mantenimiento en redes de distribucion aerea1

MANTENIMIENTO EN REDES DE DISTRIBUCIN AREA

Universidad Nacional Autnoma de Mxico Facultad de Estudios Superiores Cuautitln

Ingeniera Mecnica Elctrica

Seminario De Ingeniera Mecnica Elctrica

Grupo: 2058

Alumnos:

Legorreta Dimas Oscar Antonio

Tejeda Garca Erick Ricardo

Prez Albarrn Mauricio

San Martn Licona ngel Esa

Profesor: Ing. Oscar Cervantes Torres

Periodo Acadmico: 2015-II

Universidad Nacional Autnoma de Mxico Seminario de Ingeniera Facultad de Estudios Superiores Cuautitln Mantenimiento en Redes de Distribucin Area Ingeniera Mecnica Elctrica Semestre 2015-II

Indice PAG.

Tema I Introduccion Sistemas Electricos de Potencia..1

Tema II Caracteristicas de los Sistemas de Distribucion Aereos..22

Tema III Comportamietno y Operacion de Redes aereas de Distribucion .38

Tema IV Mantenimiento..45

Tema V Aplicacin y Desarrollo de Mantenimiento.51

Conclusiones Generales

Bibliografa

Tema I Introduccin-Sistema Elctrico de

Potencia

1


Introduccin A partir del descubrimiento de la energa elctrica y su posible utilizacin comercial por

parte del hombre, esta ha jugado un papel importante en el desarrollo de la humanidad.

El desarrollo de grandes fuentes de energia para ejecutar trabajos utiles ha sido la clave

del dilatado progreso industrial y parte primordial en la mejora de calidad de vida del

hombre, en la sociedad moderna.

Pero el proceso de hacer llegar la energia elctrica desde la fuentes hasta los

consumidores, requieren de estructuras cada vez ms complejas, denominadas sistemas

de potencia.

Las cuales poseen asociadas una serie de fenmenos en condiciones operativas normales

y anormales, que son motivo del apasionado estudio de los ingenieros electricistas.

Sistema Elctrico De Potencia

Definicin:

El sistema elctrico de potencia es un conjunto de elementos que tiene como fin

generar, transformar, transmitir, distribuir y consumir la energa elctrica de tal forma

que se logre la mayor calidad al menor costo posible.

Los sistemas de potencia son estructuras complejas y extensas, y debido a mltiples

factores (estratgicos, econmicos, etc.) no operan de manera aislada, sino que por el

contrario, se encuentran relacionados entre s, constituyendo lo que se denomina un

sistema interconectado (Power-Pool)

Un sistema interconectado son dos o ms sistemas de potencia que se encuentran

conectados elctricamente entre s, los cuales son planificados y operados de manera para

poder as suministrar la energa de manera ms confiable y econmica a sus cargas y

consumidores, combinando, con los planes de expansin, mejora y mantenimiento de cada

sistema, con el objetivo de lograr crecer a la par de la carga.

Las interconexiones facilitan la coordinacin de las actividades de planificacin y

operacin de los sistemas de generacin y transmisin de los sistemas de potencia;

Integra los sistemas a efectos de expandir y operar los sistemas interconectado, y as

satisfacer la demanda de energa elctrica. Asegura la calidad y confiabilidad del servicio

al menor costo posible, mediante la optimizacin en el uso de las instalaciones y de los

recursos energticos.

2


Estructura Del Sistema Elctrico De Potencia

Dentro de los sistemas de potencia debido a su estructura, es comn distinguir cuatro

niveles funcionales u operativos de voltaje:

Generacin

Transmisin

Subtransmisin

Distribucin

Sistema De Generacin Elctrica

La generacin de energa elctrica consiste en transformar alguna clase de energa

qumica, mecnica, trmica o luminosa, entre otras, en energa elctrica. Para la

generacin industrial se recurre a instalaciones denominadas centrales elctricas, que

ejecutan alguna de las transformaciones citadas. Estas constituyen el primer escaln

del sistema de suministro elctrico.

La generacin elctrica se realiza, bsicamente, mediante un generador; si bien estos no

difieren entre s en cuanto a su principio de funcionamiento, varan en funcin a la forma

3


en que se accionan. Explicado de otro modo, difiere en qu fuente de energa primaria

utiliza para convertir la energa contenida en ella, en energa elctrica.

La demanda de energa elctrica de una ciudad, regin o pas tiene una variacin a lo

largo del da. Esta variacin es funcin de muchos factores, entre los que destacan: tipos

de industrias existentes en la zona y turnos que realizan en su produccin, climatologa

extremas de fro o calor, tipo de electrodomsticos que se utilizan ms frecuentemente,

tipo de calentador de agua que haya instalado en los hogares, la estacin del ao y la hora

del da en que se considera la demanda.

La generacin de energa elctrica debe seguir la curva de demanda y, a medida que

aumenta la potencia demandada, se debe incrementar la potencia suministrada. Esto

conlleva el tener que iniciar la generacin con unidades adicionales, ubicadas en la misma

central o en centrales reservadas para estos perodos.

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En general los sistemas de generacin se diferencian por el periodo del ciclo en el que

est planificado que sean utilizados; se consideran de base la nuclear y la elica, de valle

la termoelctrica de combustibles fsiles, y de pico la hidroelctrica principalmente (los

combustibles fsiles y la hidroelctrica tambin pueden usarse como base si es necesario).

Dependiendo de la fuente primaria de energa utilizada, las centrales generadoras se

clasifican en termoelctricas (de carbn, petrleo, gas, nucleares y solares

termoelctricas), hidroelctricas (aprovechando las corrientes de los ros o del mar:

mareomotrices), elicas y solares fotovoltaicas. La mayor parte de la energa elctrica

generada a nivel mundial proviene de los dos primeros tipos de centrales reseados.

Todas estas centrales, excepto las fotovoltaicas, tienen en comn el elemento generador,

constituido por un alternador de corriente, movido mediante una turbina que ser distinta

dependiendo del tipo de energa primaria utilizada.

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El Sistema Elctrico Nacional

El Sistema Elctrico Nacional est conformado por dos sectores, el pblico y el privado.

El servicio pblico se integra por CFE y las centrales construidas por los Productores

Independientes de Energa (PIE), stos ltimos entregan la totalidad de su energa a CFE

para el servicio pblico de energa elctrica. Por otro lado, el sector privado agrupa las

modalidades de cogeneracin, autoabastecimiento, usos propios y exportacin.

El 22.81 % de la capacidad instalada corresponde a 21 centrales construidas con capital

privado por los Productores Independientes de Energa (PIE). La Comisin Federal de

Electricidad es una empresa del gobierno mexicano que genera, transmite, distribuye y

comercializa energa elctrica para ms de 27.1 millones de clientes, lo que representa a

casi 80 millones de habitantes. En la CFE se produce la energa elctrica utilizando

diferentes tecnologas y diferentes fuentes de energtico primario. Tiene centrales

termoelctricas, hidroelctricas, carboelctricas, geotermoelctricas, elicas y una

nucleoelctrica.

La CFE tiene ms de 738 mil kilmetros de lneas de transmisin y de distribucin.

El suministro de energa elctrica llega a cerca de 137 mil localidades (133,345

rurales y 3,356 urbanas).

El 96.84% de la poblacin utiliza la electricidad.

En Mxico debido a la infraestructura y operacin del Sistema Elctrico Nacional (SEN),

CFE lo divide en nueve regiones: Baja California, Baja California Sur, Noroeste, Norte,

Noreste, Occidental, Central, Oriental y Peninsular.

