PA031401-SE0C3-ED31001 - TDR Construcción de Líneas 34,5 KV Rev 0

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CONSTRUCCIN DE LNEAS DE DISTRIBUCIN 34,5 KV Y 13,8 KV PDVSA DIVISIN CARABOBO

TRMINOS DE REFERENCIA PARA LA CONSTRUCCIN DE LNEAS DE DISTRIBUCIN 34,5 KV Y 13,8 KV PDVSA DIVISIN CARABOBO

REV. FECHA DESCRIPCIN ELABORADO POR REVISADO

POR APROBADO

POR FIRMA DE

APROBACIN

0 Abr. 14 Emisin Original Carlos Martnez Hctor Esteves Nelson Rodrguez

INFRAESTRUCTURA ELCTRICA CARABOBO PA031401-SE0C3-ED31001

INFRAESTRUCTURA ELCTRICA CARABOBO PA031401-SE0C3-ED31001 Revisin 0 Pgina Fecha Abr. 14 Pgina 2 de 53

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NDICE

1. OBJETIVO DEL DOCUMENTO.......................................................................................6

2. NORMAS Y CDIGOS ....................................................................................................6

2.1. NORMAS NACIONALES .............................................................................................6

2.2. NORMAS INTERNACIONALES...................................................................................7

3. ACTIVIDADES PRELIMINARES .....................................................................................8

3.1. SOLICITUD DE FACTIBILIDAD DE SERVICIO...........................................................8

3.2. EJE DE LA RUTA DE LA LNEA. ................................................................................9

3.3. LEVANTAMIENTO TOPOGRFICO..........................................................................10

3.4. SELECCIN DE LA RUTA. .......................................................................................12

3.5. INTERFERENCIAS.....................................................................................................12

3.6. PERISOLOGA ...........................................................................................................13

3.7. REVISIN DE LA INGENIERA .................................................................................13

4. BASES DE DISEO.......................................................................................................14

5. TERMINOS DE REFERENCIA. .....................................................................................14

6. CONDICIONES AMBIENTALES....................................................................................15

7. CALCULOS ELCTRICOS............................................................................................15

7.1. CONDUCTOR NORMALIZADO.................................................................................15

7.2. CAPACIDAD AMPERIMTRICA ...............................................................................16

7.3. CADA DE TENSIN..................................................................................................18

TRMINOS DE REFERENCIA PARA LA CONSTRUCCIN DE LNEAS DE DISTRIBUCIN 34,5 KV Y 13,8 KV

PDVSA DIVISIN CARABOBO


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8. CALCULOS MECNICOS.............................................................................................18

8.1. CARGAS CLIMTICAS .............................................................................................18

8.2. CARGAS DE VIENTO ................................................................................................18

8.2.1 CARGA DE VIENTO SOBRE ESTRUCTURAS .....................................................18

8.2.2 CARGA DE VIENTO SOBRE CONDUCTORES Y CABLE DE GUARDA .............19

8.2.3 CARGA DE VIENTO SOBRE AISLADORES.........................................................19

8.3. TENSIONES LMITES DE DISEO............................................................................20

8.4. TENSIONES Y FLECHAS DE DISEO. ....................................................................22

8.5. DISTANCIAS MNIMAS DE SEGURIDAD. ................................................................22

8.6. EFECTO CREEP ........................................................................................................24

8.6.1 DEFORMACIN POR VARIACIN DEL MODULO DE ELASTICIDAD................25

8.6.2 DEFORMACIN POR FLUENCIA CONDUCTORES AAAC .................................25

8.6.3 DEFORMACIN EQUIVALENTE...........................................................................26

8.6.4 INCREMENTO DE TEMPERATURA CREEP EQUIVALENTE ..............................26

8.6.5 EJEMPLO DE CLCULO.......................................................................................27

8.7. TABLAS DE TENSADO .............................................................................................31

8.8. CARGAS MECNICAS SOBRE ESTRUCTURAS ....................................................32

8.9. ESTRUCTURAS DE ALINEACIN O PASE .............................................................32

8.10. ESTRUCTURAS DE AMARRE EN NGULO: .......................................................34

8.11. ESTRUCTURAS DE AMARRE INTERMEDIO: ......................................................35




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8.12. ESTRUCTURAS DE AMARRE TERMINAL: ..........................................................36

8.13. FACTORES DE SEGURIDAD ................................................................................37

8.14. CLCULO DEL PANDEO (FLEXIN LATERAL) ..................................................37

8.15. DISTANCIA MXIMA ENTRE APOYOS ................................................................38

9. REQUISITOS CONSTRUCTIVOS DE LAS LNEAS DE DISTRIBUCIN.....................40

9.1. POSTES TUBULARES ..............................................................................................40

9.1.1 ESTRUCTURAS TIPO H ........................................................................................40

9.1.2 BASE PREFABRICADA DE CONCRETO .............................................................40

9.1.3 BASES DE POSTES...............................................................................................42

9.1.4 DEMARCACIN DE POSTES................................................................................42

9.1.5 INSTALACIN DE POSTES...................................................................................43

9.1.6 PINTURA ................................................................................................................43

9.1.7 IDENTIFICACIN ...................................................................................................44

9.2. AISLADORES.............................................................................................................44

9.3. INSTALACIN DE HERRAJES: ................................................................................44

9.3.1 RETENIDAS............................................................................................................47

9.4. CONDUCTOR NORMALIZADO.................................................................................47

9.4.1 INSTALACIN Y FLECHADO DE LOS CONDUCTORES ....................................47

9.4.2 VARILLAS DE ARMADO .......................................................................................48

9.4.3 CONEXIONADO DE PUENTES..............................................................................48




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9.4.4 DERIVACIONES .....................................................................................................48

9.4.5 AMARRES INTERMEDIOS ....................................................................................49

9.5. CABLE DE GUARDA .................................................................................................49

9.6. CONTRAPESO CORRIDO.........................................................................................49

10. RECOMENDACIONES FINALES...............................................................................50

11. ANEXOS.....................................................................................................................50




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1. OBJETIVO DEL DOCUMENTO.

Presentar los trminos de referencia y requerimientos tcnicos para el diseo y construccin de las lneas de distribucin elctrica 34,5 kV y 13,8 kV de PDVSA Divisin Carabobo.

Este documento se emplear como mecanismo de notificacin a las Gerencias de PDVSA, Convenios, Filiales, Empresas Mixtas, Contratistas o Instituciones con necesidad de realizar construcciones, adecuaciones y/o ampliaciones de infraestructuras elctricas asociadas a lneas de distribucin elctrica en 34,5 kV y 13,8 kV, sobre las normas, estndares y condiciones generales de diseo y construccin que deben ser respetados al momento del desarrollo de la ingeniera o implantacin de obras de la disciplina electricidad relacionadas con la construccin de lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y 13,8 kV, destinadas para la alimentacin de cargas elctricas que apalanquen el desarrollo de los negocios de Exploracin y Explotacin de Hidrocarburos dentro de la Divisin Carabobo Faja Petrolfera del Orinoco Hugo Chvez Fras.

2. NORMAS Y CDIGOS Salvo otra indicacin particular expresada en este documento el diseo y los equipos debern cumplir con los requisitos exigidos en la ltima revisin de las normas y cdigos siguientes:

2.1. Normas Nacionales

FONDONORMA: FONDO PARA LA NORMALIZACIN Y CERTIFICACIN DE LA CALIDAD

200 Cdigo Elctrico Nacional.

734 Cdigo Nacional de Seguridad en Instalaciones de Suministro de Energa Elctrica y de Comunicaciones.

557 Conductores de Cableado Concntrico de Aleacin de Aluminio 6201-T81.




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NORMAS CADAFE: C.A. DE ADMINISTRACIN Y FOMENTO ELCTRICO

NR Normas Generales para Redes de Distribucin y Lneas de Alimentacin.

54-87 Capacidad Trmica.

55-87 Cargas Mecnicas.

56-87 Estudio de Ruta.

57-87 Levantamiento Topogrfico.

58-87 Distancias y Separaciones Mnimas

2.2. Normas Internacionales

ANSI / IEEE: American National Standards Institute / Institute of Electrical and Electronic Engineers

C2 National Electrical Safety Code.

STD 100-2000 The Authoritative Dictionary of IEEE Standards Terms Seventh Edition

STD 141-1986 Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants.

STD 142-1982 Recommended Practice for Grounding of Industrial and Commercial Power System.

STD 242-2001 Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems.

STD 399-1997 Recommended Practice for Power Systems Analysis.

