instalacin elctrica es frecuente, dispondrn de las medidas oportunas para dificultar suescalamiento hasta una altura mnima de 2,5 m.

Disposicin que se estima debe adoptarse en cada uno de los casos citados.

Apoyos no frecuentados,

Se establece en el Reglamento que, si la lnea est provista de desconexin automtica (tal esel caso de la distribucin en la zona de Sevillana Endesa, mediante la conexin a tierra delneutro del transformador de la Subestacin), no es exigible el cumplimiento de las condicionesestablecidas con carcter general en relacin con las tensiones de contacto, ya que se puedeconsiderar despreciable la probabilidad de acceso y la coincidencia de un fallo simultneo.

Puede en tal caso utilizarse uno de los sistemas descritos en nuestro libro Instalaciones dePuesta a Tierra en Centros de Transformacin, si bien parece ms sencillo conectar una picade tierra a cada montante, utilizando el nmero de picas que resulte necesario, de tal formaque si se emplea ms de una queden conectadas en paralelo a travs del apoyo. Dado que elReglamento exige que, cuando se conecten picas en paralelo, la distancia mnima entre ellassea de 1,5 veces su longitud, consideramos que lo ms adecuado es abrir unas zanjas en losvrtices de la cimentacin con una profundidad de 1 m para que las cabezas de las picasqueden enterradas a 0,80 m. El nmero de picas a instalar vendr impuesto por la resistenciamxima que pueda tener el electrodo, en funcin de la resistividad del terreno, de tal forma quequede asegurado el correcto funcionamiento de las protecciones, informacin que tendr quevenir definida en la versin definitiva del Reglamento, o bien que deber facilitar la Empresasuministradora.

Este tipo de electrodos no est contemplado en nuestro libro Instalaciones de Puesta a Tierraen Centros de Transformacin, en el que se prev en todo caso la interconexin de las picaspor medio de cable de cobre de 50 mm2. Es por ello por lo que se incluyen los valores de loscoeficientes Kr correspondientes, que multiplicados en cada caso por la resistividad del terrenoproporcionarn la resistencia del electrodo.


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1 pica Kr = 0,416

2 picas Kr = 0,227

4 picas Kr = 0,147

Multiplicando la resistividad del terreno por el coeficiente Kr que corresponda, determinaremosla resistencia del electrodo. A partir de ella calculamos la intensidad de defecto en Amperiosmediante la ecuacin

tN

dRR

I+

=11547

Siendo Rt = Valor de la resistencia de la toma de tierra de la instalacin, calculada en la formaanteriormente indicada.

RN es la resistencia de la tierra del neutro del transformador de la Subestacin, que tiene lossiguientes valores:

Para intensidad mxima de defecto = 300 A RN = 40 ohmiosPara intensidad mxima de defecto = 600 A RN = 20 ohmiosPara intensidad mxima de defecto = 1000 A RN = 12 ohmiosPara intensidad mxima de defecto = 2000 A RN = 6 ohmios

Apoyos frecuentados con calzado.

Como ya hemos indicado, las tensiones de contacto son muy difciles de cumplir por lo que, aligual que ocurre en los centros de transformacin tipo intemperie, es necesario adoptarmedidas de seguridad complementarias.

En los apoyos frecuentados o que contienen aparatos de maniobra y/o proteccin, nos parece

conveniente disponer un electrodo cerrado en anillo, con picas de acero-cobre de 14 mm dedimetro y 2 m de longitud, unidas sus cabezas con cable de cobre desnudo de 50 mm2 deseccin. El electrodo tipo ms adecuado de entre los incluidos en el libro Instalaciones dePuesta a Tierra en Centros de transformacin es posiblemente el n 2, formado por 4 picascon sus cabezas unidas, cuyas dimensiones son 3x3 metros.

Con las cabezas de las picas enterradas a una profundidad de 0,80 m no debe haber ningnproblema en relacin con el cumplimiento de las tensiones de paso. En cualquier caso en ellibro anteriormente citado existe informacin ms detallada al respecto.

En relacin con las tensiones de contacto, se deben adoptar las siguientes medidascomplementarias:

- Construccin de una peana de hormign alrededor del apoyo, de 1,25 m de ancho por0,20 m de altura.

- Recubrimiento del apoyo por obra de fbrica de ladrillo hasta una altura mnima de 2,5m.

Debemos indicar que cuando se hizo el estudio correspondiente con motivo de la aparicin delReglamento que incluye los Centros de Transformacin, hicimos muchos ensayos con ladisposicin anteriormente indicada, midiendo las tensiones de contacto, con resultadosabsolutamente favorables. Concretamente las mximas tensiones de contacto aplicadasmedidas entre el terreno y el recubrimiento de la torre fueron del orden de 6 Voltios.

