Proyecto de línea aérea para dotar de suministro eléctrico a una instalación de bombeo

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO GRADO EN INGENIERIA ELECTRICA TRABAJO FIN DE GRADO: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO AUTORA: VICTORIA HERNANDEZ CASTRO DIRECTOR DE PROYECTO: BERNARDO ALVAREZ LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO INDICE LISTA DE SÍMBOLOS __________________________________________________________________ viii CAPITULO 1.- INTRODUCCIÓN _________________________________________________ 2 CAPITULO 2.- TRABAJO FINAL DE GRADO ________________________________________ 1 1.- MEMORIA ____________________________________________________________________ 1 1 OBJETO _____________________________________________________________________________ 2 2 EMPLAZAMIENTO ____________________________________________________________________ 2 3 TITULAR DE LA INSTALACIÓN ___________________________________________________________ 3 4 REGLAMENTO Y DISPOSICIONES OFICIALES ________________________________________________ 3 5 PLAZO DE EJECUCIÓN _________________________________________________________________ 7 6 CATEGORÍA DE LA LÍNEA Y ZONA ________________________________________________________ 8 7 POTENCIA MÁXIMA A TRANSPORTAR Y CRITERIOS DE CÁLCULO ______________________________ 10 8 DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES ___________________________________________________ 13 a Trazado ____________________________________________________________________________ 13 Punto de entronque y final de la línea ________________________________________________________ 13 Longitud y planteamiento general ___________________________________________________________ 15 Términos Municipales Afectados. ____________________________________________________________ 15 Relación de Cruzamientos, Paralelismos, paso por zonas etc.. _____________________________________ 15 Relación de Propietarios Afectados ___________________________________________________________ 16 b Materiales en el tramo aéreo __________________________________________________________ 17 Características de los conductores ___________________________________________________________ 17 Requisitos eléctricos ______________________________________________________________________ 17 Temperaturas de servicio del conductor_______________________________________________________ 17 Requisitos mecánicos ______________________________________________________________________ 17 Protección contra la corrosión ______________________________________________________________ 18 Aislamiento ______________________________________________________________________________ 20 Herrajes y accesorios ______________________________________________________________________ 27 Apoyos _________________________________________________________________________________ 32 Medidas de Señalización y de Seguridad ______________________________________________________ 36 c Materiales en el tramo subterráneo _____________________________________________________ 37 Características de los conductores ___________________________________________________________ 38 Características del aislamiento ______________________________________________________________ 40 Protecciones eléctricas en la línea____________________________________________________________ 42 Características de los accesorios _____________________________________________________________ 45 Zanjas y sistemas de enterramiento __________________________________________________________ 48 Medidas de Señalización y de Seguridad ______________________________________________________ 52 Ensayos a realizar en cables y accesorios ______________________________________________________ 52 d Tomas de tierra _____________________________________________________________________ 53 Descripción del sistema adoptado ___________________________________________________________ 70 9 PROTECCION DE AVIFAUNA ___________________________________________________________ 73 a Antielectrocución.- __________________________________________________________________ 74 Descripción de las instalaciones _____________________________________________________________ 74 Materiales empleados _____________________________________________________________________ 75 b Anticolisión.- _______________________________________________________________________ 77 Descripción de las instalaciones _____________________________________________________________ 77 2.- CALCULOS JUSTIFICATIVOS _____________________________________________________ 78 1 CÁLCULOS ELÉCTRICOS TRAMO AÉREO __________________________________________________ 79 a Densidad e intensidad máximas ________________________________________________________ 79 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO b Resistencia de un conductor ___________________________________________________________ 80 c Reactancia de la línea ________________________________________________________________ 81 d Caída de tensión ____________________________________________________________________ 82 e Pérdidas de potencia _________________________________________________________________ 83 2 CÁLCULOS ELÉCTRICOS TRAMO SUBTERRANEO ___________________________________________ 84 a Intensidad Máxima __________________________________________________________________ 84 b Intensidades de cortocircuito máximas admisibles _________________________________________ 91 Intensidad de cortocircuito máxima admisible en los conductores __________________________________ 91 Intensidades de cortocircuito máximas admisibles en las pantallas de cables de aislamiento seco ________ 93 c Caída De Tensión ____________________________________________________________________ 93 d Pérdidas De Potencia _________________________________________________________________ 94 3 CÁLCULOS MECÁNICOS DEL TRAMO AÉREO ______________________________________________ 95 a Cálculo mecánico de un conductor ______________________________________________________ 95 b Distancias _________________________________________________________________________ 102 Distancia entre conductores _______________________________________________________________ 104 Distancia entre conductores y apoyos _______________________________________________________ 105 Distancias al terreno _____________________________________________________________________ 105 Cruzamientos y paralelismos _______________________________________________________________ 106 c Cálculo mecánico de apoyos __________________________________________________________ 106 Esfuerzos verticales o de compresión (F c ) _____________________________________________________ 109 Peso total soportado (F cc ) _________________________________________________________________ 109 Peso por desnivel de apoyo anterior y/o posterior (F CD ) _________________________________________ 110 Esfuerzos horizontales o de flexión __________________________________________________________ 111 i. Esfuerzos longitudinales (F T ) __________________________________________________________ 111 ii. Esfuerzos transversales (F A )___________________________________________________________ 114 Esfuerzos de torsión ______________________________________________________________________ 117 Proceso de cálculo y elección del apoyo ______________________________________________________ 119 d Cálculo cimentación de los apoyos _____________________________________________________ 130 4 CÁLCULOS DEL SITEMA DE PUESTA A TIERRA _____________________________________________ 137 a Resistencia de Tierra ________________________________________________________________ 138 b Intensidad de corriente de puesta a tierra _______________________________________________ 141 c Tensión de Contacto admisible ________________________________________________________ 142 d Tensión de Contacto aplicada _________________________________________________________ 143 e Tensión de paso ____________________________________________________________________ 144 f Tensión de paso aplicada máxima _____________________________________________________ 145 3.