instalaciones eléctricas de media tensión (2223)

Grado de Ingeniería Eléctrica
3er curso
Profesor: Miguel López García
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Las redes de distribución se componen tanto
de líneas aéreas como subterráneas.
Los materiales utilizados deben tener las
siguientes características:
◦ Baja resistencia eléctrica: para reducir las pérdidas
por disipación de calor
◦ Elevada resistencia mecánica: para minimizar la
necesidad de apoyos y reducir las roturas.
◦ Precio asequible.
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Los principales metales utilizados son:
◦ Acero, cobre y aluminio.
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Los conductores pueden estar compuestos
por un único alambre o por cables
compuestos de hilos arrollados entre sí por
torsión.
 Acero:
◦ Alta resistencia eléctrica (0.11 Ω.mm2/m)
◦ Alta resistencia mecánica (133 kg/mm2)
◦ Bajo precio.
◦ Vida útil corta por corrosión (resuelto
parcialmente por tratamientos de
galvanización).
◦ Alto peso (7.78kg/dm3)
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Cobre:
◦ Baja resistencia eléctrica (0.017 Ω.mm2/m)
◦ Resistencia mecánica según el tratamiento
térmico:
 Blando (recocido): 22-28 kg/mm2
 Semiduro: 28-34 kg/mm2
 Duro: 37-54 kg/mm2
◦ Precio en ascenso desde 2001: ($7347/Tm)
◦ Alto peso (8.89kg/dm3)
 Aluminio:
◦ Resistencia eléctrica media (0.028
Ω.mm2/m)
◦ Baja resistencia mecánica (20 kg/mm2)
◦ Bajo precio.
◦ Bajo peso (2.70kg/dm3)
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Ejercicio:
◦ ¿Cuántos kilos de aluminio son necesarios para
hacer una línea de la misma resistencia y longitud
que otra de cobre?
 Sol: 0,5kg Al/kg Cu.
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Los cables pueden tener 1 o 3 almas (cables
centrales rectilíneos) sobre los que se arrollan
helicoidalmente el resto de conductores.
Alma unifilar: N=3n(n+1)+1
Alma trifilar: N=3n(n+2)+3
◦ N: nº de conductores
◦ n: nº de capa.
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Los cables también pueden estar compuestos
de hilos de diferentes materiales para obtener
las ventajas funcionales de ambos materiales.
Los más comunes son los de aluminio con
alma de acero:
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Normativa:
◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT
 ITC-LAT-01,02, 07, 08
◦ Proyectos tipo Iberdrola:
 MT 2.21.60 (66) : LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con
conductor de aluminio acero 47-AL1/8ST1A (100-AL1/17-ST1A).
 MT 2.21.64: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN: Simple circuito con
conductor de cobre C-50.
 MT 2.21.69: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN. Simple circuito con
conductores unipolares recubiertos56-AL3 (CCX-56-D) y 117-AL3
(CCX-110-D).
 MT 2.21.75: LÍNEA AÉREA DE MEDIA TENSIÓN :Doble circuito con
conductor de aluminio-acero 147-AL1/34-ST1A.
◦ Normas particulares de Iberdrola:
 NI 54.63.01: Conductores desnudos de aluminio-acero para líneas
eléctricas de alta tensión.
 NI 54.10.01: Conductores desnudos de cobre para líneas eléctricas
aéreas y subestaciones de alta tensión.
 NI 56.41.01: Conductores unipolares con cubierta hasta 24kV.
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Características de los conductores:
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Materiales.
Utilización.
Sección/espesor.
Nº de alambres.
Cableado.
Masa.
Carga de rotura.
Resistencia eléctrica.
Modulo de elasticidad.
Coeficiente de dilatación.
Densidad de corriente.
Compatibilidad y equivalencias.
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Identifica las características anteriores de los
siguientes cables:
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CCX-AL3-56:
63-AL1/11-ST1A:
250-AL1/41-ST1A:
C95:
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En los casos en los que las líneas aéreas
representan un peligro, la distribución de
energía se realiza mediante redes
subterráneas.
Los cables para estas
instalaciones pueden
ser tripolares o
unipolares:
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Partes de un cable:
◦ 1) Conductor: De cobre o aluminio y en forma de
alambre o cuerda. Las cuerdas pueden ser de tipo
circular o compacta para reducir el diámetro total
del cable.
