Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

Embed Size (px)

Citation preview

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    1/35

    MINISTERIO DE ENERGA Y MINASDIRECCIN GENERAL DE ELECTRICIDAD

    NORMA DGE

    BASES PARA EL DISEO DE LNEAS Y

    REDES PRIMARIAS PARAELECTRIFICACIN RURAL

    2016

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    2/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 1 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    BASES PARA EL DISEO DE LNEAS Y REDES PRIMARIASPARA ELECTRIFICACIN RURAL

    INDICE

    Pgina

    1.

    OBJETIVO 22. ASPECTOS GENERALES 2

    3. DISTANCIAS MNIMAS DE SEGURIDAD 3

    4. CLCULOS MECNICOS DEL CONDUCTOR 7

    5. CLCULOS MECNICOS DE POSTES Y CRUCETAS 13

    6. CLCULOS ELCTRICOS 16

    7.

    PRDIDAS DE POTENCIA Y ENERGA POR EFECTO JOULE 22

    8. DETERMINACIN DEL NIVEL DE AISLAMIENTO DE LNEAS 23PRIMARIAS

    9. DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES AREOS POR CAPACIDAD 26TRMICA FRENTE A LOS CORTOCIRCUITOS

    10. PUESTA A TIERRA EN LNEAS Y REDES PRIMARIAS 30

    11. PUESTA A TIERRA DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIN EN 33

    PROYECTOS DE ELECTRIFICACIN RURAL

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    3/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 2 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    BASES PARA EL DISEO DE LNEAS Y REDES PRIMARIASPARA ELECTRIFICACIN RURAL

    1.0 OBJETIVO

    Estas bases definen las condiciones tcnicas mnimas para el diseo de lneas yredes primarias areas en 22,9 kV y 22,9/13,2 kV, de tal manera que garanticenlos niveles mnimos de seguridad para las personas y las propiedades, y elcumplimiento de los requisitos exigidos para un sistema econmicamenteadaptado.

    Estas bases se aplicarn en la elaboracin de los Estudios de IngenieraDefinitiva y Detalle de los proyectos de lneas y redes primarias deElectrificacin Rural.

    2.0 ASPECTOS GENERALES

    2.1 ALCANCEEl diseo de lneas y redes primarias comprende tambin etapas previas aldiseo propiamente dicho, el cual consiste; la determinacin de la DemandaElctrica (o mercado elctrico) del Sistema (que define el tamao o capacidad),anlisis y definicin de la Configuracin Topolgica del Sistema, seleccin delos materiales y equipos. El diseo propiamente, se efecta cuando se hadefinido la topografa, tanto de las lneas primarias como de las redes. Eldiseo comprende: Clculos elctricos, clculos mecnicos, clculo decortocircuito y coordinacin de proteccin, clculo de puesta a tierra, clculode la cimentacin. Estos anlisis forman parte de los clculos justificativos delDiseo de las Lneas y Redes Primarias, para los Proyectos Elctricosdenominados Pequeos Sistemas Elctricos, que en algunos casos incluyenSubestaciones de Potencia.

    2.2 BASES DE CLCULOLos clculos de las lneas y redes primarias debern cumplir con las siguientesnormas y disposiciones legales:

    En la elaboracin de estas bases se han tomado en cuenta las prescripciones delas siguientes normas:- Cdigo Nacional de ElectricidadSuministro.- Ley de Concesiones Elctricas N 25844.- Reglamento de la Ley de Concesiones Elctricas N 25844 vigente.- Normas DGE/MEM vigentes.- Especificaciones Tcnicas para la Electrificacin Rural de la DGE/MEM

    vigentes.- Resoluciones Ministeriales (relativo a Sistemas Elctricos para tensiones

    entre 1 y 36 kV- Media Tensin), vigentes.

    En forma complementaria, se han tomado en cuenta las siguientes normasinternacionales:

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    4/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 3 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    - REA (RURAL ELECTRIFICATION ASSOCIATION)

    - U.S. BUREAU OF RECLAMATION - STANDARD DESIGN

    - VDE 210 (VERBAND DEUTSCHER ELECTROTECHNIKER)

    - IEEE (INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICSENGINEERS)

    - CIGRE (CONFERENCE INTERNATIONAL DES GRANDSRESSEAUX ELECTRIQUES)

    - NORMA BRASILEA DE LINEAS DE TRANSMISIN- ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE)

    - IEC (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)

    2.3 PUNTOS DE ALIMENTACIN PARA LNEAS Y REDES PRIMARIASLos Puntos de Alimentacin para las lneas y redes primarias que suministrarnde energa elctrica a las localidades que conforman un Sistema Elctrico enMedia Tensin sern otorgados por las Empresas Concesionarias dentro delmbito de su concesin. En zonas donde no haya concesionario, ser definido

    por el ente ejecutivo del proyecto de Electrificacin Rural.

    3.0 DISTANCIAS MNIMAS DE SEGURIDAD

    3.1 DISTANCIA MNIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMOCIRCUITO EN DISPOSICIN HORIZONTAL Y VERTICAL EN LOSAPOYOS:

    Horizontal = 0,70 mVertical = 1,00 m

    Estas distancias son vlidas tanto para la separacin entre 2 conductores de fasecomo entre un conductor de fase y el neutro.

    3.2 DISTANCIA MNIMA ENTRE LOS CONDUCTORES Y SUSACCESORIOS BAJO TENSIN Y ELEMENTOS PUESTOS A TIERRA

    D = 0,25 m

    Esta distancia no es aplicable a conductor neutro.

    3.3 DISTANCIA HORIZONTAL MNIMA ENTRE CONDUCTORES DEUN MISMO CIRCUITO A MITAD DE VANO

    f0,65(FC)(U)0,0076D

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    5/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 4 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Dnde:

    U = Tensin nominal entre fases, kVFC = Factor de correccin por altitudf = Flecha del conductor a la temperatura mxima prevista, m

    Notas:

    1- Cuando se trate de conductores de flechas diferentes, sea por tenerdistintas secciones o haberse partido de esfuerzos PDC (Parmetrosde la catenaria) diferentes, se tomar la mayor de las flechas para ladeterminacin de la distancia horizontal mnima.

    2. Adems de las distancias en estado de reposo, se deber verificar,tambin, que bajo una diferencia del 40% entre las presiones

    dinmicas de viento sobre los conductores ms cercanos, ladistancia D no sea menor que 0,20 m.