La operacin de estas nueve regiones est bajo la responsabilidad de ocho centros de

control ubicados en las ciudades de Mxico, Puebla, Guadalajara, Hermosillo, Gmez

Palacio, Monterrey y Mrida; las dos de Baja California son administradas desde Mexicali.

Todas ellas se encuentran coordinadas por el CENACE en el Distrito Federal.

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7


Generacin De Electricidad Con Energas Renovables En Mxico

Actualmente, Mxico cuenta con alrededor de 1,924.8 MW de capacidad instalada de

generacin elctrica con base en energas renovables, que incluye la capacidad destinada

al servicio pblico, cogeneracin y autoabastecimiento, representando el 3.3% de la

capacidad instalada en el servicio pblico del pas.

Consumo nacional de energa elctrica Segn las fuentes de informacin en el ao 2009,

se registr un consumo nacional de energa elctrica aproximadamente de:

El consumo nacional de energa elctrica se integra por dos componentes:

Las ventas internas de energa elctrica, las cuales incluyen la energa entregada

a los usuarios con recursos de generacin del sector pblico, incluyendo a los

productores independientes de energa.

El autoabastecimiento, que incluye a los permisionarios de autoabastecimiento,

cogeneracin, usos propios continuos, pequea produccin e importacin de

electricidad.

En 2009, el sector industrial consumi el 58.5% de las ventas el territorio nacional, con

107,651 GWh. Por otra parte, el sector residencial consumi el 25.8% de las ventas

internas, con lo cual es el segundo consumidor de energa elctrica, seguido por el sector

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comercial con 7.4%, luego el bombeo agrcola con 4.4% y finalmente el sector servicios

con 3.8 %.

Prospectiva De La Demanda Mxima Hacia El Ao 2024

La demanda mxima global del sistema incluye las cargas con autoabastecimiento remoto

y la correspondiente al servicio pblico. Durante la ltima dcada ha mostrado un

comportamiento ascendente. El pronstico de demanda para el ao 2024 lo podemos ver

en la siguiente tabla:

Como podemos ver en el cuadro anterior, para el ao 2024 la demanda mxima tomara el

valor de la capacidad instalada que se tiene actualmente, por ello la importancia de

expandir el sector elctrico nacional y as poder tener un margen de reserva confiable. La

proyeccin de consumo calculada para los prximos 15 aos se muestra en la siguiente

tabla:

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Expansin Del Sistema Elctrico Nacional

La capacidad adicional requerida para atender la demanda de energa elctrica calculada

para los prximos aos, se realiza con base en la evaluacin tcnica y econmica de los

diferentes proyectos, seleccionando los proyectos de generacin y transmisin que logran

el menor costo total de largo plazo.

Dicho expansin considera el tiempo de maduracin de cada proyecto, que inicia con la

planeacin de una nueva central generadora, el proceso de contratacin, construccin y

termina hasta su entrada en operacin comercial, para lo cual en promedio transcurren

de cuatro a seis aos, dependiendo del tipo de central y del combustible a utilizar, entre

otros factores.

En el caso de los proyectos de transmisin se requiere de un proceso que va de tres a cinco

aos previo al inicio de operaciones de la nueva infraestructura.

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Como podemos observar en la tabla anterior en un futuro la generacin de energa

elctrica seguir dependiendo de los combustibles fsiles aunque ya en menor magnitud,

la participacin de algunas fuentes energticas se mantendr constante, el uso de energas

renovables como la elica, con el paso de los aos aumentara su capacidad

considerablemente, el aprovechamiento de la energa solar no se considera todava a

pesar del gran potencial del recurso natural que se tiene en el territorio nacional.

Es importante seguir fomentando la construccin de centrales elctricas de fuentes

renovables que pueden contribuir a reducir la dependencia de combustibles como el

petrleo y aumentar la seguridad del abastecimiento elctrico proporcionando un futuro

sustentable para el pas.

Sistema De Transmisin

Como se vio anteriormente, la electricidad es producida a travs de centrales generadoras

de diferentes tipos. Todas ellas estn basadas en el uso de los recursos naturales del

planeta: centrales hidrulicas ubicadas en ros, lagos naturales o artificiales, trmicas que

utilizan el carbn, gas o petrleo, elicas, solares, mareomotrices y undimotrices; estas

dos ltimas se basan en las mareas y las olas respectivamente.

Las lneas de transmisin de alto voltaje

Existe un problema que el ser humano ha tenido que resolver: todos los recursos de energa anteriormente sealados se encuentran en la mayora de los casos a grandes distancias de los lugares donde se requiere su uso. Debido a ello, es necesario transportar la electricidad desde donde se produce (centrales elctricas) hasta donde se utiliza (casas, escuelas, hospitales, industrias, comercio, y otros). La manera en que se ha resuelto el problema de transportar la energa elctrica de un

modo econmico, es mediante la construccin de lneas de transmisin de alto voltaje.

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Para entender la funcin que realiza una lnea de transmisin se puede comparar con una

tubera por la cual circula agua a presin. El mayor dimetro que tenga la tubera

(manteniendo la presin) permite una mayor capacidad de transporte de agua.

Esto se puede relacionar con el dimetro (calibre) del conductor elctrico; y asimismo la

presin al interior de la tubera se puede relacionar con el voltaje de la lnea de

transmisin.

La gran mayora de las lneas de transmisin son areas ya que las subterrneas tienen un

costo ms elevado. Sin embargo, existen algunas situaciones en que, en determinados

tramos, la lnea necesariamente debe ser subterrnea (soterrada) o submarina.

Los Sistemas Interconectados

La interconexin entre las empresas de generacin, transmisin y distribucin de energa

se realiza a travs de sistemas interconectados que pueden funcionar

separadamente, como ocurre en la actualidad, o en forma interconectada, como se

proyecta a futuro, debido a que resulta conveniente desde el punto de vista econmico.

El relieve y las lneas de transmisin:

En el proceso de construccin de estas lneas, se pueden encontrar terrenos con

variaciones muy suaves de su topografa (caso A), y en otras oportunidades se deben

construir a travs de cerros o montaas. En este ltimo caso se utilizan helicpteros, los

cuales llevan las torres semi-construidas y se arman en el cerro (caso B).

Sea el terreno plano o con montaas, la lnea de transmisin debe tener torres de una

altura suficiente para que la parte ms baja de los cables colgantes en un vano (distancia

entre dos torres adyacentes), sea superior a la mnima altura permitida.

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Lnea de transmisin operando a diferentes temperaturas (T2>T1>T0): la distancia

vertical entre el suelo y el punto de menor altura del conductor se denomina altura de

despeje y constituye la principal preocupacin durante la operacin y mantenimiento de

la lnea de transmisin. Por ello, es necesario podar los rboles situados en la cercana.

Tambin se debe respetar la altura adecuada de las lneas de transmisin cuando

estas cruzan una carretera, evitando posibles accidentes en el caso que camiones con gran

altura pasen muy cerca de los cables energizados.

La temperatura de los conductores o cables sube con la potencia transmitida; este factor

limita su capacidad porque alarga los cables acercndolos al suelo.

Cuando se habla de lneas de transmisin de un pas, se est haciendo referencia a un

conjunto de lneas que estn instaladas de tal modo, que si una de ellas falla, se puede

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desconectar sin alterar el correcto funcionamiento del resto. De esa forma, se garantiza

el abastecimiento a todos los usuarios del sistema.

La energa elctrica producida por una central es de tensin relativamente baja, por lo

que va a una subestacin que la sube para inyectarla en la lnea de transmisin de alta

tensin.