◦ 2) Capa semiconductora: Impide la ionización del
aire y mejora la distribución del campo eléctrico.
◦ 3) Aislante:
◦ 4) Pantalla: Su uso determina que, en cables
tripolares, el campo eléctrico sea radial o no.
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Partes de un cable:
◦ 5) Relleno: Aislante de papel que da forma cilíndrica
al conjunto.
◦ 6) Armadura: Envoltura metálica que proporciona
robustez.
◦ 7) Cubierta: Protege de la corrosión.
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Aislantes:
◦ El uso de los diferentes tipos de aislantes depende
de la tensión nominal del cable principalmente y
debe adoptarse en función de sus características
eléctricas, mecánicas, químicas y económicas:
Papel impregnado
AISLANTES
Aislamientos secos
Especiales
Plastómeros
Elastómeros
Termoplásticos
Termoestables
Los aislantes utilizados actualmente en MT son:
Policloruro de vinilo (PVC)
Polietileno reticulado (XLPE)
Etileno-propileno (EPR)
Etileno-propileno de alto modulo (HEPR)
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Normativa:
◦ REAL DECRETO 223/2008: RLAT
 ITC-LAT-01, 02, 06
◦ Proyectos tipo Iberdrola:
 MT 2.31.01: LINEA SUBTERRÁNEA DE AT HASTA 30 kV.
◦ Normas particulares de Iberdrola:
 NI 56.43.01: Cables unipolares con aislamiento seco de
etileno propileno de alto módulo y cubierta de poliolefina
(HEPRZ1) para redes de AT hasta 30 kV.
 NI 56.43.02: Cables unipolares con aislamiento seco de
polietileno reticulado (XLPE) y cubierta de compuesto de
poliolefina (Z1) para redes de AT hasta 30 kV.
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Identifica las características de los siguientes
cables:
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HEPRZ1 (S) 12/20 1x50 K Al+H16
HEPRZ1 12/20 1x240 K Al+H16
RHZ1-2OL 18/30 kV 1X50 K Al+H25
RHZ1-2OL (S)12/20 kV 1X150 K Al+H16
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Son los elementos que soportan los
conductores y demás elementos
separándolos del suelo:
Se clasifican según el material:
◦ Madera: pino, abeto o castaño.
◦ Hormigón armado (preferentemente vibrado).
◦ Metálicos de acero, de forma tubular, de perfiles
laminados y de chapa
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Se clasifican según su función:
◦ Alineación: Únicamente sostienen los conductores
(alineaciones rectas).
◦ Ángulo: Sirven para sostener los conductores en los
vértices de alineaciones diferentes.
◦ Anclaje: Proporcionan puntos firmes que limiten la
propagación de esfuerzos longitudinales.
◦ Fin de línea: Deben resistir la solicitación de todos
los conductores y cables de tierra de la línea.
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Postes de hormigón: NI 52.04.01.
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Apoyos de perfiles metálicos: NI 52.10.01.
Apoyos de chapa metálica: NI 52.10.10.
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Son los elementos que sujetan los aisladores
a los apoyos.
Según el tipo de material de los apoyos:
◦ Madera: Crucetas de madera o hierro.
◦ Hormigón: Crucetas de acero galvanizado.
◦ Metálicos: Perfiles laminados de acero.
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En las líneas de media tensión utilizaremos:
◦ NI 52.30.22 :
Crucetas bóveda de alineación para apoyos de líneas
eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.
◦ NI 52.31.02 :
Crucetas rectas y semicrucetas para líneas eléctricas
aéreas de tensión nominal hasta 20 kV.
◦ NI 52.31.03 :
Crucetas bóveda de ángulo y anclaje para apoyos de
perfiles metálicos de líneas eléctricas aéreas de tensión nominal hasta 20
kV.
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Se utilizan para aislar el conductor del apoyo
que lo sustenta:
Los aisladores utilizados en las líneas de M.T.
se describen en:
◦ NI 48.08.01:
Aisladores compuestos para cadenas de líneas
eléctricas de alta tensión.
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Los requisitos de aislamiento para se describen en la ITC-07
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Según el RLAT-2008:
Según el proyecto tipo de Iberdrola:
Según las normas internas : NI 56.80.02.
Disponibles en catálogos:
◦ Prysmian
◦ Sonepar
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Instalación: Contractiles