Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERU
FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y
ELECTRONICA
INFORME DE EXPERIENCIA PROFESIONAL
PARA OPTAR EL TÍTULO PROFESIONAL DE:
INGENIERO ELECTRICISTA
PRESENTADO POR:
Bach.
JOSE MORENO POVEZ
JULIO 2011
REMODELACION DE LINEA PRIMARIA EN 10kV DE LA COMPAÑÍA MINERA SAN JUAN (Perú)-NYRSTAR, EN
EL DISTRITO DE SAN MATEO, PROVINCIA DE HUAROCHIRI,
DEPARTAMENTO DE LIMA
2
Con mucho cariño a mis padres Hermógenes y María que me
dieron la vida, creer en mí y darme una carrera para mi
futuro, brindándome todo su amor
A mi adorada esposa por su amor, comprensión y apoyo
incondicional.
3
ÍÍNNDDIICCEE
CARÁTULA……………………………………………………….……………………1
DEDICATORIA…………………………………………………………………………2
ÍNDICE…………………………………………………………………………………..3
OBJETIVO…………………………………………………………………………..…..9
RESUMEN……………………………………………………………………………..10
INTRODUCCIÓN……………………………………….………………..……………11
CCAAPPÍÍTTUULLOO II
MMEEMMOORRIIAA DDEESSCCRRIIPPTTIIVVAA
1.1 GENERALIDADES……………………………………………………………...13
1.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA…………………………………………………...13
1.3 VIAS DE ACCESO ……………………………………………………………...13
1.4 ALCANCE DEL PROYECTO ………………………………………………….13
1.5 DEMANDA MÁXIMA DE ENERGIA………………………………………….14
1.6 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO……………………………………………...14
1.6.1 CARACTERÍSTICAS DEL SISTEMA ELÉCTRICO………………….15
1.6.2 CAÍDA DE TENSIÓN…………………………………………………...15
1.6.3 TEMPERATURA DE TRABAJO DEL CONDUCTOR……………..….15
1.6.4 DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD…………………….….….15
1.7 FINANCIAMIENTO…………………………………………………………..…15
1.8 RELACIÓN DE PLANOS Y DETALLES………………………………………16
4
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII
EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS TTÉÉCCNNIICCAASS DDEELL SSUUMMIINNIISSTTRROO DDEE MMAATTEERRIIAALLEESS
2.1 POSTES DE MADERA IMPORTADA TIPO PINO PARA LÍNEAS Y REDES
PRIMARIAS……………………………………………………………………..17
2.1.1 ALCANCE………………………………………………………………...17
2.1.2 NORMAS APLICABLES…………………………………………………17
2.1.3 CONDICIONES AMBIENTALES………………………………………..18
2.1.4 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS……………………………………….18
2.1.5 INSPECCIÓN Y PRUEBAS………………………………………………23
2.1.6 ENTREGA………………………………………………………………...28
2.1.7 INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA………………………………28
2.2 CRUCETAS Y BRAZOS DE MADERA IMPORTADA……………………….30
2.2.1 ALCANCE……………………………………………………………….30
2.2.2 NORMAS APLICABLES………………………………………………..30
2.2.3 CONDICIONES AMBIENTALES………………………………………30
2.2.4 REQUERIMIENTOS TÉCNICOS DEL MATERIAL…………………31
2.2.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS ……………………………………..33
2.2.6 MARCAS…………………………………...……………………………34
2.2.7 INSPECCIÓN Y PRUEBAS…………………………………………..…34
2.3 AISLADORES TIPO PIN 56-2 DE PORCELANA……………………………….36
2.3.1 ALCANCE………………………………………………………………...36
2.3.2 NORMAS APLICABLES…………………………………………………36
2.3.3 CONDICIONES AMBIENTALES………………………………………..36
2.3.4 CONDICIONES DE OPERACIÓN……………………………………….36
2.3.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS……………………………………...37
5
2.3.6 PRUEBAS………………………………………………………………....37
2.3.7 MARCADO ……………………………………………………………….38
2.3.8 EMBALAJE……………………………………………………………….38
2.3.9 ALMACENAJE Y RECEPCIÓN DE SUMINISTROS…………………...39
2.3.10 INSPECCIÓN Y PRUEBAS EN FÁBRICA ……………………………...39
2.4. AISLADORES DE SUSPENSIÓN TIPO 52-3 DE PORCELANA……………...40
2.4.1 ALCANCE………………………………………………………………...40
2.4.2 NORMAS ACEPTABLES………………………………………………...40
2.4.3 CONDICIONES AMBIENTALES………………………………………..40
2.4.4. CONDICIONES DE OPERACIÓN……………………………………….40
2.4.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS……………………………………….41
2.4.6 PRUEBAS…………………………………………………………………41
2.4.7 MARCADO………………………………………………………………..42
2.4.8 EMBALAJE……………………………………………………………….42
2.4.9 ALMACENAJE Y RECEPCIÓN DE SUMINISTROS…………………...43
2.4.10 INSPECCIÓN Y PRUEBAS EN FÁBRICA……………………………...43
2.4.11 INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA………………………………43
2.5 GENERALIDADES……………………………………………………………...45
2.5.1 CONDUCTOR AAAC DE 35 mm2……………………………………..45
2.6 ESPIGAS PARA AISLADORES TIPO PIN…………………………………….46
2.6.1 CARACTERÍSTICAS GENERALES…………………………………….47
2.7 ACCESORIOS DEL CONDUCTOR…………………………………………….48
2.7.1 CARACTERISTICAS ESPECÍFICAS………………………………….49
2.8 CABLE DE ACERO SIEMENS MARTIN……………………………………...50
2.9 ACCESORIOS METALICOS PARA POSTES Y CRUCETAS………………...51
6
2.9.1 DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES…………………………………….52
2.10 ACCESORIOS METALICOS PARA RETENIDAS………………………...54
2.10.1 DESCRIPCION DE LOS ACCESORIOS……………………………………..55
2.11 MATERIAL PARA PUESTA A TIERRA…………………………………..56
2.11.1 DESCRIPCION DE MATERIALES…………………………………………..56
2.12 SECCIONADORES FUSIBLE TIPO EXPULSION………………………...57
2.13 PARARRAYOS……………………………………………………………...60
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIIIII
EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS TTÉÉCCNNIICCAASS DDEE MMOONNTTAAJJEE EELLEECCTTRROOMMEECCÁÁNNIICCOO
3.1 GENERALIDADES……………………………………………………………...…62
3.1.1 EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS……………………………………………..62
3.1.2 MONTAJE DE PARTES IMPORTANTES……………………………………..62
3.1.3 HERRAMIENTAS Y EQUIPO DE CONSTRUCCIÓN………………………...62
3.1.4 PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE………………………………….….63
3.1.5 VIGILANCIA Y PROTECCIÓN DE LA OBRA……………………………….63
3.1.6 LIMPIEZA…………………………………………………………………….…63
3.1.7 DE LA SUPERVISIÓN……………………………………………………….…63
3.1.8 DE LA ACEPTACIÓN…………………………………………………………..64
3.2 REPLANTEO TOPOGRÁFICO Y UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS ...……….66
3.2.1 DESCRIPCIÓN………………………………………………………………….66
3.2.2 MATERIALES UTILIZADOS…………………………………………………..66
3.2.3 EQUIPOS EMPLEADOS………………………………………………………..66
3.2.4 MODO DE EJECUCIÓN………………………………………………………..66
3.3 INGENIERIA DE DETALLES …………………………………………………….67
7
3.3.1 DESCRIPCION……………………………………………………………….…67
3.3.2 MATERIALES UTILIZADOS…………………………………………………..67
3.3.3 EQUIPOS………………………………………………………………………..67
3.3.4 MODO DE EJECUCIÓN……………………………………………….............68
3.4 MONTAJE ELECTROMECANICO……………………………………………...68
3.4.1 EXCAVACION DE ZANJA EN TERRENO NORMAL………………….68
3.4.2 EXCAVACION DE ZANJA PARA POSTES EN TERRENO ROCOSO .69
3.4.3 INSTALACION DE POSTE DE MADERA DE 11m ……………………70
3.4.4 CIMENTACIÓN DE POSTE DE MADERA DE 11m. INCLUYE
RELLENO Y COMPACTACION ………………………………………..71
3.4.5 EXCAVACION DE ZANJA EN TERRENO NORMAL Y ROCOSO
PARA RETENIDAS………………………………………………………72
3.4.6 INSTALACIÓN DE RETENIDA INCLINADA………………………….73
3.4.7 RELLENO Y COMPACTACION DE RETENIDAS INCLINADA……..74
3.4.8 MONTAJE DE ARMADOS………………………………………………75
3.4.9 TENDIDO Y PUESTA EN FLECHA DE CONDUCTOR DE AAAC DE
35 mm² …………………………………………………………………….77
3.4.10 EXCAVACIÓN PARA PUESTA A TIERRA EN TERRENO NORMAL Y
ROCOSO…………………………………………………………………..79
3.4.11 MONTAJE DE PUESTAS A TIERRA TIPO PAT-1 …………………….79
3.4.12 RELLENO Y COMPACTACION DE PUESTAS A TIERRA………...…81
CCAAPPIITTUULLOO IIVV
CCAALLCCUULLOOSS JJUUSSTTIIFFIICCAATTIIVVOOSS
4.1 BASES PARA EL DISEÑO…………………………………………………....82
4.1.1 OBJETIVO………………………………………………………………...82
8
4.1.2 CARACTERISTICAS METEOROLOGICAS……………………………83
4.1.3 CARACTERISTICAS ELECTRICAS DEL SISTEMA…………………..83
4.1.4 PARAMETROS DE CAIDA DE TENSION-PERDIDA DE POTENCIA.84
4.1.5 DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD…………………………….84
4.2 CALCULOS ELECTRICOS…………………………………………………...86
4.2.1 NIVEL DE AISLAMIENTO………………………………………………86
4.2.2 ANALISIS DEL SISTEMA ELECTRICO………………………………..87
4.3 CÁLCULOS MECÁNICOS…………………………………………………..112
4.3.1 CONSIDERACIONES DE DISEÑO…………………………………..112
4.3.2 CÁLCULO MECÁNICO DE CONDUCTORES…………………...…112
4.3.3 CÁLCULO MECÁNICO DE POSTES CRUCETAS Y RETENIDAS.120
CONCLUSIONES………………………………………………………………….....138
RECOMENDACIONES……………………………………………………………...140
BIBLIOGRAFÍA…………………………………………………………………...…142
ANEXOS……………………………………………………………………………...144
9
OOBBJJEETTIIVVOO
EEssttaannddaarriizzaarr llooss mmaatteerriiaalleess ddee llaa llíínneeaa eenn 1100 KKVV,, qquuee ppeerrmmiittee rreedduucciirr llooss aajjuusstteess
oo rreevviissiioonneess yy ssiimmpplliiffiiccaarr llaass llaabboorreess ddee mmaanntteenniimmiieennttoo..
MMeejjoorraarr llaa ccaalliiddaadd ddee eenneerrggííaa ppaarraa ccaammppaammeennttooss HHuuaammuuyyoo ddee ffoorrmmaa sseegguurraa,,
ppaarraa llaa ccoommooddiiddaadd ddee llooss ttrraabbaajjaaddoorreess ddee NNyyrrssttaarr--PPeerrúú
10
RREESSUUMMEENN
El Proyecto de la Remodelación de la Línea de media tensión en 10 KV del Sistema
Eléctrico en la Compañía Minera San Juan-Perú (CMSJ-Perú) hoy “NYRSTAR”, se
encuentra ubicados en el Distrito de San Mateo, a la altura del Km 90 de la carretera
central, Provincia de Huarochiri y Departamento de Lima, se ejecutara a partir del punto
de la Subestación 01 (principal-lado comprensoras), hasta alimentar la subestación Nº
04 de 200kVA, para viviendas de trabajadores de la Compañía Minera San Juan (Perú)
con un sistema trifásico.
El presente informe se divide en cuatro capítulos que detallan todo el proyecto
siguiendo la secuencia:
En el capítulo I, vemos la memoria descriptiva del informe de acuerdo a un contexto
general de acuerdo a ley, el objetivo del expediente técnico, ubicación y lugares
beneficiados, etc.
El en capítulo II, se detallan las especificaciones técnicas de todos los materiales
utilizados para la realización de la obra.
El en capítulo III, vemos las especificaciones técnicas del montaje.
El capítulo IV, vemos los cálculos justificativos de la puesta en servicio.
11
IINNTTRROODDUUCCCCIIÓÓNN
El Sistema Eléctrico de la Compañía Minera San Juan-Perú-(CMSJ-Perú), no cumple
los estándares del “Código Nacional de Electricidad”, “Uso de Electricidad en Minas”
del Ministerio de Energía y Minas del Perú, la Empresa Belga “NYRSTAR”, nuevo
propietario de la de la CMSJ-Perú, es el mayor productor de Zinc en el mundo, tiene
planes de expansión en el sector de minería, sus operaciones en los Países: Australia,
Bélgica, China, Francia, Países Bajos, México, Perú, USA, cuenta con certificaciones
ISO 14001, ISO 9001, OHSAS 18001, tiene como objetivo principal ser clase mundial
en seguridad y salud para fines del 2012.
El Sistema Eléctrico de la Unidad Mina Coricancha-NYRSTAR debe cumplir con las
Normas Peruanas e Internacionales.
Para contribuir al cumplimiento con el objetivo de NYRSTAR, el Área de
Mantenimiento Eléctrico ha identificado y elaborado un plan de remodelación por
etapas del Sistema Eléctrico en media tensión, baja tensión, en superficie e interior
Mina.
También es importante mencionar la proyección de la carga para el año 2020, donde la
producción de minerales aumentará en más de 100%; Para ello se está proyectando las
nuevas instalaciones para un nivel de tensión de 22,9 KV actualmente es de 10 KV.
La explotación del mineral en Mina Coricancha-Nyrstar, es por el método convencional
y Trackles cuenta con vetas estrechas y muy ramificadas que ocasionan el uso de mayor
número de equipos, como son:
Comprensoras Eléctricas para la energía neumática para las perforadoras.
Ventiladores axiales de doble tapa para mejorar la ventilación y seguridad del
personal.
12
Winches de arrastre y izaje (Pique-Proyecto 700 HP en media tensión).
Aumento de equipos Trackles, Jumbo, Scoop, Dumper, algunos eléctricos y
otros diesel.
Aumento de Locomotoras Eléctricas y Palas Neumáticas para la minería
convencional.
Construcción de nuevas subestaciones en Superficie e interior Mina para poder
atender las cargas futuras, en cabal cumplimiento de las normas.
El presente informe, comprendió la elaboración del proyecto, el suministro, transporte de
equipos, montaje y ejecución, para el Sub Sistema de Distribución Primaria Trifásico
en 10 kV, Para alimentar una Sub Estación de 200 kVA Trifásico y dotar de energía a
las Redes en 220V de Campamentos Huamuyo.
El presente informe se elaboró con la finalidad de optar el título profesional de
ingeniero electricista, pues dicho profesional debe aplicar los conocimientos
adquiridos, la investigación y ejecución para contribuir en soluciones en el Sistema de
Eléctrico de Mina Coricancha.
13
CCAAPPÍÍTTUULLOO II
MMEEMMOORRIIAA DDEESSCCRRIIPPTTIIVVAA
1.1 GENERALIDADES
1.2 UBICACIÓN GEOGRAFICA
La zona de la Obra se encuentra ubicada en la Unidad Minera Coricancha,
Distrito de San Mateo, Provincia de Hurochiri, Departamento de Lima, a una altura de
3800 m.s.n.m.
El clima es seco y frio de Mayo a Julio - humedad templado la mayor parte del año con
precipitaciones pluviales bien marcadas en los meses de Noviembre a Marzo, con una
Temperatura promedio anual de 15 ºC
1.3 VIAS DE ACCESO
La Zona del Proyecto se encuentra ubicada a 30 minutos en promedio desde el
Distrito de San Mateo, dicha carretera enlaza con la Provincia de Huarochiri y con
acceso a la carretera central el cual está interconectando con la capital del Perú; por el
otro lado están conectados con el Departamento de Junín.
1.4 ALCANCE DEL PROYECTO
El presente proyecto, comprendió el suministro, transporte de equipos y
materiales y montaje para el Sub Sistema de Distribución Primaria Trifásico en 10 kV.,
14
Para alimentar una Sub Estación de 200 kVA Trifásico y dotar de energía a las Redes
del 220V de Campamentos Huamuyo.
Red Primaria
La Red Primaria se empalma a la estructura final, donde se encuentra una
subestación principal (de llegada) ejecutada en 10 kV hacia la Red de Remodelación,
de 637m. De longitud, hasta la estructura de la Sub Estación de 200 kVA trifásico, en
Huamuyo.
1.5 DEMANDA MÁXIMA DE ENERGIA
Para el cálculo de las Redes se ha considerado una máxima demanda de 200
kVA, con un factor de simultaneidad de 1 y factor de potencia de 0.9
1.6 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Las Redes del Sistema de Distribución Primaria en 10 kV para la Cía Minera
San Juan, están alimentadas desde el punto de entrega en M.T. por parte de la Empresa
ENERSUR y/o Central Hidraúlica de HUANCHOR, a la subestación principal de
22,9/10 KV, 5MVA, que distribuye la energía a los siguientes puntos principales, como
son:
Planta Concentradora
Chancado y Molienda
Nivel 140-Interior Mina
Mina Coricancha-Veta Constancia y Veta Wellington
El punto de llegada a Mina Coricancha es la subestación Nº 01 (Principal-lado de
comprensoras eléctricas), de ésta se reparte la energía a las diferentes subestaciones de
Superficie e interior mina, dentro de las cuales se halla el Nueva Línea en 10 Kv para
Campamentos Huamuyo (Proyecto), para dotar de energía eléctrica a los Empleados y
obreros de la Empresa NYRSTAR-PERU.
15
1.6.1 CARACTERISTICAS DEL SISTEMA ELECTRICO
Tensión Nominal de la Red : 10 Kv
Tensión Máxima de servicio : 12 kV
Frecuencia Nominal : 60Hz
Número de Fases : 03
Tipo del Sistema : Trifásico con cable de guarda.
La Línea Primaria que interconecta a la Subestación de potencia y la de distribución
están constituidos por conductores de Aleación de Aluminio tipo AAAC y soportados
con aisladores cerámicos.
1.6.2 CAIDA DE TENSION
La máxima caída de Tensión considerado en los puntos extremos esta de
acuerdo con los especificados en el Código Nacional de Electricidad que es de 3.5 %
para un alimentador Urbano, y ±6% para un alimentador rural, de la tensión Nominal.
1.6.3 TEMPERATURA DE TRABAJO DEL CONDUCTOR
Para los cálculos eléctricos se considero una temperatura máxima de 40 ºC y
temperatura mínima de 0 ºC.
1.6.4 DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD
Las distancias mínimas de seguridad permisibles están de acuerdo con lo
estipulado por el Código Nacional de Electricidad-Suministro, Uso de Electricidad en
Minas.
1.7 FINANCIAMIENTO
La presente será financiada íntegramente por los propietarios COMPAÑÍA
MINERA SAN JUAN (Perú) - “NYRSTAR”.
16
1.8 RELACIÓN DE PLANOS Y DETALLES
SubSistema de Distribución Primaria
PLANO DESCRIPCIÓN FECHA
01-COR-LP LINEAS DE REDES ELECTRICAS 10kV –
DISTRIBUCION DE ESTRUCTURAS
MARZO–11
02-COR-LP LINEAS DE REDES ELECTRICAS 10Kv – PLANTA MARZO–11
Detalles
PLANO DESCRIPCIÓN FECHA
TIPO PR3-
3PCG - 001
SOPORTE DE RETENCION O ANCLAJE TRIFASICO
CON CABLE DE GUARDA
MARZO–11
TIPO PA1-
3CG - 002
SOPORTE DE ANGULO 5° - 30°, TRIFASICO CON
CABLE GUARDA
MARZO–11
TIPO PA2H-
3CG - 003
SOPORTE DE ANGULO BIPOSTE EN H,
TRIFASICO, 30°-60° CON CABLE DE GUARDA
MARZO–11
TIPO PS1-
3CG - 004
SOPORTE SUSPENSION 0º - 5º, TRIFASICO CON
CABLE DE GUARDA.
MARZO–11
TIPO PR3-
3PCG - 005
SOPORTE DE RETENCION O ANCLAJE TRIFASICO
CON CABLE DE GUARDA.
MARZO–11
TIPO P3A2-
3PCG - 006
SOPORTE DE ANGULO 30 A 60 ;TRIPLE POSTE
CON CABLE DE GUARDA
MARZO–11
TIPO PTH-
3CG - 007
SOPORTE TERMINAL HORIZONTAL TRIFASICO
CON CABLE DE GUARDA
MARZO–11
TIPO PSEC-
3PCG - 008
SOPORTE DE TERMINAL, SECCIONAMIENTO
TRIFÁSICO, CON PARARRAYOS Y BAJADA DE
CONDUCTOR SUBTERRÁNEO
MARZO–11
RI - 009 RETENIDA INCLINADA MARZO–11
PAT-1 - 010 PUESTA A TIERRA CON VARILLA MARZO–11
PAT-0 - 011 PUESTA A TIERRA SIN VARILLA MARZO–11
SPM - 012 SEÑALIZACION EN POSTE DE MADERA MARZO–11
SPT - 013 SEÑALIZACION DE PUESTA A TIERRA MARZO–11
SER - 014
SEÑALIZACION DE RIESGO ELECTRICO MARZO–11
17
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIII
EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS TTÉÉCCNNIICCAASS DDEELL
SSUUMMIINNIISSTTRROO DDEE MMAATTEERRIIAALLEESS
2.1 POSTES DE MADERA IMPORTADA TIPO PINO PARA LÍNEAS Y
REDES PRIMARIAS
2.1.1 ALCANCE
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para el
dimensionamiento, definición de propiedades, fabricación, tratamiento, inspección,
pruebas y entrega de postes de madera de procedencia extranjera TIPO PINO que se
utilizarán en las Líneas y Redes Primarias.
2.1.2 NORMAS APLICABLES
Los postes, materia de la presente especificación, cumplirán con las
prescripciones de las siguientes normas, según la versión vigente a la fecha de la
convocatoria de la licitación:
18
ANSI O5.1 AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE FOR
WOOD POLES–SPECIFICATIONS AND DIMENSIONS
AWPA AMERICAN WOOD PRESERVER’S ASSOCIATION STANDARD
Se aceptarán normas oficiales del país de origen del fabricante aplicables a la
especie forestal ofertada, solo si en éstas se precisa claramente sobre su dimensionamiento,
fabricación, tratamiento de preservación, parámetros y propiedades mecánicas que
sustenten la información solicitada en la Tabla de Datos Garantizados de la presente
Especificación Técnica.