STD 1427-2006 Guide for Recommended Electrical Clearances and Insulation Levels in Air-Insulated Electrical Substation.




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ANSI C84.1 "American National Standard for Electric Power Systems and Equipment - Voltage Ratings (60 Hz)".

NFPA: National Fire Protection Association

70 National Electrical Code.

780 Standard for the Installation of Lightning Protection Systems.

UL: Underwrites Laboratories

1072 Medium Voltage Power Cables MV 90.

CIGRE: Consejo Internacional de Grandes Redes Elctricas

Electra N24 A practical Method Conductor Creep Det ermination.

3. ACTIVIDADES PRELIMINARES 3.1. Solicitud de Factibilidad de Servicio

Las Gerencias de PDVSA, Convenios, Filiales, Empresas Mixtas, Contratistas o Instituciones con necesidad de realizar construcciones, adecuaciones y/o ampliaciones de infraestructuras elctricas asociadas a lneas de distribucin elctrica en 34,5 kV y/o 13,8 kV debern solicitar y llenar el formato de Solicitud de Factibilidad de Servicio (IEC-FORM-002), en el cual se completarn tres (3) grupos bsicos de datos:

Datos Generales del Proyecto: Nombre del proyecto, datos de la gerencia o ente solicitante, datos del personal de la responsable del proyecto y fecha de solicitud.

Datos Geogrficos del Proyecto: Direccin, puntos de referencia, coordenadas (REGVEN) de la parcela o plataforma donde se ubica la carga, coordenadas del punto (poste, prtico o subestacin) ms cercano.

Datos Tcnicos del Proyecto: Demanda mxima 8 horas definitiva, demanda mxima 15 minutos definitiva, nivel de tensin de alimentacin definitivo, nivel de alimentacin temporal (en caso de aplicar), Demanda mxima 8 horas temporal




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(en caso de aplicar), demanda mxima 15 minutos temporal (en caso de aplicar), plan de toma de cargas definitiva y plan de toma de cargas temporal (en caso de aplicar).

Una vez que el formato de Solicitud de Factibilidad de Servicio (IEC-FORM-002) est lleno, con los tres grupos de datos indicados en prrafo anterior, deber ser enviado a la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) para iniciar el proceso de evaluacin tcnica de conexin de la carga elctrica requerida sistema de distribucin de energa elctrica de PDVSA Divisin Carabobo.

Luego de realizar Estudio de Factibilidad de Servicio la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) proceder a notificar el resultado de la evaluacin tcnica con las recomendaciones necesarias para poder conectar la carga solicitada al sistema de distribucin de energa elctrica de PDVSA Divisin Carabobo.

3.2. Eje de la Ruta de la Lnea. Las Gerencias de PDVSA, Convenios, Filiales, Empresas Mixtas, Contratistas o Instituciones con necesidad de realizar construcciones, adecuaciones y/o ampliaciones de infraestructuras elctricas asociadas a lneas de distribucin elctrica en 34,5 kV y/o 13,8 kV debern presentar para la aprobacin de la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) el eje de la ruta de lnea preliminar el cual deber ser trazado con las siguientes consideraciones:

Maximizar la longitud de los segmentos para minimizar el nmero de ngulos en la ruta de la lnea.

Ubicar los vrtices considerando preferiblemente las partes ms altas del terreno y los sitios que renan condiciones de permanencia estable.

Procurar la conveniencia de paralelismos con lneas elctricas existentes similares con la finalidad de aprovechar sus vas de acceso.

Facilidad de acceso para construccin y mantenimiento.

Los cruces con obstculos fsicos (lneas, oleoductos, gasoductos, carreteras, etc) debern ser lo ms perpendicular posible en el punto de cruce adecuado.




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Mantener las separaciones horizontales y verticales indicadas en el punto 8.5 del presente documento.

Evitar en lo posible poblados, urbanizaciones y zonas industriales.

Evitar reas que presenten condiciones inadecuadas para las fundaciones.

Evitar paralelismo con lneas de telecomunicacin, oleoductos, gasoductos o cualquier tubera que transporte combustible. En caso de ser inevitable debern mantenerse las separaciones mnimas indicadas en el punto 8.5 del presente documento.

Verificar que la ruta de la lnea no infrinja ninguna reglamentacin existente aerdromos, helipuertos, etc.

3.3. Levantamiento Topogrfico

El procedimiento para el levantamiento topogrfico estar basado en lo indicado en las normas CADFE NR Normas Generales para Redes de Distribucin y Lneas de Alimentacin y CADAFE 57-87 Levantamiento Topogrfico.

Luego de que la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) realice el Estudio de Factibilidad de Servicio y apruebe el eje de la ruta de lnea preliminar, el ente solicitante deber contratar un levantamiento topogrfico con la finalidad de obtener el perfil longitudinal de dicha ruta.

Todos los procedimientos relacionados con el levantamiento topogrfico tales como: contratacin, permisos provisionales, logstica de trabajos en campo, supervisin y cualquier otra actividad o requisito para la ejecucin del levantamiento topogrfico, debern ser tramitados por el ente solicitante.

El trazado de la ruta de lnea preliminar deber ser indicado en el terreno por medio de estacas de madera separadas entre s una distancia mxima de 100 m, para asegurar la precisin del levantamiento, estas estacas sern pintadas de color rojo y se limpiar el terreno alrededor para su fcil identificacin. Se debern colocar botalones de concreto en todos los puntos caractersticos tales como: vrtices, cruces




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y cumbres, estos botalones sern cilndricos con un dimetro mnimo de 30 cm y llevarn una cabilla de 12 mm en el centro del botaln, la marca de referencia de dicho botaln ser pintada de color rojo.

Paralelamente al trabajo del trazado de la ruta de lnea preliminar se deber considerar la contratacin de los estudios de deteccin de metales y de medicin de resistividad del terreno a lo largo del eje de la ruta preliminar.

El levantamiento del perfil longitudinal se har por medio de una nivelacin taquimtrica, tomando puntos a distancia entre s no mayores a 50 m en terreno plano y menores en terreno accidentado, es decir a cada cambio de pendiente del terreno.

En el levantamiento del perfil longitudinal, se medir tambin la altura de los obstculos tales como: lneas elctricas existentes, estructuras metlicas, torres, entre otros, adems de indicar el ngulo en el que la nueva lnea cruzar dichos obstculos o interferencias. En general se abrir una pica de 1 m de ancho donde haya vegetacin, pudiendo dejar los rboles de alto tronco o frutales si no molestan la ruta visual de la lnea.

Se levantar adems del perfil longitudinal una franja planimtrica de 30 m de ancho a cada lado del eje de la lnea, en esta franja se debern indicar: lmites con propiedades, rutas de tuberas, lneas elctricas existentes, vialidades, vas de acceso, interferencias naturales (depresiones de terreno, lomas, taludes, barrancos, prestamos de terreno, canales de agua, ros, quebradas, lagunas, bosques, cultivos, entre otros), cercas perimetrales, viviendas. En general se debe indicar la naturaleza del terreno (rocoso, pantanoso, etc).

Los planos de perfil y franja planimtrica se dibujarn en un mismo plano con las escalas siguientes: 1:1.000 para longitudes y 1:250 para altitudes. Se har una separacin en cada vrtice de los perfiles, con la finalidad de obtener siempre la franja planimtrica paralela al eje de base del perfil (Ver Anexo 3).

El perfil indicar los siguientes datos: Datum, marca de las estacas, cotas de terreno, distancia parcial, distancia progresiva, se debern representar todos los obstculos




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existentes tales como carreteras, lneas, torres, entre otras indicando la altura del cruce.

En la franja planimtrica se indicar el valor de los ngulos de la lnea y de los cruces con obstculos precitados en el punto 3.2 del presente documento

Luego de culminar con el trabajo de levantamiento topogrfico se deber enviar una copia en formato CAD a la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) para su revisin y validacin.

3.4. Seleccin de la Ruta.

El procedimiento para la seleccin de la ruta estar basado en lo indicado en las normas CADFE NR Normas Generales para Redes de Distribucin y Lneas de Alimentacin y CADAFE 56-87 Estudio de Ruta.

Luego de obtener y validar el levantamiento topogrfico, el ente solicitante deber presentar las opciones del corredor de lneas, ruta o trayectoria definitiva, la seleccin definitiva deber ser aprobada por la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) mediante en una mesa de trabajo donde se presenten las diferentes opciones de ruta para el proyecto o enviando las opciones de ruta definitivas propuestas en formato digital (CAD 2007) para agilizar los procedimientos de aprobacin y revisin.

