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FACUL TAO DE INGENIEAIA U.N.A.M.
DIVISION DE EDUCACION CONTINUA
A LOS ASISTENTES A LOS CURSOS
Las autoridades de la Facultad de Ingeniería, por conducto del jefe de la
División de Educación Continua, otorgan una constancia de asistencia a
quienes cumplan con los requisitos establecidos para cada curso.
El control de asistencia se llevará a cabo a través de la persona que le entregó
las notas.
Las inasistencias serán computadas por las autoridades de la
División, con el fin de entregarle constancia solamente a los alumnos que
tengan un mínimo de 80% de asistencias.
\'
Con el objeto de mejorar los servicios que la División de Educación Continua
ofrece, al final del curso "deberán entregar la evaluaciÓn a través de un
cuestionario diseñado para emitir juicios anónimos.
Se recomienda llenar dicha evaluación conforme los profesores impartan sus
clases, a efecto de no llenar en la última sesión las evaluaciones y con esto
sean más fehacientes sus apreciaciones.
Atentamente
Dbtisión de Educación Continua.
Palacio de Mineria
Calle de Tacuba 5
Teléfonos: 512-6955
Oeleg, Cuauhtemoe 06000
México, D.F.
APDO. Postal M-2285
521-7335 521·1987 Fax 510-ll573 521-4020 Al 26
Primer piso
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PALACIO DE MINERIA
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"ING. BRUNO MASCANZONI"
6. OFICINAS GENERALES
7. ENTREGA DE MATERIAL Y CONTROL DE ASISTENCIA
8. SALA DE DESCANSO
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SANITARIOS
AULAS
CALLE TACUBA
ler. PISO
DMSIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA
FACULTAD DE INGENIERÍA U.N.A.M.
CURSOS ABIERTOS
DIVISIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACUL TAO DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA
DISEÑO ELECTROMECANICO DE LINEAS DE TRANSMISION
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JUNIO
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Programa del Curso
Coordinador Académico:
FECHA (1998)
VIERNES
19 DE JUNIO
VIERNES
19 DE JUNIO
Duración
40
Horas
ING. JOSE RAULL MARTIN
HORARIO
16.30 -
18.30
18.30 - 20.30
TEMA
SOBRETENSIONES: APARTA RAYOS
EJERCICIOS
PROFESOR
ING.
ING.
GILBERTO
PANIAGUA
GARCIA
HECTOR
ARAGON
GARCIA
ESTEBAN DE
LA TORRE
CABRERA
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LUNES
22 DE JUNIO
MARTES
23 DE JUNIO
r11 ERCOLES
24 DE JUNIO
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JUEVES
25 DE JUNIO
Hoja
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CARGAS MECANICAS
ING.
16.30 - 20.30
SELECCION Y LOCALIZACION
DE ESTRUCTURAS
ING.
16.30 - 20.30
FLECHAS Y TENSIONES
PLANTILLAS.
ING.
ING.
L6.30 - 20.30
CALCULO DE CRUZAMIENTOS
PLANOS
16.30 - 20.30
ESTEBArJ DE
LA TORRE
CABRERA
ESTEBAN DE
LA TORRE
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ESTEBAN DE
LA TORRE
CABRERA
--
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNQMA DE MÉXICO
FACUL TAO DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA
Programa del Curso
15
Del
DE
_D_IS_E_Ñ_O_E_L_EC_T_R_OM_E_C_A_N_1c⦅odセeli@
JUNIO
Al
26
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Coordinador Académico:
FECHA (1998)
LUNES
15 JUNIO
LUNES
15 DE JUNIO
MARTES
16 DE JUNIO
MIERCOLES
17 DE JUNIO
MIERCOLES
17 DE JUNIO
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JUEVES
18 DE JUNIO
Hoja
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N_E_A_S_D_E_T_R_A_N_SM_I_S_IO_N_ _ _ _ _ _ _ _ _ __
DE JUNIO
Duración 40
Horas
1NG, JOSE RAULL MART 1N
TEMA
HORARIO
18. 30
INTRODUCCION
18.30 -
20.30
REGLAMENTO DE LINEAS
AEREAS
16.30 -
20.30
16.30 -
16.30 - 18.30
18.30 - 20.30
DESCARGA DE RAYOS: DISTANCIAS
DIELECTRICAS. ANGULO DE
BLINDAJE.
MATERIALES: CONDUCTORES AISLADORES - HERRAJES
RESISTENCIA DE TIERRA
-
16.30 -
20.30
-
AISLADORES:LONGITUD, DISTANCIA
DE FUGA, CONTAMINACION
PROFESOR
ING. HECTOR
ARAGON
GARCIA
ING. HECTOR
ARAGON
GARCIA
ING.
ANTONIO
PANIAGUA
SILVA
ING. ARTURO
TRUJILLO AYALA
ING. FROYLAN
MARTINEZ
FONSECA
ING.
HECTOR
ARAGON
GARClA
UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
FACUL TAO DE INGENIERÍA
DIVISIÓN DE EDUCACIÓN CONTINUA
Programa del curso
Del
Dl SEÑO ELECTROMECAN l CO DE Ll NEAS DE TRMISMI SI ON
15 DE JUNIO
Mセ
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Coordinador Académico:. _ ___,_!!.UNgNキᄋM^セj@
FECHA (1998)
VIERNES
26 DE JUNIO
VIERNES
26 DE JUNIO
JUNIO
26 DE
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Duración
TEMA
PROFESOR
CIMENTACIONES
ING.
HUGO ABEL
TORO CASTRO
FUERZAS:
ING.
LEOPOLDO
RAM! REZ
16.30 - 17, 30
HORIZONTALES Y
VERTICALES
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Hoja
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Horas
J. LN-------------------------------------
HORARIO
16.30 - 20.30
40
FACUL TAO DE INGENIERIA U.N.A.M.
DIVISION DE EDUCACION CONTINUA
CURSOS ABIERTOS
DISEÑO ELECTROMECÁNICO DE
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
TEMA
INTRODUCCIÓN
ING. JOSÉ RAULL MARTÍN
PALACIO DE MINERÍA
.JUNIO 1998
Palacio de Minería
Calle de Tacuba 5
Teléfonos:
512-8955
Primer piso
Deleg Cuauhtémoc 06000
México, D.F.
APDO Postal M-2285
512-5121
521-7335 521-1987
Fax
510-0573
521-4020 AL 26
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FACUL TAO DE INGENIERIA U.N.A.M.
DIVISION DE EDUCACION CONTINUA
CURSOS ABIERTOS
DISEÑO ELECTROMECÁNICO DE LÍNEAS DE
TRANSMISIÓN
'"
(
.\
TEMA
...
NOTAS DEL CURSO
PALACIO OE mineセᅪa@
.JUNIO 1998
Palacio de Minería
Calle de Tacuba 5
Telefonos:
512-8955
Primer
512·5121
Deleg Cuauhlémoc 06000
Mé>ico. D.F
APDO. Postal M·22B5
521·7335
521·1987
Fa•
510.{)573
521-4020 AL 26
piSO
FOLLETO INFORMATIVO
PRESENTACION
PRESENTACION
Las fallas por descargas atmosféricas en líneas de transmisión,
llegan a registrar porcentajes muy elevados, más del 70% de las
salidas por falla en 1994 fueron por esa causa. Existen áreas de
transmisión mayormente afectadas por descargas atmosféricas, con
índices superiores a 2 salidas por cada 100 km de línea en niveles de
tensión de 400 kV y de 1.5 salidas por cada 100 km de línea en
niveles de tensión de 230 kV.
Lo anterior presenta una asociación clara con líneas que atraviesan
regiones con índices de densidad de rayos a tierra entre moderados
(de 3 a 6 rayosfkm 2faño) a altos (mayores a 6 rayosfkm 2faño),
combinados en algunos casos con topografía difícil, es decir zonas
montañosas en donde además se registran valores elevados de
resistividad del terreno.
No existen muchos parámetros que puedan ser modificados para
reducir los índices de salidas por descargas atmosféricas.
Práticamente debe seleccionarse un ángulo de blindaje adecuado y
un sistema de conexión a tierra eficiente, verificándose el diseño de
las torres y conductores.
En líneas que atraviesan regiones con altitudes sobre el nivel del mar
elevadas, debe revisarse que la longitud de las cadenas de aisladores
se seleccione aplicando los factores de corrección pertinentes.
Pudiéndose presentar casos especiales como claros muy largos entre
torres en zonas montañosas o en el cruce de ríos y carreteras, en
estas situaciones se deberá revisar la posición que los hilos de
guarda adoptan con respecto a los conductores de fase, la cual
puede modificarse considerablemente, dejando a los conductores de
fase más expuestos a las descargas atmosféricas.
El presente folleto pretende que nuestro personal de líneas tenga una
referencia práctica de la relación que guardan las salidas por
deséargas atmosféricas y la coordinación de aislamiento. Así como
presentar algunos conceptos técnicos fundamentales y su aplicación
para mejorar el comportamiento de las líneas ante este fenómeno.
COORDINACION DE AISU\MIENTO
3
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C.F.E.n.I.E.
'
FOLLETO INFORMATIVO
TABLA DE CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO
DEL FOLLETO INFORMATIVO
PAGINA
CONTENIDO
1
DESCRIPCION DE LA INCIDENCIA DE DESCARGAS
ATMOSFERICAS EN LAS DIFERENTES AREAS DE
TRANSMISION DE CFE
1.1
Parámetros de la Descarga Utilizados
en el Diseño de Líneas ............................................................................. 13
1. 1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.4
1.1.5
1.1. 6
1.1. 7
1.1.8
2
Densidad de Rayos a Tierra .................................... :...... .... .. .. ..
Número de Descargas que Inciden
en una Línea de Transmisión ....................................................
Distribución de Frecuencia de la Magnitud y
Forma de Orída de la Corriente del Rayo ..................................
Impedancia Transitoria de Cables de Blindaje,
Conductores, Torres y Sistemas de Tierra .................................
Propagación de Ondas en Cables de Blindaje y
Conductores de Fase .................................................................
Atenuación y Distorsión de Ondas por Efecto Corona ..............
Características de Flameo de aisladores ..................................
Efectividad de la Protección .......................................................
14
15
17
18
19
20
21
22
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE PARA OBTENER
UN INDICE DE SALIDAS DESEADO POR FALLAS DE BLINDAJE
2.1
2.2
2.3
Angulo de Blindaje .......................... ...................................................... 25
Falla de Blindaje ..................................................................................... 26
Indicas de Salidas de Líneas de Transmisión
por Fallas de Blindaje .............................................................................. 28
COORDINACION DE AISLAMIENTO
5
C.F.EAI.E.
TABLA DE CONTENIDO
FOLlETO INFORMATIVO
PAGINA
CONTENIDO
3
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA PARA
OBTENER UN INDICE DE INTERRUPCIONES DESEADO
POR FLAMEOS INVERSOS
3.1 Flamees Inversos ...................................................................................... 33
3.2 Número de Salidas por Flamees Inversos ................................................ 34
3.3 Sistemas de Conexión a Tierra, Esquemas y Mejoramiento de los
Valores de Resistencia ....................:.......................................................
Reducción de Valores de Resistencia de
Conexión a Tierra en Torres de Transmisión ............................
3.3.2
Métodos de Mejoramiento .........................................................
3.3.3 Recomendaciones para Diferentes
Resistividades del Terreno ........................................................
36
3.3.1
37
38
39
'.
4
DETERMINACION DE LA LONGITUD DE LA CADENA
DE AISLADORES EN AREAS CON DETERMINADA DENSIDAD
DE RAYOS A TIERRA
4.1 Distancia Con ductor-apoyo ............................................................................ 45
4.2 Determinación de la Longitud de la Cadena de Aisladores ............................ 46
5
DETERMINACION DE LA DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
DE CADENA DE AISLADORES EN FUNCION DE LOS TIPOS
Y NIVELES DE CONT AMINACION
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
Fenómeno de Flameo en Aisladores debido a Contaminación ............... 51
Relación entre los Niveles de Contaminacion
y las Distancias Especificas de Fuga Mínimas Nominales ...................... 51
Distancia Especifica de Fuga Mínima Nominal en Función
del Nivel de Contaminación ........................................................ ........... 55
Determinación del Número de Aisladores de una
Cadena en Función de la Distancia Específica de Fuga ..................... 56
Distancias Especificas de Fuga con Diferentes Opciones
de Aislamiento ......................................................................................... 57
Alternativas para Evitar el Flameo en
Aisladores debido a Contaminación ..................................................... 57
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1
'
COOROINACION DE AISLAMIENTO
6
C.F.E.n.I.E.
l..
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l
j
FOLLETO INFORMATIVO
TABLA DE CONTENIDO
CONTENIDO
6
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO POR CONDICIONES
ATMOSFERICAS DIFERENTES A LAS NORMALIZADAS
6.1
7
Factores de Corrección por Condiciones Atmosféricas ...................... 63
CASOS ESPECIALES EN LA OBTENCION DE LAS DISTANCIAS EN AIRE
MINIMAS PERMISIBLES
7.1
7.2
7.3
7.4
7.5
7.6
7.7
7.8
7.9
7.10
7.11
7.12
7.13
8
PAGINA
Distancias Minimas en Aire ..................................................................
Cruzamiento de una Linea de Transimisión
con una Vía de Ferrocarril no Electrificada ······················-··················· .. ·
Cruzamiento Elevado de una Linea de Transimisión
con una Vía de Ferrocarril eャ・」エイゥヲ。セ@
o Tranvía .................. ."...............
Cruzamiento de una Linea de Transmisión
por una Autopista, Carretera o Calle .......................................................
Cruzamiento de una Linea de Transmisión con un Río Navegable ........
Cruzamiento entre Lineas de Transmisión ..............................................
Lineas de Transmisión de Energía Paralelas ..........................................
Lineas de Transmsión Paralelas a Lineas de Telecomunicación ...........
Paralelismo entre Lineas de Transmisión y Vias de Comunicación .......
Lineas Paralelas a Vías de Ferrocarril o Cursos de
Agua Navegables .....................................................................................
Cruce de Lineas de Transmisión por Zonas de Bosques,
Arboles y Masas de Arbolado .................................... ................ :............
Cruce de Lineas de Transmisión por Edificios,
Construcciones y Zonas Urbanas ...........................................................
Derechos de Vía Compartidos con Duetos Subterráneos .....................
71
73
73
74
75
76
77
78
78
79
79
80
81
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES EN LINEAS DE TRANSMISION
POR MEDIO DE APARTARRAYOS
8.1
8.2
8.3
Selección de Apartarrayos de
Oxidas Metálicos sin Entrehierro ............................................................... 85
Selección de Apartarrayos con Entrehierro Externo en Serie ................. 87
Procedimiento para Determinar las Estructuras a Proteger .................... 88
7
COORDINACION DE AISLAMIENTO
IJ
C.F.EAI.E.
5
FOLLETO INFORMATIVO
CONTENIDO
TABLA DE CONTENIDO
PAGINA
APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION CON LINEAS DE
ISODENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
AREA DE TRANSMISION BAJA CALIFORNIA ............................................ 94
AREA DE TRANSMISION NOROESTE ....................................................... 95
AREA DE TRANSMISION NORTE ............................................................... 96
AREA DE TRANSMISION NORESTE .......................................................... 97
AREA DE TRANSMISION OCCIDENTE ...................................................... 98
AREA DE TRANSMISION CENTRAL ........................................................... 99
AREADETRANSMISIONORIENTE ........................................................... 100
AREA DE TRANSMISION SURESTE .......................................................... 101
AREA DE TRANSMISION PENINSULAR ......................... :.......................... 102
APENDICE B
MODELO ELECTROGEOMETRICO
B.1 Falla de Blindaje ......................................................................................... 107 ·
B.2 Cálculo del Angulo de Blindaje ................................................................ 107
APE.NDICE C
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO PARA
CONDICIONES DE SOBRETENSIONES POR DESCARGAS
ATMOSFERICAS, CORRECCIONES AMBIENTALES
Y NIVELES DE CONTAMINACION, EJEMPLOS DE APLICACION
C.1
Cálculo de la Longitud de Cadena de Aisladores
para Condiciones Ambientales Normalizadas ......................................... 111
C.2
Corrección de la Longitud de Aislamiento
por Condiciones Atmosféricas no Normalizadas ..................................... 113
C.3
Determinación del Número Minimo de Aisladores de una
Cadena tomando en Cuenta la Contaminación Ambinental
de la Zona donde se Encontrará la Linea ............................................... 116
COORDINACION DE AISLAMIENTO
C.F.E.n.I.E.
,,
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
1
DESCRIPCION DE LA INCIDENCIA DE DESCARGAS
ATMOSFERICAS EN LAS DIFERENTES AREAS DE
TRANSMISION DE CFE
1.1
Parámetros de la Descarga Utilizados en el
Diseño de Líneas
1.1.1
1.1.2
1.1.3
1.1.6
Densidad de Rayos a Tierra
Número de Descargas que Inciden
en una Línea de Transmisión
Distribución de Frecuencia de la Magnitud
y Forma de Onda de la Corriente del Rayo
1.1.4
Impedancia Transitoria de Cables de Blindaje,
Conductores, Torres y Sistemas de Tierra
1.1.5
Propagación de Ondas en Cables de Blindaje
y Conductores de Fase
Atenuación y Distorsión de Ondas por Efecto Corona
1.1.7
Características de Flameo de Aisladores
1.1.8
9
o
Efectividad de la Protección
C.F.EJI.I.E.
l
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
1.
SECCION 1
DESCRIPCION DE LA INCIDENCIA DE DESCARGAS
ATMOSFERICAS EN LAS DIFERENTES AREAS
DE TRANSMISION DE CFE
Las descargas atmosféricas son descargas naturales producidas normalmente durante
tormentas eléctricas. Las descargas atmosféricas se clasifican por la polaridad de la
carga en la nube(positiva o negativa) y por la dirección de propagación del líder inicial
o guía escalonada (ascendente o descendente). Las descargas de polaridad positiva
son mas frecuentes en zonas cercanas a los polos. Podemos considerar que en
nuestro país, en promedio, el 90% de rayos a tierra son de polaridad negativa, con
45% a 55% de descargas con solo un rayo de retorno.
El tipo de descarga más común que produce problemas a lineas de transmisión es
la descarga de nube a tierra con polaridad negativa, figura 1.1.
r
NUBE
TIERRA
Figura 1.1.- Secuencia de los procesos en una descarga atmosférica con
polaridad negativa.
Los procesos que se llevan a cabo durante una descarga son muy variables tanto en
espacio como en tiempo. En la tabla 1.1 se muestra un resumen de los procesos en
una descarga atmosférica en secuencia de tiempo y. lugar de ocurrencia.
11
o
C.F.E.n.I.E.
8
---------·······
SECCION 1
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
Después de que ocurre el rayo de retomo, existe una alta probabilidad de que ocurra
una o varias descargas subsecuentes por el mismo canal de descarga; el número
promedio de descargas subsecuentes es de 3.
TABLA 1.1." Procesos en un descarga atmosférica con polaridad negativa
PROCESO
TIEMPO
LUGAR
PREDESCARGA
Duración menor de un
microsegundo , < 1 ᄀセウN@
Descarga dentro de la nube.
GUÍA
ESCALONADA
Sucede a intervalos de tieiT!lo de
alrededor de 50 ᄀセウ@
con una
duración total de aprox. 100 ms.
Desde la nube se prolonga hasta
cerca del nivel de tierra, cambia de
dirección en forma de escalones, con
secuencias de aprox. 50 m cada uno.
(")GUÍA
ASCENDENTE
Se forma antes que la guia
escalonada llegue a tierra.
Comienza en la superficie de la tierra
u ¡¡bjetos altos.
(.. )RAYO DE
RETORNO
Neutralización de la carga en la
guia escalonada en aprox. 100·200
¡IS.
GUÍA
SUBSECUENTE
Desde la unión de las guias hasta la
base de la nube.
El mismo canal que el rayo de
retomo, sin ramificaciones
Mas rápida que la escalonada
En el mismo canal del rayo de
DESCARGA
Descargas con intervalos de tiempo
de aprox. 50 ms.
retomo.
SUBSECUENTE
") 1::1 proceso en e cual ambas gu1as se unen es considerado en el estUdio del
radio de atracción para el diseño de blindaje como protección contra rayos
dtrectos en lineas de transmisión de energía eléctrica.
(..) Este proceso es el de mayor corriente y el que mayor daño produce debido a la
energía de la descarga. Los valores típicos de las corrientes de los rayos de
retorno son de aproximadamente 30 kA y su frente de onda varía entre 1 .8 ᄀセウ@
y 18 ᄀセウN@
con valor promedio de 5.5 ᄀセウN@
En la figura 1.2 se muestra la última etapa antes de que el rayo de retorno se
produzca. en esta etapa se desarrolla la guia ascendente cuya longitud depende de
la carga que tenga la guia descendente. A través de experimentación con torres de
diferentes alturas, Erikson propuso la siguiente relación entre el radio critico o de
atracción y alturas promedio de torres de transmisión. Esta relación se obtuvo por
medio del ajuste de las curvas de datos experimentales usando mínimos cuadrados:
Rcr=14 ·OHT0·6
donde:
R" = Radio critico o de atracción (mj
Hr = Altura promedio de la torre o del conductor (m)
9
C.F.E./I.I.E
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
NUBE
. ---·
....
'
1
'.
Figura 1.2.· Proceso de propagación de la guía descendente y formación de la
guía ascendente (radio crítico de atracción).
1.1 Parámetros de la Descarga Utilizados en el Diseño de Líneas
Desde el punto de vista del diseño de lineas los parámetros de la descarga
atmosférica más importantes son:
1.1.1 - La densidad de rayos a tierra en el área de interés
1.1.2 - El número de descargas que inciden en la línea de transmisión
1.1.3 - La distribución de frecuencia de la magnitud y forma de onda de la corriente
del rayo
1.1.4 - La impedancia transitoria de los cables de blindaje, conductores, torres y
sistemas de tierras
1.1.5 -La propagación (incluyendo la reflexión y transmisión) de las ondas en cables
de blindaje y conductores de fase
1.1.6 - La atenuación de las ondas por efecto corona
1.1. 7 - Las características de flameo de aisladores y el aislam lento de subastaciones
incluyendo el efecto de ondas de impulso no normalizadas
1.1.8 - La efectividad de la protección contra descargas para varios niveles de
salidas de operación de la linea
13
,.
J
C.F.E.n.I.E.
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
1.1.1 Densidad de Rayos a Tierra
La densidad de rayos a tierra es uno de los parámetros de importancia en el diseño
de la protección de lineas de transmisión.
La densidad de rayos a tierra se obtiene con contadores de rayos, los cuales registran
el número de rayos a tierra en una área determinada.
En áreas donde solamente se cuente con información del número de días tormenta
por año T., es posible obtener el número de rayos a tierra/km 2/año, Ng.
La gráfica de la figura 1.3 presenta las relaciones para los diferentes tipos de terrenos
observadas en México y la curva obtenida por CIGRE (Conférence lnternationale des
Grands Réseaux Electriques). Los valores de densidad de rayos a tierra se
correlacionan con el número de días tormenta en terrenos planos con la siguiente
aproximación:
donde:
N9 = Número de rayos a tierra/km 2/año
T• = Número de dias tormenta
40.0
RE!ACION EN
REGION COSTERA
N g • 0.076 T d t.»
20.0
10.0
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10
Figura 1.3.- Número de rayos a tierra en función del número de días tormenta
para diferentes tipos de terreno en la República Mexicana y la
relación obtenida por CIGRE.
Q
1411
C.F.E.n.I.E.
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
En México se tiene la información obtenida por una red de contadores de rayos
instalados en toda la República Mexicana, esta información se recabó durante 11
años de operación de los contadores. En la figura 1.4 se muestra el mapa de la
República Mexicana con las áreas con una misma densidad de rayos a tierra,
indicando el número de rayos a tierra por kilómetro cuadrado y por año. Estos
valores representan el promedio de los valores registrados durante los once años de
operación de los contadores. En el APENDJCE A se muestran los mapas de las áreas
de transmisión.
MAPA DE ISODENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
-1210.00
-ue.oo
-ua.oo
-1oa.oo
-tCM.OO
LONGITUD
-100.00
-INI.oo
94.00
.....
.....
.....
.....
-..........
.....
12.00
-teo.oo
1963 -
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1993
-ac.oo
..............
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-ue.oo
10.00
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No. de nJ'OII
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1
km cudndo
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1 do
-100.00
1..00
-ee.oo
-a.oo
-ea.oo
12.00
-84..00
-eo.oo
LONGITUD
Figura 1.4.- Mapa de la República Mexicana con las áreas de densidad de rayos
a tierra por kilómetro cuadrado por año.
1.1.2 Número de Descargas que Inciden en una Línea de Transmisión
En el estudio de blindaje de lineas de transmisión se comienza por calcular la
distancia de atracción o radio critico para los conductores de fase e hilos de guarda
de acuerdo a la fórmula propuesta por Erikson, discutida en la sección 1.0 y
representada por la figura 1.2. Posteriormente, se obtiene el número de rayos
directos a la linea de acuerdo al tipo de terreno donde se encuentre la linea de
transmisión. Por medio de un modelo dinámico matemático del desarrollo de la guia
escalonada, se han obtenido resultados del número de rayos que inciden en líneas
de transmisión para 、セ・イョエウ@
condiciones del terreno, como lo son: terreno plano,
15
C.F E.n.I.E.
SECCION 1
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
laderas y picos de montañas (Dellera y Garbagnati). En la figura 1.5 se muestra la
relación entre el número de rayos esperados a una línea de transmisión en función
de la altura promedio de la torre Hro para una N9 = 1, y para diferentes tipos de
terreno. Para densidades de rayos a tierra diferentes a la unidad, el resultado se
afectará proporcionalmente.
El número de rayos a una línea en terreno plano se puede calcular usando la
siguiente fórmula:
donde:
N9 =Densidad de rayos a tierra de la región en número de rayos
a tierra por kilómetro cuadrado por año.
Re, = Radio crítico de atracción en metros (ver sección 1.0 y figura 1.2)
b = Ancho de la línea en metros
En la figura 1.5 se muestran los resultados obtenidos con la fórmula anterior,
representados por la curva marcada con (*). De estos resultados se concluye que se
puede usar esta fórmula para el cálculo del número de rayos a una línea en un
terreno plano o en ladera, con las alturas promedio de torres mostradas en la gráfica.
Para el caso de líneas sobre terreno con cumbres se recomienda el uso de la curva
corres pon diente mostrada en la figura 1.5.
60
NL
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50
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20
40
ALTURA
proセediL@
60
H (m)
80
H, {m}
Figura 1.5.- Número de rayos esperados a líneas de transmisión en función de
la altura promedio de la torre H,., para N9 =1.
C.F.EAI.E.
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
1.1.3 Distribución de Frecuencia de la Magnitud y Forma de Onda de la Corriente
del Rayo
En la figura 1.6 se muestran las distribuciones de frecuencia de las magnitudes de
corriente del rayo (polaridad negativa), obtenidas por: CIGRE (linea continua) y la
adoptada por IEEE (linea punteada). La curva dada por CIGRE se obtuvo con 408
observaciones en estructuras de menos de 60 m de altura en diferentes partes del
mundo. La curva de IEEE es una aproximación matemática de la curva de CIGRE.
Para efectos de cálculo, una representación simple de la curva probabilistica de la
magnitud de corriente del rayo de IEEE (sugerida por J. G. Anderson) es la siguiente:
1
R.lJ
1 +(..!... )2.6
31
donde P(I) es la probabilidad de exceder un valor de la corriente 1.
.....
........
.
1
.....
.
'·(m
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00
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1
0.0
Q.2
0.1
0.00
セ
Q
イMセQP@
mRAIDITE
セ@
lp (kA)
Figura 1.6.- Distribución de corrientes de rayo.
Las transitorios producidos por descargas atmosféricas directas en lineas de
transmisión de energ ia eléctrica y los esfuerzos a los que se ve sometido el
aislamiento eléctrico pueden analizarse por medio de simulaciones usando formas de
onda normalizadas. La forma de onda de 1.2 ¡.¡s de frente y 50 ¡.¡s para que la onda
disminuya su amplitud a un 50% de su valor máximo (1.2/50 ¡.¡s) es usada en pruebas
de simulación de impulsos de voltaje por rayo y la forma de onda 8/20 ¡.¡s es usada
en pruebas de impulso de corriente de rayo. Normalmente se usan funciones
matemáticas para su representación en cálculos en los que se involucran.
17
C.F.E./II.E
D H
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
1.1.4 Impedancia Transitoria de Cables de Blindaje, Conductores, Torres y
Sistemas de Tierra.
La impedancia transitoria de cables, ya sea de blindaje o conductores de fase a una
altura sobre el nivel de tierra, se calcula con la relación siguiente:
2hc
Z=60lnt
donde:
he = altura del conductor sobre el nivel de tierra (m)
re = radio del conductor (m)
La estructura de la torre se considera como una linea de transmisión corta con una
ir:lpedancia transitoria constante aterrizada a través de su resistencia a pie de la torre.
Se tienen la relaciones de impedancias transitorias equivalentes para algunos tipos
de torres (obtenidas por Sargent y Darveniza en 1968). La figura 1.7 muestra los
perfiles típicos de tres clases de torres con sus respectivas relaciones de impedancia
transitoria. Para el perfil de torre de clase 2, el valor 2r es el diámetro de la guia de
bajada de tierra en poste de madera o en su caso el diámetro del poste metálico.
Adicionalmente, en la tabla 1.2 se presentan las impedancias transitorias de las torres
de transmisión, normalmente usadas en CFE.
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ClASE 2
.,
ClASE 3
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2r
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1
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1
60 In (h/b )+90 (b/h )-60
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1
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Figura 1. 7.- Perfiles típicos de torres de transmisión con sus respectivas
relaciones de impedancia transitoria.
1
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18
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C.F.E.n.I.E.
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
Tabla 1.2.- Impedancias características de torres usadas en CFE
NIVEL DE
TENSION
IMPEDANCIA
TRANSITORIA
(kV)
(O)
A
400
247.83
AM
400
e
NIVEL DE
TENSION.
IMPEDANCIA
TRANSITORIA
(kV)
(O)
2M1
230
243.3
249.4
2S1
230
241.1
400
211.7
281
230
232.2
CM
400
237.3
282
230
154.9
D
400
216.12
2R2
230
148.0
DM
400
241.0
2S2
230
154.6
48C1
400
229.7
2Z1
230
234.1
4881
400
233.14
2D1
230
243.8
48A1
400
232.23
1M1
115
294.2
281
230
245.8
181
115
283,1,
2C1
230
239.0
TORRE
TIPO
TORRE
TIPO
La impedancia transitoria de conexión a tierra al pie de la torre puede considerarse
constante (resistencia al pie de torre) para efectos de simplicación de cálculos. En
realidad este valor de impedancia transitoria de conexión a tierra varía en forma no
lineal.
1.1.5 Propagación de Ondas en Cables de Blindaje y Conductores de Fase
Al incidir una descarga atmosférica en un cable de blindaje o conductor de fase,
figura 1.8, se inyectará la corriente del rayo en el conductor y se producirá una onda
de voltaje proporcional al producto de la impedancia transitoria del conductor y la
mitad de la corriente del rayo, como:
donde:
V,(t) = voltaje transitorio (V)
l,(t) = corriente del rayo (A)
Z, =impedancia transitoria del conductor (O)
19
D lS
C.F.E.n.I.E.
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
Estas ondas se propagarán o viajarán, con una velocidad aproximada a la velocidad
de la luz (300 m/¡LS), hacia ambos lados del conductor, ver figura 1.8, hasta encontrar
un camino a tierra. Al encontrar cambios de impedancia, como puede ser la conexión
a una torre, la onda de corriente y de voltaje sufrirán cambios en magnitud y forma
de onda.
1r
lr/2
HILO DE
GUARDA
CONDUCTOR
DE FASE
Figura 1.8.- Representación de la incidencia de una corriente de rayo en una línea
de transmisión y la formación de las ondas de voltaje.
1.1.6 Atenuación y Distorsión de Ondas por Efecto Corona
La atenuacón y distorsión de las ondas al viajar por los conductores se debe
principalmente ·a la pérdida de energía, esta pérdida de energía depende de las
características del conductor, principalmente de sus dimensiones y su ubicación. El
efecto corona es una manera de pérdida de energía a través de ionización alrededor
del conductor. Este efecto consiste en la disipación de la energía en el aire, la cual
forma una corona conductiva alrededor del conductor y está relacionado directamente
con el voltaje y el radio del conductor. El voltaje de iniciación de corona está dado
por:
2h
V=EJ.I"(-)
e
,... r
e
donde :
re = radio de corona
h = altura del conductor
Ec =esfuerzo dieléctrico en aire para campo eléctrico uniforme (3x106 V/m)
C.F.E.n.I.E.
SECCION 1
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
En la figura 1.9 se muestra la atenuación y distorsión debido a corona para diferentes
tiempos de cola de la onda.
\c20 MICROSEGUNDOS
t - - - - - 6000
mts. - - - - - 1
Figura 1.9.- Atenuación y distorsión debido a corona para diferentes tiempos de
cola.
1.1. 7 Características de Flameo de aisladores
El comportamiento de los aisladores ante esfuerzos eléctricos es bastante complejo,
normalmente se define como un fenómeno no lineal con su caracteristica voltajetiempo, en la figura 1.1 O se muestra este comportamiento para diferentes frentes de
onda de la corriente del rayo.
3000
1
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CORRIDI1[ CRESTA EH
1.8 ,...S
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CORRDIYE CRESTA EH 1.0 #A S
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COMDITE CRESTA DI 0.5#-S
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1.0
...
•••
3.0
4.0
Figura 1.10.- Curva Voltaje-tiempo de un aislador con corrientes de rayo
con diferentes frentes de onda.
21
C.F.E./I.I.E.
a
H1
Jc
INCIDENCIA DE DESCARGAS ATMOSFERICAS
SECCION 1
1.1.8 Efectividad de la Protección
Normalmente, la eféctividad de la protección contra descargas atmosféricas se evalúa
comparando los índices de salidas esperados contra los índices de salida obtenidos.
para los diferentes métodos de protección. Por ejemplo, si se espera un índice de
salidas de 0.05 por cada 100 kilómetros de línea por año debido a fallas de
protección, se tiene que evaluar la operación de la línea durante un año para
determinar el índice real de salidas de la línea analizada. Se puede usar la siguiente
relación para obtener una evaluación aproximada de la efectividad del esquema de
protección contra rayos en líneas de transmisión:
E
S -S
=(1- esp
S
pror
pror)xlOO
esp
donde:
E,... =
s_ =
s,... =
Efectividad de la protección usada
Indica de salidas esperado
Indica de salidas durante un año de operación con protección
Adicionalmente, en este análisis se puede incluir el costo de operación de la
protección, c.,.,. con la siguiente relación:
essp-escp xlOO
epro,
donde :
C..,.. = Costo de operación de la protección usada
c...,= Costo de salidas de línea sin protección
C,.. = Costo de salidas de línea con protección durante un año de operación
J22
C.F.E.n.I.E.
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
SECCION 2
2
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
PARA OBTENER UN INDICE DE SALIDAS
DESEADO POR FALLAS DE BLINDAJE
2.1
Angulo de Blindaje
2.2
Falla de Blindaje
2.3 lndices de Salidas de Líneas de Transmisión
por Fallas de Blindaje
23
zo
C.F.E.n.I.E.
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
2.
SECCION 2
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE PARA
OBTENER UN INDICE DE SALIDAS DESEADO POR
FALLAS DE BLINDAJE
Uno de los métodos de protección de lineas contra descargas es por medio del
blindaje, este método consiste en interceptar las descargas atmosféricas y conducirlas
a tierra por medio de un conductor conectado a tierra o hilo de guarda. El hilo de
guarda se instala en. la parte más elevada de la torre de transmisión con un ángulo
respecto a su linea vertical y el conductor de fase mas externo, conocido como ángulo
de blindaje, 60 (figura 2.1).
2.1 Angula de Blindaje
La figura 2.1 muestra la variación del ángulo de blindaje, 60 , de positivo a negativo.
al variar la posición del hilo de guarda con respecto a un conductor de fase para un
tipo de torre. El objetivo de la selección del número de hilos de guarda y su posición
es el de interceptar los rayos y reducir las fallas de blindaie a un número aceptable.
ANGULO DE BLINDAJE
POSITlVO
ANGULO DE BLINDAJE
NEGATIVO
Figura 2.1.- Variación del ángulo de blindaje para un tipo de estructura de torre.
Los ángulos mostrados son positivo (a) y negativo (b).
25
C.F.E.A.I.E.
..
DETERMINACION DEL ANGULO DE BUNDAJE
SECCION 2
2.2 Falla de Blindaje
Para la obtención del índice de fallas por blindaje inapropiado, FB, se tienen dos
alternativas, una es considerando la corriente mínima de incidencia del rayo, obtenida
de la curva de probabilidad (3 kA) y la otra alternativa es considerando la corriente
mínima del rayo en el conductor de fase que produzca flameo en el aislamiento,
obteniendo el índice de fallas de blindaje que producen flameo, FBF.
La falla de blindaje se puede definir como el flameo de un aislador debido a la
incidencia de un rayo en el conductor de fase en vez de incidir en el hilo de guarda
diseñado con cierto ángulo de blindaje, ver el APENDICE B, sección 8.2.
Adicionalmente, las condiciones para las cuales se producen flamees inversos, como
son altos valores de resistencia a tierra y/o bajo nivel del aislamiento, se deben de
tomar en cuenta para obtener las bases de un diseño total por descargas
atmosféricas. De esta manera se puede considerar un solo hilo de guarda para zonas
con baja densidad de rayos a tierra y dos hilos de guarda para zonas con alta
densidad de rayos a tierra. Los niveles críticos para los índices de fallas de blindaje
que producen flameos, FBF, se deja a consideración del diseñador. Por ejemplo
para lineas que den servicio a cargas criticas, se puede seleccionar un valor de
diseño de FBF menor o igual a 0.05 fallas de blindaje que producen flamees por
cada cien kilómetros de linea por año.
Basado en la formulación del radio critico de Brown-Whitehead, para condiciones
severas y considerando rayos verticales, se puede sugerir el uso de la figura 2.2 para
la selección del ángulo de blindaje. En esta figura se presentan los ángulos de
blindaje promedio a medio c·laro, por lo que los ángulos de blindaje en las torres
pueden ser mayores.
Con las curvas de la figura 2.2 se obtiene el ángulo de blindaje promedio para
diferentes valores de diseño de FBF/Ng y se considera terreno plano. En la figura, H9
es la altura del conductor de guarda y HF es la altura del conductor de fase. Los
ángulos de blindaje, 60 , se obtienen con las alturas promedio de los conducto res en
la torre, Hr, para valores de corriente de 5 y 1O kA, los cuales representan los limites
para obtener fallas de blindaje que producirán flamees al rebasar el nivel básico de
aislamiento. Estos ángulos de blindaje son promedios tomados a medio claro, por lo
que en las torres pueden llegar a tener un valor mayor. También se considera un
terreno plano para estos ángulos. Para torres en laderas, el ángulo promedio se
obtiene como el valor del ángulo en la gráfica menos el ángulo de inclinación de la
ladera. Para el caso de torres en áreas arboladas o con estructuras altas se pueden
usar ángulos mayores, ya que el radio de atracción de la tierra se incrementa por las
alturas de los árboles y estructuras.
Torres construidas en topes de colinas son más vulnerables debido al aumento del
número de rayos, sin embargo los flamees inversos llegan a ser más representativos
debido a que la resistencia al pie de la torre tiende a ser mayor en estas áreas.
26
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C.F.E.n.I.E.
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DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
SECCION 2
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0.002
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0.01
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0.1
FBF/NII
0.5
Figura 2.2.- Relación entre valores de diseño de fallas de blindaje que producen
flameo/densidad de rayos a tierra (FBF/Ng) y ángulo de blindaje
promedio considerando terreno plano.
Como ejemplo de aplicación de la gráfica de la figura 2.2, tomemos el tipo de torre
de 400 kV (un circuito, suspensión), tipo 'A", TOMEXSA, con alturas del conductor
de fase de 25.0 m y del hilo de guarda de 33.525 m, se obtiene un valor promedio (Hg
+ HF)/2 29.26 m, y considerando un valor de diseño de FBF 0.05 y un Ng 5,
tenemos que FBF/N 9 = 0.01, para una corriente critica de 5 kA se obtiene en la curva
un valor de ángulo promedio de 11 grados. Si cambiamos el valor de Ng a un valor
de 1, se tiene una relación FBFIN 9 = 0.05, lo que resulta en valor de 21 grados de
ángulo de blindaje en la gráfica.
=
=
=
La utilización de ángulos de blindaje negativos es solamente apoyada por los estudios
de Dellera-Garbagnati, quienes proponen la relación entre la altura promedio de los
conductores en la torre Hr y el ángulo de blindaje 60 , mostrada en la figura 2.3.
Nótese que los ángulos negativos son requeridos para torres con Hr mayor a 35 m,
para garantizar una relación FBF/N 9 del orden de 0.0125, o una de 0.05 para regiones
con una N9 de 4 rayos/km 2/año.
C.F.E.A.I.E.
DEJERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
SECCION 2
50
J
1
F'BF/N9•0.05
40
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-10
10
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20
30
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""'\
\ "
'
40
50
ALTURA PROMEDIO (m)
Figura 2.3.· Angulo de blindaje obtenido por el método Dellera-Garbagnatl.
FBF = fallas de blindaje que producen flameo,
N8 = densidad de rayos a tierra
2.3 lndices de Salidas de Lineas de Transmisión por Fallas de Blindaje
En esta sección se presentan las relaciones entre el número de salidas por kilómetro
de línea por año debidas a fallas por blindaje y el ángulo de blindaje. Estas relaciones
se establecen para cada nivel de tensión.
Normalmente se permite un cierto riesgo de falla del blindaje en su diseño, el cual
influye en la construcción o modificación de topes o copetes de torres para la
instalación del hilo de guarda. El cálculo del indice de salidas de linea se realiza con
el modelo electrogeométrico por medio de una computadora. Se tienen resultados,
válidos a nivel internacional, en donde se da el número de salidas por año por 100
km de linea en función del ángulo de blindaje, gráficas de la figura 2.4. Las gráficas
se dan para una densidad de rayos a tier(a de 2.0 rayos/km 2/año (T d = 25), para
diferentes alturas promedio del hilo del guarda y diferentes niveles de aislamiento al
impulso por rayo. La altura promedio del hilo de guarda se calcula de la manera
siguiente:
Para terreno plano:
Para terreno ondulado:
Para terreno montañoso:
=
HP H,- (2/3) F,
HP = H9
HP = 2H,
donde HP es la altura promedio, H9 es la altura del hilo de guarda y F, es la flecha
máxima del hilo de guarda.
28
Q
C.F.E.n.I.E.
2'
SECCION 2
DETERMINACION DEL ANGULO DE BLINDAJE
8
Hp•30m
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40"
Figura 2.4.- Gráficas del número de salidas en función del ángulo de blindaje.
29
C.F.E.n.I.E.
0.
セ\j@
BGセ@
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
3
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
PARA OBTENER UN INDICE DE INTERRUPCIONES
DESEADO POR FLAMEOS INVERSOS
3.1
Flameos Inversos
3.2
Número de Salidas por Flameos Inversos
3.3
Sistemas de Conexión a Tierra, Esquemas
y Mejoramiento de los Valores de Resistencia
3.3.1
Reducción de Valores de Resistencia de Conexión
a Tierra en Torres de Transmisión
3.3.2
3.3.3
31
Métodos de Mejoramiento
Recomendaciones para diferentes
Resistividades del Terreno
C.F.E.n.LE.
SECCION 3
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
3.
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
PARA OBTENER UN INDICE DE INTERRUPCIONES
DESEADO POR FLAMEOS INVERSOS
El proceso de !!ameos inversos depende de varios factores, uno de los principales es
la resistencia al pie de la torre la cual puede ser diseñada para obtener un i ndice de
fallas por !!ameos inversos.
3.1 Flameos Inversos
Cuando se tiene una descarga atmosférica en el hilo de guarda se crean ondas
transitorias de corriente y voltaje que viajan hacia, ambos lados del conductor, como
se mostró en la figura 1.8. Al llegar la onda a un punto de cambio de impedancia,
como lo es una torre, se producen ondas reflejadas y transmitidas en la punta de la
torre; estas ondas crean diferencias de potencial en los aislamientos entre los
conductores de tierra y conductores de fase, en diferentes puntos de la línea, estos
puntos pueden ser a lo largo del claro o en los aisladores sostenidos en las torres.
En el caso de que este potencial exceda los potenciales del aislamiento se producirán
flamees entre las estructuras y conductores de fase, estos !!ameos se denominan
!!ameos inversos. En la figura 3.1 se muestra el concepto generál de !!ameos
inversos.
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(Z t + Rt) 1,
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2
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Figura 3.1.- Concepto general de flameos inversos.
33
C.F.E.A.I.E.
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
Los flamees inversos en las torres son los más frecuentes. Por lo que para el diseño
de protección por flamees inversos se deben considerar problemas por flamees
inversos en las torres, despreciando los flamees inversos en los claros de las líneas.
En general el flameo inverso es influenciado por los factores siguientes:
- Distancias conductor-conductor y conductor-estructura
- Longitud de claro entre torres
- Número de hilos de guarda y su posición
- Geometría de la estructura
- Resistencia de conexión a tierra de la torre
- Punto de incidencia del rayo
- Distribución de amplitudes de corrientes de rayo y formas de onda
- Densidad de rayos a tierra de la zona
- T ansión de operación de la línea
3.2 Número de Salidas por Flameos Inversos
Para la obtención del número de salidas por flamees inversos se consideran todos los
parámetros anteriores, los cuales se varian de acuerdo a sus distribuciones de
probabilidad. Los parámetros mencionados se usan en un programa ·de computadora
para realizar el análisis y calcular el número de salidas por flameo inverso. En todos
los análisis obtenidos se consideró un valor de N8 = 2.0 rayos/km 2/año (consistentes
con los resultados mostrados en la figura 2.4). En la figura 3.2 se muestran los
resultados de estos cálculos para el nivel de tensión de 115 kV y el tipo de torre 161
(TOMEXSA), usada en C.F.E.
23
22
UNEA DE 115 KV
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DE AISlADORES • t .5S rn
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eo.o
50.o
10.0
Figura 3.2.- Número de salidas por flameos Inversos vs. resistencia de conexión
a tierra para una torre de transmisión de 115 kV usada en C.F.E.