2.1.3 CONDICIONES AMBIENTALES
Los postes se instalarán en zonas con las siguientes condiciones ambientales:
Altitud sobre nivel del mar : hasta 4 500 m
Humedad relativa : 50 a 95%
Temperatura ambiente : - 15 °C a 40 °C
Precipitación pluvial : moderada a intensa
2.1.4 CARACTERISTICAS TECNICAS
2.1.4.1 Especie forestal
Los postes procederán de madera en verde de primer corte y serán fabricados
de la especie forestal comprendida en las normas, cuyas características deberán ser
iguales o superiores a las exigidas en las Tablas de Datos Técnicos Garantizados que
forman parte de la presente especificación.
Para los fines de la presente especificación, se denominará Coníferas a todas las
especies forestales de la norma ANSI O5.1 vigente, incluyendo a otras especies del
genero Pinus spp, y Latifoliadas a las especies forestales del genero Eucalyptus spp.
NO SE APLICARA LO REFERENTE A LAS LATIFOLIADAS.
19
2.1.4.2 DEFECTOS PROHIBIDOS
Los postes deberán estar libres de los defectos prohibidos que se indican en las
normas señaladas.
2.1.4.3 DEFECTOS TOLERABLES Y LIMITADOS
Se aceptarán los defectos tolerables y limitados que se especifican en las
normas; además, se deberá cumplir con los requisitos siguientes:
Nudos
En postes fabricados de especies forestales Coníferas que presenten cuatro
nudos o más localizados en un tramo de longitud de 75 mm (3”), la suma
de los diámetros de estos nudos no deberá ser mayor a la mitad de la suma
máxima de diámetros de la norma ANSI O5.1. Para este fin se tomará en
cuenta los nudos que tengan diámetros mayores a 13 mm (0,5”).
En postes fabricados de especies forestales Latifoliadas, no se aceptarán
ningún tipo de nudos en el tramo longitudinal de 600 mm (24”) sobre la
Línea de Tierra y 600 mm (24”) debajo de la Línea de Tierra.
No se aceptarán nudos con madera podrida.
Los nudos en los postes serán medidos de acuerdo a la norma ANSI O5.1.
Curvatura
Postes que presenten una curvatura en un plano y en una sola dirección
medida de acuerdo al diagrama 1, figura 1 de la norma ANSI O5.1; las
flechas admisibles serán las mostradas en el siguiente Cuadro:
POSTES FLECHA
mm
FLECHA
pulgadas m Pies
13 42,7 94 3,7
12 39,5 86 3,4
11 36,1 79 3,1
20
Se aceptarán postes con dos curvaturas si la línea recta que conecta el
punto medio de la base con el punto medio de la cabeza se encuentra
dentro del cuerpo del poste.
Trazo del cordel sobre el poste para verificar si la línea recta se encuentra dentro del
cuerpo del poste
Fig. 1: Curvatura de Poste según ANSI
No se aceptarán postes con torcedura o doble torcedura indicados en el
diagrama 3, casos 1, 2 y 3 de la norma ANSI O5.1 para las especies
fabricadas de especies forestales Coníferas o Latifoliadas.
Rajaduras y Grietas
En los postes fabricados de especies forestales Coníferas o Latifoliadas, se
aceptarán grietas longitudinales en cualquier punto del poste, si éstas
tuvieran una abertura y longitud menores a 9 mm (3/8”) y 1 200 mm
(48”) respectivamente, medidas después del secado y antes de su
tratamiento de preservación.
En postes fabricados de especies forestales Latifoliadas, se aceptará una
rajadura en la cabeza del poste hasta 150 mm (6”) y en la base del poste
hasta 600 mm (24”).
En postes fabricados de especies forestales Latifoliadas, se aceptará una
sola grieta en la cabeza que no sea mayor a 300 mm (12”). Asimismo, en
21
la base del poste se aceptará hasta dos grietas siempre que la de mayor
longitud no sobrepase los 600 mm (24”).
Cicatrices
En postes fabricados de especies forestales Coníferas, no se aceptarán
cicatrices que estén ubicadas a 600 mm (24”) debajo y sobre la Línea de
Tierra. Para las cicatrices que se encuentren en otros puntos del poste, se
aceptarán las que tengan una profundidad de hasta 25 mm (1”), una
longitud no mayor de 178 mm (7”) y un ancho que no supere el 10% de la
circunferencia en el punto de mayor abertura; estas cicatrices deben estar
libres de podredumbre o daños de insectos.
Para postes de especies Latifoliadas, no se aceptará ningún tipo cicatrices.
Ataque de Insectos
No se aceptarán postes fabricados de especies forestales Coníferas o
Latifoliadas que presenten ataques de insectos (galerías, perforaciones etc).
2.1.4.4 Fabricación
En la fabricación de los postes se cumplirán con las normas que se indican; y
además, se deberán cumplir con los requisitos siguientes:
Los postes serán fabricados de la especie forestal ofertada; en caso de
incumplimiento, se rechazará todo el suministro.
No se aceptará el secado al aire libre para los postes fabricados de las
especies forestales Coníferas.
Los postes deberán tener dos marcas, la primera en la sección de la base y
la segunda a 3 050 mm (120”) de la base, impreso en bajo relieve
utilizando el equipo quemador, con la descripción y medidas señaladas en
la nota del numeral 7.5 de la norma ANSI O5.1 y AWPA Item M6.
22
Los postes deberán estar enteros, sin perforaciones ni incisiones; el corte
de la base y de la cabeza será perpendicular a su eje.
Para los postes de especies forestales Coníferas o Latifoliadas que lo
requieran, se podrán utilizar placas metálicas galvanizadas anticuarteo y/u
otro accesorio que permita la protección de las rajaduras.
2.1.4.5 Dimensiones
Las dimensiones de longitud y circunferencias mínimas en la Línea de Tierra y
Cabeza deberán estar de acuerdo con la norma indicada; además, se deberá cumplir con
los requisitos siguientes:
La circunferencia en la parte superior de los postes será medido a 25,4 mm
(1”) debajo de la cabeza.
Para los postes no especificados en la norma ANSI O5.1, se aceptará una
circunferencia máxima en la Línea de Tierra, igual o menor a la
circunferencia mínima de la Clase correspondiente inmediata superior
especificada en las normas indicadas.
La longitud real de los postes no deberá ser menor a 75 mm (3”) o mayor
a 150 mm (6”) respecto a la longitud nominal de los mismos.
2.1.4.6 Característica mecánicas del material requerido
La norma que sustente la calidad mecánica de los postes ofertados deberá
consignar todas las propiedades mecánicas que se requieren en la Tabla de
Datos Técnicos Garantizados de la presente especificación.
2.1.4.7 Preservado
Los postes deberán ser preservados a Vacío - Presión de acuerdo con las
Normas, aceptándose únicamente los siguientes tipos de preservante y
valores de retención y penetración:
23
a. CCA–Tipo C, con la composición química y pureza indicada en el
numeral P5 – 95 sección 6 de la norma AWPA, con una retención
mínima 12,0 kg/m3 (0,75 lb/pulg
3) y con una penetración indicada en las
normas para la especie forestal ofertada.
b. Pentaclorofenol, con una retención mínima de 9,6 kg/m3 (0,6
lb/pulg3) y con una penetración indicada en las normas para la especie
forestal ofertada.
Todos los postes deberán tener una placa metálica o marca en bajo relieve
que consigne el número de carga que le corresponde.
2.1.5 INSPECCIÓN Y PRUEBAS
Previamente a la aceptación del íntegro de los suministros, se efectuara dos
tipos de inspección y pruebas, una primera inspección durante el proceso de fabricación
a cargo de una empresa independiente del proveedor y del propietario (Inspección
Independiente en Fábrica) y la segunda inspección a cargo de un especialista del
propietario (Inspección del Propietario en Fábrica).
Los costos que demanden las inspecciones estarán incluidos en los precios cotizados por
el proveedor.
2.1.5.1 Inspección independiente en fábrica
Para la inspección independiente, el proveedor propondrá como mínimo,
tres (03) empresas inspectoras especializadas. Cada empresa deberá
demostrar haber efectuado inspecciones a un mínimo de 10 000 postes
tratados a Vacío Presión; además, presentará carta original sellada y
firmada por su representante declarando conocer la presente Especificación
Técnica y estar apto para realizar la inspección de los postes.
24
De las tres (03) empresas propuestas, el propietario seleccionará una; el
costo de la inspección independiente será asumido por el proveedor. El
proveedor en coordinación con la inspección independiente presentará el
protocolo de inspección, para la revisión y conformidad del propietario.
Las labores que la inspección independiente realizará y reportará al
propietario, comprenderá como mínimo las siguientes actividades:
a) Inspección antes del tratamiento
Previamente al proceso de secado de cada lote, verificará,
certificará e informará al propietario que los postes a suministrar
son de la especie foretal ofertada y de primer corte. El fabricante
dará al inspector independiente las facilidades y correrá con los
gastos que éstas demanden.
Verificará y aprobará las dimensiones de los postes en condición
verde de acuerdo con la presente Especificación Técnica.
Verificará y aprobará los postes cuyos defectos permisibles y
fabricación estén de acuerdo con la presente Especificación
Técnica.
b) Inspección durante el tratamiento de preservación
Antes de iniciar el preservado, la inspección independiente
verificará y aprobará la calidad del preservante que se utilizará en
el proceso de tratamiento, la cual se llevará a cabo en el laboratorio
del fabricante. Previamente, la inspección independiente verificará
la certificación de calibración vigente de los equipos e instrumentos
de medición.
25
Tomará muestras para determinar la penetración y la retención por
cada carga según lo determinado en la norma AWPA. Se utilizarán
los laboratorios de la inspección independiente o del Fabricante
previa certificación de calibración vigente de los equipos e
instrumentos de medición.
c) Inspección después del tratamiento de preservación
Verificará que todos los postes tengan la placa metálica o marca en
bajo relieve que consigne el número de carga que le corresponde.
d) Verificaciones de la Inspección Independiente
Las verificaciones que efectúe la inspección independiente,
cubrirán las diferentes etapas de calificación física, fabricación y
preservado de los postes, y serán efectuadas tomando muestras
aleatorias al equivalente del 15% de cada lote de postes a ser
suministrados. Durante este proceso de verificación, se rechazará el
lote inspeccionado al encontrarse igual o mayor al 5% de postes
defectuosos del total de la muestra.
Previamente al muestreo del tratamiento, el fabricante brindará a la
inspección independiente la información sobre el preservado de
cada carga, presentando las hojas de carga, la evaluación de
penetración y el análisis de retención.
Los postes defectuosos o cargas en las cuales la cantidad de postes
rechazados sea menor al 5% del numero total muestreado, deberán
ser reemplazadas por el fabricante, las que deberán ser previamente
inspeccionadas de acuerdo con la presente Especificación Técnica
y aprobadas por la inspección independiente.
26
Diez (10) días antes de la inspección del propietario en fábrica, la
inspección independiente entregará el informe final al propietario
indicando en forma detallada la inspección, verificación y control
realizados, en cada etapa del proceso de producción, mediante el
cuál sustentará la aprobación del 100% de los postes.
Verificará y firmará en señal de aprobación y conformidad las
hojas de carga y sus respectivos resultados de retención y
penetración por carga, los certificados de la especie forestal,
fabricación y tratamiento que remita el proveedor al propietario.
2.1.5.2 Inspección del propietario en fábrica
Para suministros menores a 10 000 unidades, el proveedor programará una
inspección para el propietario en fábrica por un periodo no menor a una
semana y cuando se tenga el total de postes fabricados previamente a su
embarque.
Para suministros mayores a 10 000 unidades, el proveedor programará una
inspección para el propietario en fábrica por embarque en un periodo no
menor a una semana cada una de ellas y cuando tenga el total de postes
fabricados previamente a su embarque.
Antes de la inspección del propietario en fábrica, el proveedor entregará
los documentos que consignen la cantidad de postes producidos por lote, el
número de cargas, las hojas de carga con los resultados de retención y
penetración, los certificados originales de la especie, su fabricación y
tratamiento debidamente firmados por la inspección independiente en señal
de aprobación del suministro.
27
La inspección del propietario desarrollará las siguientes actividades en la
fábrica del proveedor:
a) Verificación de las características físicas y de fabricación requeridas en
la presente Especificación Técnica (dimensiones, secado, defectos,
marcado, fabricación, curvatura, contenido de humedad, acabados,
accesorios), para el cual deberá considerarse que el tamaño de la
muestra y el nivel de inspección estará determinado según lo indicado
en la Norma Técnica Peruana NTP-ISO 2859–1 1999:
PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO PARA INSPECCIÓN POR
ATRIBUTOS, o su equivalente la norma ISO 2859-1: 1989,
considerando una Inspección General de Nivel I, con un Plan de
Muestreo Simple para Inspección Normal, y con un Nivel de Calidad
Aceptable (AQL) igual a Cuatro (4).
b) En el caso del tratamiento de preservación, se inspeccionará por carga
de fabricación, para el cual la unidad principal será la carga según las
normas indicadas en la presente especificación, y el tamaño de lote
estará definido por la cantidad total de cargas. El tamaño de la muestra
de las cargas y su nivel de inspección estará determinado según lo
indicado en la Norma Técnica Peruana NTP-ISO 2859–1 1999:
PROCEDIMIENTOS DE MUESTREO PARA INSPECCIÓN POR
ATRIBUTOS, o su equivalente la norma ISO 2859-1: 1989,
considerando una Inspección General de Nivel I, con un Plan de
Muestreo Simple para Inspección Normal, y con un Nivel de Calidad
Aceptable (AQL) igual a 2,5.
28
2.1.6 ENTREGA
Los postes deberán ser entregados y apilados por lote en los almacenes del
propietario a costo del proveedor, de acuerdo a la norma ANSI O5.1 sección
8.1 y 8.2; bajo el método “Apilado Cruzado” (base – cabeza), hasta ocho (8)
camas. Los durmientes y cuñas que se utilicen serán de madera aserrada
tratada.
El apilado debe ser ejecutado por el proveedor utilizando grúa y montacargas
con accesorios que eviten daños mecánicos a los postes. Se evitarán defectos
ocasionados durante su transporte, que se indican en la sección 8.3 y 8.4
norma ANSI O5.1.
2.1.7 INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA
Información Técnica para todos los Postores
Las ofertas técnicas de los postores deberán contener la siguiente documentación
técnica:
Tabla de Datos Técnicos Garantizados debidamente llenada, firmada y sellada.
El método de secado para la especie ofertada.
Información Técnica adicional para el Postor Ganador
Complementariamente, el postor ganador deberá presentar la siguiente
documentación técnica:
Certificado de la especie forestal ofertada.
Certificado de primer corte, solo para oferta con especies forestales Latifoliadas.
El curriculum de las tres empresas de Inspección Independiente
El Cronograma de producción mensual e inspección de los postes en fábrica.
Propuesta del protocolo de la Inspección Independiente
Formato de la hoja de carga que usará el proveedor durante el preservado
29
TABLA DE DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS PARA
POSTE DE MADERA IMPORTADA TIPO PINO
Nº CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR VALOR
REQUERIDO GARANTIZADO
1.0 FABRICANTE
2.0 ESPECIE FORESTAL
NOMBRE BOTANICO
NOMBRE COMERCIAL
3.0 CLASE 6 5
4.0 LONGITUD m(pies) 11 (36,1) 11 (36,1)
5.0 CIRCUNFERENCIA MINIMA EN LA CABEZA cm (pulg) (*) (*)
5.1 CIRCUNFERENCIA MAXIMA EN LA CABEZA cm (pulg) (*) (*)
6.0 CIRCUNFERENCIA MINIMA EN LA LINEA DE TIERRA cm (pulg) (*) (*)
6.1 CIRCUNFERENCIA MAXIMA EN LA LINEA DE TIERRA cm (pulg) (*) (*)
7.0 ESFUERZO MAXIMO DE FLEXION (++) MPa(PSI) 40 (5 850) 40 (5 850)
8.0 CARGA DE ROTURA a 610 mm ( 24”) DE LA CABEZA (++) kN (lb) 6,67 (1 500) 8,44 (1 900)
9.0 MODULO DE ELASTICIDAD (++) MPa 10 200 10 200
10.0 METODOS DE TRATAMIENTO PRESERVANTE VACIO - PRESION
11.0 SUSTANCIA PRESERVANTE CCA-C y/o PENTACLOROFENOL
12.0 RETENCION MINIMA DEL PRESERVANTE
CCA-C kg/m³(pcf) 12,80 (0,80)
PENTACLOROFENOL kg/m³(pcf) 9,60 (0,60)
13.0 PENETRACION MINIMA DEL PRESERVANTE
PROFUNDIDAD DE INGRESO MINIMO DEL PRESERVANTE mm (pulg) AWPA
PORCENTAJE MINIMO DE PENETRACION EN LA ALBURA % AWPA
14.0 NORMAS DE FABRICACION, TRATAMIENTO Y PRUEBAS ANSI O5.1
AWPA
15.0 MASA POR UNIDAD kg
16.0 PROPUESTA DE TRES EMPRESAS PARA LA INSPECCION INDEPENDIENTE EN FABRICA
(*) Las medidas corresponderán a la especie forestal ofertada.
30
2.2 CRUCETAS Y BRAZOS DE MADERA IMPORTADA
2.2.1 ALCANCE
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para el
dimensionamiento, definición de propiedades, fabricación, tratamiento de preservación,
inspección, pruebas y entrega de crucetas y brazos de madera nacional que se utilizarán en
Líneas y Redes Primarias.
2.2.2 NORMAS APLICABLES
Las crucetas y brazos de madera importados, materia de la presente
especificación, cumplirán con las prescripciones de las siguientes normas, según versión
vigente a la fecha de convocatoria de la presente licitación:
ANSI O5.3 SOLID SAWN-WOOD CROSSARMS AND BRACES
SPECIFICATIONS AND DIMENSIONS
AWPA AMERICAN WOOD PRESERVERS ASSOCIATION
Además, las crucetas y brazos cumplirán con los requisitos complementarios que se
indican en la presente especificación.
2.2.3 CONDICIONES AMBIENTALES
Las crucetas y brazos se instalarán en zonas con las siguientes condiciones
ambientales:
Altitud sobre nivel del mar : hasta 4000 m
Humedad relativa : 50 a 95%
Temperatura ambiente : -5 °C a 30 °C
Precipitación pluvial : moderada a intensa
31
2.2.4 REQUERIMIENTOS TÉCNICOS DEL MATERIAL
2.2.4.1 Especie forestal
Las crucetas y brazos de madera importados serán fabricados de la especie
forestal denominada Coastal Douglas fir (Pseudotsuga menziesii variedad
menziesii).
La madera deberá ser de primer corte, de densidad selecta, cuyas
características mecánicas deberán ser iguales o superiores a las consignadas en
la Tabla de Datos Técnicos Garantizados.
2.2.4.2 Defectos prohibidos
Las crucetas y brazos estarán libres de rajaduras (splits), fracturas (crack) y de
los siguientes defectos prohibidos indicados en la norma ANSI O5.3:
Madera de compresión ( Compression wood )
Falla de compresión (Compression failure)
Pudrición avanzada de hongos (Advanced decay)
Daños por insectos (Insect damage)
Nudos agrupados (Knot clusters)
Baja densidad o madera quebradiza (Low density or brashness)
Acebolladuras (Shakes)
No se aceptarán crucetas y brazos fabricados con médula.
2.2.4.3 Defectos limitados
Se aceptará los defectos limitados indicados en la norma ANSI O5.3, además
debe considerarse lo siguiente:
Los defectos limitados en las crucetas y brazos, serán evaluados antes y
después del tratamiento de preservación.
32
Se aceptará las grietas toleradas en la norma ANSI O5.3, para las grietas que
se intercepten o sean adyacentes a los agujeros (pin holes), se tendrá en cuenta
que las crucetas serán perforadas por el propietario, en la sección final de
acuerdo a las Fig. Nº 1 y Nº 2, lado superior (top) a 100 mm (4”) y cara
lateral 150 mm (6”) desde el final, y en el punto medio de la cruceta (cara
lateral).
Figura Nº 1 Agujeros en el lado superior de la cruceta
Figura Nº 2 Agujeros en el lado lateral de la cruceta
Para el grano cruzado, desvíos del grano y densidad de la madera, solo se
aceptarán los límites permitidos en la norma ANSI O5.3.
2.2.4.4 Secado
Antes de su tratamiento de preservación, las crucetas y brazos deberán ser
secados al horno, de tal manera que presenten un contenido de humedad promedio igual o
menor de 19 % y con un máximo que no exceda de 22 %, aceptándose un gradiente de
33
humedad no mayor al 5% del centro hacía la superficie de la cruceta, tal como lo indica la
norma ANSI O5.3 - 95.
2.2.4.5 Fabricación
Se aceptará solo una tolerancia de ± 3 mm (±1/8”) en el ancho (width) y
altura (depth) de la sección especificada en la norma ANSI O5.3; esta
tolerancia será verificada en la sección media y final de las crucetas y brazos.
La longitud de las crucetas y brazos no deberá ser menor ni mayor a ± 6 mm
(± ¼”), respecto a la longitud nominal.
Las crucetas tendrán el rebanado (Chamfer) en las aristas de la cara superior
en una dimensión de 9 mm (3/8”) de acuerdo a la norma ANSI O5.3 –95.
Las crucetas y brazos deberán ser fabricados con incisiones de acuerdo a la
norma ANSI O5.3-95.
2.2.4.6 Tratamiento de preservación
Las crucetas y brazos deberán ser preservados por el método vacío – presión
utilizando pentaclorofenol al 5% de acuerdo con los numerales P8, P9 y C25
de la norma AWPA.
La retención mínima aceptable será de 6,4 kg/m3 (0,4 lb / pulg
3) y la
penetración requerida será de acuerdo a la norma C25-95 de AWPA.
2.2.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Las crucetas y brazos que el proveedor oferte deberán cumplir con las
características consignadas en la Tabla de Datos Técnicos Garantizados de la
presente especificación.
Las dimensiones solicitadas corresponden al acabado final.