- PLIEGO DE CONDICIONES ______________________________________________________ 147 1 CALIDAD DE LOS MATERIALES _________________________________________________________ 148 a Obra civil _________________________________________________________________________ 148 b Conductores. ______________________________________________________________________ 149 c Aisladores _________________________________________________________________________ 149 d Herrajes y accesorios ________________________________________________________________ 150 2 NORMAS DE EJECUCIÓN DE LAS INSTALACIONES TRAMO AÉREO ____________________________ 150 a Excavaciones ______________________________________________________________________ 150 b Transporte y acopio a pie de hoyo _____________________________________________________ 151 c Armados e izados ___________________________________________________________________ 152 d Cimentaciones _____________________________________________________________________ 153 e Tendido, tensado y retencionado ______________________________________________________ 155 f Colocación de la toma de tierra con electrodo de barra en poste metálico. ____________________ 156 g Colocación o pintado de la placa de peligro de muerte y numeración de los apoyos. _____________ 156 h Montajes diversos __________________________________________________________________ 156 Juego trifásico de seccionadores unipolares para seccionamientos por pértiga. ______________________ 156 Cruceta con poste metálico previamente izado ________________________________________________ 157 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO Aislador rígido sobre apoyo previamente izado. _______________________________________________ 157 Aislador cadena en alineación sobre apoyo previamente izado ___________________________________ 157 Colocación de pararrayos y terminales unipolares. _____________________________________________ 157 Izado de una cabeza de torre, con la base previamente hormigonada. _____________________________ 157 i Desmontaje _______________________________________________________________________ 157 3 NORMAS DE EJECUCIÓN DE LAS INSTALACIONES LINEA SUBTERRANEA _______________________ 158 a Generalidades _____________________________________________________________________ 158 Formas de Canalizaciones _________________________________________________________________ 158 Trazado ________________________________________________________________________________ 158 Seguridad ______________________________________________________________________________ 159 b Materiales ________________________________________________________________________ 159 Cables _________________________________________________________________________________ 159 Cinta de identificación de los conductores y agrupación de cables _________________________________ 159 Cajas Terminales (Botella) _________________________________________________________________ 159 Empalmes ______________________________________________________________________________ 160 Soportes de cajas terminales _______________________________________________________________ 160 Conexiones _____________________________________________________________________________ 160 Reconstrucción del aislamiento de los empalmes ______________________________________________ 160 Cintas PVC ______________________________________________________________________________ 160 Cintas metálicas flexibles __________________________________________________________________ 160 Materiales Semiconductores _______________________________________________________________ 161 Pastas Aislantes _________________________________________________________________________ 161 Puesta a Tierra de pantallas y soportes_______________________________________________________ 161 Tornillería ______________________________________________________________________________ 161 Arena 161 Rasillas, ladrillos o placas de PVC ___________________________________________________________ 161 Cinta de Atención a la existencia de cable ____________________________________________________ 161 Hormigones ____________________________________________________________________________ 162 c Unidades constructivas ______________________________________________________________ 162 Rotura de Pavimento _____________________________________________________________________ 162 Zanjas _________________________________________________________________________________ 162 Tendido ________________________________________________________________________________ 163 Protecciones ____________________________________________________________________________ 166 Relleno de las Zanjas _____________________________________________________________________ 167 Reposición de Pavimentos _________________________________________________________________ 167 Montaje de Empalmes ____________________________________________________________________ 169 Montaje de cajas terminales _______________________________________________________________ 170 Montaje de las Conexiones ________________________________________________________________ 170 Tomas de Tierra de pantallas y herrajes ______________________________________________________ 171 4 PRUEBAS REGLAMENTARIAS __________________________________________________________ 172 5 CONDICIONES DE USO, MANTENIMIENTO Y SEGURIDAD ___________________________________ 173 6 CERTIFICADOS Y DOCUMENTACIÓN ____________________________________________________ 173 7 LIBRO DE ORDENES _________________________________________________________________ 173 4.- ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD _______________________________________________ 174 1 OBJETO ___________________________________________________________________________ 175 2 CARACTERÍSTICAS DE LA OBRA ________________________________________________________ 175 a Descripción de las obras y situación ____________________________________________________ 175 b Suministro de agua potable __________________________________________________________ 175 c Servicios higiénicos _________________________________________________________________ 175 d INTERFERENCIAS Y SERVICIOS AFECTADOS ______________________________________________ 175 3 MEMORIA_________________________________________________________________________ 176 a OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 176 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO Excavación de cimentaciones. ______________________________________________________________ 176 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 176 b) Medidas de preventivas _____________________________________________________________ 176 Hormigonado de cimentaciones ____________________________________________________________ 177 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 177 b) Medidas preventivas _______________________________________________________________ 177 Acopio, Carga y Descarga __________________________________________________________________ 177 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 177 b) Medidas de prevención ______________________________________________________________ 177 b MONTAJE _________________________________________________________________________ 178 Armado de hierro ________________________________________________________________________ 178 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 178 b) Medidas de prevención ______________________________________________________________ 178 Izado de hierro __________________________________________________________________________ 179 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 179 b) Medidas de prevención ______________________________________________________________ 179 Tendido de conductores __________________________________________________________________ 179 a) Riesgos más frecuentes ______________________________________________________________ 179 b) Medidas de prevención ______________________________________________________________ 181 4 ASPECTOS GENERALES_______________________________________________________________ 181 a BOTIQUÍN DE OBRA _________________________________________________________________ 181 5 NORMATIVA APLICABLE _____________________________________________________________ 182 a NORMAS OFICIALES _________________________________________________________________ 182 5.- PRESUPUESTO _______________________________________________________________ 183 1 CUADRO PRECIOS UNITARIOS _________________________________________________________ 184 CAPITULO 1 TRAMO AÉREO ______________________________________________________________ 184 1.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 184 1.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 184 1.3 PUESTA A TIERRA ___________________________________________________________________ 185 CAPITULO 2 TRAMO SUBTERRANEO _______________________________________________________ 185 2.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 186 2.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 186 CAPITULO 3 SEGURIDAD Y SALUD _________________________________________________________ 187 3.1 ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD _____________________________________________________ 187 2 MEDICIONES ______________________________________________________________________ 187 CAPITULO 4 TRAMO AÉREO ______________________________________________________________ 187 4.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 187 4.