Esta solucin de recubrir el apoyo con fbrica de ladrillo viene contemplada en el nuevoReglamento (Apartado 7.3.4.2. )

Apoyos frecuentados sin calzado


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En nuestra opinin se debe evitar por todos los medios la existencia de apoyos de lneas dealta tensin en este tipo de terrenos. Si la instalacin fuese inevitable, consideramos que sedeben adoptar las medidas siguientes:

- Instalar una valla aislante e inaccesible a una distancia mnima de 1,25 m , con vistas eevitar cualquier tensin de contacto.

- En relacin con las tensiones de paso, nos encontramos que este es un caso en el cualnormalmente la resistividad superficial del terreno ser muy inferior a la resistividad enla zona de los electrodos, especialmente despus del riego de los jardines o zonasverdes que puedan existir. En este caso debemos elegir un sistema con el cual secumplan las condiciones reglamentarias cualquiera que sea la diferencia de lasresistividades en las zonas sealadas. . Para ello se ha de verificar que la tensin depaso real sea igual o inferior a la tensin de paso aplicada reglamentaria.

Si se adopta el sistema n 2 al que antes nos hemos referido, para que se cumpla lacondicin a que se ha hecho referencia, y hasta una resistividad del terreno en la zonade electrodos de 600 ohmios metro, las cabezas de tal electrodo deben quedarenterradas a las siguientes profundidades mnimas:

Intensidad mxima de defecto = 300 A h = 1 mIntensidad mxima de defecto = 600 A h = 1.2 m.Intensidad mxima de defecto = 1000 A h = 1.4 mIntensidad mxima de defecto = 2000 A h = 1.5 m.

Para mayor seguridad, si ello es posible, debe procurarse que la zona comprendida enun radio de unos 3 m del apoyo no sea normalmente frecuentada, por ejemploinstalando jardines en los que normalmente no entre el pblico. Por supuesto sera unasolucin muy efectiva el que dicha zona estuviese recubierta por una capa dehormign, aunque ello tal vez no se compagine mucho con el entorno.

RESUMEN DE MODIFICACIONES INTRODUCIDAS EN LOS PROGRAMAS DE CALCULO

a) En apoyos de ngulo, con una limitacin de hasta a fijar por el usuario, puedenutilizarse cadenas de suspensin. La modificacin afecta a los esfuerzos sobre elapoyo y a la desviacin de las cadenas por la accin del viento.

b) En el Reglamento actual la hiptesis de viento se calcula considerando la traccincorrespondiente, coincidente con un temperatura de 5 C en todas las zonas. Enel nuevo Reglamento ha de considerarse una temperatura de 10 C en zona B, y15 C en zona C. Se han introducido las correspondientes modificaciones en losprogramas.

c) Se han modificado las ecuaciones para el clculo de las desviaciones de lascadenas de suspensin por la accin del viento, en zonas B y C. En el Reglamentoanterior este clculo se haca en todos los casos a la temperatura de 5 C,mientras que con el nuevo Reglamento hay que hacerlos para 10 C en zona B, y15 C en zona C. La presin del viento es la mitad de la que corresponde a unviento de una velocidad de 120 km/h.

d) En los apoyos con cadenas de amarre, se han desglosado los de anclaje, yaconsiderados en el Reglamento actual, y los de amarre, que corresponden a unanueva concepcin, con esfuerzos de desequilibrio de tracciones menos exigentesque en el caso de los apoyos de anclaje.

e) Subsiste la posibilidad de prescindir de la hiptesis de rotura de conductores enapoyos de alineacin y ngulo, en condicione similares a las contempladas en elreglamento actual. Se han modificado las condiciones de clculo, ya que en elnuevo Reglamento el suprimir el esfuerzo de rotura de conductores se haceextensivo a todos los apoyos de alineacin y ngulo, tanto si llevan cadenas desuspensin como de amarre. Naturalmente esto no es aplicable a los apoyos deanclaje o de fin de lnea, pero s a los de amarre.

f) Dado que con la nueva nomenclatura se distingue entre apoyos de alineacin,ngulo y fin de lnea, se ha aadido a la tabla de esfuerzos una columna indicadopara cada apoyo si las cadenas son de suspensin o de amarre.


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g) La ecuacin para el clculo de la separacin mnima entre conductores de fase haexperimentado una variacin, habindose efectuado en los programas lamodificacin correspondiente.

Mlaga. Marzo de 2008JULIAN MORENO CLEMENTE

Julian Moreno Clemente Nuevo Reglamento de Lineas Electricas de Alta Tension

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