Clase 02.pdf

7/23/2019 Clase 02.pdf

1/75

TERMINOS GENERALESTrmino Definicin

Lnea (elctrica)Conjunto de conductores, materiales aislantes y accesorios utilizados paraentre dos puntos de una red.

Lnea area

Lnea elctrica cuyos conductores estn sobre el suelo, generalmente porapoyos apropiados.

Nota:Ciertas lneas areas pueden tambin estar construidas con conductores a

Lneas de

comunicaciones

Conductores y sus estructuras de soporte o de alojamiento que son utilizacomunicaciones o seales publicas o privadas, y que operan a potenciales400 V a tierra o 750 V entre cualquiera de dos puntos del circuito, y cuya pexceda 150 W. Cuando se opera debajo de una tensin nominal de 90 V, npotencia transmitida del sistema. Bajo condiciones especficas los cables dpueden incluir circuitos de comunicaciones que excedan los lmites previa

que los circuitos sean utilizados solamente para alimentar a los equipos deNota:Se incluye los sistemas telefnicos, telegrficos, de seales en vas frreaincendios, de alarma policaca, de televisin por cable y otros sistemas simdescritos. Las lneas utilizadas para sealizacin pero que no estn incluidprevia son consideradas como lneas de suministro elctrico y deben ser in

Sensitividad a la induccinLas caractersticas de un circuito de comunicaciones, incluyendo sus a

que determinan el grado en el cual es afectado de manera adversa po

LINEAS AEREAS

7/23/2019 Clase 02.pdf

2/75

Trmino DefinicinLnea de corrientealterna

Lnea conectada a una fuente de alimentacin de corriente alterna redes de corriente alterna.

Fase (de una lnea de

corriente alterna)

Designacin de un conductor o grupo de conductores de una lnea

polifsica que tendr tensin en servicio normal.Lnea de corrientecontinua

Lnea conectada a una fuente de alimentacin de corriente continua

Polo (de una lnea decorriente continua)

Designacin de un conductor, o grupo de conductores, de una lneadestinada a ser energizada en un servicio normal.

CircuitoConductor o sistema de conductores a travs de los cuales puede celctrica.

Lnea de simple circuito Lnea formada por un solo circuito.

Lnea de doble circuito Lnea formada por dos circuitos que no necesariamente tienen lafrecuencia instalados en el mismo apoyo.Lnea de mltiplecircuito

Lnea formada por varios circuitos, que no necesariamente tienen frecuencia, instalados en el mismo apoyo.

Lnea monopolarLnea de corriente continua en la que nicamente un polo conecta ly el retorno se hace por tierra.

Lnea bipolar Lnea de corriente continua en la que los dos polos conectan

TERMINOS GENERALES

7/23/2019 Clase 02.pdf

3/75

TERMINOS GENERALESTrmino Definicin

Lnea de transporte Lnea que es parte de un sistema de transmisin de ene

Lnea de distribucin Lnea que se utiliza para distribuir la electricidad.

Conductor (de una lnea

area)

Alambre o conjunto de alambres no aislados uno del otro, c

transportar la corriente elctrica. Puede ser desnudo, cubier

Vibrac in de unconductor

Movimiento peridico de un conductor.

Vibrac in elica

Movimiento peridico de un conductor inducido por el predominantemente en un plano vertical, de frecuencia relque vara entre una decena y varias decenas de Hz y poca del dimetro de un conductor.

Vibrac in de sub-vanoMovimiento peridico de uno o ms sub-conductores, pen un plano horizontal de frecuencia intermedia de algunosamplitud est en el orden del espacio que existe entre cond

Galope de conductores

Movimiento plano de un conductor, o haz de conductores,predominantemente en un plano vertical, de baja frecuencuna fraccin de un Hz y gran amplitud, cuyo valor mximo pmismo orden que la flecha inicial.

7/23/2019 Clase 02.pdf

4/75

DISEO MECANICO

Trmino Definicin

Hiptesis de cargaGrupo de condiciones de carga, definidas por normas nregulaciones establecidas por la ley o de un estudio de datosse utilizan para disear cada elemento de una lnea.

Caso de carga Combinacin, o grupo, de cargas aplicadas a un elemento dehiptesis de carga dada.

Carga de trabajoCarga derivada de hiptesis de cargas definidas efactores de seguridad o de sobrecarga.

Carga de trabajo de unposte

Carga mxima, en condiciones normales de trabajo, para la cdiseado un poste; se considera aplicada a 10cm de la puntaconcreto y metlicos y a 30 cm en los postes de madera.

Carga normalCarga generada a partir de la accin del viento y de la gravedconductores, aisladores y los apoyos, con o sin acumulacin

Carga especial(anormal)

Carga producida por operaciones normales de construccin yla lnea, y/o la carga y que se origina debido a una falla de uncualquiera de la lnea.

Carga reglamentaria Carga ordenada por autoridades reguladores locales o na

Carga de ensayoCarga aplicada a un elemento o elementos de una lnea areensayo.

7/23/2019 Clase 02.pdf

5/75

Trmino DefinicinCarga de rotura Carga que causa la rotura de un elemento.Carga lmiteespecificada

Carga para la cual todos los elementos deben mantenerse sin roturade tiempo determinado.

Carga de rotura de unconductor

Carga mecnica mxima que pueda soportar el conductor al momenrotura.

Carga de rotura de unposte de concreto

Carga que produce la falla del poste en la o las direcciones especificobtenida de acuerdo a las normas establecidas.

Carga de rotura de unposte de madera

Carga que produce la rotura del poste por flexin esttica, en condici

DeflexinDesplazamiento que experimenta la punta de un poste por accin demedida perpendicularmente al eje del poste en su posicin inicial.

Clase (de un poste demadera)

Identifica a los postes de madera caracterizados por una misma cargindependientes del largo y especie de madera.