Luego de evaluar el levantamiento topogrfico y las opciones de ruta definitiva, la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) emitir un informe donde se indicarn todos los comentarios pertinentes y relacionados con la seleccin de la ruta donde se indicarn las recomendaciones ser consideradas durante el desarrollo de la ingeniera y construccin de la lnea.

3.5. Interferencias

Los cruces de carretera, con otras lneas elctricas de igual o diferente tensin, corredores de tuberas y en general cualquier interferencia presente en la ruta de lnea seleccionada deber ser consultado y aprobado por la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC).




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Todas las interferencias detectadas sern informadas oportunamente a la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) con la finalidad de coordinar una visita a al sitio donde se presentan las interferencias en la cual participaran representantes del ente solicitante y la gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC), con la finalidad de visualizar una solucin tcnica adecuada para cada una de las interferencias. Luego de decidir la estrategia de solucin para las interferencias la gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) oficializar e informar al ente solicitante del procedimiento, trabajos y recomendaciones que se deben seguir para solucionar dichas interferencias.

3.6. Permisologa

Todos los procedimientos relacionados con derechos de paso, indemnizaciones, estudios de impacto ambiental y permisos Ambientales debern ser tramitados por el ente solicitante.

3.7. Revisin de la Ingeniera

Las Gerencias de PDVSA, Convenios, Filiales, Empresas Mixtas, Contratistas o Instituciones con necesidad de realizar construcciones, adecuaciones y/o ampliaciones de infraestructuras elctricas asociadas a lneas de distribucin elctrica en 34,5 kV y/o 13,8 kV debern entregar el listado de productos ofertados para el desarrollo de la ingeniera asociada al proyecto con la finalidad de seleccionar cuales productos sern revisados por la gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo, los productos seleccionados debern entregarse para revisin y aprobacin a la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) las emisiones B y 0.

Los productos seleccionados para revisin podrn ser revisados en formato fsico en una mesa de trabajo o enviados en formato digital (PDF para documentos y CAD 2007 para planos) para agilizar los procesos de revisin y emisin de comentarios.

Luego de culminar con la revisin la gerencia de IEC emitir un informe de revisin donde se indicarn todos los comentarios pertinentes y relacionados a los documentos y planos, los cuales debern incorporados en las emisiones subsiguientes previo a la revisin 0.




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Como requisito general, los documentos relacionados con clculos debern indicar todas las formulas empleadas y los resultados obtenidos, los planos de planta ruta y detalles debern ser dibujados a escala comercial (1:1; 1:1.25; 1:2.5 1:5 y los subsiguientes mltiplos de 10 de las escalas antes mencionadas).

4. BASES DE DISEO. El sistema elctrico deber ser diseado, para garantizar la seguridad del personal y la seguridad de operacin durante cada una de las condiciones operativas, considerando los siguientes aspectos:

Seguridad para las instalaciones y el personal que opera el sistema.

Confiabilidad.

Simplicidad en la operacin.

Acceso y mantenimiento.

Flexibilidad y previsin para adaptarse a futuros desarrollos y expansiones.

Normalizacin de equipos segn las prcticas de diseo y operacin de PDVSA.

Costos.

Impacto ambiental.

5. TERMINOS DE REFERENCIA.

Por medio de reuniones en mesas de trabajo la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) estableci los lineamientos para el diseo, construccin, ampliacin y/o adecuacin de las lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV de PDVSA, Divisin Carabobo.

Los trminos tcnicos estandarizados aprobados por IEEE estn disponibles en la norma IEEE 100.

Los trminos de referencia que no aparecen en este documento sern tomados de las normas PDVSA, COVENIN, CADAFE, IEEE, ANSI; API, cuyo diseo debe ser lo suficientemente robusto para cumplir con la ms exigente de todas.




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6. CONDICIONES AMBIENTALES

A menos que la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) indique lo contrario, las condiciones ambientales a ser consideradas en el proyecto sern las indicadas en la Tabla 1.

Tabla 1: Condiciones Ambientales. Propiedades Datos Observaciones

Temperatura Ambiente Mxima (C) 40 Temperatura Ambiente Media (C) 30 Temperatura Ambiente Mnima (C) 10 Altitud Sobre el Nivel del Mar (m) < 1000 Intensidad de radicacin solar (S) (w/m2) 1050 Clima tropical Emisividad (E) 0.5 Clima tropical Coeficiente de absorcin solar (a) 0.5 Clima tropical Velocidad del viento (Km/h) 2.2 Clima tropical Presin atmosfrica (atmsfera) 1 Velocidad Mxima de Viento 5 min (Km/h) 100 A 10 m de altura Velocidad Mxima de Viento 5 s (Km/h) 125 A 10 m de altura Velocidad Promedio de Viento 5 minp (Km/h) 47,5 A 10 m de altura Nivel Isocerunico 60 Humedad Relativa Mxima (%) 100 Humedad Relativa Media (%) 80 Humedad Relativa mnima (%) 45

7. CALCULOS ELCTRICOS El objetivo de desarrollar los clculos elctricos ser comprobar la seguridad y eficacia de la instalacin que se proyecte, tanto para servicio de carga normal y mxima, como en los casos de carga de emergencia y cortocircuito, as mismo se deber garantizar que se cumplan con los indicadores de calidad de servicio de tensin mximos y mnimos indicado en la norma ANSI C84.1.

7.1. Conductor Normalizado

El tipo de conductor a utilizar en el diseo, construccin, ampliacin y/o adecuacin de las lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV de PDVSA, Divisin Carabobo ser tipo AAAC (All Aluminium Alloy Conductors), de aleacin de aluminio 6201 T81, con un calibre mnimo igual a 246,9 kcmil (Aliance), 7 Hilos. Los calibres normalizados superiores, las caractersticas fsicas, elctricas y mecnicas de los




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conductores que pueden ser empleados se indican en la Tabla 2, la cual fue tomada del fabricante nacional CABEL.

7.2. Capacidad Amperimtrica

En el documento Memoria de Clculos se deber incluir el clculo asociado a la determinacin de la capacidad amperimtrica de los conductores, mediante el procedimiento indicado en la ltima versin de la norma IEEE 738 Standard For Calculating The Current-Temperature of Bare Overhead Conductor, el objetivo de este clculo es determinar lo siguiente:

Temperatura final que alcanzar el conductor en condiciones normales de operacin. Esta condicin corresponde cuando la carga total se reparte en igual proporcin entre las ternas que componen el circuito, en este caso se deber verificar la temperatura final alcanzada por el calibre seleccionado no supere los 60C.

Temperatura final que alcanzar el conductor en condiciones de contingencia. Esta condicin corresponde cuando la carga total es transmitida por una sola terna, en este caso se deber verificar la temperatura final alcanzada por el calibre seleccionado no supere los 70C.

Capacidad amperimtrica del calibre seleccionado cuando alcanza la temperatura mxima permitida de operacin 75C.

Se debern considerar las siguientes premisas para desarrollar el procedimiento de clculo:

Temperatura Ambiente Mxima = 40C.

Temperatura Ambiente Promedio = 30C.

Hc y Zc sern determinados para 8 Latitud Norte y 12 m (Noon). Altura < 1000 m (Sea Level). Emisividad = 0,5.

Coeficiente de absorcin solar = 0,5.




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Tabla 2: Caractersticas fsicas, elctricas y mecnicas conductor AAAC.




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7.3. Cada de Tensin

La mxima cada de tensin permisible en las lneas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV en condiciones normales de operacin ser 7,5% (Rango A ANSI C84.1) y en condiciones de contingencia 10% (Rango B ANSI C84.1), estos valores son considerando que en las subestaciones las tensiones en las barras estarn ajustadas a 105% de la tensin nominal (Mxima Tensin de Servicio Rango A ANSI C84.1) y las mnimas tensiones de servicio permitidas por la Norma ANSI C84.1 son 97,5% (Rango A ANSI C84.1) y 95% (Rango B ANSI C84.1).

El procedimiento para la determinacin del clculo de la cada de tensin en las distintas condiciones operativas tendr como requisito inicial la determinacin de los parmetros concentrados equivalentes de la lnea (Resistencia, Inductancia y Capacitancia), los cuales debern ser calculados en funcin de las caractersticas fsicas y elctricas del conductor seleccionado (Dimetro, seccin, Rdc y Rac) y la configuracin promedio de la lnea (RMG).

8. CALCULOS MECNICOS El objetivo de desarrollar los clculos mecnicos ser comprobar que las cargas mecnicas sobre conductores, cables de guarda, aisladores, herrajes, soportes y fundaciones se encuentren dentro de los lmites permisibles de operacin respetando los respectivos factores de seguridad.

