6/11/2014
J. Carlos Rudilla Lpez
TCNICAS Y
PROCESOS
EN LNEAS
ELCTRICAS
ELEMENTOS DE LNEAS
DE DISTRIBUCIN
EN MEDIA TENSIN
Juan Carlos Rudilla Lpez
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TECNICAS Y PROCESOS EN INSTALACIONES ELECTRICAS
TRABAJO DEL TEMA 2
Elementos de lneas de distribucin en media tensin
(Los postes de maniobra tienen que llevar una toma de tierra para los elementos de proteccin equipotencial)
Los aisladores se montan, (con una longitud de 1 cm por cada KV):
- En cadenas de suspensin
- En cadenas de amarre
- Cadena suspensin-cruce con aisladores sintticos y de vidrio.
- Cadena de suspensin derivacin con aisladores de vidrio.
Elementos de corte y proteccin
- Seccionadores unipolares
- Seccionadores con fusibles de expulsin XS cot-out
- Autovlvulas
-Elementos antiposadas
-Salvapajaros
Apoyos
Metalicos
(Todos llevan toma de tierra)
Principios
Finales
Deribacion Hormigon Alineacion
Crucetas
Bobeda
Rectas
Banderas
Tresbolillos
Aisladores
De vidrio Se montan 3 como minimo
Resina Se montan 3 como minimo
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APOYOS
Las lneas areas que transportan la energa elctrica a los diferentes lugares donde se necesita se
sostienen a cierta altura del suelo, gracias a unos soportes llamados apoyos los cuales existen de
diferentes formas y de diferentes materiales, como pueden ser metlicos y de hormign.
Postes de hormign, distinguimos los siguientes tipos: (UNE 207016:2007)
- Postes de hormign armado: este tipo de poste es el que ms se utiliza en redes de baja tensin.
La ventaja principal de este tipo de postes es su duracin ilimitada adems de no necesitar
mantenimiento. El mayor inconveniente es el precio con respecto a los postes de madera y que al ser
ms pesados se incrementan los gastos en el transporte.
- Postes de hormign armado vibrado: con la finalidad de mejorar las cualidades del hormign
armado se fabrican este tipo de postes. Suelen tener una altura entre los 7 y 18 m y su seccin es
rectangular o en forma de doble T. La principal ventaja (que hace que sean los ms utilizados) de este
tipo de postes es que se puede fabricar en el lugar de su implantacin y as ahorrarse los gastos en
transportes.
- Postes de hormign armado centrifugado: este tipo de postes se emplea desde
electrificaciones en ferrocarriles, en lneas rurales en baja tensin y alta tensin incluido lneas de
220 KV, mstiles para alumbrado exterior (en el reglamento antiguo llamado alumbrado pblico),
Apoyo metlico Apoyo hormign
J. CarlosResaltado
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adems en combinacin con varios postes se pueden realizar configuraciones de apoyos en ngulo,
derivacin, anclaje, etc. No son empleados en lugares de difcil acceso precisamente porque su
fabricacin no puede realizarse en talleres provisionales.
- Postes de hormign armado pretensado: este tipo de postes cada vez es ms utilizado ya que su
precio resulta mucho ms econmico que los del hormign corriente.
Postes metlicos: (UNE 207017:2005), (UNE 207018:2006)
El metal ms utilizado en este tipo de postes es el acero de perfiles laminados en L, U, T, I, etc.
Para unir los diferentes perfiles se utilizan remaches, tornillos, pernos e incluso en segn qu casos la
soldadura.
Se clasifican en:
- Postes metlicos de presilla: Bsicamente est constituido por dos tramos ensamblados por
tornillos. Cada tramo est formado por 4 montantes angulares de ala iguales unidos entre s por
presillas soldadas de ah el nombre. La cabeza o tramo superior tienen una longitud de 6m y la parte
inferior se puede configurar con diferentes tramos para obtener alturas de 10, 12, 14, 18 y 20 m.
