CARRERA: INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA ASIGNATURA: TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE E.E. Líneas desnudas y postacion INTEGRANTES: Matias Torres. Mariano León. Fernando Cristaldo. DOCENTE: ING. Bladomiro Britez AÑO 2021 REDES DE DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELECTRICA La función desempeñada por los sistemas de distribución es la de recibir la energía eléctrica de las centrales de generación o estaciones primarias y entregarla a los usuarios a la tensión adecuada. Los tipos de cargas que son conectadas a las redes de distribución pueden ser reunidas en 3 grupos de consumo, las cuales constituyen las cargas: residenciales, comerciales e industriales. LÍNEAS DE DISTRIBUCIÓN AÉREAS Se consideran líneas aéreas todas las redes montadas a cierta altura, al aire libre y a vista directa para el transporte de energía eléctrica. Líneas Aéreas Convencionales (Conductores Desnudos) Los conductores empleados en las líneas aéreas convencionales (Conductores desnudos) son de un material de aluminio y de cobre, aunque hoy en día el único que se utiliza, principalmente es el aluminio. Conductores Utilizados en las Líneas Eléctricas Los conductores más utilizados en B.T. y en M.T. son: 1) Conductores sin aislamiento o desnudos, formados por los materiales siguientes: a) Cobre duro, los cuales pueden ser de: • Alambre de cobre electrolítico. • Cable de cobre electrolítico, formado por alambres cableados en capas concéntricas. • Cables de cobre con alma de acero b) Aluminio, se utiliza en forma de cable: • Cable de aleación de aluminio con silicio y magnesio (Almelec). • Cable de aluminio con alma de acero (CAA). Formado por varios alambres de aluminio, cableados sobre alambres de acero galvanizado. • Cable de aluminio con alma de acero (CAA), de tipo comprimido. Formado por hilos sectoriales de aluminio comprimidos sobre un alambre de acero. • Cable de aluminio con alma de acero (CAA), de tipo comprimido. Formado por hilos sectoriales de aluminio comprimidos sobre un alambre de acero. c) Acero galvanizado, utilizado formando parte de cables y en los conductores de tierra, que en líneas de M.T. y A.T. van tendidos sobre la línea para protección contra descargas atmosféricas (Cable de Guardia). Actualmente los conductores sin aislamiento (conductores desnudos), se usan casi exclusivamente en líneas de A.T. Accesorios Aisladores: Accesorios de porcelana, polietileno, polimérico, vidrio que son de alta densidad cuyas funciones son la sujeción de los conductores semi- aislados, y el aislamiento de estos. Aisladores tipo pin Aislador para retención Anillos de sujeción: Los anillos de sujeción se utilizan en los espaciadores, son utilizadas para asegurar los conductores y el mensajero al espaciador ,su instalación en los espaciadores es fácil ya sea de forma manual o en caliente. Espaciadores: Accesorio de forma romboidal, poligonal con garras o vertical realizado en material polimérico para su utilización en líneas protegidas. Colgado de un cable mensajero, su función es la sustentación y separación de los cables protegidos a lo largo del vano, manteniendo la aislación eléctrica de la línea. El espaciador poligonal está fabricado en polietileno de alta densidad de color ceniza y fue desarrollado exclusivamente para obtener excelentes características mecánicas y satisfacer los requisitos de resistencia a los rayos ultravioleta, al tracking eléctrico y a laintemperie, exigidos en este tipo de líneas. Coberturas protectoras: En las líneas aéreas de distribución protegidas se deben montar sobre el mensajero, en la proximidad de los bornes de los transformadores a fin de eliminar cortocircuitos causados por efecto de las ramas, pájaros u otros objetos extraños. Ménsula: Son accesorios donde se montan los espaciadores, o aisladores dependiendo del ángulo de desviación de la red para soportar el tendido del cable • • Ménsula para redes