8.1. Cargas Climticas

Los valores de diseo recomendados para la determinacin de las cargas climticas (Viento y Temperatura) sern los indicados en la Tabla 1 del presente documento.

8.2. Cargas de Viento

La presin de viento sobre los diferentes componentes de la lnea se obtendr segn lo que se especifica a continuacin:

8.2.1 Carga de Viento sobre Estructuras

25,61

e2s5e 10

H)V(00472,0maxP

=




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Donde:

Pmaxe= Presin mxima de viento para diseo en estructuras (kg/m2).

He = Altura del centro de gravedad de la estructura (m).

= Factor de forma de las estructuras (1,4 para postes tubulares y 1,6 Celosa).

Para determinar la carga total sobre la estructura se deber determinar el rea efectiva de la estructura, la cual es funcin del rea libre del poste (longitud total longitud de empotramiento), del arreglo y de las caractersticas fsicas de cada seccin del poste.

8.2.2 Carga de Viento sobre Conductores y Cable de Guarda

5,31

c2min5c 10

H)V(00472,0maxP

=

Donde:

Pmaxc= Presin mxima de viento para diseo sobre conductores (kg/m2).

Hc = Altura promedio del centro de gravedad de los conductores (m).

Para determinar la carga total sobre los conductores y cables de guarda se deber determinar el rea efectiva de los conductores y cables de guarda, la cual ser igual al rea proyectada del conductor en cada fase y l rea proyectada del cable de guarda, sin considerar ningn tipo de apantallamiento.

8.2.3 Carga de Viento sobre Aisladores

25,61

A2s5A 10

H)V(00472,0maxP

=

Donde:

PmaxA= Presin mxima de viento para diseo sobre aisladores (kg/m2).




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HA = Altura promedio del centro de gravedad de los aisladores (m).

Para determinar la carga total sobre los aisladores se deber determinar el rea efectiva de los aisladores, la cual ser calculada utilizando un rea rectangular de ancho igual al mayor dimetro exterior de las faldas del aislador y la longitud igual a la altura total del aislador.

8.3. Tensiones Lmites de Diseo.

Los valores lmites de las tensiones de diseo estn expresadas en porcentaje de la carga de rotura (%C.R.) del conductor o cable de guarda que en ningn caso, deber exceder los valores indicados a continuacin:

Conductor Sin Amortiguacin:

a. Tensin Final, Viento Mximo, Temperatura Mnima: 50% C.R.

b. Tensin Final, Sin Viento, Temperatura Mnima: 25% C.R.

c. Tensin Final, Sin Viento, Temperatura promedio: 21% C.R.

Conductor Con Amortiguacin:



c. Tensin Final, Sin Viento, Temperatura promedio: 25% C.R.

Cable de Guarda:



Los conductores y el cable de guarda debern ser diseados e instalados de tal manera que no sean excedidos los porcentajes lmites de carga de rotura (%C.R.) especificados anteriormente, en tal sentido se deber seleccionar la restriccin inicial que satisfaga el resto de las restricciones al aplicar la ecuacin de cambio de estado, para cada vano ficticio y real del proyecto.

El procedimiento de seleccin de la restriccin inicial de clculo consiste en fijar una




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restriccin inicial llamada A (%C.R. A, Temperatura A, Velocidad de Viento A), la cual ser cualquiera de las indicadas en punto 8.3 del presente documento, en funcin del tipo de conductor o cable de guarda, luego se debe verificar s esta restriccin inicial A cumple simultneamente con otras dos restricciones llamadas B (%C.R. B, Temperatura B, Velocidad de Viento B) y C (%C.R. C, Temperatura C, Velocidad de Viento C), para esto se deben seguir los siguientes pasos: Para comprobar s la restriccin A cumple simultneamente con la restriccin B

se fijan todas las condiciones de la restriccin A (%C.R. A, Temperatura A, Velocidad de Viento A), luego se fijan las condiciones de la restriccin B sin incluir la tensin (Temperatura B, Velocidad de Viento B) y aplicando la Ecuacin de Cambio de Estado (ECE) se despejar la Tensin B, la cual debe ser menor o igual al valor de %C.R. B para que la restriccin A pueda satisfacer simultneamente con la restriccin B.

Para comprobar s la restriccin A cumple simultneamente con la restriccin C se fijan todas las condiciones de la restriccin A (%C.R. A, Temperatura A, Velocidad de Viento A), luego se fijan las condiciones de la restriccin C sin incluir la tensin (Temperatura C, Velocidad de Viento C) y aplicando la Ecuacin de Cambio de Estado (ECE) se despejar la Tensin C, la cual debe ser menor o igual al valor de %C.R. C para que la restriccin A pueda satisfacer simultneamente con la restriccin C.

S la restriccin A satisface simultneamente el resto de las restricciones la misma puede ser seleccionada como restriccin inicial para la construccin de las tablas de tensado del proyecto, en caso de no cumplir simultneamente con el resto de las restricciones se deber fijar otra restriccin inicial, por ejemplo la restriccin B y verificar que satisface simultneamente a las restricciones A y C o fijar la restriccin C y verificar que satisface simultneamente a las restricciones A y B y seleccionar como restriccin inicial aquella que satisfaga simultneamente el resto de las restricciones impuestas.




PDVSA

En el caso de que dos o ms restricciones satisfagan simultneamente el resto de las restricciones impuestas, se seleccionar como restriccin inicial aquella que impone la menor tensin final al conductor.

Debido a que una de las variables de la Ecuacin de Cambio de Estado (ECE) es el Vano Ficticio (Vf) o Vano Regulador (Vr), se deber seleccionar y verificar una hiptesis inicial para cada uno de los vanos ficticios involucrados en el proyecto, estos clculos debern ser representados en la Memoria de Clculo del proyecto.

8.4. Tensiones y Flechas de Diseo.

Las tensiones y flechas de diseo para los conductores y cables de guarda sern seleccionadas con la finalidad de cumplir con las distancias mnimas de seguridad indicadas en el punto 8.5 del presente documento, en las condiciones de mxima temperatura (75C) para cada vano real del proyecto , utilizando la restriccin inicial seleccionada con el procedimiento indicado en el punto 8.3 del presente documento.

De acuerdo a lo indicado en la seccin 2.4.3 de la norma CADFE 55-87 Cargas Mecnicas se deber incluir en los clculos el efecto creep para un periodo de 10 aos a la temperatura promedio, para la estimacin de las tensiones y flechas finales luego de que los conductores sufran el proceso de elongacin no elstica por sometimiento a la traccin en un periodo de tiempo prolongado.

8.5. Distancias Mnimas de Seguridad.

Los valores de distancias mnimas de seguridad estarn en concordancia con lo indicado en las secciones 230, 231, 232, 233 y 234 de la Norma FONDONORMA 734 Cdigo Nacional de Seguridad en Instalaciones de Suministro de Energa Elctrica y de Comunicaciones, lo indicado en la Norma CADAFE 58-87 Distancias y Separaciones Mnimas y lo indicado a continuacin:

Altura mnima en terreno abierto no transitado por vehculos = 6,5 m.

Altura mnima sobre calles, callejones o caminos vecinales = 7,5 m. Altura mnima sobre carreteras = 8 m.




PDVSA

Altura mnima sobre cursos de aguas navegables = 15 m sobre el nivel mximo del agua.

Altura mnima sobre cursos de aguas no navegables = 6,5 m sobre el nivel mximo del agua.

Separacin vertical mnima en cruces con lneas 115 kV = 3,5 m en la condicin de flecha mxima para la lnea 115 kV y condicin de flecha a temperatura ambiente promedio de la lnea 34,5 kV o 13,8 kV. CADAFE NL AV Normas Generales para Proyecto de Lnea de Transmisin a 115 kV y 230 kV seccin VI.5.3.2. Todos los cruces

Separacin vertical mnima en cruces con lneas mayores a 115 kV la separacin vertical mnima ser determinada en funcin de lo descrito en la seccin 233 Distancias Libres entre Alambres, Conductores y Cables llevados en Estructuras de Soporte Diferentes de la Norma FONDONORMA 734 Cdigo Nacional de Seguridad en Instalaciones de Suministro de Energa Elctrica y de Comunicaciones.

Separacin horizontal mnima entre la lnea 34,5 kV o 13,8 kV y carreteras = 10 m, en casos especiales consultados y aprobados por Infraestructura Elctrica Carabobo se aceptarn distancias menores.

