lineas electricas

1. CAPITULO 5
DISPOSICION DE CONDUCTORES Y TIPOS DE
ESTRUCTURAS
5.1. SELECCION DEL TIPO DE CONDUCTOR
Los conductores de aluminio con alma de acero (ACSR) y los de aleación de
aluminio (AAAC), tienen muy buenas características de resistencia mecánica, que
permiten en el caso de trazos rectilíneos, trabajar con los máximos esfuerzos que le
son permitidos, como consecuencia se tienen grandes vanos
Los conductores AAAC presentan algunas ventajas respecto de los ACSR.
 Su superficie tiene mayor dureza, por tanto existirán menos daños
superficiales durante la fase de tendido, y tendrá menos probabilidad de
que se produzca el efecto corona. Es muy utilizada en líneas de muy
alta tensión..
 Menor peso, el ser más liviano, para flecha y vanos iguales da como
consecuencia a igual altura de torres menor peso en las estructuras de
remate y de ángulo, por la menor solicitación mecánica, esto influye en
la economía especialmente cuando la trazo es quebrada.
 Para el caso de trazos rectos, a igualdad de tensión mecánica de
tendido, se tiene menor flecha para igual vano, y en consecuencia
menor altura de las estructuras de suspensión.
Una desventaja del AAAC es que por ser sus características mecánicas
consecuencia de tratamientos térmicos, el cable es muy sensible a las altas
temperaturas (no debe superarse el límite de 120 ºC) por lo que debe verificarse la
sección para las sobrecorrientes y tener en cuenta la influencia del cortocircuito.
Los conductores homogéneos de aluminio (AAC) por tener bajas características
mecánicas se utilizan de manera limitada, ya que vanos relativamente grandes
llevarían a flechas importantes que obligan a aumentar la altura de las estructuras,
como también fijar grandes distancias entre los conductores, lo que implica aumento
de las dimensiones de las estructuras. El AAC se utiliza para los vanos de las
subestaciones o en líneas con vanos relativamente cortos.
Otro factor que diferencia los tres conductores es su resistencia a la corrosión, lo cual
es importante para la longevidad del cable. ACSR tiene una resistencia más pobre a
la corrosión, ya que contiene acero, que es propenso a la oxidación. AAAC y AAC
tienen una mejor resistencia a la corrosión, debido al hecho de que son en gran parte
o completamente de aluminio.

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En un conductor ACSR el núcleo de acero galvanizado lleva la carga mecánica y el
aluminio de alta pureza transporta la corriente. Este aprovecha el menor coeficiente
de expansión térmica que tiene el acero, comparado con el aluminio, cosa que los
conductores AAC y AAAC con base de aluminio son incapaces de hacerlo.
La elección de la sección depende de varias factores: El voltaje de transmisión, la
potencia a transportar, la longitud de la línea, etc,
5.2. CONDUCTORES SIMPLES Y MULTIPLES
La sección de los conductores debe ser suficiente para transportar la potencia con
cierta densidad de corriente, de manera que el calor que se genera por efecto Joule
sea disipado alcanzándose en el conductor temperaturas moderadas.
Para aumentar la superficie de disipación se puede usar conductores en haz.
Cuando el transporte se hace a tensiones elevadas, el campo eléctrico en la
superficie de los conductores comienza a ser dimensionante del diámetro de los
mismos. Por tanto se hace evidente la conveniencia de utilizar conductores en haz
(múltiples) separados convenientemente (15 a 20 veces su diámetro).
El haz de conductores equivale para el campo eléctrico a un solo conductor de
diámetro relativamente grande, y para la conducción de corriente se observa, como
si fuera una superficie de disipación mayor que con un conductor solo de igual
sección total.