En las figuras 3.3 y 3.4 se muestran familias de curvas para obtener un índice de
salidas por flamees inversos con deterrn inada resistencia de conexión a tierra. En la
figura 3.3 se muestran para un nivel de tensión de 230 kV y en la figura 3.4 se
muestran para un nivel de tensión de 400 kV y para algunos tipos de torres de lineas
de transmisión usadas en C.F. E.
34 ·
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C.F .EJI.I.E.
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SECCION 3
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
23
22
21
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UNEA DE 230 KV
LONGITUD DE CADENA
DE AISLADORES
2.71 m Y 2.42 m
19
18
17
16
15
14
- - AESA-281 (2.71 m)
- - - TOI.IEXSA-2C1 (2.71 m)
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(DOBLE CIRCUITO)
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30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
RESISTENCIA A TIERRA
Figura 3.3.- Número de salidas por flameos Inversos vs. イ・ウャエョ」セ@
de conexión
a tierra para torres de transmisión de 230 kV usadas en C.F.E.
UNEAS DE 400 KV
LONGITUD DE CADENA
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4.05 m Y 4.25 m
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UNEAS DE 400 KV
LONGITUD DE CADENA
DE AISL.AOORES DE • 3.8 m
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- - - - - TOI.IEXSA-A
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ASX1 (4.05 m
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- - - - - TOI.IEXSA-A
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RESISTDICIA A TIERRA
0.0
10.0
20.0
JO.O
40.0
50.0
60.0
RESISTENCIA A TIERRA
Figura 3.4.- Número de salidas por flameos Inversos vs. resistencia de conexión
a tierra para torres de transmisión de 400 kV usadas en C.F.E.
35
C.F.E.A.I.E.
70.0
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
3.3
SECCION 3
Sistemas de Conexión a Tierra, Esquemas y Mejoramiento de los
Valores de Resistencia
Las funciones básicas de un sistema de conexión. a tierra se pueden resumir en:
1) Proveer de una baja resistencia de dispersiónde la corriente a tierra para:
a) Evitar daños por sobretensiones que se presenten por descargas
atmosféricas o maniobras.
b) La descarga a tierra de dispositivos de protección (contra sobretensiones
atmosféricas o internas)
e) Camino a tierra de corrientes de fall1
d) Conectar los sistemas que usen neutro común aterrizado (más comunes)
e) Asegurar que las partes metálicas de los sistemas o equipos se encuentren
al mismo potencial de tierra. Esto para protección de personal.
2) Disipar y resistir repetidamente las corrientes de falla y de las
descargas atmosféricas.
Las características de los sistemas de conexión a tierra deben ser:
a) Tener una resistencia a la corrosión en suelos de variada composición·
química, de manera que se asegure un comportamiento continuo durante
la operación del equipo a proteger..
b) Tener buenas propiedades de resistencia mecánica.
e) El diseño de la red de tierras debe ser económico.
Uno de los elementos principales en una instalación de red de tierras es el electrodo
, de puesta a tierra. La resistencia del electrodo de puesta a tierra, llamado también
varilla de tierra, tiene tres componentes:
• Una es su propia resistencia, la cual puede ser despreciable para efectos de
cálculo. Pero las conexiones entre electrodo y conductor de bajada pueden
llegar a tener una resistencia considerable con el tiempo.
• La resistencia de contacto entre electrodo y suelo, cuando el electrodo está
libre de grasa o pintura, es despreciable. Sin embargo la resistencia de
contacto puede aumentar significativamente err terrenos secos, aumentando
C.F.E.n.I.E.
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3.
rápidamente cuando el contenido de humedad disminuye por debajo de un
15%.
- Resistividad del terreno alrededor del electrodo. Introduciendo un electrodo
en un terreno uniforme, la corriente se dispersará uniformemente alrededor
del electrodo. La resistividad del terreno varía ampliamente según su
composición y zonas climáticas, también varía estacionalmente, debido a que
la resistividad se determina en gran proporción por el contenido de electrolito,
consistente de agua, minerales y sales. Adicionalmente también varía con la
temperatura. Algunos valores típicos de resistividades de suelos se resumen
en la siguiente tabla 3.1.
Tabla 3.1.- Valores típicos de resistividad en diferentes tipos
de suelos.
1
RESISTIVIDAD (0-m)
TIPO DE SUELO
Suelo de superficie, greda, etc
1 -50
2- 100
Arcilla
50- 1,000
Arena y grava
100- 10,000
Piedra caliza de superficie
5- 4,000
Piedra caliza
5- 100
Esquisto o pizarra
Piedra arenisca
20- 2,000
Granito, basalto
1,000
3.3.1 Reducción de Valores de Resistencia de Conexión a Tierra en
Torres de Transmisión
Debido a que el valor de resistencia de conexión a tierra se ve afectado por las
características del terreno, arreglos de las varillas de tierra y las conexiones entre
ellas, los métodos de mejoramiento de los valores de resistencias de conexión a tierra
en torres de transmisión hacen uso de los puntos mencionados anteriormente. Para
las características del terreno se usan métodos para disminuir la resistividad del
terreno por medio de sales o productos químicos. Con los arreglos de varillas de tierra
se recomiendan tanto número como disposición de varillas para disminuir la
resistencia de conexión para ciertas resistividades de terreno. Y por último, se
recomiendan tipos de uniones para asegurar que las conexiones no pierdan sus
características.
37
cNfeセi@
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
3.3.2 Métodos de Mejoramiento
A continuación se enumeran algunos de los métodos usados para reducir o mejorar
los valores de conexiones a tierra:
1) Electrodos profundos.- Cuando el terreno es penetrable se puede usar este
método para mejorar el valor de resistencia de tierra. A mayor profundidad se tienen
mejores valores de resitividad del terreno, especialmente en terrenos donde se tienen
los mantos freáticos no muy profundos. Debido a las longitudes de electrodos y los
métodos para enterrar las varillas, este método puede resultar antieconómico y muy
poco práctico.
2) Electrodos múltiples en paralelo.· Cuando se tienen valores de la resistividad del
terreno de las capas superiores más baja que la de las capas más profundas o en
casos donde no se puedan obtener las profundidades adecuadas de las varillas de
tierra, se recomienda el uso de dos o más electrodos en paralelo.
3) Contraantenas.- En terrenos donde no es posible la penetración de varillas
teniéndose un manto delgado de suelo sobre subsuelo de roca, se recomienda el uso
de conductores enterrados a baja profundidad a lo largo de zanjas construidas
.•.
específicamente para contener al conductor.
4) Hormigón armado.· El hormigón armado puede considerarse como electrodo
metálico inmerso en un medio razonablemente homogéneo (el hormigón). cuya
resistividad está en el orden de los 30 0-m. El hormigón, a su vez está inmerso en
el· terreno, cuya resistividad puede variar desde 1 hasta 1,000 0-m. La relación de
resistividades de hormigón y terreno determina la resistencia de dispersión a tierra
resultante.
5) Reducción de la resistividad del suelo mediante procedimientos artificlales.En algunos terrenos con alta resistividad, las prácticas de los métodos resumidos
anteriormente pueden resultar prácticamente imposibles de aplicar para obtener
valores de resistencia de conexión a tierra aceptables. En estos casos puede resultar
aceptable el uso de procedimientos para reducir artificialmente la resistividad del
terreno que circunda al electrodo de tierra. Los métodos más usados se resumen a
continuación :
5.1 Agregado de sales simples.· Un método simple de tratamiento químico de
suelos es mediante sales. Esta se dispersa en una zanja alrededor del electrodo
de tierra formando un circulo y tapada con tierra, sin llegar a tener contacto
directo con el electrodo, como se muestra en la figura 3.5. El sulfato de
magnesio, el sulfato de cobre y la sal común (cloruro de sodio), son sales que
pueden utilizarse para este propósito. Una de las desventajas de este método es
la degradación que existe durante las lluvias, que drenan la sal a través de la
porosidad del suelo y la corrosión de la varilla. Por lo que este método no se
recomienda.
38
C.F.E.n.LE.
J
ZセGS@
,,
OETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
SALES DE TRATAMIENTO
COLOCADAS EN ZAAJA CIRCULAR
Y CUBIERTAS CON TIERRA
-·- -
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30 cm
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セLヲ@
Figura 3.5.- Agregado de sales simples en zanja alrededor del electrodo de tierra.
5.2 Agregado de coque.- La resistividad del coque es de aproximadamente 1.3
Q-m y además es independiente del contenido de humedad. pero al colocarse en
el terreno se hace dependiente de la humedad debido al resto del terreno. Una
de las desventajas del uso del coque y de la sal es su efecto corrosivo. el cual
disminuye la vida del electrodo de tierra.
5.3 Aporte de sales "gel".- Este método consiste en irrigar el terreno con dos o
más sales combinadas con una solución acuosa y acompañadas de catalizadores
que reaccionan entre sí formando un precipitado en forma de "gel" estable, con
una elevada conductividad eléctrica. Esta mezcla es resistente a los ácidos del
terreno y es insoluble en agua, lo que le da al método un mayor tiempo de
permanencia.
5.4 Inyección de bentonita.- Este método consiste en el uso de la bentonita en
grietas naturales formadas alrededor del electrodo de tierra o formando una capa
alrededor de este. La bentonita es un mineral de composición compleja,
básicamente arcilla de notables características higroscópicas, un buen conductor
de electricidad y que además protege al electrodo de la corrosión.
·3.3.3 Recomendaciones para diferentes Resistividades del Terreno
Los métodos básicos de conexiones de tierra en líneas de transmisión son: a) el uso
de varillas de conexión de tierra de 19 mm de diámetro y 3 metros de longitud,
enterradas verticalmente, interconectadas con longitudes cortas de conductores y
unidas a las patas de las estructuras y b) el uso de contraantenas, las cuales
consisten de uno o varios conductores enterrados horizontalmente en zanjas de 30
cm de profundidad y unidos a las patas de la estructura.
39
C.F.E.II.I.E.
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
Desde el punto de vista práctico el método más usado para reducir el valor de
resistencia a tierra es el uso de contraantenas. Estas se recomiendan usar en casos
en que la resistividad del terreno sea mayor a 200 Q-m. Estas se caracterizan por
una impedancia inicial entre 150 y 200 Ohms (impedancia característica). Su
comportamiento al impulso de rayo presenta esta impedancia inicial que disminuye
exponencialmente después de un tiempo aproximado a 1 J.lS, como se muestra en la
figura 3.6. Después de este tiempo la impedancia decrece a valores de la resistencia
de conexión a tierra en estado estable. Este comportamiento al impulso de la
impedancia nos da las longitudes máximas efectivas para el diseño de contraantenas,
por ejemplo, si consideramos una contraantena de 50 m de largo (considerando un
tiempo de viaje de la onda de corriente del rayo de 300 m/J.lS), se tiene que en 1 J.lS
la onda viajará 300 m, 6 veces la longitud de la contraantena.
00
e
'.
p • 1000 D.m
P• SOOO.m
u•
-·
-·
14.44
Figura 3.6.- Comportamiento al impulso de la impedancia de contraantenas.
Del comportamiento descrito anteriormente, la longitud de las contraantenas se puede
limitar a valores caracteristicos dependientes de la resistividad del terreno. En la
figura 3.7 se muestra la relación entre la longitud eficaz de contraantenas y
resistividad del terreno.
La longitud eficaz de contraantenas deberá estar comprendida entre 20 y 70 m y su
multiplicidad entre 2 y 4.
El uso de contraantenas en torres de transmisión se puede resumir con la
recomendaciones mostradas en la tabla 3.2 y figuras 3.8 y 3.9.
C.F.E.n.I.E .
40
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Nᄋセ@
,}'4
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
100
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10
20
50
100
200
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RESISTM!Wl OEL 1tRRtNO ( p)
1000
'.
Figura 3.7.- Relación entre la longitud eficaz de contraantenas y resistividad del
terreno.
Tabla 3.2.- Configuraciones de contraantenas para diferentes resistividades
del terreno.
RESISTIVIDAD DEL TERRENO
(O-m)
CONFIGURACION DE CONTRAANTENA
<300
Dos contraantenas de 30 m de longitud en
patas opuestas (ver lig. 3.8)
300-500
Dos contraantenas de 45 m de longitud en
patas opuestas (ver lig. 3.8)
500- 1000
Cuatro contraantenas de 30 m de longitud
(ver lig. 3.9)
1000 <
Cuatro contraantenas de 50 m de longitud
(ver lig. 3.9)
C.F.E.n.I.E.
41
;.
J
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA A TIERRA
SECCION 3
o
1
o
Figura 3.8.- Configuración de dos contraantenas.
•
1
12 m
LONGI11JD
EFICAZ
Figura 3.9.- Configuración de cuatro contraantenas.
Estas recomendaciones dan un enfoque general de las conexiones de tierra en las
torres de transmisión, la solución para cada línea dependerá del nivel de confiabilidad
deseado, la variación de la resistividad del terreno a lo largo de la línea y de la
densidad de rayos a tierra.
C.F.E.n.I.E.
A[NdetujoZrmBinャaセcGMP@
laセoBngGMitudecッZ\NL@
D,E-"'AIL2!SLA""DO""'R""E"-S- - - - - - - - oCCION 4
4
DETERMINACION DE LA LONGITUD DE LA CADENA
DE AISLADORES EN AREAS CON DETERMINADA
DENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
4.1
4.2
Distancia Conductor-apoyo
Determinación de la Longitud de la Cadena de Aisladores
43
o 3i
C.F.E.n.I.E.
DETERMINACION DE LA LONGITUD DE CADENA DE AISLADORES
4.
SECCION 4
DETER MINACION DE LA LONGITUD DE LA CADENA DE
AISLADORES EN ARE AS CON DETERMINADA
DENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
La distancia de fuga de un aislador debe escogerse de acuerdo a la operación con
la tensión de servicio y de acuerdo a las condiciones que imponga el indica de
contaminación de la zona.
La longitud de la cadena de aisladores, para un riesgo de falla dado, se debe
diseñar para soportar los voltajes a los que se verá sometido. En el diseño se
consideran aspectos económicos y de construcción, por ejemplo, para obtener un
índice de fallas igual a cero en una linea de transmisión, implicaría longitudes grandes
de aislamiento debido a los altos potenciales que se'producen por descargas directas
a las fases. Por otro lado, la protección contra rayos directos a la linea se puede
diseñar con el uso de hilos de guarda o blindaje de la misma.
4.1
Distancia Conductor-apoyo
Se pueden tener dos casos de distancias conductor apoyo dependiendo del tipo de
arreglo de la cadena de aisladores; en el primer caso se tiene la distancia constante
o geometría fija, en el cual se usa una disposición de la cadena de aisladores en 'V',
y en el segundo caso se tiene la geometría variable, en el que se usa la cadena de
aisladores en arreglo vertical. Las figuras 4.1 (a) y 4.1 (b) muestra los dos tipos de
geometría, la fija y la variable respectivamente.
1
d
ANGULO DE
INCLINACION
(a)
(b)
Figura 4.1.· Distancias conductor·apoyo: a) para aisladores de geometría fija y
b) de geometría variable
45
セfNeaj@
DETERMINACION DE LA LONGITUD DE CADENA DE AISLADORES
SECCION 4
Para el caso de distancias conductor-apoyo del arreglo vertical de la cadena de
aisladores o de geometría variable, se consideran ángulos de oscilación de la cadena
de aisladores debido a la acción del viento sobre los conductores. Se considera una
presión del viento de 25 kg/m 2 para conductores de diámetro superior a 16 mm y de
30 kg/m 2 para diámetros inferiores a 16 mm. El ángulo de inclinación total obtenido
por la acción del viento y por la de su propio peso, para claros promedios y diámetros
de conductores normalmente en uso son:
- Para lineas de 115 kV : so•
- Para lineas de 230 kV : 45•
- Para lineas de 400 kV : 40•
4.2
Determinación de la Longitud de la Cadena de Aisladores
Para el cálculo de distancias se toma un factor de 1.05 veces la distancia de fase a
tierra por herrajes. El voltaje de arqueo entre conductores y estructuras depende de
la geometría de los electrodos o elementos que intervienen y su distancia en aire. El
voltaje de arqueo en aire de algunas geometrías de electrodos se puede relacionar
con la característica del voltaje de arqueo en aire de electrodos de referencia por
medio del factor K, el cual caracteriza al voltaje de arqueo en aire del arreglo
geométrico de los electrodos. En la tabla 4.1 se dan tos valores de factores K para
diferentes configuraciones de electrodos en aire y para cada tipo de voltaje (kn para
voltaje a frecuencia nominal, k, para maniobra y k, para impulso de rayo).
El voltaje de arqueo para impulsos de rayo se puede obtener con la siguiente
formulación como una aproximación:
donde:
V.9 = es el voltaje de arqueo en aire entre electrodos varitta-p tano
K, = factor de electrodo en aire
d = es la distancia en aire entre electrodos
y para sobrevoltaje por maniobras como:
V rd)=K ( 3400)
ag'
m
8
1+-
d
para el cálculo a frecuencia nominal el factor Km en la ecuación anterior se sustituye
por Kn obtenido en la tabla 4.1.
C.F.E.n.I.E.
DETERMINACION DE LA LONGITIJD DE CADENA DE AISLADORES
SECCION 4
Para efecto de cálculos se presenta la tabla 4.2 con los valores de niveles básicos
de aislamiento al impulso (NBAI) y por maniobra (NBAM), para los diferentes niveles
de tensión transmisión.
Tabla 4.1.- Valores de los factores K,, K,. y K, para diferentes
configuraciones de entrehlerros
Configuración de
entre hierros
Diagrama
rr_}
Fase-torre
........-:..
セ@
Fase-ventana de
torre
Conductor-suelo
Conductor-objeto
スLセ@
l
El'tre anillos
(equipotenciales) de
conductores
..セ@
K,.
K,
1.40
1.25
550
1.30
1.20
550
セ@
j _ AZIS!
ャセ@
セ@
diNMZAIイセ@
•t.-
'o
ZOW[セ@
1.30
1.10
550
1.45
1.35
550
1.20
1.00
480
1----d---l
1.65
1.50
550
f--d--i
.
1.60
550
hiE:
セ]@
Varilla-plano
Conductorconductor
Lセ@
1tl
K,
Gセ、@
•
•
1•1
1•1
47
¡¡
qa·
C.F EJI.I.E.
DETEAMINACION DE LA LONGITUD DE CADENA DE AISLADORES
SECCION 4
Tabla 4.2.- Niveles básicos de aislamiento por impulso tipo rayo, NBAI y niveles
básicos de aislamiento por impulso tipo maniobra, NBAM, de fase a tierra y de
fase a fase y distancias mínimas de fase a fase y de fase a tierra, para diferentes
niveles de tensión de transmisión.
NBAM
fase.
fase
Distancia
fase-tierra
mm
Distancia
fase-fase
mm
75
.
120
120
.
95
.
160
160
110
.
110
.
220
220
26.4
150
.
150
.
320
320
34.5
38.
200
200
.
480,'
480
69.
72.5
350
.
.
350
.
630
630
115.
123.
450
550
.
450
550
.
900
1100
900
1100
.
550
650
650
650
.
145.
450
550
650
550
1100
1300
1100
1300
1100
1300
170.
650
750
.
650
750
.
1300
1500
1500
.
750
850
950
1050
1125
.
245
650
750
850
950
1050
1300
1500
1700
1900
2100
1500
1700
1900
2100
2250
950
950
1050
.
1425
2200 2 , 2900 3
3100, 3200
420.
1050
1175
1300
1425
1550
26002 ' 3400 3
3500, 4100
kV
NBAI
fase·
tierra
NBAM
fasetierra
4.4
4.4
75
.
6.9
7.2
95
13.8
15.5
24.
Tensión
nomial
kV
138.
161.
230
400.
2
3
Tensión
máxima
kV
NBAI
fase·
fase
kV
kV
kV
t-'reston barome nca de tbl mm a e Hg y tempera ura de
Para configuraciones conductor-estructura
Para conftguració n asimétrica
セuBHN[@
C.F.EJI.I.E.
48
J
41
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
5
DETERMINACION DE LA DISTANCIA ESPECIFICA,
DE FUGA DE CADENA DE AISLADORES EN
FUNCION DE LOS TIPOS Y NIVELES DE
CONTAMINACION
j
d
'
l'
1 "
5.1
Fenómeno de Flameo en Aisladores debido a Contaminación
5.2
Relación entre los Niveles de Contaminacion y las Distancias
Específicas de Fuga Mínimas Nominales
5.3
5.4
Distancia Específica de Fuga Mínima Nominal
en Función del Nivel de Contaminación ,
Determinación del Número de Aisladores de una Cadena
en Función de la Distancia Específica de Fuga
5.5 Distancias Específicas de Fuga
con Diferentes Opciones de Aislamiento
5.5
Alternativas para Evitar el Flameo en Aisladores
debido a Contaminación
49
C,F,E./U,E,
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
5.
SECCION 5
DETERMINACION DE LA DISTANCIA ESPECIFICA DE
FUGA DE CADENA DE AISLADORES EN FUNCION DE
LOS TIPOS Y NIVELES DE CONTAMINACION
La contaminación del aislamiento consiste en el depósito paulatino de partículas
contaminantes sobre su superficie. Cuando la contaminación en el aislador se ve
sujeta a procesos de humectación por niebla, rocío o una llovizna muy ligera,
dependiendo del tipo de partículas, se llegan a reducir las distancias dieléctricas del
aislamiento provocando el flameo.
5.1 Fenómeno de Flameo en Aisladores debido a Contaminación
El flameo por contaminación es un fenómeno dinámico que se presenta en varias
etapas. En las figuras 5.1a y b, se muestran en forma esquemática estas etapas.
5.2 Relación entre los Niveles de Contaminación y las Distancias
Específicas de Fuga Mínimas Nominales
De acuerdo a la norma IEC-815, se definen cualitativamente 4 niveles de
contaminación. Estos niveles de contaminación se han correlacionado, a través de
pruebas en laboratorio, con algunos valores de Densidad Equivalente de Sal
Depositada (DESD).
El alcance de la norma IEC-815, para la aplicación del criterio de la distancia
específica de fuga, considera a aisladores tipo 'long-red', aisladores de calavera y
bola, aisladores tipo poste, aisladores para subastación y boquillas. No se incluye todo
tipo de aislamiento con vidriado semiconductor o recubierto. En la tabla 5.1, se
muestra la relación que existen entre algunos ambientes típicos y los niveles de
contaminación establecidos en la publicación IEC-815.
De la tabla 5.1 es conveniente destacar tres aspectos:
a)
Solamente se da una descripción general de los ambientes típicos.
b)
No se incluyen otras condiciones ambientales extremas como hielo y nieve en
ambientes con contaminación alta, zonas áridas o zonas con altos niveles de
precipitación pluvial.
e)
Los ambientes típicos pueden estar más identificados con localidades de
Europa y Norteamérica.
51
C.F.EJI.I.E.
J
43
Mセᄋ
----··
.
SECCION 5
OETERMINACION PE DISTANCIA ESPECIFICA PE FUGA
Formación de capa o película contaminante sobre
la superficie del aislamiento .. La formación de la
capa depende de:
-Tamaño y composición de las partículas
- Fuerzas sobre las partículas
- Acabado superficial del aislamiento
- Propiedades aerodinámicas del aislamiento.
Humectación de la película contaminante por
procesos naturales como la niebla, rocío o una
llovizna ligera
Circulación de corriente de varios microamperes
a través de superficies contaminadas húmedas
la cuales actúan como medios electrolíticos ..
Disipación de energía por efecto Joule (fR) por
circulación de corriente, se manifiesta con la
evaporación de zonas húmedas. Donde la
circulación de corriente es mayor la evaporación
es mayor.
Figura 5.1 a.- Procesos de formación de flameo por contaminación de un aislador.
52
.
C.F.E.A.I.E .
'·
""
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
Formación de zonas o bandas secas en donde
hubo mayor evaporación de humedad, estas
zonas presentan una alta resistencia eléctrica. Se
presentan elevados gradientes de voltaje en los
extremos de las bandas secas debido a la tensión
nominal.
Formación de descargas eléctricas (efluvios) en
la superficie del aislamiento, debido a los
esfuerzos eléctricos concentrados en los extremos
de las bandas secas. Estas descargas implican
picos de corriente que pueden mantener o
provocar la formación de otras bandas secas.
La formación de otras bandas secas favorecen
la creación de nuevas descargas eléctricas
superficiales.
Aparición de un arco de potencia cuando las
descargas llegan a encadenarse. Esto implica la
circulación de una corriente de varios kiloamperes.
Figura 5.1 b.- Procesos de formación de flameo por contaminación de un aislador.
53
C.F.E.n.I.E.
:.;
-45
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
Tabla 5.1. Relación de ambientes típicos
NIVEL DE
CONTAMINACION
EJEMPLOS DE AMBIENTES TIPICOS
.
.
1
LIGERA
y niveles de contaminación
.
.
Areas sin industrias y con baja densidad de casas equipadas con
calefacción.
Areas con baja densidad de industrias o casas pero sujetas a
frecuentes vientos y/o lluvias.
Areas agricolas'.
Areas montaftosas.
Todas estas áreas deben estar ウセオ。、@
por lo menos a 10 o 20 km del
mar y no deben estar expuestas a vientos directos del mar'.
.
11
MEDIA
.
.
.
111
ALTA
.
.
IV
MUY ALTA
.
.
Areas con industrias que no producen humo particularmente
contaminante y/o con una densidad promedio de casas equipadas
con calefacción.
Areas con alta densidad de casas y/o industrias paro sujetas a
frecuentes vientos y/o lluvias.
Areas expuestas a vientos del mar paro no demasiado cerca de la
costa (por lo menos varios kilómetros de distancia)'.
Areas con alta densidad de industrias y suburbios de grandes
ciudades con alta densidad de equipos de calefacción que
producen contaminación.
Areas cercanas al mar o expuestas a fuertes vientos del mar' .
Areas de extensión moderada sujetas a polvos conductores y a
humos industriales que producen gruesos 、・ーウセッ@
de polvos
conductores.
Areas de extensión moderada muy cercanas a la costa y
expuestas a la brisa del mar o a vientos contaminantes y muy
fuertes provenientes del mar
Areas desérticas caracterizadas por grandes periodos sin lluvia,
expuestas a vientos muy fuertes que llevan arena y sal y sujetas a
condensación regular.
El uso de fertilizantes por aspersión o la quema de residuos de cosechas puede llevar a estas áreas a nivelas de
contanunación attos, debido ala dispersiÓn por vientos.
2
La distanda al mar depende de la topografla del área costera y da las conciaones extremas de viento.
C.F.E.n.I.E.
54
J
46
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
5.3 Distancia Específica de Fuga Mínima Nominal en Función
del Nivel de Contaminación
La distancia de fuga de un aislador es la distancia más corta, o la suma de las
distancias más cortas, a lo largo del contorno de las superficies externas del material
aislante (porcelana, vidrio templado, etc.)'.
La distancia específica de fuga de fase a fase o de fase a tierra, se define como la
relación entre la distancia de fuga total del aislamiento y el voltaje máximo fase a fase
del sistema o de fase a tierra, respectivamente.
Para la selección primaria y adecuada del número de aisladores de porcelana o vidrio
templado, que se utilizarán en cadenas expuestas a ambientes contaminados, en la
publicación IEC-815 se considera que la distancia específica de fuga de la cadena
debe ser igual o mayor a la distancia específica de fuga mínima nominal para cada
nivel de contaminación. En la tabla 5.2 se muestran los valores de la distancia
específica de fuga mínima nominal, así como los valores de DESD asociados para
cada nivel de contaminación, de acuerdo con la publicación IEC-815 ..
'.
Tabla 5.2.- Relación de las distancias de fuga mínima nominal y valores de DESD
para cada nivel de contaminación.
NIVEL DE
CONTAMINACION
1
DESD (1119/cm')
ASOCIADA DE
ACUERDO A lEC- 8152
DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
MINIMA NOMINAL' (mm/kV)
FASE- FASE
P:ASE - TIERRA
l. LIGERA
0.03-0.06
16
28
11. MEDIA
0.10-0.20
20
35
111. ALTA
0.30-0.60
25
43
IV. MUY ALTA'
> 0.805
31
54
t:n ra 。ウーF・セョ」ッ@
¡,;rt:
セ@ oe ョ[セZLN@
se menc.ona que, en el caso oe wsraoores oe suspens1on de porcelana
o VIdrio temptado, la distancia madtda sobra la superfiae del cemento no debe consulerarsa como parte de la distancia
de luga
2
La relación entra al nrvel de contaminaaón y la Densidad Equivalente da Sal Depositada (CESO) en pruebas da
contamrnación artifrcial realizadas da acuerdo al método de la capa sóltda (niebla hmpra) de la norma lntemaaonal IEC507 es válida solamente para aiSladores da calavera y bola y para 81Siadoras tipo "long rod".
3
Las expenencras han mostrado qua el entena da la "dlstanaa especifica de fuga mfnrma nominal", el cual imphca, ante
la contaminación, un compromiso hnealentre el volta¡e da aguanta y la dlstanaa da fuga, se pueda aplicar a casi todos
los aisladores usados o eXJstantes en los sistemas aléctneos (lEC 815).
4
En caso de qua la 」ッョエ。ュセ@
sea sumamente severa, la 、ャウエ。ョ・セ@
aspeclhea da fuga minima nominal da 31 mmlkV
pueda no ser adaaJada Oepenchendo da las expenenaas en campo y/o da los resultados da las pruebas da
laboratoriO, se pueden usar valores superiores a 31 mm/kV, aunque en algunos c:asos es adec:uado conSldarar la
práctica de algún programa da ュ。ョエ・セッ@
como el lavado o el uso da reeubnm1entos (lEC 815).
5
Este valor no aparece en la publicación IEC-815 da 1986, sin embargo, esté considerado.dantro de los documentos
de soporte técmco para la revisión da esta publicación. Cfr. R. G. Houlgate "Polluted lnsulator Apphcabon Gulde"
CIGRE Task Force 33.04.01. March 1995.
55
C.F.E.II.I.E.
47
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
5.4 Determinación del Número de Aisladores de una Cadena en Función
de la Distancia Específica de Fuga
El cálculo del número de aisladores, tomando .en cuenta el efecto de la
contaminación, puede realizarse con los valores de la distancia específica de fuga
mínima nominal de cada uno de los niveles de contaminación esperados y utilizando
las siguientes expresiones:
donde:
Dn,
D1mn
Vm
k
= Distancia de fuga total de la cadena en mm
= Distancia de fuga mínima nominal en mm/kV, tomada de la tabla 5.2.
Voltaje máximo del sistema en kV
= Factor de corrección por diámetro que toma el valor de 1 para
el caso de aisladores de suspensión.
=
y
NA; dセ」@
Dcst
',••
donde:
NA
dッ。セ@
= Número de aisladores de la cadena
= Distancia de fuga del aislador seleccionado, tomado de los
datos de catálogo del fabricante, en mm.
Es conveniente aclarar que:
a)
b)
e)
Aunque se ha observado que, en la mayo'ría de los casos, hay una mejora
operacional del aislamiento cuando se instala en posición inclinada u horizontal,
no debe emplearse ningún factor de corrección por posición.
En caso de aislamiento de equipo, debe usarse el Voltaje Máximo de Diseño
del equipo {Vd) en lugar de Vm. Cuando se trata de aisladores tipo poste el factor de correción k puede adoptar
los siguientes valores:
k= 1
k= 1.10
k= 1.2
para Dm < 300
para 300 セ@ Dm セ@ 500
para Dm > 500
en donde Dm es el diámetro promedio del aislamiento.
•
Aunado a lo anterior, la selección adecuada del número de aisladores, en función de
la distancia específica de fuga, debe -considerar que:
56
C.F.EAI.E.
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO. EJEMPLOS DE APLICACION
NA=D11 jD,., = 10911.92/292
APENDICE C
• 37 aisladores tipo 27SVC111
Por limitaciones en las distancias en aire, se usan aisladores con mayor distancia de
fuga y conservando un aislador estándar (27SVC111) al f1nal de la cadena (práctica
común en C.F.E.), como se muestra a continuación:
NA=D11 jD,.1 = (1 0911. 92-292)/445
• 23 aisladores tipo 2BSV111C y un asilador tipo 27SVC111
4. Nivel de contaminación muy alto.- Para este nivel, tenemos que la D,mn (tabla
5.3), debe ser de 54 mm/kV, por lo que:
Du,= Dtmn Vm k
= 54
X
420/."3
X
1 = 13094.3 mm
Entonces. el número de unidades en la cadena de aisladores para una linea de 400
kV y en un nivel de contam inac1ón muy alto. será:
NA=D,jD,1 = 13094.3/292
• 45 aisladores tipo 27SVC111
Como alternativa por limitaciones en las distancias en a1re y usando la práctica de un
aislador estándar al final de la cadena de aisladores, tenemos:
NA=D11 jD,1 = (13094.3-292)/445
• 28 aisladores tipo 28SV111C y un a1slador t1po 27SVC111
NA=D11 jD,1 = (13094.3-(2 x 292))/612
• 20 aisladores tipo 32SPC111 y. 2 aisladores t1po 27SVC111
121
C.F E /11 E
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
a)
b)
SECCION 5
Pueden existir limitaciones en las distancias dieléctricas de fase a tierra de las
torres.
Puede resultar poco atractivo, desde el punto de vista económico, instalar el
número de aisladores calculados.
En estos casos, resulta conveniente valorar alguna de las opciones que se
mencionarán en la sección 5.6.
5.5 Distancias Especificas de Fuga con Diferentes Opciones
de Aislamiento
De la tabla 5.3 a la tabla 5.5 se muestran los valores de las distancias específicas
de fuga por kV para cada nivel de tensión y diferentes niveles de contaminación,
definidos confonne a la publicación IEC-815. Estos valores se dan considerando
desde el mínimo hasta el máximo número de aisladores en las cadenas de 115, 230
y 400 kV, que emplea la CFE en sus lineas de transmisión de potencia. Se incluyen
únicamente tres tipos de aisladores, los cuales pueden resultar más adecuados para
su instalación, en base a sus características dimensionales. En el caso de las
cadenas con aisladores tipo niebla (28SV111C y 32SPC111, dados con la nominación
en centímetros), el número de aisladores considerado en la cadena incluye un
aislador tipo estándar, confonne a la práctica de CFE para facilitar las labores de
mantenimiento de las líneas.
5.6 Alternativas para Evitar el Flameo en Aisladores debido a Contaminación
En el fénomeno de flameo de aisladores contaminados intervienen tres agentes: alta
tensión, depósitos contaminantes y humedad. Cuando se inhibe o se minimiza la
acción de uno de los tres agentes anterionnente citados, en algunos casos, no existe
probabilidad de que se presente el flameo por contaminación.
Las altemativas para evitar el flameo de los aisladores se puede dividir en tres
grupos:
a)
Minimización de la acumulación del contaminante.
- Lavado periódico
- Perfiles aerodinámicos
b)
Reducción de los esfuerzos eléctricos.
- Mayor número de aisladores en las cadenas
- Aisladores con grandes distancias de fuga (aisladores tipo niebla)
- Extensores de la distancia de fuga
e)
Prevención de la humectación de la capa contaminante
57
C.F.E.II.I.E.
J
49
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
Esto se puede lograr con:
-Aisladores
- Aisladores
- Aisladores
- Aisladores
con propiedades semiconductoras
de tipo sintético
recubiertos con grasas de petróleo o silicón
con recubrimiento elastomérico de silicón
Antes de la aplicación de una alternativa, para evitar el flameo de los aisladores, se
hace necesario un análisis técnico-económico de diversas opciones.
Para hacer una selección primaria del aislamiento para zonas con contaminación,
internacionalmente se ha adoptado el criterio de la distancia específica de fuga en
función de un nivel de contaminación. Este criterio, que se encuentra contenido en la
publicación 815 de la Comisión Electrotécnica Internacional (lEC), está basado en el
valor del esfuerzo eléctrico superficial adecuado para un nivel dado de contaminación.
Tabla 5.3.- Distancias específicas de fuga para aislamiento en 115 kV.
TENSION
NOMINAL
DEL
SISTEMA
TEN SI ON
MAXIMA
DEL
SISTEMA
NIVEL
DE
CONTAMINACION
mm/kV
MINIMOS
REQUERIDOS
LIGERA
28
AISLADORES
No.
7
MEDIA
115 kV
123 kV
TIPo•
mmfkV
OBTENIDOS
DE FASE A
TIERRA
27SVC111
29
28SC111C
42
32SPC111
56
27SVC111
33
2BSC111C
48
32SPC111
64
27SVC111
37
2BSC111C
54
32SPC111
73
35
8
ALTA
43
MUY ALTA
54
9
(') Tipo de aislador abreviado con: las dos primeras cifras indicando el diámetro del asilador en
centimetros. S - tipo suspensión. P - porcelana, V- vidrio, N - niebla, C - calavera y bola y los
セゥュッウ@
tres d1grtos indican la resistencia electromecánica en kilonewtons.
58
J
C.F.E.n.I.E.
so
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
Tabla 5.4.- Distancias específicas de fuga para aislamiento en 230 kV.
TENSION
NOMINAL
DEL
SISTEMA
TENSION
MAXIMA
DEL
SISTEMA
NIVEL
mm/kV
DE
MINIMOS
CONTAMINACION REQUERIDOS
LIGERA
AISLADORES
No.
TIPO
mm/kV
OBTENIDOS DE
FASE A TIERRA
27SVe111
29
28Se111 e
43
32SPe111
58
28
14
MEDIA
35
27SVe111
31
''
230
15
245
·ALTA
28Se111e
46
32SPe111
63
. 27SVe111
33
28Se111 e
49
32SPe111
67
43
54
MUY ALTA
l
16
'
59
C.F.E.n.I.E ..
DETERMINACION DE DISTANCIA ESPECIFICA DE FUGA
SECCION 5
Tabla 5.5.- Distancias específicas de fuga para aislamiento en 400 kV.
TENSION
NOMINAL
DEL
SISTEMA
TENSION
MAXIMA
DEL
SISTEMA
NIVEL
DE
CONTAMINACION
AISLADORES
mm/kV
MINIMOS
REQUERIDOS No.
TIPO
22
27SVC111
25
28SV111C
40
32SPC111
54
27SVC111
28
28SV111C
41
32SPC111
57
27SVC111
29
28SV111C
43
32SPC111
59
27SVC111
30
28SV111C
46
32SPC111
62
27SVC111
31
28SV111C
47
32SPC111
64
28
LIGERA
23
MEDIA
400
35
24
420
·---
..
mmfkV
OBTENIDOS
DE FASE A
TIERRA
43
ALTA
25
MUY ALTA
54
SO
'.1
26
C.F.E.n.I.E.
52
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
SECCION 6
6
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO POR
CONDICIONES ATMOSFERICAS DIFERENTES
A LAS NORMALIZADAS
6.1
Factores de Corrección por Condiciones Atmosféricas
61
C.F.E.n.I.E.
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
6.
SECCION 6
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO POR
CONDICIONES ATMOSFERICAS DIFERENTES A LAS
NORMALIZADAS
Debido a las diferentes altitudes en las que operan las lineas de transmisión se hace
necesario la corrección de los niveles de aislamiento calculados para condiciones
normalizadas. Las tensiones de aguante y tensiones criticas en los aislamientos
externos o autorrecuperables se ven sometidas a la densidad del aire y contenido de
humedad en la zona de operación. Estos factores atmosféricos afectan directamente
a los niveles de aislamrento obtenidos para condiciones atmosféricas normalizadas.
Las condicrones atmosféricas normalizadas se definen a continuación:
·Temperatura:
- Presión:
- Humedad absoluta:
To = 20 grados centígrados
b0 = 1013 mbar (760 mm de Hg)
ho = 11 gramos de agua por metro cúbico
para condiciones de prueba con lluvia normalizada se tiene:
Proporción de lluvia
Resisrtividad de lluvia
Angulo de precipitación
1.0 a 1.5 mm/min (2.36 a 3.54 plg/hora)
100 " 15 Q-m (corregida a 20° C)
45 grados
Las tensiones de soporte calculadas a condrciones normalizadas decrecerán con la
presión atmosférica, y esta decrece con el aumento en la altitud y temperatura. Al
aumentar la humedad las tensrones de soporte aumentarán hasta antes de que se
condense la humedad en la superficie del conductor.
6.1 Factores de Corrección por Condiciones Atmosféricas
El factor de corrección por densidad del aire, Kd,, se calcula como:
b
Kd;,=( b)
m
"
273+ T
( 273+
p
n
donde T es la temperatura ambiente en grados centígrados y b es la presión
atmosférica en mbar. En la tabla 6.1 se muestran los valores de corrección por
presión atmosférica a distintas altitudes. Los coeficientes m y n son iguales a la
unrdad para impulso por rayo.
U
C.F.EA.I.E.
·,..
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
SECCION 6
Tabla 6.1.- Factores de corrección por presión atmosférica a distintas altitudes
Pres1on
Altitud
en
Factor de
correcc1ón
Albtud
en
Pres16n
Factor de
correcaón
metros
mbar
mm Hg
K,.
metros
mbar
mm Hg
K,.
o
1013
760
1 00
2500
747
560
o 737
100
1001
751
0.988
2600
739
554
0.728
200
989
742
0.976
2700
728
546
0.718
300
9n
733
0.965
2800
720
540
o 710
400
968
726
0.954
2900
708
531
0.698
500
955
716
0.942
3000
701
526
0.692
600
943
707
0.931
3100
692
519
0.683
700
932
699
0.919
3200
683
512
0.674
800
921
691
0.908
3300
675
506
0.665
900
909
682
0.897
3400
665
499
0656
1000
905
679
0.893
3500
656
492
0647
1100
888
666
0.876
3600
648
486
0.639
1200
8n
658
0.866
3700
639
479
0.629
1300
867
650
0.855
3800
629
472
0.621
1400
856
642
0.845
3900
621
466
0.613
1500
845
634
o 834
4000
613
460
0.605
1600
836
627
0.824
4100
605
454
o 597
1700
825
619
0.814
4200
697
448
0.590
1800
815
611
o 804
4300
691
443
0.583
1900
805
604
0.794
4400
584
438
0.576
2000
795
596
0.784
4500
5n
433
0.569
2100
785
589
0.774
4600
571
428
0.562
2200
n5
581
0.765
4700
563
422
0.555
2300
765
574
0756
4800
556
417
0.549
2400
756
567
o 746
4900
549
412
o 542
64
C.F.E.A.I.E.
J
SECCION 6
CORRECCION DEL NIVEL DE AISlAMIENTO
De acuerdo a la norma IEC-721-2-3 se tiene una corrección de la presión atmosférica
con la altitud, dada por:
bn
b
H
8150
-=exp--
donde :
b0 = Presión atmosférica de referencia normalizada (=1 013.25 mbars)
b = Presión atmosférica en mbars
H = Altitud sobre el nivel del mar en metros
El factor de corrección por humedad, K", se obtiene a partir de la siguiente fórmula:
donde "w" es un factor que depende de la geometria de los electrodos y se obtiene
de la tabla 6.2, y "K" es un factor que depende de la humedad absoluta. Estos
valores son solo para impulso por rayo. Para obtener el valor de "K" nos auxiliamos
de las gráficas mostradas en las figuras 6.1 y 6.2. Para leer el factor de "K" de la
3
gráfica de la figura 6.1, se debe conocer la humedad absoluta del sitio en gr/m que
se obtiene de la gráfica de la figura 6.2, cuyos parámetros son la temperatura de
bulbo seco, temperatura de bulbo húmedo del lugar en grados centigrados y la
humedad relativa del aire del lugar donde se encontrará la linea de transmisión.
TABLA 6.2.- Valores del factor w
POLARIDAD
POSITIVA
POLARIDAD
NEGATIVA
ESFERA-ESFERA
0.0
0.0
PUNTA-PUNTA
1.0
0.8
PUNTA-PLANO
1.0
0.0
FORMA DE
ELECTRODO
¡:
•!
65
C F.E./I.I.E.
CORRECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
SECCION 6
110
CURVA DE IWPUL.SOS
1.05
D( " ' " " " "
1.00
o
5
1
15
20
25
JO
095
0.90
0.85
'.
Figura 6.1.- Factor K de corrección por humedad en función de la humedad
absoluta.
..
.
TEW:PERATVRA. DEl SUBO SECO
Figura 6.2.- Humedad absoluta del aire en función de las temperaturas de
bulbo seco, bulbo húmedo y de la humedad relativa en porciento.
66
C.F.E.n.I.E.
CORAECCION DEL NIVEL DE AISLAMIENTO
SECCION 6
La tensión de aguante requerida por impulso de rayo considerando los factores de
corrección por humedad y por densidad del aire se puede obtener con la relación:
donde:
v,. =Voltaje corregido
con las condiciones atmosféricas de
densidad del aire y humedad
V, 0 = Volta¡e obtenido con la coordinación de aislamiento o de
pruebas como V50
K"" = Factor de correcc1ón por densidad del aire
kh = Factor de corrección por humedad
Para aisladores donde· las distancias entre faldones son pequeñas se deben de tomar
en cuenta todos los factores atmosféncos especialmente el de humedad. En los
aisladores en que no se tengan estas distancias pequeñas se puede considérar que
los factores de humedad y temperatura se cancelan y solo el factor de corrección por
presión atmosférica se considera. Por lo que la corrección quedaría de la siguiente
manera:
y la corrección de la distancia en aire por correcciones atmosféricas de presión y
humedad quedaría de la siguiente manera:
= Vso7<
d
Ci'
K
k'
r'"ca
(1-1.3a)K,$ca 0.961K,Xc,,
donde V50" y V,0 % son el voltaje critico de flameo y el nivel básico de aislamiento al
impulso, respectivamente, o es igual a 3% para 1mpulso por rayo y 6% para impulso
por maniobra y el factor de corrección por condiciones atmosféricas K,. = K".fKh. En
el APENDICE C se da un ejemplo de aplicación.
67
C.F.E./I.I.E.
