NORMA DGE “BASES PARA EL DISEÑO DE LÍNEAS Y …

1 MINISTERIO DE ENERG A Y MINAS DIRECCI N GENERAL DE ELECTRICIDAD NORMA DGE BASES para EL DISE O DE L NEAS Y REDES PRIMARIAS para ELECTRIFICACI N RURAL Diciembre, 2003 NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 1 de 35 BASES para EL DISE O DE L NEAS Y REDES PRIMARIAS para ELECTRIFICACI N RURAL INDICE P gina 1. OBJETIVO 2 2. ASPECTOS GENERALES 2 3. DISTANCIAS M NIMAS DE SEGURIDAD 4 4. C LCULOS MEC NICOS DEL CONDUCTOR 8 5. C LCULOS MEC NICOS DE POSTES Y CRUCETAS 15 6. C LCULOS EL CTRICOS 18 7. P RDIDAS DE POTENCIA Y ENERG A POR EFECTO JOULE 23 8. DETERMINACI N DEL NIVEL DE AISLAMIENTO DE L NEAS 24 PRIMARIAS 9. DIMENSIONAMIENTO DE CONDUCTORES A REOS POR CAPACIDAD 27 T RMICA FRENTE A LOS CORTOCIRCUITOS 10. PUESTA A TIERRA EN L NEAS Y REDES PRIMARIAS 31 11. PUESTA A TIERRA DE SUBESTACIONES DE DISTRIBUCI N EN 34 PROYECTOS DE ELECTRIFICACI N RURAL NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 2 de 35 BASES para EL DISE O DE L NEAS Y REDES PRIMARIAS para ELECTRIFICACI N RURAL OBJETIVO Estas bases definen las condiciones t cnicas m nimas para el dise o de l neas y redes primarias a reas en 22,9 kV y 22,9/13,2 kV, de tal manera que garanticen los niveles m nimos de seguridad para las personas y las propiedades, y el cumplimiento de los requisitos exigidos para un sistema econ micamente adaptado.

2 Estas bases se aplicar n en la elaboraci n de los Estudios de Ingenier a Definitiva y Detalle de los proyectos de l neas y redes primarias de Electrificaci n Rural. ASPECTOS GENERALES ALCANCE El dise o de L neas y Redes Primarias comprende tambi n etapas previas al dise o propiamente dicho, el cual consiste la determinaci n de la Demanda El ctrica(o mercado el ctrico) del Sistema (que define el tama o o capacidad), An lisis y definici n de la Configuraci n Topol gica del Sistema, Selecci n de los Materiales y Equipos. El dise o propiamente se efect a cuando se ha definido la topograf a, tanto de las L neas Primarias como de las Redes. El dise o comprende: C lculos El ctricos, C lculos Mec nicos, C lculo de Cortocircuito y Coordinaci n de Protecci n, C lculo de Puesta a Tierra, C lculo de la Cimentaci n. Estos An lisis forman parte de los C lculos Justificativos del Dise o de las L neas y Redes Primarias, para los Proyectos El ctricos denominados Peque os Sistemas El ctricos , que en algunos casos incluyen Subestaciones de Potencia.

3 BASES DE C LCULO Los c lculos de las L neas y Redes Primarias deber n cumplir con las siguientes normas y disposiciones legales: En la elaboraci n de estas bases se han tomado en cuenta las prescripciones de las siguientes normas: - C digo Nacional de Electricidad Suministro 2001 - Ley de Concesiones El ctricas N 25844 - Reglamento de la Ley de Concesiones El ctricas N 25844 - Normas DGE/MEM vigentes, - Especificaciones T cnicas para la Electrificaci n Rural de la DGE/MEM vigentes, - Resoluciones Ministeriales (relativo a Sistemas El ctricos para tensiones entre 1 y 36 kV- Media Tensi n), vigentes. NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 3 de 35 En forma complementaria, se han tomado en cuenta las siguientes normas internacionales: - NESC (NATIONAL ELECTRICAL SAFETY CODE) - REA (RURAL ELECTRIFICATION ASSOCIATION) - BUREAU OF RECLAMATION - STANDARD DESIGN - VDE 210 (VERBAND DEUTSCHER ELECTROTECHNIKER) - IEEE (INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONICS ENGINEERS) - CIGRE (CONFERENCE INTERNATIONAL DES GRANDS RESSEAUX ELECTRIQUES) - NORMA BRASILE A DE LINEAS DE TRANSMISION - ANSI (AMERICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE) - IEC (INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION) PUNTOS DE ALIMENTACI N para L NEAS Y REDES PRIMARIAS Los Puntos de Alimentaci n para las L neas y Redes Primarias que suministrar n de energ a el ctrica a las localidades que conforman un Sistema El ctrico en Media Tensi n ser n otorgados por las Empresas Concesionarias dentro del mbito de su concesi n.

