Ejemplo Cálculo Línea Mt

8/16/2019 Ejemplo Cálculo Línea Mt

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Anexo 1 - Hoja de CálculoLínea de Distribución 13,8 kV

CONTENIDO:

1.0 CÁLCULO AIS LACIÓN LÍNEA 13.8 kV

2.0 CÁLCULO VANO MÁXIMO TRAMO DE LINEA CABLE DE COBRE - CABLEGUARDIA - POSTE DE HORMIGÓN

3.0 DISTANCIAS ELÉCTRICAS

3.1 Cálculo flecha máxima

3.2 Distancia fase tierra

3.3 Distancia entre fases Horizontal

4.0 CÁLCULO MECÁNICO DE LÍNEAS

4.1 Condiciones de cálculo

4.2 Cargas sobre el conductor

4.3 Cargas unitarias sobre el conductor

4.4 Tensiones mecánicas y ecuación de cambio de estado

5.0 CARGAS MECÁNICAS SOBRE ESTRUCTURAS

5.1 Estructura de paso

5.2 Estructura de anclaje

5.3 Estructura de remate

6.0 CARGAS SOBRE TIRANTES

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1.0 CÁLCULO AIS LACIÓN LÍNEA 13.8 kV

Vop 13.8:= kV Voltaje operación nominal

Vopmax Vop 1.1⋅ 15.2=:= kV Voltaje máximo de operación (10%)

Hsnm 3000:= mnsm Altura sobre el nivel del mar (Diseño)

Fdrate 0.8:= Factor de derating por altura

Df 31:=mm

kVDistancia de fuga específica (Nivel 4 según

IEC 815)

DfcDf

Fdrate38.75=:=

mm

kVDistancia de fuga específica corregida por

altura

Dfm Vopmax Dfc⋅ 588=:= mm Distancia de fuga mínima aislamiento

2.0 CÁLCULO VANO MÁXIMO TRAMO DE LÍNEA CABLE DE COBRE - CABLE DEGUARDIA - POSTE DE HORMIGON

Aplicando la ecuación de momentum al conjunto poste-línea, se tiene:

Pvconductor_Cu Alturaconductor_Cu⋅ PvAC AlturaAC⋅+ Pvposte

Alturaposte

2⋅+ Cargaadmisible_poste 11.1⋅≤

Se tiene que la tensión de ruptura a 15 cm de la punta (Altura 11.10 m), es de 1000 kg

(información poste endesa).

De acuerdo a la norma NSEG 5 E.n. 71 Art. 120.2, para postes de hormigón se debe considerar

un coeficiente de seguridad de a lo menos 2. Con este antecedente se tiene una carga deservicio admisible de la mitad de la carga de ruptura, el cual es de 600 kg.

Cálculo vano máximo

Sección_Cu 67.4:= mm2 Cu temple duro, N°2/0 AWG

Diam_Cu 10.5:= mm Diámetro conductor Cu

Diam_ac 9.58:= mm Diámetro conductor cable guardia

Pc .616:=kg

mPeso específico conductor de Cu

Tr_Cu 2690:= kg Tensión de ruptura conductor Cu

Tr_fo 6985:= kg Tensión de ruptura cable guardia

α_c 0.0000166:=1

°CCoeficiente de dilatación Cu

Ec 10200:=kg

mm2Modulo de elasticidad Cu

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Pv 60:=kg

m2Presión del viento, de acuerdo a la norma

NSEG 5 E.n. 71, artículo 117.

Pac 0.407:=kg

mPeso específico cable guardia

C1 1.2:= Factor de forma para superficies cilindricas

C2 2:= Factor de forma para postes de hormigón.

Altura_Cu 10:= m Altura de montaje cable de Cu

Altura_fo 11.05:= m Altura de montaje cable guardia

Sup_poste 0.2225 11.250⋅ 2.50=:= m2 Superficie de poste expuesto al viento de

13.5 metros

Altura_poste_util 13.5 2.25− 11.25=:= m Altura util de poste 13.5 metros

Trup_poste 1000:= kg Tensión ruptura poste

Vano_max

Trup_poste

211.10⋅ Pv C2⋅ Sup_poste⋅ 1⋅

Altura_poste_util

2⋅−

Pv C1⋅Diam_Cu

1000⋅ Altura_Cu⋅ Pv C1⋅

Diam_ac

1000⋅ Altura_fo⋅+

:=

Vano_max 254= m Vano máximo para poste de Hormigón,

conductor de Cu y Acero

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3.0 DISTANCIAS ELÉCTRICAS

3.1 Cálculo flecha máxima

La flecha máxima se calcula a partir de la altura del poste a utilizar y la distancia del conductor al

suelo mínima.