34
2.2.6 MARCAS
Todas las crucetas y brazos serán marcados mediante equipos quemadores de
acuerdo con las normas mencionadas, de forma legible y permanente con la información
siguiente:
Nombre del fabricante o símbolo
Año de fabricación
Especie forestal de la madera
Designación del preservante según AWPA
Retención del preservante
Propietario
2.2.7 INSPECCIÓN Y PRUEBAS
Previamente a la aceptación del íntegro de los suministros, se efectuara dos
tipos de inspección y pruebas, una primera inspección durante el proceso de fabricación
a cargo de una empresa o profesional independiente del proveedor y del propietario
(Inspección Independiente en Fábrica) y la segunda inspección a cargo de un
especialista del propietario (Inspección del Propietario en Fábrica).
Los costos que demanden las inspecciones estarán incluidos en los precios cotizados por
el proveedor.
35
TABLA DE DATOS TECNICOS GARANTIZADOS PARA
CRUCETAS Y BRAZOS DE MADERA IMPORTADA
Nº CARACTERÍSTICAS UNIDAD VALOR VALOR
REQUERIDO GARANTIZADO
1.0 FABRICANTE
2.0 ESPECIE FORESTAL DOUGLAS FIR
COASTAL
3.0
ESFUERZO DE ROTURA A LA FLEXION (*)
Mpa (lb/pulg2) 53 (7 700)
4.0 MODULO DE ELASTICIDAD (*) Mpa (x10
6lb/pulg
2)
10 800 (1.56)
5.0 ESFUERZO DE COMPRESION PARALELA AL GRANO (*) MPa (lb/pulg2) 26,1 (3 780)
6.0 ESFUERZO DE COMPRESION PERPENDICULAR AL GRANO (*)
Mpa (lb/pulg2) 2,6 (380)
7.0 CIZALLAMIENTO (*) Mpa (lb/pulg2 ) 6,2 (900)
8.0 METODO DE TRATAMIENTO VACIO-PRESION
9.0 SUSTANCIA PRESERVANTE PENTACLOROFENOL
10.0 RETENCION MINIMA Kg/m3 (lb/pulg
3 ) 6,4 ( 0,4 )
11.0 PENETRACION MINIMA mm
AWPA C-25
12.0 NORMAS DE FABRICACION, TRATAMIENTO Y PRUEBAS
ANSI O5.3-95
AWPA
13.0 MASA POR UNIDAD Kg (lb)
(*) Valores de Madera en Verde.
2.3 AISLADORES TIPO PIN 56-2 DE PORCELANA
36
2.3.1 ALCANCE
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para la
fabricación, pruebas y entrega de aisladores tipo pin, que se utilizarán en líneas y redes
primarias.
2.3.2 NORMAS APLICABLES
Los aisladores tipo pin, materia de la presente especificación, cumplirán con las
prescripciones de las siguientes normas, según la versión, vigente a la fecha de la
convocatoria de la licitación:
ANSI C.29.1 AMERICAN NATIONAL STANDARD TEST METHODS
FOR ELECTRICAL POWER INSULATORS
ANSI C29.6 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR WET-
PROCESS PORCELAIN INSULATORS (HIGH-
VOLTAGE PIN TYPE)
2.3.3 CONDICIONES AMBIENTALES
Los aisladores se instalarán en zonas con las siguientes condiciones ambientales:
Altitud sobre el nivel del mar : hasta 4000 m
Humedad relativa : entre 50 y 95%
Temperatura ambiente : -5 ºC y 30 ºC
Contaminación ambiental : Escasa
2.3.4 CONDICIONES DE OPERACIÓN
El sistema eléctrico en el cual operarán los aisladores tipo PIN, tiene las
siguientes características:
Tensión de servicio de la red : 10 kV
Tensión máxima de servicio : 12 kV
Frecuencia de la red : 60 Hz
37
Naturaleza del neutro : efectivamente puesto a tierra
2.3.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Los aisladores tipo pin serán de porcelana, de superficie exterior vidriada;
tendrán las características y dimensiones que se indican en la Tabla de Datos Técnicos
Garantizados.
El roscado del agujero en el que se alojara la espiga de cabeza de plomo será efectuado
sobre la misma porcelana del aislador, sin la necesidad de emplear accesorios o
materiales con características distintas a la porcelana.
2.3.6 PRUEBAS
Los aisladores tipo pin deberán cumplir con las pruebas de diseño, de
conformidad de la calidad y de rutina, de acuerdo a las normas consignadas de la
presente especificación.
2.3.6.1 Pruebas de Diseño
Estas pruebas comprenderán:
Prueba de tensión de flameo en seco a baja frecuencia.
Prueba de tensión de flameo bajo lluvia a baja frecuencia.
Prueba de tensión crítica de flameo al impulso positivo
Prueba de tensión crítica de flameo al impulso negativo
Prueba de tensión de radiointerferencia
Prueba de cambio brusco de temperatura.
2.3.6.2 Pruebas de Calidad
Estas pruebas comprenderán:
Inspección visual y verificación de las dimensiones
Pruebas de porosidad
Pruebas de carga mecánica a la flexión
38
Verificación de las dimensiones y tolerancias del agujero para la espiga.
Pruebas de perforación.
Prueba de cambio brusco de temperatura
Los instrumentos a utilizarse en las mediciones y pruebas deberán tener un certificado
de calibración vigente expedido por un organismo de control autorizado.
2.3.6.3 Pruebas de Rutina
Estas pruebas comprenderán:
Prueba de flameo de rutina.
Los instrumentos a utilizarse en las mediciones y pruebas deberán tener un certificado
de calibración vigente expedido por un organismo de control autorizado.
2.3.7 MARCADO
Los aisladores deberán tener marcas indelebles con la siguiente información
mínima:
Nombre del Fabricante
Año de Fabricación
Carga Máxima de Flexión en kN
Clase de Aislador según ANSI
2.3.8 EMBALAJE
Los aisladores deberán ser embalados en jabas de madera resistente aseguradas
mediante correas de bandas de acero inoxidable, evitando el contacto físico entre los
aisladores. Las jabas deberán estar agrupadas sobre paletas (pallets) de madera y
aseguradas mediante correas de bandas fabricadas con material no metálico de alta
resistencia, a fin de permitir su desplazamiento con un montacargas estándar.
Cada caja deberá tener ser identificada (en idioma español o inglés) con la siguiente
información:
Nombre del Propietario
39
Nombre del Fabricante
Tipo de aislador según ANSI
Cantidad de aisladores
Masa neta en kg
Masa total en kg
2.3.9 ALMACENAJE Y RECEPCIÓN DE SUMINISTROS
Previamente a la salida de las instalaciones del fabricante, el Proveedor deberá
remitir los planos de embalaje y almacenaje de los suministros para revisión y
aprobación del Propietario; los planos deberán precisar las dimensiones del embalaje, la
superficie mínima requerida para almacenaje, el máximo número de paletas a ser
apiladas una sobre otra y, de ser el caso, la cantidad y características principales de los
contenedores en los que serán transportados y la lista de empaque. Adicionalmente
deberá remitir todos los certificados y reportes de prueba solicitados.
La recepción de los suministros se efectuará con la participación de un representante del
Proveedor, quién dispondrá del personal y los equipos necesarios para la descarga,
inspección física y verificación de la cantidad de elementos a ser recepcionadas. El
costo de estas actividades estará incluido en el precio cotizado por el Postor.
2.3.10 INSPECCIÓN Y PRUEBAS EN FÁBRICA
La inspección y pruebas en fábrica deberán ser efectuadas en presencia de un
representante del Propietario o una Entidad debidamente acreditada que será propuesta
por el Proveedor para la aprobación del Propietario. Los costos que demanden la
inspección y pruebas deberán incluirse en el precio cotizado por el Postor.
40
2.4. AISLADORES DE SUSPENSIÓN TIPO 52-3 DE PORCELANA
2.4.1 ALCANCE
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para la
fabricación, pruebas y entrega de los aisladores de suspensión de porcelana que se
utilizarán en líneas y redes primarias.
2.4.2 NORMAS ACEPTABLES
Los aisladores de suspensión de porcelana materia de la presente
especificación, cumplirán con las prescripciones de las siguientes normas, según la
versión vigente a la fecha de la convocatoria de la licitación:
ANSI C29.1 AMERICAN NATIONAL STANDARD TEST METHODS
FOR ELECTRICAL POWER INSULATORS
ANSI C29.2 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR
INSULATORS WET-PROCESS PROCELAIN AND
THOUGHENED GLASS-SUSPENSIÓN TYPE
ASTM A 153 ZINC COATING (HOT DIP) ON IRON AND STEEL
HARDWARE
2.4.3 CONDICIONES AMBIENTALES
Los aisladores se instalarán en zonas con las siguientes condiciones
ambientales:
Altitud sobre el nivel del mar : hasta 4000 m
Humedad relativa : entre 50 y 95%
Temperatura ambiente : -5 °C y 30 °C
Contaminación ambiental : Escasa
2.4.4. CONDICIONES DE OPERACIÓN
El sistema eléctrico en el cual operarán los aisladores de suspensión, tiene las
siguientes características:
41
Tensión de servicio de la red : 10 Kv.
Tensión máxima de servicio : 12 Kv.
Frecuencia de la red : 60 Hz
Naturaleza del neutro : Efectivamente puesto a tierra
2.4.5 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Los aisladores de suspensión serán de porcelana de superficie exterior
vidriada; el material de las partes metálicas será de acero forjado o hierro maleable
galvanizado; estarán provistos de pasadores de bloqueo fabricados con material
resistente a la corrosión, tal como bronce fosforoso o acero inoxidable.
Las características y dimensiones de los aisladores de suspensión se indican en la Tabla
de Datos Técnicos Garantizados.
2.4.6 PRUEBAS
Los aisladores tipo suspensión de porcelana deberán cumplir con las pruebas
de diseño, de conformidad de la calidad y de rutina, de acuerdo a las normas
consignadas en la presente especificación.
2.4.6.1 Pruebas de Diseño
Estas pruebas comprenderán:
Prueba de tensión de flameo en seco a baja frecuencia.
Prueba de tensión de flameo bajo lluvia a baja frecuencia
Prueba de tensión crítica de flameo al impulso positivo y negativo
Prueba de tensión de radiointerferencia.
Prueba de carga-tiempo
Prueba de cambio brusco de temperatura
Prueba de resistencia de carga mecánica residual
Prueba de impacto
Prueba del pasador de seguridad
42
2.4.6.2 Pruebas de Calidad
Estas pruebas comprenderán:
Inspección visual y verificación de las dimensiones
Pruebas de porosidad
Pruebas del galvanizado
Pruebas de carga electromecánica combinada
Pruebas de perforación
Prueba de cambio brusco de temperatura.
2.4.6.3 Pruebas de Rutina
Estas pruebas corresponderán:
Prueba de carga mecánica de rutina
Prueba de tensión de flameo de rutina
Los instrumentos a utilizarse en las mediciones y pruebas deberán tener un certificado
de calibración vigente expedido por un organismo de control autorizado.
2.4.7 MARCADO
Los aisladores deberán tener marcas indelebles con la siguiente información:
Nombre del Fabricante
Año de Fabricación
Carga Electromecánica combinada en kN
Clase de Aislador según ANSI
2.4.8 EMBALAJE
Cada caja deberá ser identificada (en idioma español o inglés) con la siguiente
información:
Nombre del Propietario
Nombre del Fabricante
Tipo de aislador según ANSI
43
Cantidad de aisladores
Masa neta en kg
Masa total en kg
2.4.9 ALMACENAJE Y RECEPCIÓN DE SUMINISTROS
La recepción de los suministros se efectuará con la participación de un representante del
Proveedor, quién dispondrá del personal y los equipos necesarios para la descarga,
inspección física y verificación de la cantidad de elementos a ser recepcionadas. El
costo de estas actividades estará incluido en el precio cotizado por el Postor.
2.4.10 INSPECCIÓN Y PRUEBAS EN FÁBRICA
La inspección y pruebas en fábrica deberán ser efectuadas en presencia de un
representante del Propietario o una Entidad debidamente acreditada que será propuesta
por el Proveedor para la aprobación del Propietario. Los costos que demanden la
inspección y pruebas deberán incluirse en el precio cotizado por el Postor.
2.4.11 INFORMACIÓN TÉCNICA REQUERIDA
Información Técnica para todos los Postores
Las ofertas técnicas de los postores deberán contener la siguiente
documentación técnica:
En el caso de ofertar suministros fabricados con normas distintas a las
indicadas, los postores deberán adjuntar un ejemplar de las mismas.
Información Técnica adicional para el Postor Ganador
Complementariamente, el postor ganador deberá presentar la siguiente
documentación técnica:
Copia de los resultados de las pruebas tipo o de diseño.
Copia de los resultados de las pruebas de envejecimiento.
Catálogos del fabricante precisando los códigos de los suministros, las
dimensiones, características de operación mecánica y eléctrica y la masa.
Planos de diseño para aprobación del propietario.
44
TABLA DE DATOS TÉCNICOS GARANTIZADOS
AISLADOR DE SUSPENSIÓN DE PORCELANA
Nº CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR VALOR REQUERIDO GARANTIZADO
(*)
1.0 FABRICANTE
2.0
NUMERO O CÓDIGO DEL CATALOGO DEL FABRICANTE
3.0 MODELO O CÓDIGO DEL AISLADOR (SEGÚN CATALOGO)
4.0 CLASE ANSI 52-3
5.0 MATERIAL AISLANTE PORCELANA
6.0 MATERIAL METÁLICO HIERRO MALEABLE
O ACERO FORJADO
7.0 MATERIAL DEL PASADOR BRONCE O ACERO
INOXIDABLE
8.0 NORMA DE FABRICACIÓN ANSI 29.2
9.0 DIMENSIONES:
9.1 DIAMETRO MAXIMO mm 273
9.2 ESPACIAMIENTO (ALTURA) mm 146
9.3 LONGITUD DE LINEA DE FUGA mm 292
9.4 TIPO DE ACOPLAMIENTO ANSI TIPO B
10.0 CARACTERISTICAS MECANICAS:
10.1 RESISTENCIA ELECTROMECANICA COMBINADA kN 67
10.2 RESISTENCIA MECANICA AL IMPACTO N - m 6,0
10.3 RESISTENCIA A UNA CARGA CONTINUA kN 44
11.0 CARACTERISTICAS ELECTRICAS
11.1 TENSION DE FLAMEO A BAJA FRECUENCIA : - EN SECO kV 80
- BAJO LLUVIA kV 50
11.2 TENSION CRITICA DE FLAMEO AL IMPULSO : POSITIVA kVp 125
NEGATIVA kVp 130
11.3 TENSION DE PERFORACION kV 110
12.0 CARACTERISTICAS DE RADIO INTERFERENCIA:
12.1 TENSION EFICAZ DE PRUEBA A TIERRA EN BAJA kV 10
FRECUENCIA
12.2 TENSION MAXIMA DE RADIO INTERFERENCIA uv 50
13.0 CONEXIÓN CASQUILLO - BOLA
14.0 MASA POR UNIDAD kg
15.0 COLOR MARRON
45
2.5 GENERALIDADES
Las presentes especificaciones técnicas, cubren las características mínimas
que cumplen los equipos y materiales empleados en la obra del Sub-Sistema de
Distribución Primaria en 10 kV. Trifásico. Para la Mina de Coricancha.
2.5.1 CONDUCTOR AAAC DE 35 mm2
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas del conductor
de aleación de aluminio que se ha instalado en las redes primarias.
Normas aplicables
Para inspección y pruebas
IEC 1089 ROUND WIRE CONCENTRIC LAY OVERHEAD
ELECTRICAL STRANDED CONDUCTORS
IEC 104 ALUMINIUM-MAGNESIUM-SILICON ALLOY WIRE FOR
OVERHEAD LINE CONDUCTORS
Para fabricación
ASTM B398 ALUMINIUM ALLOY 6201-T81 WIRE FOR ELECTRICAL
PURPOSES
ASTM B399 CONCENTRIC-LAY-STRANDED ALUMINIUM ALLOY
6201-T81 CONDUCTORS
Descripción del material
El conductor utilizado en la Red Primaria son de aleación de aluminio (AAAC)
de 35 mm2 Indeco fabricado con alambrón de aleación de aluminio- magnesio-silicio con
composición química de acuerdo con la norma ASTM B 398/399; el conductor es
desnudo.
46
TABLA DE DATOS TECNICOS GARANTIZADOS
CONDUCTOR DE ALEACION DE ALUMINIO
Nº CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR REQUERIDO
1.0 CARACTERISTICAS GENERALES:
1.1 FABRICANTE
1.3 NUMERO DE ALAMBRES 7 7 7
1.4 NORMA DE FABRICACION Y PRUEBAS IEC 1089
ASTM B398
ASTM B399
2.0 DIMENSIONES:
2.1 SECCION NOMINAL mm² 25 35 50
2.2 SECCION REAL mm² 24,6 34,36 49,75
2.3 DIAMETROS DE LOS ALAMBRES mm 2,1 2,5 3
2.4 DIAMETRO EXTERIOR DEL CONDUCTOR mm 6,3 7,5 9
3.0 CARACTERISTICAS MECANICAS:
3.1 MASA DEL CONDUCTOR kg/m 0,066 0,094 0,135
3.2 CARGA DE ROTURA MINIMA kN 7,4 10,35 14,79
3.3 MODULO DE ELASTICIDAD INICIAL kN/mm²
3.4 MODULO DE ELASTICIDAD FINAL kN/mm² 60,82
3.5 COEFICIENTE DE LA DILATACION TERMICA 1/C° 23x10-6
4.0 CARACTERISTICAS ELECTRICAS:
4.1 RESITENCIA ELECTRICA MAXIMA en C.C. a 20°C Ω/km 1,37 0,966 0,671
4.2 COEFICIENTE TERMICO DE RESISTENCIA
ELECTRICA 20°C 1/°C 0,0036
4.3 RESISTIVIDAD A 20°C Ω*mm²/m 0,0328
2.6 ESPIGAS PARA AISLADORES TIPO PIN
Alcances
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas de espigas
para aisladores tipo pin que se utilizado en la red primaria.
47
Normas aplicables
Las espigas, materia de la presente especificación, cumplen con las
prescripciones de las siguientes normas:
ANSI C 135.17 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR
GALVANIZED FERROUS BOLT-TYPE INSULATOR
PINS WITH LEAD THREADS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
ANSI C 135.22 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR
GALVANIZED FERROUS POLE-TOP INSULATOR
PINS WITH LEADS THREADS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
ASTM A 153 ZINC COATING (HOT DIP) ON IRON AND STEEL
HARDWARE
2.6.1 CARACTERISTICAS GENERALES
Las espigas son de procedencia nacional adquiridas en Perú
Materiales
Los materiales utilizados para la fabricación de las espigas fueron de hierro
maleable o dúctil, o acero forjado, de una sola pieza.
El roscado es de aleación de plomo de probada calidad.
Las espigas son galvanizadas en caliente su superficie es suave libre de rebabas u otras
irregularidades.
Características
Las espigas tienen las características y dimensiones que se indican:
48
Nº CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR
REQUERIDO
1.0 PROVEEDOR PROELCI SRL
2.0 MATERIAL DE FABRICACION Acero forjado
3.0 CLASE DE GALVANIZACION ASTM C
4.0 LONGITUD mm 400
5.0 CARGA MÁXIMA (KN) 12.7
2.7 ACCESORIOS DEL CONDUCTOR
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas de los accesorios del
conductor, que se instalaron en red primaria.
Normas de fabricación
Los accesorios materia de esta especificación, cumplen con las prescripciones de
la siguiente norma:
UNE 21-159 ELEMENTOS DE FIJACION Y EMPALME PARA
CONDUCTORES Y CABLES DE TIERRA DE LÍNEAS
ELECTRICAS AEREAS DE ALTA TENSION
ASTM 153 STANDARD SPECIFICATION FOR ZINC-COATING
(HOT-DIP) ON IRON AND STEEL HARDWARE
Características generales
Los materiales para la fabricación de los accesorios del conductor son de
aleaciones de aluminio procedentes de lingotes de primera fusión, resistentes a la
corrosión, libre de discontinuidades, fisuras, porosidades, rebabas.
49
2.7.1 CARACTERISTICAS ESPECÍFICAS
Grapa de ángulo
Son de aleación de aluminio procedente de lingotes de primera fusión, de
comprobada resistencia a la corrosión, tales como aluminio- magnesio, aluminio - silicio,
aluminio-magnesio – silicio.
Con carga de deslizamiento no es inferior al 20% de la carga de rotura del conductor para
que el que está destinado la grapa.
El apriete sobre el conductor es uniforme, evitando los esfuerzos concentrados sobre
determinados puntos del mismo.
El rango del ángulo de utilización está comprendido entre 30° y 90°.
La carga de rotura mínima de la grapa de ángulo es de30 kN.
Las dimensiones de la grapa son adecuadas para el conductor de aleación de aluminio de
35 mm².
Grapa de anclaje
Es del tipo conductor pasante, fabricado con aleación de aluminio de primera
fusión, de comprobada resistencia a la corrosión, tales como Aluminio-Magnesio,
Aluminio-Silicio, Aluminio-Magnesio-Silicio.
La carga de rotura mínima de la grapa de anclaje será de 70 kN
Está provista de 3 pernos de ajuste.
Las dimensiones de la grapa son adecuadas pera el conductor de aleación de aluminio de
35 mm²
50
Grapa de doble vía
Es de aluminio y está provista de 2 pernos de ajuste, con resistencia eléctrica del
conjunto grapa-conductor igual 75% de la correspondiente a una longitud igual de
conductor; por tanto, no produce calentamientos superiores a los del conductor
El conjunto así instalado no emite efluvios y perturbaciones radioeléctricas por encima de
los valores fijados.
Varilla de armar
La varilla de armar es de aleación de aluminio, del tipo premoldeado, adecuada
para el conductor de aleación de aluminio.
Y tiene el objeto proteger el punto de sujeción del conductor con el aislador tipo pin o
grapa angular, de los efectos abrasivos, así como de las descargas que se puedan producir
entre conductor y tierra.
Son simples y dobles y de longitudes adecuadas para cada sección de conductor de 35
mm².
Alambre de amarre
El alambre de amarre es de aluminio recocido de 16 mm².
2.8 CABLE DE ACERO SIEMENS MARTIN
Alcances
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas del cable de acero para
retenidas que se han instalado en la red primaria.