CASOS ESPECIALES
SECCION 7
7
CASOS ESPECIALES EN LA OBTENCION DE LAS
DISTANCIAS EN AIRE MINIMAS PERMISIBLES
7.1
7.2
7.3
7.7
7.9
7.1 O
Cruzamiento de una Línea de Transmisión
por una Autopista, Carretera o Calle
Cruzamiento de una Línea de Transmisión con un Río Navegable
7.6
7.8
Cruzamiento de una Línea de Transimisión
con una Vía de Ferrocarril no Electrificada
Cruzamiento Elevado de una Línea de Transimisión
con una Vía de Ferrocarril Electrificada o Tranvía
7.4
7.5
Distancias Mínimas en Aire
Cruzamiento entre Líneas de Transmisión
Lineas de Transmisión de Energía Paralelas
Lineas de Transmsión Paralelas a Lineas de Telecomunicación
Paralelismo entre Lineas de· Transmisión y Vías de Comunicación
Lineas Paralelas a Vías de Ferrocarril o Cursos de Agua Navegables
7.11 Cruce de Lineas de Transmisión
por Zonas de Bosques, Arboles y Masas de Arbolado
7.12 Cruce de Líneas de Transmisión
por Edificios, Construcciones y Zonas Urbanas
7.13
Derechos de Vía Compartidos con Duetos Subtetráneos
69
J
5 セ@
C.F.E.n.I.E.
.,
.·.
CASOS ESPECIALES
7.
SECCION 7
CASOS ESPECIALES EN LA OBTENCION DE LAS
DISTANCIAS EN AIRE MINIMAS PERMISIBLES
La ngidez ci1eléctrica es una característica de los aislamientos de equipos eléctricos.
ésta se representa con un valor de voltaje que al aplicarlo no produce el rompimiento
del dieléctrico o descarga disruptiva. La rigidez dieléctnca se determ1na con pruebas
con la aplicación de voltajes de impulso. como ejemplo tomemos el voltaje V 5 0 el cual
corresponde a aquel voltaje que el equipo soportará con un 50% de probabilidad de
producir romp1m1ento del dieléctrico.
La coordinación de aislamiento es el balance entre los esfuerzos eléctricos sobre el
aislamiento y el soporte del dieléctnco del aislamiento. El procedimiento de
coordinación de aislamiento comprende la selecc1ón de voltajes de soporte de equ1po
eléctrico considerando los voltajes que puedan aparecer como transitorios en el
sistema eléctnco. Para obtener una coordinación de aislamiento adecuada se deben
··de tomar en cuenta las características de los dispositivos que se usarán como
protección.
La distancia dieléctrica en aire es uno de los parámetros prácticos de importancia en
el diseño de la coordinación de aislamientos, esta distancia se determina a partir de
pruebas del rompimiento en aire de diferentes tipos de electrodos bajo impulso por
rayo.
Los aislamientos de fase a tierra y de fase a fase se definen de acuerdo a las
distancias dieléctricas en aire como son las distancias entre fase y elemento
conectado a tierra y entre fases, respectivamente.
El nivel básico de aislamiento al Impulso por rayo. NBAI. se define como el voltaje al
que se espera un 10% de probabilidad de flameo. El valor del NBAI se obtiene
considerando una desviación estandar de 3% (a) obtenida de la curva de probabilidad
de flameo y a la tensión crit1ca de flameo al impulso. TCF o V 5 0 . Este se obtiene con
la siguiente relación:
NBAI= TCR,I.0-1.3a)
con lo que resultaría como NBAI = 0.961 TCF, este valor es inferior que el TCF.
7.1
Distancias Mínimas en Aire
Las distancias crit1cas a tierra se calculan en base a la operación con impulso por
descargas atmosféricas hasta los n1veles de 230 kV, en niveles arriba de 230 kV se
considera la operación por impulso de maniobras la predominante para el cálculo de
las distancias criticas. En la sección 4.0 se describieron las formulaciones para la
obtención de las distancias a tierra para diferentes tipos de entrehierros en aire.
71
C F.E./I.I.E.
·,
!
1
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
La altura mínima de un conductor de una línea de transmisión con respecto al nivel
de tierra se obtiene con la siguiente relación:
h=5.0+ !.4d
donde d es la distancia de fase a tierra (metros). La longitud de la cadena de
aisladores se determina considerando el tipo de configuración, el ángulo de oscilación
de la cadena y la flecha (la cual depende del claro y esfuerzo mecánico como peso
y fuerza del v1ento). La distancia mínima entre apoyos o entre a1sladores. se puede
obtener con la s1guiente expresión:
D?!n/f+L+0.012 V
donde:
n = factor que depende del material del conductor (n = 0.6 para conductor de
alumimo y 0.5 para conductor de cobre o ACSR)
f = flecha del conductor (metros)
L =longitud de la cadena de aisladores (metros), L= 0.0 para aisladores t1po
alfiler.
V = tensión máx1ma de operación entre fases (kV)
Para líneas de transmisión que usan cadenas de aisladores en "V", la distancia Des
la distancia entre centros de conductores y Les la distancia de fase a tierra. En los
casos en que se tengan cond1c1ones especiales en donde la suma de la flecha y la
longitud de la cadena de aisladores en estructuras de suspensión sea mayor de 40
metros, la distancia D se obtiene como:
Para conductores de aluminio:
D2:3.80+0.012 V
Para conductores de cobre o ACSR :
D2:3.2+0.012 V
En la operación de lineas de transmisión se consideran diferentes casos espec1ales
para cruzamientos y paralelismo entre lineas de transmisión. En los casos de
cruzamiento con lineas de transmisión. calles públicas o carreteras, vías de ferrocarril,
ríos navegables y otras lineas de energía o de comunicaciones, se deben de tomar
medidas de seguridad en lo que respecta a las distancias mínimas en aire en donde
la linea debe operar. También se deben de considerar estas medidas de segundad
para los casos de paralelismo entre lineas de alta tens1ón, con vías de ferrocarril,
calles o carreteras, rios navagables u otras líneas eléctricas, telegráficas o telefónicas.
Estos casos especiales de cruzam1ento y paralelismo se resumen a continuación:
Linea de potencia
Zona habitaciona 1
Rio navegable
Calles o carreteras
Vías de ferrocarril
Otras lineas eléctricas o de comunicaciones
Duetos subterráneos
- 72
J
C.F.E.A.I.E
·'
CASOS ESPECIALES
SECCION 7
7.2 Cruzamiento de una Linea de Transmisión con una Vía de Ferrocarril no
Electrificada
En el caso de lineas que cruzan vías de ferrocarril se debe guardar una distancia
horizontal mínima a la via y una altura de la linea con respecto a la vía, como se
muestra en la figura 7.1. La altura mínima del conductor se obtiene como:
h=8.0+0.015 V
'!
'
donde V es la tensión nominal de la linea entre fases en kV. Dependiendo de la
orografía del terreno se pueden tener distancias horizontales de 3 m como mínimo.
h
..
Figura 7.1.- Cruzamiento de una linea de transmisión con una vía de ferrocarril
no electrificada
7.3
Cruzamiento de una Linea de Transmisión con una Vía de
Ferrocarril Electrificada o Tranvía
En la figura 7.2 se muestra el tipo de cruzamiento y la distancra horizontal mínima
requerida. La distancia horizontal se estima como en el inciso anterior (>6 m), la altura
mínima del conductor de fase se obtrene de la srguiente fórmula:
d= 1.5+0.015 V
para condiciones especiales se puede sustituir la constante de 1.5 por 1.0, y la
distancia d se obtendría como:
d=l.0+0.015 V
73
a e2
C.F.E /I.I.E
'1
1
SECCJON 7
CASOS ESPECIALES
d
---J---- ⦅M\[ZNセ@
1 - - - - - - - セ@
6.0 m Mセ@
Figura 7.2.- Cruzamiento elevado de una linea de transmisión con una vía de
ferrocarril electrificada o tranvía
7.4 Cruzamiento de una Linea de Transmisión por una Autopista, Carretera o
Calle
En estos casos las distancias horizontales se rigen por las disposiciones civiles que
se encuentren v1gentes en las zonas y por reglamentos de obras públicas e
instalaciones eléctricas. En la figura 7.3 se muestran las distancias de fase a tierra
y de estructura a inic1o de autopista, carretera o calle. La altura minima se puede
calcular de acuerdo a la siguiente ecuación:
h=7.0+0.005 V
Para la distancia A se recom1endan los siguientes valores:
Para autopistas y carreteras: A=15.0 m
Para avenidas o calles principales en ciudades: A= 15.0 m
Para calles en poblados: A= 7.0 m
Para calles de poca Importancia en poblados como condición excepcional: A= 3.0 m
En redes de distribución, en derivaciones en esquinas: A=0.2 m
74
o
C.F E /I.I.E.
G3
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
,.
,¡'j
1.
Figura 7.3.- Cruzamiento de una línea de transmisión por una autopista, carretera
o calle
\,
1
1
r
7.5 Cruzamiento de una línea de transmisión con un río navegable
En la figura 7.4 se muestra la disposición de las distancias mínimas horizontales de
estructura a inicio de río y verticales o de alturas del nivel más alto del río a la fase
mas baja. La distancia horizontal mostrada en la figura 7.4 se consider.a para el caso
de ríos navegables por pequeñas embarcaciones (como lanchas o lanchones), en
donde la altura h está dada por:
1i
h=7.0+0.015 V
Para el caso de ríos navegables por buques de gran calado se debe de tomar la
distancia mínima, d, desde la parte más alta del buque (mástil) hasta la fase del
conductor mas bajo dada por:
セ@
d=3.0+0.01 V
セ@
il
/' セ@
:¡
1·
"K"
K
セ@
';
i¡
K
/
y'
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h
K
"'
1/
:.<'<'-«<
..'
.
NNEL MAS ALTO DEL AGUA
Nセ@
セ@
"<'
5.0 m.
Oセ@
'<"'"'
Lセᄋ@
Figura 7.4.- Cruzamiento de una linea de transmisión con un río navegable
n
cfeセNi@
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
7.6 Cruzamiento entre Líneas de Transmisión
Se pueden presentar diferentes condiciones para el cruzamiento entre lineas, en
general se recomienda que el ángulo de cruce entre lineas no sea menor de 45' entre
ellas. En la figura 7.5 se muestran la distancias entre el conductor más cercano y la
estructura, indicada con la letra A y la distancia entre conductores que se cruzan
indicada con la letra B.
Figura 7.5.- Cruzamiento entre lineas de transmisión
•
Para lineas de tensión de hasta 161 kV fase a fase (linea que cruza), la distancia A
se puede obtener como:
A2:3.0+0.015 V
Y para cualquier ángulo de cruzamiento, la distancia entre conductores, B, no debe
ser menor a:
B?. 1.5+0.02 V
donde V es la tensión en kV de fase a fase en la linea de tensión superior. Para
lineas de transmisión de 230 kV y de 400 kV se emplean las sigu1entes expresiones:
V
150
A2:5.0+--
y
V
&3.3+100
donde V es la tensión máxima de diseño entre fases de la linea de transmisión de
mayor tensión expresada en kV.
76
0
es
C.F.E./I.I.E.
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
,¡
7.7 Líneas de Transmisión de Energía Paralelas
Para los casos en que dos líneas de transmisión sigan la misma dirección en
secciones de derechos de vías compartidos o próximos se tiene un paralelismo entre
lineas. Con excepción de las zonas de acceso a subestaciones eléctricas y plantas
generadoras. las distancias mínimas entre líneas construidas en paralelo deben de
guardar una distancia mín1ma entre conductores más próximos de 1.5 veces la altura
del conductor más alto. En la figura 7.6 se muestran las distancias entre conductores
más próximos. d, y la altura del conductor, h.
'
1'
¡'
'
,____ _ _ d _ _ __,
:1'
l.
Figura 7.6.- Líneas de transmisión de energía paralelas
Para el caso en que se tengan dos sistemas compartiendo las mismas estructuras,
como se muestra en la figura 7.7, el tendido de estas lineas sobre apoyos comunes
se recomienda solo para sistemas de un m1smo tipo de corriente (cont1nua o alterna
y a la m1sma frecuencia), la distancia mínima vertical entre conductores de ambas
lineas en los puntos de apoyo y en las condiciones más desfavorables se deben
obtener con las expresiones sigUientes:
Para Sistemas de hasta 69 kV:
Para SIStemas superiores a 69 kV:
d
d
¿'
2
1.5 + V/100
3.3 + V/100
(metros)
(metros)
donde V es el voltaje de fase a fase (kV) de la linea de mayor tensión.
kVz
Figura 7.7.- Dos sistemas compartiendo la misma estructura
n
J
60
C.F.E.n.I.E
'
l. ,.!·
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
7.8 Líneas de Transmisión Paralelas a Líneas de Telecomunicación
El paralelismo entre líneas de transmisión de energía y lineas de telecomunicación
(telefónicas y telegráficas) debe de evitarse en lo posible. Una de las razones
primordiales para esta recomendación es la Interferencia electromagnética sobre el
sistema de telecomunicaciones producida por el sistema de alto voltaje (categorías
B y C). En los casos en que se construyan con estas características se debe de
mantener una distancia mínima, entre los trazos de los conductores más próximos de
una y otra línea, igual a 1.5 veces la altura del conductor más alto de cualquiera de
las líneas, figura 7.8. Ademas de que se tendrá que revisar el diseño y las distancias
entre lineas de manera que se tengan los mínimos n1veles de Interferencia
electromagnética permisibles en el sistema de telecomunicaciones. En la figura 7.8
se muestran las alturas de los conductores de ambos sistemas, h, y h 2 , y la distancia
entre conductores más próximos de ambos sistemas, d. En donde la distanc1a d (en
metros) está dada por:
y
1
hz
¡
Figura 7.8.- Lineas de transmisión paralelas a líneas de telecomunicación
7.9 Paralelismo entre Líneas de Transmisión y Vías de Comunicación
Para el caso de líneas de transmisión que corran paralelas a vías de comunicación,
calles. carreteras, autopistas y avenidas importantes en centros urbanos, deberán
cumplir con las distanc1as entre extremos de estructuras y extremo de la calle o
avenida. En la figura 7.9 se muestra la distancia entre extremo de linea y extremo de
calle, estas distancias deberán ser mayores a las que se enlistan a continuación :
78
CF.E/I.IE
J
67
CASOS ESPECIALES
SECCION 7
セ@
d
Para carreteras y autopistas:
Para carreteras vecinales, avenidas
y calles principales en zonas urbanas: d
25.0 m
1
l
セ@
¡
1)
15.0 m
'1
.¡
1
'
1
l
'
1
'
¡:
l
!
1
::
·'
i·
1·
1
i
Figura 7.9.- Paralelismo entre líneas de transmisión y vías de comunicación
7.10 Líneas Paralelas a Vías de Ferrocarril o Cursos de Agua Navegables
Para estos casos se recom1enda una distancia entre conductor extremo y extremo
más cercano de la vía, conductor o cauce. supenor a 25 metros. Esta distancia se
podrá reducir sólo en circunstancias topográficas excepcionales y previa justificación
técnica.
7.11 Cruce de Líneas de Transmisión por Zonas de Bosques, Arboles y Masas
de Arbolado ·
En la figura 7.1 O se muestra la distancia entre la línea de transmisión y la zona
arbolada. la distancia toma en cuenta la posición del conductor con el máximo ángulo
de oscilación en la linea de transmisión. Esta distanc1a se obtiene con la Siguiente
expresión:
d2=
V
QNUセM
150
donde V es la tensión nom1nal de fase a fase en kV. Adicionalmente se recomienda
cortar todo árbol que constituya un peligro para la seguridad de la linea, esto puede
ser deb1do a su posición Inclinada. Se está considerando el crecimiento de los árboles
en un período de 5 años.
n
CFEA.I.E.
:.;
GB
1セ@
ᄀセ@
!¡
,,¡.
.,'·
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
Figura 7.10.- Cruce de lineas de transmisión por zonas de bosques, árboles y
masas de arbolado
7.12 Cruce de Lineas de Transmisión por Edificios, Construcciones y Zonas
Urbanas
En los casos en que una linea de transmisión atraviese zonas urbanas o
construcciones con edificios, se deben conservar distancias entre el conductor más
cercano a la construcción y la esquina del edicio más cercana a la linea, como se
observa en la figura 7.11 y se describen con las expres1ones s1gu1entes, para puntos
accesibles a personas se tiene:
V
d2:.3.3+100
esta distancia debe ser mayor de 2.0 metros para la categoría A (de 4.4 kV a 52 kV);
5.0 m para la categoría B (de 69 kV a 230 kV) y 7.0 m para la categoría C (de 400
kV a 765 kV). Para puntos no accesibles a personas tenemos la expresión:
V
d2:.3.3T150
esta distancia debe ser mayor de 2.0 m para la categoría A: 4.0 m para la categoría
B y de 6.0 m para la categoría C.
80
J
C.F.E./I.I.E.
69
CASOS ESPECIALES
SECCION 7
1----d ----i
Figura 7.11.- Cruce de lineas de transmisión por edificios, construcciones y
zonas urbanas
7.13
Derechos de Vía Compartidos con Duetos Subterráneos
Las lineas de transmisión comparten derechos de vía con ductds subterráneos
(gasoductos u otro tipo de dueto metál1co) en zonas en donde no se puede evitar la
separac1ón de derechos de via. En este amb1ente se generan campos
electromagnéticos por las corrientes y voltajes de las lineas de transmisión de
energía. Cuando el dueto corre paralelo a la linea de transmisión por cierta distancia,
se pueden inducir voltajes en el dueto metálico debido al campo electromagnético
producido por la o las lineas de transmisión.
Otro de los modos de acoplamiento en derechos de vía compartidos. se puede
presentar por conducción a través del terreno. Ex1ste la posibilidad de que corrientes
de falla a tierra ocurran en torres cercanas a tuberías enterradas, con la consecuencia
de generar potenciales cerca de la superficie del tubo. Estos potenciales son capaces
de romper el dieléctrico de la cubierta aislante del tubo. Se puede tomar un valor
típico de entre 2.0 a 3.0 kV de rompimiento del dieléctrico de la cubierta del tubo, con
f1nes de evaluación de daño por este t1po de comentes.
Desde el punto de vista de seguridad de personal se considera un voltaje máximo
permisible de 15 V en la tubería. El método más eficiente de reducción del voltaje
inducido es aumentar la distanc1a de separación entre la linea de transmisión y el
dueto. cuando esta separación no es práctica, se usan técnicas de aterrizamiento de
la tubería.
81
C FE /l.I.E.
J
70
SECCION 7
CASOS ESPECIALES
Para evitar los efectos de altos potenciales debido a condiciones de corriente de falla
a tierra, se recomienda una separación de 10m entre el sistema de tierras de la linea
de transmisión (contraantenas y varillas de tierra) y la tubería. Aumentando el
aislamiento de la linea no minimiza el efecto de la corriente de falla en la tubería, pero
disminuye la probabilidad de que la falla ocurra en estos puntos.
Normalmente los duetos metálicos subterráneos se tienen protegidos contra corrosión
con sistemas de protección catódica. Estos sistemas usan ánodos de sacrificio
(magnesio o zinc) conectados en Intervalos a lo largo de cierta longitud del dueto o
concentrados. Si los ánodos son concentrados cerca de la linea de transmisión, esta
protección puede producir corrosión de las bases de las torres de transmisión,
sistemas de tierra y guias de anclas de torre.
82
:;
C.F.E.n.I.E.
71
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
SECCION B
"
1'
8
'!
!
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
EN LINEAS DE TRANSMISION POR MEDIO
DE APARTARRAYOS
8.1
Selección de Apartarrayos de Oxidos Metálicos sin Entrehierro
8.2
8.3
.,
:.
Selección de Apartarrayos con Entrehierro Externo en Serie
Procedimiento para Determinar las Estructuras a Proteger
C.F.EAI.E.
83
¡¡
72
l.
1
..
SECCION 8
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
8.
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES EN LINEAS
DE TRANSMISION POR MEDIO DE APARTARRAYOS
La protección con apartarrayos de Oxidas Metálicos en lineas de transmisión se
realiza en algunos paises como una alternativa para reducir los índices de fallas
producidas por descargas atmosféricas, particularmente en áreas que combinan
niveles elevados de densidad de rayos a tierra y de resistividad del terreno. Es típico
encontrar estas aplicaciones en líneas con trayectorias sobre terrenos montañosos.
Ex1sten básicamente dos tipos de apartarrayos a considerar: Los que se conectan
directamente a través de las cadenas de aisladores y los que se instalan con un
entrehierro externo en serie. Los primeros son el tipo de apartarrayos con el que
estamos familiarizados por su extensa utilización en la protección de equipo en
subastaciones. Estos se encuentran permanentemente conectados a la tensión de la
linea a tierra y en condiciones normales de operación se encuentran sometidos a la
circulación de la corriente de fuga. Estos apartarrayos, para su aplicación en líneas
de transmisión, deben poseer algunas características particulares como: Ser ligeros
en peso, con un diseño que los haga mecánicamente adecuados a las condiciones
de intensos vientos a los que se podrán ver sometidos en áreas abiertas, y que no
sean susceptibles a daño por impacto de proyectiles lanzados en acciones de
vandalismo. Esto prácticamente excluye la utilización de apartarrayos con envolvente
de porcelana.
Los segundos son apartarrayos que incluyen en su diseño un entrehierro externo en
sene que cumple varias funciones:
Proporcionar un camino a tierra únicamente cuando se produce una
sobretensión por Impulso de rayo.
Conjuntamente con la acción del apartarrayos, interrumpir la corriente de 60
Hz una vez cesado el transitorio.
Aumentar la vida útil del apartarrayos. Esto se consigue como consecuencia
de tener el apartarrayos desconeclado de la linea, sin someterlo a los
esfuerzos eléctricos asociados con las elevaciones temporales de tensión en
la linea y el consiguiente aumento en la corriente de fuga.
8.1 Selección de Apartarrayos de Oxides Metálicos sin Entrehierro
La figura 8.1 muestra la conexión de un apartarrayos de Oxidas Metálicos sin
entrehierro a una cadena de aisladores tipo suspensión.
85
C.F.EAI.E.
j
73
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
SECCION 8
La selección de la tensión nominal del apartarrayos a instalar debe ajustarse a los
procedimientos de CFE, que consideran la selección de un apartarrayos cuyo voltaje
de designación sea definido por el voltaje fase a tierra, afectado por un factor que
considere las elevaciones de tensión durante una falla de fase a tierra. en las fases
no falladas de un sistema multiaterrizado. Típicamente, en un sistema multiaterrizado
se recomienda utilizar un factor de 1.35 en el que ya se incluye un 5% de
sobretensión por regulación de voltaje. De esta forma, para sistemas de 115 kV, 230
kV y 400 kV, los apartarrayos a utilizar serán aquellos con voltajes de designación Va
iguales a:
Va = (115N3)*1.35 = 89.63 kV
--- para 115 kV
Va = {230N3r1.35 = 179.26 kV
--- para 230 kV
Va= {400/v'3)*1.35 = 311.77 kV
---para 400 kV
De la especificación CFEVA400-17 para selección de apartarrayos de Oxido de Zinc,
se seleccionan los apartarrayos con una tensión igual o mayor a este valores, lo cual
resulta en las selecciones de apartarrayos:
- Para 115 kV, apartarrayos de clase 90 kV, con un voltaje máximo de
operación continua de 72 kV.
-Para 230 kV, apartarrayos de clase 180 kV, con un voltaje máximo de
operación continua de 144 kV.
- Para 400 kV, apartarrayos de clase 312 kV, con un voltaje máx1mo de
operación continua de 250 kV.
•
L.a!
セ@
¡¡.....-- セBG@
Figura 8.1.- Instalación de un apartarrayos de Oxides Metálicos sin entrehierro
a una cadena de aisladores.
86
J
C.F.E II.I.E
H
,,
. ·:.
PROTECCJON CONTRA SOBRETENSIONES
SECCJON 8
8.2 Selección de Apartarrayos con Entrehierro Externo en Serie.
,:11
Este tipo de apartarrayos, mostrado en la figura 8.2, es fabricado hasta ahora
únicamente en Japón. Su selección implica un procedimiento más elaborado debido
a que su diseño debe adecuarse a las características de las estructuras y condiciones
meteorológicas, climáticas y ambientales del sitio en donde se instalarán. El fabricante
de este producto comercial ofrece la adecuación de las características de estos
dispositivos de protección a cualquier tensión en sistemas de MT y AT (para sistemas
de hasta 500 kV). Entre los parámetros que el fabricante solicita, se tienen:
a)
!
:J'
''
Características particulares de la línea. En ellas se incluye:
Voltaje de operación y calibre de conductores.
Tipo y diseño de las torres (ya que los herrajes deben adecuarse dependiendo
si son torres de suspensión, remate, transposición, etc.). Asimismo, longitud
media del claro y flecha media por claro.
Tensión de maniobra de diseño de la línea (esta debe calcularse para la línea
específica, en función de los parámetros y topología de la red eléctrica), para
verificar que la longitud del entrehierro sea adecuada y no se produzca
operación del entrehierro por alguna operación de restablecí m 1ento de falla o
por otra maniobra.
Características y número de aisladores por cadena (ya 9ue el arreglo
apartarrayos-entrehierro se coloca justo a través de la cadena de aisladores.
Información sobre esfuerzos mecán ícos de diseño.
b)
Características ambientales de la(s) reg1one( s) que atraviesa la línea
Altitud sobre el nivel del mar. En realidad se llegan a hacer necesarios los
perfiles topográficos para determinar la altitud de cada estructura en donde se
instalarán apartarrayos. Este aspecto es importante para def1nir la longitud
requerida del entrehierro, a través de las correcciones por condiciones
atmosféricas diferentes a las normalizadas.
Nivei y tipo de contaminación de la región que atraviesa la linea. Para
determinar las características de la envolvente polimérica del apartar rayos, que
resulte más adecuada para proporcionar la distancia de fuga requerida
dependiendo del nivel de contam 1nación.
Velocidad del viento (máxima, mínima y promedio)
Temperatura ambiente (máxima, mínima y promedio)
Humedad ambiente (máxima, mínima y promedio)
87
C.F.E./I.I.E.
j
75
1; :
l.
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
SECCION 8
Figura 8.2.- Apartarrayos con entrehierro externo en serie.
8.3 Procedimiento para Determinar las
a)
eウエイオ」セコZ@
2
!"roteger
Análisis de la información estadística de fallas de la linea, par3 determinar las
estructuras mayormente afectadas por las descargas atmosiénca3.
:=sta es una información muy valiosa, ya que permite hacer una pnmer
selección en la cual se determina en qué estructuras la experiencia indica la
necesidad oe Instalar apartarrayos para evitar interrupciones por flameo.
Generalmente se va a encontrar que torres en puntos elevados o con valores de
resistencia de conexión a tierra altos, son las mayormente aiectadas por las
descargas atmosféricas.
Generalmente e=:: c:onserve re;::!s:r:3 er.ua!2S de salidas por causa de falla.
es:2 ゥイNQZセ。ョ@
:::on los registros sobre caoenas
por lo oue resulta p:cs::12 セZ[ュッゥョ・イ@
de ars1aaores T:ameaaas 」セ■。ョZウ@
i=..: ゥNZᄋイ・ョセ@
e1é:tncas. Adtc1onalmeme. CFE
conserva también registros de las o;¡eraciones 021 ・Zセ」N@
local1zaoor de tallas (SEL),
el cual proporciona la localización aprox1rcaci" ᄋセ・@
:a iaiia. estableciendo la distancia
de la torre fallada hasta cada una de las subestac:ones a ::;nde se conecta dicha
linea. En algunos casos. de la miormación analizada. es 08Sib:a determinar aún las
fases Involucradas
b)
Una vez seleccionadas las torres. el siguiente paso es oecioir cuáles serán las
fases a proteger.
Este aspecto va a estar muy influenciado por el tipo de torre y el número de
circuitos que lleva. Generalmente. en torres de un solo circuito debe esperarse que
las fases que puedieran estar involucradas en cadenas flameadas por rayos. s==.:¡ :3.5
exteriores. que son las más expuestas a fallas de blindaje. Sm emoargo, en :::res
donde la resistencia de conexión a tierra es eia·;acia, la fase central puede también
88 ..
76
C.F.E.JII.E.
.
.
.,
SECCION B
PROTECCION CONTRA SOBRETENSIONES
estar expuesta a fallas por flameo inverso, particularmente en torres con ventanas
reducidas.
;,
",.,ii
l,¡
í
En líneas de doble circuito de las comunmente utilizadas por CFE, es decir con
un circuito a cada lado de la torre en configuración quasi-vertical, es común encontrar
que las fases superior e inferior son las mayormente afectadas por las descargas
atmosféricas. Este fenómeno se debe por un lado a que durante un proceso de
flameo inverso, el voltaje en el copete de la torre afecta principalmente a la fase
superior, mientras que el efecto de acoplamiento del hilo de guarda al conductor de
la fase inferior, es reducido por la mayor distancia entre los dos conductores. Esto
origina que cualquier sobretensión en el conductor inferior tenga muy poca atenuación
por la presencia del hilo de guarda.
En los casos en que se hayan registrado recurrentemente fallas en las tres
fases, es prudente decidir la instalación de apartarrayos en las tres fases. En forma
similar, si las fallas se concentran en las fases superior e inferior, será suficiente
proporcionar protección sólo a esos conductores.
e)
Es importante en el caso de líneas de doble circuito proteger ambos circuitos,
en aquellas estructuras donde las estadísticas de fallas muestren problemas
frecuentes.
'
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セ@
¡
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i, :
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d)
Debe considerarse también la posibilidad de que al proteger algunas
estructuras elevadas, parte de la corriente del rayo puede afectar a las
estructuras adyacentes a las protegidas.
Esto se confirmará con los primeros resultados de la instalación de los
dispositivos de protección y en caso necesano, deberán también protegerse esas
estructuras, en las mismas fases.
e)
Realizar Simulaciones analíticas para confirmar que el esquema de proteción
fué el adecuado.
Esto es conven1ente particularmente en el caso de proteger solo algunos de
los conductores en los circUitos. Sin embargo, es también importante para conf1rmar
el efecto de las torres vecinas.
f)
Si partimos de que el mecanismo de operación de los .aparta rrayos con
entrehierro externo es como se ha evaluado y observado en lineas de
distribución, podemos esperar que el valor de resistencia de co11exión a tierra
de estos dispositivos no debe afectar su operación, por lo que se recomienda
no realizar mejora alguna a la red de tierras en torres protegidas con este tipo
de dispositivo, siempre que se prote¡an todos los conductores en la torre.
g)
Una vez instalados los apartarrayos con entrehierro, debe registrarse una
reducción notable de los índices de fallas en la linea, con respecto a los
mayores niveles históricos registrad.os de fallas por descargas atmosféricas.
CF.E/I.I.E.
89
J
7
セL@
1
'
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
APENDICE A
,,
' i
APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TP.ANSMISION CON
LINEAS DE ISODENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
AREA DE TRANSMISION BAJA CALIFORNIA
AREA DE TRANSMISION NOROESTE
AREA DE TRANSMISION NORTE
AREA DE TRANSMISION NORESTE
AREA DE TRANSMISION OCCIDENTE
AREA DE TRANSMISION CENTRAL
AREA DE TRANSMISION ORIENTE
'·
AREA DE TRANSMISION SURESTE
AREA DE TRANSMISION PENINSULAR
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91
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78
C F.EAI.E
APENDICE A
MAPAS DE lAS AREAS DE TRANSMISION
APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION CON LINEAS DE
ISODENSIDAD DE RAYOS A TIERRA
''
En este Apéndice se muestran los mapas de las áreas de transmisión de C.F. E. con
las densidades de rayos a tierra indicadas con isolineas. Estas densidades de rayos
a tierra corrensponden al. promed1o de datos obtenidos durante 11 años de
observación del número de rayos a tierra en diferentes zonas de la República
Mexicana.
Las áreas de transmisión de C.F. E. se en listan a continuación:
- AREA DE TRANSMISION BAJA CALIFORNIA
- AREA DE TRANSMISION NOROESTE
- AREA DE TRANSMISION NORTE
- AREA DE TRANSMJSION NORESTE
- AREA DE TRANSMISION OCCIDENTE
- AREA DE TRANSMISION CENTRAL
- AP:::.A D:O TRANSMISION ORIENTE
- A?.::;., D:O: TRANSM!SION SURESTE
- APEA D:O TRANSMISION PENINSULAR
Para cada área de transmisión se muestran los n1veles de densidad de rayos a tierra
o el número de rayos a tierra por kilómetro cuadrado por año, N 9 • Los niveles de
densidad de rayos a tierra se indican con isolineas de diferentes colores.
Adicionalmente, en cada mapa se 1nd1can las coordenadas geográficas con sus
longitudes y lat1tudes correspondientes.
C.F.E /I.I.E.
9ó
j
:;
79
APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
LONGITUD
-120.0
-116.0
-112.0
-108.0
34.0
32.0
30.0
o
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26.0
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NIVELES 3.00 -
5. 75
NIVELES 6.00 -
e. 75
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FIGURA A.1.- AREA DE TRANSMISION BAJA CALIFORNIA
94
C.F E.n.I.E.
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
-116.0
APENDICE A
-112.0
LONGITUD
-108.0
-104.0
34.0
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FIGURA A.2.- AREA DE TRANSMISION NOROESTE
95
C.F.E.A.I.E.
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
APENDICE A
LONGITUD
-112.0
-108.0
-104.0
-100.0
34.0
32.0
30.0
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22.0
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NIVELES 0.25 -
2. 75
r;rvELES 3.00 -
5.75
NIVELES 6.00 - 6.75
9.0C! - 9.75
FIGURA A.3.- AREA DE TRANSMISION NORTE
96
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C.F.E.n.I.E.
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APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
LONGITUD
-104.0
-96.C
-100.0
30.0
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NIVELES 0.25 - 2. 75
NIVELES 3.00 - 5. 75
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NIVELES 6.00 -
S. 75
NIV::LE:S 9.00 -
S. 75
FIGURA A.4.- AREA DE TRANSMISION NORESTE
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97
C.F.E.n.I.E.
j
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APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
LONGITUD
-1 OB.O
-96.0
-100.0
-104.0
26.0
24.0
22.0
20.0
18.0
16.0
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3.0() -
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NIVELES 6.00 -
B. 75
NI\'::L.::S S.OC
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FIGURA A.5.- AREA DE TRANSMISION OCCIDENTE
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84
APENDICE A
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
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LONGITUD
-100.0
-104.0
-96.0
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NIVELES 6.00 -
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FIGURA A.6.- AREA DE TRANSMISION CENTRAL
99
C F.E.A.I.E
•,
o
MAPAS DE LAS AREAS DE TAANSMISION
APENDICE A
LONGITUD
-96.0
-92.0
22.0
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20.0
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18.0
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NIVELES 0.25 -
NIVELES .3.0C
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9.75
FIGURA A.7.- AREA DE TRANSMISION ORIENTE
100
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C.F.E./1.1 E
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MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
APENDICE A
LONGITUD
-100.0
-96.0
-92.0
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20.0 r - - - - - - - - , - - - - - - - - - - , - - - - - - - - - .
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FIGURA A.8.- AREA DE TRANSMISION SURESTE
101
J
8t
C.F.E.ii.I.E.
MAPAS DE LAS AREAS DE TRANSMISION
APENDICE A
LONGITUD
-96.0
24.0
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FIGURA A.9.- AREA DE TRANSMISION PENINSULAR
• 1028
J
8
C F.EJI.I.E .
j
APENDICE B
MODELO ELECTROGEOMETRICO
APENDICE B
MODELO .ELECTROGEOMETRICO
B.1 Falla de Blindaje
B.2 Cálculo del Angulo de Blindaje
103
C.F.E./I.I.E
MODELO ELECTROGEOMETRICO
APENDICE 8
'!
APENDICE B
MODELO ELECTROGEOMETRICO
El modelo electrogeométrico se basa en el proceso físico de formación de la guia
ascendente, durante una descarga atmosférica, descrito en la figura 1.2. En esta
etapa de la descarga a tierra se describe el proceso de desarrollo de la carga
transportada a tierra por la guia descendente y la formación de guias ascendentes al
acercarse la guia descendente a tierra. Los estudios realizados alrededor de este
proceso físico y la aplicación de modelos analíticos y empíricos junto con la
experiencia ganada en observaciones en aplicaciones prácticas, han motivado una
colección de ideas concentradas en el término Modelo Electrogeométrico. Con este
térm1no se concentra la idea de la obtención del numero de rayos a lineas de
transmisión y el procedimiento para localizar el blindaje de las mismas lineas y evitar
la Incidencia de descargas a los conductores de fase.
1
"
En este folleto se describe el modelo electrogeométr1co simplificado (CIGRE), en
donde se considera el proceso de unión entre la guia ascendente y la descendente
descrito con el concepto del rad1o de atracción (ver sección 1.0, figura 1.2).
La figura 8.1 describe el modelo electrogeométrico oara el caso de dos hilos de
guarda, para un valor especifico de comente y considerando un desarrollo vert1cal de
la guia descendente. Los radios críticos se descnben con arcos de círculos para cada
conductor de fase y para dos hilos de guarda. El lim1te obtenido para rayos
Interceptados por la tierra es marcado por la linea honzontal a una distancia R9 del
n1vel de tierra. En el caso en que la guia descendente con una corriente 1,
correspondiente a los arcos dibujados (A-B y B·C), toque al arco formado entre A y
B. se supone que la descarga 1ncidirá en uno de los conductores de fase. Si la guia
toca los arcos B-C la descarga íncid1rá en uno de los hilos de guarda. Supon1endo
que todas las guias son verticales, la distancia marcada por D, se tendría como la
distancia de exposición para fallas del blindaje. De esta manera obtenemos el numero
de fallas del blindaje como:
J
f
donde se considera a la densidad de rayos a tierra, N9 , la longitud de la linea L1y la
distancia de exposición para fallas de blindaje, D,, para una corriente de rayo
determinada. Considerando la distribución de corriente de rayos, el número de fallas
por blindaje se afecta por la función de densidad de probabilidad. Asi el número de
fallas de blindaje se expresa como:
C.F.EJII.E.
105
J
90
1!
1
APENDICE 8
MODELO ELECTROGEOMETRICO
¡m
FB=2NJ-JDJ(l)dl
3
donde se tiene que el limite mínimo de comente de rayo considerada es de 3 kA y
el máximo valor de corriente, !m, con el cual no se tendrán descargas a la linea.
Con el incremento de la corriente el radio de los círculos (R" y R9) aumenta y la
distancia D, se reduce. Finalmente se llega a un valor de corriente Im donde el valor
de D, es cero.
Si se considerá que los voltajes en los conductores de fase producidos por estas
fallas de blindaje son menores que el V50 (voltaje critico de flameo por descargas
atmosféncas con polaridad negativa), se considera que no existe falla del blindaje.
Para determinar la falla del blindaje que producirá flameo, el limite inferior de 3 kA se
reemplaza por la relación entre el V50 y Z,, la impedancia transitoria de la linea, como:
1e=?-
Vso
ZT
asi las fallas de blindaje que producirán flameas se pueden obtener como:
/m
FBF=2NJ-J D/(l)dl
le
de esta ecuación se puede apreciar que para el caso en que 1, sea igual a !m. FB F
será igual a cero, esto implica que no se tendrán fallas de blindaje con el ángulo de
blindaje calculado, por lo que se tendrá un blindaje efectivo.
Figura 8.1.- Modelo electrogeométrico.
C.F.E./I.I.E.
106
j
MODELO ELECTROGEOMETRICO
APENDICE B
B.1 Falla de Blindaje
En la figura B.2 se muestra esquemáticamente la falla de blindaje para una corriente
min1ma, figura B.2(a). y un blindaje efectivo, figura B.2{b). En la falla de blindaje,
f1gura B.2(a), se tiene una zona de exposición marcada por la distancia D,, obtenida
con el arco de circulo P-0, en esta área penetrarán los rayos (marcados por la letra
B) al conductor de iase, CF. El rayo marcado por la letra A incidirá en el hilo de
guarda y ei rayo marcado por la letra C Incidirá en la tierra. Reduciendo la distancia
D, a cero se obtiene un blindaje efectivo, con el cual los rayos incidirán en el hilo de
guarda, HG, o en el terreno cercano a la linea.
A
l(t)
B
e
_--- AREA
.,.,.--
DESCUBIERTA
o
Rg
Hq
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Ht
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1
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""' ' '
j
Rg
H
'1
,j//l///&d//dd///d///ddd///h,
(A) BUN().t.JE IMCOMPl(TO
- ANCHO De ...QESCUBIERTO
- DESCARGA@ ENTRA AL
(B) BUND"-JE EF"ECTTVO
- ANCHO De SE REDUCE A CERO
CONDUCTOR DE fASE Cf
Figura B.2.- Concepto de falla de blindaje por penetración de una corriente
mínima del rayo a un conductor de fase (a) y ángulo de blindaje
efectivo (b).
1
::,,
B.2.
'1
Cálculo del Angula de Blindaje
'1
Consideremos una linea de transmisión de 115 kV, con el tipo de torre 1B 1, la cual
tiene un nivel básico de aislamiento al impulso, NBAI, de 550 kV de acuerdo a la tabla
4.2. La linea se encuentra en una zona con una densidad de rayos a tierra, Ng, de
3 rayos/km 2/año. La altura de los conductores de fase es de 19.0 m y el radio del
conductor de 1.388 cm (795 MCM, 2.77 cm de diámetro) y la altura de los
conductores de guarda es de 23.0 m. El voltaje crítico de flameo se determina de
acuerdo a la sección 7 como:
C.F.EJLI.E,
107
9"1r.
''
''
APENO ICE 8
MODELO ELECTROGEOMETRICO
V5"'' = NBAI/(1 - 1.3a)
donde a es igual 3%, por lo que Vw1• es igual a NBAI/0.961, lo que nos da un valor
de 572.32 kV.
La impedancia característica del conductor de fase se calcula de acuerdo a lo
establecido en la sección 1.1.4 donde la impedancia del conductor de fase se
determina como:
Con los valores de la altura, h,, y radio del conductor, r,, y usando la fórmula antenor
calculamos un valor de 433.3 Q de impedancia característica del conductor de fase.
De acuerdo a la expresión dada en la sección 1.1.5 se deduce que la comente de
rayo mínima que producirá flameo es:
lo cual nos da un valor de 2.64 kA que representa a la min1ma comente de rayo que
producirá flamees en la línea de transmisión al fallar el blindaje.
En las gráficas de la figura 2.2 se muestran los ángulos de blindaje obtenidos para
corrientes de 5 y 10 kA como mínimas y para cuatro diferentes valores de alturas
promedio Hr = IHF + H 9 )/2, la cual, para nuestro caso tiene un valor de 21 m.
Considerando el valor mínimo de 5 kA y eligiendo un índice de fallas por blindaje que
produciran flamees. FBF. de 0.15 como adecuado para nuestra linea. tenemos una
relac1ón de FBF/N 9 = (0.15/3)= 0.05. Con el valor de esta relac1ón entramos a la curva
de la figura 2.2 y encontramos un ángulo de blindaje de 30 grados.
108
C.F.E.ii.I.E
'J
セN_Z@
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO, EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
'!
APENDICE C
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO
PARA CONDICIONES DE SOBRETENSIONES POR
DESCARGAS ATMOSFERICAS, CORRECCIONES
AMBIENTALES Y NIVELES DE CONTAMINACION
EJEMPLOS DE APLICACION
'1
',
109
j
セ@ セ@
C.F.Eli.I.E.
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
APENDICE C
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO PARA
CONDICIONES DE SOBRETENSIONES POR DESCARGAS
ATMOSFERICAS, CORRECCIONES AMBIENTALES Y
NIVELES DE CONTAMINACION. EJEMPLOS DE APLICACION
En esta sección se da un ejemplo de aplicación sobre la determinación de las
distanc1as min1mas entre conductores de fase y partes aterrizadas. considerando las
sobretensiones de origen atmosférico en lineas de transmisión de 115 kV, 230 kV y
400 kV asi como la corrección de las distancias por factores ambientales.
Postenormente se realiza el e¡emplo para condiciones de contaminación.
i'
'1
i
[¡
l'
'
'
C.1. Cálculo de la Longitud de Cadena de Aisladores para Condiciones
Ambientales Normalizadas
Se consideran las condiciones atmosféncas normalizadas con pres1ón atmosférica de
1013 mbar. humedad absoluta de 11 gr/m' y temperatura de 20ºC.
PARA UNA LINEA DE 115 kV:
1. El nivel básico de aislamiento al impulso por rayo, NBAI, se obliene por medio de
¡
la tabla 4.2 (pág1na 48), en donde encontramos que para una linea de 115 kV
tenemos un nivel básico de aislamiento al impulso t1po rayo (NBAI). en un 1ntervalo
de aire, de 550 kV.
1
u
H
2. Por otro lado, el nivel básico de aislam1ento al 1m pulso debido a sobretensJones de
origen atmosférico, (NBAI o V, 0,.) está dada por la expresión:
v,O% = Vs0'\J1
. 1.3o)
donde a es 1gual a 3%, por lo que el NBAI es igual a 0.961 xV 5 ""'' donde V5 0 % es el
voltaje critico de flameo, obtenido como el 50% de probabilidad de flameo del
aislamiento eléctrico para condiciones atmosféricas normalizadas. Por lo que el
voltaje critico de flameo al impulso por rayo se obtJene como:
VSO'.ó = v,O',ó /(1 . 1.3o) = 550/0.961 = 572.32 kV
111
C.F.E./1 J. E
l.
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO. EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
3. Para el cálculo de la longitud de aislamiento podemos usar la siguiente expresión,
(descrita en la sección 4.2, página 46):
V5(1',' = k, d
(kV)
donde "k," es un factor geométrico de entrehierros que se obtiene de la tabla 4.1
(página 47) y que depende del tipo de torre empleada; "d" es la distancia minima
entre conductores de fase y partes aterrizadas, expresada en metros. Para nuestro
ejemplo tenemos que k, = 550. Por lo que la distancia se obtiene como:
d =V50._. 1 k,= 572.32/550 = 1.04 m
Por lo que la distancia mínima requerida de fase a tierra para la linea de 115 kV será
de 1.04 m.
PARA UNA LINEA DE 230 kV:
1. Por medio de la tabla 4.2 encontramos que para una linea de 230 kV tenemos un
nivel básico de aislamiento a impulso por rayo (NBAI) de 1050 kV.
2. El nivel básico de aislamiento al impulso debido a sobretens1ones de origen
atmosférico, (NBAI o VmJ está dada por la expresión:
..,
V,fl',, = V50"j1 - 1.3o)
donde o es 1gual a 3%. por lo que el NBAI es igual a 0.961xV 50 ._.. Por lo que el voltaje
crit1co de flameo al impulso por rayo se obtiene como:
V50"., =
v,O"., /(1-
1.3o) = 1050/0.961 = 1092.61 kV
3. Para el cálculo de la long1tud de a1slam1ento podemos usar la sJgu1ente expresión.
(descnta en la secc1ón 4.2. pág1na 46):
V5f1',, = k, d
(kV)
donde "k," es un factor geométnco de entrehierros que se obtiene de la tabla 4.1
(pág1na 47) y que depende del tipo de torre empleada; "d" es la distancia mínima
entre conductores de fase y partes aterrizadas. expresada en metros. Para nuestro
ejemplo tenemos que k,= 550. Por lo que la distancia se obtiene como:
d =V 5 0 " 1 k,= 1092.61/550 = 1.986 m
Por lo que la distancia mimma requerida de fase a tierra para la linea de 230 kV será
de 1.986 m.