Carga lmite especificadaCarga cuyos elementos deben mantenerse sin rotura, durante un perdeterminado.

Carga en el lmiteelstico

Carga mxima de flexin esttica que resistir un poste metlico o dedeformaciones permanentes.

Carga verticalComponentes verticales de una carga cualquiera aplicada a un puntoun sistema tridimensional de coordenadas relacionadas con el apoyo

Carga longitudinal

Componentes longitudinales de una carga cualquiera aplicada a un

del apoyo en un sistema tridimensional de coordenadas relacionadas

DISEO MECANICO

7/23/2019 Clase 02.pdf

6/75

DISEO MECANICOTrmino Definicin

Carga transversalComponentes transversales de una carga cualquiera adeterminado del apoyo en un sistema tridimensional de coorelacionadas con el apoyo.

Carga de vientoCarga horizontal ejercida por la presin del viento sobre un e

cualquiera de la lnea area, con o sin carga de hielo.Carga de hielo Carga adicional que resulta del aumento del hielo en un ele

Carga de hielo uniformeCarga de hielo distribuida uniformemente a lo largo de cadaalambre a tierra en todos los vanos de una seccin de la lne

Carga de hieloasimtrica

Carga que resulta de una distribucin irregular de hielo a lo conductores o alambres a tierra en una seccin de una lneNota:Este fenmeno podra darse como resultado de una acumu

deshielo irregular de los conductores o alambres a tierra.Tensin sin carga inicial(mecnica)

La tensin longitudinal en un conductor antes de la apliccarga externa.

Tensin final (mecnica)

La tensin longitudinal en un conductor, despus que ha sidperodo de tiempo apreciable, a la carga prescrita en la zondonde est situado, o a una carga equivalente, y la carga etensin final sin carga incluir el efecto de la deformaci

7/23/2019 Clase 02.pdf

7/75

VANOS Y PERFILESTrmino Definicin

Vano Parte de una lnea entre dos puntos de apoyo consecutivos de un

Longitud del vanoDistancia horizontal entre los puntos de unin de un conductorconsecutivos.

Vano a nivelVano en el que los puntos de unin del conductor en dos apoyos encuentran prcticamente en el mismo plano horizontal.

Vano inclinadoVano en el que los puntos de unin del conductor en dos apoyos cencuentran en el mismo plano horizontal. (Ver figura 09-92-01).

DesnivelDistanc ia vertical entre dos planos horizontales que atraviesunin del conductor de un vano inclinado.

Longitud del vanoinclinado

Distancia entre los puntos de unin del conductor en dos apoyos cfigura 09-92-01).

Vano de viento Distancia horizontal entre los puntos a mitad de vano de cada lad

Vano de peso

Distancia horizontal entre los puntos ms bajos de un conductun apoyo.Nota:En terrenos bastante escarpados, los puntos ms bajos de las curvambos vanos adyacentes pueden estar en el mismo lado de apoy

Concavidad delvano

Distancia vertical entre dos planos horizontales, uno hacia el puntoalto del conductor en un vano, y el otro, tangencial al punto mcurva del conductor.

Nota:El punto ms bajo podra ser imaginario.

7/23/2019 Clase 02.pdf

8/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

9/75

Trmino Definicin

FlechaDistancia vertical mxima en un vano de una lnea area entrelnea recta que une sus puntos de apoyos.

Flecha inicial sin carga La flecha de un conductor antes de la aplicac in de cua

Flecha final

La flecha de un conductor bajo condiciones especficas de ca

despus que ha sido sometido por un periodo de tiempo aprecprescritas correspondientes a la zona geogrfica en la cual estcarga equivalente y la carga es removida. La flecha final debela deformacin no elstica.

Flecha final sin carga

La flecha de un conductor despus que ha sido sometido por utiempo apreciable a la carga prescrita para la zona geogrficainstalado o a la carga equivalente y luego la carga es removidcarga debe incluir el efecto de la deformacin no elstica.

Flecha totalLa distancia medida verticalmente entre el conductor y la lneados puntos de soporte, bajo condiciones de carga de hielo equtotal resultante para la zona geogrfica en la cual est instalad

Flecha total mximaLa flecha total en el punto medio de la lnea recta que une los soporte del conductor.

Flecha aparente de

un vano

La distancia mxima entre el conductor en un vano dado y la llos dos puntos de soporte del conductor, la cual es medida per

desde la lnea rec ta. Ver figura 09-92-01.

VANOS Y PERFILES

7/23/2019 Clase 02.pdf

10/75

Flecha aparente encualquier punto del vano.

La distancia, en un punto especfico del vano, entre el conductor y la lnea recta que une loconductor, medida perpendicularmente desde la lnea recta.

Cantn Parte de una lnea entre dos puntos de tensin.

Vano regulador

Vano ficticio en el que las variaciones de tensin provocadas por cambios de temperatura o carglos vanos reales de una seccinNota:El valor aproximado a

cdel vano regulador se calcula mediante la siguiente frmula:

Donde ai , es la longitud del vano i en la seccin.

Catenaria

Forma de la curva tomada por un conductor perfectamente flexible e inextensible suspendido ende la ecuacin:

En la prctica, frecuentemente se utiliza la parbola simple,

Que representa los dos primeros trminos de la expansin de serie de la ecuacin para la catenNota:La curva catenaria representa un cable con un peso constante por unidad de longitud de curva, un alambre con un peso constante por unidad horizontal de longitud. La flecha calculada por la ecorta que la calculada por la ecuacin catenaria. En el caso de vanos ms largos, o para vanos aproximacin parablica puede introducir errores inaceptables.

Parmetro (de lacatenaria)

Constante en las ecuaciones catenarias y parablicas,geomtricamente representadas por el radio de curvatura en el punto ms bajo del vano.