- Postes metlicos de celosa: este tipo de poste se emplea prcticamente en las altas tensiones,
desde medias tensiones hasta muy altas tensiones, es decir, en lneas de 3, 2 y 1 categora. Su
forma y dimensiones dependern de los esfuerzos a los que est sometido, de la distancia entre
postes y la tensin de la lnea.
Designacin de los postes
Una letra y dos nmeros designarn los postes segn la tabla siguiente:
El primer nmero hace referencia al esfuerzo nominal admisible en DaN con un coeficiente de
seguridad de 1,5 y el segundo nmero indica la altura del poste.
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Un ejemplo nos aclarar las ideas:
P 1250 18: P = Metlico de presilla; 1250 DaN de esfuerzo nominal admisible y 18 metros de altura.
Aplicacin del tipo de poste en funcin de la tensin de la red:
Tambin pueden clasificarse por su funcin:
- Apoyos de alineacin: Su funcin es solamente soportar los conductores y cables de tierra; son
empleados en las alineaciones rectas.
- Apoyos de anclaje: Su finalidad es proporcionar puntos firmes en la lnea, que limiten e impidan
la destruccin total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un conductor o apoyo.
- Apoyos de ngulo: Empleados para sustentar los conductores y cables de tierra en los vrtices o
ngulos que forma la lnea en su trazado. Adems de las fuerzas propias de flexin, en esta clase de
apoyos aparece la composicin de las tensiones de cada direccin.
- Apoyos de fin de lnea: Soportan las tensiones producidas por la lnea; son su punto de anclaje
de mayor resistencia.
- Apoyos especiales: Su funcin es diferente a las enumeradas anteriormente; pueden ser, por
ejemplo, cruce sobre ferrocarril, vas fluviales, lneas de telecomunicacin o una bifurcacin,...
Los apoyos que tengan equipos de maniobra deben de llevar una toma de tierra para los elementos
de proteccin equipotencial.
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CRUCETAS
Se denomina cruceta a la estructura que se coloca en la parte superior del apoyo y que est
destinada a sustentar los conductores y aisladores de la lnea, separndolos entre s para evitar
contactos elctricos y fallos de las lneas. A la disposicin de varias crucetas formando una figura en
el apoyo se le denomina armados. As pues podemos encontrar en las lneas de distribucin areas los
siguientes tipos de armados: Bveda, Recta, Bandera, Tresbolillo.
Cruceta Bveda.
Utilizacin: Atenindonos, a las definiciones de la geometra y de las cargas especificadas para
cada una de las crucetas, estas se instalarn en apoyos de hormign armado vibrado segnNI 52.04.01
y en apoyos de chapa metlica segn NI 52.10.10.
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Cruceta Recta.
Podemos encontrar dos tipos: Recta, y Semirrecta.
Diseo y utilizacin: Las crucetas y semicrucetas respondern a la disposicin de armados,
combinacin de estos, como se indican en las figuras 1 y 2.
(NI 52.31. 02) Esta norma tiene por objeto especificar las caractersticas de las crucetas
metlicas y semicrucetas tipo rectas y rectas atirantadas, para lneas areas de alta tensin hasta
20KV, as como especificar los ensayos y verificaciones que deben superar.
No se descarta la utilizacin de estas crucetas en lneas de hasta 66 kV.
Fig. 1: crucetas y semicrucetas rectas sin tirantes Fig. 2: crucetas y semicrucetas rectas con tirantes
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Cruceta en Bandera.
Las crucetas en banderas pueden ser de dos tipos, de bandera simple o de bandera atirantada esta
ltima cuenta con varios perfiles de tirante que permiten a la cruceta una mayor estabilidad frente a
esfuerzos
Crucetas Tresbolillo.
Las crucetas de tresbolillo son aquellas que montan dos conductores a uno de sus lados y otro
conductor en el lado opuesto, esta clase de montaje permite mantener los conductores a la distancia
reglamentaria ocupando una superficie efectiva menor que con un montaje de bveda.
Las crucetas de tresbolillo se emplean para apoyos de ngulo o anclaje con cadenas de aislamiento de
amarre y en apoyos de alineacin con cadenas de aislamiento en suspensin en cambio no se aconseja
su utilizacin para apoyos fin de lnea ya que generan esfuerzos de torsin.