alineadas: estas ménsulas se implementan en redes alineadas o en desvíos de hasta 6º. Ménsula anti-balanceo: su función es la de reducir las vibraciones mecánicas de las redes compactas, reducir el balanceo del conjunto de conductores por acción del viento, además de permitir realizar pequeños ángulos en suspensión, están diseñadas para utilizarse en los postes de alineación. Están fabricados en polietileno de alta densidad e incluyen una horquilla con un perno para ser conectadas a los espaciadores mediante el agujero de acople. Apoyos Son los elementos de la línea aérea que soportan los conductores y demás elementos de la línea separándolos del terreno. 1) Según el tipo de material, pueden ser: a) Madera, con tratamiento contra la putrefacción en BT. b) Hormigón armado, fabricado con distintas técnicas: vibrado, pretensado y centrifugado en BT y MT. c) Metálicos de acero, de forma tubular o troncocónico, de perfiles laminados y de chapa metálica en MT. 2) Según la función de los apoyos en la línea, estos se clasifican en: a) Apoyos de alineación, que sostienen los conductores y cables de tierra. b) Apoyos de ángulo, que sostienen la línea en los vértices de los ángulos del trazado. c) Apoyos de anclaje, que proporcionan puntos firmes a la línea. d) Apoyos de fin de línea, que soportan las tensiones de toda la línea. e) Apoyos especiales, utilizados para cruce de ríos, carreteras, bifurcaciones de línea, etc. • Postes de Hormigón en Media y Baja Tensión En las líneas de distribución en M.T. y B.T. se suelen utilizar postes de hormigón vibrado y reforzados. - Designación Se nombran por las letras HV (hormigón vibrado) seguidas del esfuerzo nominal en kg, la letra R (si es reforzado) o N (en poste normal), la altura en metros y la palabra ANDE. Así el poste HV-12/200-R-ANDE, es el poste de hormigón vibrado de esfuerzo nominal 200 kg, reforzado y de altura 12 m. - Esfuerzo nominal El esfuerzo nominal se identifica por el color de que está pintada la punta del poste. El poste normal soporta el esfuerzo nominal según la dirección principal a 0,25 m por debajo de la punta. El poste reforzado soporta el esfuerzo nominal F según la dirección principal a 0,25 m por debajo de la punta o un esfuerzo útil 0,9F a una distancia de 0,75 m por encima de la punta, que representa la posición resultante de la presión de los esfuerzos aplicados. Estos esfuerzos se consideran con un coeficiente de seguridad de 2,5 o 3 aplicados simultáneamente con el esfuerzo resultante de la presión del viento de 130 kg/m² en su mismo sentido sobre la superficie libre del poste. - Esfuerzo secundario Es el esfuerzo máximo Fs que puede soportar un poste en dirección secundaria aplicado a 0,25 m por debajo de la punta con un coeficiente de seguridad igual para el esfuerzo nominal. - Cimentación Se utiliza para la cimentación hormigón con dosificación de 200 kg/m² y resistencia mecánica mínima de 120 kg/m². (Se utilizan 1350 kg de piedra triturada, 675 kg de arena seca, 180 litros de agua y 200 kg de cemento Pórtland) Los macizos de cimentación, quedan a unos 10 cm por encima del terreno y con una pequeña pendiente como vierte-aguas. La profundidad a enterrar el poste se calcula a través de la fórmula h = H/10 + 0,6. Dónde H es la longitud total de la columna. Para suelos normales. Si la columna es de 12 m. La profundidad será h = 12/10 + 0,60 = 1,2 + 0,6 = 1,80 m Deben tenerse en cuenta que todos los postes erguidos deben estar alineados y en los casos de las veredas con cordones, el centro del pozo quedará como mínimo, a 50 cm, de los mismos. Se debe tomar nota de los tipos de veredas que son dañadas en esta operación, a los efectos de su posterior reposición. Cimentación normal: El pozo con la columna será rellenado con la tierra sacada de la zanja en su totalidad y compactada en la parte superior se colocará hormigón para evitar la erosión de la tierra. Cimentación reforzada tipo I: La zanja con la columna se