"j
96
C F.E./I.I.E.
APEND!CE C
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO. EJEMPLOS DE APLICACION
PARA UNA LINEA DE 400 kV:
1. Por medio de la tabla 4.2 encontramos que para una línea de 400 kV tenemos un
nivel básico de aislamrento al rmpulso (NBAI) de 1425 kV.
2. El nivel básico de aislamiento al impulso debido a sobretensiones de orrgen
atmosférrco, (NBAI o V, 0 ,.) está dada por la expresión:
V, 0,. = V50',(1 - 1.3o)
donde o es igual a 3%, por lo que el NBAI es igual a 0.961 xV50 ,_. El voltaje critico de
flameo al impulso por rayo se obtiene como:
V5 0'., = V, 0,. /(1 - 1.3o) = 1425/0.961 = 1482.83 kV
3. Para el cálculo de la longitud de aislamiento podemos usar la sigurente expresión,
(descrita en la sección 4.2, págrna 46):
,.•'
donde "k," es un factor geométrico de entrehierros que se obtiene de la tabla 4.1
(página 47) y que depende del tipo de torre empleada; "d" es la drstancia mínima
entre conductores de fase y partes aterrizadas. expresada en metros. Para nuestro
ejemplo tenemos que k,= 550. Por lo que la distancia se obtiene como:
d =V 50 ..-. 1 k,= 1482.83/550 = 2.696 m
Por lo que la distancra mínima requerida de fase a tierra para la linea de 400 kV será
de 2.696 m.
C.2. Corrección de la Longitud de Aislamiento por Condiciones
Atmosféricas no Normalizadas
El sigurente paso es corregir los valores del nivel básico de aislamiento a rmpulso
(NBAI), para los distintos niveles de operación, debido a los efectos ambientales en
los que operarán las líneas de transmrsrón. Esto se realiza con base en lo expresado
en la sección 6.1. Se consideran dos factores de correccrón por condiciones
atmosféricas. el primer factor es por la densrdad del aire ó por presión atmosférrca y
el segundo factor es por la humedad del ambiente.
1. El factor de corrección por la densidad del aire (!<,..) se obtiene por medro de
la ecuación descrita en la seccrón 6.1 (página 63) como:
Kd, = [ b/b0
t • [ (273 + T )/(273 + T) ]"
0
113
C.F.E.!U.E.
J
97
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO, EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
donde:
T = temperatura ambiente en grados centígrados
b = presión atmosférica en mbar
T 0 =temperatura ambiente a condiciones estándar (20° C)
b0 =presión atmosférica a condiciones estándar (1013 mbar)
m, n =factores dependientes de la polaridad, tipo de tensión de prueba, forma
de los electrodos y distancia disruptiva (igual a 1 para impulso por rayo).
Los factores de "m" y "n" tienen un valor de uno para impulso por rayo. Supongamos
que la temperatura ambiente en la cual operará la linea es de 18.5 2 C y la presión
atmosférica de 845 mbar, correspondiente a una altitud de 1500 msnm.
Entonces, el factor de corrección por la densidad del aire queda de la siguiente
manera:
Kda = [845/1013]' • [(273+20)/(273+18.5)]'
Kda = 0.8384
Con el valor de la altitud y/o de la presión atmosférica se puede obtener el valor del
factor de corrección por presión atmosférica, K... tomando directamente el valor de
la tabla 6.1, página 64. El cual nos da un valor de K•• = 0.834, aproximadamente
igual al calculado.
2. El factor de corrección por humedad (!<¡,) se obtiene por medio de la ecuación:
donde "w" es un factor que depende de la geometria de entrehierros, el cual se
obtiene de la tabla 6.2, página 65, para una configuración de electrodos punta-punta
w = 1.0.
"K" es un factor que depende de la humedad absoluta, cuyo valor se obtiene de las
gráficas mostradas en las figuras 6.1 y 6.2, página 66. Para leer el factor de "K" se
debe conocer la humedad absoluta del sitio en gr/m' que se obt1ene de la gráf1ca en
la figura 6.2. cuyos parámetros son la temperatura de bulbo seco, temperatura de
bulbo húmedo del lugar en grados centígrados y la humedad relativa del aire del lugar
donde se encontrará la linea de transmisión. Para nuestro ejemplo tomamos los datos
correspondientes a una altitud aprox1mada de 1500 msnm (metros sobre el n1vel del
mar), obteniendo los siguientes datos:
• humedad relat1va del aire es del 65%
·temperatura de bulbo seco de 18.52 C
·temperatura de bulbo húmedo 15 2 C
Con los valores anteriores y con la figura 6.2, obtenemos la humedad absoluta del
lugar con un valor de 11 gr/m '.
114
J
CFE/I.I.E
gg
CALCULO DE LONGITUDES DE AISUIMIENTO. EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
Ten1endo el valor de la humedad absoluta del lugar y por medio de la figura 6.1,
obtenemos el valor de "K":
K= 0.995
por lo que el factor de correcc1ón por humedad queda de la siguiente manera:
Kh = K" = (0.995) 10
Kh = 0.995
3. Obtenidos los factores de corrección por condiciones atmosféricas, podemos
correg1r los valores de las distancias en aire con la expresión descrita en la página 67
como:
donde K,. = Kda 1 Kh = 0.8426
sustituyendo los valores, tenemos:
PARA LA LINEA DE 115 kV
d, 0 = 572.32 1 (550x0.8426)
d,o=1.235 m
(que sustituye a 1.04)
d,o = 2.357 m
(que sustituye a 1.986)
d,o = 3.199 m
(que sustituye a 2.696)
PARA LA LINEA DE 230 kV
d, 0 = 1092.61 1 (550x0.8426)
PARA LA LtNEA DE 400 kV
d, 0 = 1482.83 1 (550x0.8426)
El número de aisladores tipo 27SVC111, 28SV111C ó 32SPC111 necesanos para
cumplir con la drstancia minima establecida. tomando en cuenta las correcciones por
efectos ambientales, será:
'
'1
'1
1
!
'
donde "d.," es la drstanc1a longitudinal del aislador, que para estos t1pos de aisladores
es de 0.146 m. Por lo tanto:
PARA LA LtNEA DE 115 kV
NA= 1.235 1 0.146
セ@
PARA LA LINEA DE 230 kV
NA= 2.357 1 0.146
• 16 unidades
PARA LA LINEA DE 400 kV
NA = 3.199 1 0.146
セ@
9 unidades
22 unidades
Nota: En estos ejemplos no se consideró el factor de seguridad de 1.05 (por
geometria variable)
¡,
C.F.E./I.I.E·
115
a s9
1·¡
,.
i·
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO. EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
C.3. Determinación del Número Mínimo de Aisladores de una Cadena tomando
en Cuenta la Contaminación Ambiental de la Zona donde se Encontrará la Linea
PARA UNA LINEA DE 115 kV
1. Nivel de contaminación ligero.- De la tabla 5.3 (4a columna). pagina 58,
obtenemos que para un nivel de contaminación ligero la distancia de fuga minima
nominal, D1m,, debe ser de 28 mm/kV, m1entras que el voltaje maximo del s1stema fase
a tierra es de 123/,'3. Por lo que. de acuerdo a lo expresado en la sección 5.4, pag1na
56, la distancia de fuga total de la cadena (0 11 ,), debe ser:
Mientras que el número de unidades en la cadena dependera del tipo de aislador a
utilizar, tenemos que la distancia de fuga de las unidades (0 00 ,) se obtendran por
catalogas. Para el ejemplo utilizaremos los siguientes tipos:
TIPO
D", (mm')
27SVC 111
28SV111C
32SPC111
292
445
612
Por lo que el número de unidades necesa nas para la ca den a de aisladores para una
linea de 115 kV y un n1vel de contaminación ligero, sera calculado con la ecuación
descnta en la sección 5.4, pagina 56, como:
Para el caso de los aisladores tioo 27SVC111 se considera la distanc1a de fuga del
aislador t1po normalizado. por lo que:
, 7 a1sladores tipo 27SVC 111
NA=D11 jD", = 1988.4/292
2. Nivel de contaminación medio.- De manera sim1lar que el punto antenor,
tenemos que para este n1vel la D,m, debe ser de 35 mm/kV (tabla 5.3), por lo que:
0 11 , = D,m,
vセN@
k
= 35 x 123/·. 3 x 1 = 2485 5 mm
Entonces, el número de un1dades en la cadena de aisladores para .una linea de 115
kV y en un n1vel de contam mac1ón med1o. sera:
NA=D 11jD"' = 2485.5/292
,.
j
• 9 aisladores tipo 27SVC111
116
o 100
CF.E/LLE
i
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
3. Nivel de contaminación alto.- Para este mvel, tenemos que la D,mn (tabla 5.3),
debe ser de 43 mm/kV, por lo que:
D", = D,mn V m k
= 45
X
123//3
X
1 = 3053.6 mm
Entonces. el número de unidades en la cadena de aisladores para una línea de 115
kV y en un n1vel de contam inac1ón alto, será:
NA=D 11 /Doa, = 3053.6/292
• 11 aisladores t1po 27SVC111
Por limitaciones en las distancias en aire. se usan aisladores con mayor distancia de
fuga y conservando un aislador estándar (27SVC111) al frnal de la cadena (práctica
común en C.F.E.), como se muestra a contrnuación:
NA=D11 /Doa, = (3053.6·292)/445
セ@
7 aisladores t1po 28SV 111 e y un asilador tipo 27SVC 111
4. Nivel de contaminación muy alto.- Para esté nivel. tenemos que la D,mn (tabla
5.3), debe ser de 54mm/kV, por lo que:
D",= D,mn Vm k
= 54
X
123/·.'3
X
1 = 3834.7 mm
Entonces. el número de unidades en la cadena de aisladores para una linea de 115
kV y en un nivel de contam rnación muy alto, será:
1
NA=D,jD'"' = 3834.7/292
セ@
14 aisladores trpo 27SVe 111
1
Como alternatrva por lrmitaciones en las drstanc1as en aire y usando la práctica de un
a1slador estándar al frnal de la cadena de aisladores. tenemos:
11
!l
セ@
NA=D,jD'"' = (3834. 7 ·292)/445
1
, 8 aisladores t1po 28SV 111 e y un arslador tipo 27SVC 111
NA=D,/D'"' = (3834.7-292)/612
セ@
6 aisladores trpo 32SPC111 y un aislador tipo 27SVC111
PARA UNA LINEA DE 230 kV
1. Nivel de contaminación ligero.- De la tabla 5.4 (4' columna), págrna 59,
obtenemos que para un nivel de contam·rnación lrgero la drstancia de fuga minrma
nominal, D,mn· debe ser de 28 mm/kV, mientras que el voltaje máximo del sistema fase
a tierra es de 245/, 3. Por lo que. de acuerdo a lo expresado en la seccrón 5.4, página
56, la distancia de fuga total de la cadena (D 11 J debe ser:
1
·1
1
·j
117
C.F.E./1.1 E.
] 101
1
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO, EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
Mientras que el número de unidades en la cadena dependerá del tipo de aislador a
utilizar. tenemos que la distancia de fuga de las unidades (D",) se obtendrán por
catálogos. Para el e¡emplo utilizaremos los tipos enlistados a continuación:
TIPO
O"' (mm)
27SVC111
28SV111C
32SPC111
292
445
612
Por lo que el número de unidades necesarias para la cadena de aisladores para una
linea de 230 kV y un nivel de contaminación l1gero, será calculado con la ecuación
descrita en la sección 5.4, página 56, como:
Para el caso de los aisladores tipo 27SVC111 se considera la distancia de fuga del
aislador tipo normalizado, por lo que:
セ@
NA=D11 /D"' = 3960.6/292
15 aisladores tipo 27SVC111
2. Nivel de contaminación medio.- De manera similar que el punto anterior,
tenemos que para este nivel la D,mn debe ser de 35 mm/kV (tabla 5.4), por lo que:
o,"= Dlmn V m k
= 35
X
245/,!3
X
1 = 4950.78 mm
Entonces, el número de unidades en la cadena de aisladores para una linea de 230
kV y en un nivel de contaminación medio, será:
• 17 a1sladores t1po 27SVC111
NA=D11 /D"' = 4950.78/292
Por 11mitac1ones en las distancias en a1re. se usan a1sladores con mayor distancia de
fuga y conservando un aislador estándar (27SVC111) al final de la cadena (práct1ca
común en C.F.E.), como se muestra a continuación:
NA=011 /0"' = (4950.78-(12 x 292))/445
• 4 aisladores t1po 28SV111C y 12 asiladores tipo 27SVC111
3. Nivel de contaminación alto.- Para este n1vel, tenemos que la D,mn (tabla 5.4),
debe ser de 43 mm/kV, por lo que:
o,"= Dlmn V m k
= 45
X
245f..'3
118
X
1 = 6365.3 mm
C F E./1.1 E.
¡,
CALCULO DE LONGITUDES DE AISLAMIENTO, EJEMPLOS DE APUCACION
APENOICE C
Entonces, el número de un1dades en la cadena de aisladores para una linea de 230
kV y en un nivel de contaminación alto, será:
NA=D11 jD,,, = 6365.3/292
o
22 aisladores tipo 27SVC 111
Por limitaciones en las distanc1as en aire, se usan a1sladores con mayor distancia de
fuga y conservando un aislador estándar (27SVC111) al f1nal de la cadena (práctica
común en C.F. E.). como se muestra a cont'lnuación:
NA=D11 jD,,, = (6365.3-292)/445
o
13 a1sladores tipo 28SV111C y un as1lador t1po 27SVC111
4. Nivel de contaminación muy alto.- Para este nivel. tenemos que la D,mn (tabla
5.4), debe ser de 54mm/kV, por lo que:
D11 , = D,mn V m k
= 54
X
245/ 3 x 1 = 7638.34 mm
Entonces. el número de unidades en la cadena de aisladores para uria linea de 230
kV y en un nivel de contaminación muy alto. será
NA=D11 jDoa, = 7638.34/292
= 26 a1sladores t1po 27SVC 111
Como alternativa por l1mitac1ones en las distancias en a1re y usando la-práctica de un
aislador estándar al f1nal de la cadena de aisladores, tenemos:
NA=D11 jD,,, = (7638.34·292)/445
o
17 aisladores t1po 28SV 111 C y un aislador tipo 27SVC 111
NA=D 11 jD'"' = (7638.34-(5 x 292))1612
o
1O aisladores t1po 32SPC 111 y 5 aisladores tipo 27SVC111
PARA UNA LINEA DE 400 kV
1. Nivel de contaminación ligero.- De la tabla 5.5 (4' columna). pág1na 60,
obtenemos que para un nivel de contaminación ligero la distancia de fuga mínima
nominal, D,mn• debe ser de 28 mm/kV. mientras que el voltaje mál<lmo del sistema fase
a tierra es de 420/, 3. Por lo que, de acuerdo a lo expresado en la sección 5.4, página
56, la distancia de fuga total de la cadena (0 110 ), debe ser:
D11,= D,mn Vm k
= (28) (400//3) (1) = 6789.64 mm
119
0 l:J3
C FE /l.!. E.
i.
CALCULO 0!: LONGITUDES DE AISLAMIENTO EJEMPLOS DE APLICACION
APENDICE C
Mientras que ·el número de unidades en la cadena dependerá del tipo de aislador a
utilizar, tenemos que la distancia de fuga de las unidades (0 001 ) se obtendrán por
catálogos. Para el ejemplo utilizaremos los siguientes tipos:
TIPO
27SVC111
28SV111C
32SPC111
D,., (mm)
292
445
612
Por lo que el número de unidades necesarias para la cadena de aisladores para una
linea de 400 kV y un n1vel de contaminación ligero, será calculado con la ecuación
descrita en la sección 5.5, página 60, como:
Para el caso de los aisladores t1po 27SVC111 se considera la distanc1a de fuga del
a1slador t1po normalizado, por lo que:
NA=D,./0"1 = 6789.64/292
o
¡
23 aisladores t1po 27SVC111
2. Nivel' de contaminación medio.- De manera similar que el punto anterior,
tenemos que para este nivel la Dime debe ser de 35 mm/kV (tabla 5.5), por lo que:
Entonces, el número de unidades en la cadena de aisladores para una linea de 400
kV y en un nivel de contam 1nac1ón medio, será.
NA=D 11 j0,,. = 8487.05/292
セ@
29 aisladores t1po 27SVC111
Por limitaciones en las distancias en aire, se usan aisladores con mayor distancia de
fuga y conservando un a1slador estándar (27SVC111) al f1nal de la cadena (práctica
común en C.F.E.), como se muestra a continuación:
NA=D 11 jD,al = (8487.05-(1 O X 292))/445
o
13 aisladores tipo 28SV111C y 10 as1ladores t1po 27SVC111
3. Nivel de contaminación alto.- Para este nivel, tenemos que la D1me (tabla 5.5),
debe ser de 43 mm/kV, por lo que:
Entonces, el número de unidades en la cadena de aisladores para una línea de 400
kV y en un nivel de contaminación alto, será:
120
C.F E.JII.E
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521-7335
MATERIALES UTILIZADOS EN LINEAS DE TRANSMISION
A
CONDUCTORES
1.-
Calibres normalizados
Los calibres normalizados de conductores para las
líneas de transmisión en México son: ACSR 795 kCM
Cóndor en 85 y 115 kV y ACSR 1113 kCM Bluejay en 230
y
400 kV con ampacidades de
900 y
1110 A,
respectivamente a 75°C de temperatura del conductor.
2.-
Número de conductores por fase.
En líneas de 85, 115 y 230 kV se utilizan uno o dos
conductores por fase, de acuerdo con la capacidad de
transmisión requerida. En 400 kV siempre se utilizan
dos conductores por fase como mínimo por razones de
efecto corona. Recientemente, en 1995 se construyó en
el Edo. de México, un circuito de 400 kV con 3
conductores por fase.
Las separaciones normalizadas entre los conductores de
una fase son: 33 cm para líneas de 85, 115 y 230 kV y
45 cm para líneas de 400 kV. Para 85, 115 y 230 kV la
separación se basa en los herrajes normales. Para 400
kV la separación se basa en que el gradiente crítico
superficiales no debe ser mayor de 15.8 kV/cm y que la
reactancia sea la menor posible.
3.-
Características mecánicas.
La tabla 1 muestra las características mecánicas de
los conductores normalizados.
Tabla 1
-
Características mecánicas de conductores.
ACSR 795
kCM, Cóndor
Características
ACSR 1113
kCM, Bluejay
Número de hilos
54/7
Diámetro, mm
28
Are a, mm'
456
Peso unitario, kg/m
l . 524
l . 870
Carga de ruptura kg
12490
14030
Módulo de elasticidad
inicial, kg/mm'
5202
5483
6678
6587
Módulo de elasticidad
final, kg/mm 2
,.
2
45/7
32
603
Coeficiente de dilatación lineal inicial, -
¡oc
18.28 x lo-•
20.53 x lo-•
19.26 x lo-•
20.80 x lo-•
Coeficiente de dilatación lineal final, - -
¡oc
4 -
Tensión mecánica máxima.
Para evitar que se presenten vibraciones peligrosas,
la tensión mecánica máxima de los conductores debe ser
tal que las tensiones inicial y final a ooc sin carga
de viento no exceda de 33 1/3% y 25%, respectivamente,
de la carga de ruptura. (1)
Por otra parte debe determinarse cual es la tensión
mecan1ca más econom1ca en función del tipo de
estructuras para una linea en particular. La tabla 2
muestra ejemplos de las tensiones normalizadas a -5°C
y presión de viento de 24 Kg/m', tanto desde el punto
de vista de vibraciones como desde el punto de vista
de tensión más económica.
Tabla 2 - Tensiones mecánicas máximas a -5°C y presión
de viento de 24 Kg/m'.
Tipo de
estructura.
B
85 KV
1 Cond.
2 Conds.
por fase por fase
230 KV
1 Cond.
2 Conds.
por fase por fase
400 KV
2 Conds.
por fase
Kq
Kg
Kg
Kg
Kv
Torres
2500
1250
3900
2200
3700
Postes
1000
2000
CABLES DE GUARDA
1 -
Material y calibre normalizados.
Los cables de guarda normalizados para las lineas de
transmisión de 85, 115, 230 y 400 kV están formados
por 7 hilos de acero alta resistencia mecan1ca,
extragalvanizados, con diámetro total de 9.53 mm.
Recientemente se han estado empezando a emplear cables
de acero con hilos de fibra óptica en su interior
(OPGW) con características mecánicas similares.
2 -
Características mecánicas.
Las características mecánicas de los cable de guarda
normalizados para ·las líneas de transmisión de 85,
115, 230 y 400 kV aparecen en la tabla 3.
Tabla 3 - Características mecánicas de los cable de
guarda normalizados.
Número de hilos
3 -
7
Diámetro
9.5 mm
Are a
51.2 mm'
Peso
406 kg/km
Carga de ruptura
4900 kg
Módulo de elasticidad incial
15747 kg/mm'
Módulo de elasticidad final
18137,. kg/mm'
Coeficiente de dilatación lineal
11.52 x lo-•;oc
Tensión mecánica
La tensión mecánica de los cable de guarda debe
coordinarse con la tensión de los conductores a fin de
llenar los requisitos establecidos de separación a los
conductores.
La tabla 4 muestra ejemplos de tensiones max1.mas
normalizadas de los cables de guarda correspondientes
a las tensiones normalizadas de conductores.
Tabla 4 - Tensiones
guarda.
ACSR 795
MCM, Cóndor
T máx., kg
C -
normalizadas
Cables de
guarda
T máx., kg
de
los
ACSR 1113
MCM, Bluejay
T máx., kg
cable
de
Cables de
guarda
Tmáx. ,kq
1000
300
2000
600
2000
600
3700
1000
2500
750
3900
1000
CADENAS DE AISLADORES Y HERRAJES.
1 -
Aisladores.
Los aisladores normalizados para las líneas de
transmisión en México, son del tipo suspensión con
calavera y bola.
:
u
7
En las lineas de 85 y 115 kV se utilizan aisladores de
254 0 x 146 mm con resistencia mecánica y eléctrica
combinada de 8165 Kg. En 85 kV las cadenas de
suspensión llevan 6 unidades y las de tensión 7. En
115 kV las cadenas de suspensión llevan 8 unidades y
las de tensión 9.
En las lineas de 230 kV se utilizan aisladores de 254
x 146 mm con resistencia mecan1ca y eléctrica
combinada de 11340 Kg. Las cadenas de supensión llevan
16 unidades y las de tensión 2 x 17.
0
En las lineas de 400 kV se utilizan aisladores de 254
x 146 mm con resistencia mecánica y eléctrica
combinada de 11340 kg. Las cadenas de suspens1on
llevan 23 unidades y las de tensión 2 x 24.
0
Las cadenas de tensión llevan un aislador más que las
cadenas
de
suspens1on
con
objeto
de
que
la
probabilidad de flameo sea mayor en éstas.
La longitud de la linea de fuga de
depende
de
las
condiciones
de
atmosférica. Ver aislamiento.
2 -
los aisladores
contaminación
Herrajes.
Los herrajes de las cadenas de aisladores para lineas
de 85, 115 y 230 kV son del tipo convencional. Para
lineas de 400 kV los herrajes de las cadenas de
suspensión deben ser "corona free" en tanto que los de
las cadenas de tensión son del tipo convencional con
anillos equipotenciales.
3 -
Cargas mecánicas.
a)
Cadenas de supensión sin deflexión.
Un conductor por fase.
T
T =
ICV'
+ CH 2
donde T = carga total
CV = carga vertical
CH
CH =carga horizontal
cv
Dos conductores por fase.
T
T = 2ICV'
CH
cv
CV
Í''J
3;
+ CH'
5
b)
Cadenas de suspensión con deflexión.
Un conductor por fase.
T
セGB@
T ={CV 2 + (CH + CD)
2
donde CD = carga por deflexión
CV
Dos conductores por fase.
T
T
=
2/CV 2 + (CH + CD)
2
CH+CD
cv
e)
Cadenas de suspensión en V sin deflexión,
dos conductores por fase.
T¡
cv
d) .
CV
Sen e
+
CV
Sen e
cv
CH
Ces e
CH
ces e
Cadenas de suspensión en V con deflexión,
dos conductores por fase.
T¡
CV
cv
T2
e)
=
=
=
cv
+ CH + CD
Sen e
cv
Sen e
Ces e
- CH + CD
Ces e
Cadenas de tensión.
Un conductor por fase:
máxima de trabajo.
una vez la tensión
Dos conductores por fase:
tensión máxima de trabajo.
dos
veces
la
4 -
Resistencia mecánica.
Las resistencias mecánicas max1mas de las cadenas de
aisladores normalizados para las líneas de transmisión
son:
a)
Cadenas simples: 8165 y 11340 kg.
b)
Cadenas dobles: 16330 y 22680 kg.
La carga máxima a que pueden sujetarse las cadenas de
aisladores debe ser tal que el factor de seguridad no
sea menor que 3.
La resistencia mecánica max1ma de los herrajes de los
cables de guarda debe estar coordinada con la carga de
ruptura de estos últimos. Por lo tanto, la carga de
ruptura de estos herrajes no debe ser inferior a 4900
kg que es la carga de ruptura del cable de acero de
alta resistencia mecánica de 9.53 mm de diámetro. Sin
embargo, la carga de ruptura de los herrajes estandar
para cables de guarda es bastante mayor que el valor
de ruptura mencionado.
D -
ACCESORIOS.
1
-
Varillas preformadas.
Para proteger los conductores y limitar hasta cierto
punto el efecto de las vibraciones en todos los puntos
de sujec1on en suspens1on se utilizan varillas
protectoras preformadas de aleación de aluminio.
Para reparar los conductores en los puntos donde se
rompan algunos hilos de aluminio se utilizan varillas
de reparación preformadas de aleación de aluminio.
Estas varillas, además, restablecen la capacidad de
conducción disminuida por efecto de los hilos rotos.
2 -
Empalmes.
Los empalmes adoptados para la unión de conductores de
las líneas de transmisión son del tipo de compresión
para tensión plena (dobles). Los empalmes para los
cables de guarda son del tipo preformado, aunque
también se usan de compresión.
o -t
7
3 -
Amortiguadores.
La vibración eólica es un fenómeno producido por el
viento sobre los conductores de las líneas de
transmisión, el cual al pasar sobre un conductor forma
los
llamados
"vórtices
de
Karman",
creándose
diferencias
de
presión,
lo
que
produce
el
desplazamiento al terno del condutor. La energía que
absorbe un conductor se manifiesta como fricción entre
sus hilos, originando un desgaste que los lleva a la
ruptura;
estas
rupturas pueden ser visibles o
detectables por medio de rayos X.
Otras manifestaciones de las vibraciones son la
pérdida de tornillos, con el consecuente aflojamiento,
deformación y desplome de las torres. Los vientos
causantes de este fenómeno son del tipo laminar, con
una velocidad comprendida entre 3.2 a 12.8 Km/h, que
se presentan generalmente en terrenos planos y con
escasa vegetación y su efecto es más acentuado en los
conductores superiores. Con objeto de disminuir la
tendencia a la vibración de un cable, los fabricantes
de conductores recomiendan que la tensión máxima de
trabajo que se aplique, se mantenga dentro del 25 y
30% del límite de su tensión de ruptura. El tipo de
amortiguador que se utiliza más comunmente es el
Stockbridge el cual está constituido por alambre
mensajero de acero recubierto de neopreno para evitar
la corrosión, grapa de sujeción de neopreno y dos
contrapesos fijos sobre cada uno de los cuales se
ajusta un contrapeso móvil, a fin de cambiar el
momento de inercia del amortiguador. La sujeción de la
grapa al cable conductor se hace por medio de varillas
preformadas.
La instalación de amortiguadores está sujeta al
análisis de la cinta registradora del vibrómetro
Ontario, que se instala en las líneas bajo estudio de
acuerdo a un programa de inspección para detectar
vibraciones. Si este análisis indica la presencia de
vibraciones con amplitudes iguales o mayores de 10
milésimas de pulgada será necesario amortiguar la
línea. Mediante el valor de la frecuencia predominante
se cálcula la distancia a la que habrá de instalarse
el amortiguador con respecto al borde la grapa de
sujeción de que se trate, siendo por lo tanto
instalados 2 amortiguadores por fase y torre, excepto
en los claros con tensiones de remate, en los que no
se instalarán.
Las fórmulas utilizadas son las siguientes:
V =
Fd
3.26
donde:
y
K = 0.435
V
.J Td 2
w
F = frecuencia en ciclos/seg.
D ,, 8
d =diámetro del conductor en pulgadas.
V = velocidad del viento en millas/horas
T = Tensión del cable en libras.
W = Peso del cable en libras/pié.
K= Longitud de cresta de vibración/2.
La instalación del amortiguador se hará dentro de la
mitad intermedia de la longitud de cresta de
vibración, es decir, dentro del rango 0.5 K a 1.5 K.
4 -
Separadores.
Para mantener la separac1on entre los conductores de
una
misma
fase,
se
utilizan
separadores
con
resistencia mecánica suficiente para soportar, sin que
se
deformen
permanentemente,
los
esfuerzos
electrodinámicos
de
compres1on
producidos
por
corrientes
de
corto-circuito
asimétrico
y
con
dispositivos de sujeción que limiten al mínimo el
deterioro de los conductores.
La selección de los separadores debe hacerse en base
a las condiciones de corto circuito del sistema. En
principio, para líneas de 85, 230 y 400 kV, se
consideran corto circuitos de 10 000, 15 000 y 20 000
MVA, respectivamente, con tiempo de S ciclos para el
libramiento de la falla.
5 -
Conectores y electrodos de puesta a tierra.
Para la conexión a tierra de las torres, se utilizan
enrollamientos de cable de cobre No. 4/0 AWG de 7
hilos, contra antenas de cable de cobre del mismo
calibre y varillas copperweld de 16 mm de diámetro,
unidos por medio de conectores adecuados. La longitud
de los tres elementos mencionados depende de la
resistividad del terreno en cada caso.
6 -
Boyas señalizadoras.
En el caso de líneas de transmisión cercanas a
aeropuertos o bien líneas en terrenos montañosos con
claros de 500 m o mayores (cruces con cañadas o ríos)
y que se encuentren dentro de rutas de frecuente
tránsito aéreo, se utilizan boyas señalizadoras.
Estas
se
instalan sobre
los
hilos
de
guarda
aproximadamente a cada 50 m. Son fabricadas comunmente
de fibra de vidrio y pintadas con colores llamativos
resistentes al intemperismo.
Sus dimensiones son de alrededor de 1 m de diámetro.
Se componen de dos medias esferas y si fijan al
conductor mediante un preformado para que no se corran
D
E -
ESTRUCTURAS.
El diseño de las estructuras de las líneas de transmisión
se basa en las consideraciones siguientes:
1
-
Distancia mínima de las partes vivas a tierra.
a)
b)
e)
d)
Estructuras
Estructuras
Estructuras
Estructuras
de
de
de
de
85 kV : 0.96 m.
115 kV: 1.30 m.
2.14 m.
230 kV
400 kV : 3.38 y 2.92 m.
Las distancias mínimas a tierra en estructuras de 85, 115
y 230 kV están definidas por nivel básico de aislamiento.
En estructuras de 400 kV se consideran dos distancias: la
primera por nivel básico de aislamiento; la segunda por
sobretensiones debidas a operación de interruptores; en
este caso, la distancia mínima será de 3.70 m. para 400 kV
y 2.56 m. para 230 kV.
2
- Angula de desplazamiento de cadenas y puentes.
'.
Las distancias mínimas a tierra se consideran en las
siguientes condiciones:
3 -
a)
Las cadenas de suspensión desplazadas de 22° a
30° de la vertical en el caso de estructuras de
suspensión, sin deflexión.
b)
Las cadenas de suspensión desplazadas de 35° a
45° de la vertical en el caso de estructuras de
suspensión con deflexión hasta de 5°.
e)
Los puentes de las estructuras de
tensión
desplazados de 10 o a 15 o de la vertical. El
ángulo de desplazamiento de las cadenas de
aisladores de suspensión y los puentes en las
torres de tensión queda determinado por la
posición de la resultante de la carga de viento
y el peso del conductor.
Distancia mínima entre fases.
La distancia mínima entre fases queda determinada, en
general, por los requisitos de distancia mínima de las
partes vivas a tierra y por limitaciones de efecto
corona.
Las distancias mínimas entre fases adoptadas según la
disposición de los conductores son:
a)
Disposición vertical.
En
En
En
En
85 kV : 2.50 m
115 kV: 3.00 m
230 kV
5.00 m
400 kV : 8.50 m
·o
.,
¡ '-
b)
Disposición horizontal.
En
En
En
En
4 -
85 kV : 3.00 m
115 kV: 4.50 m
230 kV : 6.00 m
400 kV kV : 10.00 m
Altura de las estructuras.
La
altura
libramiento
conductores
últimos.
es
función
del
de
las
estructuras
mínimo al piso, de la flecha de los
y de los puntos de sujeción de estos
En el caso de torres de acero por razones económicas
se consideran tres alturas para cada tipo de torre:
una altura base para el claro normal, una extensión y
una reducción. Estas se utilizan indistintamente según
la topografía del terreno y los obstáculos que se
encuentren en la ruta de la línea de que se trate.
En el caso de postes de acero solamente se considera
una sola altura puesto que éstos se utilizan solamente
en zonas urbanas donde el terreno generalmente es
plano.
5 -
Cargas mecánicas.
a)
Torres de suspensión.
Primera suposición: ningún cable roto.
En estas condiciones se consideran las siguientes
cargas actuando simultáneamente.
Carga vertical: Peso de conductores, cables
de guarda, equipo de montaje, aisJadores,
herrajes y peso propio de la torre.
Carga transversal: Carga máxima de viento
sobre
conductores,
hilos
de
guarda,
aisladores, herrajes y sobre la propia
torre.
Segunda suposición:
guarda rotos.
Se consideran las
simultáneamente:
Carga vertical:
suposición.
un conductor o un hilo de
siguientes
cargas
Igual
en
que
la
actuando
primera
Carga transversal: Igual que en la primera
suposición pero considerando la mi t:ad del
claro de viento para el cable roto.
ti
Carga longitudinal: 100%
máxima del cable roto.
b)
de
la
tensión
Torres de tensión.
Primera suposición: ningún cable roto.
En estas condiciones se consideran las siguientes
cargas actuando simultáneamente:
Carga vertical: Igual que en la primera
suposición de las torres de suspensión.
Carga transversal: Carga máxima de viento
sobre
conductores,
cables
de
guarda,
aisladores, herrajes y sobre la propia
torre, más la resultante de las tensiones
máximas de los cables por deflexión de la
línea.
Segunda suposición: Dos conductores rotos, o un
conductor y un cable de guarda roto, del mismo
lado de la torre.
Se consideran las
simultáneamente:
Carga vertical:
suposición.
siguientes
Igual
que
cargas
en
actuando
la primera
Carga transversal: Igual que en la primera
suposición pero considerando la mitad del
claro de viento para los cables rotos.
Carga longitudinal: 100% óe
máxima de los cables rotos.
e)
la
tensión
Torres de remate.
Primera suposición: Ningún cable roto, es decir,
todos los cables actuando de un solo lado de la
torre.
En estas condiciones se consideran las siguientes
cargas actuando simultáneamente:
Carga vertical: Igual que en la primera
suposición de las torres de suspensión.
Carga transversal: Carga máxima de viento
sobre
conductores,
cables
de
guarda,
aisladores, herrajes y sobre la propia
torre.
0
., ..,
Carga longitudinal: 100% de la tensión
máxima de todos los cables actuando de un
solo lado de la torre.
Segunda suposición: Dos conductores y un hilo de
guarda rotos del mismo lado de la torre.
Se consideran las
simultáneamente:·
siguientes
cargas
actuando
Carga
vertical: Igual que en la primera
pero considerando únicamente los
cables que soporta la torre.
ウオーッゥ」セョ@
Carga transversal: Igual que en la primera
suposición pero considerando únicamente los
cables que soporta la torre.
Carga longitudinal: 100% de la tensión
máxima de los cables que soporta la torre.
LOCALIZACION Y SELECCION DE ESTRUCTURAS
A.
CONDICIONES DE CARGA.
Las líneas de transmisión se proyectan actualmente con los
requisitos de resistencia mecánica que establece el Reglamento
de Instalaciones Eléctricas en vigor, capítulo 22.- Líneas Aéreas
1 -
Cargas en los conductores y cables de guarda.
Para calcular la tensión mecánica de los conductores
y cables de guarda, se considera como carga total la
resultante del peso del conductor o cable y de la
fuerza
producida
por
el
viento,
actuando
horizontalmente y en ángulo recto con la dirección de
la línea en las condiciones siguientes:
2 -
a)
Presión de viento. La fuerza ejercida por el
viento se calcula como la correspondiente a una
presión de 24 Kg/m' de área proyectada de la
superficie de los conductores o cables.
b)
Temperatura mínima. Se supone que los conductores
están sometidos a una temperatura mínima de -5°C
Cargas en las estructuras.
Las cargas que actuan en las estructuras se calculan
en la forma siguiente:
/.S
a)
Carga vertical.
La carga vertical se considera como el peso
propio de la estructura más el peso de los
aisladores, herrajes, conductores y cables de
guarda.
Para calcular la carga vertical debida a los
conductores y cables de guarda se multiplica el
claro de peso, definido como la distancia entre
los
puntos
más
bajos
de
dos
catenarias
adyacentes,
por
el
peso
unitario
de
los
conductores o cables.
b)
Carga transversal.
La carga transversal es la debida al viento,
soplando horizontalmente y en ángulo recto a la
dirección de la linea, sobre las estructuras,
aisladores, herraj es, conductores y cables de
guarda,
más
la
debida
a
las
componentes
transversales
de
tensión
mecanJ.ca
de
los
conductores por cambio de dirección de la linea.
Para calcular la carga transversal debida al
viento sobre conductores y cables de guarda, se
multiplica el claro de viento, definido como la
semisuma de dos claros adyacentes, por la carga
unitaria de viento sobre los conductores o
cables.
La carga de viento sobre las estructuras se
calcula en función del área expuesta y una
presión de viento de 60 Kg/m 2 ó 39 Kg/m 2 , según
se trate de elementos planos o
elementos
cilíndricos
respectivamente.
Tratándose
de
estructuras de celosía, la carga de viento se
calcula en función del área expue.sta más 50% para
considerar el área del otro lado.
e)
Carga longitudinal
La carga longitudinal es la debida a las
componentes de las tensiones mecánicas de los
conductores y cables de guarda ocasionadas por
desequilibrio
a
uno
y
otro
lado
de una
estructura,
por cambio de
tensión de los
conductores, por remates o por conductores rotos.
En los remates,
la carga. longitudinal se
considera igual
a
la
suma
de
todos
los
conductores que rematen en la estructura.
o l4
..
l!.f
B
FLECHAS Y TENSIONES.
El cálculo de flechas y tensiones y cables de guarda es un
trabajo muy laborioso que requiere mucho tiempo cuando se
lleva a cabo por procedimientos gráficos. La utilización de
una computadora, para la solución de un problema como éste,
reduce ampliamente el tiempo de cálculo requerido.
Existe un programa para el cálculo de flechas y tensiones
por medio de una computadora, escrito en FORTRAN y que se
puede almacenar en el disco duro para su utilización
inmediata.
1 -
Descripción del programa.
El programa calcula las flechas y tensiones iniciales
y finales, para una serie de claros comprendidos entre
un mínimo y un máximo variables.
La serie de claros requeridos se define fijando el
claro mínimo, el claro máximo y un intervalo entre
claros.
Para el cálculo se establecen tres límites de tensión
con objeto de limitar el efecto destructivo de las
vibraciones
producidas
por
el
viento
en
los
conductores:
Límite de tensión max1ma: La tensión máxima de
los conductores a -s•c y presión de viento de 24
Kg/m' no debe ser mayor de 50% de la carga de
ruptura.
Límite de tensión inicial: La tensión inicial de
los conductores a o•c sin viento no debe ser
mayor de 33 1/3% de la carga de ruptura.
Límite de tensión final: La tensión final de los
conductores a o•c sin viento no debe ser mayor de
25% de la carga de ruptura.
El programa determina automáticamente cual de los tres
límites determina el cálculo y por conveniencia para
el trazo de las gráficas, encuentra el claro donde
ocurre un cambio de límites.
Prácticamente se cuenta con dos programas para el
cálculo de flechas y tensiones: FYTCC que se utiliza
para cables compuestos, por ejemplo cables de aluminio
con alma de acero; FYTCH que se utiliza para cables
homogéneos, por ejemplo cables de aluminio, cables de
cobre o cables de acero.
i.5
2 -
Datos para el cálculo.
El acceso al programa
medio de una pantalla
una serie de datos que
se trate, así como
propias.
de flechas y tensiones es por
en una PC, en la cual aparecen
identifican al conductor de que
sus características mecánicas
Para cada conductor corresponde un juego de datos de
claros,
límites
de
tensión,
temperaturas,
características del conductor y constantes de la
catenaria.
El orden en que se presentan los datos en la
computadora es el que se indica en las tablas 17 y 18,
según se trate de conductores compuestos o conductores
homogéneos respectivamente.
3 -
Resultados del programa.
El programa obtiene valores de flechas y tensiones,
iniciales y finales, para las siguientes, ,temperaturas
y condiciones de carga:
-5°C ó -l0°C
con presión de viento de 24 ó 39 Kg/m'
respectivamente.
-5°C ó -l0°C
sin carga de viento,
ooc
sin carga de viento,
·l0°C
sin carga de viento,
20°C
sin carga de viento,
30°C
sin carga de viento,
40°C
sin carga de viento,
50°C
sin carga de viento,
l6°C
.'
sin carga de viento para libramientos
y distancias reglamentarias.
Para cada claro se obtienen cuatro renglones de
resultados que corresponden sucesivamente a tensiones
finales,
flechas finales,
tensiones iniciales y
flechas iniciales, a las temperaturas y en las
condiciones indicadas. Las tensiones están dadas en
kilogramos y las flechas en metros.
Las tablas 19 y 20 muestran un ejemplo de los datos y
los resultados para un cálculo particular de flechas
y tensiones.
Las tablas 21, 22, 23 muestran las tensiones límites
de trabajo y constantes de la ecuación esfuerzodeformación.
D
]6
/{,
Tabla 1 7- Lista de datos para conductores ACSR.
Símbolo
Descripción
Unidad
Tarjeta de identificación
SPNX
Claro mínimo
m
SPI
Intervalo entre claros
m
SPNM
Claro máximo
m
TF
Límite de tensión final
Kg.
TI
Límite de tensión inicial
Kg.
TR
Límite de tensión máxima
Kg.
TEMF
Temperatura de TF
TEMI
Temperatura de TI
TEMR
Temperatura de TR
TEMB
Temperatura de referencia
oc
oc
oc
oc
WB
Peso unitario
Kg/m
WR
Peso unitario resultante con viento
Kg/m
AREA
Area de la sección recta
cm
XMES
Módulo de elasticidad del acero
Kg/cm2
XNEA
Módulo de elasticidad del aluminio
Kg/cm
EF
Módulo de elasticidad total final
Kg/cm
El
Módulo de elasticidad total inicial
Kg/cm2
COEFS
Coeficiente de dilatación lineal del acero
¡oc
COEFI
Coeficiente de dilatación lineal total final
joc
COEFF
Coeficiente de dilatación lineal total inicial
joc
GCR
Constante de la curva elástica
Cl
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
C2
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
C21
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
C3
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
!J
2
2
2
17
Tabla lh' - Continuación
Descripción
Simbo lo
r
C4
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
es
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
e¡:;
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
CCl
Constante
CC2
Constante de la catenaria: 7/fJ+O
CCJ
Constante de la catenaria: 1/24
CC4
Constante de la catenaria: 7/192D
ces
Constante de la catenaria: 241/ 41"' 080
CC6
Constante de la catenaria: 7/?f34
CC7
Constante de la catenaria: 1/8
XMl
Constante de la catenaria: l/72D
XM2
Constante de la catenaria: l/40,32D
、・セ@
Unidad
la catenaria: 224/h4,Sl2
r;
J
.Gᄋセ@
'
Tabla 18 - Lista de datos para conductores de aluminio, cobre o acero
Símbolo
Descripción
Unidad
Tarjeta de identificación
SPNX
Claro mínimo
m
SPI
Intervalos entre claros
m
SPNM
Claro máximo
m
TF
Límite de tensión final
Kg
TI
Límite de tensión inicial
Kg
TR
Límite de tensión máxima
Kg
TEMF
Temperatura de TF
TEMI
Temperatura de TI
TEMR
Temperatura de TR
WB
Peso unitario
Kg,
WR
Peso unitario resultante con viento
Kg/m
AREA
Area de la sección recta
EF
M6dulo de elasticidad final
Kg/cm
El
M6dulo de elasticidad inicial
Kg/cm
COEF
Coeficiente de dilatación lineal
Cll
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
Cl2
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
Cl3
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
Cl4
Constante de la ecuación esfuerzo-deformación
CCl
Constante de la catenaria: 224/64,512
CC2
C on stante de 1 a catenaria: 7/ f.40
CCJ
Constante de la catenaria: 1/24
CC4
Constante de la catenaria: 7/192fJ
ces
Constante de la catenaria: 241/ 4f,' oso
cm
2
;oc
2
2
Tabla 18 - Continuación
Simbo lo
Descripción
CC6
Constante de la catenaria: 7/:134
OC?
Constante de la catenaria: 1/8
XMl
Constante de la catenaria: l/72SJ
XM2
Constante de la catenaria: l/40,32SJ
Unidad
,, n
'· '1
Tabla 19 - Ejemplo de datos para
RCSR 1113 KCM, BLUEJRY + 50.0000
+ 50.0000
+ 500.0000
+3700.0000
+3504.0000
+4672.0000
+.00000000
+.00000000
+22.220000
+1.8700000
+.03198000
+6.0156293
+127946.00
+530765.00
+658711.00
+548340.00
+.00001152
+.00002053
+.00002080
+.00003500
+.00029200
-.00498600
·+.74755000
+.00001730
-.00026110
+.01373490
+.00350000
1
cálculo de flechas y tensiones
FLECHAS Y TENSIONES
SPNX
SPI
SPNM
TR
TF
TI
TEMF
TEMI
TEMB
WB
DTC
RRER
XMES
XNER
EF
El
COEFS
COEFI
COEFF
GCR
C1
C2
C21
C3
C4
es
C6
JS
a
21
:1../
1
Tabla 20 -
ACSR 1113 KCM,
BLUE.JAY -
FLECHAS Y TENSim<ES
LTM= 3700.f':G A -5 GC Y PV DE 24 f.::GIM2
LTF= 3504.f:·G A LTI= 4672.kG A
セᄋL@
L
CARGA
TEMP.