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 188 4.3 PUESTA A TIERRA ___________________________________________________________________ 189 CAPITULO 5 TRAMO SUBTERRANEO _______________________________________________________ 190 5.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 190 5.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 190 CAPITULO 6 SEGURIDAD Y SALUD _________________________________________________________ 192 6.1 ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD _____________________________________________________ 192 3 PRESUPUESTO DE LA INSTALACIÓN ____________________________________________________ 192 CAPITULO 7 TRAMO AÉREO ______________________________________________________________ 192 7.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 192 7.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 193 7.3 PUESTA A TIERRA ___________________________________________________________________ 195 CAPITULO 8 TRAMO SUBTERRANEO _______________________________________________________ 196 8.1 OBRA CIVIL ________________________________________________________________________ 196 8.2 INSTALACION ______________________________________________________________________ 197 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO CAPITULO 9 SEGURIDAD Y SALUD _________________________________________________________ 198 9.1 ESTUDIO DE SEGURIDAD Y SALUD _____________________________________________________ 198 4 RESUMEN PRESUPUESTO ____________________________________________________________ 199 6.- PLANOS ____________________________________________________________________ 200 CAPITULO 3.- BIBLIOGRAFÍA _________________________________________________201 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO LISTA DE SÍMBOLOS DP Director del proyecto ETSID Escuela Técnica Superior de Ingeniería del Diseño PFG Proyecto Fin de Grado UPV Universitat Politècnica de València ACUAMED AGUAS DE LAS CUENCAS MEDITERRANEAS S.A. AT Alta tensión CT Centro de transformación RLAT Reglamento de líneas eléctricas de alta tensión REBT Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión RCE Reglamento sobre centrales eléctricas, subestaciones y centros de transformación SAI Sistema de alimentación ininterrumpida IB Iberdrola Distribución S.A.U. XS Cortacircuitos fusibles de expulsión XS o Seccionadores con fusible de expulsión tipo XS MT Media Tensión (tensiones inferiores a 30kV) SI Sistema internacional de unidades kV Kilovoltio, unidad de tensión del SI V Voltio, unidad de tensión del SI A Amperios, unidad de intensidad del SI km Kilómetro, unidad de longitud del SI m metro, unidad de longitud del SI Ω Ohmios, unidad de resistencia eléctrica del SI kVA Kilovoltioamperios, unidad de potencia eléctrica aparente del SI UTM Sistema de coordenadas Universal Transvesal de Mercator kW Kilowatios, unidad de potencia eléctrica activa del SI LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIERÍA DEL DISEÑO R Parámetro de resistencia X Parámetro de inductancia U Parámetro de tensión N Newton, unidad de fuerza del SI J Julio, unidad de energía del SI mm Milímetros, unidad de longitud del SI ºC Grados centrigrados, unidad de temperatura del SI CAPITULO 1.- INTRODUCCIÓN LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 4 • Ley 54/1997, de 27 de noviembre, del Sector Eléctrico. (BOE nº 285, de 28/11/1997). • Real Decreto 1955/2000, de 1 de diciembre, del Ministerio de Economía, por el que se regulan las actividades de transporte, distribución, comercialización, suministro y procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica. (BOE nº 310, de 27/12/2000). • RD. 485/97, de 14 de abril. Disposiciones Mínimas En Materia De Señalización De Seguridad Y Salud En El Trabajo. • Real Decreto 614/2001, de 8 de junio, sobre disposiciones mínimas para la protección de la salud y seguridad de los trabajadores frente al riesgo eléctrico • Reglamento Electrotécnico Para Baja Tensión e Instrucciones Técnicas Complementarias (R.D 842/2002 de 2 de Agosto). Por otro lado, se ha contado con las recomendaciones de Unesa y las normas UNE de aplicación conforme lo especificado en la ITC-LAT 06 en su punto 3, los materiales y su montaje cumplirán con los requisitos y ensayos de las normas UNE aplicables de entre las incluidas en la ITC-LAT 02 y demás normas y especificaciones técnicas aplicables. En el caso de que no exista norma UNE, se utilizan las Normas Europeas (EN o HD) correspondientes y, en su defecto, se utilizan la publicación CEI correspondiente (Comisión Electrotécnica Internacional). Las normas de aplicación en la instalación objeto de proyecto serán las siguientes: • Norma EN 60228 / IEC 60228: Conductores de cables aislados. • Norma UNE HD 620-9-E: Cables eléctricos de distribución con aislamiento extruido, de tensión asignada desde 3,616 (7,2) kV hasta 20,8136 (42) kV. Parte 1: Requisitos Generales • Norma UNE HD 620-9-E: Cables eléctricos de distribución con aislamiento extruido, de tensión asignada desde 3,616 (7,2) kV hasta 20,8136 (42) kV. Parte 9: Cables unipolares y unipolares LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 5 reunidos, con aislamiento de HEPR. Sección E Cables con aislamiento de HEPR y cubierta de compuesto de poliolefina (tipo 9E-1) • Norma UNE-EN 50267: Métodos de ensayo comunes para cables sometidos al fuego. Ensayo de los gases desprendidos durante la combustión de materiales procedentes de los cables. • Norma UNE 211435 Guía para la elección de cables eléctricos de tensión asignada superior o igual a 0,6/1 kV para circuitos de distribución de energía eléctrica. • Norma UNE-EN 60071-1 Coordinación de aislamiento • Norma UNE 21361: Métodos de Ensayo para evaluar la resistencia a la descarga superficial y a la erosión de los materiales aislantes eléctricos utilizados en condiciones ambientales severas. • Norma UNE HD 628: Métodos de ensayo para accesorios de cables eléctricos de tensión asignada de 3,6/6 (7,2 kV) a 20.8/36 (42 kV) inclusive. • UNE HD 629-1: Prescripciones de ensayos para accesorios de utilización en cables de energía de tensión asignada de 3,6/6 (Um=7,2 kV) a 20.8/36 (Um=42 kV). Parte 1: Cables con aislamiento seco. • UNE EN 50181: Pasatapas enchufables para equipos eléctricos, excepto transformadores sumergidos en líquido aislante, para tensiones comprendidas entre 1 kV y 36 kV y de 250 A hasta 1.250 A • IEC 61238-1: Conectores de compresión y de apriete mecánico para cables aislados de tensión nominal hasta 36 kV. Parte 1: Métodos y prescripciones de ensayo. • UNE-EN 50086-2-4: Sistemas de tubos para la conducción de cables. Parte 2-4: Requisitos particulares para sistemas de tubos enterrados LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 6 • UNE 207017:2010: Apoyos metálicos de celosía para líneas eléctricas aéreas de distribución • UNE 211003: Límites de temperatura de cortocircuito en cables eléctricos de tensión asignada de 6 kV (Um= 7,2 kV) a 30 kV (Um=36 kV) • UNE 21192: Cálculo de las intensidades de cortocircuito térmicamente admisibles, teniendo en cuenta los efectos del calentamiento no adiabático. • UNE-EN 50423-1: Líneas eléctricas aéreas de más de 1 kV hasta 45 kV inclusive en corriente alterna Puesto que la línea, aun siendo de titularidad particular, entronca en una línea propiedad de una compañía eléctrica, Iberdrola Distribución Eléctrica S.A.U., se tomarán de referencia las normas particulares de la compañía, en especial: • Norma MT 2.00.03 Normativa Particular para instalaciones de Clientes en AT y demás especificaciones Particulares de Iberdrola de aplicación. • Norma MT 2.23.35 Diseño de puestas a tierra en apoyos de LAAT De tensión nominal igual o inferior a 20 kV • Norma MT 2.21.60 Proyecto tipo de línea aérea de media tensión. Simple circuito con conductor de aluminio acero 47-AL1/8ST1A (LA56) Para concluir, puesto que la línea discurre por la Comunidad de Murcia, se aplicará la normativa desarrollada a tal efecto por la Conserjería correspondiente: • Resolución de 4 de noviembre de 2002 de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, por la que se desarrolla la Orden de 9 de septiembre de 2002, de la Consejería de Ciencia, Tecnología, Industria y Comercio, por la que se adoptan medidas de normalización en la tramitación de expedientes en materia de LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 7 Industria, Energía y Minas. (Suplemento BORM nº 284, de 10/12/2002). • Orden de 9 de septiembre de 2002, de la Consejería de Ciencia, Tecnología, Industria y Comercio, por la que se adoptan medidas de normalización en la tramitación de expedientes en materia de Industria, Energía y Minas. (BORM nº 218, de 19/09/2002). • Orden de 25 de abril de 2001, de la Consejería de Tecnologías, Industria y Comercio, por la que se establecen procedimientos de autorización de instalaciones de energía eléctrica de tensión superior a 1 kV. (BORM nº 102, de 04/05/2001). Resolución de 5 de julio de 2001, de la Dirección General de Industria, Energía y Minas, por la que se desarrolla la Orden. (BORM nº 173, de 27/07/2001). • Orden de 8 de marzo de 1996 de la Consejería de Industria, Trabajo y Turismo sobre mantenimiento de instalaciones eléctricas de alta tensión. (BORM nº 65, de 18/03/1996). • Decreto n.