La electricidad es transportada a la velocidad de la luz por largas distancias hasta

la subestacin de bajada, donde uno o ms transformadores reducen el voltaje de la lnea

de transmisin, para luego repartir la energa a los usuarios a menor tensin a travs de

la red de distribucin.

De esta forma, cuando un consumidor necesita energa elctrica en su casa o en cualquier

otro lugar, esta le llega en forma casi instantnea, con solo apretar un interruptor.

Proceso de transmisin: central de generacin subestacin de subida transmisin

subestacin de bajada distribucin. La lnea de transmisin es uno de los componentes

ms importantes de un Sistema de Energa Elctrica.

Sistema De Sub-Transmisin.

El sistema de sub-transmisin posee caractersticas muy similares del sistema de

distribucin, pero manejan mayor potencia (5 a 50 MVA) y se diferencian en que se

alimentan a un cierto nmero de subestaciones de distribucin, los niveles de voltaje

utilizados son de 69 Kv, 34.5 Kv y 24 Kv.

El sistema de sub-transmisin se diferencia al de transmisin, debido a que el primero no

realiza interconexiones entre sistemas de potencias o centrales de generacin.

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Sistema De Distribucin

La distribucin de energa elctrica es una actividad cuyas tcnicas estn en un proceso

constante de evolucin reflejada en el tipo de equipos y herramientas utilizadas, en los

tipos de estructuras, en los materiales con los que se construyen las redes de distribucin

y en los mtodos de trabajo de las cuadrillas de construccin y mantenimiento, reflejada

tambin en la metodologa de diseo y operacin empleando computadores (programas

de gerencia de redes, software grfico, etc). Algunos de estos factores de evolucin son:

Expansin de la carga.

Normalizacin de materiales, estructuras y montajes.

Herramientas y equipos adecuados.

Mtodos de trabajo especfico y normalizado.

Programas de prevencin de accidentes y programas de mantenimiento.

Surgimiento de industrias de fabricacin de equipos elctricos.

Grandes volmenes de datos y planos.

Un sistema de distribucin de energa elctrica es el conjunto de equipos que permiten

energizar en forma segura y fiable un nmero determinado de cargas, en distintos niveles

de tensin, ubicados generalmente en diferentes lugares.

Dependiendo de las caractersticas de las cargas, los volmenes de energa involucrados,

y las condiciones de fiabilidad y seguridad con que deban operar, los sistemas de

distribucin se clasifican en: Industriales, Comerciales, Urbanos, y Rurales.

Los sistemas de distribucin industrial comprenden a los grandes consumidores de

energa elctrica, que generalmente reciben el suministro elctrico en alta tensin. Es

frecuente que la industria genere parte de su demanda de energa elctrica mediante

procesos a vapor, gas o disel.

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Los sistemas de distribucin comerciales son un trmino colectivo para sistemas de

energa existentes dentro de grandes complejos comerciales y municipales. Este tipo de

sistemas tiene sus propias caractersticas como consecuencia de las exigencias especiales

en cuanto a seguridad de las personas y de los bienes, por lo que generalmente requieren

de importantes fuentes de respaldo en casos de emergencia.

Los sistemas de distribucin urbanos alimentan la distribucin de energa elctrica a

poblaciones y centros urbanos de gran consumo, pero con una densidad de cargas

pequea. Son sistemas en los cuales es muy importante la adecuada seleccin de los

equipos y su correcto dimensionamiento.

Los sistemas de distribucin rural se encargan del suministro elctrico a zonas de menor

densidad de cargas, por lo cual requiere de soluciones especiales en cuanto a equipos y a

tipos de red. Debido a las distancias largas y las cargas pequeas, es elevado el coste del

KWh consumido. En algunos casos es incluso justificado, desde el punto de vista

econmico, la generacin local en una fase inicial, y slo en una fase posterior, puede

resultar econmica y prctica la interconexin para formar una red grande

Clasificacin de redes por su configuracin:

1) Sistema Radial

Utiliza una sola lnea de suministro, de manera que los consumidores solo tienen una

sola posible va de alimentacin. Este tipo de red se utiliza principalmente en reas

rurales ya que es menor el coste de suministro al tratarse de grandes reas geogrficas

con cargas dispersas y baja densidad.

Este tipo de sistema, es el ms simple y el ms econmico debido a que es el arreglo que

utiliza menor cantidad de equipo, sin embargo, tiene varias desventajas por su forma de

operar:

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El mantenimiento de los interruptores se complica debido a que hay que dejar

fuera parte de la red.

Son los menos confiables ya que una falla sobre el alimentador primario principal

afecta a la carga.

2) Sistema Anillo

Es aquel que cuenta con ms de una trayectoria entre la fuente o fuentes y la carga para

proporcionar el servicio de energa elctrica.

Este sistema comienza en la estacin central o subestacin y hace un ciclo completo

por el rea a abastecer y regresa al punto de donde parti. Lo cual provoca que el rea

sea abastecida de ambos extremos, permitiendo aislar ciertas secciones en caso de alguna

falla.

Este sistema es ms utilizado para abastecer grandes masas de carga, desde pequeas

plantas industriales, medianas o grandes construcciones comerciales donde es de gran

importancia la continuidad en el servicio.

A continuacin, mostramos las ventajas en operacin de este sistema:

Son los ms confiables ya que cada carga en teora se puede alimentar por dos

trayectorias.

Permiten la continuidad de servicio, aunque no exista el servicio en algn

transformador de lnea.

Al salir de servicio cualquier circuito por motivo de una falla, se abren los dos

interruptores adyacentes, se cierran los interruptores de enlace y queda

restablecido el servicio instantneamente. Si falla un transformador o una lnea

la carga se pasa al otro transformador o lnea o se reparte entre los dos

adyacentes.

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Si el mantenimiento se efecta en uno de los interruptores normalmente

cerrados, al dejarlo desenergizado, el alimentador respectivo se transfiere al

circuito vecino, previo cierre automtico del interruptor de amarre.

3) Sistema Red O Malla

Una forma de subtransmisin en red o en malla provee una mayor confiabilidad en el

servicio que las formas de distribucin radial o en anillo ya que se le da alimentacin al

sistema desde dos plantas y le permite a la potencia alimentar de cualquier planta de

poder a cualquier subestacin de distribucin.

Este sistema es utilizado donde la energa elctrica tiene que estar presente sin

interrupciones, debido a que una falta de continuidad en un periodo de tiempo prolongado

tendra grandes consecuencias, por ejemplo: en una fundidora.

Sistema red o malla

Capacidad De Transmisin Y Distribucin Del Sistema Elctrico Nacional

La infraestructura de transmisin y distribucin del SEN hace posible la transformacin,

transmisin, distribucin y comercializacin de energa elctrica a lo largo de todo el pas.

Esta infraestructura es operada por reas de control que mantienen la confiabilidad e

integridad del sistema. Las reas supervisan a su vez que la demanda y la oferta de energa

elctrica estn balanceadas en cualquier instante.

La Red de transmisin troncal est Integrada por lneas de transmisin y subestaciones de

potencia a muy alta tensin (400 kV y 230 kV) para conducir grandes cantidades de energa

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entre regiones alejadas. Se alimentan de las centrales generadoras y abastece las redes

de subtransmisin y las instalaciones de algunos usuarios industriales. Durante 2008 estas

lneas aumentaron 437 km, lo que arroja un total de 48,456 km.

Interconexiones Con El Exterior De Energa Elctrica

El Sistema Elctrico Nacional se encuentra interconectado con el exterior a travs de

interconexiones que operan de manera permanente y algunas otras que se utilizan en

situaciones de emergencia. La razn de que estas ltimas no operen de forma permanente

se debe a que tcnicamente no es posible unir sistemas grandes con lneas pequeas por

el riesgo de inestabilidades en el sistema elctrico de uno u otro pas.