Dcs 6:= m Distancia mínima del conductor al

suelo (según NSEG 5.71 Art. 107.1)

Fmax Altura_poste_util Dcs− 5.25=:= m Flecha máxima

Las crucetas de fierro a utilizar tienen 2.4 m de longitud y se tiene que la mínima separación de

los aisladores es de 750 mm, luego el valor máximo de flecha sería de:

Flecha

0.75 Vop130

− 0.36

2

3.2=:= m Flecha máxima según disposición

aisladores

En el diseño de la línea aérea con conductor de cobre desnudo, no se debe superar el menor de

los dos valores calculados, es decir, la flecha máxima no debe ser superior a 3.2 m.

3.2 Distancia fase tierra

Dft 0.08 0.006 Vopmax 10−( )⋅+ 0.111=:= m Distancia fase tierra, entre conductor

y estructura (según NSEG 5.71 Art.

105.1)

3.3 Distancia entre fases horizontal

La separación entre fases dispuestas horizontalmente depende de la longitud del vano y se

determina según el Art. 106.1 de NSEG 5 E.n. 71.

Para conductores de sección mayores a 33 mm2 la separación mínima entre dos conductores

desnudos se obtiene a partir de la expresión:

F_ap 2.5:= m Flecha aparente

Dffh 0.36 F_ap⋅Vopmax

130+ 0.686=:= m Distancia horizontal mínima entre

fases

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4.0 CÁLCULO MECÁNICO DE LINEAS

4.1 Condiciones de cálculo

Temp_max 30:= °C Temperatura máxima

Temp_min 10−:= °C Temperatura mínima

Pv 60=kg

m2Presión del viento

t 10:= mm Hipótesis de hielo

4.2 Cargas sobre el conductor

Para cualquier condición la tensión máxima permitida en el conductor será menor o igual al 50%

de la carga de ruptura del conductor (Art. 113 NSEG E.n. 71).

Tmax_conductor Tr_Cu 0.5⋅ 1345=:= kg Tensión máxima permitida

conductor Cu

4.3 Cargas unitarias sobre el conductor

4.3.1 Carga vertical sobre el conductor más el peso del hielo

D_cu Diam_Cu 2 t⋅+ 30.5=:=

D_fo Diam_ac 2 t⋅+ 29.58=:=

kg

dm3Densidad del hielo

δh 1:=

Ppro_Cu Pc 0.785D_cu

2Diam_Cu

2−( )1000

⋅ δh⋅+:=

Carga vertical peso propio

conductor Cu 2/0 AWG

más hieloPpro_Cu 1.26=

kg

m

Ppro_ac Pac 0.785D_fo

2Diam_ac

2−( )1000

⋅ δh⋅+:=

Carga vertical peso propioconductor cable guardia

más hieloPpro_ac 1.02=

kg

m

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4.3.2 Cargas transversales sobre conductores con viento máximo

Diam_Cu 10.5= m Diametro conductor Cu 2/0 AWG

Diam_ac 9.58= m Diametro conductor cableguardia

PV_Cu PvDiam_Cu

1000⋅ 0.63=:=

kg

mCarga transversal conductor Cu

PV_fo PvDiam_ac

1000⋅ 0.57=:=

kg

mCarga transversal cable guardia

4.3.3 Carga total unitaria

Peso de un metro de conductor incluyendo el efecto del viento

Ptu_Cu Ppro_Cu2 PV_Cu2+ 1.41=:=kg

mCarga unitaria total conductor Cu

kg

mCarga unitaria total cable

guardiaPtu_ac Ppro_ac

2PV_fo

2+ 1.17=:=

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4.4 Tensiones mecánicas y ecuación de cambio de estado

4.4.1 Flecha máxima

De acuerdo con la clasificación de la zona de sobrecarga definida en el artículo 113 y 117 de NSEG5 E.n. 71 como zona IV, se determinará la flecha máxima de los conductores sometidos a la

acción de su propio peso y a una hipótesis de viento y hielo a la temperatura de -10°C y en la

condición de 30°C.