    3.4 DISTANCIA VERTICAL MNIMA ENTRE CONDUCTORES DE UNMISMO 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

    En estructuras con disposicin triangular de conductores, donde dos de stosestn ubicados en un plano horizontal, slo se tomar en cuenta la separacinhorizontal de conductores si es que el conductor superior central se encuentra auna distancia vertical de 1,00 m o 1,20 m (Segn la longitud de los vanos)respecto a los otros 2 conductores:

    En lneas con conductor neutro, deber verificarse, adicionalmente, la distanciavertical entre el conductor de fase y el neutro para la condicin sin viento ymxima temperatura en el conductor de fase, y temperatura en la condicinPDC (Parmetros de la catenaria) en el conductor neutro. En esta situacin la

    distancia vertical entre estos dos conductores no deber ser inferior a 0,50 m.Esta verificacin deber efectuarse, tambin, cuando exista una transicin dedisposicin horizontal a disposicin vertical de conductores con presencia deconductor neutro.

    3.5 DISTANCIA HORIZONTAL MNIMA ENTRE CONDUCTORES DEDIFERENTES CIRCUITOS

    Se aplicar la misma frmula consignada en 3.3.

    Para la verificacin de la distancia de seguridad entre dos conductores de

    distinto circuito debido a una diferencia de 40% de las presiones dinmicas deviento, deber aplicarse las siguientes frmulas:

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    6/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 5 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    D = 0,00746 (U) (FC), pero no menor que 0,20 m

    Dnde:U = Tensin nominal entre fases del circuito de mayor tensin, en kV

    FC = Factor de correccin por altitud

    3.6 DISTANCIA VERTICAL MNIMA ENTRE CONDUCTORES DEDIFERENTES CIRCUITOS

    Esta distancia se determinar mediante la siguiente frmula:

    D = 1,20 + 0,0102 (FC) (kV1 + kV2 - 50)

    Donde:

    kV1= Mxima tensin entre fases del circuito de mayor tensin, en kVkV2= Mxima tensin entre fases del circuito de menor tensin, en kV

    Para lneas de 22,9 kV y 22,9/13,2 kV, esta tensin ser 25 kVFC= Factor de correccin por altitud

    La distancia vertical mnima entre lneas de 22,9 kV y lneas de menor tensinser de 1,00 m.

    3.7 DISTANCIA MNIMAS DEL CONDUCTOR A LA SUPERFICIE DEL

    TERRENO

    - En lugares accesibles slo a peatones 5,0 m- En laderas no accesibles a vehculos o personas 3,0 m- En lugares con circulacin de maquinaria agrcola 6,0 m- A lo largo de calles y caminos en zonas urbanas 6,0 m- En cruce de calles, avenidas y vas frreas 7,0 m

    Notas:- Las distancias mnimas al terreno consignadas en el numeral 3.7 son

    verticales y determinadas a la temperatura mxima prevista, conexcepcin de la distancia a laderas no accesibles, que ser radial ydeterminada a la temperatura en la condicin PDC (Parmetros de lacatenaria) y declinacin con carga mxima de viento.

    - Las distancias slo son vlidas para lneas de 22,9 y 22,9/13,2 kV.

    - Para propsitos de las distancias de seguridad sobre la superficie delterreno, el conductor neutro se considera igual en un conductor de fase.

    - En reas que no sean urbanas, las lneas primarias recorrern fuera de la

    franja de servidumbre de las carreteras. Las distancias mnimas del ejede la carretera al eje de la lnea primaria sern las siguientes:

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    7/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 6 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    . En carreteras importantes 20 m

    . En carreteras no importantes 15 m

    Estas distancias debern ser verificadas, en cada caso, en coordinacin con laautoridad competente.

    3.8 DISTANCIAS MNIMAS A TERRENOS ROCOSOS O RBOLESAISLADOS

    - Distancia vertical entre el conductor inferior y los rboles : 2,50 m- Distancia radial entre el conductor y los rboles laterales : 0,50 m

    Notas:- Las distancias verticales se determinarn a la mxima temperatura

    prevista.- Las distancias radiales se determinarn a la temperatura en la condicin

    PDC (Parmetros de la catenaria) y declinacin con carga mxima deviento.

    - Las distancias radiales podrn incrementarse cuando haya peligro que losrboles caigan sobre los conductores.

    3.9 DISTANCIAS MNIMAS A EDIFICACIONES Y OTRASCONSTRUCCIONES

    No se permitir el paso de lneas de media tensin sobre construcciones paraviviendas o que alberguen temporalmente a personas, tales como camposdeportivos, piscinas, campos feriales, etc.

    - Distancia radial entre el conductor y paredes yotras estructuras no accesibles 2,5 m

    - Distancia horizontal entre el conductor y parte deuna edificacin normalmente accesible a personasincluyendo abertura de ventanas, balcones ylugares similares 2,5 m

    - Distancia radial entre el conductor y antenas o

    distintos tipos de pararrayos 3,0 mNotas:

    - Las distancias radiales se determinarn a la temperatura en la condicinPDC (Parmetros de la catenaria) y declinacin con carga mxima deviento.

    - Lo indicado es complementado o superado por las reglas del CdigoNacional de Electricidad Suministro vigente.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    8/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 7 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    4.0 CLCULOS MECNICOS DEL CONDUCTOR

    4.1 OBJETIVOEstos clculos tienen el objetivo de determinar las siguientes magnitudesrelativas a los conductores de lneas y redes primarias areas en todas las

    hiptesis de trabajo:

    - Esfuerzo horizontal del conductor- Esfuerzo tangencial del conductor en los apoyos- Flecha del conductor- Parmetros del conductor- Coordenadas de plantillas de flecha mxima (slo en hiptesis de

    mxima temperatura)- ngulos de salida del conductor respecto a la lnea horizontal, en los

    apoyos.- Vano - peso de las estructuras-

    Vano - medio de las estructuras

    4.2 CARACTERSTICAS DE LOS CONDUCTORES NORMALIZADOS

    4.2.1 Material de los conductores

    Los conductores para lneas y redes primarias areas sern de aleacin dealuminio (AAAC), fabricados segn las prescripciones de las normas ASTMB398, ASTM B399 o IEC 1089.