4 En zonas donde no haya concesionario, ser definido por el ente ejecutivo del proyecto de Electrificaci n Rural. NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 4 de 35 DISTANCIAS M NIMAS DE SEGURIDAD DISTANCIA M NIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMO CIRCUITO EN DISPOSICI N HORIZONTAL Y VERTICAL EN LOS APOYOS : Horizontal = 0,70 m Vertical = 1,00 m Estas distancias son v lidas tanto para la separaci n entre 2 conductores de fase como entre un conductor de fase y el neutro. DISTANCIA M NIMA ENTRE LOS CONDUCTORES Y SUS ACCESORIOS BAJO TENSI N Y ELEMENTOS PUESTOS A TIERRA D = 0,25 m Esta distancia no es aplicable a conductor neutro. DISTANCIA HORIZONTAL M NIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMO CIRCUITO A MITAD DE VANO D = 0,0076 (U) (FC) + 0,65 f Donde : U = Tensi n nominal entre fases, kV FC = Factor de correcci n por altitud f = Flecha del conductor a la temperatura m xima prevista, m Notas: 1- Cuando se trate de conductores de flechas diferentes, sea por tener distintas secciones o haberse partido de esfuerzos EDS diferentes, se tomar la mayor de las flechas para la determinaci n de la distancia horizontal m nima.

5 2. Adem s de las distancias en estado de reposo, se deber verificar, tambi n, que bajo una diferencia del 40% entre las presiones din micas de viento sobre los conductores m s cercanos, la distancia D no sea menor que 0,20 m . DISTANCIA VERTICAL M NIMA ENTRE CONDUCTORES DE UN MISMO CIRCUITO A MITAD DE VANO : - para vanos hasta 100 m : 0,70 m - para vanos entre 101 y 350 m : 1,00 m - para vanos entre 350 y 600 m : 1,20 m NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 5 de 35 - para vanos mayores a 600 m : 2,00 m En estructuras con disposici n triangular de conductores, donde dos de stos est n ubicados en un plano horizontal, s lo se tomar en cuenta la separaci n horizontal de conductores si es que el conductor superior central se encuentra a una distancia vertical de 1,00 m o 1,20 m (Seg n la longitud de los vanos) respecto a los otros 2 conductores.

6 En l neas con conductor neutro, deber verificarse, adicionalmente, la distancia vertical entre el conductor de fase y el neutro para la condici n sin viento y m xima temperatura en el conductor de fase, y temperatura EDS en el conductor neutro. En esta situaci n la distancia vertical entre estos dos conductores no deber ser inferior a 0,50 m. Esta verificaci n deber efectuarse, tambi n, cuando exista una transici n de disposici n horizontal a disposici n vertical de conductores con presencia de conductor neutro. DISTANCIA HORIZONTAL M NIMA ENTRE CONDUCTORES DE DIFERENTES CIRCUITOS Se aplicar la misma f rmula consignada en para la verificaci n de la distancia de seguridad entre dos conductores de distinto circuito debido a una diferencia de 40% de las presiones din micas de viento, deber aplicarse las siguientes f rmulas: D = 0,00746 (U) (FC), pero no menor que 0,20 m Donde : U= Tensi n nominal entre fases del circuito de mayor tensi n, en kV FC = Factor de correcci n por altitud DISTANCIA VERTICAL M NIMA ENTRE CONDUCTORES DE DIFERENTES CIRCUITOS Esta distancia se determinar mediante la siguiente f rmula: D = 1,20 + 0,0102 (FC) (kV1 + kV2 - 50) Donde : kV1= M xima tensi n entre fases del circuito de mayor tensi n, en kV kV2= M xima tensi n entre fases del circuito de menor tensi n, en kV.

