Carrying Energy ... Powering the World.
Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión
Marzo 2008
Carrying Energy ... Powering the World.
Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión
• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Presencia en 25 paPresencia en 25 paíísesses
5252 Plantas IndustrialesPlantas Industriales
12,50012,500 EmpleadosEmpleados
Ventas 2006 = Ventas 2006 = 5107 M 5107 M €€
EnergEnergíía:a: 4570 M 4570 M €€
Telecom:Telecom: 537 M 537 M €€
Pirelli ahora es PrysmianEl Mismo Fabricante de Presencia Mundial
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Prysmian en Argentina
Líder en todos los mercados donde actúa.Líder en todos los mercados donde actúa.
Alta Tensión Media Tensión Baja Tensión Accesorios
• Presente desde 1917.
• Facturado > 140 M US$.
• Amplia gama de productos.
• 2 fábricas (450 dependientes).
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Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión
• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Líneas Protegidas de Media Tensión
Salto Tecnológico sobre las líneas
desnudas
Cables ECO COMPACT
Reemplazo de líneas desnudas existentes (cables de Al. Al o de Al Acinstalado coplanar)
Líneas nuevas montado sobre perchas (cables de Al. Instalados en forma compacta)
Oferta de Sistemas completos
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Líneas Protegidas de Media Tensión
• Reemplazan con ventajas a las líneas desnudas
• Los cables protegidos tienen muy buen comportamiento contra la erosión paulatina provocada por contacto accidental con ramas de árboles u otras partes puestas a tierra, permitiendo la continuidad del servicio aún en el caso de caída de la línea.
• Eliminan notablemente las fallas fugitivas o transitorias, mejorando la calidad de servicio y permitiendo reducir la altura de los postes o aumentar el despeje al suelo.
Países con Redes Compactas:Argentina, Uruguay, Brasil,Bolivia, Paraguay, Chile,Perú, Colombia, Panamá,
Costa Rica, Méjico
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Ventajas de las Líneas Protegidas
Cable mensajero con función de
protección mecánica
Cable mensajero Cable mensajero con funcicon funcióón de n de
protecciproteccióón mecn mecáánicanica
Cable mensajero con función de
protección eléctrica
Cable mensajero Cable mensajero con funcicon funcióón de n de
protecciproteccióón eln elééctricactrica
Espaciadores Poliméricos
(distancia 7 a 13 m)
Espaciadores Espaciadores PolimPolimééricos ricos
(distancia 7 a 13 m)(distancia 7 a 13 m)
Compactación dela red
CompactaciCompactacióón den dela redla red
Conductores cubiertos
operando a 90ºC
Conductores Conductores cubiertos cubiertos
operando a 90operando a 90ººCCReducción de
Costos OperativosReducciReduccióón de n de
Costos OperativosCostos Operativos
Protege de la caída de ramas y objetos
Menor posibilidad de que se rompa el conductor y llegue al suelo
Atenuación ante descargas atmosféricas
Menor Tasa de Fallas (15 veces menos)“Inspección programada”en vez de “intervención de Emergencia”
Red más económica para la misma capacidad MVA
Menor impedancia mutua ( reducción ΔV de hasta 20%)
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Ventajas de las Líneas Protegidas
Aptas para Contactos Prolongados
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Árboles y Red Compacta en armonía
Ventajas de las Líneas Protegidas
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Otras Ventajas de las Líneas Protegidas
• Retenciones más simples y económicas.• Flexibilidad para resolver casos especiales.• Rapidez de ejecución.• Mayor estabilidad dieléctrica.• Resistencia a las cargas dinámicas.• Resistencia al vandalismo.• Resistencia a los arcos de potencia.• Mejora de conexiones.• En líneas compactas, tracción nula o reducida
de los conductores, con eliminación del “Creep”, permitiendo una mayor vida útil de los cables.
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Recomendación de Seguridad en el Uso
•Una Red compacta debe ser tratada como una red convencional desnuda para todos los aspectos de seguridad que comprendan su construcción, operación y mantenimiento. •Por lo tanto sus conductores y accesorios no deben ser tocados con mano desnuda en tanto y en cuanto la red no se encuentre desenergizada y correctamente puesta a tierra.