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5.3. DISPOSICION DE LOS CONDUCTORES
Normalmente los sistemas de transmisión de energía son trifásicos. Las líneas
eléctricas muestran tres disposiciones básicas de los conductores:
 Coplanar horizontal
 Coplanar vertical
 Triangular
La COPLANAR HORIZONTAL minimiza la altura, corresponde mayor ancho, y en
consecuencia mayor franja de servidumbre. Se utiliza en altas tensiones y grandes
vanos. Las torres bajas son solicitadas por menor momento y resultan de tamaños y
pesos menores que con otras disposiciones
Es el diseño natural en sistemas de circuito simple (simple terna), si se requiere
doble la franja de servidumbre será mucho mayor
Coplanar horizontal simple terna
Coplanar horizontal doble terna

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La COPLANAR VERTICAL, da a las estructuras máxima altura. Se utiliza para
corredores estrechos, y da por resultado torres más altas
Como ventaja permite circuitos dobles en una única torre (doble terna), debiendo
considerarse atentamente que esto en rigor no es equivalente a dos líneas, ya que
la probabilidad de que ambas ternas fallen es mayor que cuando se tienen
estructuras independientes
Coplanar vertical terna simple Coplanar vertical terna doble
La disposición TRIANGULAR da alturas intermedias, los corredores son un poco
más anchos, las alturas algo menores que para el caso anterior. Si se trata de un
triángulo horizontal se utiliza en voltajes medios con aisladores rígidos. Si la
disposición es triangular vertical da alturas algo mayores y se usa en niveles de
voltaje mayores.
Triangular de terna simple

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Triangular de terna doble
Ejemplos de estructuras con distintas disposiciones:

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5.4. CADENAS DE AISLADORES
La forma de sujetar los conductores pueden ser: fijo (aislador rígido) o flexible
(cadena de aisladores)
Los aisladores rígidos, generalmente se utilizan para líneas de media tensión (menor
a 69 kV), y son usados en estructuras de suspensión.
Las cadenas de aisladores se utilizan en líneas de alta tensión que requieren
grandes vanos y grandes esfuerzos.
Las cadenas simples de suspensión tienen un grado de libertad transversal al
conductor, y giran libremente alrededor del punto de ataque a la torre.
Cuando es de interés impedir este movimiento se utilizan cadenas de suspensión en
V, es importante notar que siempre ambas cadenas deben trabajar a tracción, por lo
que la abertura de las cadenas (ángulo entre ellas) debe ser verificado (será mayor a
mayor vano).

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Las cadenas de suspensión en V permiten reducir la faja de servidumbre en la
disposición coplanar vertical. En cambio en la disposición coplanar horizontal (o
triangular) la fase central con cadena V permite reducir la ventana de la torre, para
las fases laterales la cadena en V incide también en la menor servidumbre.
5.5. CLASIFICACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS.
Las estructuras de una línea pueden ser clasificadas de acuerdo al material, o por la
función que cumplen
5.5.1. Por los materiales
Los materiales empleados usualmente para realizar la estructura son: madera,
hormigón, acero y en zonas de difícil acceso se puede emplear el aluminio.
MADERA, es bastante empleado en nuestro país, sobre todo en las redes de baja y
media tensión. Existen líneas con postes de madera pino de 69 kV. Las líneas de
subtransmisión (electrificación rural, 24,9/14,4 y 34,5/19,9 kV) generalmente son
construidas con postes de madera
HORMIGON ARMADO, se lo utiliza en baja tensión en las ciudades por cuestiones
estéticas Desde media tensión hasta 132 kV es su campo natural de aplicación,
cuando los conductores tienen secciones importantes.
Como son muy pesados, el costo de transporte incide notablemente cuando las
distancias desde la fábrica son importantes, y aun más cuando hay dificultades de
acceso a los piquetes. En el montaje se requieren grúas para su manipulación.
ACERO, en forma de perfiles normalizados permiten la fabricación seriada de piezas
relativamente pequeñas, fácilmente transportables a cualquier punto para su montaje
en el sitio en que se levanta la torre. En nuestro país generalmente se los emplea en
líneas de 115 y 230 kV