º 89/2012, de 28 de junio, por el que se establecen normas adicionales aplicables a las instalaciones eléctricas aéreas de alta tensión con objeto de proteger la avifauna y atenuar los impactos ambientales Así mismo, el índice seguido para la redacción del presente proyecto, corresponde al índice indicado por la conserjería: Normas sobre contenidos mínimos esenciales de los proyectos de Industria, Energía y Minas de la Conserjería de Murcia. 5 PLAZO DE EJECUCIÓN Se prevé una duración máxima de 4 meses para realizar las instalaciones, tiempo de obra, una vez conseguidos los permisos y autorizaciones pertinentes. El tiempo de duración total de la tramitación y la obra se prevé que sea el siguiente: Tabla 1: Trámites TRAMITE ORGANO TRAMITACION PLAZO Solicitud punto de suministro IBERDROLA Max 3 meses LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 8 TRAMITE ORGANO TRAMITACION PLAZO Pre-diseño de la instalación Ingeniería Max 2 semanas Toma de puntos topográficos Ingeniería (topografía) Max 2 semanas Permisos de apoyos y vuelo de la línea a su paso por las distintas parcelas Comunidad de Regantes de Murcia Max 2 meses Replanteo de la línea según los permisos concedidos Ingeniería Max 2 semanas Toma de puntos topográficos, si procediese Ingeniería (topografía) Max 2 semanas Realización de los proyectos Ingeniería Max 1 mes Solicitud de autorización administrativa Dirección de Industria, Energía y minas Max 1,5 mes Realización de los trabajos Instaladora eléctrica y constructora Max 3 meses Inspección de las instalaciones IBERDROLA Max 1 semana Realización pruebas de inspección Instaladora eléctrica Max 1 semana Solicitud de conexión Dirección de Industria, Energía y minas Max 2 semanas Trabajos de conexión IBERDROLA Max 1 mes Contratación y energización IBERDROLA Max 2 semanas 6 CATEGORÍA DE LA LÍNEA Y ZONA La línea entroncará, en aéreo, en la L-CONEJOS de la STMOLINA propiedad de IBERDROLA DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA S.A.U, el trazado queda grafiado en los planos que se adjuntan. Según artículo 4 del Reglamento de líneas eléctricas de alta tensión (RLAT), las líneas se clasificarán según su tensión nominal. En nuestro caso la línea será de categoría 3 por ser una tensión nominal inferior a 30 kV y superior a 1 kV, en concreto 20 kV, según nos especifica la compañía eléctrica en las condiciones técnicas-económicas del suministro. En las definiciones que se indican en la ITC-LAT 01 (Definición 104), se define las distintas zonas a considerar por la línea. La totalidad de las instalaciones se encuentran a una cota aproximada de 130 m de altitud sobre el nivel del mar; por lo tanto la zona de la línea corresponderá a la zona A, menor de 500m de altitud sobre el nivel del mar. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 9 Respecto al tramo subterráneo en la ITC-LAT 06 punto 2.1 se determina la categoría de la red según la duración máxima de un eventual funcionamiento con una fase a tierra, que el sistema de puesta a tierra permita. Así las redes se clasifican en tres categorías: Categoría A: Los defectos a tierra se eliminan tan rápidamente como sea posible y en cualquier caso antes de 1 minuto. Categoría B: Comprende las redes que, en caso de defecto, sólo funcionan con una fase a tierra durante un tiempo limitado. Generalmente la duración de este funcionamiento no debería exceder de 1 hora, pero podrá admitirse una duración mayor cuando así se especifique en la norma particular del tipo de cable y accesorios considerados. Categoría C: Esta categoría comprende todas las redes no incluidas en la categoría A ni en la categoría B. Conforme a lo especificado en la Tabla 2 de la ITC LAT 06 punto 2.1 la categoría de la línea para una tensión de 20 kV y para un cable de aislamiento 12/20 kV la categoría de la red será A o B. Según las especificaciones de la compañía los defectos a tierra en su red se eliminan rápidamente, antes de 1 minuto, por lo que la categoría de la línea será A. A efectos de país se distinguen tres zonas para el tramo aéreo: Zona A: La situada a menos de 500 metros de altitud sobre el nivel del mar Zona B: La situada a una altitud entre 500 y 1000 metros sobre el nivel del mar. Zona C: La situada a una altitud superior de 1000 metros sobre el nivel del mar. En nuestro caso no encontramos en una altitud inferior a 500 metros, por lo que la línea se encontrara en zona A. Las sobrecargas para la zona A no tendrán en cuenta las motivadas por el hielo. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 10 7 POTENCIA MÁXIMA A TRANSPORTAR Y CRITERIOS DE CÁLCULO Se realiza una estimación del suministro de potencia teniendo en cuenta los receptores en baja tensión que serán necesarios para el buen funcionamiento de la instalación: Tabla 2: Receptores RECEPTOR UD POTENCIA UNITARIA (kW) POTENCIA TOTAL (kW) TENSION (V) ARRANQUE Bomba 2 250 500 400 Variador de frecuencia Electroválvulas 3 0,4 1,2 230 Directo Transductor de Presión 2 0,05 0,1 230 Directo Presostatos 1 0,05 0,05 230 Directo Medidor de boya 1 0,05 0,05 230 Directo Caudalímetro 2 0,017 0,034 230 Directo Válvulas de salida 2 0,34 0,68 230 Directo Válvula de entrada 1 0,34 0,68 230 Directo Iluminación exterior 20 0,15 3 400 Directo Tomas de corriente II 5 5 230 Directo Tomas de corriente III 1 5 5 230 Directo Iluminación interior 10 0,116 1,16 230 Directo Alimentación sistema de control 1 5 5 230 Directo Alimentación antenas 1 5 5 230 Directo SAI 1 7,2 7,2 230 Directo Polipasto 1 3 3 230 Directo Se realiza una pequeña descripción de los receptores a instalar: Bombas: las bombas centrifugas horizontales, colocadas sobre bancada en la caseta destinada a las instalaciones de control de bombeo. Las bombas no realizarán un arranque simultaneo, primero arrancará una y si es necesario arrancará la segunda. Habrá una alternancia en el arranque de manera que el número de horas de funcionamiento de las bombas sea similar. Puesto que el arranque de las bombas se realiza mediante un variador de frecuencia, únicamente se tiene en cuenta un coeficiente de mayorización de 1,25, según LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 11 indica el Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión (REBT), para el cálculo de de la sección del cable. No se estima un coeficiente para el arranque de las bombas en la consideración de la potencia demandada. Electroválvulas: es una válvula electromecánica, diseñada para controlar el flujo de un fluido a través de un conducto como puede ser una tubería Transductor de presión: dispositivo capaz de transformar o convertir un determinado tipo de energía de entrada, en otra diferente a la salida. Presostato: interruptor de presión, abre o cierra el circuito dependiendo de la lectura de presión Medidor de boya: dispositivo que controla el nivel de agua en la balsa de riego. Caudalímetro: es un instrumento de medida para la medición de caudal, se colocará en las tuberías. Iluminación exterior: se instalarán 20 proyectores de 150 W que iluminarán las instalaciones, incluyendo el perímetro de la balsa que es transitable. La alimentación de la línea se realizará a 400 V, repartiendo las cargas entre las distintas fases para su equilibrado. Tomas de corriente monofásica: se estima la instalación de tomas monofásicas en la caseta de bombeo. Toma de corriente trifásica: se estima la instalación de una toma trifásica en la caseta de bombeo. Iluminación interior: se estima la instalación de 10 pantallas 2x58 W estancas Sistema de control: se estima la colocación de un autómata programable que realice el control de la instalación, así como la alimentación de sus señales. Antenas: se prevé la instalación de antenas para la gestión remota de la instalación. Sistema de alimentación ininterrumpida (SAI): se instalará un SAI para que en el caso de corte de la alimentación, pueda mantenerse el control de la LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 12 instalación. El SAI elegido es de 8 kVA con factor de potencia de 0,9 y una tensión de alimentación de 230 V. Polipasto: es una máquina compuesta por dos o más poleas y una cuerda, cable o cadena que alternativamente va pasando por las diversas gargantas de cada una de aquellas. Se utiliza para levantar o mover una carga, en este caso, para levantar las bombas en caso de reparación o mantenimiento. La potencia total instalada será de 536,81 kW. Puesto que no todos los receptores funcionaran