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Conductores para Líneas Protegidas de MT
Eco Compact• Conductor de Aluminio• Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris)• Para tensiones de 15 y 25 kV• Norma NBR
Ecotene X• Conductor de Al. Aluminio o Al Acero• Capa semiconductora• Cubierta de Pe Anti Tracking• Para tensiones de 15 kV• Norma Edenor / Edesur
Eco Compact Duo• Conductor de Aluminio• Capa semiconductora• Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris)• Para tensiones de 13,2 y 33 kV• Norma IRAM 63005 (en estudio)
• Aptos para 90°C de temperatura de servicio
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Cables según norma IRAM 63005
• 5.1 Conductores Los conductores podrán ser de aluminio, de aleación de aluminio ó de aluminio con alma de acero.
• 5.2 Capa semiconductora (de homogeneizacion) La capa debe consistir en una capa extruída de material semiconductor reticulable, aplicada sobre el conductor y adherida a la cubierta protectora.No se admite el uso de cintas semiconductoras entre el conductor y la capa semiconductora extruída.
• 5.3 Cubierta protectoraLa cubierta protectora debe ser de polietileno reticulado (XLPE).Esta cubierta podrá estar compuesta por una o dos capas aplicadas por extrusión.La capa externa debe ser apta para uso a la intemperie bajo radiación solar directa, resistente a la abrasión y al encaminamiento eléctrico (tracking).Ambas capas deben ser continuas y uniformes en todo el largo del cable.La capa externa debe ser de color negro o gris.
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Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas
• La presencia de tensiones inducidas en las superficies metálicas externas al cable exige el empleo de accesorios especiales que eliminen las posibles descargas superficiales entre éstos y puntos puestos a tierra (ramas de árboles, etc.)
Espaciador Polimérico
Brazo Antideslizante
Aisladores Orgánicos
Atadura de Goma
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Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Aislador de Perno Fijo
AISLADOR ORGÁNICO DE PERNO FIJO PARA 15 KV- Tensión de servicio: 8,7/15 kV- Resistencia al tracking e intemperie- Altísima resistencia al impacto- Material: Polietileno alta densidad.- Color: gris- Diámetro de cables: hasta 32 mm- Línea de fuga: 415 mm.- Peso: 535 gr.- Diámetro de rosca: 25 - 35 mm.- Escasa radiointerferencia.
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Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Espaciador
• ESPACIADOR POLIMÉRICO PARA REDES COMP. 15 KV
• - Tensión de servicio: 8,7/15 kV• - Resistencia al tracking e intemperie• - Altísima resistencia al impacto• - Material: Polietileno alta densidad.• - Color: gris• - Diámetro de cables: 9 a 32 mm.• - Línea de fuga: 280 mm.• - Peso: 450 grs.• - Diámetro de rosca: 25 - 35 mm.• - Baja radiointerferencia.
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Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Ataduras
ATADURA DE GOMA PARA AISLADOR DE 15 KV> Resistencia al tracking e intemperie> Material: Goma silicona.> Color: gris> Tamaño único para cables de 12 a 32 mm.> Peso: 25 grs.
ATADURA DE GOMA PARA ESPACIADOR DE 15 KV> Resistencia al tracking e intemperie> Fácil y rápida instalación> Material: Goma silicona.> Color: gris> Tamaño único para cables de 9 a 32 mm> Peso: 20 grs.
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Accesorios Metálicos para Líneas Protegidas
Conjunto de Retención
Soporte Metálico SP1
Estructura Tipo CR1
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Ensayos a los MaterialesCables
NOTA: Control sobre el 100 % de los Cables
Pruebas Eléctricas y Dimensionales
Prueba de Tensión en Agua
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Ensayos a los MaterialesAccesorios Poliméricos
Resistencia a la Tracción y Control Dimensional
Prueba de Tensión en Seco Resistencia a la Tracción
y al Impacto
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Ensayos a los MaterialesEnsayos sobre Cables y Accesorios
• TRACKING ELÉCTRICO: Simula la resistencia del material a la formación de caminos en su superficie por circulación de una corriente producida por una diferencia de potencial aplicada entre dos puntos de la superficie.