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5.5.2. Por su función
Se clasifican en:
ESTRUCTURAS DE SUSPENSION, los conductores están suspendidos mediante
cadenas de aisladores o bien están apoyados sobre aisladores rígidos.
Resisten las cargas verticales de todos los conductores (también los cables de
guardia), y la acción del viento transversal a la línea, tanto sobre conductores como
sobre la misma torre o estructura de apoyo.
No están diseñadas para soportar esfuerzos laterales debidos al tiro de los
conductores, por eso se las llama también de alineamiento.
ESTRUCTURAS DE RETENCION, básicamente se distinguen tres tipos:
TERMINAL, la disposición de los conductores es perpendicular a las ménsulas, la
torre se dimensiona para soportar fundamentalmente el tiro de todos los conductores
de un solo lado, y en general es la estructura más robusta de la línea.
ANGULAR, se ubica en los vértices cuando hay cambio de dirección de la línea, la
carga más importante que soporta es la componente del tiro (debida al ángulo) de
todos los conductores

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TENSIÓN, también llamadas rompetramos. Se sugiere el uso de estas estructuras
con la finalidad básica de limitar la caída en cascada (dominó) de las estructuras de
suspensión, cuando existe rotura del cable, y también de las usa para facilitar el
tendido cuando los tramos rectilíneos son muy largos.

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5.6. DETALLES CONSTRUCTIVOS

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5.7. HILOS DE GUARDA
Los hilos o cables de guarda instalados en las líneas de alta tensión, son cables sin
tensión que se colocan en la parte más alta en las redes de alta tensión, se conectan
a la misma estructura metálica en cada torre y sirven para varios motivos:
1. Protege los conductores de fase de las descargas eléctricas directas.
2. Cuando un rayo cae sobre la torre, los cables de guarda a ambos lados de la
torre proporcionan caminos paralelos para la descarga, con lo que la
impedancia efectiva se reduce y el potencial de la parte superior de la torre es
relativamente menor.
3. Existe acoplamiento eléctrico y magnético entre el cable de guarda y los
conductores de fase, lo que ayuda a reducir las fallas de aislamiento.
La experiencia confirma que uno o dos cables colocados sobre los conductores de
fase y paralelos a éstos garantizan una discreta protección contra golpes de rayo
directos. Generalmente se utilizan como hilos de guarda cables de acero con
secciones de 25 mm2
(1/4” de diámetro) hasta 50 mm2
(5/16” de diámetro)
La probabilidad de golpes de rayo directos en los conductores disminuye en líneas
protegidas con dos hilos de guardia hasta un valor casi despreciable.
La eficiencia de la protección con hilos de guarda depende de la posición de los hilos
respecto de los conductores, pero siendo las relaciones muy complicadas ya que
existen muchos factores independientes, no es posible hallar una solución analítica
del problema, sino solamente una aproximación experimental.

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Existen varios criterios sobre la mejor posición de los hilos de guardia.
Según Schwaiger, la zona protegida por los hilos de guardia, está determinada por
círculos de radios iguales a la altura sobre el suelo del hilo de protección, como está
representado en las figuras siguientes :
Actualmente se está utilizando el cable de guarda con función de transporte de fibras
de comunicación del tipo OPGW (Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire).
Un cable OPGW contiene una estructura tubular con una o más fibras ópticas en el
mismo, rodeadas por capas de hilos aluminio y acero.

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5.8. DISTANCIAS DE SEGURIDAD EN LÍNEAS ELÉCTRICAS
5.8.1. Altura de las estructuras
La altura de los apoyos será la necesaria para que los conductores con su máxima
flecha vertical, queden situados por encima de cualquier punto del terreno o
superficies de agua no navegables, a una altura mínima de:
)
m
(
U
,
hmin 150
3
5 