    En casos especiales, cuando se trate de reas geogrficas prximas al mar o dezonas que presenten alto grado de contaminacin, podrn utilizarse conductoresde aleacin de aluminio engrasados o conductor de cobre con cubierta de

    polietileno. En estos casos los Consultores presentarn la justificacinpertinente que se basar en normas internacionales, experiencias de Empresasde Electricidad Nacionales o Extranjeras.

    4.2.2 Caractersticas mecnicas de los conductores de aleacin de aluminionormalizados (sin grasa)

    - Seccin (mm) 25 35 50 70 95

    - N de Alambres 7 7 7 19 19

    - Dimetro exterior (mm) 6,3 7,5 9,0 10,5 12,5

    - Dimetro alambres (mm) 2,1 2,5 3,0 2,1 2,5

    - Masa total (kg/m) 0,067 0,094 0,135 0,181 0,250

    - Coef. De expansin trmica (1/C) 2,3 x 10 -6

    - Mdulo de Elasticidad Final (N/mm) 60760

    - Esfuerzo en rotura (N/mm) 295,8

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    9/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 8 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    4.3 ESFUERZOS MXIMOS EN EL CONDUCTOR

    4.3.1 Esfuerzos del conductor en la condicin PDCLas Normas Internacionales y las Instituciones vinculadas a la investigacinrespecto al comportamiento de los conductores, recomiendan que en lneas con

    conductores de aleacin de aluminio sin proteccin antivibrante los esfuerzoshorizontales que se tomarn de modo referencial, sea el siguiente:

    En la condicin PDC (Parmetros de la catenaria): 1 420

    Dnde:

    Tensin horizontal del conductorPDC= ------------------------------------------- (To/Wc)

    Peso unitario el conductor

    Los Consultores determinarn en cada caso, los esfuerzos que garanticen unaadecuada operacin, tomando en cuenta la necesidad del uso deamortiguadores.

    4.3.2 Esfuerzos mximos en el conductorPara los esfuerzos mximos en el conductor, se debe aplicar el concepto delParmetro de la Catenaria, que es la relacin entre la tensin horizontal y el

    peso unitario del conductor (To/w).Indicando que la tensin horizontal se debe determinar en condiciones inicialesy a la mnima temperatura promedio. Es decir, las condiciones iniciales se

    refieren a la tensin mecnica horizontal antes de aplicarse las cargas de vientoy hielo y antes de las deformaciones permanentes.

    4.4 HIPTESIS DE ESTADOLas hiptesis de estado para los clculos mecnicos del conductor se definensobre la base de los siguientes factores:- Velocidad de viento- Temperatura- Carga de hieloSobre la base de la zonificacin y las cargas definidas por el Cdigo Nacional

    de Electricidad Suministro, se considerarn las siguientes hiptesis:HIPTESIS 1 : De mnima temperatura- Temperatura : mnima- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : nula

    HIPTESIS 2 : Condicin de mayor duracin PDCfinal

    - Temperatura : media anual- Velocidad de viento : nula

    - Sobrecarga de hielo : nula

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    10/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 9 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    HIPTESIS 3 : Condicin de mayor duracin PDCinicial

    - Temperatura : media anual- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : nula

    HIPTESIS 4 : De mxima velocidad del viento- Temperatura : media- Velocidad de viento : mxima- Sobrecarga de hielo : nula

    HIPTESIS 5 : De mxima carga de hielo- Temperatura : mnima- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : 6 mm de espesor

    HIPTESIS 6 : De mxima temperatura- Temperatura : mxima + CREEP- Velocidad de viento : nula- Sobrecarga de hielo : nula

    Mientras no se establezca una metodologa para el tratamiento del fenmeno dedeformacin permanente, se considerar una temperatura equivalente de 10 C,

    por tanto, en la localizacin de estructuras se tendr en cuenta este incrementode temperatura.

    4.5 FRMULAS CONSIDERADAS

    4.5.1 Ecuacin de cambio de estado

    S24

    RWEdT])t-(tE-

    TS24

    WEd-[TT

    2

    222

    022

    122

    01

    2

    R1

    22

    01023

    4.5.2 Esfuerzo del conductor en el extremo superior derecho

    Frmula exacta:

    P

    XCoshTT DOD

    Frmula aproximada:

    2

    RD

    2

    OD )W.(XTT

    4.5.3 Esfuerzo del conductor en el extremo superior izquierdoFrmula exacta:

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    11/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 10 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    P

    XCoshTT IOI

    Frmula Aproximada:

    2RI

    2OI )W.(XTT

    4.5.4 ngulo del conductor respecto a la lnea horizontal, en el apoyo derecho

    )/T(TCos Do-1

    D

    4.5.5 ngulo del conductor respecto a la lnea horizontal, en el apoyo izquierdo

    )/T(TCosIo

    -1

    I

    4.5.6 Distancia del punto ms bajo de la catenaria al apoyo izquierdo

    Frmula Exacta:

    (d/p)senh

    1-(d/p)coshtgh

    1)-(d/p)(cosh-(d/p))(senh

    d/hsenhpX 1

    22

    1

    I

    Frmula Aproximada

    4f

    h1

    2

    dX I ;

    d

    h.

    W

    T-

    2

    dX

    R

    O

    I

    4.5.7 Distancia del punto ms bajo de la catenaria al apoyo derecho

    XD= d - XI

    4.5.8 Longitud del conductor

    Frmula Exacta

    22h

    2p

    dsenhp2L

    Frmula Aproximada:

    d3

    cos.f8

    cos

    dL

    32

    ;

    2(h/d)1

    1cos

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    12/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 11 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    4.5.9 Flecha del conductor en terreno sin desnivel

    Frmula Exacta

    12cosh p

    d

    pf

    Frmulas Aproximadas

    O

    2

    R

    T8

    dWf ;

    p8

    df

    2

    4.5.10 Flecha del conductor en terreno desnivelado

    Frmula Exacta:

    2

    h

    p

    X2

    d

    coshp

    Xcoshpf

    II

    Frmulas Aproximadas:

    2

    O

    2

    R (h/d)1T8

    dWf ; 2

    2

    (h/d)1p8

    df

    4.5.11 Saeta del conductor

    Frmula Exacta:

    1

    p

    Xcoshps I

    Frmula Aproximada:

    2

    f4

    h1fs ;

    p2

    Xs

    2I

    4.5.12 Carga unitaria resultante en el conductor

    1000

    )c2(Pv[2c)(0,0029[WcWR

    2(Vv)0,041Pv

    4.5.13 Vano - Peso

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    13/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 12 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Vp = XD (i) + XI (i + 1)

    4.5.13 Vano - Medio (Vano - Viento)

    2

    1)(iddi

    VM

    4.5.15 Vano Equivalente

    a) Para localizacin de estructuras en el perfil de la lneaEn estructuras con aisladores tipo PIN o aisladores rgidos, en general,el vano equivalente ser igual a cada vano real; es decir, habr tantosvanos equivalentes como vanos reales existan.