• COMPATIBILIDAD DIELÉCTRICA: acelera la ocurrencia de descargas parciales entre materiales con constantes dieléctricas distintas, sometidos a potenciales diferentes.
• Intemperismo Artificial: acelera la Foto – Degradación del material en presencia de agua, asociado con la pérdida de sus Características electromecánicas.
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• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Aplicaciones de líneas Protegidas
• Zonas densamente arboladas• Zonas con gran incursión de aves• Zonas con vanos importantes• Tendidos de configuración múltiple• Zonas suburbanas• Zonas industriales • Comunidades alimentadas por una sola línea• Zonas rocosas o montañosas• Reemplazo de conductores en líneas
existentes• Countries
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Aplicaciones de líneas Protegidas
Zonas densamente arboladas
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Tendidos en áreas rurales Tendidos en zonas suburbanas
Aplicaciones de líneas Protegidas
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Zonas con gran incursión de aves
Aplicaciones de líneas Protegidas
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Aplicaciones de líneas Protegidas
Zonas con vanos importantes (promedio 100 m.)
Zonas donde se requieran vanos de seguridad reducidos
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Aplicaciones de líneas Protegidas
Tendidos con configuraciones múltiples
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• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo• Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Objeto Metálico en la LíneaCometa en el Espaciador
Operación Normal aún con las interferencias
Desempeño en Campo
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Contactos Temporario
Medio Ambiente – Permite la Programación de los Cortes
Desempeño en Campo
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Desempeño en Campo
Contactos Temporario
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Posicionamiento de Espaciadores
Vecinos a los postes y los restantes colocados cada 8 metros
Separados 10 metros de los postes y luego colocados cada 7 metros
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Montaje de las Líneas Protegidas
80010,2012
65010,2012
50010,2012
8008,4010
6508,4010
5008,4010
(Kg)Libre (m)Total (m)
TiroAltura
100010,8012
60010,8012
30010,8012
10009,0010
6009,0010
3009,0010
(Kg)Libre (m)Total (m)
TiroAlturaPostaciones de Eucaliptos Postaciones de Hormigón
Los postes de 10 metros de altura total se utilizarán preferentemente en redes de distribución primarias y secundarias, simple terna. Los de 12 metros en trazas con doble terna, en situaciones especiales en que el poste de 10 metros se muestre como insuficiente.
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Montaje de Líneas Protegidas
• Para el cálculo de las tablas de tracciones y flechas se suelen adoptar los siguientes criterios:– Tracción máxima admisible variable entre 8 – 10% de la tracción
de rotura del cable mensajero correspondiente a 0°C, sin viento, 0 40% de la tracción de rotura del cable mensajero correspondiente a temperatura de 15°C, con vientos de 60 Km/h
– Temperatura mínima de 0°C y máxima de 50°C– Vano máximo de 60 m.– Las tracciones y flechas para montaje se calculan a partir del
módulo de elasticidad inicial, considerando el pre-tensionamientodel conductor durante el tendido
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Tablas de Tracción de Montaje
• Las tablas de tracciones horizontales de montaje ofrecen los valores a ser aplicados al cable mensajero durante la construcción de la red en función de la sección del conductor de fase, temperatura y valor del vano. Por lo tanto, esos valores corresponden a la tracción inicial a la que someterá el cable mensajero. Por ejemplo, para un cable de 50 mm² para 15 kV serán:
NOTA: Datos correspondientes a CEMIG de Brasil
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Montaje de las Líneas ProtegidasHerramienta para pelar cables
Se recomienda efectuar el trabajo con ayuda de una herramienta especial para tal fin.
– El polietileno es unmaterial de exelentecomportamientoeléctrico, elevada resistencia mecánica pero muy duro y dificil de pelar.