El sistema de Baja California (norte) opera ligado con la red elctrica de la regin

occidental de EUA - Western Electricity Coordinating Council (WECC). Por medio de dos

enlaces de transmisin a 230 KV.

Esto ha permitido a la CFE realizar exportaciones e importaciones econmicas de

capacidad y energa, y recibir apoyo en situaciones de emergencia, es decir, cuando el

suministro se ve afectado por distorsiones o disturbios, como en circunstancias en que se

requiere apoyar el restablecimiento de sistemas en caso de apagones en ambos lados de

la frontera Mxico-EUA.

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Las interconexiones entre ambos sistemas en la zona de Baja California hacen factible

contar con una capacidad de 800 MW para lneas con un nivel de tensin de 230 KV (vase

mapa). Los miembros en EUA del WECC estn localizados en los estados de California,

Arizona, Nuevo Mxico y una pequea parte de Texas, mientras que el sistema de CFE que

mantiene dichas interconexiones est ubicado en Baja California, Sonora y Chihuahua.

Capacidad instalada del Sistema Elctrico Nacional

Actualmente el potencial de Mxico para generar energa elctrica est compuesto por

177 centrales generadoras, con una capacidad instalada de 59,573 megawatts (MW), Como

podemos observar en la siguiente grafica en trminos de participacin, CFE represent el

66.6% del total instalado al cierre del 2008. Los productores independientes registraron

una participacin de 19.2%. El sector privado bajo las figuras de autoabastecimiento y

cogeneracin contribuye con el 6.7% y 4.5% respectivamente, mientras que la capacidad

instalada para fines de exportacin de electricidad representa el 2.2 %.

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De la capacidad nacional instalada en el pas 51,105 MW corresponden al servicio pblico

(incluyendo la capacidad contratada con el esquema PIE) y 8,468 MW a permisionarios

(Autoabastecimiento y cogeneracin).

Tema II Caractersticas De Los Sistemas De

Distribucin Areas

1


Caractersticas De Los Sistemas De Distribucin Areas El problema de la distribucin es disear, construir, operar y mantener el sistema de

distribucin que proporcionar el adecuado servicio elctrico al rea de carga a

considerarse, tomando en cuenta la mejor eficiencia en operacin.

Desafortunadamente, no cualquier tipo de sistema de distribucin puede ser empleado

econmicamente hablando en todas las reas por la diferencia en densidad de carga, por

ejemplo: no aplica el mismo sistema para una zona industrial que una zona rural debido a

la cantidad de carga consumida en cada uno de ellos; tambin, se consideran otros

factores, como son: la planta de distribucin existente, la topografa, etctera. Para

diferentes reas de carga o incluso para diferentes partes de la misma rea de carga, el

sistema de distribucin ms efectivo podra tomar diferentes formas.

El sistema de distribucin debe proveer servicio con un mnimo de variaciones de tensin

y el mnimo de interrupciones, debe ser flexible para permitir expansiones en pequeos

incrementos as como para reconocer cambios en las condiciones de carga con un mnimo

de modificaciones y gastos.

Esta flexibilidad permite guardar la capacidad del sistema cercana a los requerimientos

actuales de carga y por lo tanto permite que el sistema use de manera ms efectiva la

infraestructura. Adems y sobre todo elimina la necesidad para predecir la localizacin y

magnitudes de las cargas futuras.

Las redes de distribucin presentan caractersticas muy particulares y que los diferencian

de las de transmisin. Entre estas se distinguen:

Topologas radiales

Mltiples conexiones (monofsicas, bifsicas, etc.)

Cargas de distinta naturaleza

Lneas de resistencia comparables a la reactancia

Lneas sin transposiciones

Los sistemas de distribucin son tpicamente radiales, esto es, el flujo de potencia nace

solo de un nudo. Este nudo principal se reconoce como la subestacin que alimenta al

resto de la red.

En la subestacin se reduce el voltaje del nivel de alta tensin (A.T.) al de media tensin

(M.T.). Comnmente se utiliza para el control de tensin en el lado de M.T. un

transformador con cambiador de derivaciones o en su defecto un banco de condensadores.

El cambiador automtico de derivaciones en transformadores de poder AT/MT de sistemas

de distribucin permite efectuar el cambio en derivaciones con carga conectada.

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Dependiendo del fabricante el cambiador de derivaciones bajo carga (CDBC) se encuentra

en el lado de A.T. o en el lado de M.T. del transformador.

La tensin en barras de M.T. de la subestacin oscila normalmente entre 1 y 1.5 en p.u.

por efecto del compensador por cada de lnea que posee el sistema de control CDBC. En

las horas de punta fluye mayor corriente por las lneas lo que provoca una mayor cada de

tensin de las mismas. Este problema se atena en parte con el compensador de cada de

lnea que eleva la tensin en barra de la subestacin de poder en las horas de punta.

La distribucin se hace luego en el nivel de media tensin (M.T.) o en baja tensin (B.T.).

los clientes residenciales o comerciales se alimentan en M.T. o en B.T , segn los

requerimientos particulares de cada uno de ellos.

En los sistemas se pueden encontrar muchos tipos de conexione: trifsicas, bifsicas o

monofsicas. Si bien es cierto en M.T. predominan las redes trifsicas es frecuente

encontrar cargas bifsicas, especialmente en zonas rurales.

Sin embargo, es en B.T. en donde se encuentran las ms variadas conexiones,

consecuencia de una mayora de cargas residenciales de naturaleza monofsicas. Los

desequilibrios que se generan en B.T. tratan de amortiguarse repartiendo equitativamente

las cargas en las tres fases.

Otro aspecto que llama la atencin en distribucin es la presencia de cargas de distinta

naturaleza. En efecto, los tipos de carga que comnmente se encuentran son:

residenciales, comerciales, industriales y agro-industriales (estas ltimas muy tpicas en

zonas rurales).

Cada una de estos tpicos se caracteriza por poseer un factor de potencia tpico y un

determinado comportamiento frente a las variaciones de tensin y temperatura.

Contrariamente a lo que sucede en sistemas de transmisin, en distribucin la resistencia

de las lneas es comparable a su reactancia. Generalmente la razn X/R tiene un amplio

rango de variacin, pudiendo llegar a ser bastante menor que uno.

3


Finalmente, en distribucin no existen transposiciones. La causa es que aqu las lneas son

cortas (menos de 50 Km). Esto motiva que las cadas de tensin debido a los acoplamientos

entre las fases sean desequilibradas. Por esta causa, la ms exacta modelacin de las

lneas es atreves de una matriz simtrica llena de 3x3.

Por otra parte, la naturaleza desbalanceada de impedancias y cargas de estos sistemas no

hace atractiva la transformacin a componentes simtricas. En efecto, la imposibilidad de

desacoplar y modelar el sistema como una red de una secuencia hace ms complejo el

anlisis de flujo de potencia.

En este la lnea trifsica se reduce a un sistema de 4 conductores, suponiendo retornos

por tierra, en donde los efectos mutuos han sido incorporados a las admitancias propias

de la lnea. Con este modelo reducido se obtienen 4 lneas independientes entre s. El

problema de este mtodo son las muchas aproximaciones que se deben hacer llegar al

modelo reducido, adems de tratar los consumos como admitancias en vez de cargas fijas.

Al comparrsele con el sistema subterrneo tiene las siguientes ventajas:

Costo inicial ms bajo.

Son las ms comunes y materiales de fcil consecucin.