Normas aplicables
El cable de acero, materia de la presente especificación, cumple con las
prescripciones de las siguientes normas:
ASTM A 475 STANDARD SPECIFICATION FOR ZINC-COATED
STEEL WIRE STRAND
51
ASTM A 90 STANDARD TEST METHOD FOR WEIGHT OF
COATING ON ZING - COATED (GALVANIZED) IRON
OF STEEL ARTICLES
Características técnicas del cable
El cable para las retenidas es de acero galvanizado de grado SIEMENS-
MARTIN. Con las características y dimensiones que se indican en la Tabla de Datos
Técnicos.
2.9 ACCESORIOS METALICOS PARA POSTES Y CRUCETAS
Alcances
Estas especificaciones cubren las condiciones de los accesorios metálicos para
postes y crucetas que se han utilizado en la red primaria.
Normas Aplicables
Los accesorios metálicos, materia de la presente especificación, cumplen con las
prescripciones de las siguientes normas vigentes:
ASTM A 7 FORGED STEEL
Nº CARACTERÍSTICAS UNIDAD VALOR
1.0 FABRICANTE PROCABLE
2.0 MATERIAL Acero
3.0 GRADO SIEMENS-MARTIN
4.0 CLASE DE GALVANIZADO SEGUN NORMA
ASTM
B
5.0 DIAMETRO NOMINAL mm 10
6.0 NUMERO DE ALAMBRES 7
7.0 DIAMETRO DE CADA ALAMBRE mm 3,05
8.0 SECCION NOMINAL mm² 50
9.0 CARGA DE ROTURA MINIMA kN 30,92
10.0 SENTIDO DEL CABLEADO Izquierdo
11.0 MASA kg/m 0,400
12.0 NORMA DE FABRICACION ASTM A 475
52
ANSI A 153 ZINC COATING (HOT DIP) ON IRON AND STEEL
HARDWARE
ANSI C 135.1 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR GALVANIZED
STEEL BOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
ANSI C 135.4 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR GALVANIZED
FERROUS EYEBOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD
LINE CONSTRUCTION
ANSI C 135.5 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR GALVANIZED
FERROUS EYENUTS AND EYELETS FOR OVERHEAD
LINE CONSTRUCTION
ANSI C 135.3 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR ZINC-
COATED FERROUS LAG SCREWS FOR POLE AND
TRANSMISSION LINE CONSTRUCTION
ANSI C 135.20 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR LINE
CONSTRUCTION - ZINC COATED FERROUS
INSULATOR CLEVISES
ANSI C 135.31 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR ZINC-
COATED FERROUS SINGLE AND DOUBLE UPSET
SPOOL INSULATOR BOLTS FOR OVERHEAD LINE
CONSTRUCTION
2.9.1 DESCRIPCIÓN DE LOS MATERIALES
Este material de ferretería es de procedencia nacional.
Pernos Maquinados
53
Son de acero forjado galvanizado en caliente clase b. Las cabezas de estos
pernos son cuadrados y están de acuerdo con la norma ANSI C 135.1, son de 16mm de
diámetro con una carga de rotura mínima de 55 KN.
Estos pernos cuentan con una tuerca y contratuerca.
Perno – Ojo
Son de acero forjado, galvanizado en caliente de 305 mm de longitud y 16 mm
de diámetro.
En uno de los extremos tiene un ojal ovalado y será roscado en el otro extremo.
La configuración geométrica y las dimensiones cumplen con lo señalado en las láminas del
proyecto.
La carga de rotura mínima es de 55 kN.
Tuerca – Ojo
Son de acero forjado o hierro maleable galvanizado en caliente. Son adecuada
para perno de 16 mm de diámetro. Su carga mínima de rotura es de 55 kN.
La configuración geométrica y las dimensiones se muestran en las láminas adjuntas.
Tirafondo
Son de acero forjado y galvanizado en caliente de 102 mm de longitud y 13 mm
de diámetro. La carga mínima de rotura será de 30 kN.
Arandelas
Son de acero y tendrán las dimensiones siguientes: Arandela cuadrada curvada
de 57 mm de lado y 5 mm (3/16”) de espesor, con un agujero central de 18 mm con una
carga mínima de rotura al esfuerzo cortante de 55 kN.
54
2.10 ACCESORIOS METALICOS PARA RETENIDAS
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas para retenidas
que se han instalado en la red primaria.
Normas aplicables
Los accesorios metálicos, materia de la presente especificación, cumplen con las
prescripciones de las siguientes normas:
ASTM A 7 FORGED STEEL
ANSI A 153 ZINC COATING (HOT DIP) ON IRON AND STEEL
HARDWARE
ANSI C 135.2 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR THREADED
ZINC-COATED FERROUS STRAND-EYE ANCHOR AND
NUTS FOR OVERHEAD LINE CONSTRUCTION
ANSI C 135.3 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR ZINC
COATED FERROUS LAG SCREWS FOR POLE AND
TRANSMISSION LINE CONSTRUCTION
ANSI C 135.4 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR GALVANIZED
FERROUS EYEBOLTS AND NUTS FOR OVERHEAD
LINE CONSTRUCTION
ANSI C135.5 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR ZINC-
COATED FERROUS EYENUTS AND EYEBOLTS FOR
OVERHEAD LINE CONSTRUCTION
55
2.10.1 DESCRIPCION DE LOS ACCESORIOS
Varilla de anclaje
Son de acero forjado y galvanizado en caliente. Está provisto de un ojal-
guardacabo de una vía en un extremo, y roscada en el otro.
Sus características principales son:
Longitud : 2,40 m
Diámetro : 16 mm
Carga de rotura mínima : 71 kN
Arandela cuadrada para anclaje
Son de acero galvanizado en caliente de 102 mm de lado y 5 mm de espesor.
Provistos de un agujero central de 18 mm de diámetro con esfuerzo de corte por presión de
la tuerca de 71 kN.
Perno angular con ojal guardacabo
Son de acero forjado, galvanizado en caliente de 305 mm de longitud y 16 mm
de diámetro.
En uno de los extremos tiene un ojal – guardacabo angular, adecuado para cable de acero
de 10 mm de diámetro.
La carga de rotura mínima es de 60 kN.
Grapas paralelas
Son de Fº Gº wn Caliente, doble vía, 3 pernos de 152 mm de long. Para cable d
e acero de 10 mm de diámetro.
Bloque de anclaje
Son de concreto armado de 0,40 x 0,40 x 0,30 m con malla de acero corrugado
de 12,7 mm de diámetro, con agujero central de 21 mm de diámetro.
Arandela cuadrada curvada
56
Son de acero galvanizado en caliente y tendrá 57 mm de lado y 5 mm (3/16”) de
espesor, con un agujero central de 18 mm de diámetro.
Con una carga mínima de rotura al esfuerzo cortante de 55 kN
Alambre de amarre
Los entorches en los terminales del cable de la retenida, son de alambre
Galvanizado Nº 12.
2.11 MATERIAL PARA PUESTA A TIERRA
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas de los materiales para la
puesta a tierra de las estructuras instaladas en la red primaria.
Normas Aplicables
Los materiales de puesta a tierra, cumplen con las prescripciones de las
siguientes normas:
ITINTEC 370.042 CONDUCTORES DE COBRE RECOCIDO PARA EL
USO ELECTRICO
UNE 21-056 ELECTRODOS DE PUESTA A TIERRA
ABNT NRT 13571 HASTE DE ATERRAMENTO AÇO–COBRE E
ACCESORIOS
ANSI C135.14 STAPLES WITH ROLLED OF SLASH POINTS FOR
OVERHEAD LINE CONSTRUCTION
2.11.1 DESCRIPCION DE MATERIALES
Conductor
El conductor es de cobre desnudo, cableado y recocido, de las características de
25 mm2 de sección de 7 hilos.
57
Varilla de Cu de Puesta a Tierra
Las varillas de puesta a tierra son de 16mm diámetro, 2400mm de longitud
Conector para la varilla de Cu
El conector para la conexión entre el electrodo y el conductor de puesta a tierra
tipo AB es de bronce y de alta resistencia mecánica, y a la corrosión.
Conector tipo perno partido (Split-bolt)
Son de cobre y se utilizó para conectar conductores de cobre de 25 mm² entre sí.
Grapas para fijar conductor a poste
Son de acero recubierto con cobre en forma de "U" de 44.5 x 9.5mm, 3.7mm de
diámetro, con sus extremos puntiagudos para facilitar la penetración al poste de madera.
Son adecuados para conductor de cobre de 25 mm² y 16 mm²
Listones de madera
Con la finalidad de protección del conductor de bajada de la puesta a tierra y así
mismo evitar cualquier contacto y manipuleo accidental de la personas se ha utilizado
listones de madera de tornillo de 50x19x2700mm con clavos.
Bentonita
Para reducir el nivel de resistencia de los pozos sea utilizado 0.12 m3 bentonita
que es una arcilla de gran poder de absorción con muchos usos industriales.
Caja de Registro para puesta a tierra
La caja de registro que se ha utilizado es de concreto armado vibrado de
0.40x0.40x0.30m con tapa del mismo material.
2.12 SECCIONADORES FUSIBLE TIPO EXPULSION
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas de los seccionadores
fusibles tipo expulsión (cut-out) que se utilizarán en la red primaria.
58
Normas Aplicables
Los seccionadores fusibles tipo expulsión, materia de la presente especificación,
cumplirán con las prescripciones de las siguientes normas:
ANSI C-37.42 AMERICAN NATIONAL STANDARD FOR
SWITCHGEAR - DISTRIBUTION CUT OUTS AND
FUSE LINKS SPECIFICATIONS
Condiciones Ambientales
Los seccionadores fusibles han sido instalados en una zona que presentan las
siguientes condiciones ambientales:
Altitud sobre el nivel del mar hasta 4000 m
Humedad relativa entre 50 y 95%
Temperatura ambiental entre -15°C y 30°C
Contaminación ambiental De escasa a moderada
Características Particulares
Las características particulares de los seccionadores utilizados en la obra se
muestran en los siguientes cuadros
TABLA DE DATOS TÉCNICOS SECCIONADORES FUSIBLE TIPO
EXPULSIÓN
Tensión de operación 10 kV
Corrientes Nominales : - Seccionador
- Fusible
100 A
1,2,3,6,10,15,25,40,65,100 A (*)
Lugar de instalación
(m.s.n.m.) SIERRA 2000 - 4500
ÍTEM CARACTERÍSTICAS UNIDAD VALOR REQUERIDO
1 SECCIONADOR FUSIBLE TIPO EXPULSIÓN
1.1 País de Procedencia
1.2 Fabricante 3 ABB
1.3 Modelo
1.4 Norma ANSI C-37.40/41/42
59
1.5 Corriente Nominal A 100
1.6 Tensión Nominal kV 27
1.7 Corriente de Cortocircuito Simétrica kA 10.6
1.8 Nivel de aislamiento:
- Tensión de sostenimiento a la onda de impulso (BIL), entre fase y tierra y entre fases.
kV 125
- Tensión de sostenimiento a la frecuencia industrial entre fases, en seco, 1 min.
kV 35
- Tensión de sostenimiento a la frecuencia industrial entre fase y tierra, en húmedo, 10 s.
kV 30
1.9 Material aislante del cuerpo del seccionador. Porcelana
1.10 Longitud de línea de fuga mínima (Fase-
Tierra) mm/kV 25
1.11 Material de Contactos
Cobre electrolítico plateado
1.12 Material de Bornes Cobre estañado
1.13 Rango de conductor (Diámetro) mm 4.11-11.35
ÍTEM CARACTERÍSTICAS UNIDAD VALOR REQUERIDO
2 ACCESORIOS
2.1 Fusible
- País de procedencia
- Fabricante
- Norma ANSI C-37.40/41/42
- Tipo K
- Corriente nominal A (*) A ser seleccionada por el usuario
2.2 Tubo porta fusible
- País de procedencia
- Fabricante
- Norma ANSI C-37.40/41/42
- Tensión nominal kV 15
- Corriente nominal A 12
- Corriente de cortocircuito simétrica
kA 10.6
2.3 Accesorios de fijación
- País de procedencia
- Fabricante
- Tipo de fijación B
- Material Acero
- Norma de material ASTM A575
- Norma de Galvanizado ASTM A153
- Espesor de galvanización mín. gr/cm2 600
60
2.13 PARARRAYOS
Alcance
Estas especificaciones cubren las condiciones técnicas requeridas de los
pararrayos que se han instalado en la red primaria.
Normas Aplicables
Los pararrayos materia de la presente especificación cumplirán con las
prescripciones de las siguientes normas:
IEC 99-1 SURGE ARRESTERS PART 1: NON LINEAR RESISTOR
TYPE GAPPED ARRESTERS FOR A.C. SYTEMS
IEC 99-4 METAL OXIDE SURGE ARRESTERS WITHOUT GAPS FOR
A.C. SYSTEMS
Condiciones de Operación
El sistema eléctrico en el cual operarán los pararrayos tiene las siguientes
características:
Tensión de servicio de la red 10 kV
Tensión máxima de servicio 12 kV
Frecuencia de la red 60 Hz
Equipos a proteger transformadores de distribución y líneas primarias
Características Generales
Los pararrayos son del tipo de resistencias no lineales fabricadas a base de óxidos
metálicos, sin explosores, a prueba de explosión, para uso exterior y para instalación en
posición vertical; serán conectados entre fase y tierra.
La columna soporte son de material polimérico color gris a base de goma silicón; estará
diseñada para operar en un ambiente medianamente contaminado, las características
61
propias del pararrayos no se modificarán después de largos años de uso; las partes selladas
estarán diseñadas de tal modo de prevenir la penetración de agua.
El pararrayos cuenta con un elemento para liberar los gases creados por el arco que se
origine en el interior, cuando la presión de los mismos llegue a valores que podrían hacer
peligrar la estructura del pararrayos.
Las partes metálicas de hierro o acero están protegidas contra la corrosión mediante
galvanizado en caliente.
Los pararrayos están provistos de un soporte aislante para su fijación, un desconectador
del sistema de tierra, grapas y tuercas para la conexión del terminal de línea adecuado para
conexión al conductor de 25 mm².
TABLA DE DATOS TÉCNICOS DE PARARRAYOS
Tensión de operación 10 kV
Lugar de instalación Sierra/Selva
m.s.n.m. 2500-4500
Conexionado Delta aislado
ÍTEM CARACTERÍSTICAS UNID. VALOR REQUERIDO
1 PARARRAYOS
1.1 País de Procedencia
1.2 Fabricante YOSLIN
1.3 Modelo
1.4 Normas IEC 60099 (1/3/4)
1.5 Tipo de pararrayo
Oxido de zinc (ZnO) 1.6 Clase de descarga
Clase 1 1.7 Instalación
Exterior 1.8 Montaje
Vertical 1.9 Tensión nominal del pararrayo (Ur)
kV 15 1.10 Tensión continua de operación fase-tierra (Uc) kV 10
1.11 Corriente nominal de descarga a 8/20 μs (In) kA 12 1.12 Temperatura de operación ºC - 40 a + 40
1.13 Frecuencia nominal
Hz 60 1.14 Línea de fuga unitaria
mm/kV 25 1.15 Tensiones residuales Pico (Veces Ur)
- Frente de onda de 1 μs (steep) kVp/Ur
[ 2.6 – 4.0 ]
- Frente de onda de 8/20 μs (lightning) kVp/Ur
[ 2.3 – 3.6 ]
- Frente de onda de 30/60 μs (switching) kVp/Ur
[ 2.0 – 2.9 ]
2 ENVOLVENTE AISLANTE
2.1 Material Goma silicona 2.3 Nivel de Aislamiento Pico (Veces Ur)
- Tensión de sostenimiento a frecuencia industrial – húmedo 1 min
kVp/Ur [ 3.048 – 4.419 ]
- Tensión de sostenimiento al impulso 8/20 μs kVp/Ur [ 4.298 – 6.728 ]
62
CCAAPPÍÍTTUULLOO IIIIII
EESSPPEECCIIFFIICCAACCIIOONNEESS TTÉÉCCNNIICCAASS DDEE
MMOONNTTAAJJEE EELLEECCTTRROOMMEECCÁÁNNIICCOO
3.1 GENERALIDADES
3.1.1 EJECUCIÓN DE LOS TRABAJOS
Toda la Obra ha sido ejecutada de la manera prescrita en los documentos
contractuales y en donde no sea prescrita, de acuerdo con las directivas de la
SUPERVISIÓN.
El personal electricista no ha efectuado ningún cambio, modificación o reducción en la
extensión de la obra sin expresa autorización escrita de la SUPERVISIÓN.
3.1.2 MONTAJE DE PARTES IMPORTANTES
El personal electricista y la SUPERVISIÓN acordaron antes del inicio del
montaje, las partes o piezas importantes de cada partida cuyo montaje requiere de
autorización de la SUPERVISIÓN.
3.1.3 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS DE CONSTRUCCIÓN
El personal electricista mantuvo en el sitio de la obra, de acuerdo con los
requerimientos de la misma, el equipo de construcción y montaje adecuado y suficiente, el
cual se mantuvo permanentemente en condiciones operativas.
63
3.1.4 PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE
El personal electricista preservó y protegió toda la vegetación tal como árboles,
arbustos y hierbas, existente en el sitio de la Obra o en los adyacentes y que, en opinión de
la SUPERVISIÓN, no obstaculizaron la ejecución de los trabajos.
La Supervisión tomo medidas contra el corte y destrucción que pudieron haber causado su
personal y contra los excesos o descuidos en las operaciones del equipo de construcción y
la acumulación de materiales.
3.1.5 VIGILANCIA Y PROTECCIÓN DE LA OBRA
El personal electricista en todo momento, protegió y conservó las
instalaciones, equipos, maquinarias, instrumentos, provisiones, materiales y efectos de
cualquier naturaleza relacionados toda la obra ejecutada, hasta su terminación.
3.1.6 LIMPIEZA
El personal electricista mantuvo en todo momento, el área de la construcción,
incluyendo los locales de almacenamiento usados por él, libres de toda acumulación de
desperdicios o basura. Siendo retirados antes de la terminación de la obra todas las
herramientas, equipos, provisiones y materiales, en todo momento se dejó la obra y el
área de construcción en condiciones de aspecto y limpieza satisfactorios. El material
sobrante se internó a ALMACEN MINA.
3.1.7 DE LA SUPERVISIÓN
3.1.7.1 Supervisión de la Obra
La Obra se ejecutó bajo una permanente supervisión, es decir, estuvo
constantemente sujeta a la inspección y fiscalización del ingeniero responsable a fin de
asegurar el estricto cumplimiento de los documentos contractuales.
64
La labor de supervisión también fue asumida directamente por NYRSTAR, habiendo sido
informados oportunamente por los ingenieros responsables de la Supervisión quienes
estuvieron habilitados para resolver las cuestiones técnicas y administrativas relativas a la
obra, a nombre del propietario.
3.1.7.2 Responsabilidad de la Obra
La presencia de la Supervisión en las operaciones del personal electricista no
relevó a éste, en ningún caso ni en ningún modo, de su responsabilidad por la cabal y
adecuada ejecución de la obra.
Asimismo, la aprobación, por parte de la supervisión, de documentos técnicos para la
ejecución de trabajos, no relevó al personal electricista de su responsabilidad por la
correcta ejecución y funcionamiento de las instalaciones ejecutadas.
3.1.7.3 Obligaciones del Personal Electricista
El personal electricista es su obligación de mantener informado a la Supervisión
con la debida y necesaria anticipación, acerca de su inmediato programa de trabajo y de
cada una de sus operaciones, en los términos y plazos prescritos en los documentos
contractuales.
3.1.8 DE LA ACEPTACIÓN
3.1.8.1 Procedimiento General
Para la aceptación de la obra por parte de la Supervisión, los equipos e
instalaciones fueron objeto de pruebas al término del montaje respectivo.
En primer lugar, se hicieron las pruebas sin tensión del sistema (pruebas en blanco).
Después de concluidas estas pruebas, se hicieron las pruebas en servicio, para el conjunto
de la obra.
65
Después de haberse ejecutado las pruebas a satisfacción de la Supervisión la obra fue
puesta en servicio, en forma comercial.
3.1.8.2 Pruebas en Blanco
Con la debida anticipación antes de la fecha prevista para el término del Montaje,
el contratista notificó a la SUPERVISIÓN del inicio de las pruebas remitiéndole tres
copias de los documentos indicados a continuación:
a. Un programa detallado de las pruebas a efectuarse
b. El procedimiento de Pruebas
c. Las Planillas de los Protocolos de Pruebas
d. La Relación de los Equipos de Pruebas a utilizarse, con sus características
técnicas
e. Tres copias de los Planos de la Obra ejecutada
Dentro del plazo indicado, la SUPERVISION verificó la suficiencia de la documentación y
el estado de la obra y emitió la autorizando al personal electricista a proceder con las
pruebas de puesta en servicio.
El personal, materiales y equipos necesarios para las pruebas "en blanco", estuvieron a
cargo del Taller eléctrico.
3.1.8.3 Prueba de Puesta en Servicio
Antes de la conclusión de las Pruebas "en blanco" de toda la obra, la Supervisión
y el personal electricista acordaron el Procedimiento de Pruebas de Puesta en Servicio, las
cuales consistirán en la energización de las Redes Primarias y toma carga y la posterior
alimentación de la Redes secundarias.
La Programación de las Pruebas de Puesta en Servicio fueron, hecha en forma conjunta
entre La Supervisión y el personal electricista y su inicio fue después de la conclusión de
las Pruebas "en blanco" de toda la obra a satisfacción de La Supervisión.
66
El personal, materiales y equipo necesario para la ejecución de las pruebas de puesta en
servicio, estuvieron a cargo del Taller eléctrico.
3.2 REPLANTEO TOPOGRÁFICO Y UBICACIÓN DE ESTRUCTURAS
3.2.1 DESCRIPCION
El replanteo Topográfico se hizo con la finalidad desarrollar en campo el trazo
de la línea, ubicación de las estructuras, retenidas, puestas a tierra y subestaciones a lo
largo del perfil altiplanimétrico, de todo el recorrido de la Línea.
3.2.2 MATERIALES UTILIZADOS
Estaca Wincha metálica 100 y 50 m.
Miras Jalones
Yeso Cordel
Pintura Cuaderno
Lapiceros y lápices
3.2.3 EQUIPOS EMPLEADOS
Camioneta rural 4x4
Teodolito
GPS
3.2.4 MODO DE EJECUCIÓN
El Ingeniero Electricista se encargo de efectuar todos los trabajos de campo
necesarios para replantear la ubicación de:
Los ejes y vértices del trazo
Los postes de las estructuras
Los ejes de las retenidas y los anclajes
El replanteo ha sido efectuado por profesionales responsables, personal técnico
capacitado y apoyo de las autoridades de la localidad con sus comuneros empleando
67
GPS, teodolito y otros instrumentos de medición de probada calidad y precisión para la
determinación de distancias y ángulos horizontales y verticales.