4.4.2 Ecuación de cambio de estado

Para calcular la flecha máxima se empleará la ecuación de estado, de tal forma que, a partir de un

estado inicial, se determinará la flecha máxima para los estados finales.

La ecuación iterativa está dada por:

t2( )

2¨te

2A a

2⋅

m2( )2

t1( )

2⋅ θ

2 θ

1−( )⋅+ t1−

⋅ A a2

⋅ m2( )

2⋅⋅=¨te

Siendo:

A γ2 E

24⋅ 10

6−⋅:=

E

B α E⋅:= α

te

T

s:=

m1

P1

P2

:=

P

m2

P2

p:=

P

donde:

te2

tensión unitaria del estado inicial

te1

tensión unitaria del estado final

p1

p≡ peso propio del conductor + sobrecarga

p2

carga del conductor en el estado inicial

m1

coeficiente de sobrecarga del estado inicial

m2

coeficiente de sobrecarga del estado final

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θ1

temperatura del estado inicial

θ2

temperatura del estado final

a longitud del vano

γ peso específico del conductor

α coeficiente de dilatación lineal del conductor

E módulo de elasticidad del conductor

s sección del conductor

T Tensión

Obtenidos los valores correspondientes a los estados finales se podrá calcular el valor de la flechamáxima más desfavorable, utilizando la siguiente ecuación de la catenaria:

f a2 p

8 T⋅⋅:= a

Las condiciones más extremas a las cuales se someterán los conductores serán las siguientes:

Para conductor de cobre 2/0 AWG:

Estado Inicial Estado Final 1 Estado Final 2

Tense 269 kg 587 kg 358 kg

Temperatura

Ambiente20 °C -10 °C 30 °C

SobrecargasSin sobrecargas

por hielo o viento

Sobrecarga por

viento (60 kg/m2)

sin hielo

Sin sobrecargas

por hielo o viento

Para cable guardia:

Estado Inicial Estado Final 1 Estado Final 2Tense 699 kg 1079 kg 754 kg

Temperatura

Ambiente20 °C -10 °C 30 °C

SobrecargasSin sobrecargas

por hielo o viento

Sobrecarga por

viento (60 kg/m2)

sin hielo

Sin sobrecargas

por hielo o viento

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4.4.3 Estados de carga conductor de cobre 2/0 AWG con viento sin hielo

CONDICION 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMP. (°C) -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

VANO [m] VIENTO (kg/m²) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60HIELO (mm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