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Montaje de las Líneas ProtegidasAccesorios de Tendido
RT6‐1P (∅ 110 y 200 mm) (Líneas Protegidas) • Aptas para líneas protegidas y preensambladas • Poleas de aluminio plastificadas con bujes de bronce • Diámetros: 110 y 200 mm• Gancho orientable c/traba de seguridad • Herrajes y tornillería de acero cincado• Peso: RT6‐1P (110): 2,80 kgr. • RT6‐1P (200): 3,40 kgr.
ROLDANAS (Conductores Protegidos/Prensamblados) Utilizadas para tendidos en líneas aéreas con conductores desnudos o protegidos y preensamblados para distribución y transporte de energía.
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Montaje de las Líneas Protegidas
Detalle del tendido (compartido con línea de BT)
Detalle de las conexiones
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Montaje de las Líneas Protegidas
Montaje de las perchas
Detalle del soporte de suspensión
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Mantenimiento de las Líneas Protegidas
Se efectúa de forma similar al de una línea desnuda.
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Empalmes de cables en Líneas Protegidas
• Los conductores protegidos se empalman de igual forma que los cables aéreos tradicionales, utilizando conectores prensados.
• Sobre los conectores y la parte expuesta del conductor se debe aplicar una capa de cinta autoamalgamante, seguida de una capa de cinta de siliconas, resistente a UV y al tracking.
• También se pueden emplear elementos termocontraíbles, que son resistentes a UV y al tracking..
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Podas en Líneas Protegidas de MT
• Las podas de los árboles se deben realizar con el mismo cuidado que en las redes aéreas tradicionales.• La gran diferencia es que el área podada es mucho menor.• Al igual que en las redes aéreas desnudas, no se deben dejar ramas en contacto con las redes protegidas.
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Podas en Líneas Protegidas de MT
Fin de las Podas Predatorias
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Podas en Líneas Protegidas de MT
Fin de las Podas Predatorias
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Descarga Atmosférica
Tracking
Stress Cracking
Desempeño de Campo – Redes Protegidas
Solución: compuestos de aislación resistentes a estos problemas
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• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Tipos de Sistemas de Distribución
RDA (Red de Distribución Aérea)Convencional Compacta Aislada
2400 mm 300 mm 80 mm
RDS (Red de Distr. Subterránea)
100 mm
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FACTORES AMBIENTALES(EMF, impacto visual …)
DISPONIBILIDADY CONFIABILIDAD
DE LA RED
FACTORES DE SEGURIDAD
Un sistema de cableado competitivo es aquel que ofrece la mejor solución desde un punto de vista
ambiental, de confiabilidad y de seguridad.
Criterios de Selección del tipo de Línea
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Elección de los Sistemas
Valor presente de la inversión considerando costos operativos
Costo - Beneficio
Tipo y frecuencia de podasEcología
Inversiones, costos operativos y pérdidas técnicas
Economía
Distancias y corrientes de fugaSeguridad
Continuidad del servicio y caída de tensiónConfiabilidad
Elemento a considerarConcepto
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Confiabilidad de los Sistemas
4.203.2511.50Total
0.550.401.10Otros
0.450.304.25Atmosféricas
0.700.352.00PropiosAccidental
0.250.200.40Terceros
0.750.502.25Mantenimiento
1.501.501.50ConstrucciónProgramada
Línea Protegida
Red Subterránea
Línea Convenciona
l
Valor / usuario – año (horas)Naturaleza de la Interrupción
Interrupciones de corta y larga duración
Índice DEC (Duración de Interrupciones)
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Confiabilidad de los Sistemas
5.03.09.0Total
3.31.56.6Accidental
1.71.52.4Programada
Línea Protegida
Red Subterránea
Línea Convencional
Valor (Interrupción / usuario – año)Naturaleza de la Interrupción
Interrupciones relevadas > 3 minutos
Índice FEC (Frecuencia de Interrupciones)
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Línea Desnuda Línea Protegida Línea Aislada
Medio Ambiente con Árboles
No requiereLínea Aislada
30 cmLínea Protegida
80 cmEntre cualquier punto de la red y ramas de los árboles