El replanteo se materializo en el terreno mediante la ubicación de estacas de madera
pintadas de color en la ubicación y referencias para postes y retenidas.
Las estacas han sido adecuadamente protegidos durante el período de ejecución de las
obra para esto se contó con el apoyo del personal electricista de la Cía Minera San Juan
(Perú).
Los trabajos de replanteo fueron procesados luego en gabinete mediante la ejecución de
la Ingeniería de Detalle.
3.3 INGENIERIA DE DETALLES
3.3.1 DESCRIPCION
Luego de efectuar los trabajos de replanteo se ha realizado la Ingeniería de
detalle para la ejecución recopilando los datos y efectuando los cálculos necesarios de
los equipos que conforman el proyecto, con la finalidad de establecer los parámetros de
utilización de materiales y especificaciones de montaje así como la elaboración de
planos y detalles para la ejecución de la obra.
3.3.2 MATERIALES A UTILIZADOS
Son los siguientes
Papel canson de 110 gramos Papel bond de 80 gramos
Copias fotostáticas Copias de planos
Anillados
3.3.3 EQUIPOS
Equipos de cómputo Ploter
Softwares en Ing. Eléctrica Fotocopiadora
68
3.3.4 MODO DE EJECUCIÓN
La Ingeniería de Detalle ha sido desarrollada mediante las siguientes
actividades:
Verificación del cálculo mecánico de conductores
Verificación de la utilización de las estructuras en función de sus vanos
característicos y las distancias de seguridad al terreno, a las edificaciones y
entre conductores (de fase y neutro).
Elaboración de la planilla final de estructuras como resultado del replanteo
topográfico.
Determinación de la cantidad final de materiales y equipos.
Elaboración de planes de tendido de conductores, preparación de la tabla de
tensado.
Diseño y cálculo de las fundaciones de acuerdo con las condiciones reales del
terreno.
Diseño de la puesta a tierra de las estructuras de líneas y redes primarias de
acuerdo con los valores de resistividad eléctrica del terreno obtenidos mediante
mediciones y según los criterios establecidos en el estudio definitivo.
3.4 MONTAJE ELECTROMECANICO
3.4.1 EXCAVACION DE ZANJA EN TERRENO NORMAL
3.4.1.1 Descripción
Se define como la excavación de zanjas para postes, retenidas y puestas a tierra
en terreno normal, según indicado en las especificaciones técnicas medidas contenidas
en los planos y detalles.
69
Se ejecutará de acuerdo a las especificaciones técnicas y medidas contenidas en los
planos y detalles del proyecto.
3.4.1.2 Materiales Utilizados
Wincha Lampas
Sogas Picos
Yeso Estacas
Cordel
3.4.1.3 Equipos Empleados
Plomadas
3.4.1.4 Modo de Ejecución
Las excavaciones se ejecutaron con el máximo cuidado y utilizando los
métodos y equipos más adecuados para cada tipo de terreno, con el fin de no alterar su
cohesión natural, y reduciendo al mínimo el volumen del terreno afectado por la
excavación, alrededor de la cimentación.
Las dimensiones de la excavación se han hecho de acuerdo a lo se muestra en los planos
y detalles e indicaciones de las especificaciones técnicas para cada tipo de terreno.
3.4.2 EXCAVACION DE ZANJA PARA POSTES EN TERRENO ROCOSO
3.4.2.1 Descripción
Se define como la excavación de hoyos para los postes, retenidas y puestas a
tierra en terreno rocoso, según lo indicado en las especificaciones técnicas, planos y
detalles.
3.4.2.2 Materiales Utilizados
Wincha Lampas
Sogas Picos
Yeso Estacas
70
Cordel Explosivos
Fulminantes Mechas
3.4.2.3 Equipos Empleados
Plomadas
Barrenos
3.4.2.4 Modo de Ejecución
Las dimensiones de la excavación se han hecho de acuerdo a lo se muestra en los planos
y detalles e indicaciones de las especificaciones técnicas para cada tipo de terreno.
El fondo de la excavación se ejecuto en forma plana y firmemente compactada para
permitir una distribución uniforme de la presión de las cargas verticales actuantes.
Se consideró terreno rocoso cuando se encontró un fue necesario el uso de explosivos
para realizar la excavación. En todos los otros casos se consideró terreno normal.
Se tomo todas las precauciones para proteger a las personas, obra, equipo y propiedades
durante el almacenamiento, transporte y utilización de explosivos.
3.4.3 INSTALACION DE POSTE DE MADERA DE 11m
3.4.3.1 Descripción
Esta tarea esta descrita como la actividad del izaje de los postes en los
respectivos puntos que indicaron los planos.
3.4.3.2 Materiales Utilizados
a. Poste de madera de 11 mts.
b. Plomada
c. Sogas
3.4.3.3 Equipos Empleados
Tirfor
71
3.4.3.4 Modo de Ejecución
Durante el izaje de los postes, ningún obrero, ni persona alguna se situó por debajo de
postes, cuerdas en tensión, o en el agujero donde se instala el poste.
Después ubicado el poste en su eje este queda completamente vertical antes de realizar
la cimentación
3.4.4 CIMENTACIÓN DE POSTE DE MADERA DE 11m. INCLUYE
RELLENO Y COMPACTACION
3.4.4.1 Descripción
Esta tarea se describe como el proceso por el cual se realiza la cimentación de
los postes de madera de 11 metros.
3.4.4.2 Materiales Utilizados
Agua
Piedra mediana de cantera
3.4.4.3 Equipos Empleados
Picos
Lampas
Barretas
Pizones
3.4.4.4 Modo de Ejecución
Antes de efectuar la cimentación se verifico que el poste se encuentre con su
posición adecuada y completamente vertical.
El material de relleno utilizado fue proveniente de las excavaciones libre de sustancias
orgánicas, basura y escombros.
72
Si el material de la excavación no tuvo piedras suficientes, se agrego material de
préstamo para aumentar la cohesión después de la compactación. Si por el contrario, el
material proveniente de la excavación estuviera conformado por tierra blanda de escasa
cohesión, se agregó material de préstamo con grava y piedras hasta de 10 cm de
diámetro equivalente.
El relleno se efectuó por capas sucesivas de 30 cm y compactado.
A fin de asegurar la compactación adecuada de cada capa se agregó una cierta cantidad
de agua.
Después de efectuado el relleno, la tierra sobrante se esparcida en la vecindad de la
excavación.
3.4.5 EXCAVACION DE ZANJA EN TERRENO NORMAL Y ROCOSO
PARA RETENIDAS
3.4.5.1 Descripción
Se define como la excavación de hoyos para las retenidas en terreno normal y
rocoso según lo indicado en las especificaciones técnicas y lo contenido en los planos y
detalles.
3.4.5.2 Materiales Utilizados
Wincha Lampas
Sogas Picos
Yeso Estacas
Cordel Explosivos
Fulminantes Mechas
3.4.5.3 Equipos Utilizados
Plomadas
Barrenos.
73
3.4.5.4 Modo de Ejecución
Se tomó todas las precauciones para proteger a las personas, obra, equipo y propiedades
durante el almacenamiento, transporte y utilización de explosivos.
3.4.6 INSTALACIÓN DE RETENIDA INCLINADA
3.4.6.1 Descripción
Esta actividad se describe como la instalación de las retenidas inclinadas,
según se indico en los Planos y detalles y tomando en cuenta alineamiento con las
cargas o resultante de carga de tracción a los que van contrarrestar.
3.4.6.2 Materiales Utilizados
a. Cable de acero grado siemens Martín
b. Accesorios metálicos para retenidas inclinadas
3.4.6.3 Equipos Empleados
Tirfor 1 Ton.
Caja de Herramientas
3.4.6.4 Modo de Ejecución
La ubicación y orientación de las retenidas se han hecho de acuerdo la que se
indico en los planos y detalles. Se tomo en cuenta su alineamiento con las cargas o
resultante de cargas de tracción a las cuales van a contrarrestar.
Las actividades de excavación para la instalación del bloque de anclaje y el relleno
correspondiente se ejecuto de acuerdo con la especificación.
Luego de ejecutada la excavación, se fijo, en el fondo del agujero, la varilla de anclaje
con el bloque de concreto correspondiente. El relleno se ejecuto después de haber
alineado y orientado adecuadamente la varilla de anclaje.
74
Al concluirse el relleno y la compactación, la varilla de anclaje quedo 0,20 m del nivel
del terreno.
Los cables de retenidas se instalaron antes de efectuarse el tendido de los conductores.
La disposición final del cable de acero y los amarres preformados se muestran en los
planos y detalles conforme a obra.
Los cables de retenidas han sido tensados de tal manera que los postes se mantengan en
posición vertical, después que los conductores hayan sido puestos en flecha y
engrapados.
La varilla de anclaje y el correspondiente cable de acero han quedo alineados y con el
ángulo de inclinación que señalaron los planos y detalles.
3.4.7 RELLENO Y COMPACTACION DE RETENIDAS INCLINADA
3.4.7.1 Descripción
Está actividad esta descrita como el proceso por el cual se realizó el relleno y
compactación de los hoyos con el enterrado de los bloques de anclaje de las retenidas
inclinadas y verticales.
3.4.7.2 Materiales Utilizados
Agua
Piedra grande de cantera.
3.4.7.3 Equipos Empleados
Picos Lampas
Barretas Pizones
3.4.7.4 Modo de Ejecución
El material de relleno utilizado fue proveniente de las excavaciones libre de
sustancias orgánicas, basura y escombros.
75
El relleno se efectuó por capas sucesivas de 30 cm y compactado
A fin de asegurar la compactación adecuada de cada capa se agregó una cierta cantidad
de agua.
3.4.8 MONTAJE DE ARMADOS
3.4.8.1 Armado Tipo PS1-3CG
Soporte suspensión 0º - 5º, trifásico con cable guarda.
Material utilizado
Aisladores de porcelana tipo Pin, espiga para cruceta de poste, varilla de armar
preformada, perno maquinado, arandela cuadrada curva, cruceta de madera, varilla
preformada simple y bayoneta de guarda con su grapa.
3.4.8.2 Armado Tipo PA1-3CG
Soporte de ángulo de 5° - 30°, trifásico.
Material utilizado
Aisladores de porcelana tipo pin, varilla de armar preformada simple, perno
maquinado, perno ojo, arandela cuadrada curva, riostra, perno doble armado, doble
cruceta y bayoneta de guarda con su grapa.
3.4.8.3 Armado Tipo PTH-3CG
Soporte terminal horizontal, trifásico con cable guarda.
Material utilizado
Cadena de aisladores tipo suspensión, perno doble armado, arandela cuadrada
curva, arandela cuadrada plana, grapa de anclaje tipo pistola de 2 pernos, grapa de
anclaje tipo lazo de amarre, cinta plana de armar, y bayoneta de guarda con su grapa.
3.4.8.4 Armado Tipo PR3-3CG
Soporte de retención o anclaje trifásico con cable guarda.
76
Material utilizado
Cadena de aisladores de porcelana tipo suspensión, grapa de anclaje tipo
pistola con 2 pernos y conector doble vía Al-Al.
Las dimensiones y cantidades se muestran en los planos de detalles conforme a obra.
Cruceta de madera de 90x115mmx1.20m, brazo soporte (riostra), tirafon de A°G°,
perno coche, perno maquinado, arandela cuadrada plana, arandela cuadrada curva y
bayoneta de guarda con su grapa.
3.4.8.5 Armado Tipo P3A2-3CG
Soporte de ángulo 30° - 60°, trifásico con cable guarda.
Material utilizado
Cadena de Aisladores, varilla de armar preformada, perno ojo, arandela
cuadrada curva, cinta plana de armar y bayoneta de guarda con su grapa.
Las dimensiones y formas se muestran en los planos de detalles conforme a obra.
3.4.8.6 Armado Tipo PSEC-3CG
Material utilizado
Aisladores tipo pin, varilla de armar preformada, perno maquinado, perno ojo,
arandela cuadrada curva, Fusible tipo expulsión, Terminal exterior autocontraible de 15
kv. P/Cond. 35 mm2, Pararrayo polimérico tipo distribución 12 kV. - 10 kA y bayoneta
de guarda.
Las dimensiones y formas se muestran en los planos de detalles conforme a obra.
3.4.8.7 Armado Tipo PA2H-3CG.
Material utilizado
Cadena de Aisladores tipo suspensión y aislador tipo suspensión, perno
maquinado, perno ojo, arandela cuadrada curva, y bayoneta de guarda con su grapa.
Las dimensiones y formas se muestran en los planos de detalles conforme a obra.
77
3.4.8.8 Retenidas Tipo RI.
Retenidas inclinadas
Preformes, cable de acero, aislador de tracción, perno angular con tuerca-
contratuerca, arandela curva.
3.4.9 TENDIDO Y PUESTA EN FLECHA DE CONDUCTOR DE AAAC DE
35mm²
3.4.9.1 Descripción
Actividad concerniente al Proceso del montaje de los conductores del tipo
AAAC de 35 mm2 de sección.
3.4.9.2 Materiales Utilizados
Conductores de aleación de aluminio 35 mm²
Soga de manila
Soga de nylon
3.4.9.3 Equipos
Tirfor 1Tn. Poleas
Caja de Herramientas Equipo de comunicación
Cable guía Caballete alza bobina
3.4.9.4 Modo de Ejecución
a. Prescripciones Generales
a.1 Método de Montaje
El desarrollo, el tendido y la puesta en flecha de los conductores han llevados a
cabo de acuerdo con los métodos propuestos por el Contratista y aprobados por
la Supervisión.
a.2 Equipos
Todos los equipos completos con accesorios y repuestos, propuestos para el
tendido, han sido sometidos por el Personal Electricista a la inspección y
78
aprobación de la Supervisión. Antes de comenzar el montaje y el tendido, el el
Personal Electricista demostró a la Supervisión, en el sitio, la correcta
operación de los equipos.
b. Manipulación de los conductores
b.1 Criterios Generales
Los conductores han sido manipulados con el máximo cuidado a fin de evitar
cualquier daño en su superficie exterior o disminución de la adherencia entre
los alambres de las distintas capas.
Los conductores se han mantenido separados del terreno, árboles, vegetación,
zanjas, estructuras y otros obstáculos durante todas las operaciones de
desarrollo y tendido. Para tal fin, el tendido de los conductores se ha efectuado
por un método de frenado mecánico
Los conductores han sido desenrrollados y tirados para evitar retorcimientos y
torsiones, y no han sido levantados por medio de herramientas de material,
tamaño o curvatura que pudieran causar daño. El radio de curvatura de tales
herramientas no ha sido menor que la especificada para las poleas de tendido.
b.2 Grapas y Mordazas
Las grapas y mordazas empleadas en el montaje no han producido
movimientos relativos de los alambres o capas de los conductores.
Las mordazas fijadas en los conductores han sido del tipo de mandíbulas
paralelas con superficies de contacto alisadas y rectas. Su largo ha que
permitido el tendido del conductor sin doblarlo ni dañarlo.
b.3 Poleas
Para las operaciones de desarrollo y tendido del conductor se ha utilizado
poleas provistas de cojinetes.
79
3.4.10 EXCAVACIÓN PARA PUESTA A TIERRA EN TERRENO NORMAL
Y ROCOSO
3.4.10.1 Descripción
Se define como la excavación de hoyos para las puestas a tierra en terreno
normal y rocoso según lo indicado en las especificaciones técnicas y lo contenido en
los planos y detalles.
3.4.10.2 Materiales Utilizados
wincha Lampas Sogas
Picos Yeso Estacas
Cordel Explosivos Fulminantes
Mechas
3.4.10.3 Equipos Empleados
Plomadas
Perforador
Barrenos
3.4.10.4 Modo de Ejecución
Se tomó todas las precauciones para proteger a las personas, obra, equipo y propiedades
durante el almacenamiento, transporte y utilización de explosivos.
3.4.11 MONTAJE DE PUESTAS A TIERRA TIPO PAT-1
3.4.11.1 Descripción
Está descrito como el proceso por el cual se realiza el montaje e instalación
de los sistemas de puestas a tierra del tipo PAT-1.
3.4.11.2 Materiales Utilizados
a. Materiales para puesta a tierra- cemento conductivo
b. Tierra vegeta
80
c. Cajas de registro para puesta a tierra
3.4.11.3 Equipos
Picos Lampas Barretas
Pizones Escalera
3.4.11.4 Modo de Ejecución
Las estructuras que llevan puesta a tierra están plenamente identificadas en
los planos de recorridos de las Redes Primarias.
En las estructuras, el conductor de bajada se fijo a éstos mediante grapas en “U”
espaciados según lo detallado en los planos.
La instalación se realizo de acuerdo a lo indicado en las especificaciones técnicas y los
planos de detalles.
Primera mente se abrieron los agujeros, luego se instalo la varilla de Cu., se relleno con
una capa de 1.12 m3 de bentonita y material de relleno adecuado.
Concluida la instalación de las puestas a tierra, se midió la resistencia de puesta a tierra;
sus valores medidos se encuentran dentro del rango permitido.
El material de relleno utilizado fue tierra de cultivo con una granulometría razonable
libre de sustancias orgánicas, basura y escombros.
No se utilizo el material proveniente de las excavaciones, ya que no reunió las
características adecuadas.
El relleno se efectuó por capas sucesivas de 30 cm y compactadas.
A fin de asegurar la compactación adecuada de cada capa se agrego una cierta cantidad
de agua. Las puestas a tierra quedaron instaladas con su caja de registro con tapa para su
protección y mantenimiento y conectados a red.
81
3.4.12 RELLENO Y COMPACTACION DE PUESTAS A TIERRA
3.4.12.1 Descripción
Está descrito como el proceso por el cual se realiza el relleno y compactación
de los hoyos con el enterrado de las varillas de cobre de las puestas a tierra.
3.4.12.2 Materiales Utilizados
Agua Wincha
Escalera de 3 mts. Baldes
3.4.12.3 Equipos
Picos Lampas
Barretas Pizones
3.4.12.4 Modo de Ejecución
El relleno se efectuó por capas sucesivas de 30 cm y compactadas.
A fin de asegurar la compactación adecuada de cada capa se agrego una cierta cantidad
de agua. Después de efectuado el relleno, la tierra sobrante será esparcida en la vecindad
de la excavación.
Relleno, compactación y nivelación alrededor de las cimentaciones, y la
dispersión de la tierra sobrante.
El correcto montaje de los armados dentro de las tolerancias permisibles y de
conformidad con los planos detalles.
Ajuste de pernos y tuercas.
Montaje, limpieza y estado físico de los aisladores tipo PIN y de suspensión.
Instalación de los accesorios del conductor.
Ajuste de las grapas de ángulo y de anclaje.
82
CCAAPPIITTUULLOO IIVV
CCAALLCCUULLOOSS JJUUSSTTIIFFIICCAATTIIVVOOSS
4.1 BASES PARA EL DISEÑO
4.1.1 OBJETIVO
En este capítulo, se efectúa los cálculos necesarios para justificar los materiales
a utilizar en cada uno de los tramos de línea a ejecutar.
Los cálculos realizados en el presente volumen cumplen con los requisitos del
Código Nacional de Electricidad Suministro 2001, así como con las “Bases para
el Diseño de Líneas y Redes Primarias”, documentos con los cuales el
Ministerio de Energía y Minas uniformiza y define las condiciones técnicas
mínimas para el diseño de líneas y redes primarias aéreas en 10 kV, de tal
manera que garanticen los niveles mínimos de seguridad para las personas y las
propiedades, y el cumplimiento de los requisitos exigidos para un sistema
económicamente adaptado.
Las Normas principales que se han tomado en cuenta, son las siguientes:
Código Nacional de Electricidad Suministro 2001
Norma MEM/DEP – 001 [Rev.3]
Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas Nro. 25844
83
Norma MEM/DEP – 501 y 502
En forma complementaria se han tomado algunas de las siguientes Normas:
DGE – 009 – T – 3 [3] – Dirección General de Electricidad / MEM
DGE – 019 – T – 3 [4] - Dirección General de Electricidad / MEM
NESC : NATIONAL ELECTRIC SAFETY CODE
REA : RURAL ELECTRIFICATION ASSOCIATION
VDE 210 : VERBAND DEUTSCHER ELECTROTECHNIKER
IEEE : Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.
IEC :INTERNAT. ELECTROTECNICAL COMISSION
4.1.2 CARACTERISTICAS METEOROLOGICAS
Clima : Frío
Altura máxima : 3800 m.s.n.m.
Altura mínima : 2900 m.s.n.m.
Corrosión : mínima.
Temperatura Promedio : 20 ºC
Nivel Isoceráunico : 60
4.1.3 CARACTERISTICAS ELECTRICAS DEL SISTEMA
Para la ejecución de los cálculos justificativos, se ha tomado en consideración
las siguientes características eléctricas:
Tensión nominal del sistema : 10 kV.
Configuración : 3ø,
Tensión máxima de servicio : 12 kV
Frecuencia nominal : 60 Hz
Factor de potencia : 0,90 (atraso)
Conexión del neutro : Solidamente Puesto a Tierra
84
4.1.4 PARAMETROS DE CAIDA DE TENSION Y PERDIDA DE POTENCIA
Máxima caída de tensión V% : 3,5 % (hasta S. E. Superficie)
Máxima caída de tensión V% : 7,0 % (Interior Mina)
Máxima pérdida de potencia P% : 5 %
Tensión nominal (Vn) : 10 Kv
4.1.5 DISTANCIAS MINIMAS DE SEGURIDAD
Distancias 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
Nota:
Las distancias mínimas al terreno consignadas en el párrafo anterior son verticales y
determinadas a la temperatura máxima prevista, con excepción de la distancia a laderas no
accesibles, que será radial y determinada a la temperatura en la condición EDS y declinación
con carga máxima de viento.
En áreas que no sean urbanas, las líneas primarias recorrerán fuera de la franja de servidumbre
de las carreteras. Las distancias mínimas del eje de la carretera al eje de la línea primaria serán
las siguientes:
En carreteras importantes 25 m
En carreteras no importantes 15 m
Estas distancias deberán ser verificadas en cada caso, en coordinación con la
autoridad competente.