T ENSION (kg) 587 534 482 433 386 343 305 271 243 219

TRAMO 1 20,00 FLECHA (m) 0,07 0,08 0,09 0,10 0,11 0,13 0,14 0,16 0,18 0,20

% UT S (%) 21,8 19,8 17,9 16,1 14,4 12,8 11,3 10,1 9,0 8,1

T ENSION (kg) 553 507 464 423 387 354 325 299 277 258

TRAMO 2 30,00 FLECHA (m) 0,18 0,19 0,21 0,23 0,25 0,28 0,30 0,33 0,35 0,38

% UT S (%) 20,6 18,8 17,2 15,7 14,4 13,2 12,1 11,1 10,3 9,6

T ENSION (kg) 518 480 446 415 387 362 340 320 302 287

TRAMO 3 40,00 FLECHA (m) 0,34 0,36 0,39 0,42 0,45 0,48 0,51 0,55 0,58 0,61

% UT S (%) 19,2 17,9 16,6 15,4 14,4 13,5 12,6 11,9 11,2 10,7

T ENSION (kg) 487 458 432 409 387 368 351 335 321 308

TRAMO 4 50,00 FLECHA (m) 0,56 0,60 0,63 0,67 0,71 0,74 0,78 0,82 0,85 0,89

% UT S (%) 18,1 17,0 16,1 15,2 14,4 13,7 13,0 12,5 11,9 11,4

T ENSION (kg) 463 442 422 404 387 372 359 346 334 323

TRAMO 5 60,00 FLECHA (m) 0,85 0,89 0,93 0,97 1,02 1,06 1,10 1,14 1,18 1,22

% UT S (%) 17,2 16,4 15,7 15,0 14,4 13,8 13,3 12,9 12,4 12,0

T ENSION (kg) 446 430 415 401 388 376 364 354 344 335

TRAMO 6 70,00 FLECHA (m) 1,20 1,25 1,29 1,34 1,38 1,43 1,47 1,51 1,55 1,60

% UT S (%) 16,6 16,0 15,4 14,9 14,4 14,0 13,5 13,2 12,8 12,5

T ENSION (kg) 434 421 409 398 388 378 369 360 352 344

TRAMO 7 80,00 FLECHA (m) 1,61 1,66 1,71 1,76 1,80 1,85 1,90 1,94 1,99 2,03

% UT S (%) 16,1 15,7 15,2 14,8 14,4 14,0 13,7 13,4 13,1 12,8

T ENSION (kg) 425 415 405 396 388 380 372 365 358 351

TRAMO 8 90,00 FLECHA (m) 2,08 2,13 2,18 2,23 2,28 2,33 2,38 2,43 2,47 2,52

% UT S (%) 15,8 15,4 15,1 14,7 14,4 14,1 13,8 13,6 13,3 13,1

4.4.4 Estados de carga conductor de cobre 2/0 AWG sin viento, sin hielo

CONDICION 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMP. (°C) -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

VANO [m] VIENTO (kg/m²) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HIELO (mm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

T ENSION (kg) 574 519 464 411 360 312 269 231 200 174

TRAMO 1 20,00 FLECHA (m) 0,05 0,06 0,07 0,07 0,08 0,10 0,11 0,13 0,15 0,17

% UT S (%) 21,3 19,3 17,3 15,3 13,4 11,6 10,0 8,6 7,4 6,5

T ENSION (kg) 523 473 424 379 338 301 269 242 219 200

TRAMO 2 30,00 FLECHA (m) 0,13 0,14 0,16 0,18 0,20 0,23 0,25 0,28 0,31 0,34

% UT S (%) 19,5 17,6 15,8 14,1 12,6 11,2 10,0 9,0 8,1 7,4

T ENSION (kg) 465 423 384 349 319 292 269 249 232 217

TRAMO 3 40,00 FLECHA (m) 0,26 0,29 0,32 0,35 0,38 0,41 0,45 0,49 0,52 0,56

% UT S (%) 17,3 15,7 14,3 13,0 11,9 10,9 10,0 9,3 8,6 8,1

T ENSION (kg) 411 380 352 327 305 286 269 254 241 230

TRAMO 4 50,00 FLECHA (m) 0,46 0,50 0,54 0,58 0,62 0,66 0,70 0,75 0,79 0,83

% UT S (%) 15,3 14,1 13,1 12,2 11,3 10,6 10,0 9,4 9,0 8,5

T ENSION (kg) 371 349 329 311 296 282 269 258 247 238

TRAMO 5 60,00 FLECHA (m) 0,73 0,78 0,83 0,88 0,92 0,97 1,01 1,06 1,10 1,15

% UT S (%) 13,8 13,0 12,2 11,6 11,0 10,5 10,0 9,6 9,2 8,9

T ENSION (kg) 344 328 314 301 289 279 269 260 252 244

TRAMO 6 70,00 FLECHA (m) 1,08 1,13 1,18 1,23 1,28 1,33 1,38 1,43 1,47 1,52

% UT S (%) 12,8 12,2 11,7 11,2 10,8 10,4 10,0 9,7 9,4 9,1

T ENSION (kg) 325 314 303 294 285 277 269 262 255 249

TRAMO 7 80,00 FLECHA (m) 1,49 1,54 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 1,90 1,95

% UT S (%) 12,1 11,7 11,3 10,9 10,6 10,3 10,0 9,7 9,5 9,3

T ENSION (kg) 313 304 296 289 282 275 269 263 258 253

TRAMO 8 90,00 FLECHA (m) 1,96 2,02 2,07 2,12 2,18 2,23 2,28 2,33 2,38 2,43

% UT S (%) 11,6 11,3 11,0 10,7 10,5 10,2 10,0 9,8 9,6 9,4

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4.4.5 Estados de carga cable guardia - con viento y sin hielo

CONDICION 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMP. (°C) -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

VANO [m] VIENTO (kg/m²) 60 60 60 60 60 60 60 60 60 60

HIELO (mm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0TENSION (kg) 1053 995 938 880 823 766 709 653 598 544