Nota:La constante catenaria p es igual al cociente de la tensin horizontal del conductor To a una tem92-01) por su peso unitario , que debe tomar en cuenta las sobrecargas de hielo o viento, si fuer

VANOS Y PERFILES

7/23/2019 Clase 02.pdf

11/75

ESTUDIO DE SELECCIN DE RUTA DE UNA DE TRANSMISIONa. Informacin Bsica necesaria.Para seleccionar adecuadamente la ruta de una lnea de transmisin es necesario contar con informacin bsica: Punto de Alimentacin.Es necesario tener autorizacin de la empresa concesionaria o generador de la energa elctra travs de la lnea, adems del lugar hasta donde se llevara la energa. Carta nacional.Se obtienen en el Instituto Geogrfica nacional (IGN). Mapa de reas naturales pro tegidas del Per.Se puede obtener en el Instituto Nacional de Recursos Naturales (INRENA), organismos publidel Ministerio de Agricultura. Mapa geolgico del Per.Elaborado por el Instituto Geolgico Minero y Metalrgico del Per (INGEMMENT).

Mapa con zonas arqueolgicas del Per.Se puede obtener en el Instituto Nacional de Cultura.

b. Criterio de seleccin de Ruta.Criterio bsicos para seleccin de ruta:Rutas Alternativas.Se debe plantear dos o mas rutas alternativas, que se obtienen de visitas terrestres y con ayusoftware Google Earth, donde se puede observar una vista isomtrica de las posibles rutas a

7/23/2019 Clase 02.pdf

12/75

ESTUDIO DE SELECCIN DE RUTA DE UNA DE TRANSMISION

7/23/2019 Clase 02.pdf

13/75

ESTUDIO DE SELECCIN DE RUTA DE UNA DE TRANSMISIONc. Accesibil idad.En lo posible la ruta debe estar cerca a carreteras y trocha carrozables y en el pedebe tener caminos de herradura. La accesibilidad es un tema importante ya quetiene buenos accesos los costos de ejecucin y posteriormente la operacin y madisminuyen notablemente.d. Seleccin de la ruta mas corta y numero de vrtices.Como es lgico la ruta ideal de una lnea de transmisin es una lnea recta, en laimposible, sobretodo cuando es una lnea larga, sin embargo un criterio a tomar edebe tratarse que los vrtices sea menos posible, y que el ngulo de los vrtices pequeo posible.e. Naturaleza del terreno.

Se debe tener en cuenta la naturaleza de los terrenos, en la medida de lo posibleruta pase por terrenos de la siguientes caractersticas:a. Zonas muy rocosas o excesivamente accidentadas.b. Zonas inestables de media laderac. Terrenos d muy fuerte pendiente.d. Zonas hidrolgicas donde se presenten inundaciones, existan malos drenajes

baja capacidades del terreno para soportar las cargas aplicadas sobre el terre


7/23/2019 Clase 02.pdf

14/75

ESTUDIO DE SELECCIN DE RUTA DE UNA DE TRANSMISIONa. Terrenos con altos grados de erosin.b. Zonas de lagunas y zonas pantanosas.c. Zonas de alto grado de contaminacin.d. Terrenos de propiedad privada.

f. Conservacin del medio ambiente y zonas arqueolgicas.Se evitar que las rutas pasen por:1. Zonas con vestigios arqueolgicos.2. Zonas protegidas por el Estado segn DS N 010-90-AG.3. Zonas Cultivables y de alta vegetacin (bosques).4. Zonas tursticas que pueda daar el paisajismo.g. Zonas pobladas y edificaciones especiales.

Evitar en lo posible cruzar por zonas pobladas y/o cultivables y edificaciones especialaeropuertos, zoolgicos, parques, cementerios, reas deportivas, etc.h. Estaciones de radio y televisin y estaciones de celulares.Es conocido que las lnea de transmisin provoca perturbaciones o interferencias de clo un a lnea elctrica deber estar alejada por lo menos 500m de una antena de radiocomo de bases de celulares.i . Cruces de la Lnea.

Evitar cruces con lneas de alta tensin, oleoductos y gasoductos, etc.

7/23/2019 Clase 02.pdf

15/75

LEVANTAMIENTO TOPOGRAFICOEs una de las actividades principales e importantes, ya que si el levantamiento topogrfico es lnea de transmisin ser malo.a. Condiciones generales para el trazado de la lnea.Es recomendable trabajar en coordenadas UTM (Universal Transversal Mercator)

b. Sistema de medidas.Deber ser el Sistema legal de Unidades de Medida del Per (SLUMP). Las medidas angularegrados, minutos y segundos sexagesimales.El SLUMP fue aprobado mediante Ley 23560 el ao 1982.

Unidades Base:

MAGNITUD FISICA UNIDAD SIM

Longitud Metro

Masa Kilogramo

Tiempo Segundo

Intensidad de corriente elctrica Ampere

Temperatura termodinmica Kelvin

Cantidad de materia Mol

Intensidad luminosa Candela

7/23/2019 Clase 02.pdf

16/75

MAGNITUD FISICA UNIDAD SIMBO

Angulo plano Radian rad

Angulo slido stereoradian Sr

Unidades Complementaria del SI (sistema internacional de unidades):