Distancias mínimas a terrenos boscosos o a árboles aislados
Distancia vertical entre el conductor inferior y los árboles : 2,50m
85
Distancia radial entre el conductor y los árboles laterales : 0,50m
Notas:
Las distancias verticales se determinan a la máxima temperatura prevista.
Las distancias radiales se determinarán a la temperatura en la condición EDS y declinación con
carga máxima de viento.
Las distancias radiales podrán incrementarse cuando haya peligro que los árboles caigan sobre
los conductores.
Distancia horizontal mínima entre conductores de un mismo circuito a
mitad de vano
D = 0.0076(U) (Fc) + 0.65 f : …….(02)
Donde:
U = Tensión Nominal entre fases, kV
Fc = Factor de corrección por altitud
F = Flecha del conductor a la temperatura máxima prevista
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 300 m. : 1.00 m.
Para vanos entre 301 y 600 m. : 1.20 m.
Para vanos mayores a 600 m. : 2.00 m.
En estructuras con disposición triangular de conductores, donde dos de estos
estén ubicados en un plano horizontal, solo se tomará en cuenta la separación
horizontal de conductores si es que el conductor superior central se encuentra a
una distancia vertical de 1.00 m. o 1.20 m. (según la longitud de los vanos),
respecto a los otros dos conductores.
86
4.2 CALCULOS ELECTRICOS
4.2.1 NIVEL DE AISLAMIENTO
Selección del nivel de Aislamiento
La selección del nivel de aislamiento para las instalaciones y equipos de la línea
y redes primarias aéreas del proyecto, se realizará de acuerdo a la Norma IEC
Publicación 71-1, 1993-11 y a las características propias de la zona en la que se
ubicarán dichas instalaciones, tomando en cuenta.
- Sobretensiones atmosféricas.
- Sobretensiones a frecuencia industrial en seco.
- Grado de contaminación ambiental.
a. Condiciones de Diseño
Las condiciones de diseño serán las siguientes:
(*) De acuerdo a las normas MEM/DEP-501 “BASES PARA EL DISEÑO DE LINEAS
PRIMARIAS”.
ITEM CARACTERISTICAS UNIDAD MAGNITUD
1 Tensión Nominal de servicio [kV] 10
2 Máxima Tensión de Servicio [kV] 12
3 Altura máxima [msnm] 3700
4 Nivel de contaminación
ambiental (BAJO) [mm/kV]
16
5 Tipo de Conexión del Neutro NEUTRO ATERRADO
6 Nivel Ceráunico 40
87
b. Niveles de Aislamiento en condiciones nominales
Tensión máxima del equipo
( kV )
Tensión de sostenibilidad a
frecuencia Industrial de
corta duración
( kV)
Tensión de
sostenibilidad de
impulso tipo rayo
( kV)
3,6 10 20
40
7,2 20 40
60
12 28
60
75
95
17,5 38 75
95
25 50
95
125
145
36 70 145
170
Fuente Norma IEC. Publicación 71-1 – 1993 (Séptima Edición)
c. Factor de Corrección por altura:
Para instalaciones situadas a altitudes inferiores a 3 800 m.s.n.m., la tensión
máxima de servicio, no se ve afectada por el factor de corrección es decir:
110*000) 1(h*1,251F 4
h
Donde:
h : Altitud sobre el nivel del mar. .
Fh : 1,35
Entonces el sistema 22,9 kV quedara con los siguientes valores:
Tensión máxima del equipo = 12 kV
Tensión de sostenibilidad a frecuencia Industrial = 50 kV.
Tensión de sostenibilidad de impulso tipo rayo = 90 kV
4.2.2 ANALISIS DEL SISTEMA ELECTRICO
Niveles de Tensión
Se ha tomado en cuenta que la línea primaria operará en 10 kV, con neutro
aterrado.
88
4.2.2.1 Cálculo de Caída de Tensión
Tendrán el comportamiento de un Sistema trifásico con tres hilos con
neutro aterrado.
a.- Parámetros Eléctricos de los Conductores
Resistencia
12
112
ttRR
R1 = Resistencia del conductor a 20 °C, (0.507 Ohm / km)
R2 = Resistencia del conductor a 50 °C, en Ohm / km
T1 = Temperatura inicial 20 °C
T2 = Temperatura inicial 50 °C
α = Coeficiente de resistividad térmica. = 0,0036
Desarrollando de tiene:
R2 = 0,561756 Ohm / km
Reactancia Trifásica
er
DMGfX log6,45.0102 4
3
3STRTRS DDDDMG
2
7260D
re , Conductores de 7 hilos
2
7580D
re , Conductores de 19 hilos
3Φ = Reactancia inductiva para sistemas trifásicos en ohm/km
DMG = Diámetro medio geométrico
re = Radio medio Geométrico
D = Diámetro exterior del conductor
89
Para nuestro caso:
DRS = 1,40 m DRT = 2,20 m DST = 0,7 m
Desarrollando de tiene:
DMG = 1329,88 mm
re 2,34 mm
X3ø = 0,4748 ohm/km
En los siguientes cuadros se muestran las características eléctricas de los
conductores desnudos, y las características de los cables subterráneos a
utilizarse en presente estudio.
b.- Caída de Tensión para Sistemas Trifásicos
La caída de tensión en una línea aérea de distribución es directamente
proporcional a la potencia que trasmite, a la longitud de la línea y a un
coeficiente conocido como factor de caída de tensión (K1)
90
V % = PL (r1 + 3Φ tg )
10VL2
V % = K1 PL ; K1 = r1 + X3Φ tg
10 VL2
Simbología:
V % = Caída porcentual de tensión.
P = Potencia, en kW
L = Longitud del tramo de línea, en km
VL = Tensión entre fases, en kV
Vf = Tensión de fase - neutro, en kV
3Φ = Reactancia inductiva para sistemas trifásicos en ohm/km
r1 = Resistencia del conductor ohm/km
= Angulo de factor de potencia
K1 = Factor de caída de tensión
La máxima caída de tensión considerada en el primario del transformador
de distribución será de 3,5 %, la máxima caída de tensión será 7 %. (Según
normas)
4.2.2.2 Cálculo de Pérdida de Potencia por Efecto Joule
Las pérdidas de potencia por circuitos trifásicos se calcularán utilizando la
siguiente fórmula:
PJ = P2 (r1) L , en kW
1000 VL2 (Cos
2 )
- Máxima pérdida de potencia : 2%
Donde:
P = Demanda de potencia, en kW
91
r1 = Resistencia del conductor a la temperatura de operación,
en Ohm/km
L = Longitud del circuito o tramo del circuito, en km
VL = Tensión entre fase, en kV
= Angulo de factor de potencia
Las fórmulas anteriores son aplicables a alimentadores de topología radial,
a partir de un punto de alimentación, hasta las colas.
4.2.2.3 Análisis del Flujo de Carga
Para verificar la operatividad del Sistema de distribución y las instalaciones
del proyectos en las zonas de influencia se han efectuado simulaciones de
Flujo de Potencia en estado estacionario (permanente) del Sistema, lo cual
permite calcular los niveles de tensión en barra y los flujos de potencia
activa y reactiva por líneas primarias y transformadores.
Los resultados de las simulaciones permitirán establecer y recomendar si el
sistema requiere refuerzos, adiciones o modificaciones para alcanzar una
operación de calidad satisfactoria y confiable.
a.- Modelamiento de la Red
Como primera instancia se modeló la Línea Primaria en 10 kV desde la
Subestación Planta Concentradora (SP01) considerando las cargas dentro
de su área de influencia, también se seleccionó el calibre adecuado del
conductor que nos ofrece límites máximos permisibles normados de caídas
de tensión y perdidas de potencia en el sistema.
92
b.- Representación de las Cargas
Las cargas del sistema se representan por los valores de potencia activa y
reactiva equivalente que se retiran de las subestaciones representadas en el
modelo. Las cargas son del tipo P+jQ.
c.- Criterios de Operación
Para evaluar los resultados de las simulaciones de Flujo de Potencia, se
aplicará los siguientes criterios:
Tolerancia de variación de tensión en barras:
TENSIÓN EN BARRAS:
Operación normal : +/- 3,5 % de la Vnominal (*)
Operación normal sistema rural : +/- 7 % de la Vnominal (**)
(*) En coordinación con la minera
(**) Según Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos (Título
Quinto: Calidad del Producto). D.S. N° 009-1999-EM, publicado el 1999.
04. 11
d.- Carga Límite en Líneas y Transformadores
Operación normal:
Líneas : Hasta el 100 % de su Potencia nominal (MVA)
Transformadores : Hasta el 100 % de su Potencia nominal (MVA)
e.- Parámetro de los Conductores
Los parámetros eléctricos y características técnicas de los diversos
elementos de la red han sido calculados con los datos técnicos y
características elaborados como parte del diseño.
93
Una L.T. tiene cuatro parámetros que influyen en su aptitud para llenar su
función como componente de una red eléctrica. Estos parámetros son:
Resistencia, Inductancia, Capacidad y Conductancia.
Puesto que la fuga en los aisladores de líneas principales se puede no tomar
en cuenta, la conductancia entre conductores de una línea principal se
asume igual a cero.
f.- Casos Simulados
Se simuló el siguiente estado representativo de la operación del sistema con
los siguientes:
Periodos : Avenida
Niveles de carga : Pico máximo
g.- Casos en Condiciones de Operación Normal
Se ha efectuado la simulación de flujo de carga partiendo de la
configuración base de la red (punto de toma).
DESCRIPCIÓN:
- Se considera las cargas dentro del área de Influencia.
- Simulación máxima demanda y periodo de avenida.
4.2.2.4 Selección de Conductor por Capacidad Térmica frente a los
Cortocircuitos
Estos cálculos tienen por objeto verificar la capacidad de los conductores
aéreos de aleación de aluminio de soportar por tiempos muy breves el calor
generado por los cortocircuitos.
Según la norma alemana VDE 103, Im se define por la siguiente expresión:
t*n)(m *k I" Im
94
Donde:
I”k = Corriente eficaz inicial de cortocircuito
m = Influencia de la componente unidireccional a través del
factor N del gráfico mostrado en la fig. 1
n = Influencia de la disminución de I”k. Según gráfico fig. 2
t = Tiempo de eliminación de la falla en segundos
Según la norma VDE 103 las temperaturas finales admisibles en los
conductores aéreos sometidos a esfuerzos superiores a 10 N/mm2, no debe
de sobrepasar 160 ºC:
Para la determinación de la densidad máxima de corriente puede asumirse
una temperatura inicial del conductor de 40 °C.
Con las temperaturas inicial y máxima alcanzadas y su grafico de la VDE –
103 mostrado en la figura 4.4 se obtienen las densidades máximas de
corriente que podrán alcanzarse, luego la sección del conductor se obtendrá
dividiendo el valor de Im calculado entre la densidad de corriente hallada.
Asumiendo:
Potencia de cortocircuito en el finito de la falla : 200 MVA
Tensión mínima de la red : 22,9 kV
Tiempo de eliminación de la falla : 0,2 S
Relación R/X (N) : 0,3
Relación I”cco/Iccp (I subtransitoria/Ipermanente) : 2,0
De acuerdo a las premisas se tiene:
I”k = 200/ (3 x 22,9) = 5,05 kA
De los gráficos fig 2(a) y fig. 2(b), se determina m = 0 y n = 0,85.
95
Luego:
Im = 5,05 √ (0+0,85)(0,2)
Im = 2,08 kA
La densidad de corriente de cortocircuito se obtiene a partir de:
Temperatura inicial : 40 °C
Temperatura final : 120 °C
De la figura 4.3 se obtiene la densidad de corriente de cortocircuito = 91
A/mm2.
Entonces dividiendo el valor Im entre la densidad hallada, se obtiene la
sección mínima del conductor. En el siguiente cuadro se muestra el
resumen de los valores hallados:
Material
Conductor
T. inicial
°C
T. final
°C m n
I”k
KA
Im
kA
Densidad
de I max
A/mm2
Sección
mínima
mm2
AAAC 40 160 0 0,85 5,05 2,08 91,00 22,86
Figura 4.1 Reducción de la corriente de cortocircuito de choque vs R/X Figura 2 “m” Miembro de
CC Figura 3 “n” miembro de C.A.
96
Figura 4.2 Calentamiento Transitorio de Conductores de Aluminio Durante un Cortocircuito.
Figura 4.3 Densidad de corriente de cortocircuito
4.2.2.5 Selección de Cables de Energía
En esta parte de los cálculos se evaluará la selección del cable de energía
que sale de la barra de 22,9 kV.
Los datos necesarios para seleccionar el cable de energía son:
97
PARÁMETRO S.E. PLANTA
- Potencia del Transformador ONAN : [MVA] 4,00
- Factor de Corrección por Sobrecarga : [Fsc] 1,20
- Tensión Nominal de Servicio : [kV] 22,9
- Corriente Nominal : [A] 100,85
Con los parámetros iniciales se calculara el valor de la corriente máxima a
Interrumpir, con la siguiente expresión:
Vn
FNIr SC
*3
*
Donde:
N : Potencia Nominal del transformador para la etapa ONAN (MVA)
Fsc : Factor de Corrección por sobrecarga (Fsc = 1,2).
Vn : Tensión Nominal (kV).
Desarrollando se tiene:
Ir = (4000 * 1,2)/(√3*22,9)
Ir = 121,02 A
Con los valores de parámetros indicados, se procede a seleccionar un cable
de energía, de donde elegimos los cables con las características siguientes:
PARÁMETRO S.E. PLANTA
22,9 kV.
- Tensión de Diseño Eo/E : [kV/kV] 18/30
- Norma de Fabricación : IEC – 502,
ITINTEC 370.050
- Tipo del cable de energía : N2XSY
- Tipo de Aislante : XLPE
- Sección del Conductor : [mm2] 50
- Capacidad de conducción : [A] Enterrado Aéreo
250 280
- Resistencia en C.C. a 20°C : [Ohm/km] 0,387
98
Verificación del Cable Seleccionado
Para garantizar la buena operación del cable de energía, se realizara la
verificación si sus características de fabricación soportaran las diversas
exigencias de operación, para esto, la capacidad de conducción de corriente
del cable elegido se hallara corrigiendo la In del catalogo.
Este valor será evaluado con la siguiente relación:
fctInInc *
Fct = Fc1 x Fc2 x Fc3 x Fc4
Donde:
Inc : Capacidad conducción de corriente-cable energía corregido.
In : Capacidad corriente admisible del conductor 250 Amperios.
Fct : Producto de factores de corrección.
Fc1 : Factor de corrección de la capacidad de corriente relativos
a la proximidad con otros cables (directamente enterrados).
Fc2 : Factor de corrección relativo a la temperatura del suelo
(para una temperatura suelo de 20°C
Fc3 : Factor de corrección relativo a la resistividad térmica del suelo
(para el suelo de la SE la resistividad térmica es 100°C-
Cm/W.
Fc4 : Factor de corrección relativo a la profundidad del tendido
(para 1,0 m de profundidad, por lo que Fc4 = 0,97)
Por lo tanto:
Fct = 07081
Inc = 250 * 0,7081
Inc = 177,025 A
99
Por lo que se verifica que:
La capacidad de conducción del cable seleccionado en catálogo,
considerando los factores de corrección es = 177,025, el cual es mayor a
Inc = 121,02 A
Por tanto sección del cable hacia barra = 50 mm2
CUADRO I -A
DATOS CARACTERISTICOS DE CABLES DE ENERGIA
ESPECIFICACIONES CONDUCTORES TIPO N2XSY 18/30 kV
PARAMATROS FISICOS
SECCION NOMINAL NUMERO HILOS
DIAMETRO CONDUCTOR
ESPESOR DIAMETRO EXTERIOR
PESO AISLAMIENTO CUBIERTA
mm² mm mm mm mm Kg/Km
50 19 8,7 8 2,0 31,9 1351
70 19 10,5 8 2,2 34,1 1650
95 19 12,3 8 2,2 35,9 1973
120 37 13,9 8 2,2 37,5 2266
150 37 15,4 8 2,4 39,4 2618
185 37 17,2 8 2,4 41,3 3042
240 61 19,8 8 2,4 43,8 3680
300 61 22,2 8 2,6 46,6 4392
400 61 25,1 8 2,6 49,5 5299
500 61 28,2 8 2,8 53,0 6414
100
(A) 3 cables unipolares en formación tripolar tendidos agrupados en triangulo, en contacto.
(B) 3 cables unipolares en formación tripolar tendidos paralelos a una separación mayor o igual a 7 cm
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
CUADRO I –B
FACTORES DE CORRECCION DE LA CAPACIDAD DE CORRIENTE RELATIVOS AL TENDIDO EN DUCTOS
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
PARAMETROS ELECTRICOS
SECCION NOMINAL
RESISTENCIA RESISTENCIA REACTANCIA INDUCTIVA
AMPACIDAD AMPACIDAD
DC a AC (A) (B)
ENTERRADO AIRE
20°C (A) (B) 20°C 30°C
mm² mmOhm/Km Ohm/Km Ohm/Km Ohm/Km Ohm/Km (A) (B) (A) (B)
50 0,387 0,494 0,494 0,2761 0,1711 250 230 280 245
70 0,268 0,342 0,342 0,2638 0,1622 305 280 350 300
95 0,193 0,247 0,247 0,2528 0,1539 365 330 425 365
120 0,153 0,196 0,196 0,2439 0,1471 410 375 485 420
150 0,124 0,159 0,159 0,2374 0,1430 450 415 540 470
185 0,0991 0,127 0,128 0,2302 0,1379 505 470 615 540
240 0,0754 0,098 0,098 0,2211 0,1317 580 545 720 630
300 0,0601 0,078 0,080 0,2143 0,1278 645 610 815 720
400 0,0470 0,062 0,064 0,2069 0,1230 700 685 905 825
500 0,0366 0,050 0,052 0,2004 0,1194 770 765 1015 930
Tendido de Ductos Sección mm2
Cable multipolar Sistema de cables
Unipolares
- Un solo ducto
Hasta 50 50-150
185-400 500 a mas
0,81 0,80 0,79
0,81 0,79 0,76 0,69
Tres ductos no ferrosos
- Línea horizontal Hasta 50 70 - 150 185 - 400 500 a mas
0,82 0,80 0,77 0,70
- En triangulo Hasta 50 0,83
101
CUADRO I –C
FACTORES DE CORRECCION RELATIVOS A LA TEMPERATURA DEL SUELO
T° máxima Admisible
Del conductor
Temperatura del suelo ° C
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
80 75 70 65 60
1,12 1,13 1,14 1,15 1,16
1,08 1,09 1,09 1,10 1,11
1,04 1,05 1,05 1,05 1,06
1,00 1,00 1,00 1,00 1,00
0,96 0,95 0,95 0,94 0,93
0,91 0,90 0,89 0,88 0,87
0,87 0,85 0,84 0,82 0,79
0,82 0,79 0,77 0,75 0,71
0,76 0,73 0,71 0,67 0,61
0,71 0,67 0,63 0,58 0,50
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
CUADRO I –D
FACTORES DE CORRECCION RELATIVOS A LA RESISTIVIDAD TERMICA DEL SUELO
T° máxima Admisible
Del conductor
Resistividad térmica del suelo °C cm/w
50 70 90 100 120 150 200 250 300
Cable multipolar con aislamiento termoplástico
Hasta 25 35-95 120-300
1,18 1,24 1,25
1,10 1,12 1,13
1,07 1,08 1,08
1,00 1,00 1,00
0,95 0,94 0,93
0,89 0,87 0,86
0,80 0,77 0,76
0,74 0,70 0,69
0,69 0,65 0,64
Sistema de cables unipolares con aislamiento termoplástico
6-500 1,39 1,17 1,11 1,00 0,92 0,83 0,73 0,65 0,60
Cables multipolares con aislamiento de papel
Hasta 25 35-95 120-300
1,19 1,20 1,23
1,09 1,10 1,12
1,06 1,07 1,08
1,00 1,00 1,00
0,96 0,96 0,95
0,91 0,90 0,88
0,83 0,81 0,79
0,77 0,75 0,73
0,73 0,71 0,68
Sistema de cables unipolares con aislamiento de papel
Hasta 25 35-95 120-300
1,25 1,26 1,28
1,13 1,14 1,16
1,07 1,08 1,09
1,00 1,00 1,00
0,97 0,97 0,96
0,91 0,90 0,89
0,84 0,83 0,81
0,78 0,76 0,74
0,74 0,72 0,70
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
CUADRO I –E
FACTORES DE CORRECCION RELATIVOS A LA PROFUNDIDAD DE TENDIDO
Profundidad
De
Tendido
Sección ( mm2)
Hasta 50 70 - 300 Mayor de 300
0,50
0,60
0,70
0,80
1,00
1,20
1,50
1,02
1,01
1,00
0,99
0,97
0,95
0,93
1,02
1,01
1,00
0,98
0,96
0,95
0,94
1,03
1,02
1,00
0,97
0,95
0,94
0,92
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
102
CUADRO I –F
RESISTIVIDAD TERMICA DEL SUELO EN °C cm/w
SEGÚN SU COMPOSICION Y SU GRADO DE HUMEDAD
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
FACTORES DE CORRECCION DE LA CAPACIDAD DE CORRIENTE PARA
CONDUCTORES DIRECTAMENTE ENTERRADOS
FACTORES DE CORRECCION DE LA CAPACIDAD DE CORRIENTE RELATIVO A LA
PROXIMIDAD DE OTROS CABLES
Fuente: Catalogo de cables de energía INDECO
CUADRO 2-A
COMPOSICION
Muy
húmedo
saturado
Húmedo Semi
Húmedo Seco
Muy
Seco
Arcilla y humus
( tierra de cultivo de fácil
compactación)
50 60 80 120 150
Arena y arcilla con algo de
humus semi – compactado 60 80 100 150 180
Arena y arcilla con piedras
pequeñas, de poca compactación. 100 120 180 220
Arena y algo de arcilla con
piedras medianas sin
compactación
150 200 250
Arena y piedras grandes sin
compactar 250 200
Acumulación de rocas sin
retención de arena o arcilla 300
Número de cables multipolares De sistemas de cables unipolares
2 3 4 5 6 8 10
CABLES CON AISLAMIENTO
TERMOPLASTICO
Cables multipolares
d = 7cm
0,82 0,76 0,69 0,65 0,61 0,57 0,53
Sistema de cables unipolares dispuestos
horizontalmente
d = 7 cm
0,82 0,73 0,68 0,65 0,62 0,58 0,56
Sistemas de cables unipolares dispuestos en triangulo 0,78 0,78 0,74 0,70 0,68 0,65 0,63
CABLES CON AISLAMIENTO DE PAPEL
Cables multipolares
d= 7cm
0,86 0,77 0,71 0,67 0,64 0,60 0,57
Sistemas de cables unipolares dispuestas
horizontalmente
d = 7 cm
0,85 0,74 0,70 0,67 0,65 0,61 0,60
Sistemas de cables unipolares dispuestas en triangulo
d = 25 cm
0,85 0,77 0,73 0,69 0,67 0,64 0,62
103
4.2.2.6 Selección y Configuración del Sistema de Puesta a Tierra
a) Alcance general
El método empleado para la medición de la resistencia aparente de la
zona en estudio fue el METODO DE WENNER.