TRAMO 1 20,00 FLECHA (m) 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06

% UTS (%) 15,1 14,3 13,4 12,6 11,8 11,0 10,1 9,3 8,6 7,8

TENSION (kg) 1056 999 942 886 830 775 721 668 616 566

TRAMO 2 30,00 FLECHA (m) 0,07 0,08 0,08 0,09 0,10 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14

% UTS (%) 15,1 14,3 13,5 12,7 11,9 11,1 10,3 9,6 8,8 8,1

TENSION (kg) 1058 1003 948 893 840 787 736 686 638 592

TRAMO 3 40,00 FLECHA (m) 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,19 0,20 0,22 0,24

% UTS (%) 15,2 14,4 13,6 12,8 12,0 11,3 10,5 9,8 9,1 8,5

TENSION (kg) 1062 1008 954 902 851 801 753 706 661 619

TRAMO 4 50,00 FLECHA (m) 0,21 0,22 0,23 0,24 0,26 0,27 0,29 0,31 0,33 0,35

% UTS (%) 15,2 14,4 13,7 12,9 12,2 11,5 10,8 10,1 9,5 8,9

TENSION (kg) 1066 1013 962 912 863 816 770 727 685 646

TRAMO 5 60,00 FLECHA (m) 0,30 0,31 0,33 0,35 0,37 0,39 0,41 0,43 0,46 0,49

% UTS (%) 15,3 14,5 13,8 13,1 12,4 11,7 11,0 10,4 9,8 9,2

TENSION (kg) 1070 1020 971 923 877 832 789 748 709 672

TRAMO 6 70,00 FLECHA (m) 0,40 0,42 0,44 0,47 0,49 0,52 0,54 0,57 0,61 0,64

% UTS (%) 15,3 14,6 13,9 13,2 12,5 11,9 11,3 10,7 10,1 9,6

TENSION (kg) 1074 1026 979 934 890 848 807 769 732 698

TRAMO 7 80,00 FLECHA (m) 0,52 0,55 0,57 0,60 0,63 0,66 0,70 0,73 0,77 0,80

% UTS (%) 15,4 14,7 14,0 13,4 12,7 12,1 11,6 11,0 10,5 10,0

TENSION (kg) 1079 1033 988 945 903 863 825 789 754 722

TRAMO 8 90,00 FLECHA (m) 0,66 0,69 0,72 0,75 0,79 0,82 0,86 0,90 0,94 0,98

% UTS (%) 15,5 14,8 14,1 13,5 12,9 12,4 11,8 11,3 10,8 10,3

4.4.6 Estados de carga cable guardia - sin viento y sin hielo

CONDICION 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

TEMP. (°C) -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35

VANO [m] VIENTO (kg/m²) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

HIELO (mm) 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

TENSION (kg) 1049 990 932 873 815 757 699 641 583 526

TRAMO 1 20,00 FLECHA (m) 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04

% UTS (%) 15,0 14,2 13,3 12,5 11,7 10,8 10,0 9,2 8,3 7,5

TENSION (kg) 1045 987 929 871 813 756 699 642 586 531

TRAMO 2 30,00 FLECHA (m) 0,04 0,05 0,05 0,05 0,06 0,06 0,07 0,07 0,08 0,09

% UTS (%) 15,0 14,1 13,3 12,5 11,6 10,8 10,0 9,2 8,4 7,6

TENSION (kg) 1040 982 924 867 811 754 699 644 590 537

TRAMO 3 40,00 FLECHA (m) 0,08 0,08 0,09 0,09 0,10 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15

% UTS (%) 14,9 14,1 13,2 12,4 11,6 10,8 10,0 9,2 8,4 7,7

TENSION (kg) 1033 976 919 863 808 753 699 646 594 544

TRAMO 4 50,00 FLECHA (m) 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,17 0,18 0,20 0,21 0,23