simultáneamente se propone un factor de simultaneidad de 0,8, por lo que tendremos una potencia demandada de 429,45 kW. Elegiremos la potencia inmediata superior normalizada para el transformador: 630 kVA Por todo lo comentado, la potencia a transportar por la línea va destinada a un Centro de Transformación prefabricado de 630 kVA de titularidad particular que suministrará energía al Bombeo de una balsa de Riego. El tramo aéreo se realizará con conductor 47-AL1/85ST1 (LA-56), la capacidad máxima de transporte de dicho conductor a 20 kV es de 6.906 kW. La potencia real a transportar dependerá de la potencia requerida, de la caída de tensión, de la longitud total de la línea, y las características de R, X y U de la instalación. En los siguientes apartados se realizará el cálculo (apartado 2.1) y se especificarán las características del conductor (apartado 1.8.1) En el tramo subterráneo el conductor a instalar será HEPRZ-1 3 x (1x150) mm 2 Al, 12/20 kV entubado. La máxima potencia a transportar en función de la intensidad máxima admisible por el conductor será: kW 46,833.8255203cosIU3P =∗∗=∗∗∗= ϕ Donde: I= Intensidad máxima admisible enterrado bajo tubo Tabla 12 ITC-LAT06= 255 A La línea subterránea proyectada es de titularidad particular, por lo que los criterios de cálculos serán los establecidos tanto por el RLAT como por la empresa distribuidora. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 13 8 DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES a Trazado Punto de entronque y final de la línea La conexión de los conductores de la nueva instalación a las instalaciones de la Compañía, cumple lo establecido en la ITC-LAT07 del RLAT y se produce en los siguientes puntos: Punto A: Entronque Aéreo: La conexión a la red de Compañía se realizará entre los apoyos 515024 y 515025 de la Línea existente CONEJOS propiedad de Iberdrola Distribución Eléctrica SAU. Este apoyo será del tipo 12C2000 y actuará como apoyo de derivación, de él partirá el trazado de la línea objeto de proyecto, según se ha trazado en el plano correspondiente. Según punto 2.1.6 de la ITC-LAT07 del RAT: “La conexión de conductores,[…], sólo podrá ser realizada en conductores sin tensión mecánica o en las uniones de conductores realizadas en el puente de conexión de las cadenas de amarre”. Es decir, se realizará la derivación mediante cadenas de amarre. Ilustración 1: Detalle cadenas amarre Según punto 6.1 ITC-LAT 07 del RLAT: “Como regla general, en las derivaciones de las líneas se instalarán seccionadores que se ubicarán en el propio apoyo en el que se efectúan la derivación o en un apoyo próximo a dicha Cadena de amarre LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 20 Los manguitos destinados a los conductores tipo LA estarán formados por dos cuerpos, uno exterior de aleación de aluminio y otro interior de acero galvanizado. La conexión de conductores, tal y como ha sido definida en el presente apartado, sólo podrá ser realizada en conductores sin tensión mecánica o en las uniones de conductores realizadas en el puente de conexión de las cadenas de amarre, pero en este caso deberá tener una resistencia al deslizamiento de al menos el 20% de la carga de rotura del conductor. No se realizarán empalmes en los vanos sino en los puentes flojos entre las cadenas de amarre. NO se colocará en la instalación de una línea más de un empalme por vano y conductor. Solamente en la explotación, en concepto de reparación de una avería, podrá consentirse la colocación de dos empalmes. Aislamiento El nivel de aislamiento mínimo utilizado será el correspondiente para la tensión más elevada de la red que según la tabla 1 de la ITC-LAT07 para 20 kV de tensión nominal de red será 24 KV. Los conductores a emplear en la línea son desnudos por lo que será necesario aislarlos de los soportes metálicos por medio de cadenas de aisladores. Los aisladores pueden ser fabricados generalmente en porcelana, cerámica, vidrio o de composite (resina de epoxi). La sujeción del aislador a los apoyos se realizará por medio de herrajes. Se consideran herrajes todos los elementos utilizados para la fijación de los aisladores al apoyo y al conductor, los elementos de fijación del cable de tierra al apoyo y los elementos de protección eléctrica de los aisladores. La sujeción del conductor al apoyo se podrá realizar de tres formas diferentes: a) Cadenas de suspensión LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 21 Se compondrá de los siguientes elementos: Tornillo de anilla, horquilla de bola, aislador (con un mínimo de dos y máximo en función de la tensión de servicio), rotula, grapa y varilla de protección. 1. Horquilla Bola 2. Aislador de vidrio 3. Alojamiento de rótula 4. Grapa de suspensión Ilustración 4: Cadena de suspensión para aislador de vidrio 1. Aislador compuesto 2. Alojamiento de rótula 3. Grapa de suspensión Ilustración 5 Cadena de suspensión con aislador de composite LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 22 b) Cadenas de amarre 1. Horquilla de bola 2. Aislador de vidrio 3. Alojamiento de rótula 4. Alargadera 5. Grapa de amarre Ilustración 6: Cadena de amarre con aislador de vidrio 1. Aislador compuesto 2. Alojamiento de rótula 3. Grapa de suspensión 4. Grapa de amarre Ilustración 7: Cadena de amarre con aislador de composite c) Aisladores rígidos Ilustración 8: Aislador de vidrio para puentes LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 23 Ilustración 9: Aislador de composite para puentes Los aisladores han de tener las características mecánicas necesarias para soportar los esfuerzos a los que estará sometido. Las cualidades específicas que deben de cumplir serán:  Rigidez dieléctrica (el valor límite de la intensidad del campo eléctrico en el cual un material pierde su propiedad aislante y pasa a ser conductor) Deberá ser suficiente para que la tensión de perforación (tensión a la cual se ceba el arco a través de la masa del aislador) sea lo más elevada posible.  Disposición adecuada, de forma que la tensión de contorneamiento presenta valores elevados y por consiguiente no se produzcan descargas de contorno entre los conductores y el apoyo a través de los aisladores. La tensión de contorneamiento es la tensión a la que se LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 24 ceba el arco a través del aire siguiendo la mínima distancia entre fase y tierra, es decir, el contorno del aislador. Esta distancia se llama línea de fuga. Se realizaran ensayos para el control de calidad del material, uno de estos ensayos se realizará bajo lluvia artificial controlada con una inclinación de 45º sobre el aislador  Resistencia mecánica, la resistencia para soportar los esfuerzos demandados por el conductor, por lo que la carga de rotura de un aislador debe ser cuanto menos igual a la del conductor que tenga que soportar.  Resistencia a las variaciones de temperatura. Según la tabla 12 ITC-LAT 07 la tensión soportada normalizada de corta duración a frecuencia industrial será de 50 kV (valor eficaz) y la tensión soportada normalizada a los impulsos tipo rayo 95 kV (valor eficaz) Según apartado 4.4. ITC-LAT07: “Cuando el aislador está en un ambiente contaminado, la respuesta del aislamiento externo a tensiones a frecuencia industrial puede variar de forma importante. Los aisladores deberán resistir la tensión más elevada de la red con unas condiciones de polución permanentes con un riesgo aceptable de descargas. Por tanto para la selección del tipo de aislador y la longitud de la cadena de aisladores debe realizarse teniendo en cuenta el nivel de contaminación de la zona que atraviesa la línea.” LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 25 Los niveles de aislamiento, se determinan en función de los niveles de contaminación de la zona en la que vaya a instalarse la línea, estos niveles están definidos según la tabla 14 ITC-LAT 07 y se indican en la Tabla 5 del presente documento: Tabla 5: Niveles de contaminación Nivel de contaminación Ejemplos de entornos típicos Línea de fuga específica nominal mínima mm/kV1) I Ligero - Zonas sin industrias y con baja densidad de viviendas equipadas con calefacción. - Zonas con baja densidad de industrias o viviendas, pero sometidas a viento o lluvias frecuentes. - Zonas agrícolas 2 - Zonas montañosas - Todas estas zonas están situadas al menos de 10 km a 20 km del mar y no están expuestas a vientos directos desde el mar 3 16,0 II Medio - Zona con industrias que no producen humo especialmente contaminante y/o con densidad media de viviendas equipadas con calefacción. - Zonas con elevada densidad de viviendas y/o industrias pero sujetas a vientos frecuentes y/o lluvia. - Zonas expuestas a vientos desde el mar, pero no muy próximas a la costa (al menos distantes bastantes kilómetros)3. 