Presión por ráfagas del viento sobre cables 1

Presión por ráfagas del viento sobre cables
1
PRESION POR RAFAGAS DEL VIENTO SOBRE CABLES
Desplazamiento horizontal debido a la presión del viento.
Introducción:
El Código Nacional de Electricidad – Suministro 2011 del PERU no establece reglas para
presión extrema del viento sobre cables causada por ráfagas, es recomendable considerar este
caso en lugares que puedan suceder dichas ráfagas, como en altiplanicies.
Se entiende como cable tanto al conductor como al cable de guarda
Las unidades dadas en el siguiente texto deben convertirse a unidades normalizadas o de uso
frecuente.
Similarmente los valores numéricos dados en el siguiente texto deben convertirse a valores
normalizados o de uso asumidos para determinado proyecto.
El siguiente texto ha sido obtenido y traducido del RUS Boletin 1724E-200
11.2.4 Vientos extremos: Aunque el NESC requiere que las estructuras de más de 60 pies
resistan fuertes vientos, RUS recomienda que todas las líneas de transmisión cumplen con
los requisitos de viento extremos. Las figuras 11-2a a 11-2d dan velocidades mínimas de
viento horizontal para ser utilizados en el cálculo de las cargas. El NESC permite la
interpolación lineal cuando se consideran lugares entre isotacas (isotachs). Los datos
meteorológicos locales también deben ser evaluados para determinar una alta velocidad de
viento para diseño.
Las ecuaciones de las Tablas 250-2 y 250-3 del NESC se han incorporado en los programas
de ordenador como parte del análisis de la estructura. Estas ecuaciones se incluyen en las
definiciones de las variables en las ecuaciones 11-1 y 11-2 de este boletín. Las Tablas 11-2,
11-3, 11-4 y 11-5 proporcionan valores calculados para los parámetros de estas ecuaciones.
Ecuación 11-1 se debe utilizar para calcular la carga en la unidad de carga de viento en un
alambre circular en libras por pie lineal.
Mayor información a partir de la página 2
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Presión por ráfagas del viento sobre cables
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p = 0.00256 * V2 * kz * GRF * d / 12
Ecu. 11-1
p = carga unitaria en lb/pie
V = Velocidad básica del viento, debido a ráfagas de 3 segundos en millas
por hora, a 33 pies sobre el terreno, con una probabilidad anual de 0.2
(periodo de retorno de 50 años,NESC)
kz = Coeficiente de exposición de la velocidad para presión , que se
muestra en la Tabla 11-2 o se calcula con la fórmula:
Kz = 2.01 (h/900)(2/9.5)
donde
h = altura del alambre en la estructura y se sitúa entre 33 pies y 900
pies
GRF = Factor de respuesta de la ráfaga, que se muestra en la Tabla 11-3 o
se calcula con la fórmula:
GRF = [1 + (2.7 Ew Bw0.5)]/kv2
donde
Ew = 0.346 (33/h)1/7
Bw = 1/(1+0.8L/200)
Kv = 1.43
h = altura del alambre en la estructura
L = Vano Viento de diseño (también conocido como HS)
d=
Diámetro del cable en pulgadas.
TABLA 11-2
COEFICIENTE DE EXPOSICION DE LA VELOCIDAD PARA CALCULAR PRESION
( kz )
Altura del cable (pies)
≤ 33
34 - 50
51 - 80
81 – 115
116 - 165
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Kz
1.00
1.10
1.20
1.30
1.40
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Presión por ráfagas del viento sobre cables
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TABLA 11-3
GRF = Factor de respuesta de la ráfaga
Cable, GRF para varias longitudes de vanos en pies
Altura del cable Longitud de
en la estructura Vano
h (pies)
251-500
0.86
≤ 33
34 - 50
0.82
51 - 80
0.80
81 – 115
0.78
116 - 165
0.77
Longitud de
Vano
501- 750
0.79
0.76
0.75
0.73
0.72
Longitud de
Vano
751- 1000
0.75
0.72
0.71
0.70
0.69
Longitud de
Vano
1001- 1500
0.73
0.70
0.69
0.68
0.67
TABLA 11-4
FACTOR COMBINADO kz*GRF
Para varias alturas comunes de RUS
Altura del cable
en la estructura
h (pies)
34 – 50
51 – 80
81 - 115
Longitud de
Vano, en pies
251-500
0.90
0.96
1.01
Longitud de
Vano, en pies
501- 750
0.84
0.90
0.95
Longitud de
Vano, en pies
751- 1000
0.79
0.85
0.91
Longitud de
Vano, en pies
1001- 1500
0.77
0.83
0.88
Para simplicidad, el diseñador puede desear utilizar la altura del cable, la altura del cable
de guarda en la estructura para altura del conductor.
El presente texto ha sido obtenido y traducido del RUS Boletin 1724E-200
Referencia: Boletin 1724E-200
Traducción: Ing. Humberto Egoávil Puccinelli – CIP 11217
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