% UTS (%) 14,8 14,0 13,2 12,4 11,6 10,8 10,0 9,2 8,5 7,8

TENSION (kg) 1025 969 913 858 804 751 699 648 599 552

TRAMO 5 60,00 FLECHA (m) 0,18 0,19 0,20 0,21 0,23 0,24 0,26 0,28 0,31 0,33

% UTS (%) 14,7 13,9 13,1 12,3 11,5 10,7 10,0 9,3 8,6 7,9

TENSION (kg) 1016 961 906 853 800 749 699 650 604 560

TRAMO 6 70,00 FLECHA (m) 0,25 0,26 0,28 0,29 0,31 0,33 0,36 0,38 0,41 0,45

% UTS (%) 14,5 13,8 13,0 12,2 11,5 10,7 10,0 9,3 8,6 8,0

TENSION (kg) 1006 952 899 847 796 746 699 653 609 568

TRAMO 7 80,00 FLECHA (m) 0,32 0,34 0,36 0,38 0,41 0,44 0,47 0,50 0,53 0,57

% UTS (%) 14,4 13,6 12,9 12,1 11,4 10,7 10,0 9,3 8,7 8,1

TENSION (kg) 995 942 891 840 791 744 699 655 614 575

TRAMO 8 90,00 FLECHA (m) 0,41 0,44 0,46 0,49 0,52 0,55 0,59 0,63 0,67 0,72

% UTS (%) 14,2 13,5 12,8 12,0 11,3 10,7 10,0 9,4 8,8 8,2

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5.0 CARGAS MECÁNICAS SOBRE ESTRUCTURAS

5.1 Estructura de paso

5.1.1 Viento máximo

Cargas verticales

Pc 0.616=kg

mPeso propio del conductor Cu

Pac 0.407=kg

mPeso propio del cable guardia

a 90:= m Vano de diseño

n 3:= Números de conductores (fases)

Ppt_Cu Pc a⋅

n⋅

166.32=:=

kg Peso de los conductores Cu por vano

Ppt_ac Pac a⋅ 36.63=:= kg Peso del cable guardia por vano

Paisl_paso 5.8:= kg Peso aproximado aislador a util izar en

estructura de paso

n_aisl 3:= Numero de aisladores

P_aisl_paso_total Paisl_paso n_aisl⋅ 17.4=:= kg Peso total aisladores de paso

Psop_aisl 21:= kg Peso aproximado de 1 cruceta y dos

diagonales.

Carga vertical total

CV Ppt_Cu Ppt_ac+ Paisl_paso+ Psop_aisl+:=

Carga vertical de conductores,

aisladores y soportes estructura de

paso

CV 229.75= kg

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Cargas transversales

Pv 60= Presión del viento considerada cargas

en conductores, aisladores y postekg

m2

Superficie de aislador condimensiones aproximadas de 500mm

x 160mm (montaje vertical)

Sup_aisl 0.5 0.16⋅ 0.08=:= m2

Pv_conductor n a⋅ PvDiam_Cu

1000⋅

⋅ 170.1=:= kg Carga del viento sobre conductores de

fase

Pv_ac 1 a⋅ PvDiam_ac

1000⋅

⋅ 51.73=:= kg Carga del viento sobre cable guardia

Pv_aislador_total n_aisl Pv⋅ Sup_aisl⋅ 14.4=:= kg Carga del viento sobre aisladores