CLARO
Sr) ..
3700.
5(J ..
0.17
5').
so.
1 (J(l.
1 セZッN@
1 (J(J ..
lt)O.
1
3700.
0.66
3700.
セZAHGN@
QセNッ@
1. 54
15i).
1 S\).
200.
3 70(1.
;.:.Ji) .
3700.
L¡..
6.17
30(! •.
'3700.
sv
30
4(>
2S62.
0.23
2752.
1913.
0.31
Só1i3.
(¡. 16
3297.
O .l.S
3b96.
0.16
':1'::1-.C
._¡._•/_¡.
('. 17
!=J. 21
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0.092984
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-0.00000239
0.00113285
0.00056020
-0.021980
-0.006838
0.258807
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0.00001453
0.00001530
0.00001404
0.00001620
0.00000190
0.00000601
0.00000026
0.00000160
-0.00019660
-0.00051871
-0.00000909
-0.00005069
0.008516
0.015432
-0.00014.7
0.000932
-0.071380
-0.058390
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0.105026
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0.0130490
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0.00002080 0.00001926 0.00001936
0.00001152
0.00001576
0.00001778
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0.00001670
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C - DISTANCIAS NORMALIZADAS.
Tabla No. 24 - Conductores, tensiones mecánicas, claros y
estructuras normalizadas.
85 kV
230 kV
400 kV
Cable ACSR (KCM)
795
1113
1113
Tensión mecánica en torres
2500
4300
3700
1000
2000
Claro entre torres (m)
300
470
Claro entre postes (m)
140
200
(kg) •
Tensión mecánica en postes
(kg) .
Tipo de torres
25SF
42S
Tipo de postes
MS
36S
Altura de la torre de la
cruceta inferior al piso
18.54
27.33
13.80
22.45
470
53S2
32.28
(m) •
Altura del poste de la
cruceta inferior al piso
(m) •
En base a los conductores, tensiones mecánicas, claros y
estructuras normalizados para las líneas de transmisión de
LyFC que se muestran en la tabla 24, las distancias mínimas
normalizadas son las siguientes:
1 -
Distancias mínimas normalizadas de los conductores al
piso.
La tabla No. 25 muestra las distancias m1n1mas normalizadas
de los conductores al piso, a l6°C, para diferentes
condiciones y tensiones eléctricas nominales de cada línea.
Tabla No. 25
Distancias mínimas
conductores al piso (m) .
Condición
normalizadas
de
los
Tensión nominal de las líneas entre fases
85 kV
230 kV
400 kV
A lo largo de
calles
7.80
10.10
12.10
En cruzamiento
con calles y
carreteras
8.30
10.60
12.60
u 27
10.30
En cruzamiento
con vías férreas
12.60
14.60
Para claros distintos a los normalizados, estas distancias
son diferentes, por lo que hay que hacer el estudio
correspondiente.
En general, las distancias indicadas en la tabla se aplican
a libramientos en cualquier punto del claro normalizado. En
condiciones críticas de libramiento, se puede recurrir a
los factores de reducción, del Artículo 2204 capítulo 22
Líneas Aéreas, del Reglamento de Instalaciones Eléctricas
en vigor (NOM-001-SEDE-1997), para libramientos en un lugar
que no sea el punto medio del claro.
2 -
Distancias mínimas
otras líneas.
normalizadas
en
cruzamiento con
La tabla No. 26 muestra las distancias mínimas normalizadas
en cruzamientos con otras líneas a l6°C sin viento, según
la tensión nominal.
''
Tabla No. 26.- Distancias
mínimas
normalizadas
cruzamientos con otras líneas (m) .
en
Conductores superiores
Conductores inferiores
Tensión nominal de las líneas entre fases
85 kV
230 kV
400 kV
Líneas de comunicación
3.10
5.40
7.40
Líneas suministradoras
de o a 50,000 volts.
2.50
4.80
6.80
Líneas de 85 kV
3.00
5.20
7.20
7.00
9.10
Líneas de 230 kV
Líneas de 400 kV
1.1.20
Para claros distintos a los normalizados, estas distancias
son diferentes, por lo que hay que hacer el estudio
correspondiente.
Si el cruzamiento se hace sobre los hilos de guarda de la
línea inferior, las distancias que deben considerarse son
las correspondientes a líneas suministradoras de O a 50,000
volts.
En general las distancias indicadas en la tabla No. 26 se
aplican a cruzamientos en cualquier punto del claro. En
condiciones críticas de libramiento, se puede recurrir a
los factores de reducción, del Artículo 2203, capítulo 22.
Líneas Aéreas, del Reglamento de Instalaciones Eléctricas
en vigor, (NOM-001-SEDE-1997), para cruzamientos en un
lugar que no sea el punto medio del claro.
3 -
Distancias entre ejes de líneas paralelas.
La tabla No. 27 muestra las distancias mínimas normalizadas
entre ejes de líneas de transmisión paralelas.
Tabla No. 27 paralelas (m) .
Tensión nominal
de la línea A
85 kV
230 kV
Distancias mínimas entre ejes de
líneas
Tensión nominal de la línea B
T o r r e s
Postes
85 kV 230 kV 400 kV
85 kV 230 kV
10.70 17.50
(9.40) (16.00)
21.40
(19.90)
400 kV
23.70
(22. 00)
27.60
(25. 90)
32.60
(30.90)
8.20 12.60
(7.70) (12.00)
16.00
(15.40)
Las distancias entre paréntesis corresponden a líneas
paralelas con estructuras adyacentes, en terreno plano,
generalmente en zona urbana a lo largo de calles.
Para claros distintos a los normalizados, estas distancias
son diferentes, por lo que hay que hacer el estudio
correspondiente.
4 -
Distancia de los conductores al límite del derecho de vía.
La tabla No. 28 muestra las distancias mínimas normalizadas
de los conductores al borde del derecho de vía.
Tabla 28
Distancia de los
derecho de vía (m) .
Tensión nominal
85 kV
230 kV
400 kV
conductores
al
Torres
Postes
6.20
10.30
10.80
5.00
7.30
límite del
Para claros distintos a los normalizados, estas distancias
son diferentes, por lo que hay que hacer el estudio
correspondiente.
o 29
5 -
Ancho del derecho de vía.
La tabla 29 muestra
derecho de vía.
los
anchos
normalizados
del
Tabla 29 - Ancho del derecho de vía (m) .
Tensión nominal
85 kV
230 kV
400 kV
Torres
Postes
17.00
30.00
40.00
14.00
22.00
Para claros distintos a los normalizados, estas distancias
son diferentes, por lo que hay que hacer el estudio
correspondiente.
D -
LOCALIZACION Y SELECCION.
LyFC utiliza actualmente dos métodos para la localización
y selección de estructuras, uno manual y otro por medio de
un programa de computadora.
Método manual
La localización y selección de estructuras sobre el perfil
topográfico de la ruta de una línea de transmisión consiste
en determinar, gráficamente por medio de una plantilla, el
emplazamiento
de
las
estructuras
y
las
alturas
correspondientes dentro de las alturas disponibles, con
objeto de mantener los libramientos necesarios, determinar
las cargas en cada estructura y seleccionar el tipo
adecuado en cada caso; relacionar las estructuras y cambiar
las alturas y tipos de las mismas en aquellos lugares donde
la primera localización no sea económica, calculando los
costos comparativos entre distintas alternativas con objeto
de llegar a la solución más económica posible.
1 -
Plantilla
La localización gráfica de estructuras se hace por
medio de una plantilla de mica en la que se marcan las
catenarias que representan al conductor a l6°C y a 5°C. Paralelamente a la catenaria del conductor a l6°C
se marcan varias catenarias que corresponden a la
distancia al piso y a cada una de las alturas de
torres disponibles.
La plantilla se construye con las flechas finales
obtenidas por medio de un cálculo de flechas y
tensiones, según el conductor de que se trate y en las
condiciones de carga que se requieran. Las escalas
horizontal
y
vertical
de
la
plantilla
deben
corresponder a las escalas de los planos del perfil
topográfico sobre los que se va a utilizar.
D 30
CABLE AC SR 795 MCM eONDOR
TENSION MAXIMA = 2500 Kg. A -5° e
1
Y PRESION DE VIENTO DE 24 Kg 1 m
CLARO
m
FLECHA
-so e
50
100
150
200
250
300
.19
.78
FLECHA
1§ 0
1.79
3.23
5.10
7.40
350
400
450
10.13
13.30
500
20.99
16.92
e
.32
1.11
2.28
3.83
5.78
8.13
1 0.90
14.10
17.74
21.82
Metros
FIG.
15- TRAZO DE CATENARIAS A
-s•c
Y 16°C
SIN CARGA DE VIENTO.
o 31
51
o
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i5 o
F 1G.
16- CONSTRUCCION DE UN A PLANTIlLA PARA
LA LOCALIZACION DE TORRES EN LINEAS
DE 85 K V.
JALOH HACIA ARRIBA
ESTRUCTURA
EH ESTA
ULTIMA ESTRUCTURA
LOCALIZADA
ESTRUCTURA
SIGUIENTE
Fl G 17- LOCALIZACION DE ESTRUCTURAS POR MEDIO DE UNA PLANTILLA
Las figuras 15, 16 y 17 muestran un ejemplo de las etapas
sucesivas para el trazo de las catenarias, Ía construcción
de la plantilla y
el modo de utilizarla para la
localización de estructuras en el proyecto de una línea de
transmisión.
2 -
Claro regulador
Para una serie de claros comprendidos entre dos
estructuras de tensión, entre las que se tienen varias
torres de suspensión, se puede suponer que la tensión
del conductor a l6°C es constante y por lo tanto se
puede utilizar una sola plantilla. El claro entre dos
torres de tensión consecutivas que tendría la misma
tensión a l6°C que la serie de claros anterior y que
requeriría la misma plantilla, se denomina claro
virtual, claro equivalente o claro regulador, y puede
, calcularse por medio de la fórmula:
donde CR
L
= claro regulador
= longitudes de los
'.
claros
Estrictamente, para el proyecto de una línea de
transmisión se debe contar con una serie de plantillas
para varios claros reguladores. La localización de
estructuras en una tangente se hará con una plantilla
cuyo claro regulador sea de un valor inmediato
inferior al del claro regulador real en la tangente de
que se trate. Por supuesto el valor del claro
regulador real no se conoce hasta que se hace la
localización completa entre dos torres de tensión. Si
la selección inical de la plantilla es incorrecta será
necesario repetir la localización de estructuras con
una plantilla diferente. Sin embargo, la costumbre en
LyFC es realizar los proyectos con una sola plantilla
trazada con los datos de flechas para una serie de
claros obtenidos con el programa de flechas y
tensiones y posteriormente verificar con el claro
regulador real para cada tangente.
3 -
Posición y altura de estructuras.
La determinación de la posición y altura de las
estructuras sobre el perfil, se realiza haciendo pasar
la catenaria que representa al conductor a l6°C por el
punto de sujeción de una torre previamente establecida
y deslizando la plantilla hasta que la catenaria de
libramiento mínimo al piso sea tangente al perfil, Ver
figura 17.
Para cruzamientos con otras líneas,
carreteras
o
vías
férreas
donde
se
requieren
libramientos mayores que el mínimo normal, se puede
modificar el perfil aumentando la altura real del
suelo en esos lugares, de tal modo que el libramiento
O
Sセ@
3'/
mínimo al perfil elevado artificialmente, dé la
posic1on requerida de los conductores sobre las
líneas, carreteras y vías férreas cruzadas.
Una vez que se ha hecho la tangencia de la ca.tenaria
de libramientos con el perfil,
existen varias
posibilidades de altura para la estructura siguiente.
En el caso de los proyectos de LyFC generalmente se
cuenta con tres alturas si. se trata de torres y una
sola altura si se trata de postes. A mayor altura de
las torres mayor longitud de los claros. Una solución
econom1ca es seleccionar la altura que dé una carga de
viento lo más próxima a la máxima de diseño.
4 -
Claro de viento
El claro de viento es igual a la semisuma de los
claros a uno y otro lado de una estructura y es
proporcional a la fuerza transversal horizontal debida
a la carga de viento que actúa sobre los conductores
y cables de guarda.
Los cambios de dirección de una línea ocasionan
también una fuerza transversal horizontal igual a 2T
sen e/2, donde e es el ángulo del cambio de dirección
y T es la tensión del conductor. Esta fuerza puede
actuar en la misma dirección que la carga del claro
del
viento.
Para determinar
el
aumento
o
la
disminución del claro de viento correspondiente a una
disminución o aumento en el ángulo de deflexión, se
puede usar la fórmula:
WwJ' Lw=2T Sen J' e/2, donde Ww es la carga de viento por
metro de conductor yJ' Lw es la variación del claro de
viento. Para los valores de ¡e que se presentan,
generalmente es suficientemente exacto suponer que Sen
te/2 = d' e/2 y por lo tanto¡ Lw = TJ' e/Ww, donde e está
en radianes.
5 -
Claro de peso
El claro de peso es igual a la distancia horizontal
entre los vértices de las catenarias a uno y otro lado
de una estructura y es proporcional a la fuerza
vertical debida al peso de los conductores y cables de
guarda.
El claro de peso max1mo permisible generalmente n0 es
la condición crítica para la selección de una
estructura en particular. Sin embargo, los claros de
peso pequeños pueden ser críticos en lo referente a
que se deben evitar jalones hacia arriba en las torres
de suspensión y también a que el ángulo de balanceo de
las cadenas de aisladores no debe rebasar la distancia
mínima a tierra en condiciones de viento máximo.
8
35
El ángulo de balanceo de las cadenas de aisladores se
calcula con la fórmula:
-1
·(f
=
tan
carga de viento
carga de peso
Una forma simple de lograr esta última condición es
especificar un valor mínimo de la relación claro de
peso/claro de viento que para los
conductores
normalizados ACSR 795 kCM Cóndor y ACSR
1113 kCM
Bluejay es 0.757 y 0.712, respectivamente, para un
ángulo de balanceo de las cadenas igual a 30°.
Los claros de peso se deben determinar con los
conductores a una temperatura de -5°C debido a que a
bajas temperaturas se presenta la condición critica de
carga vertical. Además como a bajas temperaturas la
tensión del conductor no varia considerablemente con
el claro regulador, se puede utilizar una sola
plantilla en lugar de toda la serie que se requiere
para el trazo de catenarias a l6°C.
6 -
Selección de estructuras.
Una vez determinadas la localización y las alturas de
las
estructuras,
se
seleccionan
los
tipos
de
estructuras en función del claro de viento, el claro
de peso y el ángulo de deflexión en cada caso.
Para las estructuras de suspensión se considera además
el ángulo de balanceo de las cadenas de aisladores por
medio de la relación claro de peso/claro de viento que
debe ser igual o mayor de un mínimo, según se
especifica en el inciso anterior. En caso de que esta
relación sea .menor del mínimo especificado se puede
recurrir a:
a)
Utilizar una estructura de tensión.
b)
Aumentar la altura de la estructura y
tanto el claro de peso.
e)
Relocalizar las torres en forma diferente.
por lo
La tabla 29 muestra los claros de peso, los claros de
viento y lo ángulos de diseño de los diferentF-s tipos
de estructuras que se utilizan en los proyectos de
lineas de transmisión de LyFC.
u 36
..
Tabla 29
-
de
diseño
máximos
Valores
de
estructuras de líneas de transmisión.
Tipo de estructura
Claro de
viento
m
Claro de
peso
m
Deflexión
Torres de 85 kV:
SF
SA
TIO
T30
T45
T60
T90
R
300
500
300
300
300
300
300
150
300
300
300
300
300
300
150
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
160
sao
oo
20
10°
30°
45°
60°
goo
oo
Postes de 85 kV:
MS
MT
TT
25S (2) *
25T10 (2) *
25T30
31T30
22T90
25T90
20
30°
30°
oo
10°
30°
30°
goo
90°
* Dos conductores por fase.
Torres de 230 kV:
S
SS
TlO
T20
T45
T60
T90
R
500
500
500
500
500
500
500
250
500
500
500
500
500
500
500
250
225
225
225
225
225
170
170
250
225
225
225
225
225
170
170
250
oo
20
10°
20°
45°
60°
90°
oo
Postes de 230 kV:
33S
36S
33Tl0
33T20
33T30
(2) *
33S2
33Tl0 (2) *
45T30 (2) *
* Dos conductores por fase.
¡o
¡o
10°
20°
30°
20
10°
30°
!i
3i
31
Tipo de estructura
Claro de
viento
m
Claro de
peso
m
400
500
400
400
400
400
400
400
900
600
600
600
600
600
De flexión
Torres de 400 kV:
Sl
S2
TlO
TlS
T30
T60
R
7 -
20
so
10°
15°
30°
60°
oo
Costos
Al hacer la localización gráfica y la selección de los
tipos de estructuras, no ·es práctico obtener los
costos de todas las localizaciones posibles; sin
embargo, se obtendrá una solución economJ.ca si se
tienen en cuenta las recomendaciones siguientes:
a)
Hacer que la catenaria de libramientos coincida
con el perfil tanto como sea posible.
b)
Localizar las estructuras utilizando al máximo
posible el claro de viento de las estructuras.
e)
Las alturas de las torres de tensión deben ser
las de menor altura posible.
Existirán algunos casos que por sí mismos obliguen a
la comparación detallada de costos, como por ejemplo
decidir en un caso específico la utilización de un
torre alta o dos bajas.
Método por computadora.
Localización óptima de estructuras de líneas de
transmisión por medio de un programa de computadora.
En forma similar al método manual, este programa
consiste básicamente en determinar las combinaciones
óptimas de tipos y alturas de estructuras disponibles,
con objeto de obtener el costo mínimo por kilómetro.
El programa simula matemáticamente los movimientos que
se realizan en el método manual con la plantilla de
mica sobre el perfil topográfico, es decir, hace la
localización para el libramiento al piso del conductor
más
bajo;
calcula
las
cargas
verticales
y
horizontales; el ángulo de inclinación de la cadena de
aisladores;
determina
el
tipo y
costo
de
la
estructura; las extensiones a las patas de las
estructuras para compensar los desniveles del terreno;
las cimentaciones de las estructuras según el tipo de
terreno y los costos de extensiones y cimentaciones.
D 38
Debido a que el programa trabaja para un libramiento
fijo dado por una curva parabólica paralela a la del
conductor, en aquellos lugares donde se requieren
mayores libramientos como en el caso de cruzamientos
de líneas de energía eléctrica o de comunicación, de
calles, carreteras y vías férreas,
es necesario
sobreelevar la ordenada del perfil topográfico lateral
del punto considerado y crear una zona de depresión de
un ancho igual al derecho de vía del cruzamiento de
que se trate, con objeto de que en esa depresión no se
localicen estructuras.
Para cruzamientos con zanjas, ríos, barrancas o
cualquier otra área donde no se deba localizar una
estructura,
se crea una depresión cuyos puntos
extremos corresponden a puntos fuera de dicha zona y
donde sí puede localizarse una estructura.
La
exclusión de una estructura fuera de la zona de
depresión la efectúa el programa cuando detecta ésta
y entonces localiza la estructura en el extremo
inicial de la depresión.
En las figuras 18 y 19 se muestran los ejemplos de los
casos mencionados, donde se indican los valores que
deben tener ISP, ICF e ICL índice de supresión de
puntos
del
perfil,
índice
de
carreteras
o
ferrocarriles e índice de cruzamientos con líneas
respectivamente, por medio de los cuales el programa
modifica automáticamente el perfil.
Datos de entrada.
El programa de localización de estructuras está
alimentado por dos conjuntos de datos: El primer
conjunto representa el perfil topográfico de la línea
el cual se genera por medio de otro programa de
computadora
que
calcula
los
puntos
de .Perfil
representados por tres coordenadas: la absisa X que
establece la distancia horizontal con relación al
punto inicial de la línea y las ordenadas Yl y Y2
referidas al nivel del mar. La ordenada Yl es la
elevación del eje de la línea y se emplea para
localizar las estructuras y la ordenada Y2 es la
elevación mayor lateral del terreno sobre el cual los
conductores deben mantener el libramiento ュセョッ@
requerido; además calcula para el punto de coordenadas
donde se tiene un cruzamiento con una línea eléctrica
o de comunicación el valor de YL que es la elevación
del conductor que se cruza. La distancia máxima para
el cálculo de los puntos del perfil es de 20.0 m; esta
distancia es menor para los lugares donde el perfil
topográfico es muy accidentado.
Una vez calculado el perfil topográfico se guarda en
un archivo de disco paraser leído y utilizado por el
programa de localización de estructuras.
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2
MODIFICACION
NO DEBE
DEL PERFIL EN AREAS DONDELOCALIZARSE UNA ESTRUCTURA
41
El
segundo
conjunto
de
datos
define
las
características generales de la línea que son:
caracteríticas
del
conductor,
alturas
de
las
estructuras,
localizaciones,
alturas,
tipos
y
extensiones de las patas de la primera y última
estructuras
de
la
línea,
tensión mecan1ca
del
conductor, libramiento al piso, puntos de deflexión de
la línea, tipos y costos de las estructuras, y costos
de
las
extensiones
de
las
patas
y
de
las
cimentaciones. Este conjunto de datos se dan a la
computadora por medio de un diskette. Un listado de
este conjunto de datos se muestra en la tabla 30.
Resultados.
Un ejemplo de los resultados del cálculo del perfil se
muestra en la tabla 31.
Los resultados de la localización de estructuras se
obtienen en forma de listado los cuales se muestran en
la tabla 32, donde se indican para .cada estructura
localizada los siguientes valores:
Número, tipo, altura, contrapeso para la cadena de
aisladores, deflexión, distancia al punto inicial de
la línea, altitud sobre el nivel del mar, claro entre
torres, claro de viento, carga horizontal, claro de
peso, carga vertical, tangente del ángulo de balanceo
de la cadena de aisladores y claro regulador.
Conclusiones.
La utilización del programa de computadora para la
localización de estructuras de líneas de transmisión
sobre cualquier perfil topográfico es práctico, más
confiable y más económico que el método manual ya que
en todas las fases del proyecto se tienen mucho menos
ーッウゥ「ャ、。・セ@
de err9res considerables y los ahorros
por kilómetro son hasta de un 9% del costo total de
las estructuras y el tiempo y costo de diseño
disminuye en un 80% respecto al método manual.
Tabla 30 Datos generales
localización de estructuras.
TH (1)
-
de
la
línea
para
la
Altura de las estructuras.
a
TH (7)
SBXI
Abscisa del punto inicial S.E.
SBYI
Ordenada del punto inicial S.E.
o
42
CLRI
Claro incial.
SBXF
Abscisa del punto final S.E.
SBYF
Ordenada del punto .final S.E.
CLRF
Claro final.
THP
Altura de la primera estructura.
TBXP
Abscisa de la primera estructura.
TBYP
Ordenada de la primera estructura.
DEFP
Deflexión de la primera estructura.
COSTP
Costo de la primera estructura.
THU
Altura de la última estructura.
TBXU
Abscisa de la última estructura.
TBYU
Ordenada la última estructura.
DEFU
Deflexión de la última estructura.
COSTU
Costo de la última estructura.
EXIP)
a )
Extensiones
estructura.
de
las
patas
Extensiones
estructura.
de
las
patas
de
la
primera
EX4P)
EXlU) )
a )
de
la
EX4U)
XLP
Libramiento al piso.
DLE
Distancia a línea eléctrica.
DLC
Distancia a línea de comunicación.
w
Peso unitario del conductor.
Cl
Constante unitaria de viento.
C2
Constante unitaria de peso.
última
CLRM
Claro máximo.
TAICM
Valor máximo de la relación carga horizontal
a carga vertical en las estructuras de
suspensión por diseño.
TR
Tensión mecánica de la línea a
Kg/m' de P.V.
FH
iョ」イセ・エッ@
AC
Amplitud de crucetas.
CPD
Peso del contrapeso.
KTTP
Tipo de la primera estructura.
MTHP
Altura de la primera estructura.
ICMP
Indice
del
tipo
de
terreno
para
cimentación de la primera estructura.
KTTV
Tipo de la última estructura.
MTHV
Altura de la última estructura.
ICMV
Indice
del
tipo
de
terreno
para
cimentación de la última estructura.
NTD
Número de torre dato.
NH
Número de alturas.
NTC
Número de tipos y costos.
NTC
Número de torres de suspensión.
NDEF
Número de deflexiones.
ICRD
Indice del claro regulador dato.
ICR - 1)
Claros reguladores dato,
l6°C y flechas.
ICR -13)
finales a -5°C.
-5°C y
24
de alturas de las estructuras.
la
la
flechas finales a
DEF - 1)
a
DEF -20)
Deflexión en grados, radianes y su abscisa
y ordenada.
correspondientes.
Sl
Claro de viento, claro de peso, tangente del
ángulo de inclinación de la cadena de
aisladores, deflexión, relación de claros
adyacentes, abertura entre patas y pendiente
para la torre de suspensión ligera.
S2
Idem pero
pesada.
TlO
Idem pero para la
deflexión de 10°.
torre
de
tensión para
Tl5
Idem pero para la
de flexión de 15°.
torre
de
tensión
T30
Idem pero para la
deflexión de 30°.
torre
de
tensión para
T60R
Idem pero para la torre de
deflexión de 60° y remate.
tensión para
CTS - Sl
Costo de las alturas de las estructuras para
la torre de suspensión ligera. Incluye costo
de aisladores y herrajes.
CTS - S2
Idem pero para
pesada.
para
la
las
torre
torres
de
de
suspensión
para
suspensión
CTS - TlO Idem pero para las torres de deflexión para
10°.
CTS - Tl5 Idem pero para las torres de deflexión para
15°.
CTS - T30 Idem pero para las torres de deflexión para
30°.
CTS -T60R IDEM pero para las torres de deflexión para
60° y remate.
CEX-Sl
Costo de las extensiones para las patas de
las torres de suspensión ligera.
CEX-S2
Costo de las extensiones para las patas de
las torres de suspensión pesada.
CEX-TlO
Costo de las extensiones para las patas de
las torres de tensión TlO.
CEX-Tl5
Costo de las extensiones para las patas de
las torres de tensión Tl5.
o
45
CEX-T30
Costo de las extensiones para las patas de
las torres de tensión T30.
CEX-T60R
Costo de extensiones para las patas de las
torres de tensión T60R.
CEX-Sl
cimentaciones
las
Costo
de
las
alturas
de
diferentes
suspensión ligera.
CEX-S2
Idem pero
pesada.
CEX-TlO
Idem pero para las torres de tensión TlO.
CEX-Tl5
Idem pero para las torres de tensión Tl5.
CEX-T30
Idem pero para las torres de tensión T30.
CEX-T60R
Idem pero para las torres de tensión T60R.
para
las
torres
PLANOS Y DIBUJOS DE PROYECTO
de
para
torres
las
de
suspensión
'.
,.
Los planos y dibujos para los proyectos de líneas de
transmisión comprenden: planos de conjunto, planta y
perfil, planos de cruzamientos con carreteras, vías
férreas y ríos, registro de estructuras, lista de
materiales, gráficas de flechas y tensiones, dibuj:os
de cadenas de aisladores, dibujos de herrajes, dibujos
de cimentaciones, dibujos de conexión a tierra y
dibujos de detalles.
A -
...,.
PLANO DE CONJUNTO.
El plano de conjunto muestra: la localización
geográfica de la línea; las subastaciones que
interconecta; la tensión eléctrica; el número, el
calibre, el material y la corriente máxima de los
conductores; la distancia interpostal max1ma,
media y mínima; el libramiento al piso de los
conductores en su punto más bajo a l6°C; las
flechas de los conductores para la distancia
interpostal máxima, media y mínima a la tensión
mecánica máxima.
Respecto a las estructuras de la línea se indica
la resistencia máxima, la semisuma máxima de los
claros adyacentes y las cargas debidas al peso de
los conductores y a la presión del viento. El
plano No. 0587-11504-D es un ejemplo de un plano
de conjunto.
0
46
Tabla 31 perfil topográfico de la línea de 400 KV Tula-Victoria.
KILOMETRAJE INICIAL =
X INICIAL=
0.00 y
X
60.25
80.75
99.23
119.22
139.22
159.22
160.21
180.21
200.20
220.20
240.20
260.20
280.20
300.20
320.20
340.20
360.20
]80.20
400.20
420.20
440.20
460.12
467.68
480.66
484.68
504.68
524.68
544.68
564.68
584.68
604.68
613.43
633.43
640.42
660.42
680.42
682.41
702.41
722.41
742.41
762.41
Y1
2316.52
2316.08
2315.66
2315.31
2315.00
2314.59
2314.57
2314.35
2314.06
2313.68
2313.33
2312.97
2312.62
2312.26
2311.91
2311.56
2311.20
2310.85
2310.49
2310.14
2309.78
2309.43
2308.22
2308.73
2308.26
2307.58
2307.24
2306.90
2306.55
2306.21
2305.87
2305.72
2305.30
2305.15
2304.77
2304 ·37
2304.33
2303.88
2303.46
2303.05
2302.64
60.25
COTA INICIAL =
INICIAL =
Y2
2316.52
2316.08
2315.66
2315.31
2315.00
2314.59
2314.57
2314.35
2314.06
2313.68
2313.33
2312.97
2312.62
2312.26
2311.91
2311.56
2311.20
2310.85
2310.49
2310.14
2309.78
2309.43
2308.22
2308.73
2308.26
2307.58
2307.24
2306.90
2306.55
2306.21
2305.87
2305.72
2305.30
2305.15
2304.77
2304.37
2304.32
2303.88
2303.46
2303.05
2302.64
2316.52
o.oo
YL
ISP
ICF
ICL
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o
o
o·
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
0.40
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
Q,
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
セᄀ@
4l
Tabla 3 1 perfil topográfico de la línea de 400 KV Tula-Victoria (Continúa)
KILOMETRAJE INICIAL
X INICIAL
X
782.41
802.41
822.41
842.41
862.41
882.41
902.41
909.01
929.01
949.01
=
=
o.oo
Y1
2302.22
2301.81
2301.40
2300.99
2300.57
2300.16
2299.75
2299.61
2299.ZJ
229B.g¡
60.25
y
INICIAL
COTA INICIAL
=
Y2
2302.22
2301.81
2301.40
2300.99
2300.57
2300.16
2299.75
2299.61
2299.27
2298.92
=
2316.52
o.oo
YL
ISP
ICF
ICL
o.oo
o.oo
o.oo
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
0.00
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
o.oo
Tabla 32 .Resultados del programa de localizaci6n de estructuras.
LINEA DE 400 KV TULA-VICTORIA
LOCALIZACION DE ESTRUCTURAS.
TNO
T
A
e
DEFLEX DISTANCIA ALTITUD CLARO CIRV CHOR CLRB CVER TABC CLRR HAM
SE
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
etc.
CJ
5
1
1
1
1
1
1
1
1
4
1
4
1
2
2
1
2
2
2
1
1
7
7
2
2
3
2
1
2
1
2
1
1
1
o 60.000
o o.o
o o.o
o . o.o
o o.o
o o.o
o 0.367
o 0.0
o o.o
o 30.000,
o o.o
o 24.666
o 0.0
o o.o
o o.o
o o.o
o o.o
560.00
560.00
948.21
1351.60
1798.20
216'2.38
2421.44
2720.00
3078.53
3392.]9
3712.00
4122.83
45.38.00
4937.06
5321.14
5897.20
6281.36
6755.47
2136.00
2136.00
2145· 71
2157.08
2170.94
2180.56
2186.04
2190.50
RQセTNYV@
2196.00
2199.50
2209.07
2219.50
2228.43
2233.47
2239.00
2234.90
2251.27
.O
.388
403
447
363
259
288
354
363
319
410
415
399
J¡¡t¡
576
384
474
453
..
.385
425
405
311
278
328
336
316
365
413
407
391
480
480
429
463
303
326
311
278
213
252
258
243
280
セQV@
312
300
368
368
Jl91
356
366
443
462
269
259
363
.382
243
745
685
829
865
504
484
680
715
456
646
366
456
437
684
853
817
952
647
851
ᄋNセUT@
509
346'
455
aso
0.443
0.394
0.359
0.474
0.441
0.371
0.361
0.533
0.434
0.373
0.456
0.352
0.451
0.387
0.509
0.418
400
400
400
.· 400
400
400
350
350
350
450
450
b.".O
4':iJ.
450
450
450
450
151.77
132.57
171.28
183.88
83.72
100.64
158.50
177.99
123.01
144.34
188.51
139.42
192.24
256.48
210.35
177.95
160.01
AK
0.000295
0.000295
0.000295
0.000295.
0.000295
0.000295
0.000300
0.000300
0.000300
0.000297
0.000292
0.000Xl2
0.000292
0.000292
0.000292
0.000292
0.000292
ᄋセ@
._.,
Tabla 32 (Continuaci6n).
TNO
T
A
e
83
2
1
84
2
2
o
o
o
o
o
o
o
o
o
85
2
2
86
2
2
87
2
2
88
2
1
89
1
2
90
2
1
4
2
91
DEFLEX DISTANCIA ALTITUD
o.o
o.o
o.o
o.o
o.o
o.o
o.o
o.o
CLARO CLRV
CHOR
CLRP
CVER
TABC CLRR
582
447
1075
2010
0.222
533
409
336
629
0.651
34471.20 2482.92
539
35011·39 2444.43
528
35539.45 2458.50
380
35920.07 2410.49
624
36554.73 2393.63
438
36993.45 2462.18
215
372o8.84 2426.29
2B7
37595·96 2379.61
659
11.730 38255.00 2379.00
454
348
759
1419
0.246
507
389
378
7o8
0.550
536
411
391
732
0.562
327
251
1017
1903
0.132
301
231
217
407
0.567
523
401
365
683
0.588
HAM
AK
450
4o8.03
0.000292
450
218.43
0.000292
450
428.66
0.000292
450
376.28
0.000292
450
-67.92
0.000292
450
473.05
0.000292
450
355.35
0.000292
450
346.03
0.000292
o
38255.00 2379.00
S. E.
-t
....,
RESUMEN DE TIPOS Y.ALTURAS DE ESTRUCTURAS.
TIPO
TIPO
TIPO
TIPO
TIPO
TIPO
TIPO
1
2
3
4
5
6
7
ALT1
ALT2
ALT3
ALT4
ALT5
ALT6
ALT7
18
17
31
15
1
3
2
3
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
1
9
o
o
o
o
o
o
o
o
o
TORRES DE SUSPENSION
TORRES DE TENSION
C>
c..n
=
COSTO
13,852,790.00 PESOS.
84
7
ALT8
o
o
o
o
o
o
o
ALT9
ALT10
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
o
.50
B -
PLANOS DE PLANTA.
Los planos de planta muestran: la línea en toda
su longitud con el kilometraje sucesivo; los
puntos terminales; los tipos, alturas y números
de las estructuras; los tipos de cimentaciones;
la amplitud del derecho de vía; los detalles
topográficos comprendidos de una franja de 50 m
a cada lado del derecho de vía como por ejemplo:
barrancas, cauces, caminos, carreteras, vías
férreas,
líneas
suministradoras
de
energía
eléctrica, líneas de comunicación y poblaciones.
La escala normalizada para estos planos es de
1:2000 con acotaciones en metros. Los dibujos
Nos. 0587-11504-A, B y C son ejemplos de planos
de planta.
C -
PLANOS DE PERFIL.
Los planos de perfil muestran: la línea en toda
su longitud con el kilometraje sucesivo; los
puntos terminales de la línea; el tipo, la altura
y los números de las estructuras; los tipos de
cimentaciones;
barrancas,
cauces,
caminos,
carreteras y vias férreas atravesadas por la
línea; las elevaciones de líneas suministradoras
de
energía
eléctrica
y
de
comunicac1on
atravesadas por la línea; el perfil del eje de la
línea y los perfiles laterales abajo de los
conductores. Las escalas normalizadas son 1:500
vertical y 1:2000 horizontal, con acotaciones en
metros. Los dibujos Nos. 0587-11504-A', B', e',
o' y E' son ejemplos de los planos de perfil.
En ocasiones sobre un mismo plano se colocan,
haciéndolas coincidir, las vistas tanto de planta
como perfil de la línea. Recientemente inclusive
se incluyen en el mismo, plantas fotogramétricas
de la zona.
D -
PLANOS DE CRUZAMIENTOS
FERREAS Y RIOS.
CON
CARRETERAS,
VIAS
Estos planos muestran: los detalles en planta y
perfil de los cruzamientos de
líneas
con
carreteras, vías férreas y ríos; las dimensiones
de las estructuras soportadoras, la resistencia
máxima
y
cargas debidas
al
peso
de
los
conductores y pres1on de viento; la tensión
eléctrica de la línea; el número, el calibre, el
material
y
la
corriente
max1ma
de
los
conductores; la separación entre los conductores;
el libramiento del conductor más bajo al hongo
del riel, a la rasante de la carretera o al
espejo de agua mayor del río, la flecha de los
conductores para el claro en cuestión; la tensión
:i/
máxima de los conductores, el número y las
dimensiones de los aisladores. El plano 0582-8860
es un ejemplo de cruzamiento con vías férreas.
E -
REGISTRO DE ESTRUCTURAS.
En el registro de estructuras se indican los
números progresivos de las estructuras que
soportan la línea, el kilometraje, los claros
entre estructuras, las cotas de las estructuras
y el desnivel entre las mismas, los tipos de
cimentaciones,
los tipos y alturas de las
estructuras, los tipos de cadenas de aisladores
y otros detalles. La hojas Nos. Z-508-31188-1 y
2 son un ejemplo de registro de estructuras.
F -
LISTA DE MATERIALES.
La lista de materiales contiene las cantidades y
la descripción de los materiales a utilizar en la
construcción de
la
línea,
el
nombre
del
fabricante, el número del pedido, y fecha de
entrega. La hoja No. 0508-32826 es
ejemplo de
lista de materiales.
un
G -
GRAFICAS DE FLECHAS Y TENSIONES.
Estas gráficas muestran las flechas y tensiones,
iniciales y finales a -5, O, 10, 16, 20, 30, 40
y 50°C sin presión de viento y a -5°C con presión
de viento de 24 Kg/m'. Las flechas y tensiones
finales se utilizan para el proyecto. Las flechas
y tensiones iniciales se utilizan para el
tendido.
Los dibujos Nos. Z-0509-10700-A y Z-0509-10701-A
son ejemplos de gráficas de flechas y tensiones.
H -
Los dibujos Nos. HERRAJES 5, HERRAJES II,
L242T20.DWG, 20 y Z-0508-16148, muestran un
ejemplo de detalles de los arreglos de cadenas de
aisladores,
suj ecJ.on
de
hilos
de
guarda,
estructuras, cimentaciones y conexión a tierra,
respectivamente, que se utilizan en líneas de
transmisión de LyFC.
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1
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1
78°12 0
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0+081.92
COTA Df:
NIVEL
TIPO DE AISLA- Clloi!NESTRUC. DORES TACION
セiyel@
223!1.60
8 l. 92.
REMATE
91°27 1 1
2236.03
0+406.01
2234.31
0+666.01
t 1.50
223!1.61
310.00
0+976.01
4
+0.05
223!1.64
309.96
1+28!1.97
!1
1 +!195.97
6
7
310.00
2+ 21!1.97
8
9
2 t !11!1.97
ro
2+ 815.97
11
280.00
3+395.97
12
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13
54•oo• o
3+704.25
14
3+911.23
1!1
4+164.21
'
'
16
0°52'D
2!19.97
4+424.18
16°41' 1
4+642.22
81°21 1 o
5t06!1.3!1
19°03'
o
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!lt402.91
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t 1.91
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!1351
IIODIF
!13 SI
SN
t0.33
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MODIF
!1+606.07
CRUCETAS 230 KV 4
SN
•
"
•
•
c.
• •
i
TN
CRUCETAS 230 KV 60" 4 CIRC.
SN
VIA F.F.C.C. TELEI!RAFOS
CRUCETAS 230 KV 4 CIRC.
t0.39
!13SI
IIODIF
!13 Sr
SN
+0.64
MODIF
t0.70
MODIF
53 T 60
MODIF
TN
37T20
TN
42T90
TN
37 T 10
TN
MODIF
•
"
•
•
AVE.
!13 S 1
PANTITLAN
CRUCETAS 230 KV 4 CIRC.
SN
L. 23 KV TEL. TI!. B. T.
CRUCETAS 230 KV 90" 4 CIRC.
L.23KV TG. TL VIA FFCC ESPIJEU
+0.1!1
2240.67
!1+ 856.18
L. 23 KV
53 T60
-2.21
2240.!12
t2.78
2243.45
LA CIMENTACION PARA LAS TORRES No o. 3 A
SOBRE EL NIVEL DEL TERRENO NATURAL
....
•
;
-1.47
249.98
*
•
"
224 1.99
250.11
20
•
SN
+3.29
203.16
194 9°33 1 1
•
!13·SI
2238.70
337.56
19
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423.13
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2237.36
218.04
17 94°20'1
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MODIF
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2239.18
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2238.19
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2235.95
300.00
SN
SN
223!1.3!1
300.00
CRUCETAS 230 KV 90° 4 CIRC.
CRUCETAS 230 KV 4 CIRC.
!13 S 1
IIODIF
223!1.09
300.00
TN
-0.07
223!1.38
1 +905.97
!13 T60
IIODI F
!13 SI
MODIF
MODIF
223!1.39
510.00
CRUCETAS 230 KV 90" 2 CIRC.
CANAL COMPAÑIA
IIODIF
-0.18
223!1.48
310.00
TN
!13 T 60
- 1.72
260.00
3
S. E. AURORA
+0.43
324.09
2
-
OBSEIIVAC 1ONU
SOBRE ELEV. DE LA Cllll 1m.
53 T 30
t 1.07
l
BT, TL, L-23 KV CARRETERA
MODIF
TN
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MODIF
17 y 20
TENDRAN
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UNA
CIA DE
SOBRE
LUZ
ELEVACION
Y FZA. DEL
DE
1.00 m
CENTRO,
S.
セ@
LINEA DE 230 KV
AURORA -AYOTLA
3 MAY -90 SE MODIFICO LOCALIZACION DE TORRE No. 20
2 ABR-90 SE MODIFICARON T-33 Y T-34
1 , O 1C- 89 SE MODIFICO locaizセ@
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. REGISTRO
LEV
JRAIALH
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C' • • •
DE
ESTRUCTURAS J
Z-0508- 31188
63
..
Mセ@
DE
REGISTRO
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i
ESTRUCTURAS
DEFLI!:X jKILOIIETRAJE
No.
1
I!CJII. 10°12 I
CLAIIO
2244.52
VセQPN@
295.40
21
16°19
22
1
i
o
2243.69
VセQTNR@
145.83
23
8+ 760.04
4° 32' I
24
7+200.04
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25
7+640.04
2246.02
2247.63
1i
8+067.22
27
58036'D
8+397.46
28
8031' I
8+622.46
29
13°57 1 I
9+0 13.36
224.7.76
i
2239.41
.. 400.00
0°14'1
2239.40
9+82!.36
32
0°07 1
10+216.55
33
OOZ7'D
10+ 637.08
1
P
セ
TR
Q
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2236.99
11+418.02
350.07
·11+841.09
36
83°a9'1
2236.66
12+ 135.65
2236.34
TN
L 23 KV CAMINO CANAL CIA.
CARR. L 23 KV TEL
42 T 20
TN
TEL CANAL C1A L 23 KV
COMIENZA CANAL GENERAL
425
SN
425
SN
425
SN
425
SN
42T 10
TN
SOBRE ELEV. DE Cllol 2.00 m
42 T60
TN
SOBRE ELEV. DE CIM 2.00 m
375
SN
32T 90
TN
REMATE
TN
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L S 23 KV
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セ@
AUTOPISTA CAMINO 2 L 23 KV
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エセ[ケlMNᄀ@
"
CANAL BENERAL
CANAL CH. CAMINO L. 23 KV
+0.18
2236.22
12+181.65
42 T 10
TEL. L 23 KV AVE. ARIES
-0.32
46.00
E. R.
TN
-0.33
287.56
37
32 T 60
(FUTURA l
t0.14
44f.20
55
T.N
-1.31
2236.85
11 +056.82
42T 10
DERIVACION A S.E. CHALCO
t 1.12
2238.16
419.74
4°121 o
TN
+0.75
2239.28
420:53
34
42T 90D
-0.87
2238.53
. 393.19
1
SN
-0.01
410.00
31
425
-5.01
390.90
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TN
- 1.36
2244.42
9+413.36
42 R
MARCO PARA 2 CTOS.
L. 400 lV TEXCOCO-STA. CRUZ
+ 1.98
2245.78
2.u:oo
30
TN
+0.77
330.24
..
SOBRE ELEV. DE LA CIM. 2.0001
MODIF
E. R.
-0.64
2246.99
427.18
4°36'1
REMATE, CRUCETAS 230kV 2CIIC
• 1.61
440.00
2.6
TN
+2.33
440.00
1
SOBRE ELEV. DE LA C1M. 1.00 m
53 T 30
-0.13
212.65
1
37TIO
OIII!IIVACIOIIU
-0.70
2243.82
6+401.06
30°53' I
TIPO DE AISLA· CIMEII-I!STRUC. DORES TACIOII
COTA D!
IIIVI!L
S. E . AYOTLA
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'
lk SE
SOBRE ELEVA LA
CIMENTACION
I.OOm
iセᄋmarzPMQY@
CIA. DE
LUZ
y
FZA
DEL
CENTRO,
S. A
LINEA DE 230 KV
AURORA -AYOTLA
LEV.
-Mセ
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REGISTRO
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DE
ESTRUCTURAS
ü
Z-0508-31188
G
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CATALOGO
CANTIDAD
DESCRI
•
e 1
o •
O TIPO
1
26PZAS 1 TORRES DE
TIPO 5351
2
3
3PZAS
2PZAS
·aRRES DE
·aRRES DE
4
2PZAS
TORRES _DE
5
IPlA
TORRE DE
6
126Km
21Km.