Fcil mantenimiento.

Fcil localizacin de fallas.

Tiempos de construccin ms bajos.

Y tiene las siguientes desventajas:

Mal aspecto esttico.

Menor confiabilidad.

Menor seguridad (ofrece ms peligro para los transentes).

Son susceptibles de fallas y cortes de energa ya que estn expuestas a: descargas

atmosfricas, lluvia, granizo, polvo, temblores, gases contaminantes, brisa

salina, vientos, contactos con cuerpos extraos, choques de vehculos y

vandalismo.

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Partes Principales Que Conforman Un Sistema De Distribucin Areo

Las partes principales de un sistema areo son esencialmente:

1. Postes

La postera es el elemento que soporta los conductores y dems componentes de una

lnea area separndolos del terreno; estn sometidos a fuerzas de compresin y flexin,

debido al peso de los materiales que sustentan y a la accin del viento sobre los mismos;

adems, a los desniveles del terreno.

En la eleccin de los postes, se tendr en cuenta la accesibilidad de todas sus partes, para

la revisin y conservacin de su estructura por parte del personal especializado.

Atendiendo a la funcin de los postes en la lnea, estos pueden clasificarse en:

Apoyos de alineacin, cuya funcin es solamente soportar los conductores y

cables de tierra.

Apoyos de ngulo, empleados para sustentar los conductores y cables de tierra en

los vrtices o ngulos que forma la lnea en su trazado.

Apoyos de anclaje, cuyo fin es proporcionar puntos firmes, en la lnea, que

impidan la destruccin total de la misma cuando por cualquier causa se rompa un

conductor o apoyo.

Apoyos de fin de lnea, soportan las tensiones producidas por la lnea; son su

punto de anclaje de mayor resistencia.

Existen varios tipos de materiales en los cuales construyen la postera dependiendo del

tipo de esfuerzo que necesite que este resista.

2. Postes De Madera:

Es el ms econmico de fabricacin y poco usado. Su campo de aplicacin es casi

exclusivamente en lneas de baja tensin y en sectores rurales. Normalmente los postes

de madera empleados en las lneas son de pino, abeto y castao; este ltimo es de mayor

duracin, pero su precio es ms elevado y, por tanto, disminuye su aplicacin.

3. Postes Metlicos:

El metal ms empleado en la fabricacin de este poste es el acero en forma de tubo o

bien de perfiles laminados en L, U, T, I, etc.; en algunos casos se emplea fierro fundido

o aleaciones ligeras de aluminio-acero. Para unir los diversos perfiles se emplean

remaches, tornillos, pernos y, en algunos casos, soldadura

Los potes metlicos tienen una serie de ventajas sobre los dems tipos de postes, entre

las que destacaremos:

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Superior resistencia mecnica.

Armado cmodo en el lugar de izado.

Fcil mantenimiento.

Mejor esttica, que los hace decisivos en ciertos lugares.

4. Postes De Hormign:

El hormign es una composicin formada por cemento, grava o piedra machacada, agua y

arena que, convenientemente mezclada, fragua hasta adquirir una consistencia ptrea.

Es el ms utilizado en las lneas elctricas de baja y media tensin. Los postes de hormign

tienen la ventaja de no necesitar conservacin y su duracin es ilimitada, pero tienen el

inconveniente de que su costo es mayor que los de madera y, como su peso es mayor,

aumentan los gastos de transporte cuando no se fabrican en el lugar de emplazamiento.

Nomenclatura

CFE-PC13 POSTE DE CONCRETO DE 13-600: Muestra las caractersticas

dimensionales de norma del poste de 13 m de longitud y de 600 kg de resistencia

a la ruptura, el cual es una opcin para utilizarse en las zonas en las que no existan

instalaciones elctricas de distribucin de CFE.

CFE-PC12 POSTE DE CONCRETO DE 12-800: Muestra las caractersticas

dimensionales de norma del poste de 12 m de longitud y de 800 kg de resistencia

a la ruptura, el cual es una opcin para utilizarse en las zonas en las que no existan

instalaciones elctricas de distribucin de CFE.

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CFE-PC9 POSTE DE CONCRETO DE 9-400: Muestra las caractersticas dimensionales

de norma del poste de 9 m de longitud y de 400 kg de resistencia a la ruptura, el

cual es una opcin para utilizarse en las zonas en las que no existan instalaciones

elctricas de distribucin de CFE.

CFE-PC7 POSTE DE CONCRETO DE 7-500: Muestra las caractersticas dimensionales

de norma del poste de 7 m de longitud y 500 kg de resistencia a la ruptura, el cual

es una opcin para utilizarse en zonas en las que no existan instalaciones elctricas

de distribucin de CFE.

Lneas areas

Las lneas areas son aquellas que estn constituidas por conductores desnudos, forrados

o aislados, tendidos en el exterior de edificios o en espacios abiertos y que estn

soportados por postes u otro tipo de estructuras con los accesorios necesarios para su

fijacin, separacin y aislamiento de los mismos conductores. Su tensin elctrica de

operacin va de los 1000 hasta los 34500 volts.

Las lneas areas de media tensin deben tener resistencia mecnica suficiente para

soportar las cargas propias y las debidas a las condiciones meteorolgicas a que estn

sometidas, segn el lugar en que se ubiquen, con los factores de sobrecarga adecuados.

Tipos de estructuras.

Se consideran estructuras de lneas de media tensin todas aquellas que soporten

conductores cuya operacin sea de 13 hasta 33 kV. La identificacin de las estructuras

est codificada con base al tipo, de la posicin de los diferentes niveles y nmero de

conductores en la estructura. Esto facilita su sistematizacin al momento de presupuestar

o requerir materiales.

Las estructuras metlicas, incluyendo postes de alumbrado, canalizaciones metlicas,

marcos, tanques y soportes del equipo de lneas, cubiertas metlicas de los cables

aislados, manijas o palancas metlicas para operacin de equipo, as como los cables

mensajeros, deben estar puestos a tierra efectivamente de tal manera que durante su

operacin no ofrezcan peligro a personas o animales.

a. Estructura tipo T

Consideraciones de la estructura tipo T:

La estructura tipo "T" sirve para soportar conductores de lneas primarias sin absorber el

esfuerzo de su tensin mecnica, solo los debidos al efecto de viento o pequeas tensiones

mecnicas como las del tramo flojo o de alguna pequea deflexin.

La estructura tipo "T" se usa en lneas de distribucin urbana y rural. Esta estructura se

utilizara siempre y cuando cumpla con la separacin horizontal y vertical a construcciones,

en caso contrario se utiliza estructuras tipo V.

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Para este tipo de estructuras el claro mximo interpostal depende fundamentalmente de

s:

Se usa en lneas en media tensin urbana y rural.

La altura mnima del poste a utilizar en lneas de media tensin es de 12 m.

La fase del centro siempre debe ir al lado de la calle.

La posicin de las crucetas en el poste se debe alternar, es decir, una del lado

fuente y la siguiente en el lado de la carga.

En lneas rurales con sistemas 3F-4H con conductores pesados, el neutro se

deber llevar como hilo de guarda.

En lneas rurales de 3 fases construidas con estructuras tipo T, la fase central

se alternar en cada poste (en zigzag).

Existen cuatro derivaciones importantes de la estructura tipo T que se muestran en la

tabla 2.1:

b. Estructura TS2N

Esta estructura se utilizar en el rea rural en regiones con baja incidencia de descargas

atmosfricas y predominio de servicios monofsicos. En rea urbana se utilizara donde no

exista lnea secundaria.