    En estructuras con cadenas de aisladores, el vano equivalente es nico

    para tramos comprendidos entre estructuras de anclaje y a este vanoequivalente corresponder un esfuerzo horizontal (To) constante.

    La frmula del vano equivalente en este caso es:

    )cos/di(

    cosdiVeq

    3

    b) Para elaboracin de tabla de tensado

    Se aplicar la frmula consignada, tanto para lneas con aisladoresrgidos como con cadenas de aisladores de suspensin.

    4.5.16 Simbologa y esquema considerado

    T01 Esfuerzo horizontal en el conductor para la Condicin 1, enN/mm

    T02 Esfuerzo horizontal en el conductor para la Condicin 2, enN/mm

    d Longitud del vano en mE Mdulo de Elasticidad final del conductor, en N/mmS Seccin del conductor, en mmWc Peso del conductor, en N/mt1 Temperatura del conductor en la condicin 1t2 Temperatura del conductor en la condicin 2 Coeficiente de expansin trmica, en 1/Ch Desnivel del vano, en m

    p Parmetro del conductor, en m Dimetro del conductor, en mPv Presin de viento, en Pae Espesor de hielo sobre el conductor, en m

    Vv Velocidad de viento, en km/h

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    14/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 13 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Notas:- Para vanos menores de 300 m, relacin vano/desnivel menores que 0,2

    y flechas inferiores al 5% de la longitud del vano, se podr asumir queel conductor adopta la forma de la parbola y aplicarse las frmulasaproximadas. Para vanos mayores a 300 m o cuando se tengan flechas

    mayores al 5% de la longitud del vano, cuando la relacin desnivel/vanosea mayor que 0,2, se aplicarn, necesariamente, las frmulas exactas dela catenaria.

    5. CLCULOS MECNICOS DE POSTES Y CRUCETAS

    5.1 OBJETOEstos Clculos tienen por objeto determinar las cargas mecnicas en postes,cables de retenida y sus accesorios, de tal manera que en las condiciones mscrticas, no se supere los esfuerzos mximos previstos en el Cdigo Nacionalde Electricidad Suministro y complementariamente en las NormasInternacionales sealadas en el captulo 1.

    5.2 FACTORES DE SEGURIDADLos factores de seguridad mnimas respecto a las cargas de rotura sern lassiguientes:

    a) En condiciones normales- Poste de madera 2- Poste de concreto 2- Cruceta de madera 4

    b) En condiciones anormales con rotura de conductor

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    15/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 14 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    En lneas y redes primarias de electrificacin rural, no se considerahiptesis de rotura de conductor.Para los postes de madera o concreto, los factores de seguridad mnimosconsignados son vlidos tanto para cargas de flexin como decompresin (pandeo)

    5.3 FRMULAS APLICABLES

    - Momento debido a la carga del viento sobre los conductores:

    MVC = (PV) (d) (C) (hi) Cos (/2)

    - Momento debido a la carga de los conductores:

    MTC = 2 (TC) (hi) Sen (/2)

    - Momento debido a la carga de los conductores en estructurasterminales:

    MTR = TC(hi)

    - Momento debido a la carga del viento sobre la estructura

    /600]Do)2(Dm(hl)[(Pv)MVP 2

    - Momento debido al desequilibrio de cargas verticales

    MCW = (BC) [(WC) (d) (Kr) + WCA + WAD]

    - Momento total para hiptesis de condiciones normales, en estructura dealineamiento, sin retenidas:

    MRN = MVC + MTC + MCW + MVP

    - Momento total en estructuras terminales

    MRN = MTC + MVP

    - Esfuerzo del poste de madera en la lnea de empotramiento, en hiptesisde condiciones normales:

    35-H Cx10x3,13

    MRNR

    - Carga crtica en el poste de madera debida a cargas de compresin:

    2

    2

    )kl(EIPcr ;

    64

    DoDmI

    3

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    16/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 15 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    - Deflexin Mxima del Poste de Madera:

    -

    Carga en la punta del poste de concreto, en hiptesis de condicionesnormales:

    15,0hl

    MRNQN

    - Esfuerzo a la flexin en crucetas de madera:

    Ws

    MaRC ;

    6

    )hc(bWs

    2

    ; )c)Qv(Ma

    5.4 CARACTERSTICAS DE LOS POSTES DE MADERA

    - Longitud (m) 12 12

    - Clase 6 5

    - Dimetro en la cima (cm) 12,1 14,3

    - Dimetro en la lnea deempotramiento (cm) 22,6 24,2

    - Carga de rotura del posteen la cima (N) 6671 8437

    - Esfuerzo mximo a la flexin (MPa) 40 40

    5.5 CARACTERSTICAS DE LOS POSTES DE CONCRETO

    - Longitud (m) 12 12

    - Carga de trabajo a0,15 m de la cima (daN) 300 400

    - Dimetro en la cima (cm) 16 16

    - Dimetro en la base (cm) 34 35,5

    5.6 SIMBOLOGAPv = Presin del viento sobre superficies cilndricas, en Pad = Longitud del vano-viento, en mTc = Carga del conductor, en Nc = Dimetro del conductor, en m = Angulo de desvo topogrfico, en grados

    %43

    EI

    MRN

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    17/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 16 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Do = Dimetro del poste en la cabeza, en cmDm = Dimetro del poste en la lnea de empotramiento, en cmhl = Altura libre del poste, en mhi = Altura de la carga i en la estructura con respecto al terreno, en mBc = Brazo de la cruceta, en m

    hA = Altura del conductor roto, respecto al terreno, en mBc = Brazo de la cruceta, en mKr = Relacin entre el vano-peso y vano-vientoRc = Factor de reduccin de la carga del conductor por rotura:

    0,5 (segn CNE)Wc = Peso del conductor, en N/mWCA = Peso del aislador tipo Pin o cadena de aisladores, en NWAD = Peso de un hombre con herramientas, igual a 1 000 NC = Circunferencia del poste en la lnea de empotramiento en cmE = Mdulo de Elasticidad del poste, en N/cmI = Momento de inercia del poste, en cmk = Factor que depende de la forma de fijacin de los extremos del

    postel = Altura respecto al suelo del punto de aplicacin de la retenidahc = Lado de cruceta paralelo a la carga, en cm

    b = Lado de cruceta perpendicular a la carga, en cmQV = Sumatoria de cargas verticales, en N (incluye peso de aislador,

    conductor y de 1 hombre con herramientas).