MAGNITUD FISICA UNIDAD SIMBO

Frecuencia Hertz Hz

Fuerza, peso Newton N

Presin, tensin mecnica, modulo de elasticidad Pascal Pa

Energa, trabajo, cantidad de calor. Joule J

Potencia, flujo de energa Watt W

Potencia elctrica, diferencia potencial Volt V

Resistencia elctrica Ohm

Carga elctrica, cantidad de electricidad coulomb C

Flujo de induccin magntica Weber Wb

Induccin magntica Tesla T

Inductancia Henry H


7/23/2019 Clase 02.pdf

17/75


MAGNITUD FISICA UNIDAD SIMBOLO

Capacitancia Farad F

Conductancia elctrica Siemens S

Temperatura Celsius Grado celcius C

Flujo luminoso Lumen LmIluminacin Lux Lx

Intensidad de campo magntico. Apere por metro A/m

MULTIPLO SUBMULTIPLOS

PREFIJO SIMBOLO FACTOR PREFIJO SIMBOLO

exa E 1018

atto apeta P 1015 femto f

tera T 1012 pico p

giga G 109 nano n

mega M 106 micro

kilo k 103 mili m

hecto h 102 centi c

deca da 101 deci d

Mltiplos y submltiplos del SI


7/23/2019 Clase 02.pdf

18/75


c. Sistema de referencia geogrfico.Para levantamiento debe usarse el sistema UTM (Universal Transversal Mobtenidas con un GPS, utilizando el sistema PSAD 56 ( provisional South1956), aunque previamente deber verificar que sistema usa el cliente pa

dirigido el proyecto, en el caso de Hidrandina SA usan el WGS 84 (WorldSystem Sistema Geodsico Mundial 1984)d. Descripcin de los trabajos topogrficos para lneas de transmisi- Coordenadas, cotas de los vrtices y distancia taquimtricas.Los vrtices determinados en el terreno sern unidos mediante una poligodeterminara coordenadas y cotas para cada una de ellos. Los ngulos de

deben ser ledos empleando electrnico ESTACION TOTAL con lectura disegundo sexagesimal.- Levantamiento de perfil longitudinal.- En terreno llano o con pendientes constante y en lnea primaria 22.9 kV

del perfil longitudinal ser hecha con puntos del relieve a una distancia 30m; mientras que en lneas de 60 kV y 138 kV la separacin mxima e

relieve ser de 50 m.

C d Ni l d

7/23/2019 Clase 02.pdf

19/75

Curva de Nivel de una rea

7/23/2019 Clase 02.pdf

20/75

Para iniciar el estudio mecnico de una lnea, es necesario disponer del perfil del tertransversal del terreno segn el plano vertical determinado por el trazado de la lnea)Para construir el perfil longitudinal del terreno, bastar con representar, en un sistemeje de abscisas, las distancias entre cortes de las curvas de nivel, tomadas sobre la y situando en el eje de ordenadas la cota de cada curva o nivel (o la diferencia con rereferencia tomada de antemano.

- ABCISAS (X): Distancias entre cortes del trazado con curvas- COORDENADAS (Y): Cota de cada curva
http://3.bp.blogspot.com/--tS5pnNu7bU/TbsqZfiMH5I/AAAAAAAAAM4/d-5JZHe6mMQ/s1600/fig3.gifhttp://3.bp.blogspot.com/--tS5pnNu7bU/TbsqZfiMH5I/AAAAAAAAAM4/d-5JZHe6mMQ/s1600/fig3.gif

7/23/2019 Clase 02.pdf

21/75

X 1:2.000

Y 1:500

Sobre el perfil del terreno se situarn los apoyos, espaciados adecuadamente segn lcaractersticas mecnicas a las que se tenga que someter la lnea. En ocasiones ,los tan pronunciado que impondrn realizar nuevos perfiles del terreno y nuevos replanteapoyos, hasta conseguir el resultado apetecido. El perfil obtenido de esta forma se llalongitudinal.

El CNE fija, para el perfil longitudinal de la lnea, las siguientes escalas mnimas:

Estas escalas son mnimos reglamentarios, de manera que, si se desea mayor inf

determinado perfil se podr modificar una cualquiera de las escalas o ambas, es descalas: horizontales 1:

7/23/2019 Clase 02.pdf

22/75

DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD.

Se ocupa de todas las distancias deseguridad de instalaciones durante laconstruccin, operacin o mantenimiento delas lneas , elctricas, tanto de suministro

elctrico como de comunicaciones y susequipos asociados incluyendo los espaciosde escalamiento Toda lnea area o nueva oampliacin deber cumplir con el anchomnimo de la faja de servidumbre Prohibicinde instalar lneas areas sobre edificaciones

de terceros No debe utilizarse conductoresdesnudos para lneas de BT. Laobligatoriedad de las distancias de seguridadestablecidas a adoptarse para lasinstalaciones permanentes, temporales y deemergencia

7/23/2019 Clase 02.pdf

23/75

DISTANCIAS DE SEGURIDAD DE CONDUCTORES A EDIFICACY OTRAS INSTALACIONES

7/23/2019 Clase 02.pdf

24/75

DMS HORIZONTAL DMS VERTICAL

Esta distancia vertical es considerada para la DMS en redes elctricasconstruidas antes de la vigencia de CNE Suministros (antes del 2001)

En el CNE Suministros, se prohbe la construccin de redes sobre los aires de las edificaciones.

Distancias Mnimas de Seguridad

IMPOSICIONDEFAJA DESERVIDUMBRE

7/23/2019 Clase 02.pdf

25/75

IMPOSICION DE FAJA DE SERVIDUMBRE.Riesgos Elctricos por Distancias Mnimas de Seguridad

FRANJA DE SERVIDUMBRE Regla 19.B

SELECCIN DE LA TENSION DE TRANSMISIO

7/23/2019 Clase 02.pdf

26/75

SELECCIN DE LA TENSION DE TRANSMISIO

Para esta eleccin se puede emplear un proceso anlogo, se busca la tensin que represanual ligado a las inversiones en funcin de la tensin, y las correspondientes perdidas.En la practica la gama de tensiones , y los valores normalizados limitan la eleccin en formconviene seleccionar la tensin mayor, salvo que las adopciones previas del entorno sugieran

Hay criterios y formulas empricas que ayudan a esta determinacin, la formula de Still es una

= .