Se deben de tomar en cuenta algunas consideraciones como:

En lneas rurales se instalar una bajante de tierra cada 2 estructuras. En lneas urbanas

la conexin a tierra quedara determinada por la red secundaria.

El neutro se instalar del lado del trnsito en el derecho de va.

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c. Estructura TS2G.

Esta estructura se utilizar en areas rurales con alta incidencia de descarga atmosfrica

y predominio de servicios monofsicos.

Se tomarn en cuenta algunas consideraciones como:

Se instalara una bajante de tierra cada dos estructuras.

Para aumentar distancia interpostal y eliminar la limitante de separacin a piso

utilice bayoneta p.

d. Estructura TS3N.

Se utiliza en reas rurales con baja incidencia de descargas atmosfricas y en reas

urbanas para lneas de media tensin sin red de baja tensin.

En reas rurales la fase central deber instalarse alternadamente (a uno y otro lado del

poste) en cada estructura.

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En reas rurales se instalar una bajante de tierra cada dos estructuras como mnimo

mientras que en reas urbanas la conexin a tierra la determinar la red secundaria.

e. Estructura TS3G

Esta estructura se utilizar en reas rurales con alta incidencia de descargas atmosfricas

tanto en sistemas "A" como excepcionales en sistemas "B".

En el sistema "A" utilice el neutro corrido para llevarlo como hilo de guarda.

La fase central debe instalarse alternadamente (a uno y otro lado del poste) en cada

estructura.

Para esta tipo se instalar una bajante de tierra cada dos estructuras.

Dentro de la estructura tipo T se encuentra la de tipo TD(Te doble) la cual se utiliza para

deflexiones mayores a las permitidas por la estructura TS, la estructura TD permite una

deflexin hasta 25, el claro mximo de esta estructura lo define la estructura TS, La

deflexin mxima horizontal est limitada por la resistencia mecnica de la retenida que

soporta el empuje del viento en poste y conductores, as como la componente transversal

de la tensin mxima de los cables debida a la deflexin de la lnea.

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f. Estructura tipo R.

Consideraciones acerca de la estructura R:

La estructura tipo RD se usa para rematar los conductores donde principia o

termina la lnea. El remate de los conductores se hace en cruceta, las estructuras

RD se deben instalar en tangente.

Esta soporta las cargas verticales, transversales y longitudinales que transmiten los

cables, as como el empuje del viento sobre el poste, sin embargo para el diseo

rigen las cargas longitudinales de los cables.

La capacidad de carga de sta estructura depende fundamentalmente de la

resistencia de la cruceta as como el conjunto retenida, perno ancla, ancla y

empotramiento.

Para el diseo de la estructura se considera a la lnea como un sistema formado

por estructuras de: paso, deflexin anclaje y remate con tensiones mecnicas de

cables iguales, de tal manera que en las estructuras de paso y deflexin las

tensiones horizontales se encuentran en equilibrio y que la estructura de remate

absorbe las tensiones longitudinales.

Existen cinco derivaciones importantes de la estructura tipo R como se muestra en la tabla

2.2

En las estructuras RD2N, RD2G, RD3N, RD3G, todas son utilizadas para rematar

conductores ligeros y pesados en lneas rurales en un lado del poste.

En reas urbanas se remata el neutro en bastidor y carrete h.

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g. Estructura RD3N/RD3

Esta estructura es la comnmente llamada estructura tipo E. En esta estructura se

procura que los puentes queden de una sola pieza.

h. Estructura tipo A

Consideraciones de la estructura tipo A:

La estructura A de anclaje para lneas de media tensin tiene como funcin aislar

mecnicamente una lnea con trayectoria recta, cambio de calibre y pequeas

deflexiones.

Cuando el remate de los conductores se realice en el poste, el nombre genrico de

esta estructura es AP (anclaje en el poste). Esta estructura se utiliza para rematar

conductor de cualquier calibre.

En reas urbanas generalmente se utiliza estructuras de anclaje con remate en las

crucetas.

En lneas rectas debe existir una estructura de anclaje cada 1 Km cuando menos;

en zonas geogrficas sometidas a condiciones climatolgicas que ponen en riesgo

el dao de las instalaciones deber consultarse con el rea correspondiente.

A todas las estructuras de anclaje en lneas rurales se les debe instalar retenidas

de tempestad.

Existen cuatro derivaciones importantes de la estructura tipo A como se muestra en la

tabla 2.3.

Las cuatro estructuras antes mencionadas todas son utilizadas para anclar conductores

pesados y ligeros en uno o en ambos lados del poste.

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Ya la seleccin de estas depender del conductor a utilizar y de la deflexin en la lnea.

i. Estructura tipo V

Consideraciones de la estructura tipo V:

Esta estructura es tpicamente urbana y se utiliza para dar libramiento horizontal

a edificios de varios pisos o a algn tipo de obstculos como anuncios, arbotantes,

etc.

Esta estructura se debe usar en tramos hasta de 65 m.

En estructuras de remate (VR) o anclaje (VA) para conductor pesado se recomienda

postes de acero con retenida volada a poste o estaca para evitar esfuerzos de

torsin al poste de concreto.

La estructura de anclaje (VA) solo se usara en cambio de calibre de conductor.

Cuando no existan problemas de libramiento horizontal se puede utilizar la cruceta

volada para reducir deflexiones de la lnea en urbanizaciones irregulares.

La cruceta debe quedar a 90 con respecto a la cara del poste.

Entre las ms utilizadas en el campo laboral encontramos 6 derivaciones de la estructura

tipo V como se observa en la tabla 2.4:

Todas estas derivaciones son utilizadas exclusivamente en reas urbanas y cuando no

existan lneas secundarias.

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Las limitantes para el tramo mximo son por libramiento a piso o por resistencia del alfiler.

Tambin se utiliza en sistemas urbanos con neutro corrido cuando existen problemas por

separacin a construcciones.

Conductores

Para seleccionar conductores se deben considerar factores elctricos, mecnicos,

ambientales y econmicos. Las condiciones ambientales pueden ser normales,

contaminadas o hielo.

Elctricamente se calcula el calibre en funcin de la carga por alimentar y la distancia de

la fuente a la carga. (Analizando regulacin y perdidas de energa por conduccin).

Empleando como mnimo 1/0 ACSR, 3/0 AAC y N 2 Cu.

Los conductores se normalizan en base a:

o Calibres.

o Material.

En las lneas areas de media tensin se pueden tener tres tipos de conductor desnudos:

o AAC (Conductor fabricado en aluminio, de nominacin usada generalmente para

conductores desnudos.): Se utiliza en reas urbanas y de contaminacin. ACSR

(Cable de aluminio con refuerzo central de acero): Se utiliza en lneas y reas

rurales en todos los calibres normalizados

o COBRE (Cable de cobre desnudo en temple duro, semiduro y suave): Se utiliza en

reas donde se justifique tcnica y econmicamente.

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La imagen 2.21 muestra las caractersticas de los conductores desnudos para media

tensin:

Tendido de conductores en reas urbanas y rurales

Conductores En reas Urbanas.

Consideraciones a tomar en el tendido de conductores:

En construccin de nuevas lneas primero se debe tender y tensar la lnea de media

tensin y posteriormente la lnea de baja tensin.

Cuando no existan problemas por trnsito de vehculos en la trayectoria de la lnea

se tendera el conductor en el piso. Los conductores de AAC o ACSR no se deben

arrastrar.

En la construccin de una lnea de media tensin, se subir primero a la cruceta el

conductor del lado de la acera, luego el conductor de la fase central y por ltimo

el del lado del arroyo.