Línea Desnuda
Distancias de SeguridadTipo de Red
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Sostenimiento ante contactos
Admite contactos permanentes
Aislada
Tolerante a contactos temporarios
Protegida
Nula (no admite contactos)
Desnuda
Comportamiento al contacto
Tipo de línea
•Reducción de las áreas de poda•Reducción de la frecuencia de poda•Minimización de cortes por poda
Medio Ambiente con Árboles
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Análisis Económico – Inversión Inicial
100
140170
220
0
50
100
150
200
250
Inversión
LíneaDesnuda
LíneaProtegida
LíneaAislada
RedSubterránea
%
Valores promedio para líneas con postación de hormigón
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Análisis Económico – Costo Total
•Valor a establecer para cada caso Costo social
•Inspecciones y trabajos de Mantenimiento y reconstrucción con equipos de Línea Viva
Lucro cesante
•Mantenimiento preventivo•Mantenimiento correctivo
Costos operacionales
•Materiales y equipamientos•Acometidas a usuarios•Iluminación Publica•Costos de proyecto y de construcción•Costos de administración propia (indirecto)
Inversión inicial
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Costos Totales - Extensión de Líneas
166101
12777
164100
Total (línea desnuda = 100)
1723Costo Social + Lucro Cesante
165120141Subtotal
1332Mantenimiento Preventivo
129Mantenimiento Correctivo
163115100Inversión Inicial
Línea Aislada
Línea Protegida
Línea Desnuda
Datos promedio (Línea desnuda = 100)
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Costos Totales - Reconstrucción de Líneas
253101
13956
250100
Total(línea desnuda = 100)
3355Costo Social + Lucro Cesante
250136195Subtotal
31077Mantenimiento Preventivo
2322Mantenimiento Correctivo
245123100Inversión Inicial
Línea Aislada
Línea Protegida
Línea Desnuda
Datos promedio (Línea desnuda = 100)
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Comparación entre tipos de Líneas
180 a 800150 a 170120 a 140100Inversión inicial
BajoBajoBajoMedioCampo magnético
ConfinadoConfinadoAbiertoAbiertoCampo eléctrico
DifícilFácilFácilFácilLocalización de fallas
AltaAlta MediaBajaResistencia a descargas Atmosféricas
ComplejasComplejasSimplesSimplesAcometidas
NingunaMediaAltaMuy altaInterferencia con vegetación
Muy altaaltamediabajaSeguridad
Muy altaaltamediabajaConfiabilidad
RDSRDA Aislada
RDACompacta
RDAConvencional
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Selección del Tipo de Línea
Zonas urbanas y aquellas donde se de prioridad a la confiabilidad y al impacto sobre el medio ambiente
Redes Subterráneas
AplicacionesTipo de Línea
Zonas suburbanas o urbanas, donde se requiera la máxima confiabilidad de servicio y la máxima seguridad hacia las personas.
Líneas Aéreas Aisladas
En sus sustitución de las líneas desnudas tradicionales, en zonas rurales o suburbanas, con grandes ventajas de confiabilidad del servicio, e independientemente de la existencia o no de árboles cerca de la red.
Líneas Aéreas Protegidas
Zonas rurales o suburbanas con escasa densidad poblacional. Líneas desnudas
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• Grupo PRYSMIAN• Características de las Líneas Protegidas• Aplicaciones de las Líneas Protegidas• Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea
• Conclusiones
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Conclusiones
• Las redes protegidas ofrecen:
– MAXIMA CONFIABILIDAD
– MENOR INVERSION
– MÍNIMO STOCK
– MAYOR VERSATILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS
– MAYOR RAPIDEZ DE MONTAJE Y REPARACIÓN
– MENOR IMPACTO AMBIENTAL
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La oferta Prysmian …
• Proveedor tradicional de cables y servicios• Amplio portafolio de Innovaciones• Conocimiento y oferta de sistemas completos• Confiabilidad y garantía• Servicio• Soluciones a la medida del cliente
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Proyectos Realizados
• Con la experiencia de haber realizado más de 10.000 proyectos en todo el mundo.
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Muchas gracias !
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Grupo Prysmian
90 años llevando energía a los hogares Argentinos y acompañando el crecimiento de su industria.
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