    6.0 CLCULOS ELCTRICOS

    6.1 CARACTERSTICAS ELCTRICAS DEL SISTEMAPara los efectos del diseo elctrico de lneas y redes primarias se tendrn encuenta las siguientes caractersticas.

    - Tensin nominal de la red 22,9 kV

    - Tensin mxima de servicio 25,0 kV

    - Frecuencia nominal 60 Hz

    - Factor de potencia 0,90 (atraso)- Conexin del neutro Efectivamente puesta a

    tierra

    - Potencia de cortocircuito mnima 250 MVA

    - Nivel isocerunico:. Hasta 3000 m.s.n.m. Nulo. De 3001 a 4000 m.s.n.m 30. De 4001 m.s.n.m. hasta arriba 60

    . En zonas de Selva de altitud menor a1 000 m.s.n.m. 60

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    18/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 17 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    6.2 CLCULO DE CADA DE TENSIN

    6.2.1 Parmetros de los conductores

    a) Resistencia de los conductores a la temperatura de operacin se

    calcular mediante la siguiente frmula.

    R1 = R20 [1 + 0,0036 (t - 20)]

    R20= Resistencia del conductor en c.c. a 20 C, en /kmt = 20 C

    t = Temperatura mxima de operacin, en C.

    En el Cuadro N 6.1 se consignan los valores de resistencia de losconductores a 20 C y 40 C.

    b) Reactancia inductiva para sistema trifsico equilibradoLas frmulas a emplearse sern las siguientes:

    ohm/kmen,x)r

    DMGLog6,45,0(377XL

    DMG = Distancia media geomtrica, e igual a 1,20 m

    r = radio del conductor, en m

    Los valores calculados se muestran en el Cuadro N 6.2

    c) Reactancia Inductiva para sistemas monofsicos a la tensin entre fases

    La frmula es la misma que para sistemas trifsicos, pero la distanciamedia geomtrica (DMG) ser igual a 2,20 m

    Los valores calculados se consignan en el Cuadro N 6.2

    d) Reactancia inductiva para sistemas monofsicos a la tensin de fase

    La frmula es la misma que para sistemas trifsicos, pero la distanciamedia geomtrica (DMG) ser igual a 1,20 m

    Los valores calculados se consignan en el Cuadro N 6.2

    e) Reactancia inductiva equivalente para sistemas monofsicos con retornototal por tierra.

    km/en,Ds

    Delog0,1734XLT

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    19/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 18 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    De = 85 : Dimetro equivalente, en m

    Ds = Radio equivalente del conductor, e igual a 2,117 r paraconductor de 7 alambres.

    = Resistividad elctrica del terreno, se considera 250 -m

    r = Radio del alambre del conductor, en m

    Los valores calculados para los conductores de probable uso, seconsignan en el Cuadro N 6.2.

    6.2.2 Clculos de cada de tensin

    a) Para sistemas trifsicos:

    2

    L

    11

    V10

    )tgX(rPL%V

    PLK%V 1 ; 2L

    11

    1V10

    tgXrK

    b) Para sistemas monofsicos a la tensin entre fases:

    2

    L

    21

    V10)tgX(rPL%V

    PLK%V 2 ; 2L

    211

    V10

    tgXrK

    c) Para sistema monofsicos para sistemas monofsicos a la tensin defase :

    2

    f

    31

    V10

    )tgX(rPL%V

    PLK%V 3 ; 2f

    31

    1V10

    tgXrK

    d) Para sistemas monofsicos con retorno total por tierra:

    2

    f

    t1

    V10

    )tgX(rPL%V

    PLK%V t ; 2f

    t1

    1

    V10

    tgXrK

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    20/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 19 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    6.2.3 Simbologa:

    V % = Cada porcentual de tensin.P = Potencia, en kWL = Longitud del tramo de lnea, en km

    VL = Tensin entre fases, en kVVf = Tensin de fase - neutro, en kVr1 = Resistencia del conductor, en / km1 = Reactancia inductiva para sistemas trifsicos en /km2 = Reactancia inductiva para sistemas monofsicos a la

    tensin entre fases, en /km3 = Reactancia inductiva para sistemas monofsicos a la

    tensin fase - neutrot = Reactancia inductiva para sistema monofsicos con

    retorno total por tierra

    = Angulo de factor de potenciaK = Factor de cada de tensin

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    21/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 20 de 34

    CUADRO N 6.1

    PARMETROS DE CONDUCTORES Y FACTORES DE CADA DE TENSIN

    Seccinmm

    Nmero deAlambres

    DimetroExterior

    (mm)

    Dimetro decada alambre

    (mm)

    Resist. Elctricaa 20 C (/km)

    Resist. Elctricaa 40 C (/km)

    X1(/km)

    2535507095

    777

    1919

    6,37,59,010,512,5

    2,12,53,02,12,5

    1,3700,9660,6710,5070,358

    1,4691,0360,7190,5440,384

    0,470,450,440,430,41

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    22/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 21 de 34

    CUADRO N 6.2

    PARMETROS DE CONDUCTORES Y FACTORES DE CADA DE TENSIN

    (Continuacin)

    SECCIN X2(/km)

    X3(/km)

    Xt(/km)

    K1(x 10-4)

    K2(x 10-4)

    K3(x 10-4)

    Kt(x 10-4)

    2535507095

    0,510,500,490,470,46

    0,470,450,440,430,41

    1,0040,988

    ---

    3,2312,3871,7741,4311,108

    3,2682,4331,8201,4681,153

    9,7267,1855,3394,3073,333

    11,1978,668

    ---

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    23/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 22 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    7.0 PRDIDAS DE POTENCIA Y ENERGA POR EFECTO JOULE