Cuando existan problemas por trnsito de vehculos en la trayectoria del tendido,

se deben llevar los conductores sobre las estructuras.

La lnea de media tensin se debe llevar sobre rodillos instalados en las crucetas,

procurando mantener una tensin suficiente al conductor para que no cuelgue

demasiado y ocasione problemas por libramiento inadecuado con algunos

obstculos o superficies.

Se debe tender el conductor sobre los postes, rematar en un extremo y jalar el

otro lado hasta obtener la tensin necesaria para las condiciones en que se est

trabajando.

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Despus de dar la tensin especificada, se corta el cable dejando suficiente

punta para los puentes de las conexiones. Se debe procurar dejar los puentes sin

conectadores.

Conductores En reas Rurales.

Consideraciones a tomar en el tendido de conductores:

Para tender el conductor en el piso, coloque los carretes con el conductor en un

vehculo con soportes para carretes, fije un extremo del conductor y con el

desplazamiento del vehculo, deposite el conductor sobre el suelo.

Cuando se construye una lnea donde existe un circuito en el nivel superior, se

debe tender el conductor de la fase central alternando de posicin en cada

poste. Posteriormente se deben tender los de los extremos.

Para subir los conductores pesados a la cruceta, se requiere utilizar poleas, o una

gra.

Para tensar los conductores se deben apoyar en rodillos instalados sobre las

crucetas.

Para rematar en crucetas, los conductores de los extremos se debe dar

simultneamente la misma tensin a ambos. La fase del centro se debe tensar y

rematar posteriormente igualando la flecha con las otras dos.

El tendido del conductor se debe hacer de forma que permita el mximo ahorro y

que los puentes queden de una sola pieza.

Fijacin de conductores

Seleccin de grapas remate.

Las grapas se utilizan para rematar y soportar los conductores en lneas de media

tensin, neutro o guarda.

Las grapas remate y suspensin sern de hierro o bronce para conductor de cobre y de

aluminio para sujetar ACSR o AAC.

Amarre de conductores en media tensin.

Existen dos tipos de amarres de conductores en media tensin:

Amarre doble.

Amarre tipo moo.

El amarre doble se puede utilizar para conductores ligeros y pesados, ya sea para tramos

cortos o largos.

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Para conductores de cobre el amarre se hace con alambre suave o recocido de cobre N 6

AWG, mientras que para conductores de ACSR o AAC el amarre se hace con alambre de

aluminio suave N 4 AWG.

El amarre tipo moo se utiliza en lugares donde predominen fuertes vientos.

Para conductores de cobre el amarre se hace con alambre suave o recocido de cobre N 6

AWG mientras que para conductores de ACSR o AAC el amarre se hace con alambre de

aluminio suave N 4 AWG.

El cambio de amarre se efectuara en lnea desernegizada o en un sistema aislado sobre

aislado.

Conexin de puentes en media tensin.

Se denomina puentes a los conductores elctricos que no estn sujetos a tensin

mecnica en una misma estructura.

En estructuras de anclaje y deflexin, invariablemente se procurara que los puentes

sean parte del mismo conductor evitando el uso de conectadores, excepto cuando se

cambie de calibre y/o material del conductor.

Cuando se utilice conectador, este ira colocado en el puente, no en el conductor con

tensin mecnica.

Todos los conductores para puentes debern estar planchados y preformados para una

correcta separacin y buena apariencia.

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La longitud de los puentes debe ser exacta para dar los libramientos necesarios ya que si

se tienen puentes de longitud excesiva pierden rigidez y pueden ocasionar fallas por el

viento durante la operacin y si se tienen puentes cortos pueden ocasionar problemas de

separacin.

Conectadores de media tensin.

Para todo tipo de conexiones en conductores, en especial de aluminio y ACSR, y de estos

con conductores de cobre, invariablemente se deben usar conectadores de compresin.

En el caso de conexiones cobre-cobre se puede utilizar, entorche o conectador de

compresin de cobre.

Para la aplicacin de conectadores de compresin es necesario:

Inmediatamente antes de efectuar la conexin se deben de limpiar

perfectamente las superficies de contacto con cepillo de alambre.

Para efectuar una correcta conexin elctrica se deben seguir las indicaciones

del fabricante tanto del conectador como de la pinza para la compresin.

Verifique la correcta operacin de la pinza.

Aplique en el conectador el nmero y forma de compresiones indicadas por el

fabricante.

No debe retirar el empaque del conectador sino hasta el momento inmediato

antes de su instalacin.

Existen siete tipos de conectadores:

Conectador derivadores de 90 grados.

Conectador derivadores paralelo.

Conectador unin con tensin.

Conectador unin sin tensin.

Conectador para tierra.

Conectador bipartido.

El conectador derivadores de 90 grados que se utiliza para la conexin elctrica para

derivar a 90 en cables Aluminio-Aluminio y Aluminio-ACSR.

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Los conectadores derivadores en paralelo se utilizan en una conexin elctrica para la

derivacin en paralelo de alambres y cables como Aluminio-Aluminio, Aluminio-ACSR,

Aluminio-Acero y Aluminio-Cobre.

El conectador unin con tensin se utiliza en la Conexin elctrica de cables Aluminio-

Aluminio y ACSR-ACSR; sometidos a tensin mecnica.

El conectador unin sin tensin se utiliza en la Conexin elctrica de cables Aluminio-

Aluminio y ACSR-ACSR, que no estn sometidos a tensin mecnica.

El conectador para tierra se utiliza en la conexin de conductores de cobre al electrodo

para sistemas de tierra.

El conectador bipartido se utiliza en la conexin mecnica de conductores de cobre o

acero.

a. Crucetas:

Se utilizan para soportar los conductores instalados en los postes de hormign. Son

metlicas, construidas con perfiles de acero galvanizado, unidos mediante tornillos.

En las instalaciones de media tensin se tienen tres importantes tipos de crucetas:

Crucetas de madera.

Crucetas tipo C.

Crucetas tipo P.

Para las crucetas de madera tienen que ser de una madera especial como lo es el abeto

Douglas y el pino amarillo del sur que pueda soportar los esfuerzos que se le vayan a

aplicar. Tambin se le debe dar un tratamiento especfico como lo puede ser

pentaclorofenol con la finalidad de hacer que la cruceta resista tanto tiempo como la

estructura.

Las crucetas de tipo C y P ambas son metlicas. Entre las ms utilizadas estn las C4T y

las PT.

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Las PT depender de que tensin se est manejando, mientras que las C4T sus siglas solo

cambian dependiendo del tipo de estructura.

b. Abrazaderas.

Las abrazaderas se dividen en dos tipos:

Abrazadera UC o UL.

Abrazadera AG

Las abrazaderas UC o UL se utilizan para fijar las crucetas a las estructuras de las lneas y

redes areas.

Las abrazaderas AG se utilizan para fijar los aisladores de suspensin en estructuras de

deflexin, con ngulos de 90 a 180.

c. Tirantes.

En el tendido de redes areas se tienen tres tipos de tirantes:

Tirante tipo T.

Tirante tipo H.

Tirante tipo CV.

El tirante tipo H y CV son utilizados para reforzar estructuras en instalaciones de media

tensin.

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El tirante tipo T es utilizado para el soporte de crucetas en estructuras de tipo volada.

d. Molduras y ojos Re.

La moldura Re se usa para el remate de la fase central en las redes de distribucin.

El ojo Re se utiliza para reforzar estructuras de remate y deflexin, as como para el

remate de aislamientos en las redes de distribucin.

e. Bastidores tipo B.

