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9 noviembre, 2014

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Diseño y construcción de una línea de transmisión de media tensión

En este artículo el Ing. Henry Goicochea nos explica las etapas del diseño y construcción de una línea de transmisión.

 

A NIVEL DE PERFIL

La municipalidad deberá proporcionar el plano de ubicación de la zona donde se realizara el proyecto, donde deberán evidenciarse las vías de comunicación tales como caminos, los accidentes más notables como ríos y quebradas.

 

PLANTA GENERAL DE LA ZONA DEL PROYECTO

 

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Una vez que el concesionario haya fijado el punto de diseño, se procederá a hacer el trabajo de campo haciendo un levantamiento general con GPS para ubicar por donde podría pasar la línea, tomando puntos referenciales los que sean necesarios, con esta base de datos se trazara la ruta preliminar de la poligonal, teniendo en cuenta algunos aspectos tales como:

  • La menor cantidad de cambios de dirección posibles, es decir debemos tratar de que el diseño de nuestra línea sea lo más recta posible. Los cambios de dirección requieren de un armado especial lo cual encarece el proyecto y complica la labor de montaje.
  • De ser posible respetar las distancias mínimas de la línea a los caminos ( 25 m en caminos importantes y 15 m en caminos no importantes, estas distancias pueden variar dependiendo del tipo de topografía del terreno, todo en coordinación con la municipalidad).
  • La cercanía a las vías de acceso, esto con la finalidad de que una vez empezado los trabajos de montaje, no sea un impedimento para el transporte de las estructuras y el tendido del conductor.

 

RUTA PRELIMINAR DE LA LINEA DEL PROYECTO

Sobre este plano general y con los datos del levantamiento con GPS, se hace un trazo preliminar de la línea teniendo en cuenta los criterios antes mencionados, este trabajo se realiza en gabinete por lo cual solo será una referencia para los trabajos del levantamiento topográfico cuando se realice el expediente técnico.

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A NIVEL DE EXPEDIENTE TÉCNICO

Con el plano preliminar procedemos a hacer el levantamiento topográfico de la línea, para esto se necesitara despejar la zona por donde pasara la línea.

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Cada cierto tramo se pondrán referencias (jalones) los cuales deberán ir alineándose formando la poligonal, en esta etapa es donde se definirá el recorrido final de la línea.

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Este levantamiento se hará con equipos de estación total, teodolitos y otros instrumentos de medición de probada calidad y precisión .

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LEVANTAMIENTO DEL PERFIL LONGITUDINAL

En terreno llano o con pendiente constante y en líneas primarias en 22,9 kV, la nivelación del perfil longitudinal será hecha con puntos del relieve a una distancia no mayor a 30 m; mientras que en líneas de 60 kV y 138 kV, la separación máxima entre puntos del relieve será de 50 m. En terrenos con relieve variable, o donde sea necesario registrar detalles importantes del terreno, la cantidad de puntos y la distancia entre éstos será la necesaria para la fiel representación del perfil longitudinal.

 

PERFILES LATERALES

Cuando la pendiente del terreno transversal al eje del trazo sea mayor que el 30% se deberá levantar un perfil lateral a la izquierda o a la derecha del eje (en el lado más alto según corresponda).

El perfil lateral deberá levantarse para una proyección horizontal medido a partir del eje de la línea, según el nivel de tensión y a la siguiente distancia:

¨ De 3m para líneas primarias en 22,9 kV

¨ De 6m para líneas de 60 kV y 138 kV

¨ De 10 m para líneas de 220 kV

Se deberá colocar hitos de concreto en los vértices, extremos de línea y puntos de control importantes a lo largo del trazo. En los sitios donde a criterio del ingeniero seria posible la ubicación de un poste, se colocaran estacas pintadas de madera en dicha ubicación y en las referencias para retenidas.

Marcas de las estacas e hitos: Las estaciones llevarán una numeración correlativa y la letra E antes del número. Las estacas de relleno llevarán sólo el número relativo entre estaciones.

Los datos que se obtengan de este proceso se vacían en EXEL para procesarlos, estos datos dependiendo del equipo con que se cuente nos dará las coordenadas UTM y se ubicaran en el siguiente orden Distancia-Cota-Angulo- Descripción.