1
12
179PZAS セpace@
179PZAS
14
179 PZAS
1179 PZAS
セ@
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CLASE
BOLA CON OJO SIM
1
' lB
19
GOPZAS
SOPlAS
.H
21
152 PZAS
24PlAS
_'2c7
3000 m.
_38
IGBPZAS
N
1
1J
1 1
52-5 lUSA N-12
セanvrs@
GBC 51
30
GSL 52
セanvrs@
1
PED 91-1-<>6521-2
1
.
REO 91-8-105
r76
IND ANVARS
RECTA SIM. OB-79608
SI M.
91-1
IND. ANVARS
GA 1
HO
SIM. 08-97280
11
DE COMI
LoTE27
1
SIM. BURNOY
DE ONDA DE
JGOS DE
1
1
REO
JA -651
SI M. ALCAN
DE
389?ZAS
0[ [ ... TREGA
-91
74 Km.
52 Km.
SIM. O
23
_25
• R 1e e 1
PRC848L.
CON OJO SI M. 08-936D7
SI M. OB-70709
HORQUILLA
GRAPA DE
3 PZAS
N
SIM. セb」XV⦅UR@
38PlAS
38 PZAS
26
NACEL
CON BOLA SIM. OB-78420
CON OJO SIM.
GRAPA DE
1
SI M.
17
24
o
P·t¡;uoo
¡DE
1FECHA
¡, . . .
DE 230 KV TIPO 32 C90
DE 230 KV CIPC 32T90D
DE
360PZAS
FECHA DEL
CIPO 53T30-4·:-MODIF.
TIPO 53TG0-4e-MODIF. 90"
B
_13_
e
1 CABLE DE ACERC GALVANIZADC A. R. 9.53 mm.
360PZAS
""' ••• nn
[MEMO A COMPRAS
1.
ACSR 1113 KCM
9
10
1•
FECHA Y lh.
FA8RICA ... T[
1
1
JGOS DE
'18100
SIM
SIM
SI M_
DE
PED'
.
CABLE DE CUD 4/0 AWG.
PARA SISTEMA DE TIERRA SIM. BURNOY
: SE
1
_5% CABLES
>%
UNA
CON
DE
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y
DE
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DE
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Y
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LISTA DE MATERIAL ELECTRICO;;, ᄋセ@
A,..EXO AL M[MORA ... OUM
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L 1 S T A
D E
M A T
E R
1 A
L
No. DE
IDENTIFICACION
CANTIDAD
1
1
HORQUILLA RECTA
LFC-ING-024
2
• 3
1
BOLA CON OJO
LFC-ING-026
fig.1. OB-1
16
AISLADOR DE SUSPENSION
LFC-ING-057
Clase 52-S,flg. 2 y •
DESCRIPCION
ESPECIFICACION
REFERENCIA
F1g.3. R-2
4
1
HORQUILLA CON CALAVERA
LFC-ING-021
F1g.2. CH-1
S
1
YUGO DE ACERO
LFC-ING-023
F1g.2. YT-2A
6
2
flg.2b. 0-3
2
HORQUILLA "y" CON OJO
GRAPA DE SUSPENSION
LFC-ING-024
7
LFC-ING 020
Flg.Z, S-4A
• 8
2
VARILLAS PROTECTORAS
PLP-AR 0144
6.13
NOTA :
EL FABRICANTE DE HERRAJES NO DEBERA INCLUIR EN SU COTIZACION
LAS PARTIDAS 3 Y B.
LUZ Y FUERZA DEL CENTRO
LINEAS DE 230 KV
2
No.
06/10/97
REVISION GENERAL
02/05/97
REVISION GENERAL
FECHA
DESCRIPCION
REVISIONES
HGAM/RRB
FIRMA
CADENA EN SUSPENSION
DOS CONDUCTORES POR FASE
ACSR 1113 KCM BLUEJAY
PROY. HGAM/FJST
DIBUJO: CGSP
HERRAJES 5
,·
HERR-OS.DWC
2
CABLE DE ACERO A.R
GALVANIZADO DE 9.53 mm DE 7 HILOS.
L 1 S
No. DE
IDENTIFICACION
D E
T A
M A
T E R 1 A
L
CANTIDAD
DESCRIPCION
ESPECIFICACION
1
1
HORQUILLA RECTA
LrC-ING-024
2
1
CLEMA DE TENSION
LrC-ING-022
REFERENCIA
riG.3, R-1
riG.1, P-H
LUZ Y rUERZA DEL CENTRO
LINEAS DE 85 Y 230 KV
2
No.
6/10/97
2/5/97
rECHA
REVISION GENERAL
REVISION GENERAL
DESCRIPCION
REVISIONES
HGA•/rJST
SUJECION DEL CABLE DE GUAkvA
A LAS TORRES DE TENSION
HGAird/RRB
riRMA
PROY. HGAM/r JST
DIB. CGSP
HERRAJES 11
M[RR-11.DWC
GERENCIA
H JA
SUBDIRECCION TECNICA
INGENIERIA ELECTRICA
TITULO
.ECTRICA
PROY:
SUBTITULO
LINEAS DE 230 KV
TORRES 32T20, 37T20 y 42T20
3.73
2.25
FECHA
ETC/MAL
FEB/96
3.08
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N
o
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N
ESC: 1=200
ACOT. MTS
1
7.00
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DI B. caセi@
L2T42T20.DWG
7n
INGENIERIA CIVIL
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C,A•45°
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PLANTA
CIMENTACION
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LEVACION
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L 1 N E A 230 k V
CIMENTACIOtES f'I!Ut4 TORRES DE LINEAS
DE 230 KV 2 CIRCUITOS
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DICI[MII. 'TI IJII.J. T. 1.
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CONEXlON
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1 1p
4''
セBG@ UャPセ@
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セM
1
セP@
5
Sl!t ES(A:..A
PROFUNDIDAD
T -10
2750
3850
T- 20
27
5o
3850
T-45
2800
3900
T-60
2800
3900
R
3000
4 2.0
3200
4500
DAD
2
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セ@
4
1
DESCRIPCION
de sujocicÍl o
エ[セ。ャカN@
de 1• 4•
(Para T90) de 1Y," @セ
Pzc.
Conector
!lrai><J
fierro
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pare
cable
BURNDY
GAR No 1629
No.l729
j
BUR NDY
YYT-3428
Electrodo de varilla 」セイ@
3
Pza.
4
25m.
weld 5/8' ill· 3.00m. ong.
Cable de Cu. desnudo No >jo
5
4 Pzas.
Conector para cable de Cu.
BURNOY
YS28
y FZA. DEL CENTRO, S. A·
LINEAS DE 230 tiN
TITULO
DIBUJOS
セ@
de cobte.
o
CATALOGO
v.'lriJ1' d
Pzas.
rll?-O-B--1-604-5-rL-Zl0--1('1-.""c-.m.,..itni...,.....ol_pa_r_a"'"lo_rr_tl_t_n-:t-IU-rt-no_m_u-,-e.;-11""tw....,...\e-.--1 CIA · DE WZ
NUMERO
o
EN ROCA FIJA. EN TEPETATE
T-90
PARTIDA
0
o
DE
TORRE
RELACIONADOS
l==;::::!:::::::¡========::;:===:kONEXJON ATlERRA AlmA TORRES DE TENSION
EN TERRENO MUY RESISTENTE
No.
FECHA
DESCRIPCION
REVlSIONES
FIRMAS
PROV. M M. V
018. E.M.B.
R[:V,
J,G Z
sッーエャュ「イセ@
1971.
Z-0508-16148
FACULTAD DE INGENIEAIA U.N.A.M.
DIVISION DE EDUCACION CONTINUA
CURSOS ABJERTOS
DISEÑO ELECTROMECÁNICO DE
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
TEMA
MATERIALES: CONDUCTORES- AISLADORES- HERRAJES
ING. ARTURO TRUJILLO A YALA
PALACIO DE MINERÍA
.JUN101998
Palacio de Mineria
Calle de Tacuba S
Teléfonos: UQRセY@
Primer piso
Dcl'9 Cuauhtémoc 06000
512·5121 521·7335 521·1987 Fax UQセWS@
México, D.F.
APDO. Poat.l M·22BS
521·4020 AL 26
IN DICE
CONDUCTORES
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
2
NORMAS QUE SE APLICAN
3
DEFINICION
4
ESPECIFICACIONES
5
MUESTREO
6
METODOS DE PRUEBA
7
EMPAQUE
8
MARCADO
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION
La presente especificación establece las caracterlsticas que deben cumplir los cables ACSR/AS,
que utiliza la Comisión en los sistemas eléctricos ubicados en zonas con problemas de corrosión.
2
NORMAS QUE SE APLICAN
NOM-EE-161-1983
Carretes de Madera para Conductores
Eléctricos y Telefónicos.
CFE E0000-13-1979
Procedimientos de Muestreo Estadístico
para Conductores Eléctricos.
ANSI/ASTM B 549-71
Concentric - Lay - Stranded Alummum
Conductors, Aluminum - Ciad. Steel
Reinforced (ACSR/AW). (Conductores de
Aluminio con cableado concéntrico,
reforzados con acero recubierto de
aluminio soldado)
ANSIIASTM B 502-70
Aluminum-Ciad Steel Core Wire For
Aluminum Conductors. Aluminum-Ciad
Steel Reinforced. (Alambres de Acero con
recubrimiento de aluminio soldado, para
conductores de aluminio reforzados con
acero recubierto de aluminio soldado)
3
DEFINICION
3.1
Cable ACSR/AS
Es el cable constituido por un núcleo central de alambre(s) de acero recubierto(s) de aluminio
soldado, rodeado(s) por una (o más) capa(s) de alambre de aluminio dispuesto helicoidalmente.
4
ESPECIFICACIONES.
Todos los cables ACSR/AS que utiliza la Comisión deben cumplir con lo indicado en las normas
ANSI/ASTM B 549 y ANSI/ASTM B 502 última revisión. Sus características principales se indican
en la tabla 1.
La unión aluminio-acero en los alambres del núcleo, se debe efectuar por el proceso controlado de
soldadura a nivel molecular.
4.1
Tensiones Nominales
Las tensiones nominales de operación en las que se utilizan normalmente los cables ACSR/AS, se
indican en la tabla 2.
TABLA 1- Características generales de los cables ACSRIAS
No. de
alambres
Descripción
Area Total de
corta
AL mm'
(kCM)
Cable ACSR/AS
2
Cable ACSRIAS
1/0
Cable ACSR/AS
3/0
Cable ACSRIAS
410
Cable ACSR/AS
266
Cable ACSRIAS
336
Cable ACSR/AS
477
Cable ACSRIAS
795
Cable ACSR/AS
900
Cable ACSR/AS
1113
39.25 (69.14)
Area de
los
alambres
de AL
mm2
33.64
62.46 ( 109.9)
Alambres
Total
AL
AS
AL
(d1)
AS
(d2)
cable
(D)
6
1
2.67
2.67
8.01
53.52
6
1
3.37
3.37
10.11
99.16 ( 174.8)
84.95
6
1
4.25
4.25
12.75
125.10 ( 220.4)
107.20
6
1
4.77
4.77
14.31
157.23 (277.7)
135.13
26
7
2.57
2.00
16.28
198.39 ( 350.1 )
170.60
26
7
2.89
2.25
18.31
281.29 ( 496.4)
241.81
26
7
3.44
2.68
21.80
468.58 ( 827.4 )
402.93
26
7
4.44
3.45
28.14
515.16 ( 929.2)
455.95
54
7
3.28
3.28
29.51
103.22 ( 1132 )
564.05
45
7
3.99
2.66
31.98
Descripción
corta
Cable ACSR/AS
Cable ACSR!AS
Cable ACSR/AS
Cable ACSR!AS
Cable ACSRIAS
Cable ACSR/AS
Cable ACSR!AS
Cable ACSR!AS
Cable ACSR!AS
Cable ACSR/AS
Diámetros mm
2
1/0
3/0
410
266
336
477
795
900
1113
Resistencia
mínima a la
ruptura
kN
(kgf)
12(1252)
19 (1928)
28 (2858)
34 (3488)
48 (4899)
60 (6124)
84 (8573)
136 (13835)
138 (14062)
130 (13290)
Resistencia C.D.
a 2o•c
nikm
Masa
aproximada
kg/km
Clave
0.820
0.515
0.324
0.257
0.206
0.163
0.115
0.069
0.062
0.050
129
206
326
412
520
657
931
1 551
1 654
1 822
EVOEA00261
EVOEAOOD61
EVOEA09861
EVOEAOOA61
EVOEA099G7
EVOEAOATG7
EVOEAOCRG7
EVOEAOCNG7
EVOEAOBKL7
EVOEAOBUK7
Abreviaturas:
AL- ALUMINIO
AS -ACERO CON RECUBRIMIENTO DE ALUMINIO SOLDADO.
5
MUESTREO
Debe seguirse el procedimiento de muestreo indicado en las especificaciones CFE E0000-13-1979
6/1 HILOS
26/7 HILOS
54/7 HILOS
45/7 HILOS
FIGURA 1-Cables ACSRIAS
TABLA 2-Tensiones nominales de operación, en las que se usan normalmente los cables
ACSRIAS
Descripción corta
Cable ACSR/AS 2
Cable ACSR/AS 1/0
Cable ACSR /AS 3/0
Cable ACSR/AS 4/0
Cable ACSRIAS 266
Cable ACSRIAS 336
Cable ACSR/AS 477
Cable ACSRIAS 795
Cable ACSRIAS 900
Cable ACSR!AS 1113
6
Baja tensión
240V
X
X
Mediana tensión kV
13.8
24
34.5
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
6.9
X
X
X
X
X
Alta tensión kV
115 230 400
X
X
X
X
X
X
X
X
METODOS DE PRUEBA
Deben realizarse las pruebas indicadas en la norma ANSI/ASTM-8 549,ANSI/ASTM B 502. última
revisión.
7
EMPAQUE
7.1
Carretes
Deben utilizarse carretes como los indicados en la norma NOM-EE-161
7.2
Tramos de embarque y sus penalizaciones
la longitud nominal del tramo de embarque debe ser como se indica en la tabla 3. Se acepta la
entrega de tramos con longitud diferente aplicando las penalizaciones mostradas en la tabla 4.
El tramo de embarque que contenga cada carrete, debe ser continuo en su longitud completa.
TABLA 3-Tramos de embarque de los cables ACSRIAS
Descripción corta
2
Cable ACSRJAS
Cable ACSRIAS 1/0
Cable ACSRIAS 3/0
Cable ACSR!AS 4/0
Cable ACSRtAS 266
Cable ACSRIAS 336
Cable ACSR/AS 477
Cable ACSR!AS 795
Cable ACSRIAS 900
Cable ACSR!AS 1113
Masa kg
537
538
535
536
1 903
1 912
1 909
1 908
2 266
1 822
Longitud Nominal m
4 160
2 610
1 640
1 300
3 660
2 910
2 050
1 230
1 370
1 000
TABLA 4- Penalizaciones de tramos con longitud diferente a la nominal
Para todos los cables excepto el 1113 kCM
Longitud en % de lo
Descuento al precio
especificado
en o/o
Mayor de 105
30*
105 -95
94.9-85
10
84.9-75
15
74.9- 65
20
64.9-55
25
54.9-50
30
o
Para el cable 1113 kCM
Descuento al precio
Longitud en % de lo
especificado
en o/o
Mayor de 102.5
30*
102.5- 97.5
97.4- 85
10
84.9-75
15
74.9-65
20
64.9-55
25
54.9-50
30
o
·-
·.
Nota:
• al tramo excedente.
8
MARCADO
Cada carrete debe tener una placa metálica con los siguientes datos marcados en relieve.
Número progresivo del carrete,
Nombre o simbolo del fabricante del cable,
Clave y descripción corta,
Longitud en m y masa en kg, del tramo de embarque,
Número de pedido,
Año de fabricación.
TRANSMJSSION LINE REFERENCE BOOK 345 KV ANO ABOYE
Table 3.3.3
CHAII'ACTERISTICS OF MULTILAYER ALUMINUM..CONDUCTOR·STEEL-REIIIFORCED (ACSR)
セHNZI@
Cross Sectlon
Code
(kcm11)
Al
HセAI@
Reactance
1 ft Rad.
60 HZ
L
·-
(:,)
Stranding
Reslstance
e
Oiameter
Cond Core r
per
1000
oc
Al
Tot
Aluminum
Sleet
(in.)
(In.)
S
ft
STRG
(Kips)
2776.
2515
2312.
2167.
2156.
1781
1407.
1274.
1171.
1098.
1092.
902
1521.
1344.
1235.
1146.
1181
976
84x.1818
76x.1819
76x.1744
72x.1735
84x.1602
84x 1456
t9x 1091
t9x.0849
19x.0814
7x 1157
t9x 0961
t9x 0874
2 000
1 880
1 802
1 735
1 762
1.602
546
.425
.407
.347
480
.437
4
4
4
4
4
4
3219
2749
2526
2303
2511
2074
81.6
61.7
57.3
49.8
60.3
51.0
0338
0365
.0397
.0424
0426
.0516
1590.
1590.
1510
1510
806.
806.
765.
765.
725.
908.
862.
862.
818.
817.
54x 1716
45x:.1880
54x.1672
45x 1832
54x.1628
19x 1030
7x 1253
19x.1003
7x.1221
19x.0977
1 545
1 504
1.505
1.465
1 465
515
.376
.502
.366
.489
3 2044
3 1792
3 1942
3 1702
3 1840
775
7x 1189
19x 0949
7x.1155
19x 0921
7x 1121
1 427
1.424
1.386
1.382
1.345
.357
.475
347
461
336
3
3
732
726.
689.
45x.1783
54x. 1582
45x 1733
54x.1535
45x:.1681
1033
604
604.
564
564.
523
681.
646
636.
603
591
54x.1486
45x 1628
54x 1436
45x 1573
54x 1383
19x.0892
7x.1085
19x.0862
7x.1049
7x 1383
1.338
1.302
1.293
1.258
1 245
446
326
.431
.315
.415
1033
954.
954
954
900
523.
483.
483
483.
456.
560
596.
546
517.
562
45x. 1515
30x 1785
54x 1329
45x 1456
30x 1732
7x 1010
7x. 1783
7x.1329
7x 0971
7x 1732
1.212
1.248
1.196
1.165
1.212
900.
900.
875.
874
795
456.
456
443
443
403.
515
487
501
474
497
54x 1291
45x 1414
54x 1273
45x:.1394
30x 1628
7x 1291
7x.0943
7x 1273
7x0929
7x.1628
795.
795
795
795.
795.
403.
403
403
403.
403.
495.
469.
455
455
431.
30x 1628
26x.1749
54x.1213
24x 1820
45x.1329
19x.0977
7x 1360
7x 1213
7x 1213
7x 0886
795
715
715.
716
715.
403.
362
362.
363.
362.
414
447.
445.
422.
409.
36x.1486
30.-;.1544
30x.1544
26x 1659
54x.1 151
716.
716.
666
667
667.
363.
363
338.
338.
338.
410.
388
393.
382
382
636
636
636
636
636.
322.
322.
322.
322.
322
636
636.
322
322.
MLNGac[A。ゥ^VPセhz]gmr@
X.
(Ohma/MIIe)
25C
SOC
.0395
0418
0446
.0473
.0466
.0549
0421 .0452 .0482 .0667 .329
0450 .0482 .0516 .0621 .337
0482 0518 .0554 0595 .342
.0511 .0550 .0589 .0570 .348
.osos .0544 .0584 .0588 .344
.0598 .0646 .0695 0534 .355
0736
0755
.0767
.0778
.0774
0802
54.5
42.2
51.7
40.1
49.1
.0578 .0602
.0590 0622
.0608 .0631
.0622 0652
0642 .0663
.0657 .0712 .0767 0521 358
0678 0734 .0790 .0497 .364
0689 0748 0806 .0508 362
0711 .0770 .0830 0485 367
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.0821
0821
0828
0828
1613
1737
1522
1635
1434
383
46 3
36.2
43.6
34 1
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083i .. 0906
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.0480 368
.0459 .374
0466 .372
.0445 .378
0836
0837
0845
.0846
.0854
41.9 .0770
32 o 0787
39 1 0825
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.0788
0811
.0842
.0866
0924
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.0855
.0863
0866
0873
3
1533
1344
1431
1255
1331
303
.535
399
291
520
3
2
3
3
2
1165
1493
1229
1075
1410
27.7
46.0
33.8
25.9
43.3
0909
.0987
0984
.0984
.1046
0930
0995
0998
.1004
1054
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08b...
0876
0889
0896
0885
1 162
1 131
1.146
1.115
1.140
387
283
.382
279
488
3
3
3
3
2
1159
1015
1126
987
1246
31.9
25.4
31 4
25.0
38.3
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1043 .1062
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1073 1092
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1158
. 1163
1191
_1196
1307
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.0897
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0901
0909
0903
1 140
1 108
1.092
1 092
1.063
489
408
.364
364
.266
2
2
3
2
3
1235
1094
1024
1024
896
384
31.5
28.2
27.9
22.1
1183
. 1180
1181
.1181
1181
.1191
1190
1193
.1193
1197
1307
1306
1309
.1308
1313
1423
. 1422
1425
.1424
1428
.393
.399
.401
.402
.406
.0903
.0911
0916
0916
0923
1x 1486
7x. 1544
19x0926
7'(1290
7x1151
1 040
1.081
1.081
1051
1036
149
463
463
387
345
3
805
3
16.5
34.4
34.6
28.4
26.3
1175
.1316
1316
1312
1312
.1197
.1322
. 1322
. 1321
1323
.1311
.1452
1452
1450
1452
1426 .1540.0337 .411
.1581 1711 0372 .399
1581 .1711 0372 399
1579 . 1707 0355 .405
1580 1709 .0350 .407
0930
0919
0919
0927
0931
24x.1727
45x.1261
26x.1601
54x.1111
24x:.1667
7x 1151
7x 0841
h 1245
7x.111 1
7x 1111
1 036
1 009
1 014
1 000
1.000
.345
252
374
333
333
2
3
2
3
2
922807
917
858
859
25.5
206
26.6
24.5
23.7
1311
.1312
1409
1408
. 1407
.1322
1327
1417
.1418
.1451
1579 1708
1455 1583 1712
.1555 NセVYT@
1832
1557 1695 . 1833
1556 . 1694 .1832
.0347 .408
.0334 413
.0343 .409
.0337 411
.0335 .412
0931
0939
0937
0942
0942
397
396
375
364.
364.
30x 1456
30x 1456
26x.1564
54x 1085
24.-;.1628
7x 1456
19x 0874
7x 1216
7x 1085
7x 1085
1 019
1 019
o 990
0.977
0.977
437
437
365
.326
.326
2
993
2
2
3
2
988
875
819
819
30.8
31.5
25.2
23.6
22.0
1480
1480
1476
.1477
. 1476
1486
1485
.1484
.1486
. 1485
1631 . 1777 1923 035 1 .406
1631
1777 1923 0351 .406
. 1629 1774 .1920.0335 .412
.1631 .1776 . 1922 .0330 .414
1630 1775 1920 .0327 .415
0936
0936
094'
.09<
094:.
340.
331
t8x. 1880
36x. 1329
1x 1880
0.940
0.930
188 2
.133 3
691
644
15.7
13 4
1468
1469
1484
1487
25C
75C
x¡
(OhfTV\( MegOhm)
100C (te) セmゥャ・ス@
-MUe
1
Joree
ThraSher
Kiwt
Bluebtrd
Chukar
Falcon
Laowtng
Parrot
Nuthatch
Plover
Bobohnk
Marfln
Otpper
Pheasant
Btllern
Grackle
8untH'1Q
Finch
Btue¡ay
Cudew
Ortolan
Merganser
Cardinal
Ratl
Baldoate
Canary
Ruddy
Grane
Wtllet
Skrmmer
Mallara
Ora k e
Candor
Cuckoo
Tern
Coot
Suteo
Redwtng
Starllng
Crow
Stil!
Grebe
Gannet
GuU
Flam1ngo
Scoter
Eg·et
Grosoeak
Goose
Rook
110
1431
1431
1351.
1351.
1272.
1272.
1192.
1193.
1114.
1113.
725.
685.
685.
645.
644
772.
1x 1329
3
3
3
3
3
3
3
2 1119
2
2
1111
985
921
1418
1627
1630
1771
.1774
.0873
.0897
.0922
.0951
.0977
.1540 0392
. 1538 .0375
.1541 .0368
.1540.0366
.1544 0352
1915 .0304 .424
1918 .0302 .425
ca-
0960
.0963
•
¡:
ELECTRJCALCHARACTERJSTICS OF EHV-UHV CONOUCTOR CONFJGURATIONS ASO ClRCUITS
•
Table 3-3.3 (Cont.)
CHARACTERISTICS OF MULTILAYER ALUMINUM.CONDUCTOR·STEEL·REINFORCED
Reactanc:e
L
a
;(i1\STRG. OC M[ᄀLNGゥイZウヲセBャ⦅T]gma@
Cross Sectloo
sq) (mqm)
(mm
0
(kcmll)
Al
605.
605.
605.
605.
606.
557.
556.
557.
Tot
307.
378
376
356
30x. 1420
30x 1420
307. 346
307: 347.
282. 348.
24x.t588
54J( 1059
30x 1362
26JC.1463
24x.1523
7x 1362
7x.1138
7x 1015
O 953
0927
0914
18JC.1758
30x 1261
26x 1354
24JC.1410
18x 1628
307.
306
328
282.
319.
556.
477
477.
477.
477.
282.
242.
298.
298
242.
242.
281
273.
242
255.
397.
397.
398
397.
336
201.
201.
201.
201.
248
300
300.
267
267
267.
Ola meter
Cond Core
(in.)
(in.) s
Al
282.
336.
336.
336.
300
300
Strandtng
Alummum
Steel
170
170.
170
234
228.
213
210.
198.
193.
170
160
152.
152.
187
152
152.
135
135
172.
160.
167
157
135.
143
177
26x.t525
1 tt Rad.
wt
7x. 1420 0.994 426 2
19x 0852 0.994 .426 2
7x.. 1186 0.966 .356 2
7xt059 0953
7x 1059 0.953
tt
(Kips)
.2368 .2371
.2363 .2368
.2361 2367
2605
.2350
.2360
.2591
2797 .2800
.3076
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2833 3066 .0259 ,444
2822 .3054 0240 .452
3352 3628 0255 445
2793 2797 .3072
2790 .2795 .3070
2777 .2785 3059
.3137 .3139 3449
.3130 3134 3443
3348 3623 0243 451
3345 .3621 0238 .454
3332 .3606 .0221 .463
3758 .4068 0241 452
3751 4060 0230 458
20.3
163
14.7
i7
o
26x 1137
24x 1184
18x.t367
30x.1000
26x 1074
7-.. 0884
7x0789
h. 1367
7x.1000
7x 0835
o 720
o 710
463
433
366
470
413
14
o
24x 1118
18x 1281
30x 0943
26x.1013
18x.1217
h 0745
224
129
0660 283
o 642 236
0.609 .122
2
2
2
2
2
.0943
0980
.0979
623
54 7
512
432
527
o 671
o 646
-Mue
.1679 . 1693 1857 .2022 .2187 .0284 .432
,1973 . 1977 .2171 .2366 .2560 0304 424
,1969 . 1975 .2169 .2363 .2557 0290 430
1967 1975 .2168 2362 2556 0283 432
1958 1970 .2162 2355 .2547 0263 ,441
o 806
1x.1291
7.1..0943
Wセ@
0788
h. 1217
mセI@
13.7
23.8
19.5
17.2
,, 8
7x 1151
¡,._ 0961
7x 0858
11(. 1486
7x 1059
0.680
M1le JI_
.0956
30x 11t.1
26x 1236
24JC 1287
18x. 1486
30JC.t059
300 2
251 2
Hoセ@
0319 418
0322 .417
0328 415
.0313 .420
.0306 423
604
747
657
615
0.684
(ttJ
,1551 1560 .1712 1865
.1550 .1559 1711 . 1864
.1691 1696 1863 .2029
.1687 .1694 .1860 .2026
. 1686 .1695 . 1860 2026
0879 .176 2
O 883 .378 2
0858 316 2
0.846 .282 2
0.814 163 2
o 700
100 e
21.6
22.5
272
22.4
19.8
h.1758
7x. 1261
],.1053
71..0940
h 1628
265 2
.237 2
137 2
75 e
780
779
766
717
2
so e
1556 .1561 1714 1868 2021 0342 .410
.1556 .1561 .1714 .1868 .2021 .0342 410
.1552 .1560 .1713 1866 .2018 0327 .415
.341 2
305 2
2
2
2
2
25 e
29.4
300
23.6
872
345
.288
0.772 257
o 743 149
0.741 318
G
947
940
833
318 2
318 3
409 2
o. 783
25
518
386
326
418
367
289
9.9
12.5
8.6
15.5
12 7
11.2
77
13 7
113
69
2601
2600
.2018
.2016
2196
.2192
.2192
3129 .3134 .3442 .3751 4060 0225 .461
.3114 3121 3428 3735 4042 0209 469
.3527 3530 3878 4226 4574 .0227 .459
3518 3522 .3869 4216 .4563 0217 465
.3504 3510 .3856 <1201 .4547 0197 477
.0943
.0952
.0956
.0956
0964
.0968
0987
.0991
1003
.1006
.1014
1018
1030
.1030
.1039 ..
.1043.
1054
1047
. 1056
1060
1071
1065
1073
. 1089
<
111
•'
IN DICE
AISLADORES
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
2
NORMAS QUE SE APLICAN
3
DEFINICIONES
4
CLASIFICACION
5
ALCANCE DEL SUMINISTRO
6
CARACTERISTICAS GENERALES
7
MARCADOR DEL AISLADO
8
DESCRIPCION DE LAS
DESCRIPCION CORTA
9
·EMPAQUE Y EMBARQUE .
10
CONTROL DE CALIDAD
11
GARANTIA
12
INFORMACION REQUERIDA
ABREVIATURAS
EN
LA
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACION
Esta especificación establece los requerimientos principales para la adquisición, así como las
características electromecánicas que deben cumplir los aisladores tipo suspensión de porcelana o
de vidrio templado para uso en las instalaciones de Comisión.
2
NOTA:
NORMAS QUE APLICAN
CFE 52000-51-1991
Pruebas para Evaluar las Propiedades de
la Porcelana Utilizada en Aisladores
Eléctricos
CFE L0000-11-1988
Empaque, Embarque, Recepción, Manejo
y Almacenamiento de Bienes Adquiridos
por CFE.
CFE L0000-15-1992
Código de Colores.
CFE L0000-31-1993
Requisitos de Aseguramiento de Calidad
para Proveedores de Bienes y Servicios.
NOM 008-SCFI-1993
Sistema General de Unidades de Medida.
NMX B-381-1976
Pasadores y Chavetas Series Métricas.
NMX H-004-1995
Recubrimientos de Zinc por el Proceso de
Inmersión en Caliente para Sujetadores y
Herrajes de Hierro y Acero.
·
ANSI C29.1-1988
Electrical Power lnsulators-Test Methods.
ANSI C-29.2-1992
lnsulators-Wet-Process
Porcelain
Toughened Glass Suspension Type.
ASTM A-668/A668 M-1993
Standard Specification for Steel Forging,
Carbon and Alloy, for General Industrial
Use.
IEC-575-1977
Thermai-Mechanical Perfomance Test and
Mechanical Performance Test on String
lnsulator Units.
MIL-STD-105 E-1989
Military Standard Sampling Procedures
and Tables for lnspection By Attributes.
and
En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la
edición en vigor o la última edición en la fecha de apertura de las ofertas de la licitación, salvo que la
Comisión indique otra cosa.
3
DEFINICIONES
3.1
Aislador
Aislador es un soporte no conductor para un conductor eléctrico.
3.2
Aislamiento Tipo Suspensión
Es un conjunto de unidades de aisladores de suspensión adecuados para soportar no rígidamente
conductores eléctricos.
3.3
Distancia de Fuga
La distancia de fuga de un aislador es la distancia más corta o la suma de las distancias más cortas
a lo largo del contorno de las superficies externas de partes de vidrio o porcelana del mismo, entre
estas partes, en las que normalmente se tiene la tensión de operación entre ellas.
Una distancia medida sobre la superficie del cemento u otro matenal de unión conductora, no debe
ser considerado como parte de la distancia de fuga.
3.4
Unidad de Aislador de Suspensión
Es un arreglo de un esbozo y herrajes para el acoplamiento no rígido con otras unidades o al herraje
de sujeción.
3.5
Cadena de Aisladores de Suspensión
Es un conjunto de dos o más aisladores de suspensión montados en serie.
3.6
Tensión Critica de Flameo (TCF)
Es el valor de cresta de tensión de una onda de impulso por rayo para el cual se tiene una
probabilidad de flameo de 50%.
3.7
Zona Contaminada
Es la localidad en la que existen niveles de contaminación ambiental en grado tal, que altere las
condiciones normales de operación del aislador.
3.8
Zona Normal
Es la localidad donde existen niveles mínimos de contaminación ambiental, que no afectan las
condiciones normales de operación del aislador.
3.9
Zona Corrosiva
Es la localidad donde existen ambientes industriales de alta humedad y marinos que afectan en
grado tal que aceleran la degradación en partes metálicas del aislador.
3.10
Manguito de Zinc
Parte metálica de refuerzo que actúa como ánodo de sacrificio que retarda la corrosión en el
vástago.
4
CLASIFICACION
4.1
Por su Acoplamiento
Los aisladores de suspensión se clasifican de acuerdo a lo indicado en la tabla 1.
TABLA 1 - Clasificación de los aisladores
Por su acoplamiento.
a)
Horquilla y ojo anular.
b)
Clavera y bola.
Por su aplicación.
5
a)
Normal.
b)
Corrosión.
e)
Contaminación.
ALCANCE DEL SUMINISTRO
El alcance del suministro debe incluir el diseño, materiales, fabricación, pruebas, empaque y
embarque de los aisladores t1po suspensión. A continuación se mencionan las partes, accesonos y
servicios que integran el suministro.
a)
Cuerpo del aislador.
b)
Herrajes y chavetas para el acoplamiento entre aisladores y el herraje de
sujeción.
e)
Pruebas de rutina.
d)
Pruebas de aceptación.
e)
Empaque (cuando así se indique.)
f)
Embarque.
6
CARACTERISTICAS GENERALES
6.1
Aisladores de Porcelana o de Vidrio Templado
Los aisladores de suspensión de porcelana o de vidrio templado deben satisfacer las características
electromecánicas y dimensiones indicadas en las figuras 1, 2, 3, 4, 5 y 6 y especificaciones
particulares correspondientes. Su fabricación y acabado debe realizarse conforme a lo indicado en la
norma ANSI C29.2.
16± 0.4
17.5± 0.8
セ@
]エセ@
'---"-+=-'---:,c+t
Mclngutto
de z1nc
セ@
1
\
'
\¡
L
22.2
:t
+
12.7-
16
1,6
o
''
165 maxtmo
Acotaciones en mm
S m escala
FIGURA 1 - Aislador 16S
12-
NOTAS:
La geometria del aislador es onentativa, no limitativa
El codtgo es para uso adm1strativo
Clase
Caractensticas
-
Codtgo
E!ectncas
Mecamcas
De radto
lnterteranc1a
52-1
52-1
52-1
201300
2013X2
2013X3
2013X4
16SPH044
16SVH044C
16SPH044C
16SVH044
Descnocton corta.
01mens1ones
52 -1
Dtametro y espactamtento
mm
D1stanc1a mtntma oe fuga
mm
178
Flameo a oa¡a
frecuencta
en seco
kV
60
en humeoo
kV
30
al Impulso poSitiVO
kV
100
al1mputso negatiVO
kV
100
T enston ce perrorac1on a o aja rrecuenc1a
kV
Reststencta electromecan1ca
kN
Reststencla al Impacto
Nm
5
Res1stencta a la tens1on tourante 3 s)
kN
T ens1on ce prueba a baja frecuencia
(rmc a tierra)
Tens1on maxtma oe ramo 1nteríerenc1a 1000kHz
Tenston cnt1ca de
flameo
165
X
140
1
165
1
X
140
165
X
140
165 X 14Q
178
178
178
60
60
60
30
30
30
100
100
100
100
100
100
80
80
80
80
44
44
44
44
1
1
1
5
5
5
22
22
22
22
kV
7.5
7,5
7.5
7,5
セv@
50
50
50
50
V1dno
templado
Porcelana
Porcelana
1
1
Vtdno
templado
Maten al
1
Con mangu1to de ztnc
Uso
Sopona y a1sla conductores aereos en zonas
Abreviaturas en la descnpc1ón cona
Vease caottulo 8 de esta esoeclflcac1on
Normales
Corros1vas
Mangurto
de zrnc
146
i
¡
!
i
l.
-
273 maxrmo
Acotacrones en mm
Sin escala
FIGURA 2- Aislador 275
NOTAS:
1-
2-
La geometria del aislador es onentatrva, no limitativa
El código es para uso admistrativo
Clase
Códrgo
2028X2
2028X1
27SPC111
27SPC111C
27SPC111C
273 x146
273 x146
273 x146
273 x146
Drstancra mrnrma ae fuga
mm
mm
279
279
279
279
Flameo a ba¡a
en seco
kV
80
80
80
80
en humeoo
kV
50
50
50
50
al rmpulso posrtrvo
kV
125
125
125
125
al impulso negativo
kV
130
130
130
130
T ens1on ae pertoracJon a oa¡a frecuenc1a
kV.
110
110
110
110
Res1stencra electromecanrca
kN
111
111
111
111
Resrstencra alrmpacto
Nm
7
7
7
7
Reststencra a la tensron (durante 3 s)
kN
55.5
55.5
55.5
55.5
kV
10
10
10
10
50
50
50
so
J
J
J
J
Porcelana
V1dno
templado
Porcelana
frecuencra
T ensron cntrca de
flameo
Tensron ce prueba a ba¡a frecuenCia
De radro
lnterferancra
(rmc a trerra)
Tensron maxrma ae radro mterferencra 1000 kHz
Herra¡e de acoplamrento
1
セv@
Galavera y bota ANSI tipo
V1dno
templado
Maten al
Uso
52-5
2028A3
Drametro y espacramrento
Mecanrcas
52-5
2028A4
Oescnpcron corta·
Eléctncas
52-5
27SVC111
Características
Drmensrones
52-5
Soporta y a1sla conductores aereos en zonas
Abreviaturas en la descnpc1ón corta
Véase capitulo 8 de esta especificac1on
Normales
Con mangUito de z¡nc
Corros1vas
''
¡--37 e
-'f.
17.5!
o8
:!:.04
16
Mangu1to
de z1nc
1
1_
17 5 m1n
146
13.5!
08
'\
'
'
'J
'
1
175±
.--.
1
08
273 max1mo
-
-·
Acotaciones en mm
Sin escala
FIGURA 3 ·Aislador 27S
NOTAS:
1·
2·
La geometría del aislador es orientativa. no limitativa
El cód1go es para uso adm1strat1vo
Clase
Caracteristicas
Cod190
27SPH111
27SVH11 1C
27SPH1 11C
273 X146
273 x146
273 x146
273 x146
Orstanc1a mrn1ma a e fuga
mm
279
279
279
279
Flameo a ba¡a
T enSIOO CritiCa Oe
en seco
kV
80
80
80
80
en humeoo
kV
50
50
50
50
al •moulso oosrllvo
kV
125
125
125
125
al impulso negatJvo
kV
130
130
130
130
o
110
110
Tens1on de oertorac•on a oa¡a frecuencra
De rad1o
lnterferanc1a
kV
110
11
Res1stenc1a e1ectromecan1ca
kN
111
111
111
111
Res1stenc•a al1mpacto
Nm
7
7
7
7
Resistencia a la tens•on (aurante 3 s¡
kN
55.5
55.5
55.5
55.5
Tens1on ele prueoa a baJa frecuenc1a
( rmc a t1erra)
kV
10
10
10
10
50
50
50
50
Porcelana
V1drio
templado
Porcelana
Tens1on max1ma oe ramo 1nterrerenc1a 1000 kHz
セv@
Vid no
templado
Matenal
Uso
52-6
2013X7
27SVH11 1
flameo
Mecan1cas
52-6
2013X6
mm
frecuenc1a
Eléctncas
52-6
2013X5
01ámetro y esoac1am1ento
Oescnoc1on corta.
Dimenstones
52-6
2013X1
Soporta y a1sla conductores aéreos en zonas
Abreviaturas en la descnpc1on corta
Véase cap1tulo 8 de esta especificación
Normales
Con mangUito de z1nc
Corros1vas
1
Mangunq____
08 ZIOC
298 max1mo
FIGURA 4 • Aislador 295
NOTAS:
1-
2-
Acotacrones en mm
-
Sinescata
La geometna del aislador es onentativa, no limitatrva
El códrgo es para uso admrstrativo
202BX3
202BX4
2BSPC111C
28SVC111C
mm
mm
280x146
280x146
445
.W5
CódiQO
Caractenst1cas
Descnoc•on cona:
D1ametro y espac1am•ento
D1mensrones
Eléctncas
Otstanc1a mm1ma ae fuga
Flameo a baJa
frecuenc1a
en seco
kV
100
100
en numeoo
kV
60
60
Tens1on cr111ca ce
flameo
al lffiOUISO poSitiVO
kV
140
140
al •mou1so negativo
kV
140
140
Tens1on ae per1oracton a OaJa frecuenc•a
Mecamcas
kV
130
130
Reststenc•a electromecamca
kN
111
111
Res•stenc•a al•moacto
Nm
11
11
Res1stenc•a a la tens1on \Durante 3 s)
'N
55.5
55.5
Res•stenc•a de carga sosten•aa-tlempo
kN
67.7
67.7
kV
10
10
セv@
50
50
Tens1on de prueoa a OaJa rrecuenc•a
De rad1o
lnterferancra
(rmc a t1erra)
Tensron maxtma ae
HerraJe de acoplamiento
raa•o 1nterterenc1a 1000kHz
!
J
J
Porcelana
V1dno
templado
Calavera y bola ANSI t1po
Matenal
Con mangu1t0 de ZinC
Uso
Soporta y a1sla conauctores aereos en zonas
Abreviaturas en la descnpc1on corta
Véase cao1tulo
Corros1vas y contammac1on
a de esta especificación
1
1
i
Mangu:to
de ztnc
146
-
!
Acotaciones en mm
Sin escala
FIGURA 5 · Aislador 2BsNOTAS:
1-
2·
La geometna del aislador es onentattva. no ltmitativa
El código es para uso admtstrattvo
52·8
52-8
2028X6
2028X5
2028X8
2028X7
29SVC160
29SPC160
29SVCiGUC
29SPC160C
Clase
Códtgo
Características
Oescnocton corta:
Otmens1ones
mm
298x146
298x146
298x146
298x146
D1stanc1a mrntma ae fuga
279
279
279
279
80
80
80
80
en humeoo
mm
kV
kV
50
50
50
50
altmOUI$0 PQSitiVO
kV
í25
125
125
125
al Impulso negatiVO
kV
130
130
130
130
kV
110
110
110
110
RestSiencra etactrcmecanJca
kN
160
160
160
160
Reststenc1a al 1mpacto
Nm
10
10
10
10
Reststencta a la tenston (durante 3 s)
kN
80
80
80
80
Tens1on o e prueba a oa¡a irecuencta
(rmc a t1erraJ
kV
10
10
10
10
50
50
50
50
K
K
K
K
V1drio
templado
V1Cno
templado
Porcelana
Porcelana
en seco
Tenston cnt.ca ae
flameo
Tenston o e perloracrón a DBJB frecuencra
Meca meas
De radto
lnterteranc1a
52-8
Diámetro y espac1amtento
Flameo a ca¡a
frP.Cuencta
Eléctncas
52-8
Tenston maxima ae raoto 1nterferenc1a 1000kHz
HerraJe oe acoolamtento
セv@
Galavera y bola ANSiltpo
1
Matenal
Con mangu1to de z1nc
Uso
Soporta y a1sla conouctores aéreos en zonas
Abreviaturas en la descnDCIOn corta
Véase caprtulo 8 de esta esoeclficaclon
Normales
CorrOSIVaS
Mang:,¡;:o
::ezmc セ@
\
1
ョt\ッセZ@
1
!·
セNaK|MB@
-
321 maX!ma
Acotaciones en mm
Sin escala
FIGURA 6 - Aislador 325
NOTAS:
La geometría del aislador es orientativa. no limitativa
El cód1go es para uso admistrativo
Estos valores no tienen referenc1a normalizada. son caracteristicas particulares requeridas por CFE.
12-
3-
Cod1go
Características
D1mens1ones
Electncas
Descnoc1on corta
De rao1o
lnterteranc1a
2028Y3
2028Y2
-2028X9
325VC160CC
32SVC111CM
32SPC160CC
D1ametro y esoac1am1ento
mm
321X146
321x171
321x146
321x171
Dtstanc1a m1n1ma ce fuga
mm
612
540
612
540
Flameo a Da]a
frecuenc1a
en seco
kV
110
iOO
110
100
en humeao
kV
60
65
60
65
Tens1on cm:ca ae
flameo
al ImPUlSO POSitiVO
kV
160
170
160
170
al 1moutso negatJvo
kV
170
160
170
160
kV
130
130
130
130
Resistencia electromecamca
kN
111
160
111
160
Res1stenc1a at 1mpacto
Nm
11
45
11
45
Res1stenc1a a la tens1on tdurante 3 s}
kN
55.5
80
55.5
80
Res1stenc1a ae carga sostentaa-hempo
kN
66.5
110
66.5
110
Tenston ae prueoa a DaJa rrecuenc1a
(rmc a tierra)
kV
10
10
10
10
"V
50
50
50
50
J
K
J
K
Tens1on ce oerTorac1on a oaJa trecuenc1a
Mecamcas
2028Y1
32SVC111CM
Tens1on max1ma oe raa1o mterterenc1a 1000kHz
Herra¡e de acoolam1ento
!