Los bastidores tipo B se utilizan para dar soporte a los aisladores tipo carrete en las redes

areas. Estos bastidores siempre van acompaados con abrazaderas para poder sujetarlos.

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f. Tornillos y pernos doble rosca.

Los tornillos y los pernos doble rosca son los utilizados para sujetar todos los herrajes

que van en la estructura. Dentro de los tornillos se tiene los de tipo M que es el tornillos

tipo mquina y los de tipo E que son los de tipo estructural, mientras que el perno doble

rosca brinda una mayor facilidad en el armado de los herrajes.

g. Aisladores.

Los conductores empleados en lneas areas, en la mayor parte de los casos, son desnudos;

por lo tanto, se necesita aislarlos de los soportes por medio de aisladores, fabricados

generalmente con porcelana o vidrio.

Teniendo en cuenta lo anteriormente expuesto, las cualidades especficas que deben

cumplir los aisladores son:

Rigidez dielctrica suficiente para que la tensin de perforacin sea lo ms

elevada posible. Esta rigidez depende de la calidad del vidrio o porcelana y del

grueso del aislador. La tensin de perforacin es la tensin a la cual se ceba el

arco a travs de la masa del aislador

Disposicin adecuada, de forma que la tensin de contorneamiento presenta valores elevados y por consiguiente no se produzcan descargas de contorno entre los conductores y el apoyo a travs de los aisladores.

o La tensin de contorneamiento es la tensin a la que se ceba un arco a travs del aire siguiendo la mnima distancia entre fase y tierra, es decir, el contorno del aislador. Esta distancia se llama lnea de fuga.

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Resistencia mecnica adecuada para soportar los esfuerzos demandados por el

conductor, por lo que la carga de rotura de un aislador debe ser cuanto menos

igual a la del conductor que tenga que soportar

Resistencia a las variaciones de temperatura

Ausencia de envejecimiento. Debe perdurar lo mximo a lo largo del tiempo

Los aisladores son, de todos los elementos de la lnea, aquellos en los que se pondr

el mximo cuidado, tanto en su eleccin, como en su control de recepcin,

colocacin y vigilancia en explotacin.

En efecto, frgiles por naturaleza, se ven sometidos a esfuerzos combinados,

mecnicos, elctricos y trmicos, colaborando todos ellos a su destruccin. Todo

nuevo tipo de aislador necesita ser confirmado por un uso muy prolongado, dada

la imperfeccin de nuestro conocimiento en esta materia.

h. Aisladores tipo poste.

Un aislador tipo poste es aquel que consiste de una pieza de material aislante ensamblado

permanentemente a una base metlica y en ocasiones a un herraje para fijacin del

conductor, para ser montado rgidamente a una estructura o cruceta por medio de un

perno o varios tornillos.

Este aislador se divide en dos tipos importantes:

Aislador para zonas contaminadas (PC).

Aislador para zonas con descargas atmosfricas (PD).

Los aisladores para zonas contaminadas son aisladores de tipo poste que por sus

caractersticas dimensionales de diseo del perfil y materiales, es adecuado para trabajar

en zonas con nivel de contaminacin media, alta y extra alta.

Los aisladores para zonas con descargas atmosfricas son aisladores de tipo poste que por

sus caractersticas dimensionales de diseo del perfil y materiales, es adecuado para

23


trabajar en zonas con incidencia de descargas atmosfricas, con una probabilidad mnima

de flameo o perforacin a 60 Hz.

Los aisladores tipo poste se clasifican de acuerdo a:

Tensin elctrica nominal del sistema (Kv): ser de 13,8, 23, 34,5.

Instalacin: ya sea en postes de madera, fibra de vidrio, metlicos o postes

de concreto.

La zona de aplicacin: puede ser de contaminacin o descargas atmosfricas.

Material: puede ser envolvente de hule silicn con ncleo de fibra de vidrio,

porcelana, concreto polimrico.

Distancia de fuga: puede ser con distancia de fuga simple o distancia de fuga

protegida.

El acabado del aislador en cualquier material, porcelana, concreto polimrico o hule

silicn, debe tener una superficie lisa, homognea y libre de defectos superficiales.

i. Aislador tipo suspensin.

Un aislador de tipo suspensin es un arreglo de esbozo aislante y herrajes para el

acoplamiento no rgido con otras unidades o al herraje de sujecin.

Los aisladores tipo suspensin se pueden clasificar en:

Por su aplicacin: pueden ser de horquilla y ojo anular o calavera y bola.

Por su aplicacin: puede ser para condiciones normal, con contaminacin y

corrosiva.

Normal: Es aquella con niveles de contaminacin menores o iguales a 0.06 mg/cm2. Contaminada: Es la que sobrepasa los niveles de 0.06 mg/cm2. Corrosiva: Es aquella donde existen ambientes industriales, de alta humedad y marinos que aceleran la degradacin de partes metlicas del aislador. Para el aislamiento el esbozo debe tener un acabado vidriado y liso; de constitucin homognea, compacta y libre de porosidades. Los aisladores de porcelana deben ser de color gris o caf obscuro y los de vidrio templado deben ser verdes o de un color claro traslucido.

El vstago (ojo anular o bola) debe ser de acero o hierro nodular o maleable que cumpla

con el valor de la resistencia mecnica para su aplicacin. La posicin del vstago debe

ser perpendicular al plano del esbozo del aislador y estar alineado con respecto al eje

central del esbozo y horquilla o calavera.

Los aisladores de suspensin sintticos son aquellos que estn formados al menos de dos partes aislantes, llamadas ncleo y una cubierta, equipada con herrajes metlicos

24


para su uso en tensin o suspensin. El ncleo tiene una cubierta integral hermtica, sobre la cual se colocan los faldones. Para este tipo de aislador de suspensin se tienen para zonas contaminadas y normales.

La zonas contaminadas sern aquellas que donde exista contaminacin mayor a 0.2

mg/cm2 y hasta 0.6 mg/cm2. Mientras que la normal ser aquella donde la contaminacin

sea menor o igual a 0.2 mg/cm2.

j. Aislador tipo carrete y retenida.

El aislador de tipo carrete (1c) tiene forma cilndrica, con una o varias ranuras

circunferenciales externas y perforado axialmente para su montaje. En media tensin son

utilizados normalmente para el neutro o el hilo de guarda.

El aislador de tipo retenida es un aislador de forma cilndrica con dos agujeros y ranuras

transversales. Es utilizado en tirantes de postes de remate final e intermedio. Los

comnmente ms utilizados son los 3r y los 4r que son para 23 Kv y 33 Kv respectivamente.

El material del que estn hechos es porcelana. El aislamiento debe tener una superficie

vidriada y lisa, de constitucin homognea, compacta y libre de porosidades.

k. Herrajes.

Todos los herrajes utilizados en redes areas de baja y mediana tensin son de acero

galvanizado. (Grapas, varillas de anclaje, tornillos de mquina, collarines, ues, espigos,

etc).

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l. Apartarrayos.

Son dispositivos destinados a absorber las sobretensiones producidas por descargas

atmosfricas, por maniobras o por otras causas que en otro caso, se descargaran sobre

aisladores o perforaran el aislamiento. Ocasionando interrupciones en el sistema

elctrico.

Para su correcto funcionamiento, los Apartarrayos siempre se encuentran conectados

entre la lnea y la tierra, y son elegidos con caractersticas tales que sean capaces de

actuar antes de que el valor de la sobretensin alcance los valores de tensin del

aislamiento de los elementos a proteger.

Entre las caractersticas ms importantes de un Apartarrayos estn:

Tensin nominal: valor mximo de la tensin en condiciones norma

mantenimiento en redes de distribucion aerea1

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