Carga resultante uniformemente

distribuida en el poste de altura útil

11.25m, cuyo ancho promedio es de

222.5 mm

Q Pv 0.2225⋅ 13.35=:=kg

m

Ft 3 Q⋅Altura_poste_util

8⋅ 56.32=:= kg Fuerza transversal resultante en el

extremo superior del poste de 13.5m

(altura útil 11.25) por el efecto del

viento

Carga transversal total

CT Pv_conductor Pv_ac+ Pv_aislador_total+ Ft+:=

Resultante de todas las fuerzas

transversales calculadasCT 292.552=

kg

Carga total

Fuerza resultante entre las cargas

verticales y transversales aplicadasPtotal CV

2CT

2+ 371.98=:= kg

Coeficiente de seguridad del poste

CSTrup_poste

Ptotal2.69=:= Coeficiente de seguridad, al menos debe ser

2 según norma NSEG 5 E.n. 71

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5.1.2 Corte de Conductores

Cargas verticales

Pc 0.616=kg

m Peso específico conductor

nc 5:= Número de conductores de fase

a 90= m longitud de vano

Ppt Pc nc⋅a

2⋅ 138.6=:= kg Peso del conductor de fase, se considera el

cálculo de 3 semivanos

Ppt_ac 36.63= kg Peso del cable guardia

P_aisl_paso_total 17.4= kg Peso total aisladores

Psop_aisl 21= kg Peso aproximado de 1 cruceta y dos

diagonales


CV_c Ppt Ppt_ac+ P_aisl_paso_total+ Psop_aisl+:=

Carga vertical de conductores,


paso

CV_c 213.63= kg


Pv_conductor_c nca

2⋅ Pv⋅

Diam_Cu

1000⋅ 141.75=:= kg Carga del v iento sobre conductores

de fase

Pv_ac 51.732= kg Carga del viento sobre cable guardia

Pv_aislador_total_c n Pv⋅ Sup_aisl⋅ 14.4=:= kg Carga del viento sobre aisladores

Ft 56.32= kg Carga del viento sobre el apoyo


CT_c Pv_conductor_c Pv_ac+ Pv_aislador_total_c+ Ft+:=

Resultante de todas las fuerzas

transversales aplicadasCT_c 264.202= kg

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Carga Longitudinal

Tensión longitudinal del

conductor para la peor

condición, es decir, para una

temperatura de -10°C y vientomáximo.

Tension_max 587:= kg

Ptotal_long CV_c2

CT_c2

+ Tension_max2

+:=

Ptotal_long 678= kg Carga longitudinal total

Ptotal_long 1000< La carga total para este caso anormal es inferior que

la carga de ruptura del poste elegido de 1000 kg

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5.2 Estructura de anclaje

5.2.1 Viento máximo

Cargas verticales

Ppt_Cu 166.32= kg Peso de los conductores Cu por vano

Ppt_ac 36.63= kg Peso del cable guardia por vano

Paisl_anclaje 1.4:= kg Peso aproximado aislador a util izar en

estructura de anclaje

n_aisl_anclaje 6:= Número de aisladores

P_aisl_anclaje_total Paisl_anclaje n_aisl_anclaje⋅:=

P_aisl_anclaje_total 8.4= kg Peso total aisladores de anclaje

Psop_anclaje_total 42:= kg Peso aproximado de dos crucetas

metálicas de 2.4 m mas diagonales


CV_ancje Ppt_Cu Ppt_ac+ P_aisl_anclaje_total+ Psop_anclaje_total+:=

CV_ancje 253.35= kg Carga vertical de conductores,


anclaje


Presión del viento considerada para

cargas en conductores, aisladores y

poste

Pv 60=kg

m2


Pv_conductor 170.1= kg Carga del viento sobre conductores de

fase

Sup_aisl_anclaje 0.55 0.1⋅ 0.055=:= m2 Superficie de aislador con dimensiones

aproximadas de 555mm x 100mm

Pv_aisl_anclaje_total n_aisl_anclaje Pv⋅ Sup_aisl_anclaje⋅:=

Pv_aisl_anclaje_total 19.8= kg Carga del viento sobre aisladores

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Ft_1 Ft 56.32=:= kg Carga del viento sobre estructura de 1

poste

Ft_2 2 Ft⋅ 112.64=:= kg Carga del viento sobre estructura de 2

postes


CT_ancje_1 Pv_conductor Pv_ac+ Pv_aisl_anclaje_total+ Ft_1+:=

Resultante de todas las cargas

transversales para estructura de 1

poste

CT_ancje_1 297.952= kg

CT_ancje_2 Pv_conductor Pv_ac+ Pv_aisl_anclaje_total+ Ft_2+:=

Resultante de todas las cargas


postes

CT_ancje_2 354.27= kg

Carga total

P_ancje_total_1 CV_ancje2

CT_ancje_12

+:=


verticales y transversales para

estructura de 1 poste

P_ancje_total_1 391.1= kg

P_ancje_total_2 CV_ancje2

CT_ancje_22

+:=


verticales y transversales para

estructura de 2 postes

P_ancje_total_2 435.5= kg

Coeficiente de seguridad del poste

Coeficiente de seguridad para

estructura de 1 poste, al menos debe

ser 2 según norma NSEG 5 E.n. 71

CS_ancje_1Trup_poste

P_ancje_total_12.56=:= kg

Coeficiente de seguridad para

estructura de 2 postes, al menos debeser 2 según norma NSEG 5 E.n. 71

CS_ancje_2Trup_poste

P_ancje_total_22

4.59=:= kg

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5.2.2 Corte de Conductores

Las solicitaciones por cortadura de conductores (NSEG 5 E.n. 71 Art. 117.4) son las que quedan

actuando sobre la estructura de soporte después de cortarse 1/6 del total de los conductores.