7 para l neas de 22,9 kV y 22,9/13,2 kV, esta tensi n ser 25 kV FC = Factor de correcci n por altitud La distancia vertical m nima entre l neas de 22,9 kV y l neas de menor tensi n ser de 1,00 m. NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 6 de 35 DISTANCIA M NIMAS DEL CONDUCTOR A LA SUPERFICIE DEL TERRENO - En lugares accesibles s lo a peatones 5,0 m - En laderas no accesibles a veh culos o personas 3,0 m - En lugares con circulaci n de maquinaria agr cola 6,0 m - A lo largo de calles y caminos en zonas urbanas 6,0 m - En cruce de calles, avenidas y v as f rreas 7,0 m Notas : - Las distancias m nimas al terreno consignadas en el numeral son verticales y determinadas a la temperatura m xima prevista, con excepci n de la distancia a laderas no accesibles, que ser radial y determinada a la temperatura en la condici n EDS final y declinaci n con carga m xima de viento.

8 - Las distancias s lo son v lidas para l neas de 22,9 y 22,9/13,2 kV. - para prop sitos de las distancias de seguridad sobre la superficie del terreno, el conductor neutro se considera igual en un conductor de fase. - En reas que no sean urbanas, las l neas primarias recorrer n fuera de la franja de servidumbre de las carreteras. Las distancias m nimas del eje de la carretera al eje de la l nea primaria ser n las siguientes: . En carreteras importantes 25 m . En carreteras no importantes 15 m Estas distancias deber n ser verificadas, en cada caso, en coordinaci n con la autoridad competente. DISTANCIAS M NIMAS A TERRENOS ROCOSOS O RBOLES AISLADOS - Distancia vertical entre el conductor inferior y los rboles : 2,50 m - Distancia radial entre el conductor y los rboles laterales : 0,50 m Notas : - Las distancias verticales se determinar n a la m xima temperatura prevista.

9 - Las distancias radiales se determinar n a la temperatura en la condici n EDS final y declinaci n con carga m xima de viento. - La distancias radiales podr n incrementarse cuando haya peligro que los rboles caigan sobre los conductores. NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 7 de 35 DISTANCIAS M NIMAS A EDIFICACIONES Y OTRAS CONSTRUCCIONES No se permitir el paso de l neas de media tensi n sobre construcciones para viviendas o que alberguen temporalmente a personas, tales como campos deportivos, piscinas, campos feriales, etc. - Distancia radial entre el conductor y paredes y otras estructuras no accesibles 2,5 m - Distancia horizontal entre el conductor y parte de una edificaci n normalmente accesible a personas incluyendo abertura de ventanas, balcones y lugares similares 2,5 m - Distancia radial entre el conductor y antenas o distintos tipos de pararrayos 3,0 m Notas : - Las distancias radiales se determinar n a la temperatura en la condici n EDS final y declinaci n con carga m xima de viento.

10 - Lo indicado es complementado o superado por las reglas del C digo Nacional de Electricidad Suministro vigente. NORMA DGE Bases para el Dise o de L neas y Redes Primarias para Electrificaci n Rural 8 de 35 C LCULOS MEC NICOS DEL CONDUCTOR OBJETIVO Estos c lculos tienen el objetivo de determinar las siguientes magnitudes relativas a los conductores de l neas y redes primarias a reas en todas las hip tesis de trabajo: - Esfuerzo horizontal del conductor - Esfuerzo tangencial del conductor en los apoyos - Flecha del conductor - Par metros del conductor - Coordenadas de plantillas de flecha m xima (s lo en hip tesis de m xima temperatura) - Angulos de salida del conductor respecto a la l nea horizontal, en los apoyos. - Vano - peso de las estructuras - Vano - medio de las estructuras CARACTER STICAS DE LOS CONDUCTORES NORMALIZADOS Material de los conductores Los conductores para l neas y redes primarias a reas ser n de aleaci n de aluminio (AAAC), fabricados seg n las prescripciones de las normas ASTM B398, ASTM B399 o IEC 1089.