Separacin horizontal mnima entre distintas lneas 34,5 kV o 13,8 kV = 15 m o una distancia tal que se eviten interferencias entre estructuras, tal como se indica en la seccin 221 de la norma FONDONORMA 734 Cdigo Nacional de Seguridad en Instalaciones de Suministro de Energa Elctrica y de Comunicaciones y se muestra en la figura 1. En casos especiales consultados y aprobados por Infraestructura Elctrica Carabobo se aceptarn distancias menores

Separacin horizontal mnima entre lneas 34,5 kV o 13,8 kV y ductos que transporten sustancias inflamables = 15 m. En caso de no poder cumplir con lo establecido anteriormente y de no existir un procedimiento establecido por el organismo responsable del ducto se deber colocar una puesta a tierra al




PDVSA

comienzo del tramo para el cual la separacin entre el ducto y la lnea sea menor a 15 m e igualmente otra puesta a tierra al final de dicho tramo, adicionalmente se deber una puesta a tierra intermedia por cada 3 km de dicho tramo, la magnitud de dicha puesta a tierra ser menor a 1.

Separacin horizontal mnima entre la lnea 34,5 kV o 13,8 kV y plantaciones de pinos o rboles = 25 m, en casos especiales consultados y aprobados por Infraestructura Elctrica Carabobo se aceptarn distancias menores.

Figura 1: Separacin Horizontal Mnima entre Lneas de Distribucin

Las distancias mnimas de seguridad en la fase de ingeniera debern ser verificadas con la elaboracin de un plano de planta y perfil de la lnea con la informacin mnima indicada en el Anexo 3. Se deber dibujar la catenaria de todos los vanos reales para las siguientes condiciones: Temperatura mnima de operacin(10C), temperatura promedio de operacin (punto 7.2 del presente documento) y temperatura mxima de de operacin (75C).

8.6. Efecto Creep

El efecto creep se define como la elongacin no elstica de un metal sometido a traccin durante un lapso de tiempo prolongado, para el caso de los conductores de lneas elctricas este clculo est basado en el procedimiento descrito por Wood A.B. A Practical Method Conductor Creep Determination Revista Electra N 24 CIGRE, cuyo objetivo es la determinacin de un incremento de temperatura aparente equivalente para la determinacin de la elongacin no elstica del conductor.




PDVSA

El procedimiento de clculo se presenta a continuacin, el mismo slo ser aplicado a los conductores de fase, no ser aplicado a los cables de guarda.

8.6.1 Deformacin por Variacin del Modulo de Elasticidad

Rfi

imx1 VE1

E1)(

= (1)

Donde:

1 = Deformacin por variacin del modulo de elasticidad (mm).

mx = Tensin unitaria mxima del conductor (kg/ mm2) (Temperatura Mnima = 10C, Viento Nulo).

i = Tensin unitaria de instalacin del conductor (kg/ mm2) (Temperatura Promedio = 30C, Viento Nulo).

iE = Mdulo de elasticidad inicial, para conductores AAAC, Tabla IV Norma CADAFE

NR Normas Generales para Redes de Distribucin y Lneas de Alimentacin:

a. 7 hilos = 5.600 kg/mm2

b. 19 hilos = 5.400 kg/mm2

c. 37 hilos = 5.200 kg/mm2

fE = Mdulo de elasticidad final, 6.300 kg/mm2 o el valor indicado por el fabricante.

RV = Vano real (mm).

8.6.2 Deformacin por Fluencia Conductores AAAC

= teK2 (2)

Donde:

2 = Deformacin por Fluencia Conductores AAAC (mm/km).




PDVSA

K= 0,15

= 1,4

= 1,3

= 0,16

= Tensin promedio anual (kg/mm2)

t = Tiempo en horas. 10 aos = 87.600 h.

e = Nmero de Euler

Para obtener el alargamiento en mm se deber multiplicar el resultado de la formula (2) por la longitud del vano real en kilmetros.

8.6.3 Deformacin Equivalente

S 2)mm()mm(

2

1 >

, se selecciona el alargamiento mayor ))mm(),mm(max( 21 = (3).

S 2)mm()mm(

2

1 2, por lo tanto se selecciona el alargamiento mayor, = 3,63 mm.




PDVSA

El incremento de temperatura equivalente creep ser:

10010x2300363,0T 6CREEP

=

= 1,58C

La tabla de tensado considerando el efecto creep es la Tabla 3, se observa que a la temperatura mxima (75C) y con la tensin fijada i nicialmente (214,55 kg a 75C) se supera el valor de la flecha mximo permitido por 3 cm.

Tabla 3: Tabla de Tensado Considerando Efecto Creep

inicial (C)

(C) Creep

T inicial (kg)

T inicial (%CR)

T Final (kg)

T Final (%CR)

Flecha Inicial

(m) Flecha Final (m)

Parmetro Inicial

Parmetro Final

10 11,58 645,01 16,609% 623,13 16,044% 0,665 0,689 1.879,11 1.815,13 15 16,58 577,42 14,869% 557,39 14,351% 0,743 0,770 1.682,22 1.623,63 20 21,58 516,04 13,288% 498,15 12,826% 0,832 0,862 1.503,41 1.451,07 25 26,58 461,67 11,888% 446,07 11,485% 0,930 0,962 1.344,98 1.299,35 30 31,58 414,60 10,676% 401,28 10,332% 1,035 1,070 1.207,86 1.168,88 35 36,58 374,61 9,646% 363,39 9,356% 1,146 1,181 1.091,34 1.058,51 40 41,58 341,01 8,781% 331,61 8,538% 1,258 1,294 993,43 965,95 45 46,58 312,89 8,057% 305,02 7,853% 1,372 1,407 911,50 888,49 50 51,58 289,31 7,449% 282,69 7,278% 1,483 1,518 842,81 823,45 55 56,58 269,43 6,938% 263,82 6,792% 1,593 1,627 784,89 768,48 60 61,58 252,53 6,502% 247,74 6,378% 1,699 1,732 735,66 721,63

65 66,58 238,04 6,129% 233,90 6,022% 1,803 1,835 693,44 681,33

70 71,58 225,50 5,806% 221,89 5,713% 1,903 1,934 656,90 646,36

75 76,58 214,55 5,524% 211,38 5,442% 2,000 2,030 624,99 615,74

Se procedi a seleccionar una tensin inicial superior a 214,55 kg tal que la flecha considerando el efecto creep a 75C sea igual a 2 m y se elabor la tabla de tensin 4, la cual contiene los valores corregidos de tensin para cumplir con las distancias mnimas.

De la tabla 4 se observa que para compensar los 3 cm que no cumplen con altura mnima a tierra se deben incrementar 22 kg de tensin (de 645 kg a 667 kg) en la condicin de tensin mxima (10C) por cada conduct or de cada terna, para que luego de transcurrido los 10 aos exigidos por la norma las distancias mnimas se




PDVSA

encuentren dentro de los lmites permitidos. Este valor aparentemente pequeo es apreciable si consideramos que la mayora de los circuitos a instalar estn conformados por arreglos doble terna de un (01) conductor por fase, lo que incrementara la carga longitudinal debido a la tensin de los conductores en las estructuras en 132 kg y en caso de estructuras de doble terna de dos (2) conductores por fase hasta 264 kg, por lo que se exige la consideracin del efecto creep en la determinacin de las distancias mnimas y por consiguiente en los clculos mecnicos a estructuras.

Tabla 4: Tabla de Tensado Considerando Efecto Creep Corregido

inicial (C)

(C) Creep

T inicial (kg)

T inicial (%CR)

T Final (kg)

T Final (%CR)

Flecha Inicial

(m) Flecha Final (m)

Parmetro Inicial

Parmetro Final

10 11,58 667,79 17,193% 645,31 16,615% 0,643 0,665 1.945,22 1.879,73 15 16,58 598,44 15,408% 577,70 14,874% 0,717 0,743 1.743,20 1.682,79 20 21,58 534,97 13,774% 516,30 13,293% 0,802 0,831 1.558,33 1.503,92 25 26,58 478,29 12,314% 461,89 11,892% 0,897 0,929 1.393,22 1.345,43 30 31,58 428,89 11,042% 414,79 10,679% 1,001 1,035 1.249,30 1.208,24 35 36,58 386,68 9,956% 374,77 9,649% 1,110 1,145 1.126,37 1.091,66 40 41,58 351,13 9,040% 341,14 8,783% 1,222 1,258 1.022,80 993,71 45 46,58 321,35 8,274% 313,00 8,059% 1,335 1,371 936,08 911,73 50 51,58 296,42 7,632% 289,40 7,451% 1,448 1,483 863,45 843,00 55 56,58 275,44 7,092% 269,51 6,939% 1,558 1,592 802,34 785,05 60 61,58 257,66 6,634% 252,60 6,504% 1,665 1,699 750,53 735,80

65 66,58 242,45 6,242% 238,10 6,130% 1,770 1,802 706,23 693,56

70 71,58 229,33 5,904% 225,55 5,807% 1,871 1,903 668,01 657,00

75 76,58 217,90 5,610% 214,59 5,525% 1,969 2,000 634,72 625,08

8.7. Tablas de Tensado

Para cada vano real se deber seleccionar la tensin ms baja tal que a la temperatura mxima (75C) y tomando el cuenta el al argamiento no elstico debido al efecto creep indicado en el punto 8.6 del presente documento, se cumplan con las distancias mnimas requeridas en el proyecto e indicadas en el punto 8.5 del presente documento.