. +

V tensin entre fases, compuesta en kV

L longitud de la lnea en kmP potencia media a transmitir en kW

siempre se debe adoptar una tensin normalizada, eventualmente el valor habitual en la zoresultados correctos para longitudes que superan 20 km.Otro criterio es la potencia natural, para esta potencia transmitida la capacitiva de la lneatensin) y la inductiva en juego (que depende de la corriente) se compensan.

La tensin en esta condicin debe cumplir: =

7/23/2019 Clase 02.pdf

27/75

La tensin en esta condicin debe cumplir:

V tensin entre fases, compuesta en kVZC impedancia caracterstica de la lnea en ohmP potencia media a transmitir en kW

Es evidente que la potencia natural varia con la impedancia de la lnea, y esta depende de los

distancia entre ellos y de su disposicin.Se trata en las lneas practicas de un solo conductor (1), de dos conductores paralelos aconductores el par superior contenidos en un plano paralelo al suelo (3), y por ultimo cuatro c(4).

N de Conductores porFase (n)

N de Circuitos o terna(t)

V

1 1

2 1

3 1

4 1

1 2

2 2

3 2

4 2

VALORES APROXIMADOS DEZc

7/23/2019 Clase 02.pdf

28/75

N de

Conductorespor Fase (n)

N de

Circuitos oterna (t)

Valores

aprox. De ZC()

Tensin deTransmisin

calculada(kV)

TenTraNor

1 1 400

2 1 320

3 1 280

4 1 240

1 2 200

2 2 160

3 2 140

4 2 120

Ejemplo: Se desea transmitir una potencia de 20 MW a una distallenar el cuadro para las diferentes configuraciones:

Ej l S d i i i d 20 MW di

7/23/2019 Clase 02.pdf

29/75

N de

Conductorespor Fase (n)

N de

Circuitos oterna (t)

Valores

aprox. De ZC()

Tensin deTransmisin

calculada(kV)

T

N

1 1 400 89.44

2 1 320 80.00

3 1 280 74.83

4 1 240 69.28

1 2 200 63.25

2 2 160 56.57

3 2 140 52.92

4 2 120 48.99

Ejemplo: Se desea transmitir una potencia de 20 MW a una distallenar el cuadro para las diferentes configuraciones:

CONDUCTORES

7/23/2019 Clase 02.pdf

30/75

CONDUCTORES

RESISTENCIA: Puede definirse como la tendencia de un material hacia impede corriente a travs de l. La unidad en la que se mide la resistencia es el O

A la propiedad de un material que indica qu tanto impide el flujo de la cole llama resistividad. () la cul se mide en ohm-metros.

Resistividad de algunassustancias a 20 C

Sustancia ( m)

Oro 1.5910-8

Plata 1.6710-8

Cobre 2.3510-8

Aluminio 2.6510-8

Vidrio 1010 - 1014

Diamante 1011

Es un buen conductor, ya qresistividad es muy baja

Los conductores pobres tieresistividad muy alta (aislan

7/23/2019 Clase 02.pdf

31/75

La resistencia de una porcin de material se encuentra a partir de la resistividad del como de las dimensiones geomtricas del mismo.

A

lR =

Donde:

l: Longitud del conductor

A: Seccin transversal del co

Si la resistividad es pequeconductividad es alta.

Material Conductividad

Cobre recocido normal 100%

Cables de cobre 97%

ACSR 61% (sin tomar en cuenta el acero)

Para instalaciones elctricas se utilizan cobre y aluminio.

El aluminio slo presenta un 63% de la conductividad elctrica del cobre para alambpero pesa menos de la mitad.

Un alambre de a luminio de la misma conductividad del cobre es ms grueso, pero suanterior es importante para el diseo de lneas de transmisin.

7/23/2019 Clase 02.pdf

32/75

Por otra parte, se sabe que la resistencia elctrica de los conductores vara de acuerdo a la teGeneralmente los datos de las resistencias de los conductores se encuentran dados para unaC, por lo que al calcular la resistencia de un conductor a cualquier otra temperatura, sta debmediante la siguiente frmula:

( )[ ]60120 += TRRT

Donde: RT: Resistencia del conductor a la temperatura deseada.T: Temperatura considerada.

: Coeficiente de correccin de temperatura en Ohms/C

En el caso del cobre su valor es de 0.00385

CONDUCTOR ELECTRICO: Se le denomina de esta manera a aquel material que oponga p

7/23/2019 Clase 02.pdf

33/75

flujo de electricidad. Su forma puede ser variada: alambres, cables, barras rectangulares o cir

Se utilizan por lo general cobre y aluminio.

Un cable consta de varios alambres trenzados, le dan mayor resistencia mecnica y flexibilidSin embargo, al trenzarlos aumenta la longitud, y por lo tanto, aumenta la resistencia del mism

Los conductores: tanto cables como alambres, se identifican por un nmero, al cual se le conNormalmente se sigue el sistema de designacin americano AWG (American Wire Gage). El cgrueso es el 4/0. Siguiendo en orden descendente los calibres son los siguientes: 3/0, 2/0, 1/012,...,20.

Para conductores cuya seccin transversal es mayor al 4/0, la unidad de medida es el Circulamedida se encuentra dada en funcin al rea de la seccin transversal del conductor en pulga

Se denomina Circular Mil a la seccin de un crculo que tiene un dimetro de una milsima d

Al ser 1 pulgada = 2.54 cm:

2422

07.54

)0254.0(14.3

41 mmE

DCM

===

CMCM

E

mm 20001974

07.5

11

4

2==

AISLAMIENTO

7/23/2019 Clase 02.pdf

34/75

AISLAMIENTOLos conductores empleados en las instalaciones elctricas generalmente se encuenantiguamente se aislaban con hule, conocindose comercialmente como tipo R, actfabricados con aislantes de tipo termoplstico (T) con distintas denominaciones comtipo de fabricante, siendo los ms conocidos por ser a prueba de agua entre otras p

siguientes: TW, Vinanel 900, Vinanel Nylon, Vulcanel EP, Vulcanel XLP, THWN, RUWPILC, V, RHH.