Siendo U la tensión compuesta (fase-fase) en kV., y siempre con una altura mínima
de 6 metros.
Si a esta altura le sumamos la flecha máxima y la longitud de la cadena de
aisladores, tendremos la altura del punto de amarre al conductor más bajo. La altura
total del poste queda definida por la disposición del resto de los conductores
que están por encima.
5.8.2. Distancias mínimas de seguridad
En ciertas situaciones especiales, como cruces y paralelismos con otras líneas o vías
de comunicación, pasos sobre bosques, pasos sobre zonas urbanas, etc., se deben
cumplir unas distancias mínimas de seguridad con el fin de reducir la probabilidad de
accidentes. Estas distancias mínimas son:
DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD
Conductores al terreno
150
3
5 U
, 
mínimo 6 m
Conductores enre si y enre
estos y los apoyos (dff) 150
U
L
F
K 

Conductores y los apoyos
150
1
0 U
, 
Mínimo 0,2 m
U= Tensión compuesta de la línea en kV
K= Coeficiente que depende de la oscilación de los conductores con el viento
F = Flecha máxima
L = longitud en metros de la cadena de suspensión
Para obtener el valor del coeficiente K, primeramente se debe determinar el ángulo
de oscilación, cuyo valor será:

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





 
P
P
tan v
1

VALORES DE EL COEFICIENTE K
Angulo de oscilación Lineas de voltaje menor
a 30 kV
Líneas de voltaje mayor
a 30 kV
Superior a 65° 0,65 0,70
Enre 40° y 65° 0,60 0,65
Inferior a 40° 0,55 0,60
DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD EN PASOS POR ZONAS
Edificios o construcciones.
Puntos accesibles a personas 100
3
3 U
. 
mínimo 5 m
Edificios o construcciones.
Puntos no accesibles a personas 150
3
3 U
, 
mínimo 4 m
Bosques, árboles y masas forestales
150
5
1 U
, 
mínimo 2 m
DISTANCIAS MÍNIMAS DE SEGURIDAD EN CRUZAMIENTOS
Líneas eléctricas y de telecomunicaciones
150
5
1 U
, 
Carreteras y ferrocarriles sin electrificar
100
3
6 U
, 
mínimo 7 m
Ferrocarriles eléctricos, tranvías, trolebuses
100
3
2 U
, 
mínimo 3 m
Teleféricos y cables transportadores
100
3
3 U
, 
mínimo 4 m
Ríos y canales navegables
100
3
2 U
,
G 

G= galibo (en caso de que no esté definido se tomará 4,7 m)
5.8.3. Zonas de servidumbre
El espacio de separación que deben tener las líneas eléctricas respecto de las
construcciones, a ambos lados está definido por las distancias de seguridad.
La zona de servidumbre consiste en dos franjas de terreno a ambos lados de la línea
eléctrica:
a. Toda línea de transmisión con tensión nominal igual o mayor a 57,5 kV, debe
tener una zona de servidumbre, también conocida como zona de seguridad o
derecho de vía.

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b. Dentro de la zona de servidumbre se debe impedir la siembra de árboles o
arbustos que con el transcurrir del tiempo alcancen a las líneas y se constituyan
en un peligro para ellas.
c. No se deben construir edificaciones o estructuras en la zona de servidumbre,
debido al riesgo que genera para persona, animales y la misma estructura.
d. En los planes de ordenamiento territorial se deben tener en cuenta las
limitaciones por infraestructura eléctrica, en el uso del suelo.
e. La empresa operadora de la red debe negar la conexión a la red de
distribución local a una instalación que invada la zona de servidumbre, por el
riesgo que a la salud o la vida de las personas ocasionaría dicha construcción.
ANCHO DE LA ZONA DE SERVIDUMBRE
TIPO DE
ESTRUCTURA
TENSIÓN
(kV)
ANCHO MÍNIMO
(m)
Torres 500 60
Torres 220/230 (2 circuitos) 32
220/230 (1 circuito) 30
Postes 220/230 (2 circuitos) 30
220/230 (1 circuito) 28
Torres 110/115 (2 circuitos) 20
110/115 (1 circuitos) 20
Postes 110/115 (2 circuitos) 15
110/115 (1 circuitos) 15
Torres/postes 57,5/66 15