    Las prdidas de potencia y energa se calcularn utilizando las siguientesfrmulas:

    a) Prdidas de potencia en circuitos trifsicos:

    kWen,)(CosV1000

    L)(rPP

    22

    L

    1

    2

    J

    b) Prdidas de potencia en circuito monofsicos a la tensin entre fases:

    kWenPJ ,)(CosV1000

    L)(rP222

    L

    1

    2

    c) Prdidas de potencia en circuitos monofsicos a la tensin de fase :

    kWen,)(CosV1000

    L)(rP2P

    22

    f

    1

    2

    J

    d) Prdidas de potencia en circuitos monofsicos con retorno total por tierra:

    kWen,)(CosV1000

    L)(rPP

    22f

    1

    2

    J

    e) Prdidas anuales de energa activa:

    EJ = 8760 (PJ) (FP), en kWh

    nota)(VerF0,85F0,15FP2

    CC

    Donde:P = Demanda de potencia, en kWr1 = Resistencia del conductor a la temperatura de operacin,

    en /kmL = Longitud del circuito o tramo del circuito, en kmVL = Tensin entre fase, en kVVf = Tensin fase - neutro, en kV = Angulo de factor de potenciaFP = Factor de prdidasFC = Factor de carga

    Nota: En caso de conocerse el diagrama de carga anual y su proyeccin, el factor de

    carga y el factor de prdidas se obtendrn a partir de tales diagramas.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    24/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 23 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    8.0 DETERMINACIN DEL NIVEL DE AISLAMIENTO DE LNEAS

    PRIMARIAS

    8.1 CRITERIOS PARA LA SELECCIN DEL NIVEL DEL

    AISLAMIENTOLos criterios que debern tomarse en cuenta para la seleccin del aislamientosern las siguientes:

    - Sobretensiones atmosfricas- Sobretensiones a frecuencia industrial en seco- Contaminacin ambiental

    En el Cuadro N 8.1 se muestran los niveles de aislamiento que se aplicarn ala lnea, redes primarias en condiciones normales:

    CUADRO N 8.1

    Tensin nominalentre fases

    (kV)

    Tensin mximaentre fases

    (kV)

    Tensin de sostenimiento a laonda 1,2/50 entre fases y fase a

    tierra (kVp)

    Tensin de sostenimiento afrecuencia industrial entre fases

    y fase-tierra (kV)22,9/13,2 25/14,5 125 50

    22,9 25 125 50

    8.2 FACTOR DE CORRECCIN POR ALTITUDLos niveles de aislamiento consignado en el Cuadro 8.1 son vlidos paracondiciones atmosfricas estndares, es decir, para 1013x105 N/m2y 20 C.

    Segn las recomendaciones de la Norma IEC 71-1, para instalaciones situadasa altitudes superiores a 1 000 m.s.n.m., la tensin mxima de servicio deberser multiplicada por un factor de correccin igual a:

    -4

    C 10x1000)-(h1,251F

    Donde:h = Altitud sobre el nivel del mar, en metros

    8.3 CONTAMINACIN AMBIENTALDeber verificarse el adecuado comportamiento del aislamiento frente a lacontaminacin ambiental. Para ello, se tomar como base las recomendacionesde la Norma IEC 815 GUIDE FOR THE SELECTION OF INSULATORS IN

    RESPECT OF POLLUTED CONDITIONS

    Para propsitos de normalizacin, se han definido las siguientes cuatro (04)niveles de contaminacin:- Ligero- medio

    - pesado- muy pesado

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    25/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 24 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    La tabla I de la Norma IEC 815, consignada en el Cuadro N 8.1 adjunto,describe de forma aproximada los medios ambientes tpicos de cada nivel decontaminacin.

    A cada nivel de contaminacin descrito en la Tabla I, corresponde a una lneade fuga especfica mnima, en mm por kV (fase a fase), relativa a la mximatensin de servicio.

    La Tabla II de la Norma IEC 815, muestra los niveles de contaminacin y lasdistancias de fuga especfica que deben aplicarse.

    La mnima longitud de fuga de un aislador rgido (tipo pin) o cadena deaisladores conectado entre fase y tierra, se determinar de acuerdo al nivel decontaminacin del lugar, usando la siguiente relacin:

    Mnima longitud de fuga = Mnima longitud de fuga especfica (Tabla II)x mxima tensin de servicios entre fasescorregida por altitud.

    La verificacin de la longitud de la lnea de fuga se har en todos los casos. Enambientes limpios deber considerarse, al menos, la contaminacincorrespondiente al grado ligero (light).

    8.4 TENSIONES DE SOSTENIMIENTO Y LNEAS DE FUGA DE LOSAISLADORES DE USO NORMALIZADO EN LNEAS Y REDES

    PRIMARIAS

    En el Cuadro N 8.2 se consignan las tensiones de sostenimiento a frecuenciaindustrial y a impulso atmosfrico, as como las lneas de fuga de los aisladorestipo PIN y cadenas de aisladores cuyo uso est normalizado.

    En el caso que los clculos llevados a cabo siguiendo el procedimientoestablecido en este documento, determinarn aisladores de caractersticaselctricas superiores a los consignados en el Cuadro N 8.2, los Consultoresespecificarn sus correspondientes caractersticas.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    26/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 25 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    CUADRO N 8.2

    NIVELES DEAISLAMIENTO

    AISLADOR TIPOPIN CLASE 56-2

    AISLADOR TIPOPIN CLASE 56-3

    CADENA DE 2AISLADORES

    CLASE 52-3

    CADENA DE 3AISLADORES

    CLASE 52-3Tensin desostenimiento a laorden de impulso1,2/50 kVp

    168 192 245 341

    Tensin desostenimiento afrecuencia industrial

    (kV)

    110 125 155 215

    Lnea de fuga total(mm) 432 533 584 876

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    27/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 26 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    9.0 DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES AREOS PORCAPACIDAD TRMICA FRENTE A LOS CORTOCIRCUITOS

    9.1. OBJETIVOEstos clculos tienen por objeto verificar la capacidad de los conductoresareos de aleacin de aluminio de soportar por tiempos muy breves el calorgenerado por los cortocircuitos.

    El proceso de calentamiento por corriente de cortocircuito se considera de cortaduracin debido a los cortos tiempos de operacin de los dispositivos de

    proteccin. En estas condiciones se pueden aceptar que durante el tiempo deduracin del cortocircuito, no existe disipacin de calor, es decir, todo el calor

    producido se traduce en calentamiento.

