INSTALACIONES ELÉCTRICAS II

INSTALACIONES
ELÉCTRICAS II
CÁLCULO MECÁNICO DE
CONDUCTORES
Ing. Carlos Huayllasco Montalva
CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES
• Consiste en determinar el tiro y la flecha de los
conductores
• Se comprueba sí mecánicamente está en los
rangos establecidos por las Normas (CNE)
• Sirve para el cálculo de las estructuras de
soporte de los conductores (aisladores,
ferretería y postes)
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FLECHA Y SAETA
CARACTERÍSTICAS DE LA CATENARIA
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CÁLCULO DE LA FLECHA
• Se asume comportamiento parabólico
wr x d2
F = -------------8 x To
FUERZAS SOBRE EL CONDUCTOR
Pvc
ωc
Ph
ωr
r 
c  Ph 2  PVC2
ωr = peso unitario resultante (kg/m)
ωc = peso unitario del conductor (propio del conductor) (kg/m)
Ph = peso unitario de eventual costra de hielo (kg/m)
PVC = presión unitaria de viento sobre los conductores (kg/m)
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PESO COSTRA DE HIELO
• Cálculo de Ph
Ph = 0,0029 i2 + ( i x φ ) (kg/m)
FUERZAS DEBIDAS AL VIENTO
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Fuerzas debidas al viento
CNE
Viento, Hielo y Temperatura
CNE
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ESFUERZO MÁXIMO ADMISIBLE
• En ningún caso deberá ser mayor al 40% del
Esfuerzo Mínimo de Rotura (corresponde a un
Coeficiente de Seguridad de 2,5)
HIPÓTESIS PARA CAMBIO DE ESTADO
Se establecen como mínimo tres hipótesis:
Hipótesis I (máximo esfuerzo)
temperatura = mínima
viento
= máximo
hielo
= máximo
Hip.I A
Hip.I B
Hipótesis II (condiciones promedio)
temperatura = media
viento
= promedio
T.C.D. (Tensión de Cada Día)
Hipótesis III (máxima flecha)
temperatura = máxima
viento
= nulo
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T.C.D. (Tensión de Cada Día)
Los conductores están sometidos a fenómenos
vibratorios, cuyas probabilidades se incrementan cuanto
mayor es la tensión mecánica
Para evitar o atenuar este fenómeno se recomienda
límites para la tensión mecánica del conductor
Viento
Vibración
Eólica
Conductor
T.C.D. (Tensión de Cada Día)
“La tensión máxima admisible en un conductor durante
el periodo de tiempo más largo del año sin que
experimente vibración eólica”
Se expresa como porcentaje del Tiro de Rotura
Está relacionado con la “temperatura de cada día”
(temperatura media diaria promedio)
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TCD en % del TIRO DE ROTURA
Tipo de Conductor
Líneas sin
protección
Cobre
26
AAC
17
AAAC
18
ACSR
18
Cable acero grapa
rígida
11
Cable acero grapa
giratoria
13
Líneas con Protección
Con Base de
Varillas
Con
Antivibradores
Con Base y
Antivibradores
26
22
24
24
PROTECCIÓN CONTRA LA VIBRACIÓN EÓLICA
Varillas de Armar
Stock Bridge
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ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO
• Se emplea Método TRUXA
Variación geométrica = Variación por dilatación +
Variación por tensión
mecánica
ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO
T02 - T01
L2-L1 =  d (t2 - t1) + d ----------------SxE
L2,L1
= Longitud final e inicial (m)

= coeficiente de dilatación (°C-1)
d
= vano (m)
= temperatura final e inicial (°C)
t2,t1
T02,T01 = tiro horizontal final e inicial (kg)
S
= sección del conductor (mm2)
E
= módulo de elasticidad (kg/mm2)
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ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO
d3
Wr
L = d + ------ x ------24
To2
T01
01 = ------- (esfuerzo inicial)
S
T02
02 = ------- (esfuerzo final)
S
ECUACIÓN DE CAMBIO DE ESTADO
022
Wr12d2E
02 + E (t2-t1) + ---------------- - 01
24 S2 012
=
Wr2 d2 E
= ------------24 S2
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DATOS CONDUCTORES Cu CUBIERTOS
S(mm2)
Φ Cu (mm)
6
10
16
25
35
50
70
95
3,12
4,05
5,10
6,42
7,56
8,90
10,70
12,60
Espesor
Aislam.
(mm)
0,8
0,8
0,8
1,2
1,2
1,6
1,6
1,6
Wc
(kg/km)
64
105
159
256
349
473
672
870
Carga de Rotura
Minima (kg)
Semiduro
Duro
193
232
326
391
517
621
827
992
1136
1363
1631
1957
2172
2607
2986
3583
DATOS CONDUCTORES DESNUDOS
Wc
S(mm2)
10
16
25
35
50
70
95
(kg/km)
Φ Cu (mm)
4,05
5,10
6,42
7,56
8,90
10,70
12,60
Cu
Aa
89
141
224
310
420
608
835
43
66
34
133
181
256
Carga de Rotura
Minima (kg)
Cu (duro)
Aa
391
621
992
1363
1957
2607
3583
414
661
909
1305
1738
2389
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PROYECCIÓN DE LA SECCIÓN
 /2

 /2
 /2
xdx cos

2
  diámetro..total..del..conductor
d  vano
  ángulo..de..la..línea
FLECHA VERTICAL Fv
Pv
i
c
r
Fv  FxCos i 
Cos i  
c
r
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HOJA DE
CÁLCULO
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