Pueden encontrarse dos tipos de cruceta tresbolillo, la simple y la atirantada, esta ltima ofrece una
mayor resistencia para apoyos de anclaje.
Bandera simple Bandera atirantada
Bandera simple
Cruceta tres bolillos
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AISLADORES
Son los elementos cuya finalidad consiste en aislar el conductor de la lnea de apoyo que lo soporta.
Al emplearse los conductores, se precisa que los aisladores posean buenas propiedades dielctricas ya
que la misin fundamental del aislador es evitar el paso de la corriente del conductor de apoyo. La
unin de los conductores con los aisladores y de stos con los apoyos se efecta mediante piezas
metlicas denominadas herrajes.
Para que no pueda producirse un arco entre el conductor y el soporte a travs del aire, cuya rigidez
dielctrica a veces no es suficiente para evitar la descarga, esto suele ocurrir con la lluvia, debido a la
ionizacin del aire, se puede evitar con un diseo adecuado para aisladores de intemperie, tratando de
aumentar la distancia entre aislador y soporte de forma que la tensin necesaria para la formacin del
aire sea mayor.
Los aisladores se montan tres como mnimo
Y hasta una prolongacin de 1 cm por KV de tensin.
Actualmente pueden ser de vidrio o de resina.
Aislador de vidrio.- es una mezcla de cido silcico con xidos de calcio, sodio, bario, aluminio, etc.,
fundida entre 1300 y 1400 C. La composicin de base clcico-alcalina, obtenida por enfriamiento
brusco mediante una corriente forzada de aire fro, posee elevada dureza y resistencia mecnica,
incluso gran estabilidad, ante los cambios de temperatura, con el inconveniente del mayor coeficiente
de dilatacin.
Aislador de resina.- Esteatita y resinas epoxi: se emplean cuando los aisladores han de soportar
grandes esfuerzos mecnicos, debido a que su resistencia mecnica es el doble que la de porcelana.
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Los aisladores de se pueden montar de varias formas.-
- En cadenas de suspensin
- En cadenas de amarre
- Cadena suspensin-cruce con aisladores sintticos y de vidrio.
- Cadena de suspensin derivacin con aisladores de vidrio.
FORMACION DE CADENAS Se establecen tres tipos de cadenas, suspensin normal, suspensin
reforzada (cruce) y amarre, las cuales estn formadas por dos aisladores de vidrio o un aislador de
composite, ms cada uno de los herrajes de enlace necesarios al tipo de aislamiento, finalizando con el
elemento de amarre apropiado a cada conductor, de forma que cada tipo de cadena alcance una
longitud aproximada de 500 mm. Las cadenas formadas con aisladores de composite estn
recomendadas en aquellas zonas que se produzcan roturas masivas de aisladores de vidrio. Los
elementos que participan en la composicin de las diferentes cadenas de aisladores se recogen en la
siguiente tabla y por orden alfabtico, especificando los cdigos de los materiales y las normas NI
que los amparan. Los Anexos de este documento contemplan las cadenas que deben utilizarse en
funcin del nivel de contaminacin, tipo de aislador y conductor al que se destina.
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DOCUMENTOS DE CONSULTA MTDYC 2.22.06 Elementos constituyentes de diseo. Lneas
areas de AT, de tensin nominal inferior a 30 kV, con conductores desnudos. Construccin.