    9.2. METODOLOGA DE CLCULOEl mtodo propuesto es el recomendado por la norma Alemana VDE103.

    En la determinacin de los efectos trmicos producidos por los cortocircuitos,se parte del valor medio trmicamente efectivo de la corriente de cortocircuitoIm, que se define como el valor eficaz de una corriente ideal (puedeconsiderarse continua) que en el tiempo de un (1) segundo genera el mismocalentamiento que la corriente de cortocircuito (componente alterna msunidireccional) durante el tiempo total de eliminacin de la falla.

    La VDE103 establece que:

    t)nm(IccoIm

    Donde:Icco : Corriente eficaz inicial de cortocircuito.m : Influencia de la componente unidireccional a travs del factor N

    del grfico mostrado en la Figura 1.n : Influencia de la disminucin de Icco, segn el grfico mostrado

    en la Figura 2.t : Tiempo real de eliminacin de la falla en segundos.

    La temperatura mxima en conductores de aleacin de aluminio, durante elcortocircuito, y sometidos a esfuerzos de traccin mayores a 10 N/mm, nodebe sobrepasar de 160 C.

    Para la determinacin de la densidad mxima de corriente puede asumirse unatemperatura inicial de 40 C.

    Con las temperaturas inicial y mxima indicadas y su grfico de la VDE103

    mostrado en la Figura 4, se determinan las densidades mximas de corriente

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    28/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 27 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    que podrn alcanzarse. Luego la seccin del conductor se obtendr dividiendoel valor de Im calculado entre la densidad de corriente hallada.

    9.3. CLCULO TPICOSe asumen los siguientes datos:Potencia de cortocircuito en el finito de falla : 200 MVATensin mnima de la red : 22,9 kVTiempo de eliminacin de la falla : 0,2 SRelacin R/X (N) : 0,3Relacin Icco/Iccp (I subtransitoria/Ipermanente) : 2,0

    kA5,05)22,9x3200/(Icco

    Para N = 0,3 de los grficos N 2 y 3 se determina: m = 0, n = 0,85Luego:

    (0,2)0,85)(05,05Im

    Im = 2,08 kA

    Para una temperatura final de 160 C e inicial de 40 C, la densidad mximaadmisible es 91 A/mm, por tanto, la seccin mnima de conductor de aleacinde aluminio que satisface esta exigencia es: 22,86 mm2 o sea 25 mm2.

    Figura 1 Reduccin de la corriente deCortocircuito de choque vs R/X

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    29/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 28 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Figura 2 m Miembro de CC Figura 3 n miembro de C.A.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    30/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural 29 de 34

    CALENDARIO TRANSITORIO DE CONDUCTORES DE ALUMINIO DURANTE UN CORTOCIRCUITO

    Figura 4 Densidad de corriente de cortocircuito

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    31/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural . 30 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    10.0 PUESTAS A TIERRA EN LNEAS Y REDES PRIMARIAS

    10.1. OBJETIVOEstablecer los criterios para el dimensionamiento de las puestas a tierra en las

    lneas y redes primarias que se ejecutan en la Electrificacin Rural.

    10.2. ANLISIS DE LOS CRITERIOS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DELAS PUESTAS A TIERRALos criterios para el dimensionamiento de las puestas a tierra en lneas demedia tensin, incluyendo las de electrificacin rural son los siguientes:a) Seguridad de las personas

    b) Operacin del sistemac) Descargas atmosfricasd) Facilidad para el recorrido a tierra de las corrientes de fuga.

    A continuacin se analiza de cada uno de los criterios mencionados a fin dedeterminar cules deben ser los aplicables a las lneas y redes primarias deelectrificacin rural.

    a) Seguridad de las personasEste es el criterio ms exigente, puesto que toma en cuenta las tensiones detoque, paso y de transferencia; en consecuencia no slo es necesario obtener un

    bajo valor de la resistencia de puesta a tierra, sino tambin una adecuadaconfiguracin de sta para reducir el gradiente de potencial. Este criterio slose aplica a las subestaciones de distribucin. En las lneas primarias, sobre todo

    en las de electrificacin rural, debido a su recorrido por zonas con escasotrnsito de personas, no se toma en cuenta este criterio.

    Operacin del sistema

    Sistemas con neutro corridoEn este tipo de sistemas, el criterio es el de obtener una resistencia equivalentetotal de todas las puestas a tierra, menor o igual a 3 para garantizar quedurante una falla de fase a tierra, el fenmeno de desplazamiento del neutro no

    produzca sobretensiones importantes en las fases no falladas. A este respecto,

    el Cdigo Nacional de Electricidad Suministro, establece que en las lneasprimarias deben instalarse por lo menos cuatro (4) puestas a tierra por milla(1648 m), es decir, aproximadamente cada 3 estructuras, aunque no definevalor alguno de resistencia de puesta a tierra. Sin embargo, un ejemplo podrademostrar que el objetivo de una resistencia total reducida se cumple. De modoaproximado, si una lnea tuviese 20 puestas a tierra y que cada una presentaseuna resistencia de 60 , el valor equivalente sera aproximadamente de 3 .Este criterio debe aplicarse con cuidado en las redes de corta longitud,generalmente asociadas a pequeas centrales hidroelctricas que suministranenerga a pocas localidades.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    32/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural . 31 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    Sistemas sin neutro corrido con ramales monofsico a la tensin entrefasesDesde el punto de vista de la operacin del sistema, la puesta a tierra de lasestructuras de las lneas primarias no representa un papel importante, incluso

    podra prescindirse de ellas sin poner en riesgo la operacin del sistema.

    Sistemas sin neutro corrido y con retorno total por tierraEn este tipo de sistemas, las nicas puestas a tierra importantes, desde el puntode vista de la operacin, son las que corresponden al neutro del transformadorde potencia y a la subestacin de distribucin; la subestacin de potencia

    presenta por lo general, resistencias menores a los 3 , por lo que realmenteimporta es la resistencia de puesta a tierra de la subestacin de distribucin.

    b) Descargas atmosfricas

    De manera general, las lneas primarias ubicadas en la sierra y selva, debido alos recorridos por zonas naturalmente apantallados por cerros o rboles estnms expuestas a sobretensiones por descargas indirectas, que por descargasdirectas; en tal sentido, en lneas de electrificacin rural, slo se toma en cuentalas sobretensiones indirectas o inducidas.