Cada tipo de conductor tiene propiedades especficas que lo diferencian de los dempara la seleccin de un conductor deben considerarse los agentes que los afectan doperacin. Estos pueden agruparse en los siguientes grupos:

1.Agentes mecnicos.

2.Agentes qumicos.

3.Agentes elctricos.

SELECCION DE CONDUCTORES

7/23/2019 Clase 02.pdf

35/75

Los conductores usados en las instalaciones elctricas se seleccionan en base a los siguiente

LIMITE DE TENSION DE APLICACIN. En el caso de las instalaciones residenciales es de 1

CAPACIDAD DE CONDUCCION DE CORRIENTE. Esta capacidad, que tambin se conoce c

indica la mxima corriente que puede conducir un conductor dado su calibre. Esta capacidad eprincipalmente por los siguientes factores:

A) Temperatura.

B) Capacidad de disipacin del calor producido por las prdidas en funcin del medio en el quconductor.

3.MAXIMA CAIDA DE TENSION PERMISIBLE. De acuerdo con el calibre del conductor y la cconducir, la cada mxima de tensin permisible Codigo nacional de Electricidad, para Instalac

deber ser sobrepasada. Esta cada mxima de tensin es del 5% desde el Centro de Carga hdistante de la instalacin.

Generalmente cada fabricante proporciona al cliente las tablas que contienen los datos de los producidos por su compaa. Estos datos pueden ser dimetros, pesos especficos, resistenci

SELECCION DE CONDUCTORES

SELECCIN DE CONDUCTORES DE ACUERDO A SU CAPACIDAD DE CONDUCCION

7/23/2019 Clase 02.pdf

36/75

La capacidad de conduccin de un conductor se encuentra limitada por los siguientes factores

Conductividad del metal conductor.

Capacidad trmica del aislamiento.

Desde el punto de vista de conductividad se han elaborado tablas en las que se obtiene la reslos conductores de cobre. Este factor es sumamente importante, ya que determina las prdidaelctrica al paso de la corriente segn la siguiente frmula:

2RIW =

Donde: R: Resistencia elctrica dada en ohms

I: Corriente elctrica dada en Amperes

W: Prdidas de potencia dadas en Watts.

Esta potencia, en un perodo de tiempo determinado, equivale a una energa disipada en form

7/23/2019 Clase 02.pdf

37/75

CONDUCTORES ELECTRICO

7/23/2019 Clase 02.pdf

38/75

CONDUCTOR SUBMARINO

CONCEPTOS BASICOS

7/23/2019 Clase 02.pdf

39/75

AislanteMaterial cuya conductividad elctrica es nula o muy pequeaAlma

Hilo slido o conjunto de hilos no aislados y cableados, que sirvnormalmente para el transporte de la corriente elc trica.CableAlma retorcida, trenzada o cableada con aislantes y otras cubo sin ellas (cable unipolar) o con combinacin de almas aisladentre s(cable multipolar).Cable aislado con papel impregnado

Es el cable en el cual el aislamiento de sus conductores estconformado por tiras de papel impregnado con un compuestbase de aceite.Cable aislado con compuesto termoplsticoEs el cable en el cual el aislamiento de sus conductores lo consun compuesto termoplstico.

CONCEPTOS BASICOS

7/23/2019 Clase 02.pdf

40/75

Cable de campo elctrico radialEs aquel en el que las lneas del campo elctrico pasan perpena las capas que constituyen el aislamientoCable de campo no radial o no apantallado

Es aquel en el cual las lneas del campo elctrico no son normapuntos a la capa de aislamiento, lo que da origen a componentangencialesCable unipolarCable conformado por un alma generalmente de seccin circuadecuadamente aislada y protegida.

7/23/2019 Clase 02.pdf

41/75

Cable bipolarCable conformado por dos cables unipolares,imbuidos dentro de un material de relleno

aislante y recubiertos con una o ms capasprotectoras.

Cable tripolarCable conformado por tres cables unipolares deseccin circular o sectorial, imbuidos dentro de

un material de relleno aislante y recubiertos conuna o ms capas protectoras.

C bl t t l

7/23/2019 Clase 02.pdf

42/75

Cable tetrapolarUtilizado en los sistemas de distribucin trifsica con neutro. Estpor cuatro cables unipolares de seccin sectorial, o c ircular; ensiempre el neutro es de menor seccin que los conductores act

conjunto est imbuido dentro de un material de relleno aislantecon una o ms capas protectoras.

Cable dplexCable conformado por dos cables unipolares entorchados entr

Cable trplexCable conformado por tres cables unipolares entorchados entre

Cable sectorialEs el cable multipolar en el cual, la forma de la seccin transver

conductor que lo compone se aproxima a la de un sector circu

7/23/2019 Clase 02.pdf

43/75

Intensidad de Corriente AdmisibleEs el valor de la corriente en amperios que puede transportar un conductor anominal y bajo condiciones de operacin preestablec idas.

ConductorConjunto del alma y su envoltura aislante.

CinturaEnvoltura aislante comn que recubre el conjunto de los conductores reunidomisma naturaleza aislante de ellas.

CubiertaCapa de material adecuado, destinada a proteger al aislante, pantallas o cumetlicas del cable.

Cubierta metlicaCubierta de plomo continua y ajustada, destinado a proteger y preservar lasaislantes del papel.

7/23/2019 Clase 02.pdf

44/75

Cubierta termoplsticoCubierta construida por poli cloruro de vinilo u otro material term

Cubierta exterior o recubrimientoCubierta destinada a evitar los peligros de corrosin y otros efecmecnicos de las cubiertas metlicas y aislamiento que encierra

DuctoElemento hueco cilndrico tendido bajo tierra, dentro del cual lo

pasados con el fin de dar proteccin mecnica al cable y faciliinstalacin de ste en loscruces de las rutas o caminos, acueductos, vas frreas o similarepueden estar constituidos de materiales diversos, siempre que sutrmica no sobrepase los 100C -cm/W.