Elementos para la formacin de cadenas con aislamiento de 20 kV
DENOMINACION DE LOS ELEMENTOS
CODIGO NORMA NI
Aislador de caperuza y vstago U70 BS 4801004 48.10.01
Aislador de caperuza y vstago U100 BLP 4801083
Aislador de composite U70 YB 20 4803015 48.08.01
Aislador de composite U70 YB 20 P 4803205
Alojamiento de rtula R 16/17 5254645 52.54.62
Alojamiento de rtula R 16/17 P 5254660
Grapa de amarre GA-1 5882005
Grapa de amarre GA-1-I 5882006 58.82.00
Grapa de amarre GA-2 5882015
Grapa de amarre GA-2-I 5882016
Grapa de suspensin GS-1 5885004
Grapa de suspensin GS-1-I 5885005
Grapa de suspensin GS-2 5885006 58.85.01
Grapa de suspensin GS-2-I 5885007
Grapa de suspensin GS-3 5885008
Grapa de suspensin GS-3-I 5885009
Grapa de suspensin armada GSAC-35 5885550
Grapa de suspensin armada GSAC-50 5885555 58.85.51
Grapa de suspensin armada GSAC-95 5885560
Guardacabos con alojamiento de rtula RG-RA 5251515 52.51.54
Horquilla bola HBV 16/16 5251345 52.51.43
Retencin de amarre RA-C35 5877043
Retencin de amarre RA-C50 5877045 58.77.02
Retencin de amarre RA-C95 5877047
Varillas preformadas de proteccin VPP-56 5870205
Varillas preformadas de proteccin VPP-78 5870207 58.70.21
Varillas preformadas de proteccin VPP-110 5870213
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- En cadenas de suspensin.
- En cadenas de amarre.
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- Cadena suspensin-cruce con aislamiento sinttico.
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- Cadena de suspensin-cruce con aisladores de vidrio.
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- Cadena de suspensin derivacin con aisladores de vidrio.
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-Herrajes.
Dispositivo metlico que tiene como fin la fijacin, empalme,
proteccin elctrica o mecnica, reparacin, separacin,
amortiguamiento de vibraciones, etc. de los conductores o cables de
guarda y los cables de templete.
El trmino herraje comprender:
- Elementos de la cadena
- Elementos de proteccin elctrica
- Grapas y empalmes
- Contrapesos mecnicos
- Elementos para conductores y cables de guarda
- Elementos y accesorios para templetes (retenidas)
- Elementos para amortiguacin (Amortiguadores)
- Elementos proteccin mecnica (Preformadas)
- Elementos para cables de guarda.
Grapa de suspensin
Grapa de amarre
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Yugo de cruce
Cadena de amarre con aislador compuesto
con todos sus herrajes
Cadena de amarre con aisladores de vidrio
con todos sus herrajes
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Cadena de suspensin con aisladores de vidrio
con todos sus herrajes
Cadena de suspensin con aislador compuesto
con todos sus herrajes
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Elementos de corte y proteccin.
-Seccionadores Unipolares
Los seccionadores unipolares pueden ser para instalacin interior o exterior. Los seccionadores se
instalarn en posicin vertical o inclinada formando un ngulo no mayor de 30 con la vertical, excepto
los seccionadores de uso exterior de clase 36 kV. Estos ltimos sern montados en posicin horizontal
con las cuchillas hacia abajo, los aisladores debern estar montados de acuerdo a esta posicin de
servicio y se deber tener especial precaucin en la efectividad del sistema de traba de la cuchilla
para evitar la apertura por accin de la gravedad de la misma.
Las dimensiones de los seccionadores deben ser tales que permitan una holgada ubicacin y un fcil
mantenimiento una vez instalados.
Seccionador unipolar exterior
Seccionador unipolar exterior
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-Seccionadores con fusible de expulsin XS cut-out
Los cortacircuitos de expulsin xs CUT-OUT , son aparatos unipolares para montaje vertical,
especialmente diseados para ser utilizados en exterior, dando una amplia proteccin a los sistemas
de distribucin areos, de tensiones comprendidas entre 6 kV y 36 kV.
-Autovlvulas
Es un dispositivo elctrico de proteccin compuestos por
una serie de elementos resistivos no lineales, en algunos
casos estn provistos de explosores para limitar la corriente,
y llevar a tierra las cargas elctricas asociadas a
sobrevoltajes producidos por descargas atmosfricas y por
la operacin de interruptores. eliminando as los
sobrevoltajes, las sobretensiones transitorias elevadas,
drenndolas y limitando su duracin y evitando que ocurran
daos en el aislamiento del equipo.