Se ha realizado mediciones en 3 puntos en el recorrido de la línea.
TRAMO
RESISTIVIDAD PROMEDIO CALCULADA
SE PLANTA 158,36 Ohm –m
ENTRE V6 - V7 147,51 Ohm –m
LOCALIDAD DE SAN JUAN 159,39 Ohm –m
b) Finalidad
Establecer los criterios para el dimensionamiento de las puestas a tierra
en los seccionamientos de la línea primaria con la finalidad de conducir
Número de cables multipolares De sistemas de cables unipolares
2 3 4 5 6 8 10
CABLES CON AISLAMIENTO
TERMOPLASTICO
Cables multipolares
d = 7cm
0,82 0,76 0,69 0,65 0,61 0,57 0,53
Sistema de cables unipolares dispuestos
horizontalmente
d = 7 cm
0,82 0,73 0,68 0,65 0,62 0,58 0,56
Sistemas de cables unipolares dispuestos en triangulo 0,78 0,78 0,74 0,70 0,68 0,65 0,63
CABLES CON AISLAMIENTO DE PAPEL
Cables multipolares
d= 7cm
0,86 0,77 0,71 0,67 0,64 0,60 0,57
Sistemas de cables unipolares dispuestas
horizontalmente
d = 7 cm
0,85 0,74 0,70 0,67 0,65 0,61 0,60
Sistemas de cables unipolares dispuestas en triangulo
d = 25 cm
0,85 0,77 0,73 0,69 0,67 0,64 0,62
104
y/o dispersar en el suelo, diversos tipos de corrientes eléctricas,
cumpliendo los objetivos de seguridad y evacuación de corrientes:
- Evitar tensiones peligrosas entre la infraestructura de superficie y el
suelo con fines de protección de las personas y equipos.
- Proporcionar un camino que facilite el paso de la corriente,
propiciando un circuito conductor / dispersor de baja impedancia, para
permitir la correcta operación de la protección, dispersión rápida de
elevadas corrientes.
c) Valor Permisible
La configuración de la puesta a tierra en los seccionamientos de la línea
primaria deberán garantizar un valor de resistencia igual o menor a lo
establecido por la norma (25 Ohm).
d) Metodología de Cálculo
Después de efectuar medidas de campo de resistencia aparente con el
método de WENNER se procede a graficar todos los puntos obtenidos y
al procesamiento de los datos con la aplicación del METODO
COMPARATIVO GRAFICO para caracterizar los parámetros del
suelo en modelo de dos estratos es decir para hallar las resistividades del
diseño (ρ1; ρ2) y el espesor del estrato superficial (h1), es necesario
contar con el grafico de la familia patrón de características estándar (fig
4.4) de modo manteniendo en paralelo los ejes, pueden compararse una
por una las características de resistividades obtenidas con las medidas de
campo graficadas.
Los parámetros obtenidos para un modelo de suelo de dos estratos (ρ1; h1;
ρ2) pueden ser calculados con las formulas clásicas de la resistencia de
105
dispersión de electrodos verticales puntuales de longitud (l) y diámetro
(d), mediante una resistividad equivalente (ρd ) para diseño.
l-h
l
d
1
1h
Donde:
ρ1 = Estrato superficial de Resistividad
h1 = Espesor del estrato superficial
ρ2 = Estrato superficial de Resistividad
l = Longitud de la varilla
d = Diámetro de la varilla
Calculo de la resistividad equivalente (ρd)
Para el cálculo de la resistividad equivalente (ρd) se utiliza la siguiente
formula:
hlh
ld
12
21 ohm-m
Configuración de la Puesta a Tierra
Disposición 1: ( PAT-1)
Se ha previsto que las puesta a tierra estarán conformadas por varillas de
106
Cu de 16 mm ø x 2400 mm (5/8”ø x 2,40 m) y conductor cableado de
cobre desnudo de 16 mm² de sección para la bajada.
Para esta disposición, la resistencia de puesta a tierra será:
hah
LhLn
LR
22
2
2 Ohms
4.2.2.7 Selección de Aisladores
a.- Aisladores Normalizados para la Selección
Los aisladores normalizados para el uso en líneas primarias de 22,9 kV
son:
Aisladores tipo Pin o Espiga: Son de montaje rígido y se usan en
estructuras de alineamiento o con pequeños ángulos de desviación
107
topográfica, las características de los aisladores de porcelana tipo pin
son las siguientes:
Características de Aisladores de Porcelana tipo PIN
Clase ANSI 56-2 56-3 56-4
Tensión
Crítica
De
A frecuencia Industrial (kV RMS)
Seco
Húmedo
110
70
125
80
140
95
Flameo
CFO
Al impulso
(kV Pico) Positivo
Negativo
175
225
200
265
225
310
Longitud de Línea de Fuga (mm) 432 533 685
Mínima Tensión de Perforación a Frec. Indus. (kV RMS )
145 165 185
Aisladores Poliméricos tipo Suspensión: Su montaje es apropiado
para estructuras de fin de línea y fuertes ángulos de desviación
topográfica, Las características de los aisladores tipo suspensión a
usarse en el proyecto son:
Características de Aisladores Poliméricos tipo Suspensión 22,9 k
Tensión Nominal del Aislador 28 kV
Voltaje
De
A frecuencia
Industrial
(kV RMS)
Húmedo 50
Flameo
Promedio
Al impulso
(kV Pico)
Positivo
125
Longitud de Línea de Fuga (mm) 600
b.- Consideraciones para la Selección de Aisladores
Para la selección de aisladores, se ha tomado en cuenta las siguientes
consideraciones:
- Nivel de Aislamiento.
- Sobretensiones Internas.
- Contaminación ambiental.
108
Nivel de Aislamiento
De acuerdo a lo desarrollado se obtuvieron los siguientes valores de
aislamiento para el sistema de 10 kV:
Tensión máxima del equipo = 25 kV
Tensión de sostenibilidad a frecuencia Industrial = 50 kV.
Tensión de sostenibilidad de impulso tipo rayo = 125 kV
Así mismo el factor de corrección por altura = 1
Sobretensiones Internas
De acuerdo al CNE y a la norma Alemana VDE, la tensión disruptiva
bajo lluvia a la frecuencia de servicio que debe tener un aislador, no
deberá ser menor a:
Donde:
U : Tensión nominal de servicio, en kV.
Fc : Factor de corrección por altura y temperatura.
Uc : Tensión disruptiva bajo lluvia a la frecuencia de servicio, en
kV.
Contaminación Ambiental
Sabemos que la contaminación afecta básicamente el comportamiento
de la línea en régimen normal, por tanto se deberá verificar el adecuado
comportamiento del aislamiento frente a la contaminación ambiental,
La mínima longitud de fuga requerida esta determinada por la siguiente
expresión:
δ*N
Fc*U*mL mm
Donde:
L : Longitud de la Línea de Fuga del Aislador en mm.
109
m : Coeficiente de suciedad en cm/kV, depende del nivel de
contaminación.
U : Tensión nominal del sistema en kV,
Fc : Factor de Corrección por Altura y Temperatura.
N : Número de aisladores.
: Densidad relativa del aire, dado por:
θ273
h*3,926δ
: Temperatura media en °C, para este caso es 30 °C
h : Presión atmosférica en cm de mercurio
c.- Conclusiones
- El desarrollo de los cálculos para la selección del nivel de
aislamiento y aisladores.
- Los aisladores poliméricos tienen mejor comportamiento técnico
frente a la contaminación, sobre tensiones de frecuencia industrial
y tienen mayor distancia de fuga respecto a los aisladores de
porcelana Sobretensiones Internas.
4.2.2.8 Selección de Pararrayos
Para la selección de los pararrayo se ha tomado la siguiente consideración:
MCOV > = Tensión máxima fase-tierra del sistema
Capacidad TOVpararrayos > = TOVsistema
a.- Consideraciones de Amplitud de Sobretensión
La fuente de TOV más común es la elevación de tensión sobre las fases
sin falla durante una falla línea-tierra, Los valores siguientes según la
IEEE Std C62,22-1997 pueden ser usados para determinar rápidamente
sobretensiones temporales durante condiciones de falla.
110
TOV >=Fat * (Vmáx)
Donde:
Fat : Factor de aterramiento
0,72 : Para sistemas de 4 hilos multiaterrados (1,25 de Vfase)
0,81 : Para sistemas 3 hilos solidamente puesto a tierra, baja
Impedancia (1,4 de Vfase)
1,00 : Para sistemas de 3 hilos, estrella o delta aislado, alta
Impedancia (1,73 de Vfase)
Vmáx: Es la tensión máxima entre fases del sistema en kV r.m.s.
b.- Consideraciones de Duración de Sobretensiones
La duración de la sobretensión en fallas línea-tierra depende de la
protección de los Relés de sobrecorriente, Al faltar información pueden
usarse los valores típicos:
Sistemas con neutro aterrado: Duración de TOV
Protección de línea 10 s
Protección de respaldo 1 s
Sistemas con neutro aislado: Duración de TOV
Sin despeje de falla a tierra 8 h
Con despeje de falla a tierra 4 s
Según las consideraciones descritas anteriormente la selección de los
pararrayos se hará para los siguientes niveles de tensión de 22,9 kV.
Sistema de 22,9 kV
Características del sistema,
111
Tensión nominal del sistema ( Vn ) : 22,9 kV,
Factor de mayor variación de Tensión ( Ft ) : 1,05 pu
Tipo de aterramiento del sistema : Aterrado
Factor de aterramiento (k) : 0,81
Duración de falla : 10 s
Altitud de instalación : 165 msnm,
Nivel de aislamiento : 125 kVp,
Calculo de máxima tensión de operación continua MCOV
Para nuestro caso:
MCOV = (1,05 * 22,9 * 1.4)/(√3*1,1)
MCOV = 17,66 kV ef
Calculo de TOV del sistema
De donde:
TOV sistema = 0,81 * 1,05 * 22,9
TOV sistema = 19,47 kV
Calculo del TOV del pararrayo
Donde:
T : Factor de sobretensión temporal (para t = 10 s se tiene que
T = 1,5) (ver figura 5)
MCOV : Máxima tensión de operación continúa.
Según las características de los pararrayos ( ver cuadro 1)
Vn = 21 kV
MCOV = 17 kV
Entonces se tiene:
TOV pararrayo = 1,5 * 17 kV
112
TOV pararrayo = 25,5 kV
Por lo que se verifica:
TOV pararrayo > TOV sistema
25,5 kV > 19,47 kV
FIGURA 4.5 CURVA DE SOBRETENSION TEMPORARIA
4.3 CÁLCULOS MECÁNICOS
4.3.1 Consideraciones de Diseño
Los cálculos mecánicos se basan en las indicaciones de la Norma
MEM/DEP 501, al Código Nacional de Electricidad - Suministro y de
acuerdo a las condiciones ambientales de la zona, que son las concordantes
con las zonificaciones del CNE.
4.3.2 Cálculo Mecánico de Conductores
4.3.2.1 Características de los Conductores
Los conductores para redes primarias aéreas serán de aleación de
aluminio (AAAC), fabricados según las prescripciones de las normas
ASTM B398, ASTM B399M, ASTM B8 o IEC 1089.
113
Características Mecánicas de Conductores de Aleación de Aluminio
AAAC
Sección N° Diámetro Diámetro
de alambre Masa
Modulo de
Elasticidad
Final
Coeficiente de
Expansión
Térmica
Carga
Rotura
mm² Hilos mm mm kg / km N /mm² (1/°C) N
50 7 9,0 3,0 135 60760 23x10-6 14790
70 19 10,5 2,1 181 60760 23x10-6 20706
95 19 12,5 2,5 250 60760 23x10-6 28101
4.3.2.2 Hipótesis de Cálculo
Un conductor tendido y no sometido previamente a la máxima carga
mecánica proyectada tenderá a incrementar su longitud, cuando
adquiera la máxima carga. Al desaparecer la carga, el conductor se
contraerá, pero no recobrará su longitud inicial, existiendo a partir de
ese momento una diferencia de longitud permanente que incidirá en
una mayor flecha. Por otra parte, el conductor casi nunca alcanzará la
misma deformación máxima al soportar en posteriores ocasiones la
misma carga máxima.
El crecimiento total de la longitud del conductor por acción mecánica
en el tiempo determina una flecha mayor de la que se instaló
originalmente.
Además, el crecimiento de la longitud del conductor se produce
también por efecto de la dilatación, debido al calor producido por el
paso de la corriente eléctrica que transporta la línea.
En consecuencia, en el cálculo de la flecha máxima, es necesario
considerar las condiciones de carga y temperatura que produzcan la
mayor flecha final.
114
Sobre la base de la zonificación y las cargas definidas por el Código
Nacional de Electricidad, se consideran las siguientes hipótesis en
base a los siguientes factores:
- Velocidad de viento
- Temperatura
- Carga de hielo
Hipótesis I : Condición de mayor duración (EDS)
Temperatura : 20 [°C]
Velocidad de viento : 0 [km/h]
Espesor del Hielo : 0 [mm]
Esfuerzo EDS (AAAC) : 17 [%]
Hipótesis II : Condición de esfuerzo máximo
Temperatura : 5,0 [°C]
Velocidad de viento : 90,0 [km/h]
Espesor del Hielo : 0,0 [mm]
Tiro Máximo Final : 40,0 [%]
Hipótesis III : Condición de flecha máxima (*)
Temperatura : 40,0 [°C]
Velocidad de viento : 0,0 [km/h]
Espesor del Hielo : 0,0 [mm]
Tiro Máximo Final : 40,0 [%]
Hipótesis IV : Condición de falla
Temperatura : 25,0 [°C]
Velocidad de viento : 45,0 [km/h]
115
Espesor del Hielo : 00,0 [mm]
Tiro Máximo Final : 18,0 [%]
(*): Para esta hipótesis la Temperatura Máxima del Ambiente es de 37,5°C,
considerando el fenómeno CREEP (10 °C) obtenemos 47,5°C, para efectos de
cálculo asumiremos 50°C.
4.3.2.3 Máximos Esfuerzos Permisibles
a) Esfuerzos del Conductor en la Condición EDS
El esfuerzo EDS determinado es del 17%, sobre esta base se
obtuvieron los siguientes valores:
DESCRIPCIÓN DE SECCION Esfuerzo de Rotura
Nominal
Esfuerzo Inicial de
Cada Día (18%)
CONDUCTORES [mm2] [N/mm2] [N/mm2]
1 x 50 AAAC 50 295,8 53,24
1 x 70 AAAC 70 295,8 53,24
1 x 95 AAAC 95 295,8 53,24
b) Esfuerzos Máximos en el Conductor
Los esfuerzos máximos en el conductor son los esfuerzos
tangenciales que se producen en los puntos más elevados de la
catenaria. Para los conductores de aleación de aluminio será el 40%
del esfuerzo de rotura.
Los máximos esfuerzos permisibles en los conductores, de acuerdo a
las Normas indicadas son:
DESCRIPCIÓN DE SECCION Esfuerzo de Rotura
Nominal
Esfuerzo Máximo
Admisible [40%]
CONDUCTORES [mm2] [N/mm2] [N/mm2]
1 x 50 AAAC 50 295,8 118,32
1 x 70 AAAC 70 295,8 118,32
1 x 95 AAAC 95 295,8 118,32
Los esfuerzos tangenciales máximos en el conductor que se producen
en los puntos más elevados de la catenaria, para los conductores no
deben sobrepasar el 50% del esfuerzo de rotura, según las Normas
116
501 de la DEP/MEM, para el presente estudio consideraremos el
40% para mayor seguridad.
4.3.2.4 Formulas Consideradas
Ecuación de cambio de estado
T3
02 - [T01 - d2
E w2
R1 - E (t2 - t1) ] T2
02 = d2 E W
2 R2
24 S2 T01
2 24 S
2
Esfuerzo del conductor en el extremo superior derecho:
TD = TO Cosh (XD)
P
Esfuerzo del conductor en el extremo superior izquierdo
TI = TO Cosh (XI)
p
Angulo del Conductor Respecto a la Línea Horizontal, en el
Apoyo derecho:
D = cos-1
(To/TD)
Angulo del Conductor Respecto a la Línea Horizontal, en el
Apoyo izquierdo:
I = cos-1
(To/TI)
Distancia del Punto mas bajo de la catenaria al Apoyo Izquierdo
d
XI = -p [senh -1
h/d - tg h-1
(cosh p -1)]
(Sen2 h d - (Cos h d -1)
2 ) ½ senh d
p p p
Distancia del Punto más bajo de la catenaria al apoyo derecho
XD = d - XI
Longitud del Conductor
117
L = (2 p senh d )2 + h2
2p
Flecha del Conductor en terreno sin desnivel
f = p (cosh d - 1)
2p
Flecha del Conductor en terreno desnivelado:
f = p [cos h (XI) - cos h ( d - XI) / p] + h
p 2 2
Saeta del Conductor
s = p (Cos h ( XI ) - 1 )
p
Carga Unitaria Resultante en el Conductor
WR = [Wc + 0,0029 ( + 2c)] 2 + [ Pv ( + 2c )]2
1000
Pv = 0,041 (Vv)2
Vano - Peso
Vp = XD (i) + XI (i + 1)
Vano - Medio (Vano - Viento)
VM = di + d (i + 1)
2
Vano Equivalente
Para Localización de Estructuras en el Perfil de la Línea
Primaria:
118
En estructuras con aisladores tipo PIN o aisladores rígidos, en
general, el vano equivalente será igual a cada vano real; es decir,
habrá tantos vanos equivalentes como vanos reales existan.
En estructuras con cadenas de aisladores, el vano equivalente es
único para tramos comprendidos entre estructuras de anclaje y a este
vano equivalente corresponderá un esfuerzo horizontal (To)
constante.
La fórmula del vano equivalente en este caso es :
Veq. = di3 Cos
(di / cos )
Para Elaboración de Tabla de Tensado :
Se aplicará la fórmula consignada, tanto para líneas con aisladores
rígidos como con cadenas de aisladores de suspensión.
Simbología y Esquema Considerado
T01 :Esfuerzo horizontal en el conductor para la condición 1, en
N/mm2
T02 :Esfuerzo horizontal en el conductor para la condición 2, en
N/mm2
D: Longitud del vano en m
E : Módulo de Elasticidad final del conductor, en N/mm2
S : Sección del conductor, en mm2
Wc: Peso del conductor, en N/m
t1 : Temperatura del conductor en la condición 1
t2 : Temperatura del conductor en la condición 2
: Coeficiente de expansión térmica, en 1/°C
119
h :Desnivel del vano, en m
p : Parámetro del conductor, en m
: Diámetro del conductor, en m
Pv : Presión de viento, en Pa
C : Espesor de hielo sobre el conductor, en m
Vv: Velocidad de viento, en km/h
Notas:
Para vanos menores de 300 m, relación vano/desnivel menores que 0.2 y flechas
inferiores al 5% de la longitud del vano, se podrá asumir que el conductor adopta
la forma de la parábola y aplicarse las fórmulas aproximadas. Para vanos mayores
a 300 m o cuando se tengan flechas mayores al 5% de la longitud del vano, o
casos donde la relación desnivel/vano sea mayor que 0.2, se aplicarán,
necesariamente, las fórmulas exactas de la catenaria.
120
4.3.3 Cálculo Mecánico de Postes Crucetas y Retenidas
4.3.3.1 Generalidades
Estos Cálculos nos sirven para determinar las cargas mecánicas en
postes, cables de retenida y sus accesorios, de tal manera que en las
condiciones más críticas, no se supere los esfuerzos máximos
previstos en el Código Nacional de Electricidad y
complementariamente en las Normas Internacionales señaladas en el
capítulo 1.
Vano Máximo
Como conclusión de los cálculos mecánicos de estructuras se
obtendrán los vanos máximos admisibles por cada estructura, por
cada sistema eléctrico y sección de conductor. Los cuales
contemplan lo siguiente:
a) Vano Máximo por límite de esfuerzo en conductor.
b) Vano máximo por separación de conductores a medio vano.
c) Vano máximo por esfuerzo mecánico sobre las estructuras.
4.3.3.2 Cálculos Mecánicos de Postes
a) Características de los Postes
Serán de Concreto Armado Centrifugado de las siguientes
características técnicas:
Nº CARACTERISTICAS UNID. VALOR
REQUERIDO
1 TIPO CENTRIFUGADO
2 LONGITUD DEL POSTE m. 13,0 13,0 13,0
3 LONGITUD DE EMPOTRAMIENTO DEL POSTE m. 1,60 1,60 1,60
4 DIÁMETRO MINIMA EN LA CABEZA mm 180 180 180
5 DIÁMETRO MINIMA EN LA BASE mm 375 375 375
6 CARGA DE TRABAJO A 0,1 m DE LA CIMA daN 300 400 600
7 CARGA DE ROTURA daN. 600 800 1200
121
b) Factores de Seguridad
Los factores de seguridad mínimas respecto a las cargas de rotura
serán las siguientes:
Postes y Crucetas Condiciones
Normales
Condiciones
Anormales
Deflexión
Máxima
- Poste de concreto 2,0 1,5 2,5%
- Cruceta de concreto 2,0 1,5 -
- Ménsula de concreto 2,0 1,5 -
Los factores de seguridad mínimos consignados son válidos tanto
para cargas de deflexión y la compresión del poste (pandeo).
c) Cargas Actuantes sobre las Estructuras
Estructuras en Alineamiento
- Presión de viento sobre postes y conductores.
- Tiro resultante de los conductores.
Estructuras en Ángulos
- Presión de viento sobre postes y conductores.
- Tiro resultante de los conductores de acuerdo al ángulo.
Estructuras Terminales
- Presión de viento sobre postes y conductores.