Calavera y bola ANSI lipa
V1dno templado
Matenal
Porcelana
Con magullo de z1nc
Uso
Soporta y a1sla conouctores aereos en zonas
Abreviaturas en la descnpctón corta
Véase C3PIIUIO 8 de esta especlfiC3CIOO
Corros1vas y contam1nac1on
-r
1
1146
i
i
- . - - ---i--'--
254
OIAMETRO
Acotaciones en mm
Sin escala
+ 19
-O
Características
Las dimensiones del vcistago, bola y calavera deben cumplir con la clase 52.5
Diámetro y altura mm
Dimensiones
Mecánicas
Eléctricas
254
X
-
-
146
Distancia mlnima de fuga mm
420
Resistenc1a combinada
Resistencia al impacto
Resistencia a la tens1ón
Resistenc1a de carga sos-
electromecanica N 1kgf)
N -cm lkgf- cm)
durante 3s en N (kgf)
tenida·tlempo N (kg·
111200 111340)
100011041
55600 (5670)
66700 168041
Flameo en seco aba Flameo en húmedo
¡a frecuencia
a ba¡a frecuencia
kV
kV
100
De radio
interferencia
60
Flameo al 1mpulso
kV
Flameo al 1mpulso
negatiVO
kV
T ens16n de pertarac16n a ba¡a frecuencia kV
150
155
130
POSitivo
Tens1ón máx1ma a
Tens1ón de prueba a baja
frecuenc1a (rmc a tierra) kV
1000kHz,¡.tV
10
50
Material y acabado:
1OSPNC25 - Porcelana vidriada
1OSVNC25 - V1drio templado
Partes metálicas de hterro maleable galvamzado
Especificación general:
CFE 52200-02 Aisladores de Susoens1ón
Uso:
Acoplado a la estructura alslli conductores aéreos en zonas contamir3déls.
Descripción corta:
Aislador 1OSPNC25
Aislador 10SVNC25
Clave:
522E4G1310
522E4G2310
Abre"iatura en la descripción
corta:
10- Diámetro del aislador en pg; S· Suspensión; P ·Porcelana; V· Vidrio;
N ·Niebla; C ·Calavera v bola; 25 · Resistencia electromecánica en lb X 1000
Nota: La longitud de sujeción de una cadena de 6 aisladores seleccionada al azar debe ser
igual a 6 veces la longitud nommal de cada a1slador
19 mm.
±
---
l..::f!:l:::r·-- ⦅calNセZᄋM@
·r
'
1146
1
1
------------- -+--'----+19
254
-o
Acotaciones en mm
Sin escala
OIAMETRO
Características
Las dimensiones del vástago, bola y calavera deben cumplir con la clase 52.3...
Diámetro y altura mm
Distancia mínima de fuga mm.
Dimensiones
254
Mecánicas
Eléctricas
X
146
Resistencia comoinada
Resistencia al 1mpacto
Resistencta a la tensión
Resistencia de carga
electromecánica N (kgf)
N- cm (kgf- cm)
durante 3s en N (kgf)
sostenid<K1emoo N (kgf)
66700 16804)
1000 (1041
33400 134021
44500 (45361
Flameo en seco a ba1a frecuencia
kV
Flameo en húmeoo Flameo al impulso Flameo al impulso Tensión de pertaa baJa frecuencia
POSitiVO
negativo
rac1ón a baja frekV
kV
kV
cuencia kV
100
Da radio
interferencia
60
150
Tensión de prueba a ba1a
frecuencia Irme a t1erra) kV
155
130
Tensión máxima a
1000kHz, IJ,V
10
50
Material y acabado:
10SPNC 15- Porcelana vidriada
10SVNC 15 ·Vidrio templado
Partes metálicas de hierro maleable galvamzado
Especificación general:
CFE 52200-02 Aisladores de Suspensión
Uso:
Acoplado a la ・ウエイオ」。セ■ャ@
Descripción cona:
Aislador 1OSPNC 15
Aislador 10SVNC15
Clave:
522E3G 1310
522E3G2310
Abreviaturas en la descripción
cona:
10- Diámetro del aislador en ーセ[M
Suspensión; P- Porcelana; V MNセ、ゥ[ョ@
N- Niebla· e. Calavera V bol e· 1 - Re .
.
.. 'Pn
conductores aéreos en zonas contaminadas
Nota: La longitud de SUJeción de una cadena de 6 aisladores seleccionada al azar debe ser
igual a 6 veces la long1tud nom1nal de cada aislador ± 19 mm.
·-·
.1
420
171 mm.
321 mm
Acotaciones en mm
e
a r a
e
t e r 1 S t 1
e a
JG
S
Clasa 52.8
Diámetro v altura (mm)
321 X 171
Dimensiones
Mecánicas
Eléctricas
Distancia m1nlma da fuga (mm)
540
Res1stenc1a combinada
electromecimica N (kgf)
Resistencia al impacto
N-cm (kgf·cm)
Resistencia a la tensión
durante 3s en N (Kgf)
Res1stenc1a de carga
sostenida tiempo N (kgf)
160143 (t6330)
451 1(460)
80071 (8165)
106755(1 0886)
Flameo en seco
a baja frecuenc1a kV
Flameo en hu medo
a ba¡a frecuencia kV
110
65
Tensión de
Flameo al1mpulso Flameo al 1m pulso
perforación
a ba¡a
negatiVo kV
positivo kV
lracuenc1a kV
160
130
170
Tensión de prueba a ba¡a
frecuencia (rmc a t1erra) kV
Da radio
interferencia
10
Material y acabado:
.
Tens1ón máxima a
lOOOkHz, uV
90
Vidrio templado
MangUitO de z1nc. fundido sobre el vástago .
Especificación general:
CFE 52200·02 Aisladores de Suspensión
Uso:
Acoplado a la estructura a1sla conductores aéreos en zonas contaminadas
Descripción cona:
Aislador 12SVNC36
Abreviaturas en la
descripción cona:
12·Diametro del a1slador en pg; S.· lipa suspensión; V· Vidrio
N-Niebla; e-Calavera 36· Resistencia electromecánica en lb
Nota aclaratoria:
X, 000.
Solo para reposición de aisladores similares en lineas ya existentes. No debe considerarse en nuevos proyectos.
,
,... ...
1
1
--
1
1
1
1 1
\
Mセ@
1
....
--
1
1·
254
-0
Acotaciones
e
•r •e t •
r 1
Clase 52.8
S
-
t
en mm.
Sin escala
i e
•
1
Dlímetrc y altura mm
Dlltlncia mlnima da fuga mm
254 X 146
279
Dimensionas
Resistencia combinada
electromecánica N (kgf)
Resistencia al impacto
N ·cm (kgf -cm)
Resistencia a la tensión
durante 3s en N (kgf)
160200 (16330)
1000 (104)
80100 (8165)
Mecánica
Elic:tricas
Resistencia de car·:-·
ga sostenida tiempc.
N (kgf)
106800 ( 10886)
Flameo en seco a ba- Flameo en húmedo Flameo al impulso Flameo al impulso Tensión de perfoja frecuencia
a baja frecuencia
positivo
negativo
ración a baja frekV
kV
kV
kV
cuancia kV
80
De radio
interferencia
50
125
Tensión de prueba a baje
frecuencia (rme a tierra) kV
130
110
Tensión máxima a
1000 kHz, ¡,¡V
10
50
Material y acabado:
10SPC36- Porcelana vidriada
1OSVC36 - Vidrio templado
Partes metálicas de hierro maleable galvanizado
Especificación general:
CFE 52200- 02 Aisladores de Suspensión
Uso:
Acoplado a la estructura aísla conductores aéreos en zonas normales.
Dascripción corta:
Aislador 1OSPC36
Aislador 1OSVC36
Clave:
522E631110
522E632110
Abreviaturas en la descripción
corta:
10 ·Diámetro del aislador en pg; S· Suspensión; P- Porcelana; V • Vidrio; C ·Ca
lavara y bola; 36- Resistencia electromecánica en lb X 1000
Nota: La long1tud de SUJeción de una cadena de 6 assladores seleccionada a lazar debe ser
Iguala 6 veces la longitud nominal de cada aislador± 19 mm.
:
148
.\
LNセ@
:
...... \ ' ...........·
', 1'
'' '
•...
·
'
"·'
.._.J..;-- bolo
+ 19
-o
254
Acotaciones en
Dio metro
mm
Sin escala
e
a r a e t
•r
i • t i .,_S
Clase 52.5
Dimensiones
mm
altura
y
254X 146
Resistencia combinada
electromecanica N(kgf)
Mecánicas
279
Resistencia al impacto Resistencia a la tensión
N ·cm ( kgf.cm )
durante 3s en N (kgf)
111200 ( 11340)
700 (69)
Flameo en seco a ba· Flameo en
ja frecuencia kV
a baja frecuencia
80
Do radio
interferencia
125
Uso:
.
1
N、・エセーャ。ッ@
h1erro
CFE52200- 02
1
[、・セ@
.
Acoplado a la estructura aisla conductores 。セイ・ッウ@
Descripción corta:
Aislador
C 1a
522E431110
VO
en la descripción
corta:
110
セ@
vidriada
QPsvセエ£ゥᅪ@
Tensión de perloración a baja frecuencia kV
Tensión máxima a
1000kHz, IJ.V
10
Pa"es
66700 (6804)
130
Tensión de prueba • baja
frecuencia ( rmc a tierra) k V
1ョ\Z^イGjセ@
•
55600 (5670)
50
Matarial y acabado:
Resistencia de car·
ga ウッエ・セゥZAュー@
Flameo al impulso Flameo al impulso
positivo kV
negativo kV
ォセ@
Eléctricas
.....
Distancia mínima do fuga mm
10SPC25
Aislador
en__z.onas normales
10SVC25
522E43211ó
10 ·Diámetro del aislador en pg; S· SuSPensión; P. Porcelana; V. Vidrio;
C ·Calavera y bola; 25 ·Resistencia electromecánica en lb X 1000
Nota: La longitud de su¡eción de una Cadena de 6 aisladores seleccionada al azar debe ser
igual a 6 veces la longitud nominal de cada 81slador
± 19 mm.
Acotaciones en mm
Sin escala
e
•
a r a e t
e r í
S
t
i e a
Clase 52.3
-
Diimetro y altura mm
Dimensiones
S
-
Distancia mínima de fuga mm
292
254 X 146
--
Resistencia combinada
electromecánica N(kgf)
Resistencia al impacto
N- cm (kgf- cm)
66700 (6804)
600 163)
. Mecánicas
Eléctricas
Resistencia a la tensión Resistencia de car-.; ..
durante 3s en N(kgf) ga sostenida· tiem·
poN (kgf)
33400 13402)
44500 ( 4536)
Flameo en húmedo Flameo al impulso Flameo al impulso Tensión de perFlameo en seco
positivo kV
negativo kV
!oración a baja
a baja frecuencia kV a baja frecuencia kV
frecuencia k V
50
80
Da radio
interferencia
125
Tensión de prueba a baja
frecuencia (nnc a tierra) kV
110
130
Tensión máxima a
1000 kHz.u V
10
50
Material y acabado:
10SPC15- Porcelana vidriada
10SVC15- Vidrio templado
Partes metálicas de hierro maleable galvanizado
Especificación general:
CFE 52200.{)2 Aisladores de suspensión
Uso:
Acoplado a la estructura aísla conductores aéreos en zonas normales
Descripción corta:
Aislador 10SPC15
Aislador 10SVC15
Clava:
522E331110
522E332110
Abreviaturas en la descripción
cona:
10 - Diámetro del aislador en pg; S - Suspensión; P - Porcelana; V - vidrio; C -Calavera y bola; 15- Resistencia electromecánica en lb X 1000
Nota: La longitud de SUJeción de una cadena de 6 aisladores seleccionada al azar debe ser
iguala 6 veces la longitud nommal de cada aislador ±19 mm.
127•1.!:5 9
. -o
Acotaciones en mm
Sin escala
e
e 1 as e
...
a r a e t
e r
í
•t
i e a
'.
•
52-1
152
Resistencia combinada
electromecánica N(kgfl
X
'
Distancia minima de fuc¡a mm
Diámetro v altura mm
Dimensiones
140
"""2
セ@
178
Resistencia al impacto
N-cm (kgl-cml
Resistencia a la tensión Resistencia de carga soste
durante 3s en N (kgfl
nida tiempo N (kgfl
Mecánicas
44500 ( 45361
500 (521
22200 (22681
26700 127221
Flameo en húmedo Flameo al impulso Flameo al impulso
Flameo en seco
a baja frecuencia k V a baja frecuencia k V
positivo kV
negativo kV
Tensión de
perforación a baja
kV
f.
Eléctricas
De radio
interferencia
60
30
:-100
100
Tensión de prueba a baja
frecuencia (rmc a tierra) kV
80
Tensión máxima a
1000kHz, f.J.V
7.5
50
Material y acabado:
6SPH 1O- Porcelana vidriada
6SVH 10 ·Vidrio templado
Panes metálicas de hierro maleable galvanizado
Especificación general:
CFE 52200 · 02 Aisladores de Suspensión
Uso:
Acoplado a la estructura aisla conductores aéreos en zonas normales
Descripción corta:
Aislador6SPH10
Aislador 6SVH10
C 1a V e
522A 111130
522A112130
Abreviaturas en la descripción
6 ·Diámetro del aislador en pg; S -Tipo suspenSión; P · Porcelana; V - vidrio
H - Horquilla y 010 anular; 10 · Resistencia electromecánica en lb X 1000.
cona:
!
12
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-o
_j_
•s AGッL]セ@
-11'5!oT
T
Acotaciones en mm
Sin escala
-
Nota: Las toleranc¡j,u deben ser verificadas despues del galvamzado
··-
Caracterlstlcas
...
Clase52.1
Distancia mi mm a ae エオァセ⦅Hュ@
178
Diámetro y altura ¡mm]
175X140
Dimensiones
Resistencia combtnada
electromecámca N (kgl)
Mecánicas
Resistencia al ;mpacto Resistencia a la tens1ón
N -cm (kgl-cm)
durante 3 sen N (kgl)
4511 (460)
44500 (45381
Resistenc1ajie carga
sostemda tiempo N (kgl)
26700 (27221
22200(2268)
Flameo en hUmeCio Flameo al impulso Flameo al1mpu1so
Flameo en seco
pOSitiVO kV
a ba¡a frecuencia kV a ba¡a frecuencia kV
negativo kV
Eléctricas
·-
De radio
interferencia
60
35
88
Tens1ón de
perforaciÓn a ba¡a
lrecuenc1a kV
90
80
Tens1ón de prueba a ba¡a
frecuencia (rmc a tterra) kV
Tensión máx1ma a
75
so
QPォhコNセv@
Material y acabado:
Vidrio templado
Partes meté.hcas de hierro maleable galvanizado
Especificación general:
CFE 52200·02 Aisladores de Suspensión
Uso:
Acoplado a la estructura a1sla conductores aéreos en zonas normales
Descripción corta:
Aislador 7SVH 1O
Abreviaturas en la descripción
corta
Nota aclaratoria:
7.· Diámetro del aislador en pg: S.· Tipo suspens1ón: V· vidrio
·H.· Horquilla y ojo anular: tO ·ResiStencia electromecánica en lb X 1000
Sust1tuye at a1slador 6SVH 1Oque actualmente esta fuera del mercado nac1onal
•.
6.2
Materiales
La porcelana debe cumplir con lo indicado en la especificación CFE 52000-51.
El vidrio debe cumplir con lo indicado en el inciso 8.4 de la norma ANSI C-29.2.
6.3
Acabado
El aislador debe tener un acabado vidriado y liso; de constitución homogénea compacta y libres de
porosidades. La homogeneidad debe ser de alta calidad para evitar la absorción de humedad. En
los aisladores de porcelana el color debe ser gns y los limites son los colores 25 gris y 5 gris claro de
la especificación CFE L0000-15 y para los de vidrio templado debe ser verde translúcido, y los
limites son los colores 13 verde hoja y 15 verde claro de acuerdo a la misma especificación.
6.4
Cemento
Debe estar libre de cavidades y no presentar agrietamiento en las partes expuestas al ambiente.
6.5
Vástago
La posición del vástago (ojo anular o bola) debe ser perpendicular al plano del esbozo del aislador, y
estar alineado con respecto al eje central del esbozo y calavera como se muestra en las figuras
correspondientes. Debe ser de acero de acuerdo con la norma ASTM A-668/A668 M con
galvanizado tipo especial de acuerdo con la norma NMX H-004.
6.6
Chavetas
Deben ser de acero inoxidable tipo A! SI 316, de acuerdo a la norma NMX B-381, diseñadas de
manera que una vez instaladas por el fabricante no tengan movimientos en condiciones normales.
Para la calavera del aislador debe ser del tipo R y debe tener ambos extremos alabeados de tal
forma que impidan su extracción completa. Para el perno de acoplamiento t1po horquilla, la chaveta
debe ser del tipo R (Joroba) véanse las figuras de la 1 a la 6.
Cuando se realicen trabajos en linea energizada, deben operarse con facilidad, para retirar el
aislador.
6.7
Perno
Debe ser de acero forjado de acuerdo. a !á norma ASTM A-668 con galvanizado tipo especial de
acuerdo a la norma NMX H-004.
6.8
Galvanizado
Debe ser del tipo especial de acuerdo a la norma NMX H-004.
7
MARCADO DEL AISLADOR
a)
Calavera.
valor de la resistencia eléctricomecánica en kN,
año de fabricación,
identificación del fabricante.
Esbozo de porcelana o vidrio.
b)
año de fabricación,
identificación del fabricante,
8
DESCRIPCION DE LAS ABREVIATURAS EN LA DESCRIPCION CORTA
Estas se indican en las tablas de las caracteristicas técnicas de las figuras de la 1 a la 6.
1O caracteres alfanuméricos.
9
EMPAQUE Y EMBARQUE
9.1
Empaque
''
Los aisladores deben cumplir con lo indicado en la especificación CFE L0000-11.
Los aisladores deben empacarse en cajas de madera tratada que resista el manejo rudo sin dañar el
contenido y almacenaje a la intemperie, con una cantidad máxima de 6 piezas.
Adicionalmente a lo anterior estos se deben entregar sobre flejados y debidamente ordenados para ·
efectuar un conteo rápido; la masa total del conjunto debe ser menor a 1000 kg para mover cada
tarima con una cargador frontal (montacargas.)
Se permite además, que en una tarima se acomoden debidamente ordenados y flejados dos o más
tipos de aisladores, cuando las cantidades de cada uno de ellos no sea suficiente para completar la
carga de una tarima.
9.2
Marcado en el Empaque
Para la identificación del empaque este debe tener las siguientes leyendas en un lugar visible.
a)
Propiedad de CFE.
b)
Identificación del fabricante y del proveedor en su caso.
e)
Indicación de manejo de que es un producto frágil.
d)
Número de contrato de CFE.
e)
Número de lote de fabricación.
f)
Cantidad de piezas contenidas.
g)
Masa bruta y neta en kg y volumen en m•.
h)
Dest1no.
10
i)
Pais de origen.
j)
Posición y condición de almacenamiento.
k)
Descripción corta del producto.
CONTROL DE CALIDAD
El control de calidad del aislador, así como sus partes constitutivas debe ser supervisado por la
Gerencia de LAPEM de Comisión de acuerdo con los procedimientos que esta tenga establecidos y
cumplir con la especificación CFE L0000-31.
10.1
Prueba de Prototipo
Los aisladores deben cumplir con las pruebas de diseño establecidas en el inciso 8.2 de las normas
ANSI C29.1 y ANSI C29.2 y la prueba termomecánica de acuerdo con lo establecido en la norma
lEC 575, estas pruebas deben ser sancionadas y aprobadas por la Gerencia de LAPEM.
NOTA: CFE se reserva el derecho de exigir el cumplimiento de las pruebas siguientes.
10.1.1
Resistencia de arco de potencia
De acuerdo al método de prueba siguiente:
Dos cadenas de aisladores seleccionados al azar con 6 aisladores cada uno se deben someter a 6
arcos de potencia cada uno de 6 kA durante 0,2 s a una tensión mínima de 13,8 kV y una frecuencia
de 60Hz.
Durante la prueba se debe aplicar una carga mecánica a la cadena de 0,4 veces la carga nominal
electromecánica y el tiempo máximo entre arcos debe ser de 5 min.
Se considera satisfactorio el resultado de esta prueba si no se rompen más de dos esbozos por
cadena y si el valor promedio de resistencia mecánica menos 3 desviaciones estándar es mayor al
60% del valor especificado de resistencia electromecánica.
10.1.2
Prueba de perforación al impulso de frente de onda
Los parámetros en forma preliminar, se consideran los establecidos en la publicación lEC SC36B.WG6.
10.2
Pruebas de Aceptación
Son las indicadas en el inciso 8.3 de la norma ANSI C29.2, el muestreo se debe llevar a cabo en
base a los lineamientos indicados en la norma MIL-STD-105 E y al procedimiento de inspección de
la Gerencia de LAPEM, el cual debe considerar el comportamiento operativo en campo, cuya
información será proporcionada por el área usuaria para fijar el nivel de inspección correspondiente.
10.3
Pruebas de Rutina
El proveedor debe realizar las pruebas al 100% de su producción de acuerdo a lo indicado en el
inciso 8.4 de la norma ANSI C29.2.
11
GARANTIA
Todos los aisladores tipo suspensión que se indican en esta especificación deben garantizarse en
todas sus partes de cualquier problema derivado de vicios ocultos, ocurridos durante su vida útil, la
cual no debe ser menor de 30 años. Esta garantia es adicional a la garantia comercial.
12
INFORMACION REQUERIDA
12.1
Con la Oferta
El licitante debe incluir en su propuesta técnica la información siguiente:
a)
El cuestionario técnico contestado (el licitante tiene opción de utilizar otro formato
siempre y cuando contenga toda la información requerida y el orden establecido
en dicho cuestionario.)
b)
Debe presentar los reportes de prueba de caracterización de la porcelana de
acuerdo a lo indicado en las especificación CFE 52000-51 avalados por la
Gerencia de LAPEM.
e)
Planos prototipos aprobados por el área usuaria.
d)
Reporte de pruebas de prototipo aprobados por la Gerencia de LAPEM.
e)
Catálogo descnptivo de los aisladores en español.
f)
Descripción de la garantía.
IN DICE
HERRAJES
1. OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
2. NORMAS QUE APLICAN
3. DEFINICIONES
'
4. CLACIFICACION
DEL MATERIAL
5. PROCESOS DE FABRICACION
6. ENSAMBLE Y ACABADO
7. CONTROL DE CALIDAD
8. MARCADO
9. ENPAQUE Y ALMACENAMIENTO
1
OBJETIVO Y CAMPO DE APLICACIÓN
Esta especificación establece las características mecamcas, dimensionales, tolerancias de
fabricación y métodos de prueba, que deben satisfacer los herrajes de material ferroso, con
sus accesorios utilizados en la construcción y mantenimiento de redes y líneas aéreas de
distribución y subtransmisión, que utiliza la Comisión.
2
NORMAS QUE SE APLICAN
CFE L0000-11-1988
Recepción,
Empaque,
Embarque,
Manejo y Almacenamiento de Bienes
Adquiridos por CFE.
NOM-008-SCFI-1993
Sistema
Medida.
NMX B-252 -1988
Requisitos Generales para Planchas,
Perfiles, Tablaestacas y Barras de
Acero
Laminado,
para
Usos
Estructurales.
NMX B-254-1987
Acero Estructural.
NMX H-004-1995
Recubrimientos de Zinc por el Proceso
Inversión
en
Caliente
para
de
Sujetadores de Herrajes de Hierro y
Acero.
NMX H-076-1990
Arandelas Planas.
NMX H-118-1988
Sujetadores
Carbono.
NMX H-124-1990
Tornillo de Alta Resistencia
Uniones de Acero Estructural.
NMX H-131-1990
Sujetadores
Hexagonal.
NMX H-132-1990
Tuercas y Contratuercas Hexagonales
Grado Dos.
NMX H-148-1991
Arandelas Helicoidales de Presión Tipo
Regular.
NMX H-172-1990
Procedimiento
Estructural.
NMX J-151-1976
Productos
de
Hierro
Acero
y
Galvanizados por Inmersión en Caliente.
General
de
Unidades
de
Roscados de Acero al
Tipo
para
Máquina - Cabeza
para
Soldar
Acero
NOTA:
NMX Z-012/1-1987
Muestreo
para
Inspecciones
por
Atributos - Parte 1 -Información General
y Aplicaciones.
NMX Z-012/2-1987
Muestreo para la Inspección por
Parte 2 - Método de
Atributos
Muestreo, Tablas y Gráficas.
NMX Z-012/3-1987
Muestreo para la
Inspección por
Atributos
Parte 3 - Regla de Cálculo
para la Determinación de Planes de
Muestreo.
ANSI C135.17-1979
American
National
Standard
for
Galvanizad Ferrous Bolt-Type lnsulator
Pins With Lead Threads for Head.
ASTM A4 7M-1990
Standard
Specification for
Ferritic
Malleable lron Castings. (Metric).
ASTM A213/A213M REV B-1994
Standard Specification for Seamless
Austenitic
Alloy-Steel
Ferritic and
and
Heat
Boiler,
Superheater,
Exchanger Tu bes.
ASTM A563-1991
Standard Specification for Carbon and
Alloy Steel Nots.
ASTM A668-1990
Steel Forgings, Carbon and Alloy for
General Industrial Use.
NEMA CC1-1984
Electric
Power
Substations.
Conectors
for
En caso de que los documentos anteriores sean revisados o modificados debe tomarse en cuenta la
edición en vigor o la última edición en la fecha de apertura de las ofertas de la licitación, salvo que la
Comisión indique otra cosa.
3
DEFINICIONES
3.1
Acero Estructural
Barras, perfiles, tubos y otras formas de acero, usadas con propósito de construcción.
3.2
Área sin Galvanizar
Áreas de un artículo galvanizado que no han reaccionado con el zinc durante el proceso de
galvanizado.
3.3
Centrifugado
Acción de mover el exceso de zinc fundido, inmediatamente después del galvanizado,
mediante el uso de fuerza centrífuga.
3.4
Decapado
La remoción de la cascarilla y óxido de las piezas por inmersión de las mismas en reactivos
apropiados, tales como ácido sulfúrico o clorhídrico.
3.5
Doble Inmersión
1
En caso donde la pieza es demasiado grande para permitir el galvanizado en una sola
inmersión, se efectúa una segunda inmersión para galvanizar las áreas no sumergidas en la
primera inmersión.
3.6
Asentamiento de Impurezas (dross)
Aleación de hierro-zinc que se forma en el fondo de las tinas, durante el proceso de
galvanizado, también se le conoce como escoria.
3. 7
Fragilización
Una reducción de la ductilidad normal del metal base como resultado de un cambio físico o
químico.
'.
3.8
Galvanizar
Recubrir con una capa de zinc cualquier producto de hierro o acero, para protegerlo contra la
corrosión.
3.9
Galvanizar por Inmersión en Caliente
Recubrir con zinc fundido, los productos de hierro o acero, después de que han sido
sometidos a un proceso de preparación para lograr que se adhiera en ellos una capa de este
metal.
3.1 O
Hierro Maleable
Hierro fundido convertido estructuralmente por un tratamiento térmico con una matriz de
ferrita o perlita que contiene nódulos de grafito revenido (rosetas).
3. 11
Hierro Forjado
Es el proceso de formado a productos por golpe o presión.
3.12
Masa de Recubrimiento
La masa del recubrimiento de zinc por unidad de área en el metal base.
3.13
Metal Base
Hierro o acero a recubrir o que ha sido recubierto.
3.14
Trabajo en Frie
Deformación permanente de un metal, abajo de su temperatura de recristalización.
3.15
Defecto Crítico
Defecto que puede producir condiciones inseguras o peligrosas, impide el desempeño o
funcionamiento correcto.
3.16
Defecto Mayor
Defecto que puede provocar una falla o reducir en forma drástica la utilidad del producto para
el que se destina.
4
CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL
Todos los herrajes y accesorios deben cumplir con lo que se especifica a continuac1on a
menos que se indique otra cosa en la especificación CFE particular del producto.
El proveedor debe recurrir antes de iniciar la fabricación de cualquier componente, con el área
usuaria y/o Gerencia de LAPEM de Comisión.
4.1
Acero Estructural
Las formas o perfiles de acero estructural que se empleen en la fabricación de los herrajes y
accesorios, deben cumplir con las siguientes especificaciones:
las dimensiones generales deben estar de acuerdo con la norma NMX
B-252,
las propiedades físicas, químicas y mecánicas deben estar de acuerdo
con la norma NMX B-254.
4.2
Hierro Maleable
Los productos de hierro maleable o fundido deben cumplir con lo establecido para este
material en la norma ASTM A47M.
4.3
Hierro Forjado
Los productos de hierro forjado en los que así se requiera, deben cumplir con la norma ASTM
A668.
5
PROCESOS DE FABRICACIÓN
En los procesos de manufactura del producto terminado los herrajes y accesorios deben estar
libres de cualquier defecto.
5.1
Cortes
Los cortes que se ejecuten en el material durante la fabricación de los herrajes deben ser
estrictamente ortogonales.
5.2
Barrenos
Los barrenos deben ser efectuados por medio de taladro o punzonado.
5.3
Doblez
El doblez en los herrajes que lo requieran, se debe efectuar en caliente o en frío, y en
cualquier caso las piezas terminadas deben estar libres de agrietamiento o abolsamiento en las
zonas afectadas.
5.4
Roscas
Las roscas internas y externas, ajuste y dimensiones generales de los tornillos y tuercas,
deben cumplir con la norma ASTM A-563.
Las roscas pueden ser roladas, tarrajadas o maquinadas, manteniéndose en los tres casos el
diámetro nominal de la cuerda.
5.5
Soldadura
Cuando se requieran uniones soldadas, se debe cumplir con la norma NMX H-172 y con lo
siguiente:
5.6
al
Las uniones soldadas se deben hacer con soldadura de arco o por
resistencia. El tipo de unión y la preparación de los extremos en las
piezas a soldar, deben cumplir con lo indicado en las especificaciones
del producto.
bl
Las superficies de unión de las piezas por soldar deben estar libres de
oxidación, escamas de laminación, grasa o cualquier otra impureza.
el
Los cordones deben ser corridos alrededor o longitudinalmente a toda
el área de contacto entre las ·piezas, de tal manera que se evite la
oxidación en los socabados donde es difícil el flujo de zinc durante el
proceso de galvanizado.
di
Los cordones deben ser uniformes y estar excentos de porosidades,
carbón y escoria, ante·s de aplicar cualquier recubrimiento protector.
e)
El uso de electrodos deja frecuentemente residuos que presentan
problemas para el proceso de decapado con las soluciones usuales,
por lo que todos los residuos de la soldadura se deben eliminar por
medio de chorro de arena o cepillo de alambre de acero.
fl
El cordón de soldadura debe estar libre de grietas, escamas, traslapes
o porosidades, debiendo presentar además buena apariencia.
Galvanizado
Todos los herrajes, accesorios y tornillos, deben ser galvanizados por inmers1on en caliente,
excepto en los casos que se ind1que otro tipo de acabado en la especificación del producto.
Dicho galvanizado debe ser del tipo especial y cumplir con lo indicado en las normas NMX-J151 y NMX-H-004, tomando en cuenta lo siguiente:
a)
El galvanizado de los herrajes y accesorios se debe efectuar una vez
terminadas las operaciones de manufactura.
b)
Las tuercas se deben repasar después del galvanizado, con un
machuelo de 0.4 mm mayor en diámetro que el correspondiente al
diámetro nominal de la cuerda.
e)
A todos los productos roscados, excepto las tuercas, después de la
galvanización, se les debe efectuar una operación de centrifugación
para eliminar los excesos que afectan el ajuste de sus partes.
d)
Las tuercas y tornillos deben ser acabados en tal forma, que después
de su galvanizado conserven su ajuste y las tuercas puedan
atornillarse con los dedos en toda la longitud de la cuerda del tornillo.
e)
La apariencia de la superficie en los productos galvanizados debe ser
uniforme y libre de escurrimientos, exceso de áreas sin recubrimiento
y burbujas, libre de dross, figuras, rallas, golpes, escamas, rebabas e
imperfecciones que afecten las propiedades mecánicas o que
presenten rugosidad, ya que deben tener un aspecto terso al tacto.
f)
Se requiere un certificado de calidad, que garantice el acabado de las
piezas sometidas al galvanizado.
6
ENSAMBLE Y ACABADO
6.1
Piezas y Componentes
El componente de cada herraje o accesorio debe estar formado por elementos de una sola
pieza, a menos que se indique otra cosa en las especificaciones particulares del producto. En
este último caso, deben ser complementados con los materiales descritos como componentes
adicionales del producto, por lo cual cada proveedor debe suministrar armados o ensamblados
dichos componentes completos con cada producto.
6.2
Tornillos y Tuercas
6.2.1
Material
Los tornillos y tuercas que se suministren para el ensamble de los herrajes y sus accesorios
deben ser de acero, de bajo contenido carbón SAE grado A, de acuerdo a las normas NMX-H118, NMX-H-131 y NMX-H-132, fabricados en frío o en caliente.
Para las tuercas consultar y cumplir con todo lo establecido en la norma ASTM A563.
6.2.2
Forma y Dimensiones
El diámetro, longitud y forma de cabeza de tuerca y tornillos, deben cumplir con lo indicado en
la especificación particular del producto.
Las cabezas de tornillos deben cumplir con la norma NMX H-131 . Las tuercas deben
corresponder a las de tipo regular de la norma NMX H-132 . Los tornillos y pernos de los
herrajes y accesorios, se deben suministrar con tuerca y chaveta, cuando así lo indique la
especificación particular del producto correspondiente.
6.3
Accesorios
6.3.1
Arandelas Planas
Las arandelas planas deben ser conforme a la norma NMX H-124 y cumplir dimensionalmente
con lo indicado en la norma NMX-H-76.
6.3.2
Arandelas de Presión
Las arandelas de presión deben ser de acero al carbón, endurecido, tipo resorte helicoidal y
cumplir con lo indicado en la norma NMX-H-148.
6.3.3
Alfileres
Los alfileres para aisladores deben cumplir con la norma ANSI
especificaciones correspondientes del producto en particular.
6.3.4
C135.17 y con
las
Chavetas
Deben ser de acero inoxidable de AISI-316, de acuerdo a lo indicado en la norma ASTM A213.
6.4
Masa
La masa de los herrajes en ningún caso debe variar más del 5% de la masa indicada en las
especificaciones correspondientes de cada producto.
6.5
Dimensiones y Tolerancias
Las dimensiones de los herrajes y accesorios,
deben ajustarse a lo establecido en las
especificaciones de producto correspondiente y en su caso a las tolerancias indicadas en la
tabla 1 de esta especificación.
6.6
Acabado de Herrajes y Accesorios
El acatlado de los herrajes y accesorios no deben presentar grietas, escamas, porosidades o
cualquier otra imperfección que afecte la resistencia mecánica o la apariencia de los mismos.
TABLA 2 - Referencia de los materiales forjados y de fundición
Materiales feriados ( 1)
Bola y Ojo
Calavera y Ojo
Calavera y Horquilla
Eslabón para grapa de tensión a compresión
Gancho Bola
Gancho Ojo
Grapas Paralelas
Grilletes
Horquillas
Pija 13
Tornillos Máquina
Tuercas de Ojo
Yuoos
Materiales de fundición (2)
Aro 84
Marco 84
Tapa 84
Dados
Grapa Amortiguador
Grapa Remate
Grapa Suspensión
Guardacabo de Aluminio
Amortiouador
NOTA: Los materiales enlistados en esta tabla, son orientativos no limitativos.
CONTROL DE CALIDAD
7
7. 1
Certificados de Calidad
al
Material.
El proveedor debe entregar antes de las pruebas los certificados de calidad
del metal empleado en la fabricación de los herrajes y sus accesorios. No se
aceptan reparaciones ni resanes y las partes deben estar libres de defectos
de fundición.
b)
Galvanizados.
El proveedor debe entregar antes de las pruebas, el certificado de calidad
del galvanizado.
7.2
Muestreo
Se debe llevar a cabo de acuerdo con lo indicado en las normas NMX-Z-12/1, NMX-Z-12/2 y
NMX -Z·1 2/3, usando un nivel de inspección 11 para un plan de muestreo simple normal con
los niveles de calidad indicados a continuación:
Nivel de calidad
7.2.1
defectos críticos
1 ,O
defectos mayores
4,0
defectos menores
N/A
Clasificación de defectos
En las tablas 3,4,5 y 6 se muestran los defectos críticos, mayores y menores que se
consideran al llevar a cabo la inspección y pruebas por el inspector del LAPEM de la
Comisión. La inspección comprende detectar lo siguiente:
defectos en los herrajes en su acabado final,
defectos en los herrajes fabricados por forja,
defectos en los herrajes fabricados por fundición,
defectos en los herrajes fabricados por maquinado y troquelado.
7.2.2
Inspección
El proveedor debe proporcionar al personal de Comisión las facilidades para tener libre acceso
a sus instalaciones, a fin de inspeccionar la materia prima, procesos de fabricación, precisión
de los instrumentos de control y medición, así como los productos terminados, incluyendo los
procedimientos y registros que apoyan estas actividades.
7.3
Pruebas
Deben efectuarse todas las pruebas indicadas en las normas que se citan en el capítulo 2 de
esta especificación, aplicando los métodos de prueba que las mismas señalan.
7.3.1
Pruebas mecánicas
Los herrajes y accesorios deben cumplir con las pruebas que marcan las normas citadas en el
capítulo 2 de esta especificación, así como con las indicadas en las especificaciones
correspondientes de cada producto.
7.3.2
Pruebas eléctricas
Cuando la especificación del producto así lo indique, éste debe ser sometido a las pruebas
siguientes:
al
Elevación de temperatura.
bl
Efecto corona visual.
el
Radiointerferencia.
Los valores de prueba que deben cumplir, son los indicados en la norma NEMA CC1.
TABLA 3 -Clasificación de defectos del acabado final
Inciso
a
b
Galvanizado fuera de
especificación
Espesor
Escamas
e
Escurrimiento
d
e
f
Exceso de material
Burbujas
!l
h
i
j
k
1
m
n
o
p
Q
Critico
X
X
X
X
X
Aristas filosas •
Gotas
Roscas
Tuercas
Escorias
Limpieza
Manchas por fundente
Crispones
Grumos
Asentamiento de impurezas
(drossl*
Adherencia
Áreas sin galvanizar
Mayor
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TABLA 4 - Clasificación de defectos del acabado por forja
Inciso
Concepto
Año y número de lote
a
b
Logotipo o identificación
Tensión
mecánica
e
d
Limpieza
Pliegues
e
f
Burbujas
Manchas por fundente
g
Cristales
h
Grumos •
i
j
Espesor
Adherencia
k
1
Areas desnudas
NOTA: * para defectos de cualquier tamaño
Crítico
Mayor
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TABLA 5- Clasificación de defectos en los herrajes fabricados por fundición
Inciso
Tipo de defecto
a
Año y número de lote
b
Logotipo o identificación
Dimensiones internas
e
d
Dimensiones externas
Posición y tamaño de barreno
e
Poros •
f
Aristas filosas •
g
h
Grietas •
i
Tensión mecánica
Dureza
i
k
Ensamble
Critico
Mayor
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
TABLA 6 - Clasificación de defectos en los herrajes fabricados por maquinado y troquelado .
Inciso
Concepto
a
Año y número de lote
b
Logotipo o identificación
e
Dimensiones inlernas
d
Dimensiones extemas
Grietas visibles•
e
f
Tensión mecánica
Rebaba •
g
h
Arista filosas•
i
Filo
8
MARCADO
8.1
En el Producto
Critico
Mayor
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Para facilitar la identificación de cada producto debe ser marcado con el logotipo o marca de
fabricación indicando además el número de lote y año de fabricación. En los productos
fabricados en acero forjado o maleable, se deben marcar además la resistencia mecánica de
ruptura. Las marcas deben ser estampadas en alto o bajo relieve antes de galvanizar, a fin de
quedar perfectamente visibles después del acabado del producto.
8.2
En el Empaque
Cuando el herraje o accesorio requiera empaque, deben aparecer en un lugar visible y en
español, los siguientes datos que faciliten su identificación: nombre genérico, (descripción
corta), especificación del producto correspondiente, marca o logotipo del proveedor, cantidad
y masa, así como las precauciones que se deben observar en el manejo del producto.
El empaque debe proteger al producto durante el viaje desde el lugar de fabricación hasta el
sitio, incluyendo seis (6) meses de almacenamiento en el nivel y bajo las condiciones que se
recomienden y que hayan sido aprobadas por la entidad de Comisión que lo haya adquirido.
El empaque debe hacerse de tal forma que permita un recuento rápido sin destruir o vaciar el
empaque.
8.3
Nomenclatura
La designación y codificación de los herrajes y accesorios, para efectos de requisitos, pedidos,
entrega y manejo por almacenes, se debe hacer conforme se describe en la especificación CFE
del producto correspondiente.
9
Empaque y Almacenamiento
El empaque requerido, así como las recomendaciones de almacenamiento para cada material,
se estipulan en la especificación del producto correspondiente. En términos generales, el
empaque solicitado debe ser lo suficientemente fuerte para soportar un manejo rudo,
presentar la resistencia necesaria para su transporte hasta los puntos de almacenamiento y de
utilización, cumpliendo con lo indicado en la especificación CFE L0000-11, indicando la
cantidad que ampara cada partida, con identificación clara y permanente.
Adicionalmente a lo anterior, para piezas menores de 3 m y masas hasta 50 kg, éstas se
deben entregar sobre tarima (para mover con cargador frontal o montacarga), flejadas y
debidamente ordenadas para efectuar un conteo rápido.
Se permite además, que en una tarima se acomoden debidamente ordenados y flejados dos o
más tipos de herrajes, cuando las cantidades de cada uno de ellos no sea suficiente para
completar la carga de una tarima.
Solo se permite el uso de alambre o fleje galvanizado en amarres o atados de empaques, salvo
lo que se indique en la especificación particular del producto.
Cuando se usen cajas para empaque estas deben ser de plástico, lámina galvanizada o madera
con espesor mínimo de 13 mm.
ESPECIFICACION
CALAVERA HORQUILLA "Y" CORTA
CFE 2H1L T- 02
1 de 1
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22
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13:U ( 13&ZO)
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11
19
2l:2ll684392
30
35
222.7(22700)
l.i<f
2C2AD14392
69
39
16
22
60
222.7(22700 l
2.27
CLAVE
MATERIAL, FORMA Y ACAIAOO•
CLASE
MASA
RESISTENCIAkHA(M RUPTURA EN
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セRNU@
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Acero forjado o hierro maleable galvanizado
Holgura
entre
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y horquilla
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•
-
-
[Sf't:CIP'ICACION GENEIIAL•
CF.E.- 20000-01 Herrajes y Accesorloa
CI"E.- 2 HILT-01 Herrales para Lineas de Transunsión
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Conjuntos de suapenslon vertical 2 conductores por ヲ。ウセ@
Conjunlol dt auapension en "v" 1_!_ 2 conductores por fase
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1
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RESISTENCIA A LA RUPTURA MASA
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CLASE
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QP[Ct'JCACION GENERAL•
C.F.E. - 20000-01
C.FE.- 2 HILT -01
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ACCESOR lOS:
Chaveta
ACOTACIONES:
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Herrajes y Accesorios.
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MATERIAL, FORMA Y ACABADO•
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CARACTERISTICAS
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Resistenci! de ruptura mayor: 1 íneas de 230 kY; 1 Mセ@
conductores
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ACCESORIOS:
Chave(a tipo ··R·
ACOTACIOIIES:
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acero
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1
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1
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111.2
A e ero
''-._)'DE R
CARACTERISTICAS
RESISTENCIA A LA RUPTURA
EN k N ( kg)
e
ᄋセッ@
y
-¡
kg
8
maleable
Qolvanizada
-[SP[CincACION GENERAL•
C.F. E - 20000- 01
C.FE.- 2 HILT -01
USO•
En
PRUEBAS:
Otbt posai· pruebas el4ctricas
ACOTAC 1OIIE S:
''
En 1111 fa.etros
セPX@
H tT rajes y a」・ウッイゥセ@
Herra¡es poro Lineas de Transmisión
conjunto de suspensiones en
2 conducto-res por fose
1
1
1
1
1
l
u
V
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paro
.
1
1
l
1
ESPECIFICACION
YUGO TRAPEZOIDAL T2
CFE 2H1LT-l1
1 de 1
OOS
, , O[.
ag|jHセ@
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1
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DOS .aGUJ{ItOS
Ol"lTlii
y
DIMENSIONES
CLAVE
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A
B
14_()_
14501
CARACTERISTICAS
M
RESISTENCIA A lA RUPTURA kN ( kg)
RセW⦅Q@
Rセ@
A
EN
l
S
A
kg
15 .2
IIIAT[IIIAL, FORMA Y ACABADO'
Acero estruCILrol o hierro maleable
[I"[Cli'ICA CION GENERAL•
C.F:E.- 20000- O 1 Herrajes y Accesorios
C.F:E.- 2 HILT- 01 Her .ajes poro lineas de Trans11isión
UIO•
En conjunto de tensiÓn poro dos
PIIU[BAS•
'
Debe posar ptuebos eleCirJCOS.
ACOTACIOIIES:
qnnRnR
1
En •i 1 ゥセエイッウZ@
·...
1
1
QO IIIOn!ZOdo
conductores por fose.
セQ@
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
TENSOR
CFE 2H1LT-12
1 de 1
'
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11
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DIMENSIONES
A
B
e
2T3EüVY7 31
46
413-
206
2T3EOVY831
46
565
206
CL A V E
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D
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29
54
1
29
Y CARACTERISTICAS
H
22
22
22
22
33
33
MATERIAL, I'OIIMA Y ACABAOO•
Acero estructural o hierro
ESPECIFICACION GENERAL•
C.F. E.- 20000-01
CFE.-2 HILT -01
RESISTENCIA 4. LA
RUPTURA EN k N ( kg)
r
G
160.2 1 16330)
160.2 (16330)
QセR@
152
セmャ・。「@
MASA
i;Q.
2.0
2.0
galvanllado
Her!ajes y
a」・ウッイセ。@
HerraJes para líneas de Transm1 s ió11
USO•
En conjunlo de !ens")n para dos conductores por fase
PRUEBAS,
Debe posar '.pruebas el!ctncos
ACOTACIONES'
En
..
900800
1
1
'
milímetrOs
1
1
1
1
1
T
1
ESPECI FICACION
ANILLO EQUIPOTENCIAL
CFE 2HlLT-13
1 de .
A
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1
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セX@
1
セQ@ Qイ@ MZセLt[@
セャNBGヲMZ
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1-- e
E
1
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1
DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS
CLAVE
A
51AO,O! \Al
93D
e
8
,,
セ@
38
o
3DD
コイセ@
S
l·i
E
EN
•e
1.60
MATERIAL, FORMA Y ACABADO•
Aluminio ( AST M- 8108 )
ESPECIFICACION GENERAL•
C.F. E.- 20000-01
C.F.E. - 2 HILT- 01
USO•
En conjuntos
de
A
kg
Herro1es
Herrajes
tension
y Accesorios
poro Lineas de TransmiSión
poro dos conductores por fose
Debe posar;. prue bos electrices
-
ACOTACIONES •
900808
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
CFE 2H1LT -14
GRAPA DE TENSION A COMPRES ION
1 de 1
H•nv
.o.0o.