Material de relleno

7/23/2019 Clase 02.pdf

45/75

Material de rellenoAislante usado en un cable multipolar para rellenar los espacios entre los cocomponen.

Resistividad trmica del terreno

Es la caracterstica especfica para un determinado tipo de terreno ddisipacin del calor, desde el cable enterrado hacia el ambiente que lo rodeC -cm / W.

Seccin nominalEs la seccin transversal del conductor que sirve para designarlo. Su unidad e

Tensinnominal del cable (Eo/E)Es la tensin a la frecuencia nominal para lo cual el cable ha sido construidopoder funcionar continuamente en condiciones normales de servicio. La tecable se designa por dos valoresque corresponden, respectivamente, a la tesoportar cada uno de los conductores con respecto a la envoltura metlicala tensin entre fases (E). En los cablessin envoltura, Eo representa la tensin s

7/23/2019 Clase 02.pdf

46/75

CLASIFICACION Y TIPOS DE CABLES NORMALIZA

ClasificacinLos cables se clasifican segn su tensin nominal y su tensin m

admisible en servicio permanente:

7/23/2019 Clase 02.pdf

47/75

DESIGNACION Y SECCIONESDECABLESNORMALIZADOS

7/23/2019 Clase 02.pdf

48/75

DESIGNACION Y SECCIONES DE CABLES NORMALIZADOS

Designacin LiteralSe aplica la simbologa utilizada por la VDE para la designacin de la conforcables:

Para cables con aislamiento y cubierta termoplstico (NYY)N =Alma de cobre

Y =Aislamiento termoplsticoY =Cubierta termoplstico

Para cables con aislamiento de papel impregnado y cubierta de plomo (NKYN =Alma de cobre

K =Cubierta de plomo, si va despus de la N significa adems que tiene aislaimpregnado en aceite.

Y= Cubierta termoplstico

Para la constitucin de otros cables

7/23/2019 Clase 02.pdf

49/75

Para la constitucin de otros cables

ZY = Aislamiento de polietilenoS = Pantalla conductora de cobre sobre el aislamientoA = Armadura o C ubierta exterior de yute.

B = Armadura o fleje de aceroC = Alma concntrica de cobreF =Armadura de alambre planoR = Armadura de alambre redondoZ = Armadura de alambre de perfil ZG = Espirales en los dos sentidosG = Aislamiento de goma

Reglas a seguir para la especificacin de los Cables Elctricos

7/23/2019 Clase 02.pdf

50/75

Reglas a seguir para la especificacin de los Cables Elctricos

1.Para los cables con conductores de Aluminio, se aade una letra A detrs dNAKBA)

2.Para los cables con. tres envolturas de plomo, se aade una le tra E antes de(Ejemplo NEKBA)

3.Para los cables con armadura de alma abierta, se aade una le tra O detrR (Ejemplo NKFOA, NKROA)

4.Para cables con doble envoltura protectora exterior, se aade a la abrevia

una Y ms (Ejm: NKRAA, NKYY)

5.Para los cables que se apartan de las Normas: En lugar de la N se pone unaXKBA. XKYA)

6 Para cablescon conductores metalizados se aade una H HE delante d

7/23/2019 Clase 02.pdf

51/75

6. Para. cables con conductores metalizados, se aade una H HE delante dNHEKBA, NAHKBY)

7.Si se indica una letra b despus de la G, FG, RG, indica espirales de fleje de dos sentidos. (Ejemplo: NKFGb, NKRGb)

8.En los cables con camisa de plomo y aislamiento de goma para un 1 KV segaadir delante de la K una letra G (Ejemplo: NGKBA, NGKYA)

NOTA. :A causa de la frecuente sobrecarga del neutro, en los. cables de cuael conductor neutro. lleva, para pequeas secciones de cable, la misma secctres. nicamente para secciones grandes de cable, se pone el conductor ne

seccin menor que los principales (por ejemplo: 3 x 150/70 3x240/120)

7/23/2019 Clase 02.pdf

52/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

53/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

54/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

55/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

56/75

:

DesignacinNumrica

7/23/2019 Clase 02.pdf

57/75

Designacin NumricaLa designacin numrica de las secciones de los cables se efecacuerdo al siguiente ejemplo:Cable con 3 conductores de 70 mm2 y uno de 35 mm2;

3 x 70 + 1 x 35 mm2

Ejemplo de designacin

Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplsticoconductores de 70 mm2 y un conductor neutro de 35 mm2; tens

0.6/1 kV.NYY 0.6/1 kV3 x 70 + 1 x 35 mm2.

Cable con alma de cobre, aislamiento y cubierta termoplsticaconductores, con formacin trplexde 35 mm2, tensin nominal 0NYY 0.6/1 kV3 -1 x 35 mm2.

ESPECIFICACIONES GENERALES

7/23/2019 Clase 02.pdf

58/75

MarcasLos cables debern llevar la marca distintiva del fabricante, su dliteral y numrica y el ao de fabricacin del mismo cada 1 m.

Constitucin de los cablesLos cables estarn constituidos de la siguiente manera:Cables con aislamiento y cubierta termoplstico

a) Uno o varios conductores cableados constituidos por un acon cloruro de polivinilo.b) Una cubierta exterior de material termoplstico a base de

Cables con aislamiento de papel impregnado cubierta de ploma) Uno o varios conductores cableados constituidos por un acon papel impregnado.

b) Un cinturn de papel impregnado

c) Una cubierta de plomo homognea y sin soldadurad) Una cubierta de proteccin de material termoplst

7/23/2019 Clase 02.pdf

59/75

d) Una cubierta de proteccin de material termoplstde cloruro de polivinilo.