Luego calcular la tensin mnima requerida para cada vano real, se agruparan por




PDVSA

vano ficticio y se seleccionar la mayor tensin obtenida por cada grupo, para la misma sea la tensin que rija en cada vano ficticio.

Luego de determinar cada una de las tensiones a 75C para cada vano ficticio, se elaborarn las tablas de tensado por cada vano ficticio del proyecto y por consiguiente de cada vano real aplicando la ecuacin de cambio de estado.

Las tablas de tensado se construirn para una temperatura mnima de 10C y Mxima de 75C en incrementos de 5C.

En las tablas de tensado se debern presentar como mnimo lo indicado en las tablas 2, 3 y 4 del presente documento, las tablas de tensado presentadas en la memoria de clculo debern ser aquellas donde se visualicen los valores corregidos por efecto creep.

Se debern hacer las tablas de tensado para conductores de fase y para los cables de guarda.

8.8. Cargas Mecnicas Sobre Estructuras

Las estructuras de soporte de la lnea elctrica debern ser calculadas para resistir, sin que se presente una deformacin permanente, las cargas que se detallan a continuacin. De acuerdo a la utilizacin de la estructura en las lneas de distribucin, se indicarn las hiptesis de carga a emplear y finalmente se expondrn los factores de seguridad que debern ser usados en el clculo respectivo.

8.9. Estructuras de Alineacin o Pase

Las cargas a considerar en este tipo de estructuras son:

a. Esfuerzo vertical: Debido al peso de los conductores correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso de la estructura, peso de un liniero (120 kg) y peso de las herramientas de mantenimiento y construccin (20 kg).




PDVSA

b. Esfuerzo transversal: Debido a la carga de viento mximo sobre la estructura, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores de lnea y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.

c. Esfuerzo longitudinal: Debido a la carga de viento mxima sobre la estructura, aisladores, herrajes y equipos instalados permanentemente.

d. Esfuerzo longitudinal: Debido a la rotura de un conductor de lnea de distribucin o rotura de un cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.

e. Esfuerzo longitudinal: Equivalente al 8% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.

Las Hiptesis de carga a cumplir son:

I - Combinacin a y b, temperatura mnima

II - Combinacin a y c, temperatura mnima

III - Combinacin a y d, temperatura mnima

IV - Combinacin a y e, temperatura mnima

Al aplicar la verificacin de las hiptesis se deber tomar en cuenta lo siguiente:

La hiptesis II ser eliminada en postes.

La hiptesis III podr ser eliminada s en el diseo de la lnea se verifican las siguientes condiciones:




PDVSA

a. Los conductores y cables de guarda est sometidos a una tensin mxima no mayor del 33% C.R.

b. Se instalan apoyos de amarre intermedio cada 3 km como mximo.

c. La carga de rotura de los conductores es inferior a los 6.000 kg.

8.10. Estructuras de Amarre en ngulo: Las cargas a considerar en este tipo de estructuras son:

a. Esfuerzo vertical: Debido al peso de los conductores correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso de la estructura, peso de un liniero (120 kg) y peso de las herramientas de mantenimiento y construccin (20 kg).

b. Esfuerzo transversal: Debido a la carga de viento mximo sobre la estructura, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores de lnea y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.

c. Esfuerzo longitudinal: Debido a la carga de viento mxima sobre la estructura, aisladores, herrajes y equipos instalados permanentemente.

d. Esfuerzo longitudinal: Debido a la rotura de un conductor de lnea de distribucin o rotura de un cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.

e. Esfuerzo longitudinal: Equivalente al 8% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.




PDVSA

f. Esfuerzo transversal: Producido por la resultante del ngulo debido a la tensin de los conductores y cables de guarda.


I - Combinacin a, b y f, temperatura mnima



IV - Combinacin a y e, temperatura mnima

Al aplicar la verificacin de las hiptesis se deber tomar en cuenta lo siguiente:

La hiptesis II ser eliminada en postes.

La hiptesis III podr ser eliminada s en el diseo de la lnea se verifican las siguientes condiciones:

a. Los conductores y cables de guarda est sometidos a una tensin mxima no mayor del 33% C.R.

b. Se instalan apoyos de amarre intermedio cada 3 km como mximo.

c. La carga de rotura de los conductores es inferior a los 6.000 kg.

8.11. Estructuras de Amarre Intermedio:


a. Esfuerzos verticales: Debido al peso de los conductores correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso de la estructura, peso de un liniero (120 kg) y peso de las herramientas de mantenimiento y construccin (20 kg).

b. Esfuerzos transversales: Debido a la carga de viento mximo sobre la estructura, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la




PDVSA

direccin de los conductores de lnea y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.

c. Esfuerzo transversal: Producido por la resultante del ngulo debido a la tensin de los conductores y cables de guarda.

d. Esfuerzo longitudinal: Equivalente al 50% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.


I - Combinacin a y b temperatura mnima

II - Combinacin a, b y c, temperatura mnima


8.12. Estructuras de Amarre Terminal:


a. Esfuerzos verticales: Debido al peso de los conductores correspondiente al vano gravante de diseo, herrajes, accesorios, aisladores, equipos, peso de la estructura, peso de un liniero (120 kg) y peso de las herramientas de mantenimiento y construccin (20 kg).

b. Esfuerzos transversales: Debido a la carga de viento mximo sobre la estructura, aisladores, herrajes, equipos instalados permanentemente, carga de viento mxima perpendicular a la direccin de los conductores de lnea y cable de guarda correspondiente al vano medio de diseo.

c. Esfuerzo longitudinal: Equivalente al 50% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de




PDVSA

los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.

d. Esfuerzo longitudinal: Equivalente al 100% de las tracciones unilaterales de todos los conductores y cable de guarda. Este esfuerzo se considerar aplicado en el eje del apoyo a la altura de los puntos de sujecin de los conductores de lnea y cable de guarda.


I - Combinacin a, b y d, temperatura mnima


8.13. Factores de Seguridad

Los factores de seguridad a ser empleados en el clculo mecnico de las estructuras sern los siguientes:

Hiptesis de Carga Normal = 1,5

Hiptesis de Rotura = 1,3

Pandeo (Flexin Lateral) = 3 8.14. Clculo del Pandeo (Flexin Lateral)

Este clculo ser realizado por el mtodo de Euler:

2

2

Ln4EIP

=

pi (7)

Donde:

P = Carga admisible (kg).

I= Momento de Inercia equivalente (cm4).

E= Mdulo de Elasticidad del Acero 2,03x10-6 kg/cm.




PDVSA

n= Coeficiente de Seguridad = 3.

L = Longitud libre de pandeo (cm)

Para el clculo del momento de inercia equivalente se emplear la siguiente frmula:

LLILILII 332211 ++= (8)

Donde:

I1, I2, I3 = momento de inercia de cada seccin (cm4).

El momento de inercia de cada seccin ser calculado de la siguiente manera:

)DD(64

I 4int4

ext pi

= (9)

Donde:

Dext = Dimetro exterior.

Dint = Dimetro interior.

Por razones de seguridad los valores de dimetros exteriores e interiores empleados en esta formula sern aquellos que coincidan con los espesores mnimos indicados en la seccin 9.1, figura 2 del presente documento.

8.15. Distancia mxima entre apoyos

Para la determinacin de la separacin mxima entre apoyos de suspensin o amarre se calcularn las condiciones lmites de trabajo para cargas transversales de cada tipo de apoyo y se aplicar la siguiente frmula:

GGG332211C

oT

max PVCNC)PVCNCPVCNCPVCNC(MVAMVP

Fs)1,0LL(Ec

V+++

= (10)




PDVSA

Donde:

Ec = Esfuerzo en cumbre nominal del poste (kg). De acuerdo a la norma COVENIN 2606:1995 Postes de Secciones Tubulares de Acero, se define el esfuerzo en cumbre como la mxima carga para la cual ha sido diseado el poste , aplicada en direccin perpendicular al eje del poste a una distancia 100 mm (0,1 m) del tope del poste.