- Tiro máximo longitudinal de los conductores.
d) Hipótesis para el Cálculo de Estructuras
Considera lo siguiente:
- Conductores sanos
- Esfuerzos del conductor en condiciones de máximos esfuerzos
En la siguiente figura, se observa el diagrama de fuerzas del
conductor y del poste, en él se muestra la fuerza que ejerce la presión
del viento sobre el poste y las fuerzas transversales que ejercen los
122
conductores sobre el poste debido a su tiro y a la presión del viento
sobre ellos.
e) Fórmulas Aplicadas
Momento debido a la carga del viento sobre los conductores:
ic hdPvMVC *)2
cos(***
Momento debido a la carga de los conductores:
)(*)2
(**2 iC hsenTMTC
Momento debido a la carga de los conductores en estructuras
terminales:
)(* iC hTMTR
Momento debido a la carga del viento sobre la estructura
600
)2(** 0
2DDhP
MVP mlV
Momento torsor debido a la rotura del conductor en extremo de
cruceta:
CCCt BTRM *)2
cos(**
Momento flector debido a la rotura del conductor en extremo de
cruceta:
123
ACCf hTRM *)2
cos(**
Momento total equivalente por rotura del conductor :
22
2
1
2tf
fMM
MMTE
Momento debido al desequilibrio de cargas verticales
CrC BWADWCAKLWMCW ***
Momento total para hipótesis de condiciones normales, en
estructura de alineamiento, sin retenidas :
MRN = MVC + MTC + MCW + MVP
Momento total para hipótesis de rotura del conductor en extremo
de cruceta
MRF = MVC + MTC + MTE + MVP
Momento total en estructuras terminales
MRN = MTC + MVP
Carga crítica en el poste de Concreto debida a cargas de
compresión:
Pcr = 2 * E * I I = Dm
3 Do
(2*hl)2 64
Deflexión Máxima del Poste de Concreto
(cm) = MRN * (hl )3
. (%) = (cm) x 100 <=
2,5%
(hl-0,3) 3 * E * I (hl)
2,5% : Deflexión Máxima considerada para Postes de Concreto
Armado, según normas de Edelnor.
124
Modulo de Elasticidad del Concreto:
Es el parámetro que mide la variación de esfuerzo en relación a la
deformación, es expresado por:
c'f15100Ec
Donde:
Ec :Modulo de Elasticidad del Concreto.
f’c :Resistencia a la comprensión del concreto,f’c = 280 kg/cm2.
De acuerdo al Código ACI (American Concrete Institute), la
expresión anterior se ve afectada por el factor de reducción de carga
, cuyo valor es:
para columnas reforzadas con espiral = 0,75.
De donde:
c'f**15100Ec
Calculando el Modulo de Elasticidad del Concreto será:
Ec = 189 503,49 Kg/cm2.
Carga en la punta del poste de concreto, en hipótesis de
condiciones normales:
QN = MRN .
(hl - 0,15)
e) Simbología
Donde:
Pv = Presión del viento sobre superficies cilíndricas, en Pa
d = Longitud del vano-viento, en m
Tc = Carga del conductor, en N
c = Diámetro del conductor, en m
125
= Angulo de desvío topográfico, en grados
Do = Diámetro del poste en la cabeza, en cm
Dm = Diámetro del poste en la línea de empotramiento,
en cm
hl = Altura libre del poste, en m
hi = Altura de la carga i en la estructura con respecto al terreno,
en m
hA = Altura del conductor roto, respecto al terreno, en m
Bc = Brazo de la cruceta, en m
Rc = Factor de reducción de la carga del conductor por rotura:
0.5 (según CNE)
Wc = Peso del conductor, en N/m
WCA= Peso del aislador tipo Pin, en N
WAD= Peso de un hombre con herramientas, igual a 980 N
4.3.3.3 Cálculos Mecánicos de Retenidas
a) Objetivo
Cuando las cargas que se aplican a los postes sean mayores a las que
éstos puedan resistir, entonces se empleará retenida(s) quedando así
el poste sujeto únicamente a esfuerzos de compresión. El cálculo de
retenidas verifica que el esfuerzo que se presenta en éstas no
sobrepase el máximo tiro permitido afectado por el factor de
seguridad.
Para las retenidas se emplearan cables de acero galvanizado de 10
mm ø (3/8”), grado Siemens Martín, que tiene un tiro de rotura
mínimo de 30920 N.
126
b) Factores de Seguridad
- El factor de seguridad en Condiciones Normales. : 2,0
- El factor de seguridad en Condiciones Anormales : 1,5
El ángulo formado entre la retenida y el poste en retenidas inclinadas
no deberá ser menor de 37° por cuestiones de espacio.
La resistencia mecánica de los elementos que componen la retenida
no serán menores que la requerida por el cable de acero de la
retenida, incluyendo el aislador tensor tipo nuez.
c) Método de Cálculo de Retenidas
Cuando las cargas que se aplican a los postes sean mayores a las que
éstos puedan resistir, entonces se emplearán retenidas, quedando así
el poste sujeto únicamente a esfuerzos de compresión. Determinar
las características del cable de las retenidas a usarse en las
estructuras de ángulo y fin de línea es la finalidad de este ítem.
127
4.3.3.4 Cálculo de Cimentación de Postes
a) Objetivo
Consiste en verificar de acuerdo a las características del suelo, sí nos
permite asegurar la estabilidad del poste evitando movimientos
inadmisibles cuando el poste empotrado y cimentado esté actuando
conjuntamente con todas las fuerzas producidas por cargas
permanentes sobre el poste.
128
El cálculo de la cimentación de poste se realizara para postes con las
siguientes características:
LONG. POSTES CARGA DE TRABAJO
13 m 300 400 600
a.1 Longitud de Empotramiento
Estará dado por:
k10
Hhe Cimentación de postes con concreto.
Donde:
H : Altura total del poste en metros.
he : Altura de empotramiento.
k : Constante que depende de la capacidad portante del terreno
En el presente estudio k = 0,3 luego la altura de empotramiento será:
Para postes de 13 m : 1,6 m
a.2 Cuadro de parámetros Geotécnicos
Los parámetros de resistencia de los suelos empleados en los análisis
siguientes, fueron obtenidos del “Estudio de Suelos con fines de
Cimentación” . En los siguientes cuadros se resume las
características y los parámetros necesarios para el calculo de
cimentación de postes.
TIPO DE SUELO DENSIDAD DE
SUELO
g/cm3
CAPACIDAD
PORTANTE
Kg/cm2
SC 2,72 3,50
GM 2,63 2,80
GC 2,67 2,00
GM-GC 2,68 1,80
CL 2,65 0,95
(*) Datos obtenidos en estudios de Geología y Geotecnia
129
Donde:
SC: Rocas trituradas con mezcla de arena arcilla – baja plasticidad
GM: Grava limosa, mezcla de grava, arena y limos-baja plasticidad.
GC: Grava arcillosa, mezcla de grava, arena, arcilla, con mezcla de
partículas por deslizamiento de aluviones.
GM-GC: Grava Limosa, mezcla de grava, arena, arcilla y limo.
CL: Arcilla orgánica de plasticidad media, arcilla con grava, arena y
limo.
Índice de Compresibilidad [kg/cm3] : Ct : 8,00
Angulo de tierra gravante [°] : (ß) : 8
Coeficiente de Rozamiento entre el
Terreno y el concreto de los cimientos : : 0,25
Para nuestro caso consideramos que el poste está empotrado,
dándole la estabilidad necesaria para resistir la acción de una fuerza
F ubicada a 0,2 m por debajo de la punta del poste que tratará de
volcarlo.
Se considera una determinada fuerza para cada poste que son:
Poste de 13 m : 400 kg.
b) Método del Cálculo de Cimentación de Postes
Para el cálculo de las cimentación utilizaremos el método de
Sulzberger, por ser el más real, y permite conseguir un ahorro
considerable en el volumen del macizo de concreto.
Para nuestro caso consideramos que el poste está empotrado en un
macizo de concreto, cuyas dimensiones y peso le dará la estabilidad
130
necesaria para resistir la acción de una fuerza F que tratará de
volcarlo.
Método de Sulzberger:
Cuando se trata de terrenos sueltos sin cohesión (arena) , el eje de
rotación del macizo por la acción de F coincide con el punto O
centro de gravedad y geométrico de aquél. Si los terrenos
considerados son plásticos, el eje de rotación se hallará en O’, cuyas
coordenadas, según la citada figura, son: 1/4 b y 2/3 t. Finalmente si
el terreno es muy resistente, el eje de rotación estarán en el punto O”,
es decir, casi al fondo de la excavación o de la base del macizo.
Se comprobó, asimismo, que la resistencia específica de los terrenos
a la compresión a lo largo de las paredes verticales, varía en razón
directa de la profundidad, que depende de la clase de terreno y del
grado de humedad del mismo, y también que la citada resistencia
F
2
2/3t
t
h
3 P
1
b
a
a
a/4
t/3
h
F
b/2
O
O’
O’’ b/4
P
t
2/3t
131
debajo del macizo debe tener un valor menor o igual a la resistencia
sobre las paredes verticales de la misma profundidad.
Partiendo de estos datos, el Ingeniero Sulzberger, de la Comisión
Federal Suiza, propone las siguientes bases:
El macizo en cuestión puede girar un ángulo , definido por
tg=0,01, sin que haya que tener en cuenta la variación del
coeficiente que caracteriza el terreno. (Esta condición es, por otra
parte, exigida en nuestro Reglamento del 23 de febrero de 1949
sobre Líneas Eléctricas, en cuyo artículo 27, apartado 2º, que trata de
las cimentación de los apoyos, prescribe: “En ningún caso se
admitirá un ángulo de giro cuya tangente sea superior a 0,01 para
llegar a las reacciones estabilizadoras del terreno”).
El terreno se comporta como un cuerpo mas o menos plástico y
estático y por ello los desplazamientos del macizo dan origen a
reacciones que les son sensiblemente proporcionales.
La resistencia del terreno es nula en la superficie y crece
proporcionalmente con la profundidad de la excavación.
No se toman en consideración las fuerzas de rozamiento porque
existe indeterminación con respecto a la cuantía de las mismas.
Sobre las bases expresadas, Sulzberger ha establecido unas fórmulas
que se aplican para determinar las dimensiones de las fundaciones de
los apoyos en los que verifica que h/t>5 y que se hallan sometidos a
un esfuerzo paralelo a un eje de simetría, y montados en terrenos
medios y plásticos.
132
Supondremos el caso de que el macizo tenga forma rectangular, en la
que aparecen los empujes laterales (curvas parabólicas) y la presión
del macizo sobre la base del terreno (de forma lineal).
De la representación anterior se deduce que el momento de vuelco M
tendrá por valor:
M = F(h + 2/3 t)
Por otra parte Ct es el coeficiente del terreno de las paredes laterales
a la profundidad t, entendiéndose por tal, el esfuerzo necesario en kg,
para hacer penetrar en el terreno, a 1 cm de profundidad, una placa
de 1 cm2 de superficie, y Cb representa el coeficiente del terreno en
el fondo de la excavación. El ángulo que puede girar el macizo por
efecto de la fuerza F, es , y la presión máxima sobre el terreno en
kg/cm2, que tendrá por valores:
tg*3
*3
tCt ; 3/32 bPCb /tg**2 *1
La ecuación de Sulzberger es, por lo tanto:
tg****23
2
2
1*tg**
36
*2
b
t
Cba
PaPC
tbM
Simplificando:
tg***2
47,02
tg**36
* 3
b
t
Cb
PaPC
tbM
En el cual el primer término del segundo miembro representa el
momento debido a la acción lateral del terreno, es decir, M1, y el
133
segundo término es el momento de las cargas verticales, M2.
Resulta pues:
KMMM /21
Siendo, tg = 0,01 (= 34’11”) puede admitirse que:
PaM 4,0
El coeficiente K está comprendido ente 1 y 1,5; cuando M1 = 0,4
M2, el valor K es 1,2; por consiguiente como primer tanteo para
comprobar la estabilidad del macizo puede emplearse la fórmula
aproximada:
)2,1(
4,001,0*36
** 3
K
PatbC
M
t
4.3.3.5 Cálculo de Cimentación de Retenidas
a) Objetivo
Las retenidas serán fijadas mediante un anclaje introducido en el
terreno para que el peso del terreno que aloja en su base inferior un
bloque de anclaje, contrarreste la fuerza que actúa sobre el cable de
la retenida. Por ello, en este ítem se determinarán las dimensiones
del tronco de la pirámide para las retenidas que permitirá obtener
valores de seguridad que usualmente se utilizan.
b) Método del Cálculo para la Cimentación de Retenida
El método empleado es el siguiente:
Datos para el cálculo de anclaje
- Densidad del suelo ( Γ ) 25,48 kN/m3 (*)
- Bloque de anclaje propuesto 0,50 m x 0,50 m x 0,20 m
134
Datos de la retenida
- Esfuerzo de Rotura : 30,92 kN
- Esfuerzo de Trabajo : 15,46 kN
- Coeficiente de Fricción (μ ) : 0,25
- Máxima Carga de trabajo del cable de acero : 15,46 kN.
- Inclinación de la varilla () con la vertical : 37°
- Ángulo de deslizamiento de la tierra : 4,1° (*)
- Altura (ef) : 1,8 m
- Peso Específico del concreto : 19,61 KN/m3
(*) :De acuerdo a los trabajos de Geología, se tiene para cada
muestra tomada, su ángulo de deslizamiento correspondiente.
El diagrama de dimensiones, se muestran en el siguiente grafico:
135
En el triángulo rectángulo por ser ac perpendicular a cf y ab
perpendicular a eb, el ángulo en a es de 53° y en b son de 37°. Por lo
tanto:
Seno 37° = ac/ab
ac = ab x seno 37° = 0,5 x 0,60 = 0,300 m
ac = 0,30 m
cos 37° = bc/ab
bc = ab x cos 37° = 0,50 x 0,798 = 0,399 m
bc = 0,399 m
tg 37° = bf/ef
bf = ef x tg 37° = 1,8 x 0,753 = 1,36 m
bf = 1,36 m
cf = bc + bf = 0,399 + 1,36
cf = 1,759 m
El área del relleno Acuña es el área del rectángulo defc – el área del
triángulo abc – área del triángulo bef – área del dado de concreto.
Acuña = 1,8 x 1,759 – 0,5 x 0,300 x 0,399 – 0,5 x 1,36 x 1,8 – 0,20 x
0,5
Acuña = 1,78235m2
El peso de dicho suelo es Γ x área del relleno x espesor del relleno :
25,48 kN/m3 x 1,782 m
2 x 0,50 m (espesor)
El peso es = 22.70 kN
El peso del dado de concreto está dado por :
19,61 kN (peso específico del concreto) x 0,52 x 0,20 = 0,980 kN
Wt = 22,70 + 0,980 = 23,68 kN
136
En el triángulo rectángulo de fuerzas, donde la fuerza “A” es
perpendicular a la fuerza “B” y el ángulo que hacen las fuerzas “Wt”
y “B” es de 53° por tener sus lados respectivamente perpendiculares
a las rectas “hi” y “gh”.
La fuerza Wt descomponiéndola en sus dos componentes, en la
fuerza “A” paralela a la recta “gh” y en “B” la componente
perpendicular al plano “gh”
A = 23,68 x coseno 37° = 18,91 kN
B = 23,68 x coseno 53° = 14,25 kN
Si el conjunto dado de anclaje y peso del relleno no es suficiente, se
libera el “viento” o cable de la retenida haciendo colapsar a la
estructura. Se tomará como factor de seguridad 2, es decir Fr / F
2,0.
La fuerza de fricción, es en todo el contorno de las paredes del
relleno (suelo del relleno contra el suelo existente), por lo tanto, la
fuerza lateral es:
Fl (fuerza lateral) = Γ x h x Acuña = 25,48 x 1,8 x 1,78 = 81,63 kN
μ x Fl = 0,25 x 81,63 = 20,40 kN
2 x μ x Fl = 2 x 20,40 = 40,815 kN
Entonces, aplicamos la siguiente fórmula para hallar la fuerza
resistente total Fr:
Fr = A + (μ x B) + 2 x (μ x Fl) = 18,91 + 0,25 x 14,25 +
40,815 = 63,29 kN
Donde la fuerza “A” = 18,91 kN en el plano “gh”, es la fuerza neta
que se opone al deslizamiento; la fuerza “B” = 14,25 es la fuerza
137
normal al plano de deslizamiento y su componente en dicho plano es
μ B, la cual también se opone al deslizamiento por ser una
componente de Wt y luego tenemos la resistencia por fricción en las
dos paredes adyacentes (2 μ x Fl ). La resistencia a la fricción de
la pared del plano “dc”, no se considera por ser mínima.
Por lo tanto la relación Fr / F es:
Fr / F = 63,29 / 15,46 = 4,09 > 2,0
Como la condición anterior cumple, se opta utilizar el dado de
anclaje propuesto de 0,50 m x 0,50 m x 0,20 m.
138
CCOONNCCLLUUSSIIOONNEESS
1. Las etapas de estandarización del Sistema Eléctrico de Mina Coricancha cumplida de
manera rigurosa además de un programa detallado de control durante la ejecución
garantiza resultados óptimos en la aplicación y por lo tanto hacen económicamente
viable cualquier proceso. La estandarización no es un escollo ni un requerimiento
administrativo solamente. Su consciente cumplimiento ahorra tiempo y dinero a las
empresas que la utilizan y contribuye a asegurar la calidad en seguridad y salud
ocupacional
2. Toda la Obra objeto del remodelación ha sido ejecutada de la manera prescrita en los
documentos contractuales y en donde no sea prescrita, de acuerdo con las directivas de
la SUPERVISIÓN.
3. El personal electricista preservó y protegió toda la vegetación tal como árboles,
arbustos, existente en el Sitio de la Obra o en los adyacentes y que, en opinión de la
SUPERVISIÓN, no obstaculizaron la ejecución de los trabajos
4. El replanteo Topográfico se hizo con la finalidad desarrollar en campo el trazo de la
línea, ubicación de las estructuras, retenidas, puestas a tierra y subestaciones a lo
largo del perfil altiplanimétrico, de todo el recorrido de la Línea a parte el replanteo
ha sido efectuado por profesionales responsables, personal técnico capacitado y
apoyo del personal electricista empleando GPS, teodolito y otros instrumentos de
medición de probada calidad y precisión para la determinación de distancias y
ángulos horizontales y verticales.
5. Todos los equipos completos con accesorios y repuestos, propuestos para el tendido,
han sido sometidos a la inspección y aprobación de la Supervisión. Antes de
comenzar el montaje y el tendido, el personal electricista demostró a la Supervisión,
en el sitio, la correcta operación de los equipos.
139
6. Los conductores han sido manipulados con el máximo cuidado a fin de evitar
cualquier daño en su superficie exterior o disminución de la adherencia entre los
alambres de las distintas capas.
7. Los cálculos realizados en el presente volumen cumplen con los requisitos del
Código Nacional de Electricidad Suministro, así como con las “Bases para el Diseño
de Líneas y Redes Primarias”, documentos con los cuales el Ministerio de Energía y
Minas uniformiza y define las condiciones técnicas mínimas para el diseño de líneas
y redes primarias aéreas en 10 kV, de tal manera que garanticen los niveles mínimos
de seguridad para las personas y las propiedades, y el cumplimiento de los requisitos
exigidos para un sistema económicamente adaptado.
8. En cuanto a los pararrayos, son del tipo de resistencias no lineales fabricadas a base de
óxidos metálicos, sin explosores, a prueba de explosión, para uso exterior y para
instalación en posición vertical; serán conectados entre fase y tierra.
140
RREECCOOMMEENNDDAACCIIOONNEESS
1. Los trabajos de remodelación del Sistema Eléctrico de Mina Coricancha, se realizará
por etapas, dando prioridad a las instalaciones defectuosas y explotación de los
recursos minerales.
2. Para incrementar la capacidad instalada de la línea de media tensión en 10 KV del
sistema eléctrico de Mina Coricancha, sería bueno diseñar las nuevas líneas nuevas (en
ejecución) para un nivel de tensión de 22,9 KV
3. A medida que se incrementa la distancia y cantidad de labores en interior mina, se
incrementa la caída de tensión, para ello las futuras instalaciones en interior mina sería
en 10 KV previa autorización del Ministerio de Energía y Minas.
4. Es primordial implementar un sistema de protección y medición automática en la
subestación principal de Mina Coricancha, con el fin de contar con base de datos de los
parámetros eléctricos e mejora la seguridad en los sistemas eléctricos.
5. Las excavaciones deben ejecutarse con el máximo cuidado y utilizando los métodos
y equipos más adecuados para cada tipo de terreno, con el fin de no alterar su
cohesión natural, y reduciendo al mínimo el volumen del terreno afectado por la
excavación, alrededor de la cimentación.
6. La selección del nivel de aislamiento para las instalaciones y equipos de la línea y
redes primarias aéreas del proyecto, se realizará de acuerdo a la Norma IEC
Publicación 71-1, 1993-11 y a las características propias de la zona en la que se
ubicarán dichas instalaciones, tomando en cuenta las sobretensiones atmosféricas,
sobretensiones a frecuencia industrial en seco y el grado de contaminación
ambiental.
141
BBIIBBLLIIOOGGRRAAFFÍÍAA
1. S.Bogach, D. Papatharasiu, E.Zolezzi (Banco Mundial): “Perú: La oportunidad de
un país diferente. Próspero, equitativo y gobernable”. Octubre 2006.
2. Ministerio de Energía y Minas, Perú: “Plan Estratégico Institucional 2007 – 2011”.
NRECA International Ltd.‐ SETA: “Estrategia Integral de Electrificación Rural”,
1999.
3. Jaime Bedoya Garreta, PERÚ COMO ALTERNATIVA DE INVERSIÓN, J. Mejía
Baca, 1983.
4. Donald G. Fink, H. Wayne Beaty, John M. Carroll, MANUAL PRÁCTICO DE
ELECTRICIDAD PARA INGENIEROS, TOMO III, Reverté, 1984.
5. Comisión Nacional de Energía, Chile: “Informe Final Programa de Electrificación
Rural”. Junio 2005.
6. Eduardo Zolezzi (Presentación efectuada ante la Asociación Electrotécnica
Peruana): “Una nueva propuesta sobre electrificación rural”. Marzo 2005.
7. José Carlos Machicao (Banco Mundial): “Informe de consultoría par el
asesoramiento y desarrollo de programas estratégicos referidos al sector de
energización rural”, Julio 2008.
142
AANNEEXXOOSS