PRUEBASPruebasde rigidezelctrica

7/23/2019 Clase 02.pdf

60/75

Pruebas de rigidez elctricaEn tallerAntes de salir de los talleres del fabricante, los cables sern somtensin alterna indicada en la tabla a la frecuencia de 60 Hz, ap

durante 20 minutos, tanto entre almas como entre almas y la cuplomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY).

Despus del tendidoA fin de verificar si la instalacin de los cables ha sido efectuada

7/23/2019 Clase 02.pdf

61/75

mejores condiciones, las pruebas previstas en la anterior podrn efectuadas por la empresa de servicio pblico de electricidad. aplicada durante 10 minutos tanto entre almas como entre alm

de plomo (NKY), o entre almas y tierra (NYY).

Prueba de ruptura dielctricaPara cables con aislamiento y cubierta termoplstico y cables cde papel impregnado y cubierta de plomo.Con el fin de tener una idea aproximada del coeficiente de seg

dielctrica del cable, una muestra de 5 m del cable podr ser totramo cualquiera y ser sometida a una prueba de tensin en auprogresivo hasta la ruptura dielc trica. Esta no podr producirseinferior a cinco veces la tensin nominal del cable. La tensin seprogresivamente a razn de U KV/minimo, siendo U la tensin nocable.

SELECCIN DE LOS CABLES

7/23/2019 Clase 02.pdf

62/75

Para seleccionar el cable ms adecuado para

instalacin determinada, se deben considerar siguientes factores:

a) Uso del cable y condiciones de instalacin

b) Corriente mxima que debe transportar

c) Cada de tensin mxima admisible.

d)Tensin de servicio.

Capacidad de Corr iente de los Cables de EnergaLas capacidades de corriente de los cables de energa indicadas en las tablas 1 y I

7/23/2019 Clase 02.pdf

63/75

Las capacidades de corriente de los cables de energa indicadas en las tablas 1 y Iestablecidas bajo condiciones normales de operacin. Estas condiciones se detallan

1.-Segn la clase de servicioPara un perodo de operacin continua de 10 horas como mximo predominacarga, seguida de otro perodo de al menos la misma duracin con una carga mplena carga. En caso de carga permanente y constante, los valores de capaindicados en las tablas debern reducirse en un 25%.

2.-Segn la disposicin de los cablesCables unipolares en disposicin horizontal y en tringulo.La disposicin horizontal constituida por tres cables unipolares se har dejandocm. entre cables.La disposicin en tringulo ser obtenida formando un trbol con los tres cablesLa temperatura mxima admisible en servicio permanente sobre las almas de loen consideracin ser de 70

3.. Segn parmetros preestablecidos

7/23/2019 Clase 02.pdf

64/75

Cables directamente enterrados (Tabla 1)Resistividad trmica decm/ W Profundidad de tendido:0.7m Temperatura del suelo a la

tendido: 20O

C

Cables Tendidos en cunetas cerradas y llenadas de arena.cunetas presentan condiciones de transmisin de calor idnticas acables directamente enterrados

Cables tendidos en ductos (Tabla 1 y Tabla IV) TemperaturaResistividad trmica del suelo100C x cm/W. Profundidad deResistividad trmica del material del ducto 100 0C x cm/W.

7/23/2019 Clase 02.pdf

65/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

66/75

Cables tendidos al aire l ibre (Tabla II) Temperatura del aire ambaire libre se debe entender un medio tal que la transmisin d

7/23/2019 Clase 02.pdf

67/75

perturbada y que el calentamiento de los cables no modifique stemperatura del ambiente. Se recomienda en lo posible proteger aradiacin solar directa.

Cables tendidos en cunetas cerradas y no llenadas de arena (TaEstas cunetas debern ser cerradas con la ayuda de placas metlicaarmado al ras del suelo; sus dimensiones transversales mnimas sePresentan condiciones idnticas a las especificadas para los cableslibre.

Cables tendidos en cunetas semiabiertas. (Tabla II y Tabla Vdebern ser cerradas con la ayuda de una malla metlica colocamenos 1/3 de su superficie; las dimensiones transversales mnimas scm. Presentan condiciones idnticas a las especificadas para los caaire libre.

Cables tendidos en canaletas cer

7/23/2019 Clase 02.pdf

68/75

Cables tendidos en canaletas cerabiertas (Tabla II y Tabla V) Las c

son pequeas cunetas tendidas al aEllas pueden ser cerradas oPresentan condiciones idnticas

especificadas para los cables tendidolibre.

7/23/2019 Clase 02.pdf

69/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

70/75

FACTORES DE CORRECCION DE LOS CABLES DE ENER

7/23/2019 Clase 02.pdf

71/75

FACTORES DE CORRECCION DE LOS CABLES DE ENERCuando los Cables de Energa operan en cualquier condiciespecificadas como condiciones normales de operacin,

capacidad de corriente dados, debern ser afectadas de locorreccin siguientes:

1) Cables directamente enterrados

Factor de correccin relativo a la proximidad de otros cables, (cuadro 1-A)Factor de correccin relativo a la profundidad de tendido, (Cuadro 1-B)Factor de correccin relativo a la resistividad trmica del suelo, (Cuadro 1-C)Factor de correccin relativo a la temperatura de suelo, (Cuadro 1-D)

7/23/2019 Clase 02.pdf

72/75

7/23/2019 Clase 02.pdf

73/75

45, 14 A

CALCULAR EL TIPO DE CABLE A USAR EN LA INSTALACION

7/23/2019 Clase 02.pdf

74/75

10/0,4

8KV

10 KV, 60 Hz.Cable N2YSEY

100 HP

155,32 A

150 HP 400 HP

225,22 A

635,92 A

AB

E

F

G

I

H J

C

D

940,36 A

7/23/2019 Clase 02.pdf

75/75

Documents

Clase 02.pdf