dividirá en 3 partes, en el primer tercio se colocará el hormigón en proporción 1:3:7 (CAP, Cemento Arena Piedra más Agua), luego se colocará tierra y la misma será apisonada y el último tercio será rellenado nuevamente con hormigón 1:3:7 (CAP). Cimentación reforzada tipo II (RCRII): Se rellenará con una mezcla de cemento tipo 1, piedra triturada de 4ta. y arena lavada de río en una proporción 1:3:7 (CAP). Los pozos serán rellenados con la mezcla de hormigón en su totalidad, la capa superior se rellenará y compactará con material sobrante de la excavación. El material sobrante de la excavación, se cargará y apisonará alrededor del poste, en todos aquellos lugares, en que no se tiene vereda con baldosas y otro material sustituto, ladrillo, piedra losa, hormigón y otros -Ducto para el conductor de tierra Se colocará dentro de la columna de HºAº, un ducto de polipropileno o polietileno, de 1/2” o 5/8” de diámetro. Para una columna de 12:300, el ducto está de la curva a 370 cm. Y de la base a 130 cm. - Bornes de puesta a tierra de los apoyos El poste lleva en la cara más estrecha dos bornes de puesta a tierra, con tornillos galvanizados. Uno a 2 m por debajo de la punta y otro a una distancia de la base, tal que no sobresalga sobre la superficie del suelo. - Identificación Situado aproximadamente a 4 m de la base del poste está colocada una placa de identificación (con el nombre del fabricante, fecha de fabricación, número de serie y designación), y en las líneas de M.T. una placa de riesgo eléctrico. Los postes o torres para soportes de líneas aéreas serán calculados para resistir a la resultante de todos los esfuerzos de montaje y ruptura de líneas. Ver Anexo 9 del RMT. Crucetas Sujetan los soportes de los aisladores a los apoyos. Podrán ser de concreto, de acero o de madera adecuada y tratada contra acción de la intemperie. Los accesorios de fijación serán de acero galvanizado. Las crucetas y accesorios de fijación serán dimensionadas para resistir a la resultante de los esfuerzos mecánicos provenientes de la aplicación de los conductores, más el desequilibrio resultante de la ruptura de línea, en el caso más desfavorable. Se también crucetas de fibra de vidrio, que están reemplazando a las crucetas de madera. Herrajes Son los soportes de los aisladores, construidos de acero galvanizado, que sujetan el aislador a la cruceta. En los cables trenzados los herrajes son ganchos de acero galvanizado para amarre o suspensión del haz al apoyo. La sujeción del herraje se realiza según el tipo de aislador: Aislador fijo: se une al herraje mediante yeso o cemento, en líneas de media tensión (fig. 8) y en baja tensión (fig. 9).Estos aisladores rígidos se utilizan en apoyos de madera. - Identificación Situado aproximadamente a 4 m de la base del poste está colocada una placa de identificación (con el nombre del fabricante, fecha de fabricación, número de serie y designación), y en las líneas de M.T. una placa de riesgo eléctrico. Los postes o torres para soportes de líneas aéreas serán calculados para resistir a la resultante de todos los esfuerzos de montaje y ruptura de líneas. Los aisladores tipo anclaje, así como los herrajes y morsetería correspondiente, deberán estar dimensionados para resistir la tensión mecánica de los conductores en las condiciones más desfavorables. Cualquiera sea la tensión de servicio de la línea, cada cadena de anclaje deberá estar constituida de por lo menos dos elementos aisladores del nivel de tensión adecuado, con características constructivas tales que sujeten los conductores aún cuando la parte aislante esté rota. Los aisladores a ser usados en líneas aéreas de media tensión, tanto los de perno como los de anclaje, deberán corresponder a las especificaciones Técnicas dadas en el Anexo Nº 16, hoja 2 del RMT. Ataduras o Fijación de Conductores sobre Aisladores Los conductores serán fijados sobre los aisladores por medio de ataduras adecuadas realizadas con alambre