    Las normas norteamericanas y sudafricanas que han servido de base para lanormalizacin de la Coordinacin de Aislamiento en lneas de media tensin,establecen que las sobretensiones inducidas, por lo general, no superan el valorde 300 kV. Por lo tanto, para conseguir este valor, se aprovecha lacaracterstica de aislante al impulso de la madera, mediante el uso de una parte

    del poste y la cruceta de madera, que sumado al aislamiento principal (deporcelana o polimrico) pueda obtenerse una tensin disruptiva (CFO) entre250 y 300 kV.

    En sistemas con neutro corrido, las puestas a tierra dimensionadas para laoperacin del sistema y descritos anteriormente, satisfacen, tambin, losrequerimientos para la proteccin contra descargas atmosfricas.

    En sistemas sin neutro corrido, el dimensionamiento de la puesta a tierra se habasado en el Cdigo Nacional de Electricidad Suministro, NESC y en normas

    sudafricanas, estas ltimas estn previstas para sistemas convencionales demedia tensin (no necesariamente de electrificacin rural) y para zonas conintensas descargas atmosfricas. En vista que las lneas que se proyectan en laElectrificacin Rural se ubican en zonas con niveles isocerunicos menores de40, se aplica el criterio de poner a tierra cada 3 estructuras.

    Los tramos de lnea sin puesta a tierra presentan un nivel de aislamiento muygrande, sobre todo en sistemas monofsicos con retorno total por tierra,

    permitiendo que las sobretensiones de elevado valor viajen por los conductoresy lleguen a las subestaciones de distribucin; por lo tanto, las dos (2)estructuras ms prximas a la subestacin de distribucin debern

    necesariamente estar provistas de puestas a tierra para que la corriente dedescarga a travs de los pararrayos no sea muy elevada.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    33/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural . 32 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    En lneas primarias sin cable de guarda, el valor de resistencia de puesta a tierrano es importante; puede aceptarse, sin ningn inconveniente, valores hasta de500 , por lo que no es necesario medir la resistividad elctrica del terreno, ni

    la resistencia de puesta a tierra luego de instalada.

    En zonas no apantalladas por elementos naturales del terreno donde las lneasestn expuestas a descargas atmosfricas directas, y donde se prevea unexcesivo nmero de desconexiones (o flameos) previsto, podr utilizarse cablede guarda; pero en este caso, deber calcularse la confiabilidad de la lneatomando como base el nmero de salidas por falla del apantallamiento(shielding fairlure) y flameo inverso (back flashover); en este caso, adems deincrementar el nivel de aislamiento a 400 o 500 kV, la resistencia de puesta atierra de cada estructura deber estar comprendida entre 10 y 15 .

    Facilidad para el recorrido de corrientes de fugaEn la costa peruana, debido a la ausencia de descargas atmosfricas, no esnecesario el incremento del nivel de aislamiento de las lneas y redes primarias;

    por el contrario, las corrientes de fuga que recorren por la superficie de losaisladores debido a la presencia de elementos contaminantes, pueden producirel incendio de crucetas cuando no se tiene el cuidado de eliminar los espaciosde aire en el recorrido de la corriente de fuga a tierra. Por esta razn, todas lasestructuras ubicadas en zonas de costa llevarn la puesta a tierra desde losherrajes de los aisladores. En este caso, debido a la pequea magnitudes de lascorrientes de fuga, no ser necesario el uso de electrodos verticales sino slo unanillo alrededor del poste en la base, hecho con el mismo conductor de bajada.

    En las estructuras de seccionamiento y en subestaciones de distribucindebern instalarse necesariamente electrodos verticales hasta alcanzar el valorde resistencia de puesta a tierra que se indica en los planos del proyecto.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    34/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural . 33 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    11.0 PUESTAS A TIERRA DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCIN ENPROYECTOS DE ELECTRIFICACIN RURAL

    11.1. OBJETIVO

    Establecer los criterios para el dimensionamiento de las puestas a tierra ensubestaciones de distribucin que la DGE/MEM ha normalizado para suaplicacin en proyectos de Electrificacin Rural.

    11.2. ANTECEDENTES

    Para los proyectos de electrificacin rural, la DGE/MEM, basado en normasinternacionales y en los criterios que actualmente se aplican, ha normalizado lainstalacin de una sola puesta a tierra tanto para la media tensin como para la

    baja tensin.

    11.3. ANLISIS DE LOS CRITERIOS PARA EL DIMENSIONAMIENTO DELAS PUESTAS A TIERRA EN LAS SUBESTACIONES DEDISTRIBUCIN

    Los criterios aplicados por la DGE/MEM para la definicin de la configuracinde las puestas a tierra en subestaciones de distribucin, son los siguientes:

    Para la mejor proteccin del transformador de distribucin contra lassobretensiones de origen atmosfrico, el pararrayos debe estar ubicado loms cerca posible al equipo, y su borne de tierra debe estar conectado altanque del transformador; en el Anexo A se presenta la disposicin de los

    pararrayos y las formas de conexin a tierra recomendadas por la Gua deaplicacin de Pararrayos ANSI Std C62.22 1997.

    El numeral 5.1.3 de la norma de transformadores de distribucin ANSIC57.12.20-1974, establece que los terminales neutros de los transformadoresmonofsicos, tanto del lado de media tensin como el de baja tensin debenunirse mediante pernos al tanque del transformador; como se puede apreciar,esta configuracin es compatible con lo expresado en el prrafo anterior parala adecuada conexin del pararrayos.

    De lo expresado en los prrafos anteriores se concluye que en el tanque deltransformador se deben unir los neutros de la media y la baja tensin y el

    borne de tierra del pararrayos y, para evitar que existan diferencias depotencial entre el tanque del transformador y tierra, debe existir una solaconexin entre stos.

  • 7/25/2019 Norma Rd 018 2003 Emdge-Actualizado

    35/35

    Norma DGE Bases para el Diseo de Lneas y Redes Primarias para Electrificacin Rural . 34 de 34

    Documentoen

    Pre-publicacinhastaelda13

    deJuniodel2016

    11.4. DEFINICIN DE LOS VALORES MXIMOS DE RESISTENCIA DEPUESTA A TIERRALa resistencia de las puestas a tierra de las subestaciones de distribucin, sintomar en cuenta las de la red secundaria, deben tener los siguientes valoresmximos: En subestaciones trifsicas y monofsicas conectadas entre fases (bifsicas):

    25 . En transformadores monofsicos de sistemas con retorno total por tierra:

    Los siguientes valores de acuerdo a la potencia de los transformadores

    Potencia de transformadorkVA

    Resistencia de puesta a tierra( )

    5 2510 2515 2025 15