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Los planos del perfil deberán contener la siguiente información:

  • Cotas del terreno
  • Distancias parciales
  • Nombre de los propietarios de los terrenos que cruzan el trazo de la línea.
  • Perfil lateral en caso de pendientes transversales mayores del 30 %.
  • Todos los cruces, como carreteras, caminos, líneas de transmisión
  • telegráficas o telefónicas, indicando las alturas del cruce.
  • Los perfiles laterales serán ilustrados siguiendo la siguiente nomenclatura.
  • Eje : con una línea sólida.
  • Lado derecho : con una línea segmentada.
  • Lado izquierdo : con una línea punteada

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Este plano nos dará la información que necesitamos para determinar los lugares donde podemos ubicar los postes.

Teniendo en cuenta cumplir con distancia mínima de la parte mas baja del conductor al terreno.

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Asignamos los respectivos armados de acuerdo al requerimiento, si son de alineamiento, si son vértices y los fines de línea, a continuación mostramos algunos armados, los mas generales usados en el diseño de líneas aéreas:

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Este armado en especial se colocara en promedio a cada 500 metros según lo permita el relieve del terreno, en el lenguaje del personal técnico de obra, capataz, operario y oficiales, se denomina a este armado ROMPETRAMOS, es un armado para seguridad de la continuidad de la línea.

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CALCULOS MECANICOS DEL CONDUCTOR

DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD

DISTANCIA MÍNIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMO CIRCUITO EN DISPOSICIÓN HORIZONTAL Y VERTICAL EN LOS APOYOS 

Horizontal = 0,70 m

Vertical = 1,00 m

DISTANCIA MÍNIMA ENTRE LOS CONDUCTORES Y SUS ACCESORIOS BAJO TENSIÓN Y ELEMENTOS PUESTOS A TIERRA

D = 0,25 m

DISTANCIA VERTICAL MÍNIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMO CIRCUITO A MITAD DE VANO

– Para vanos hasta 100 m : 0,70 m

– Para vanos entre 101 y 350 m : 1,00 m

– Para vanos entre 350 y 600 m : 1,20 m

– Para vanos mayores a 600 m : 2,00 m

DISTANCIA MÍNIMAS DEL CONDUCTOR A LA SUPERFICIE DEL TERRENO

– En lugares accesibles sólo a peatones 5,0 m

– En laderas no accesibles a vehículos o personas 3,0 m

– En lugares con circulación de maquinaria agrícola 6,0 m

– A lo largo de calles y caminos en zonas urbanas 6,0 m

– En cruce de calles, avenidas y vías férreas 7,0 m

CÁLCULOS MECÁNICOS DEL CONDUCTOROBJETIVO

Estos cálculos tienen el objetivo de determinar las siguientes magnitudes relativas a los conductores de líneas y redes primarias aéreas en todas las hipótesis de trabajo:

– Esfuerzo horizontal del conductor

– Esfuerzo tangencial del conductor en los apoyos

– Flecha del conductor

– Parámetros del conductor

– Coordenadas de plantillas de flecha máxima (sólo en hipótesis de máxima temperatura)

– Angulos de salida del conductor respecto a la línea horizontal, en los apoyos.

– Vano – peso de las estructuras

– Vano – medio de las estructuras

HIPÓTESIS DE ESTADO

Las hipótesis de estado para los cálculos mecánicos del conductor se definen sobre la base de los siguientes factores:

– Velocidad de viento

– Temperatura

– Carga de hielo

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Designada la ubicación de las estructuras y hecho los cálculos justificativos respectivos, procedemos a plasmar toda esa información en los planos de perfil topográfico y/o planimétricos como se ve puede apreciar en la imagen:

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En esta lamina podemos apreciar toda la información que se requiere para el montaje electromecánico, cada poste lleva en su parte superior un cuadro con información básica como la altura del poste, carga de trabajo en la punta, si lleva retenida, si lleva puesta a tierra, en la parte inferior se encuentra información de los parámetros, las distancias parciales y acumuladas, el tipo de vegetación, los ángulos respectivos a cada vértice, la cota del terreno. La forma de presentación es de acuerdo al criterio de cada ingeniero.

Con el expediente terminado y aprobado, el siguiente paso es la construcción de la línea, en esta etapa es donde se realiza el replanteo ya que una vez en obra pueden surgir imprevistos insalvables que impidan el montaje de algunos tramos de la línea.

 

A NIVEL DE CONSTRUCCION Y MONTAJE ELECTROMECANICO

Siguiendo el cronograma de trabajo establecido en el expediente técnico, las actividades de construcción seguirán una secuencia, comenzando por la excavación.