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Se deben instalar las autovlvulas lo ms cerca posible del transformador, a menos de 10 metros si
es posible, la mejor opcin es colocarlos en las mismas bornas del transformador.
Se deberan instalar autovlvulas fase-tierra cuando el nivel isocerunico sea mayor de 25 o en el caso
que el CT sea alimentado por una lnea areo-subterrnea y la lnea subterrnea sea mayor de 20
metros.
-Elementos antiposadas
En las lneas elctricas de alta tensin de 2. y 3. categora que tengan o se construyan con
conductores desnudos, a menos que en los supuestos c) y d) tengan crucetas o apoyos de material
aislante o tengan instalados disuasores de posada cuya eficacia est reconocida por l rgano
competente de la comunidad autnoma, se aplicarn las siguientes prescripciones:
a) Las lneas se han de construir con cadenas de aisladores suspendidos, evitndose en los apoyos de
alineacin la disposicin de los mismos en posicin rgida.
b) Los apoyos con puentes, seccionadores, fusibles, transformadores de distribucin, de derivacin,
anclaje, amarre, especiales, ngulo, fin de lnea, se disearn de forma que se evite sobrepasar con
elementos en tensin las crucetas o semicrucetas no auxiliares de los apoyos. En cualquier caso, se
proceder al aislamiento de los puentes de unin entre los elementos en tensin.
c) En el caso del armado canadiense y tresbolillo (atirantado o plano), la distancia entre la semicruceta
inferior y el conductor superior no ser inferior a 1,5 m.
d) Para crucetas o armados tipo bveda, la distancia entre la cabeza del fuste y el conductor central
no ser inferior a 0,88 m, y se aislar el conductor central 1 m a cada lado del punto de enganche.
e) Los diferentes armados han de cumplir unas distancias mnimas de seguridad d, tal y como se
establece en el cuadro. Las alargaderas en las cadenas de amarre debern disearse para evitar que
se posen las aves. En el caso de constatarse por el rgano competente de la comunidad autnoma que
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las alargaderas y las cadenas de amarre son utilizadas por las aves para posarse o se producen
electrocuciones, la medida de esta distancia de seguridad no incluir la citada alargadera.
Paraguas antiposadas
-Salvapajaros.
En las lneas elctricas de alta tensin con conductores desnudos de nueva construccin, se
aplicarn las siguientes medidas de prevencin contra la colisin de las aves:
a) Los nuevos tendidos elctricos se proveern de salvapjaros o sealizadores visuales cuando as
lo determine el rgano competente de la comunidad autnoma.
b) Los salvapjaros o sealizadores visuales se han de colocar en los cables de tierra. Si estos
ltimos no existieran, en las lneas en las que nicamente exista un conductor por fase, se colocarn
directamente sobre aquellos conductores que su dimetro sea inferior a 20 mm. Los salvapjaros o
sealizadores sern de materiales opacos y estarn dispuestos cada 10 metros (si el cable de tierra es
nico) o alternadamente, cada 20 metros (si son dos cables de tierra paralelos o, en su caso, en los
conductores). La sealizacin en conductores se realizar de modo que generen un efecto visual
equivalente a una seal cada 10 metros, para lo cual se dispondrn de forma alterna en cada conductor
y con una distancia mxima de 20 metros entre seales contiguas en un mismo conductor. En aquellos
tramos ms peligrosos debido a la presencia de niebla o por visibilidad limitada, el rgano competente
de la comunidad autnoma podr reducir las anteriores distancias.
Los salvapjaros o sealizadores sern del tamao mnimo siguiente:
Espirales: Con 30 cm de dimetro 1 metro de longitud.
De 2 tiras en X: De 5 35 cm.
Se podrn utilizar otro tipo de sealizadores, siempre que eviten eficazmente la colisin de aves, a
juicio del rgano competente de la comunidad autnoma.
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Slo se podr prescindir de la colocacin de salvapjaros en los cables de tierra cuando el dimetro
propio, o conjuntamente con un cable adosado de fibra ptica o similar, no sea inferior a 20 m.
Salvapajaros.