20,0 III Fuerte - Zonas con elevada densidad de industrias y suburbios de grandes ciudades con elevada densidad de calefacción generando contaminación. - Zonas cercanas al mar o en cualquier caso, expuestas a vientos relativamente fuertes provenientes del mar 3). 25,0 IV Muy fuerte - Zonas, generalmente de extensión moderada, sometidas a polvos conductores y a humo industrial que produce depósitos conductores particularmente espesos. - Zonas, generalmente de extensión moderada, muy próximas a la costa y expuestas a pulverización salina o a vientos muy fuertes y contaminados desde el mar. - Zonas desérticas, caracterizadas por no tener lluvia durante largos periodos, expuestos a fuertes vientos que transportan arena y sal, y sometidas a condensación regular. 31,0 1 Línea de fuga mínima de aisladores entre fase y tierra relativas a la tensión más elevada de la red (fase-fase) 2 Empleo de fertilizantes por aspiración o quemado de residuos, puede dar lugar a un mayor nivel de contaminación por dispersión en el viento. 3 Las distancias desde la costa marina dependen de la topografía costera y de las extremas condiciones del viento. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 26 Consideraremos zona II, aun siendo zona agrícola podrían utilizarse fertilizantes por aspiración y la distancia del mar es mayor de 20 Km. A continuación se indica la nomenclatura de los tipos identificativos para los aisladores: Ilustración 10: Nomenclatura de los aisladores Utilizaremos el aislador modelo CS-70-YB20. Las principales características del elemento aislador son las siguientes comprobándose que cumplen con las necesidades: Tabla 6: Características CS-70YB20 TIPO Tensión Asignada Línea de fuga mínima L (mm) Carga mecánica especifica Tensiones soportadas Peso Tensión bajo onda de choque (1,2/50µs (kV) Tensión soportada bajo lluvia (50hz, 1min) (kV) CS-70YB20 20 kV 480mm 238 7.000 daN 70 165 1 kg La longitud total de la cadena de amarre será de 575mm. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 27 Herrajes y accesorios Se consideran herrajes todos los elementos utilizados para la fijación de los aisladores al apoyo y al conductor, los elementos de fijación del cable de tierra al apoyo y los elementos de protección eléctrica de los aisladores. La nomenclatura de los herrajes colocados en la parte inferior y superior se muestra en la presente figura: Ilustración 11: Herrajes inferior y superior Se consideran accesorios del conductor elementos tales como separadores, antivibradores, etc. Los herrajes y accesorios de las líneas aéreas deben cumplir los requisitos de las normas UNE-EN 61284, UNE-EN 61854 o UNE-EN 61897. El diseño de todos los herrajes y accesorios deberá ser tal que sean compatibles con los requisitos eléctricos especificados para la línea aérea. Todos los materiales utilizados en la construcción de herrajes y accesorios de líneas aéreas deben ser inherentemente resistentes a la corrosión atmosférica, la cual puede afectar a su funcionamiento. La elección de LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 28 materiales o el diseño de herrajes y accesorios deberá ser tal, que la corrosión galvánica de herrajes o conductores sea mínima. Los herrajes y accesorios de las líneas aéreas deben cumplir los requisitos de las normas UNE-EN 61284, UNE-EN 61854 o UNE-EN 61897. A continuación se indican los herrajes utilizados:  Antiescalos: Son elementos que se aplican en apoyos que, por prescripción reglamentaria o de seguridad, precisan forrar cierta superficie de los mismos, a fin de dificultar su escalamiento por personas ajenas a la manipulación de la línea. Se instalarán en los apoyos con maniobra y de paso frecuentado. Ilustración 12: Antiescalo para torre metálica LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 29  Soporte reposapies: se instalarán en los apoyos con maniobra para dotar de seguridad en las labores de mantenimiento.  Elementos de las cadenas de suspensión y amarre: - Horquilla de bola - Alojamiento de rotula - Grapa de suspensión - Grapa de amarre - Alargadera  Crucetas Las crucetas a utilizar serán metálicas, galvanizadas por inmersión en caliente. Se instalarán crucetas plana, en el apoyo de entronque y en el de fin de línea y de bóveda en los demás. Las características de las mismas son las siguientes: Crucetas de bóveda Ilustración 13: Cruceta bóveda BC LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 36 El cimiento se realizará de tal manera que consiga una determinada seguridad estática, así como una garantía de que no se incline más de un 1 por 100 bajo la acción de las cargas. Las cimentaciones del apoyo serán las adecuadas a la naturaleza del terreno y dimensionadas para conseguir la estabilidad requerida. Se desarrollara el calculo de las mismas y se adjunta plano de detalle de la cimentación. Se instalará un total de cuatro apoyos en dos de ellos, el primero y el último, se instalarán XS y en el último además se realizará el entronque AS. Tabla 10: Descripción de apoyos Apoyo Descripción Tipo 1 Apoyo principio de línea, derivación 12C2000 2 Apoyo con maniobra 12C2000 3 Apoyo Intermedio 12C3000 4 Apoyo Fin de Línea XS+ Entronque AS 12C2000 Las cargas soportadas por los apoyos se describen en el anexo de cálculos mecánicos, su disposición se observa en los planos de planta y perfil adjuntos. Medidas de Señalización y de Seguridad Los apoyos llevarán placa de señalización de peligro eléctrico, situada a una altura visible y legible desde el suelo, pero sin acceso directo desde el mismo, con una altura mínima de protección de 2,5 m, del mismo modo. A su vez, los que posee elementos de maniobra, deberá estar dotado de chapas antiescalo situadas hasta 2,5 m de altura mín protegida. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 37 La separación mínima entre conductores no será inferior a los 38 cm. La justificación se encuentra en los cálculos justificativos Respecto al tramo subterráneo y puesto que los tubos irán hormigonados no se requerirá de protección mecánica adicional en la zanja. Para la señalización de la línea se colocará cinta de señalización de RIESGO ELÉCTRICO de PVC a lo largo de su trazado. c Materiales en el tramo subterráneo Conforme lo especificado en la ITC-LAT 06 en su punto 3, los materiales y su montaje cumplirán con los requisitos y ensayos de las normas UNE aplicables de entre las incluidas en la ITC-LAT 02 y demás normas y especificaciones técnicas aplicables. Las características principales de los materiales serán: - Categoría de la red: A - Tensión nominal (U o /U) 12/20 kV - Tensión más elevada (Um) 24 kV - Tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo 125 kV - Tensión soportada nominal de corta duración a frecuencia industrial 50 kV La categoría de la red dependerá de la duración máxima de un eventual funcionamiento con una fase a tierra, que el sistema de puesta a tierra permita. En nuestro caso, categoría A comprende las redes que eliminan rápidamente los defectos a tierra, antes de 1 minuto. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 38 Características de los conductores Los cables utilizados en las redes subterráneas tendrán los conductores de cobre o de aluminio y estarán aislados con materiales adecuados a las condiciones de instalación y explotación manteniendo, con carácter general, el mismo tipo de aislamiento de los cables de la red a la que se conecten. En nuestro caso se utilizará aluminio. Estarán debidamente apantallados, y protegidos contra la corrosión que pueda provocar el terreno donde se instalen o la producida por corrientes erráticas, y tendrán resistencia mecánica suficiente para soportar las acciones de instalación y tendido y las habituales después de la instalación. Se exceptúan las agresiones mecánicas de de maquinaria de obra como excavadoras, perforadoras o incluso picos. Podrán ser unipolares o tripolares. Según el punto 4.9 de la ITC-LAT 06, las pantallas metálicas de los cables se conectarán a tierra, en sus dos extremos, en el entronque aéreo-subterráneo (AS) en origen y en la celda de línea del centro de Transformación particular a instalar, en su final. Así mismo, también deberá justificar que el aislamiento de la cubierta es suficiente para soportar las tensiones que pueden aparecer en servicio o en caso de defecto. Las características del conductor a emplear en la línea enterrada bajo tubo serán las siguientes: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 39 Tabla 11: Características del conductor subterráneo DESCRIPCIÓN: Cable unipolar HEPRZ1 3x(1x150mm 2 ) Aluminio Tensión nominal (U o /U) UNE 211435 12/20 KV Tensión máxima 24 KV INTENSIDAD MAX 255 A LONGITUD 65 m TENSIÓN NOMINAL: 12/20 kV RESISTENCIA MAX A 105ºC 0,277 Ω ΩΩ Ω / km REACTANCIA POR FASE 0,112 Ω ΩΩ Ω / km CARACTERÍSTICAS: Aislamiento a base de etileno propileno de alto módulo (HEPR) apantallado con una corona de alambre y contraespira de cobre de 16 mm 2 de sección, y cubierta exterior de poliolefina termoplástica Z1, LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 40 Características del aislamiento El nivel de aislamiento de los cables y accesorios deberá adaptarse a los valores normalizados en las normas UNE 211435 y UNE-EN 60071-1.