.E.JI
'- セ@
l]:t-_..Mヲゥセュ」ᄋ:PL
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.,., .
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1
M]セBGS@
Mセ
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b
1
1
1 1 1
e
1
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1
1
7
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1
1
DIMENSIONES y
RESISTENCIA
A
B
e
o
E
2G21600012
2G21600112
SS
zo
18
480
280
477
9S%
60
Z6
Z4
S90 300
7 9S
9S%
2&21600012
60
Z6
Z4
610
310
9 00
2&21600012
60
26
Z4
6ZO
3ZS
1113
MATERIAl, FORMA Y ACABADO,
.'
CARACTE RISTICAS
CLAVE
CABLE
kC M
De
De lo del cable
9S% De lo del cable
9S% De lo del cable
Cuerpo• Aluminio
.
[SPf:CIF!CACION GENERAL•
C.FT- 20000-01
C.F. E.- 2 HILT -01
USO•
En 」ッセオョエウ@
PRUEBAS:
Debe ¡:Jasar prUebas eléctru. ds
ACIJTAC IIJH eセNZ@
'
En •i 1 faetros
1
1
A LA RUPTURA
lo del cable
Eslobon Acero
900808
-
ァセ@
o o
'\
l
1
A
7
1
O
-
Herrajes y Accesorios
Herrajes poro Líneas
de Tran,...;s;ón
de tensiOn de uno y dos conductores por fose
.
.-
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
HORQUILLA ''Y'' BOLA LARGA
CFE 2HlLT -15
1 de
ケMBᄋセ@
l
.• セGQ[ZBM
.. -
eセヲN@
r'
-
DIM EN SI ONES y CARA CTER 1ST 1CA S
CLAVE
A
8
e
o
E
2H3B081311
246
259
149
48
48
Z2
22
19
22
2H380bl441
152
MATERIAL, FORMA Y ACABADO'
Acero
RESISTENCIA A LA RUPTURA EN kN(kQ.l MASA
kg
forjado y
CLASE
133.6 (13620)
I.Z7
52.5
222.7 (22700)
1.68
52.8
QOivonizado
Holgura entre tuerca y horquillo de 2 mm
[SPECIFICACION GENfRAL•
C.F.E.- 20000-01
C.F.E.- 2 HILT- DI
USO•
En todos los conjuntos de suspension y tension
conductores por fase
ACCESOIIIOS•
Chaveta tipo, "R" de acero
He.¡ra¡es y Accesorios
Herrajes paro Lineas de TransmiSión
de 1 1 2
o bronce
1noxidable
-
ACGTAC:ONES:
900808
1
1
J
1
1
1
1
1
ESPEC1FICACION
CALAVERA OJO LARGO
CFE 2H1LT -16
1 de 1
セ@
HセZN_@
1
セM
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L,
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1
B
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DIMENSIONES
A
CLAVE
B
e
D
E
...
Y CARACTERISTICAS
RESISTI::NCIA A LA RUPTURA EN kN( tg.)
jイMセTK
MATERIAL, FQRr.tA y ACABAOo•
Acero for¡odo o Hierro maleable Qalvanizada
[SP[Cini:ACION GENERAL•
C.F.E.- 20000 -o¡
C.f'E.- 2 HILT -01
USO•
En conjunlo
ACCESORIOS•
Chavelo l•po "R" dt acero
PRVEIIAI:
Herro¡es y Acce-101
_ -·
Herra¡es poro Lineas de Transonston
de suspensioo verlical para un conduétor por lose
•noaidoble
o
-
bronce
Debe pasar ,pruebas electricos
aエッtcionセsZ@
:
900808
"'f:" CLASE
1
1
1
..
1
1
1
l
1
1
1
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CALAVERA HORQUILLA EN
ESPECIFICACION
y 11
!1
LARGA
CFE
2HlLT-17
1 de
Hセ@
」サZセGMj@
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1
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DIMENSIONES y
CLAVE
2C2A593382
2C2A!74392
A
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15 2
49
22
273
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52
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22
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A
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CARACTERISTICAS
RESISTENCIA A LA RUPTURA MASA
EN k N ( kq)
EN ka.
tu.T[IIIAL, I'OMIA Y ACABADO•
Acero
[SI'(Q,..;.t.CION GENEIIAL•
C.F.E.- 20000-01
CF E -2 HILT-01
forjado
133.6 ( 13620)
l. 6
H.5
222.7 (22700)
3.4
52.8
h1erro
O
CLASE
moleobe
qolvonizodo
Herrajes y A e ce sorios
Herrajes poro L fneds de TranSIIisión
!o dos los conjunt_os de suspensiÓn y
de uno y dos conductores por fose
En
uto•
A
tensiÓn
ACaiOIIIOS•
Chaveta
,.IIU[IIAS:
Oe be
ACOTACIONES:
En
900808
1
1
T
tipo
pasar
''R''
de acero ino•idable
prueb os
o
bronce
eléctricos
ゥャセエイッA@
T
1
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
CONECTOR PARALELO PARA CABLE CONDUCTOR
CFE
2H!LT-18
1 de 1
セ@
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11-@-@-@'
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1
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1
1
f--c---1
B
'
Y CARACTERISTICAS
DIMENSIONES
DIAt.IETRO
kCt.l
CLAVE
DESIGNACION
552000A66A
CONECTOR
e 77
552000866A
552000866A
552000C66A
CONECTOR
CABLE
e
A
B
e 7 7
7e
1e 0
60
7 95
79 5
105
CONECTOR
900
90 o
105
165
165
80
80
CONECTOR
11 1 S
11 ·1 S
128
180
95
resistencia mecánico
MATERIAL, FORMA Y ACA8AOO'
Aleocion
eセcipGaon@
C.F.E.- 20000-01 Herrajes y A cce sor¡os
C.F. E. - 2 HIL T- O 1 Herrajes poro Lineas de Transmisión
.ACSR
ConuiÓn de cable o cable
en
tronapoalcionu 1 pueAtU en torres de tensión
GENERAL•
USO•
de Aluminio- Silicio, alto
-
A ron del o de presiÓn
ACCESORIOS•
-
Debe pasar pMiebas elé<:tr1cas y mecánicas de acuerdo con 1a nonliJ
PRUEBAS:
NEMA CCI o MQM-J-383
ACOTACIONES:
En •il ■セ・エイアウ@
.
,
' '
:JUUtsUts
1
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1
1
1
1
1
1
1
1
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'
espcifャGMoエセ@
ESLABON PARA CABLE DE GUARDA
CFE 2HJLT-19
1 de '
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1
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1
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-!OAMセ@ E ol-
DIMENSIONES y CARACTERISTICAS
CLAVE
2ElAP00032
A
8
e
o
E
44
90
17
13
3Z
RESISTENCIA A LA
EN t N 1 t 0 l
RUPTURA
1.06
111.2 111)40)
II.CI'[ItiAL, F01U1A Y ACABADO•
Acero estructur•l galwaniz•do
[SI'(CIP'CACION UNEIIAL•
C.F. E.- 20000- 01 Htrrojes y Accesorios
C.F.E.- 2 HILT-01 Htrrojn poro lí""as de TronSIIiSión
USO•
En conjunto de suspensión preformado
poro el coble de QIUlrdo
ICaiOIIIOI•
Cllovelo tipo "R" di ocero ino•idoble o
,ltUliA s:
Debe posor: pruebes
1
-
-
-
bronce
eléctricos
-
.
En •i !f.. ti"QS'.: .
ACOTACIOIIES:
Mセᄋ@
M A SA
EN to
1
1
1
1
1
1
1
1
1
l
ESPECIFICACION
DE SUSPENSION TIPO POLEA PARA CABLE DE GUARDA
ensaセbl@
CFE
ZH1LT -20
1 de 1
'
1
1
. セ@
N^ッMエLセᄋpAG@
_¡¡:_,-,;.y:::-
1
f,l
1
--!8¡-
DIMENSIONES y
CLAVE
8TLAOOOJOO
A
8
e
86
28
21
1". 2
estructural
Preformado: Acero
C.F. E.- 20000- 01
[SI'I:CII'CACION GENERAL•
.,
CARACTERISTICAS
RESISTENCIA A LA RUPTURA
EN kN (kg)
Po leo: Acero
MATERIAL, FORMA Y ACABAOO•
- Mセd^Q@
-
C.F. E.- 2 HILT- 01
(113.0)
galvanizado
galvanizado
Herrajes y Accesorio' He...-ojes poro líneas de Transmisión
USO•
. ' preformado -poro
En e onjunto
de 5uspens&on
ti cable de Quordo
loCC[SOftiOS•
Chaveta
ACOTACIONES:
En •1 1 ᅪャィ・エイッセN@
900808
1
1
1
1
tipp
''R"
dt
acero
inoxidable
o
bronce
.
1
1
1
1
1
1
1
ESPECI FiCACION
REMATE PREFORMADO DE ACERO
CFE 2H1LT-21
1 de
Cuello
DIMENSIONES y
517H5il627P
REWATE
MATERIAL, FORMA Y ACABAOO•
p A
CARACTERISTICAS
9.5
Varillas
)
DIAMETRO
CABLE
9.5
LONGITUD
mm
DESIGNACION
CLAVE
/
セM
=
セャ。ョッ@
889
preformados· de acero
DEL
galvanizado
[SI'( ti n:A. CION GEN[IIAL•
C.F. E.- 20000-01
C.F.E.- 2 HIL T -01
USO•
Rematar
Cebe
ABREVIATURAS:
Re mote
1
1
1
di
ouarda
• ba
• .
Cebe soportar una carga de desHzu;ento no
pasar prue
s mecan1cas:
·
..,...,r del 95S de lo carga de ruptura del e·
PRUEBAS:
900808
cable
H &rrojes y Accesorios
Herro iec nn.n Líneas 4e Trans•;sión
1
l'A'
9.5
1
Remate
1
preformado
1
1
de
acera 9.5
1
1
1
ESPECIFICACION
ROZADERA
CFE 2H1L T-22
1 de 1
A
OMセG|ᄋ@
---
1
1
1
1
1
1
1
/
1
1
1
1
1
1
1
1
1
e
1
1
1
1
1
1
1
1
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1
•
1
1
1
セ@
f)
1
1
T
e
_j_
l\
DIMENSIONES Y CARACTERISTICAS
CLAVE
A
B
e
2RlA21C08E
79
122
24
mateセlL@
l<Jmina de acero, QOivon•zodo calibre
FORMA Y ACABADO•
eセcifaon@
C.F. E.- 20000-01
C.F.E.- 2 HILT- 01
GENERAL•
En remates ··de cable
ACOTACIOIIES:
En •lli'retros
1
1
1
1
1
EN
kg
0.085
No 12 USG
.
-
Herrajes y
Accesorios
Herro¡es poro Líneas de Trans•isión
USO•
900808
MASA
1
de
guarda
1
1
1
1
1
ESPECJFJCACION
CONECTOR A COMPRESION DE CABLE A CABLE
CFE 2H!L T-23
1 de
•
1
8
DIMENSIONES
CLAVE
5590003003
materiセL@
Y CARACTERISTICAS
A
B
79
79
FORMA Y ACABADO' Altocion de
O.IS
aluminio o acero Qalvonizado
C.F.E.- 20000-01
CF.E.- 2 HILT -01
Herrajes y Accnorios
Herra¡es para Lineas de Trans•isión
USO•
Conuion dt cablt o cable
9.5 mm o 7 No8 MS
PRUEBAS:
Carga de desliz ..iento del cable, •íni .. SS de 1; carga de ruptura del
able
ACOTACIOIIES:
En •il ■ュ・エイッセ@
AIIREY iAlURAS:
900808
MS
Acero con aluminio soldado
de
ouarda dt ac•rci
Qalvanizado,
ESPECIFICACION
CONECTOR A COMPRESION DE CABLE A SOLERA
CFE 2H1LT-24
1 de 1
--·----'
J.
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1
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M[ZNセ@
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1
NQMlセ@
'
1
'
-103-
DIMENSIONES
C l AV E
MATERIAL, FORMA
f.SP!:CIFICACION
Í
e
A
Y ACABADO
f
o
e
AleaciÓn
de
aluminio
ú
acero
_.M A S A
F
E
kq
galvanizado
Herrajes y a」・ウッイセ@
Herrajes poro Líneas de Transmisión
MLNセᄋ@
Cone11on
de bajado
del cable Oe
ouor.<io con las torres
( acero QOivonizodo 9.5mm. o 7 N"
AAS)
CF E.- 20000-01
CF E.- 2 HIL T -01
GENERAL.
e
USO•
Un tornillo
ACC.ESORIOS·
de
acero
galvanizado
de 13 •
de diámetro
y longitud especifica9 con arandela de presión y Luerca
acot[NセiesZ@
En o; 1ゥセ・エイMッウ@
ABREVIATUR.I'S:
900808
Y CARACTERISTICAS
1
AAS Acero
1
1
1
"
」アョN。ャオセゥッ@
soldado
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
CONECTOR PARALELO
CFE ZH!LT-25
1 de
,'
1
B
''
i
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_
_..../
cb
1
'
"----
1
'
J+[
y
'
1
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セ@
E 1
¡:::::3
A
5o
5520066BNB
MATERIAL, FORMA
1
Y ACABADO
¡'
8
e
41
•o
del conector: a cero
de
A
o
セ@
CARACTERISTICAS
CF.E- 20000-01
C.F. E.- 2 H ILT -01
GENERAL·
1
i
Cuerpo
!
_____le_
1
:
:
E
9.5
セQ@
acero
Cone1uÓn
PRUEbAS:
Debe pasar pruebds mecánicas
galvan1zodo
c¡olvon•zado
cables
o
superficie
plano
.
..
En mi 1 ■ュ・エイッセ@
ACOTACIONES:
900808
1
1
1
1
M A S A
EN kQ.
ッNセ@
6
Hurajes y A ce e sanos
HerrÓies ooro Líneas de Trans•1sión
IJSO•
dos
o
forjado
Torn1llo, Arandela y Tuerca:
ESPECIFICACION
1
セ@セ@
DIMENSIONES y
AV E
:C
'
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!
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Cl
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1
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Hゥ」Z[イセ@
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1& 1 rR
セイyM
1
:
1
1
1
T
1
1
1
ESPECIFICACION
CFE 2H1L T-26
CONECTOR DE TORNILLO DE CABLE A SOLERA
1 de 1
ャMセ
T'
l
r
1Jffl
J
PARTE
セ@
1
DE
lA
TORRE
1
l,r セ@
l
J.
+
j,
J
セ@
t---e -----1
1
TaMセ|@ a'-\! b セ@
セ@
BGMセ@
l
1
L
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B
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DIMENSIONES y
ClAVE
A
558000A04A
e
B
s•
セッ@
CARACTERISTICAS
11 A S A
EN kg
D
ᄋセ@
セᄋ@
golvonizodo
MATERIAL, FORMA Y ACABADO'
A e ero
ESPECJI'ICACION GENERAL'
C.F.E.- 20000-01
CF".E.- 2 HILT -01
USO'
En
PRUEBAS:
Debe pasar ーセ「。ウ@
ACOTACIONES:
En
900808
1
1
1
1
0.26
forjado
e anju nto1
o
hierro
rnaleoble
galvanizado
-
H erraju 1 A ccnoriol
por O Lineas de Trans•i s ión
Herraj u
de ttnliÓn
poro
el cable de guarda
....:ánicas
.
•i 1fE ..,ras·
1
1
1
1
1
1
1
1
ESPEC!FlCACION
GRAPA DE SUSPENSION PARA CABLE DE GUARDA
CFE
2HJLT-27
l de
-
'-- J
'
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h
y
v-q&'
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1
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M|Zセ@
l--
セᄋ@
e
DIMENSIONES
Y CARACTERISTICAS
RESISTENCIA
CLAVE
--zrsArrv 1oo
セ@
A
WAT[RIAL, FORMA
B
1g
2
1
1
Y ACABAOQ.
C
17 1
Y
E N
A
LA
kN
( k Q)
30°
.!.leocto'n
Alum1n10- SilrCtO, alto
de
maleable
uso'
En
ACCESORIOS•
Chaveta
PRUEBAS:
Debe pasar pruebas eléctricas y mecánicas
ACOTACIDIIES:
En •1 1 ímetros
conJunto
de
reSISfenctO
O
Herro¡es poro ocresorios
Herrajes poro Líneas de TranSIIisión
suspensoón
poro el cable <le guarda
topo "R" de acero onoxodoble
T
meCÓnica
golvontzado.
C.F. E.- 20000-01
CFE- 2 HILT-01
T
EN
T
kQ
o. 8 6
ESPECIFICACION GENERAL'
T
M A S A
WセQTHX{@
hrerro
900808
RUPTURA
1
1
o
b-ronce
1
l
1
ESPECIFICACION
ESLABON
CFE 2H1LT-28
1 de 1
-.-
/({)
?
1
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1
1
•
1
1
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1
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セ@
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1
-
セ・@
MセB@
-y
DIMENSIONES
ClAVE
2EiAROi060
MATERIAL, FORMA
ESPECIFICACION
A
8
e
az
57
Z5
EN kN(kQ
135.61 136ZO)
M ASA
kq
O.ZO
-
C.F.E. - 20000 - O 1 Herrajes y Accesorios
C.F.E.- 2 HILT -01 HelrCJeS para Lineas de T.dnsmlsión
GENERAL'
En con¡unto
PRUEBAS:
Deoe pasar ーセ・「。ウ@
ACOTACIONES·
En ml'1 imetrOs
1
RESISTENCIA A LA RUPTURA
Acero forjado gclvcnizcdc
Y ACABADO
USO•
900808
CARACTERISTICAS
1
1
1
'
de susptnsion
paro el eo ble
-
de guarde
セ£ョャ」。ウ@
-
1
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
GRAPA DE SUSPENSION 1113
CFE 2H1LT-29
1 de 1
,.-
re----< r..
(
hl
IJr¡
+
セ@
(
-
セ@
セ@
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RcA^afTセo@
9
Z70
89
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,,
o
Lセ@
¡..
1
y
1-
-
y
RESISTENCIA A LA RUPTURA
EN
kN(k.¡,)
1
16
1
セ@
CARACTERISTICAS
zo•
MASA
kQ
Z,ZZ
IILZ (11,0)
AJeocu)n aluminio- S.fiCIO, CitO
MATERIAL, FORMA Y ACABADO'
セ@
A
DIMENSIONES
CLAVE
+
セ@
reSIStenCIO
'
mecanice
\
ESPECIFICACION GENERAL·
CF E.- 20000-01 Herrajes
CF: E. - 2 H IL T - O 1 Herrajes
uso'
En conjuntos
de wspension
A e ces arios
,
•
poro Lineas de Transmision
y
-
vertical y de suspensión en •y•:
2 conduc tares por· fase
Debe pasar p: セ「。ウ@
PRUEBAS:
En •i J iLaeo..f'Qs·
ACOTACIONES'
S00808
1
.ecánicas
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
CFE 2H1LT-30
VARILLAS PROTECTORAS PREFORMADAS
1 de 1
..
'm
S-
$
-
- 4a
e
u
:z-.-v=-
w
·'
...
y
DIMENSIONES
CLAVE
DESIGNACION
VARILLAS
PREFORMADAS
ACSRIII3
513All82LF
MATERIAL, FORMA
y
Número
A
CARACTERISTICAS
R I
L
L
Longitud
Diámetro
コセッ@
9.Z7
IZ
PARA CABLE ACSR k CM
S
A
1113
ESPECIFICACION
C.F. E. 20000-01
C.F.E. 2HILT- 01
GENERAL•
ACOTACIONES:
En mi limetrOS,: ·
1
1
1
1
-
-
. ' vertical
En con¡untos ; de suspen51on
2
conductores
por Ion
1
-
Herrajes y Accesorios
Herrajes poro lineas de Trdnsmisión
USO•
900808
de p1co de loro.
Aleoc1on de olum•n•o,con los ex1remos en formo
("Porro! 「ゥャGセ@
Y ACABADO•
1
1
y de
1
en •v•:
セオウー・ョゥ@
1
1
1
ESPECIFICACION
EMPALME PARA CABLE DE GUARDA TIPO COMPRESION
CFE 2H1LT-31
1
de
1
,.
セ|@
Mセ@ '
Mセ@
1
y CARACTERISTICAS
DIMENSIONES
C LA V E
DESIGNACION
512 KA9710A
EMPALME e A
51ZKlKOllB2
1
51 Zi:ABG 12A
1
51ZKJROAR/l
RANGO DEL CABLE
CABLE DE ACERO
8
EMPALME
CAAS3NoE
EMPALME
e A
CABLE DE ACEROg_ 5
EMPALME
CAAS7N 0 8
9.5
CABLE MS
oc ero
Tubo de
de
GENERAL-
uso.
187
92
0.25
0.20
077
165
81
343
170
kg
7 NoS
codmtntzodo
interior mente
recubierto
CFE.
- 20000-01
Herra¡es
C FE
-
Herro1es
HILT
Poro un1r セウ@
ャセ[BG@
D mm
con
portlculos
de sdicio.
carburo
2
MASA
L mm
8
CABLE MS
MATERIAL, FORMA Y ACABA OC
ESPECIFICACION
セᄋ@
:
-01
cables
de
<nl"•"n
y
Accesortos
paro Lineas de Transmisión
acero
-
galvanizado
a
dos ca bies de acero
y mecantcos.
PRUEBAS.
Debe
ABREVIATURAS.
Cable de acero de 8 • de diánetro. alta resistencia
CA 8
CaDlé
de acero de 9.5- de 、ゥ£セ・エイッ@
.. SiNens-Martin
CA 9.5
AcerO
alu.inio
soldado
MS:
pasar pruebas
electncos
..
.
-
.
90080R
1
T
1
¡
¡
1
1
1
1
¡
T
ESPECIFICACION
EMPALME PREFORMADO PARA CABLE DE GUARDA DE ACERO, GALVANIZADO
CFE 2H1LT-32
1 de 1
- -----=-------- --.----- ---
............
セ@
"'-""
...,.,
セMN
5tZ DA97Z K3
セQRuaW@
Jl3
EMPALME PA
1
EMPALME
8
P A
l
---- --
セ@
-
LONGITUD
DE
LAS
VARILLAS
N° DE SUB
JUEGOS
DESIGNACION
セMN@
.
._.
"T. . . . _
.......
y CARACT ERISTICAS
DIMENSIONES
eL A V E
セMN@
CABLE
1067 mm
3
PARA
CABLE
. ·--
OE
ACERO
OE OIAMETRO
9.5,
CABLE
12 70 mm
3
DE
8 mm
ALTA RESISTENCIA
OE ACERO OE
9 5 mm
OIAMETRO SIEMENS- MARTIN
1
MATERIAL, FORMA Y ACABADO·
Varillas
preformados
de
acero
golvontzodo, agrupados
en 3 suo¡uegos
e FE
e FE
ESPECIFICACION GENERAL'
-
20000-01
-
2 HILT -01
uso,
Poro un1r dos cables
PRUEBAS
Debe
pruebas
P.'.
:e:
El"o'ADE PA
9.5:
.. ..
jQpセlhe@
ABREVIATURAS·
posar
;
900808
J
1
1
1
y Accesorios
Ce Tr..;nsml セ@ ión
HerrOJ!S poro ゥNオセ」@l
Herrajes
de .acero
galvantzodo
eléctricos y mecon1cas
pイ」ヲッセw、@
para cable de acero de
Pn:fontli.do
pOI'l
a ..,
cnble de acero de セNV@
de diál'letro
•- de diálo:!tro
e
1
1
1
1
1
1
1
HERRAJES
EMPAUIE DE COHPRESION PARA CONDUCTOR ACSR
CFE 2HlLT-33
1 de 1
セ@
[Nセ|jiGnq@
toCE RO
DIMENSIONES y
1
Clave
'
セゥRhSQifa@
:EMPALME
>12H3BHIGA
ó!2115BH!RA
512HSHT2M
SIZHSPRIBA
1[-..PALME
jE'-'lPALME
IE .. PAL"'E
lEMPALME
MASA
ALUMINIO
))6
.4KC" 126/71
6) セ@
1
65
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1 26/7)
477
KC" 12 6/ 7 )
6 セT@
18 7
1
45
795
126/71 1
795
KC" ! 2 6/7 )
724
1
900
154/7) 1
900
K C .. 154/7 1
3
K C" (45/7 1
1J 1
3
145/ 7 1
11 1
Manguila
er.ferror
Aleac,dn
Manguito
1ntertor
A e ero
CFE - 20000-01
C FE -ZHILT-01
YセT@
787
de
Para
1
1
dos
un tr
1
Debe pasar ーイセ・「。ウ@
ABREVIATURAS:
1
1
1
1
Ls de T
1
セ@
65
1 90
)4)
2 . 40
18 7
1 77
alumtnto
codmtntzodo
Herra1es y Accesorios-Herra¡es oara Ls
de T
1
PRUEBAS:
K9
4"":7
ESPECIFICACION GENERAL
uso·
ACERO
))6 4126/7)
MATERIAL, FOR"A Y ACABADO
'101()!5
セMuGA⦅ャQI@
Para conductor ACSR
Ocsignactón
1
CARACTERISTICAS
conductores
eléctr1cas y
ACSR
-
イョ・」£Qセウ@
.
l íne.as de transm1 si ón
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1
1
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tN・」Mセイ@
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re-rut:.-.1e:rtc de .,l..nn1nio soldédO
ESPECI FICACION
C.F.E.2H1LT-43
CONJUNTO OE SUSPENSION VERTICAL PARA
oos CONDUCTORES POR FASE
....
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ALTERNATIVA
ALTERNATIVA <8-· -·--
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2
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MATERIAL
5
Horquillo .. y•
corto
z
z
Vorlllot
Cable
forjado
IIIS
prot tctorot
conductor
2
T'''u:chtrol
o hierro
or.-onizodo
forjado
AltoeiOn
18'
Horquilla "y" Boto corto
1
Acero forJado
31
Catauro
1
Aceta torJodo
oalwanizodo
..
,
tn •y" corto
QnM20
•TURAS•
1
1
1
r silicio
2 HILT-29
2 HILT-30
Acero
(la CFE los Jefiniri)
2 HILT-05
aャセッュゥョエ@
1
CARACT[RISTICAS PARTICULAR[$ •
HILT- 17
St adqucert por teporado
ACSR
GENERAL•
z
2 HILT- 01
galvanizado
aluminio
Grillete
ESP[Cif ICACION
lftOIIOblt
o hierro
18
horQuillo
2 HILT-15
por uparado
9 YO JO
Actro
moltob 1
Acero
ESPECIFICACION
golwoftlzado
セヲLイッNOG[エ、@
1
1
1
Acero
1
tn "y"' larva
IUIPtftli011
セ@
MATERIALES
セanGャ@
1 2
do
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PARTES
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galvanizado
forjado
2 HILT- 06
golwonlzado
o
6300-84
hierro moltoblt
2 HILT- 02
...
C.F.[. 20 000- 01
Horra¡oo
C F. E. 2 HILT -
01
Horraju paro Ll. do
T.
C.F.[. 2 HILT-
41
C1
ooto Lo. do T.
ll•o:
[oluttzo elect·
·:
Lo. do T. • Lloooo
do
1
do
el
·'•ico
Colibto dol
1
y oc1
1
oIon
"
1
1
1
1
1
ESPECIFICACION
CONJUNTO DE SUSPENSION PREFORMADO
PARA El CABLE DE GUARDA
C. F.E. 2Hll T-48
(
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:N.q
l.
1
•
p
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LISTA
セtN@
DE
OESCRIPCION
1
E stobón
2
JutQO
3
Conector
Coblo
MATERIALES
CAN T.
dt
MATERIAL
ESPECIFICACION
Guardo
1
Acero
dt Suspentidn T.po Pote o
1
Acero
votvoniaodo
1
Lómino
dt acero talvonhado
poro
o Compruión Coblo o Coblt
4
COfttCior o Comprnión
5
Coblt
do
ESPECIFICACION
dt Coblt o Sol..,
Gvordo
GENERAl:
1
Se
C.F.[.
aャエッ」ゥセョ@
ro
estructural
dt
Qolvonizodo
aluminio
Q0111'onitodo
adquiere
por
uporodo
y
Accnoriot
20000-01 Htrroitt
CARACTERISTICAS PARTICUlARES
( 1a CFE las clefini ':_á,_)MKNZ⦅Lッ]セ[Q@
ABREVIATURAS:
900820
1
1
2 HIL T- 19
2 HIL T-20
y
oc e-
C.F. E. 2Hil T- 01 Herraje 1 poro lo. dt T.
C.F. E. 2HILT-41 Cenjunlot do Herraj ea paro
/
(
y
PARTES
2 HIL T-2S
2HILT-24
Lo. do T.
Esfuerzo tltclromtcdnico
Calibre del conductor:
ls. de l.= Lineas de Trans.isión
1
1
1
1
1
1
CONJUNTO DE SUSPENSION EN u V •• PARA
UN CONDUCTOR POR FASE
es_セc
ficAャon@
Q
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1 ae
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LISTA
paセ@
lA
1-4
3 A
8 oto
2
Colovtro
HorQuillo
YuQO
5
Horqurllo
6
Grapo
7
e o bit
18
1 8'
3
CAN1
" y ..
orQuillo
•
PARTES
DESCRIPCION
Lo rg o
Arslodorts
2
DE
'"
.. y .
Ojo
dt
Atv1rodo
Susptnstón
conductor
Grillete
HorQuillo
Colo ... tro
"
. eo
y
A e SR
1o
Horquillo
Actro
bit
·
1
for¡odo
odQt,Htrt
2
Tri o n Q u lO r VI
MATERIALES
MATERIAL
Acero
St
Loro o
y
a」セイッ@
Po'
for¡odo
2HILT-15
oorvonizodo
srporodo
o
OOI.,Of'lllOdO
tslructurot
forlodo
ESPECIFICACION
"'• t
o
rr o morro111 t
- ..
r ro
2HILT -{)7
QOIVQflllOdO
1
A e t ro
1
Altac.o'n
fo r ¡o do
2 HILT-17
2
QOivOflllOdC
セ@
ze
olumln•o-srlicio
1L T-
oセ@
500-69
St
OdQultrt
z
Acero
fo r jodo
QOIYOI"tiZOdO
ZG 300-84
Corta
2
Ae ero
for¡odo
QOIYOI"tiZOdO
. y .. e o, lo
2HILT -06
2
Ae u o
110 b ,,
for/odo
o nlerr o
Qo ... onlzodo
PO'
SfQOtOdO
m o-
2 HIL T-02
•.
E S PEeiFieAeiON
・arctセis@
GENERAL
PIIRTICULARES
C FE.
Htrrojtl
C.F E. ZHILT-41
Conjuntoa
Lo.
dt
df
HtrtO!fl
T.
"oro
L o. do T.
Esfuerzo electromecánico:
Calibre del conrluc tor:
Lo.
1
'p o,Acct1orio1
o
AllernotJvo:
ABREVIATURAS
1
Htrrojea
e.F E. ZHILT-01
(la CFE las definirá)
90QP,20
zoooo- 01
1
T
do
T
T
=
LffttOI
-¡
do
1
Tronututlón
1
1
1
1
t:SPEClFICAClON
C.F.E. 2H1LT-45
CONJUNTO DE SUSPENSION EN "V" PARA
DOS CONDUCTORES POR FASE
1 de 1
ALTER NATIVA
ALTERNATIVA
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8
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DE
LISTA
PART
1 A
2
DESCRIPCION
Horquillo
"y"
Largo
YuQO
Horquillo
TroptlOidOI
Horquillo
6
Grapo
7
Vorillot
8
Coblt
1 8
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Ojo
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Y
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Qセ@
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ァ。ᄋャセッョゥイ、@
エャイオ」セッ@
o "•erro mo-
2HILT-17
2HILT-10
2
Acero
forjado
11 1 3
2
Altoc•ón
Prtformodot
2
Alumln¡o
Se
odqu•trt
2
Acero
forjado
golwonizodo
RgSPMXセ@
2
Acero
forjado
galvonltodo
2HILT-06
Acero
for¡ado o h1trro mo-,
ltoblt
QOiwonirodo
A C S.R.
Bolo
セ」・イッ@
2HILT-
golvonllodo
oolwonitodo
Grilltlt
Horquillo
odquiert
forjado
ltoblt
Rtwirodo
Conductor
Colovtro
Se
letra
Swtptntión
HorQuillo "y"
Acero
2
Lor90
E SP ECIFICACION
MATERIAL
2
V2
Proltclorot
MATERIALES
CANl
AiiiOdOtll
Colowero
1
Bolo
y
PARTES
Corta
"y"' Corto
2
RhiltセT@
QOiwonirodo
2HILT-29
oluminio-tilicio
セhiltMSP@
por
separado
ZHILT-02
<.
ESPECIFICACIOH
GENERAL
CARACTERISTICAS PARTICULARES
20000-01
Herrajll
C.F.[.
2 HIL T
Herrolu
poro
Ll. fe
C.F. E.
2 HIL T -41
Conjynfos
dt
htrrajtt
ABREVIATURAS
AcctaadOI
T.
para
La.
da
T.
.AIItrnaliva·,
la. di
T
-01
'
Esfuerzo ・ャ」エ[セ£ョッZ@
Calibre del conductor:
(la CFE las definirá)
gooszo T
C.F.[.
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1
T.: llfttOI
1
1
dt
1
Troftlmlsi611
1
1
1
1
エMNjZc[feRpBGャセ@
ESPECIFICACION
BOYA DE ALUMINIO PARA PROTECCION DE LINEAS PARA LA
NAVEGACION AEREA, DETALLES DE CONSTRUCCION
9de 9
CABLE DE GUARDA
BOYA DE ALUMINIO-
FIGURA 7 • Ubicación de la boya
!
e
o
'
1
VWセ@
lA
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-;14fG
L
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1
671
1
Preformado
¿'Tornillo de 12.7("2 pg), arandela plana,
lne.
orandtlo dt preaio'n, tuerca , contratuerca¡ ;otwanlzodo doble.
Acotaciones r
Sin,
Figura 8 • Detalle de montaje
890929
,
,a
FACUL TAO DE INGENIERIA U.N.A.M.
DIVISION DE EDUCACION CONTINUA
CURSOS ABIERTOS
DISEÑO ELECTROMECÁNICO DE
LÍNEAS DE TRANSMISIÓN
TEMA
EFECTOS DE LAS DESCARGAS EN
LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS
ING. ANTONIO PANIAGUA SILVA
PALACIO DE MINERÍA
JUNIO 1998
Palacio de Mineria
Calle de Tacuba 5
Telelonos: 512-8955
Primer piso
Deleg. Cuauhtemoc 06000
México, D.F.
APDO. Postal M·2285
512·5121 521-7335 521·1987 Fax 51().{)573 521-4020 Al26
'
DISENO
,
ELECTROMECANICO
DE
,
,
LINEAS DE TRANSMIS'ION
.
EFECTOS DE LAS .
DESCARGAS EN LOS
SISTEMAS ELÉCTRICOS
JUNI0-98
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IONOSFERA
CLIMA FAVORABLE
REGRESA ORRIENTE
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1 AMPERE
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ETAPAS EN EL DESARROLLO DE UN RAYO MULTIPLE
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ETAPAS EN EL DESARROLLO DE UN RAYO MULTIPLE
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DESCARGAS ATMOSFERICAS
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DISTANCIAS DIELÉCTRICAS
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JUNI0-98
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DESCARGAS EN LOS CABLES DE
GUARDA
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Vf-= 60 If (Ln 2 Hf 1 Rf)
+ 60 lg (Ln d' 1 d)
Vg=60 If(Ln d' 1 d) + 60 lg (Ln 2 Hg 1 Rg)
Como la descarga (rayo) ocurre sobre el cable
de guarda, entonces momentaneamente la
corriente en el conductor de fase es cero, es
decir: If= O, además se sabe que la corriente
es 1/2 a partir del punto de impacto.
Vf-= 60 lg/2 (Ln d' 1 d)
Vg=60 lg/2 (Ln 2 Hg 1Rg)
Al realizar la división de Vf/Vg resulta el
coeficiente de acoplamiento C:
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DESCARGAS EN LOS CABLES DE· \ ·
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Como la descarga (rayo) ocurre sobre el cable
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Para determinar el factor de acoplamiento (e) se·
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DESCARGAS EN LOS CABLES DE
GUARDA
Vt=Voltaje medido de tierra a la parte
superior de la torre
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fase
Vc=Voltaje medido de tierra a la cruceta
Vt
Ve
Va= Voltaje a través de la cadena de
aisladores
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C= Coeficiente de acoplamiento entre
el conductor de fase y de guarda
El voltaje en la cadena de aisladores es:
Va=Vc-Vf=Vt-Vf=Vt (1-C)
DESCARGAS EN LOS CABLES DE
GUARDA
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Para determinar el factor de acoplamiento (e) se
puede considerar una fase de la linea ya que se
supone simetría en la disposición geométrica de
los conductores de fase.
Considerando el efecto de una de las fases se
establece la siguiente relación:
Vf= Zfflf + Zfg lg
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Plano de tierra
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Zfg=Zgf= Impedancia mutua entre el conductor
de fase y el cable de guarda
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DESCARGAS EN LOS CABLES DE.
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El voltaje en la cadena de aisladores es:
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DESCARGAS EN LOS ·CABLES DE
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Hg=Aitura del cable de guarda
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Cuando se tienen dos cables de guarda
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Vg=Zg 1 1 4 (kV)
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It= Componente de la corriente del rayo
por la estructura
DESCARGASENLOSCABLESDE
GUARDA
•
g
e'= Imagen del conductor de fase
-Para determinar el factor de acoplamiento (e) se
puede considerar una fase de la línea ya que se
supone simetría en la disposición geométrica de
los conductores de fase.
d
1
1
1
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1
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Hf
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1
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1
Considerando el efecto de una de las fases se
establece la siguiente relación:
Vf= Zff If + Zfg Ig
1
Plano de tierra
Vg Zfg If + Zgg Ig
1
1
1
1
Hf
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1
1
1
1
1 1
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Zff=60 Ln (2 Hf 1 Rt) ohms
Zfg Zgf= Impedancia mutua entre el conductor
de fase y el cable de guarda
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Zfg=Zgf= 60 Ln ( d' 1 d) ohms
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DESCARGAS EN LOS CABLES DE·· ,· ,..
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GUARDA
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Vg=Zg 1 /4 (kV)
Cuando se tierien dos cabies de guarda. ; .·•
+---
112
lt= Componente de. la corriente 、セゥ@ tayÓ'
por la estructurá
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' ·i
'
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EFECTO DE LAS DESCARGAS EN LOS
SISTEMAS ELECTRICOS
•
Re=Radio del conductor (para 1 conductor por fase) o radio equivalente del conductor
(cuando se usa mas de un conductor por fase)
1 Conductor por fase
Re= Rn セ@ (n r 1 Rn)
r= radio de un conductor del haz
n= número de conductores por fase que forman el haz
Rn= radio del.haz de conductores
2 Conductores por fase
Rn= S 1 (2 sen I1/n)
S= Separación entre los conductores del haz
1 ',
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,1
•,
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EFECTO DE LAS ·DESCARGAS EN Los·:
SISTEMAS ELECTRICOS ·.
Re=Radio del conductor (para 1 conductor por fase) o radio equivalente del conductor .
(cuando se usa mas de un conductor, por fase)
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1 Conductor por fase
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EFECTO DE LAS deセcargs@
EN LOS
SISTEMAS ELECTRICOS
Zc=60 Ln (2Ym 1Re) ohms
Zc=Impedancia característica de las L.T's a partir de su disposición geométrica de los
conductores, tomando en consideración su posición en el punto medio del claro.
Ym=Altura media del conductor de fase considerando su posición con respecto al suelo,
dependiendo de la naturaleza del terreno donde se construye la línea.
______
} ____ _
f
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Para terreno plano:
Ym=Hc-(2/3 f)
Para terreno ondulado:
Ym=Hc
He
!•Claro ィッイゥコョエ。セャ@
He= Altura del conductor en la
torre (m)
f= Flecha en efpunto medio del
claro (m)
Para terreno montaí'loso:
Ym=2Hc
•
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EFECTO DE LAS DESCARGAS EN LOS ..
SISTEMAS ELECTRICOS
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Zc=60 Lo (2Ym 1 Re) ohms
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Zc=Impedancia caracteristica de las L.T's a partir de su disposición geométrica de los .·..
conductores, tomando en consideración su posición en el punto medio del 」ャ。イッセ@
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dependiendo de la naturaleza del terreno donde se construye la linea;
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Para terreno plano:
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Para terreno ondulado:
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He= Altura del conductor en la
torre (m)
f= Flecha en el punto medio del
claro (m)
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Para terreno montaftoso:
Ym=2Hc
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EFECTO DE LAS DESCARGAS EN LOS
SISTEMAS ELECTRICOS
Vc=Zc 1 /2
Zc= IMPEDANCIA
CARACTERISTICA DE LA LINEA
EXPRESADA EN OHMS
1= MAGNITUD DE LA CORRIENTE
DEL RAYO EN kA
Ve= VOLTAJE DEL CONDUCTOR DE
FASE CON RESPECTO A TIERRA
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EFECTO DE LAS DESCARGASEN·LOS: ::
SISTEMAS ELECTRICOS. .
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Vc=Zc 1 /2
Zc= IMPEDANCIA
CARACTERISTiCA DE LA LINEA
EXPRESADA EN OHMS
1= MAGNITUD DE LA CORRIENTE .
DEL RAYO EN kA
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SISTEMAS ELECTRICOS
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CENTRO DE LINEA A PARTIR DEL
PUNTO DE INCIDENCIA TEORICA
DEL RAYO A TIERRA
y= ANGULO DE INCIDENCIA DEL
RAYO EN TIERRA
1
1
1 1
11
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EFECTO DE LAS DESCARGAS EN LOS
SISTEMAS ELECTRICOS
1
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1
1
1
ARQUEO EN METROS
1
-
. 1= CORRIENTE DEL RAYO
X= ABSCISA CON RESPECTO AL
CENTRO DE LINEA A PARTIR DEL
PUNTO DE INCIDENCIA TEORICA
DEL RAYO A tieセ@
y= ANGULO DE INCIDENCIA DEL
RAYO EN TIERRA
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1
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X
•
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1
1
i.
HccpN1
INCIDENCIA QE DESCARGA§ AJMOS'p!CAS
Tabla 1.2.·- Impedancias caracterfstlcu de tones usadas en a=E
TORRE
TIPO
(kV)
IMPEDANCIA
TRANSITORIA
(Q)
400
247.83
400
. .C·
NIVEL DE
TENSION
TORRE
NIVEL DE
TENSION
(kV)
IMPEDANCIA
TRANSITORIA
(Q)
2M1
230
243.3
'-·2§11.4
• 251
230
241.1
400
211.7
281
230
2322
CM
400
237.3
282
230
154.9
o
400
216.12
2R2
230
148.0
DM
400
241.0
252
230
154.6
4BC1
400
229.7
2Z1
230
234.1
4881
400
233.14
201
230
243.8
4BA1
400
232.23
1M1
115
294.2
281
230
245.8
181
115
263.1
2C1
230
239.0
T(po
A
AM
>
·i
1
'
1
11
La impedancia transitoria de conexión a tierra al pie de la torre puede considerarse
constante (resistencia al pie de torre) para efectos de simplicación de cálculos. En
realidad este valor de impedancia transitoria de conexión a tierra varia en forma no
lineal.
1.1.5 Propagación de Ondas en Cables de Blindaje y Conductores de Fase
Al incidir una descarga atmosférica en un cable de blindaje o conductor de fase,
figura 1.8, se inyectará la corriente del rayo en el conductor y se producirá una onda
de voltaje proporcional al producto de la impedancia transitoria del conductor y la
mitad de la corriente del rayo, como:
donde:
V,(t) =voltaje transitorio M
1,(1) = corriente del rayo (A)
z, impedancia transitoria del conductor (C)
=
19
C.F.E.IIJ.E.
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345 KV ASD A80\'l
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CLASS 3
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FOR EACH CASE. THE TRAVEL TIME T rRIJM TOWER TOP TO GROUND IS; T- h/300 ¡n
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SELECnON OF FOOTINR RESISTANCE
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•hicld ••m indiiCCS a |Goiuセ@
c;::d :l>c 1.011picd |Goィ。セ」@
in cach
rh,.c NZセョ、オ」エッイ@
alld thc ratio of thc total illduccd |Boィ。セ」@
on
is k"""11 lS thccacffi·
rh>'C conductor Ir 10 lhc I<J•Cr エoᄀhGiャセ@
cicnl of couptin'-. A'•. h ¡,. dai\'cd from thc classical conductor
cqu•llon< in Aprcnd1• 12.3 •nd iscxprcucd for lhc CISC Oftli'O
at equ¡J ィ」ゥセエ@
abo\·c (!:round as.
セ@
!-hicld Bゥイ」セ@
ramctcr in lhc dctcrmination oflightning nashO\·rr rotes. Unfor·
tUDltcJy, it is 1 nuctultinlltllisticaJ \'ariablc tht イッセョゥャオ、@
t·f
n01 only by ァ」ッセイ。ーィケ@
but also bl .wnhncor
,.-hich i1 セP|Gcmゥ」、@
m1:r ' ; "" エセ@ onc
conduction physics in thc canh. h may LNᄋゥョセ@
ran,:c or more O'Aing to chan@.es in strokc currcnt. and e\·en wil h
tonslant eumnt it -.·ill 」ィ。ョセ@
with time. An ad\':lftta,c of the
Monte Cario mcthod or anol)-sis (7} is thot thcsc" idcly nuctual·
ing volues ma)· casily be occountcd ror. bu. in tho •n•lytical •r·
ーイッZセ」ィ@
neccssary for 1 hand caltulator. an c(¡u¡,.,;c :11 fhcd ,·.aluc
.offootins, イョゥセエ。」@
must be sclcctcd. Prior hl ョZ。ォゥセ@
エィゥセ@
GMcAZセᄋ@
tion. sorne of 1hc ヲオZMセ、。ュ」ョエャウ@
are fe'\'le..-.cd.! he foil"" iョセ@
1> u
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cf material in thc first tditir.. , of thi¡ 「ッセN[⦅@
mate·
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