Cargas verticales

Ppt 138.6= kg Peso del conductor de fase, se

considera el cálculo de 5

conductores

Ppt_ac 36.63= kg Peso del cable guardia

P_aisl_anclaje_total 8.4= kg Peso total aisladores de anclaje

Psop_anclaje_total 42= kg Peso aproximado dos crucetas mas

diagonales


CV_ancje_c Ppt Ppt_ac+ P_aisl_anclaje_total+ Psop_anclaje_total+:=

CV_ancje_c 225.63= kg Carga vertical total para corte de

conductores


Pv_conductor_c 141.75= kg Carga del v iento sobre conductoresde fase


Pv_aisl_anclaje_total 19.8= kg Carga del viento sobre aisladores

Ft_1 56.32= kg Carga del viento sobre estructura

de 1 poste

Ft_2 112.64= kg Carga del viento sobre estructura de

2 postes


CT_ancje_c_1 Pv_conductor_c Pv_ac+ Pv_aisl_anclaje_total+ Ft_1+:=

CT_ancje_c_1 269.602= kg Resultante de todas las fuerzas


poste

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CT_ancje_c_2 Pv_conductor_c Pv_ac+ Pv_aisl_anclaje_total+ Ft_2+:=

CT_ancje_c_2 325.92= kg Resultante de todas las fuerzas


postes

Carga longitudinal

Tensión longitudinal del

conductor para la peor

condición, es decir, para una

temperatura de -10°C, hielo y

viento máximo.

Tension_max 587= kg

Ptotal_long_ancje CV_ancje_c2

CT_ancje_c_12

+ Tension_max2

+:=

Ptotal_long_ancje 684= kg Carga longitudinal total

La carga total para este caso anormal es inferior que

la carga de ruptura del poste elegido de 1000 kgPtotal_long_ancje 1000<

5.3 Estructura de Remate

Para el caso de estas estructuras las solicitaciones mecánicas ejercidas sobre estas son menos

exigentes que para el caso de las estructuras de anclaje, por lo tanto cumpliendo estas últimas,

cumplen las estructuras de remate.

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6.0 CARGAS SOBRE TIRANTES

Las estructuras de anclaje, en ángulo y de remate serán atirantados en el sentido opuesto a la

carga formando un ángulo de 45°(un tirante) con respecto a la horizontal. Los tirantes serán de

acero galvanizado de 3/8" de alta resistencia, 7 hebras y con una tensión de ruptura de 4950 kg.

La tensión sobre cada conductor de Cu 2/0 AWG para la condición más severa y que se produce

a -10 °C y presión de viento máximo, golpeando perpendicularmente a la línea se muestra en el

punto 4.4.3, el cual es 654 kg y representa un 24.3% de la tensión de ruptura.

Analogamente para el caso del cable de guardia, la tensión para la condición más severa es,

según punto 4.4.5 es 1222 kg y que representa un 17.5% de la tensión de ruptura.

Por lo tanto, la tensión máxima de los tres (3) conductores de cobre más el cable de guardia,

alcanza al valor de:

Tension_max 587= kg Tensión de conductor de cobre más severa

Tension_max_ac 1079:= kg Tensión de cable guardia más severa

Tension_max_total Tension_max n⋅ Tension_max_ac+:=

Tension_max_total 2840= kg Tensión máxima total conductores

Tension_max_aceroTension_max_total

sin 45π

180⋅

:=

Tension_max_acero 4016= kg Tensión sobre el cable de acero con

ángulo de 45°

Factor de seguridad para estructura de remate con un t irante

F_seguridad_tirante_14950

Tension_max_acero:=

F_seguridad_tirante_1 1.23=

Factor de seguridad para estructura de remate con dos tirantes

F_seguridad_tirante_2 24950

Tension_max_acero⋅:=


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Factor de seguridad para estructura de remate con 4 tirantes

Tension_max_acero_4Tension_max n⋅ Tension_max_ac+

sin 45π

180⋅

sin 55

π

180⋅

+

:=

Tension_max_acero_4 1861=

F_seguridad_tirante_4 24950

Tension_max_acero_4⋅:=


El factor de seguridad debe ser al menos 2 según norma NSEG 5 E.n.71, por lo tanto se deben

utilizar al menos dos tirantes para la estructura de remate.

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Documents

Ejemplo Cálculo Línea Mt