çSegún la duración máxima de un eventual funcionamiento con una fase a tierra, que el sistema de puesta a tierra permita, las redes se clasifican en tres categorías (ITC LAT 06 aptdo 2.1): CATEGORIA A: Los defectos a tierra se eliminan tan rápidamente como sea posible y en cualquier caso antes de un minuto. CATEGORIA B Comprende las redes que , en caso de defecto, sólo funcionan con una fase a tierra durante un tiempo limitado. Generalmente la duración de este funcionamiento no debería exceder de una hora. CATEGORIA C Esta categoría comprende todas las redes no incluidas en la categoría A ni en categoría B. Existe relación entre las categorías de las redes con la forma de puesta a tierra del neutro. Cuando la red tiene un sistema de neutro puesto a tierra directamente (sin impedancia intermedia) es el que presenta valores mayores de intensidad de defecto, pero valores menores de sobretensiones temporales entre las fases sanas y tierra. Según ITC LAT06 apto 2.2. “Los cables y sus accesorios deberán designarse mediante U o /U para proporcionar información sobre la adaptación con la aparamenta y los transformadores. A cada valor U o /U le corresponde una tensión soportada nominal a los impulsos de tipo rayo U p . La tensión asignada del cable U o /U se elegirá en función de la tensión nominal de la red (U n ), o tensión más elevada de la red (U s ), y de la duración máxima del eventual funcionamiento del sistema con una fase a tierra (categoría de la red), tal y como se especifica en la tabla siguiente: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 41 Donde: U o = Tensión asignada eficaz a frecuencia industrial entre cada conductor y la pantala del cable, para la que se han diseñado el cable y sus accesorios. U = Tensión asignada eficaz a frecuencia industrial entre dos conductores cualesquiera para la que se han diseñado el cable y sus accesorios U p = Valor de cresta de la tensión soportada a impulsos de tipo rayo aplicada entre cada conductor y la pantalla o la cubierta para el que se ha diseñado el cable o los accesorios. Tabla 12: Niveles de aislamiento de los cables y accesorios Tensión nominal de la red U n Tensión más elevada de la red U s( kV) Categoría de la red Características mínimas del cable y accesorios U o /U ó U(kV) U p( kV) 3 3,6 A-B 1,8/3 45 C 3,6/6 60 6 7,2 A-B C 6/10 75 10 12 A-B C 8,7/15 95 15 17,5 A-B C 12/20 125 20 24 A-B C 15/25 145 25 30 A-B C 18/30 170 30 36 A-B C 26/45 250 45 52 A-B LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 42 66 72,5 A-B 36 (1) 110 123 A-B 64 (1) 132 145 A-B 76 (1) 150 170 A-B 87 (1) 220 245 A-B 127 (1) 400 420 A-B 220 (1) El nivel de aislamiento a impulsos tipo rayo se determinará conforme a los criterios de coordinación de aislamiento establecidos en la nomra UNE-EN 60071-1. En nuestro caso para una tensión de red nominal de 20kV y con un tiempo de eliminación del defecto a tierra no mayor de una hora (IB indica en sus manuales técnicos utilizar un tiempo máximo de defecto a tierra de un minuto), se elegirá un nivel de aislamiento de 12/20 Kv. Protecciones eléctricas en la línea Las líneas deberán de estar protegidas contra los efectos peligrosos que puedan originar las sobreintensidades susceptibles de producirse en la instalación. Las salidas de línea deberán estar protegidas contra cortocircuitos y, cuando proceda contra sobrecargas. Los dispositivos de protección utilizados no deberán producir, durante su actuación, proyecciones peligrosas de materiales ni explosiones que puedan ocasionar daños a personas o cosas. La protección contra cortocircuito se realizará por medio de fusibles que actuarán de forma que la falta sea despejada en un tiempo tal que la temperatura alcanzada por el conductor durante el cortocircuito no exceda de la máxima admisible asignada en cortocircuito. Las intensidades máximas admisibles de cortocircuito en los conductores y pantallas, correspondientes a tiempo de desconexión comprendidos entre 0,1 y 0,3 segundos, serán las indicadas en la LAT-ITC06 apartado 6.2. En el apartado de cálculos se desarrollara su cálculo. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 43 Se realizará protección contra sobretensiones peligrosas, tanto de origen interno como de origen atmosférico. Los cables se protegerán contra sobretensiones de origen atmosférico en los entronques con las líneas aéreas mediante pararrayos. Los pararrayos se seleccionarán con el propósito de limitar las sobretensiones transitorias en cierto margen por debajo del nivel aislamiento del cable. La sobretensión limitada por el pararrayos circulará a lo largo del cable, pudiendo afectar al aislamiento del cable y a los equipos conectados (transformadores), sin que en ningún punto de la línea el valor de la sobretensión se incremente por encima del valor del nivel de aislamiento de los materiales instalados. a) Características Específicas Entronque AS Según ITC LAT 06, “Tanto en el caso de un cable subterráneo intercalado en una línea aérea, como de un cable subterráneo de unión entre una línea aérea y una instalación transformadora se tendrán en cuenta las siguientes consideraciones:  Cuando el cable subterráneo esté destinado a alimentar un centro de transformación de cliente se instalará un seccionador ubicado en el propio poste de la conversión aéreo subterránea, en uno próximo o en el centro de transformación siempre que el seccionador sea una unidad funcional y de transporte separada del transformador. En cualquier caso el seccionador quedará a menos de 50 m de la conexión aéreo subterránea.  Cuando el cable esté intercalado en una línea aérea, no será necesario instalar un seccionador.  El cable subterráneo en el tramo aéreo de subida hasta la línea aérea irá protegido con un tubo o canal cerrado de material sintético, de cemento y derivados, o metálicos con la suficiente resistencia mecánica. El interior de los tubos o canales será liso para facilitar la instalación o sustitución del cable o circuito averiado. El tubo o canal se obturará por la parte superior para evitar la entrada de agua, y se empotrará en la cimentación del apoyo, sobresaliendo 2,5 m por encima del nivel del terreno. El diámetro del tubo será como mínimo de 1,5 veces el diámetro del cable o el LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 44 de la terna de cables si son unipolares y, en el caso de canal cerrado su anchura mínima será de 1,8 veces el diámetro del cable.  Si se instala un solo cable unipolar por tubo o canal, éstos deberán ser de plástico o metálico de material no ferromagnético, a fin de evitar el calentamiento producido por las corrientes inducidas.  Cuando deban instalarse protecciones contra sobretensiones mediante pararrayos autoválvulas o descargadores, la conexión será lo más corta posible y sin curvas pronunciadas, garantizándose el nivel de aislamiento del elemento a proteger. , En el apoyo del Entronque AS se instalará una cruceta RC2-20-S. en ella se realizaran los puentes hasta los cortacircuitos fusibles XS que se instalarán en un angular L-70.7-2040. A continuación se realizará el entronque aéreo subterráneo con pararrayos y las botellas para la conversión en un angular L70.7-2040, según se detalla en los planos correspondientes. SOPORTE SECCIONADORES XS SOPORTE TERMINALES Y AUTOVALVULAS LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 45 Características de los accesorios Los accesorios serán adecuados a la naturaleza, composición y sección de los cables, y no deberán aumentar la resistencia eléctrica de éstos. Los accesorios deberán ser asimismo adecuados a las características ambientales (interior, exterior, contaminación, etc.). a) Tubos La línea discurrirá por el interior de tubo de canalización que la protegerá de impactos. Se utilizarán tubos de polietileno de alta densidad de doble pared, corrugada exterior y lisa interior, fabricado según norma UNE-EN 50086-2-4. Material:PEAD (libre de halógenos) Norma:UNE en 50086-2-4 Resistencia al aplastamiento:250 N ó 450 N Temperatura de trabajo:-25º C hasta 100º C Características: muy resistente a las cargas estáticas y móviles muy intensas. Fácil manipulación. Curvable en rollos. Fuerte resistencia al punzonamiento. Se trata de tubos de estructura celular, fabricados en Polietileno cuya unión se realiza mediante manguitos. Los tubos deben su rigidez a la parte externa anillada que aumenta el momento de inercia de la pared del tubo. La pared interior lisa facilita el paso de los cables. Estos tubos son casi indestructibles. Aún en caso de deformación extrema, no aparece rotura. Bajo el peso