LT = Longitud total del poste (m).

Lo = Longitud total del poste (m).

Fs = Factor de Seguridad 1,5.

MVP = Momento del Viento Total sobre el Poste (kgm).

MVA = Momento del Viento Total sobre Aisladores (kgm). Incluye el momento debido al viento de todos los aisladores instalados en el arreglo (amarre o suspensin).

321 NC,NC,NC = Nmero de conductores totales instalados a las alturas 1, 2 y 3

respectivamente.

321 PVC,PVC,PVC = Presin del viento sobre los conductores instalados a las alturas

1, 2 y 3 respectivamente.

C = Dimetro exterior total del conductor (m).

GNC = Nmero de cables de guarda totales.

GPVC = Presin del viento sobre los cables de guarda.

G = Dimetro exterior total del cable de guarda (m).

La formula deber ajustarse en funcin del tipo de apoyo (amarre o suspensin) y por consiguiente ajustar la cantidad de aisladores herrajes y caractersticas de los postes




PDVSA

a emplear.

Se deber considerar la instalacin de una estructura de amarre intermedio para conductores cada 1.000 m como mximo.

9. REQUISITOS CONSTRUCTIVOS DE LAS LNEAS DE DISTRIBUCIN 9.1. Postes Tubulares

Las estructuras de apoyo tipo suspensin (pase) se emplearan postes tubulares de acero de tres (3) secciones, Longitud total 17 m, Esfuerzo en Cumbre 393 kg, modelo 1111316 SAIEN o similar.

Las estructuras de apoyo tipo amarre y/o para la construccin de estructuras tipo H se emplearan postes tubulares de acero de tres (3) secciones, Longitud total 17 m, Esfuerzo en Cumbre 447 kg, modelo 1111320 SAIEN o similar.

Las caractersticas de los modelos normalizados de postes se muestran en las figuras 2 y 3:

9.1.1 Estructuras Tipo H

Las estructuras tipo H sern fabricadas en sitio, no se permitir el empleo de estructuras tipo H prefabricadas.

En la fabricacin de estructuras tipo H se emplearan postes tubulares de acero de tres (3) secciones, Longitud total 17 m, Esfuerzo en Cumbre 447 kg, modelo 1111320 SAIEN o similar, con una separacin entre los ejes de los postes de 70 cm y unidos con laminas de acero de 9 mm en cortes rectangulares de 25 cm de alto y de ancho variable en funcin de las secciones de los postes, tal como se muestra en la hoja 3 del anexo 1, por consiguiente durante la ingeniera se debern considerar todas las partidas de suministro de materiales asociadas a la construccin de estructuras tipo H.

9.1.2 Base Prefabricada de Concreto

Es requerido tomar la previsin para la colocacin las bases prefabricadas de concreto en cada excavacin (Ver Anexo 1). Los postes debern ser colocados sobre




PDVSA

esta base antes de su vaciado.

Figura 2: Caractersticas Generales Postes Tubulares Telescpicos de Acero


PDVSA

Figura 3: Modelos Normalizados de Postes Tubulares Telescpicos de Acero

9.1.3 Bases de Postes

Es requerido la fabricacin de bases en cada poste o estructura segn lo indicado en los planos. Adems se debe colocar una capa de 15cm de piedra picada 1 metro alrededor de cada poste o estructura.

9.1.4 Demarcacin de Postes

Es requerido marcar el lugar de instalacin de las crucetas con una franja delgada de pintura, en las distancias indicadas en los planos. Esto debe ser realizado antes de la instalacin de los postes para facilitar la supervisin y garantizar que se respeten las separaciones mnimas entre fases.




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9.1.5 Instalacin de Postes

Se debern instalar los postes de acero siguiendo el procedimiento que a continuacin se detalla:

El poste se levantar utilizando un procedimiento adecuado y se colocar sobre la placa de concreto para proceder a la fijacin definitiva.

Mientras se le aada concreto a la fundacin debe nivelarse el poste, de manera que ste quede totalmente derecho, una vez seco el concreto.

Slo se permitir el montaje de los herrajes una vez fraguado el concreto de la fundacin, instalando en este los aisladores rgidos (donde aplique) y se orientarn las crucetas en la direccin correcta.

LA CONTRATISTA o el ente responsable presentarn un mtodo detallado a utilizar para la instalacin de los postes y herrajes, el cual ser sometido a la revisin y aprobacin del REPRESENTANTE DE PDVSA y ser tal que bajo ninguna circunstancia algn miembro o el poste completo, sea sometido a esfuerzos excesivos para los cuales no ha sido diseado.

Durante el armado, no se permitir la ejecucin sistemtica de punzonado o taladrado de postes o crucetas para corregir agujeros no coincidentes, a menos que sea debidamente autorizado por el REPRESENTANTE DE PDVSA.

Toda superficie de contacto destinada a unin por superposicin, deber ser debidamente limpiada antes de realizar la unin.

Para la fijacin de las crucetas debe tenerse pendiente la nivelacin de las mismas. 9.1.6 Pintura

A cada poste deber aplicar dos (2) capas de fondo anticorrosivo, dos (2) capas pintura de aluminio difuso, dos (2) capas de pintura Rojo PDVSA, y una (1) capa de pintura gris cemento a las bases de concreto de cada poste.




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9.1.7 Identificacin

Luego de concluir los trabajos de pintura, cada estructura debe ser identificada con su numeracin correspondiente, indicando nivel de tensin y el rea de Produccin de la Lnea (Ej: BJ-124; Lo que significa: B=34,5 kV, J rea de Produccin Jobo y 124 poste/estructura nmero 124) y debe ser colocada la calcomana de seguridad estndar idaza por SEC.

9.2. Aisladores

Los aisladores empleados en los Proyectos de Construccin de Redes Elctricas de Distribucin 34,5 kV y 13,8 kV ser el modelo 40500041400 OHIO-BRASS o similar, indicado en la figura 4, el cual deber garantizar las siguientes caractersticas:

Nivel de tensin 46/69 kV

Critical Flash Over (CFO) Negativo = 435 kV Nmero de Faldas = 8

Configuracin: Horquilla Ojo (Clevis - Tongue). Distancia Mnima de Fuga = 1.372 mm.

Tensin de Rotura Mnima = 70 kN.

LA CONTRATISTA o el ente responsable, previo al proceso de instalacin, deber presentar una muestra del aislador con la respectiva hoja de datos del fabricante y respectivo certificado de calidad a la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) para la aprobacin de uso

9.3. Instalacin de Herrajes: Los herrajes sern instalados en los postes segn lo indicado en planos de Detalles (Ver Anexo 1) adicionalmente se incluyen las especificaciones tcnicas de cada uno de ellos (Ver Anexo 2). No esta permitido el uso de: Perros para guayas, mordazas terminales, bridas para el cable de guarda.




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Figura 4: Aislador Normalizado para Lneas de Distribucin 34,5 kV y 13,8 kV

La Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) deber aprobar por escrito cualquier material distinto a los indicados en las especificaciones tcnicas.

LA CONTRATISTA o ente responsable, realizar el montaje de los aisladores y herrajes que conforman los conjuntos de aislamiento de acuerdo a los planos aprobador por PDVSA.

El izado de los conjuntos se har con sumo cuidado, evitando que los extremos de cada aislador sean sometidos a esfuerzos indebidos que puedan daar el cemento entre el metal y el material aislante.




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Los aisladores debern ser cuidadosamente inspeccionados a fin de detectar daos en ellos y se eliminar el polvo y la suciedad inmediatamente antes de su instalacin. No debern ser sacados de su empaque sino hasta el momento de su instalacin en el poste. Cualquier dao a los aisladores causado por el incumplimiento de esta advertencia deber ser asumido por LA CONTRATISTA o ente responsable.

LA CONTRATISTA o ente responsable, deber tener sumo cuidado en no maltratar ni golpear los aisladores en el proceso de instalacin o durante su permanencia en el suelo.

Todo aislador que sea daado o astillado, deber ser cambiado.

El transporte de los aisladores a los sitios de instalacin debe hacerse con sumo cuidado a fin de que no se maltraten, as mismo al descargarlos deben tomarse las precauciones pertinentes.

Los aisladores debern ser lavados con agua limpia antes de ser izados a los postes.