de atar específicamente recomendado para cada tipo de conductor. Preferiblemente estas ataduras deberán permitir su remoción estando la línea con tensión. En el caso de conductores de aluminio, éstos deberán llevar una cinta protectora del mismo material entre la atadura y la periferia de los mismos, conforme figura 10 (Anexo 17 del R.M.T.), que también indican la manera de practicar las ataduras más comunes. En los anclajes o ángulos, se recomienda proteger el conductor de aluminio con la cinta de armar en los lugares donde el mismo va tomado por las prensas, pinzas y cualquier elemento de morsetería. Para la realización de ataduras, en general, se recomienda el empleo de alambres de atar preformados, dada la facilidad de su instalación y remoción y la seguridad que ofrece. Empalmes y Derivaciones en las Líneas Aéreas de Media Tensión Se llama empalme a la unión de conductores que asegura su continuidad eléctrica y mecánica. El Reglamento de Media Tensión dice que: Las uniones o empalmes de los conductores serán ejecutadas de modo a asegurar el perfecto y permanente contacto eléctrico y continuidad de las características mecánicas del conductor y nunca serán hechas sobre aisladores. La soldadura preparada con base de estaño y plomo no será considerada como parte activa mecánica. Los empalmes no deberán aumentar la resistencia eléctrica del conductor y podrán soportar sin deslizamiento ni rotura el 90 % de la carga de rotura del cable empalmado. No se puede utilizar empalmes por soldadura a tope, ni colocar más de un empalme por vano y conductor excepto caso de reparación de avería. Se llama conexión a la unión de conductores que asegura su continuidad eléctrica. La conexión no debe aumentar la resistencia eléctrica del conductor. La unión de conductores de distinta sección o naturaleza se realiza en el puente de conexión de las cadenas horizontales de amarre y se harán exclusivamente con conectores apropiados que impidan la corrosión Los empalmes a plena tracción para los conductores de aluminio acero utilizados en línea aéreas de media tensión se hacen mediante un manguito de unión por engastado . Se utiliza un manguito de acero para unir el cable de acero y después se coloca el manguito exterior de aluminio. En líneas de media tensión son muy utilizadas los alambres preformados cuyas aplicaciones principales son las de fijar conductores a aisladores, unir conductores con cadenas de aisladores a tracción, cabos de acero con aisladores y herrajes. Los preformados más utilizados son: 1. Alambre preformado de retención o fin de línea de distribución: Para sujeción de los cables de aluminio o de cobre (desnudo o aislado) en el aislador de disco. Puede ser usado con guarda cabo de acero galvanizado. 2. Alambre preformado ojal de recensión: Utilizado para anclaje del conductor de aluminio al aislador de disco a través del ojal que posee, evitando el uso de guarda cabo. Las derivaciones en los cables de aluminio acero y aluminio con aleación (almelec) se realizan mediante conector a presión o mediante grapa que une por compresión mecánica por medio de tornillos. CONCLUSIÓN Las líneas eléctricas transportan la energía de un punto a otro, según demanda. En dicho transporte se producen siempre unas pérdidas de energía por efecto Joule que en la medida de lo posible, se deben minimizar. Además existen limitaciones técnicas por la caída de tensión, niveles de aislamiento o esfuerzos mecánicos que deben ser tenidos en cuenta a la hora de elegir el tipo de línea más conveniente y realizar los cálculos. Durante esta fase se debe de utilizar material normalizado y homologado por la compañía Eléctrica ANDE. Es muy importante realizar un seguimiento del montaje para evitar posibles defectos que podrían ocasionar averías importantes. Finalmente, antes de la puesta en marcha deben de realizarse una inspección visual y una serie de mediciones que verifiquen el perfecto estado de instalación.