Antes de ello se habrá señalado exactamente la ubicación de las excavaciones, utilizando un teodolito y dejando una estaca en la ubicación designada para el poste.

 

MANIOBRA PARA EL IZADO DE POSTES

Usualmente en zona rural por ser el terreno accidentado a veces el uso de grúa es imposible, entonces se tiene que recurrir a maniobras mecánicas para el izado de los postes como se puede apreciar en la fotografía

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Para realizar esta maniobra, se necesita un trípode, tecle, sogas y todos los implementos de seguridad necesarios, la ubicación del gancho del tecle será ligeramente por encima del punto de centro de gravedad del poste, el cual se encuentra en el recuadro en bajo relieve donde lleva la información del tipo de poste, ejemplo 12/200 – y el nombre del fabricante.

Esto permite que a medida que se recoge la cadena del tecle y el poste se va levantando, la parte más pesada hace que el poste tienda siempre a la posición vertical. Las sogas sirven para poner el poste a plomo una vez izado, y mantenerlo en esa posición para proceder a su cimentación.

 

MONTAJE DE LOS ARMADOS

Una vez izado los postes se precede a colocar sus accesorios, para hacer el montaje de los armados.

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Teniendo los postes izados y los armados montados procedemos al tendido del conductor, para el cual serán necesarios accesorios tales como poleas en cada uno de los postes.

 

TENDIDO DEL CONDUCTOR

Se coloca en un extremo de la línea la bobina que contiene el conductor a montar y se monta sobre una portabobina como se ve en la foto.

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Luego se jala el conductor con ayuda de un mensajero, que puede ser un cable de acero que previamente se pasa por el tramo donde se tendera el conductor.

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Montado el conductor sobre las poleas se procede a hacer el flechado, para lo cual se puede utilizar muchos métodos en la figura se aprecia el uso de una polea mecánica, no siempre se puede contar con este mecanismo asi q se puede recurrir a pequeños tecles y hacer el flechado por tramos.

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Tendido el conductor y realizado el flechado se procede a ajustar el cable en los respectivos armados.

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Y la línea esta lista para realizar las pruebas en vacio.

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En la figura se muestra torres de celosía de una línea de transmisión eléctrica.

 

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Se agredece al ing. Henry Rafael Goicochea Nuñez, por el valioso aporte.

Fuente: slideshare

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9 Comentarios Publica un comentario
  1. avatar
    Carlos Jácome
    Jul 24 2018

    Muy buen artículo. Está lo mas relevante.

    Responder
  2. avatar
    Gabriel Camata Perez
    Ene 9 2018

    Buen aporte felicitaciones siga adelante
    Salidos
    Gabriel

    Responder
  3. avatar
    stephany aguilar rodriguez
    Nov 20 2016

    Gracias por el aporte.

    Responder
  4. avatar
    Abr 26 2015

    Contribucion al conocimiento de los colegas muy buena.
    Existe el metodo NRECA y las unidades constructiva de la RUS, que utiliza una planilla muy util para definir tipo y ubicacion de estructuras en el perfil de las lineas de media tension en areas rurales
    Podemos asesorar en este campo.

    Responder
  5. avatar
    alberto soler
    Nov 15 2014

    Para cultura general esta bueno en lineas generales el diseño de redes
    el estudio es mas profundo se necesitan estudios de suelos estudios de impacto ambiental y es estudio de la ruta mas economica entre otras cosas

    Responder
  6. avatar
    Guillermo Aybar
    Nov 12 2014

    Muy buena la forma de detallar las principales actividades o trabajos de una linea de transmisión de media tensión desde la etapa del estudio hasta su ejecución en campo.
    solo abría que aclarar que el estudio lo aprueba la empresa concesionaria y en la ejecución participa un supervisor de obra de dicha concesionaria y la conformidad o recepción de la obra también lo da la concesionaria o entidad responsable en dicha zona.

    Responder
  7. avatar
    Gustavo
    Nov 9 2014

    Bueno.

    Responder
  8. avatar
    Yamilen Sierra R.
    Nov 9 2014

    Muy buen artículo, muy claro y conciso.

    Responder
  9. avatar
    victor gonzalez
    Nov 9 2014

    Excelente articulo , sobretodo muy instructivo y claro ..felicitaciones

    Responder

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