Se revisarn muy especialmente que las cupillas de los herrajes, estn perfectamente trabadas y completas. Cuando se instalen grilletes de manera que su perno de cierre quede en posicin vertical, la cabeza siempre ir del lado de arriba.

Despus de envarillado del conductor en los conjuntos de suspensin debern quedar en posicin vertical, tolerndose una desviacin mxima de diez (10) centmetros.

En las estructuras en ngulo, se colocarn conjuntos de orientacin, en aquellos soportes con ngulos mayores de 10 grados de deflexin, y en aquellas mnsulas en las cuales el puente de conexin (cuello muerto) tiende a acercarse a la torre. Estas cadenas no requieren de varillas de armado.

LA CONTRATISTA o ente responsable, evitar la unin de materiales de composicin diferente, a fin de evitar la corrosin galvnica. As mismo, no se permite en ningn caso el uso de soldaduras.




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9.3.1 Retenidas

Las retenidas sencillas o dobles sern instaladas en los postes de apoyos (no alineaciones) a lo largo del recorrido de la Lnea, amarres terminales o amarres de corte de conductor.

Estas retenidas sern construidas a mediante de Guaya de Acero Galvanizado y en ambos extremos se debern instalar dos (2) bridas de tres (3) tornillos para ajustar la Guaya al poste y a la barra de anclaje, adems se debern instalar dos (2) casquillos uno en cada extremo y un (1) protector tubular pintado con franjas amarillas y negras.

Las anclas de expansin se instalarn mediante relleno compactado no se emplear concreto.

9.4. Conductor Normalizado

El tipo de conductor a utilizar en el diseo, construccin, ampliacin y/o adecuacin de las lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV de PDVSA, Divisin Carabobo ser tipo AAAC (All Aluminium Alloy Conductors), de aleacin de aluminio 6201 T81, con un calibre mnimo igual a 246,9 kcmil (Aliance), 7 Hilos. Los calibres normalizados superiores, las caractersticas fsicas, elctricas y mecnicas de los conductores que pueden ser empleados se indican en la Tabla 2, la cual fue tomada del fabricante nacional CABEL.

9.4.1 Instalacin y Flechado de los Conductores

Todos los conductores sern instalados y tensados de acuerdo a lo indicado en las Tablas de Tensado desarrolladas en el proyecto bajo las premisas indicadas en los puntos 8.6 y 8.7 del presente documento.

Las tensiones de instalacin sern aquellas que consideran la correccin por efecto creeep, las mismas debern ser verificadas al momento de la instalacin con el uso de dinammetros y la temperatura a la que se encuentre el conductor. Las flechas debern ser verificadas con un equipo de topografa en todos los vanos reales de la lnea.




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Cualquier modificacin en las tablas de tensado deber ser aprobada por la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) antes de proceder a su utilizacin.

LA CONTRATISTA o ente responsable deber someter a aprobacin de PDVSA, una (1) semana antes de comenzar el tendido de cada tramo, un programa detallado que incluya los nmeros de soportes del tramo, los cruces, protecciones, nmero y localizacin de los empalmes del conductor, as como la fecha de iniciacin del trabajo.

Luego de transcurrir 48 h continuas de instalado, tensado y flechado el conductor se proceder realizar una revisin de las distancias mnimas con un equipo de topografa en todos los vanos reales de la lnea, verificando que las flechas medidas son iguales o inferiores las flechas finales obtenidas en las tablas de tensado. En caso de presentarse un incumplimiento con las flechas mnimas requeridas LA CONTRATISTA o ente responsable debern retensar el o los tramos de lneas que incumplan con las restricciones impuestas sin que esto genere un costo adicional al proyecto.

9.4.2 Varillas de Armado

Le objetivo de las varillas de armado tiene por objetivo reforzar y proteger a los conductores en los puntos de sujecin al aislador en estructuras de suspensin (pase), por lo que es obligatorio la instalacin de varillas de armado en el lugar de ajuste de todas las mordazas de suspensin.

9.4.3 Conexionado de Puentes

Los Puentes de los amarres debern cerrarse a travs de dos (2) conectores a compresin de la serie YHD.

9.4.4 Derivaciones

Cada derivacin de Lnea Elctrica de Distribucin 34,5 kV o 13,8 kV, deber realizarse a travs de Seccionadores, los mismos podrn ser tripolares o monopolares dependiendo de cada caso.

La derivacin podr hacerse con la ayuda de Prticos de Distribucin o Estructuras




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autosoportantes tipo H. Los detalles sobre el modo de derivacin deben ser consultados y aprobados por la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC).

9.4.5 Amarres Intermedios

Se deber considerar la instalacin de una estructura de amarre intermedio para conductores cada 1.000 m como mximo. El nico punto de empalme permitido de los conductores ser en los amarres y/o derivaciones, no se permitirn empalmes o empates intermedios antes o despus de los amarres.

9.5. Cable de Guarda

El tipo de cable de guarda a utilizar en el diseo, construccin, ampliacin y/o adecuacin de las lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV de PDVSA, Divisin Carabobo ser Guaya de Acero Galvanizada 7 Hilos, 3/8, Resistencia mecnica 7.000 kg, modelo 105094 SAIEN o similar.

Los cables de guarda sern amarrados cada 500 m o 1.000 m mximo, dependiendo de la longitud total del carrete de cable de guarda utilizado en el proyecto. El nico punto de empalme permitido del cable de guarda ser en los amarres, no se permitirn empalmes o empates intermedios antes o despus de los amarres.

Los bajantes del cable de guarda se realizarn segn indiquen los estudios particulares de cada Proyecto, que debe realizar la Gerencia o institucin solicitante, estos bajantes debern ser flejados a los postes y conectados a travs de soldaduras exotrmicas al contrapeso corrido. La cantidad total de bajantes a implantar en el proyecto debern ser aprobados por la Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC).

9.6. Contrapeso Corrido

El tipo de contrapeso corrido a utilizar en el diseo, construccin, ampliacin y/o adecuacin de las lneas elctricas de distribucin 34,5 kV y/o 13,8 kV de PDVSA, Divisin Carabobo ser Copperweld 7 N 4 AWG, model o CCS07044D AFL o similar.

El contrapeso ser instalado a 10 m del eje de la lnea a una profundidad de 60 cm mnimo, de un solo lado, preferiblemente al lado opuesto de los contrapesos




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instalados en lneas paralelas, el mismo ser soldado exotrmicamente a los postes.

10. RECOMENDACIONES FINALES

En caso de no atender las recomendaciones propuestas en el presente documento, Gerencia de Infraestructura Elctrica Carabobo (IEC) y Servicios Elctricos Carabobo (SEC) no recibirn dichas instalaciones y por consiguiente no se harn responsables de las fallas o eventos no deseados que pudieran ocurrir en estas instalaciones producto de las irregularidades, las mismas sern responsabilidad de LA CONTRATISTA o ente responsable de la construccin.

Servicios Elctricos Carabobo (SEC) asumir la responsabilidad de Operar y Mantener la instalacin en caso de cumplir con todos sus requerimientos establecidos en el presente documento.

Una vez concluida la Obra Elctrica, es requerido realizar un evento formal de Entrega de la Instalacin al Custodio, en este caso a SEC. A este evento deben invitar como mnimo a: Gerencia Distrito, Produccin, PCP, Asuntos Pblicos, Seguridad Industrial y Servicios Elctricos Carabobo (SEC). Se realizar un recorrido por las instalaciones, explicando detalles relevantes, se respondern preguntas, entregarn llaves, adems se levantar una minuta, con registro fotogrfico y se proceder con la entrega formal al custodio Servicios Elctricos Carabobo (SEC).

11. ANEXOS Anexo 1 Arreglos Tpicos Lneas de Distribucin

Anexo 2 SEM-OI-08047-FT Especificaciones Tcnicas Normalizadas de Materiales, Equipos y Arreglos Usados en Lneas y Subestaciones Elctricas de Distribucin

Anexo 3 Plano Tpico de Ruta de Lnea




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Anexo 1 Arreglos Tpicos Lneas de Distribucin




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Anexo 2 SEM-OI-08047-FT Especificaciones Tcnicas Normalizadas de Materiales, Equipos y Arreglos Usados en Lneas y Subestaciones Elctricas de Distribucin

TITULO DEL DOCUMENTO

INFRAESTRUCTURA ELCTRICA CARABOBO CDIGO DE DOCUMENTO IEC Revisin 0 Pgina Fecha May.13 Pgina 53 de 53

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Anexo 3 Plano Tpico de Ruta de Lnea

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