del terreno y del tráfico, una vez instalados, no se deforman más allá de los límites admisibles. Una buena colocación, sobre un lecho de arena o gravilla con una compactación superior o igual al 95% y una altura de recubrimiento comprendida entre 0.50 y 0.80 m, permite no sobrepasar un 6% de ovulación para una carga rodante pesada. Estos tubos tendrán las siguientes características: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 52 Medidas de Señalización y de Seguridad Puesto que los tubos irán hormigonados no se requerirá de protección mecánica adicional en la zanja. Para la señalización de la línea se colocará cinta de señalización de RIESGO ELÉCTRICO de PVC a lo largo de su trazado. Ensayos a realizar en cables y accesorios Según lo indicado en la ITCLAT 06 punto 4.8, una vez que la instalación este concluida, se comprobara que el tendido del cable y el montaje de los accesorios (empalmes, terminales…etc) se han realizado correctamente, para lo cual serán de aplicación los ensayos especificados al efecto en las normas correspondientes. Según especifica la ITC-LAT 05 , todas las líneas que no son de compañía de tensión menor o igual que 30 kV , deberán ser objeto de una verificación previa y de una periódica, al menos cada tres años. La verificación previa a la puesta en servicio de las líneas eléctricas de alta tensión deberá ser realizada por la empresa instaladora autorizada que las ejecute y en cualquier caso, para líneas eléctricas con conductores aislados con pantalla se efectuarán, al menos, los ensayos de comprobación de aislamiento principal y de la cubierta. Las verificaciones periódicas de líneas eléctricas de tensión nominal no superior a 30 kV podrán ser realizadas por técnicos titulados con competencias en este ámbito y que dispongan del certificado de calificación individual adecuado. Para líneas eléctricas con conductores aislados con pantalla se efectuarán, al menos, los ensayos de comprobación de aislamiento principal y de la cubierta. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 53 d Tomas de tierra Pa el tramo aéreo, el diseño de la puesta a tierra cumplirá con lo exigido en el apto 7 de la ITC-LAT07. El diseño del sistema de puesta a tierra deberá cumplir los siguientes requisitos:  Que resista los esfuerzos mecánico y la corrosión. (aptdo 7.3.2)  Que resista, desde un punto de vista térmico, la corriente de falta más elevada determinada en el cálculo. (apto 7.3.3)  Garantizar la seguridad de las personas con respecto a tensiones que aparezcan durante una falta a tierra en los sitemas de puesta a tierra (apto 7.3.4)  Proteger de daños a propiedades y equipos y garantizar la fiabilidad de la línea (apto 7.3.5) Para cumplir el último requisito la resistencia de puesta a tierra debe ser suficientemente pequeña para garantizar la actuación de las protecciones de sobreintensidad en caso de un defecto franco a tierra en una línea, y para evitar en la medida de lo posible cebados inversos en caso de caídas de rayos sobre el cable de tierra de la parte superior de la línea, o durante la caída de un rayo sobre el apoyo o las crucetas. Estos requisitos dependen fundamentalmente de: • Método de puesta a tierra del neutro de la red: neutro aislado, neutro puesto a tierra mediante impedancia o neutro rígido a tierra. • Tipo de apoyo en función de su ubicación: apoyos frecuentados y apoyos no frecuentados • Material del apoyo: conductor o no conductor Los apoyos que alberguen las botellas o terminales de paso aéreosubterráneo deberán cumplir los mismos requisitos que el resto de apoyos en función d su ubicación. Los apoyos que alberguen aparatos de maniobra deberán cumplir los mismos requisitos que los apoyos frecuentados. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 54 El sistema de puesta a tierra estará constituido por uno o varios electrodos de puesta a tierra enterrados en el suelo y por la línea de tierra que conecta dichos electrodos a los elementos que deban quedar puestos a tierra. El tipo, dimensiones y colocación en el terreno de los electrodos de puesta a tierra vendrá representado en los planos de proyecto. A continuación se muestra la construcción de la puesta a tierra en un apoyo: Ilustración 18: Detalle de puesta a tierra de un apoyo LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 55 Es recomendable que electrodo de puesta a tierra esté situado a una profundidad suficiente, mínimo de 0,5m, para evitar la congelación del agua ocluida en el terreno. Al instalar varias picas se dejara una separación como mínima de 1,5 veces la longitud de la pica. Las conexiones deben tener una buena continuidad eléctrica, las uniones no deberán soltarse y serán protegidas contra la corrosión. En los apoyos se conectará directamente los herrajes a los que están fijados los aisladores, mediante un conductor de conexión. La conexión a tierra de los pararrayos instalados en apoyos no se realizará a través de la estructura del apoyo, todos nuestros apoyos son metálicos. El chasis de los aparatos de maniobra podrán ponerse a tierra a través de la estructura del mismo apoyo. Para la puesta a tierra de los pararrayos se conectará directamente al terminal principal de tierra del apoyo mediante un cable, de ese modo, la reactancia inductiva y la resistencia será pequeña en comparación con la de los electrodos de puesta a tierra. DIMENSIONAMIENTO CON RESPECTO A LA CORROSIÓN Y A LA RESISTENCIA MECÁNICA Se seguirá lo indicado en MIE-RAT 13, los electrodos a utilizar serán picas de tierra verticales cilíndricas hincadas en el terreno. Estas picas serán de acero-cobre de 14,6 diámetro y 1,5 m de longitud. El cable a utilizar será de 50mm2 Cu. DIMENSIONAMIENTO CON RESPECTO A LA RESISTENCIA TERMICA El cálculo de la sección de los electrodos de puesta a tierra y de los conductores de puesta a tierra depende del valor y la duración de la corriente de falta, por lo que tendrán una sección tal que puedan soportar, sin un calentamiento peligroso, la máxima corriente de fallo a tierra prevista, durante un tiempo doble al accionamiento de las protecciones de la línea. El cálculo de la resistencia térmica de los conductores de la línea de tierra y de los electrodos en caso de cortocircuito se realiza según la MIE-RAT13, aplicando la fórmula siguiente: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 56      Siendo, I cc: corriente de cortocircuito a tierra máxima prevista (A) S: sección del conductor (mm 2 ) K: coeficiente que depende de la naturaleza del conductor y de las temperaturas al inicio y final del cortocircuito T cc : duración del cortocircuito, en segundos, que se iguala a dos veces el tiempo de actuación de las protecciones Según el MIE-RAT 13, los valores de K para una temperatura final de los electrodos y líneas de puesta a tierra de 200ºC es para el cobre: K= 160 A/s*mm 2 DIMENSIONAMIENTO CON RESPECTO A LA SEGURIDAD DE LAS PERSONAS Cuando se produce una falta a tierra, partes de la instalación se pueden poner en tensión, y en el caso de que una persona o animal estuviese tocándolas, podría circular a través de él una corriente peligrosa. Los valores admisibles de la tensión de contacto aplicada, U ca , a la que puede estar sometido el cuerpo humano entre la mano y los pies, en función de la duración de la corriente de falta, se dan en la siguiente grafica: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 57 Ilustración 19: Valores admisibles de la tensión de contacto aplicada Uca en función de la duración de la corriente de falta LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 58 Esta curva ha sido determinada considerando las siguiente hipótesis: a. La corriente circula entre la mano y los pies b. Únicamente se ha considerado la propia impedancia del cuerpo humano, no considerándose resistencias adicionales como la resistencia a tierra del punto de contacto con el terreno, la resistencia del calzado o la presencia de empuñaduras aislantes, etc c. La impedancia del cuerpo humano utilizada tiene un 50% de probabilidad de que su valor sea menor o igual al considerado d. Una probabilidad de fibrilación ventricular del 5% En la siguiente tabla se muestran valores de la curva anterior. Tabla 15: Valores admisibles de la tensión de contacto en función de la duración de la corriente de falta Duración de la corriente de falta, t F (s) Tensión de contacto aplicada admisible, U ca (V) 0.05 735 0.10 633 0.20 528 0.30 420 0.40 310 0.50 204 1.00 107 2.00 90 5.00 81 10.00 80 > 10.00 50 LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 59 Salvo casos excepcionales justificados, no se considerarán tiempos de duración de la corriente de falta inferiores a 0,1 segundos. Para definir la duración de la corriente de falta aplicable, se tendrá en cuenta el funcionamiento correcto de las protecciones y los dispositivos de maniobra. Cada defecto a tierra será desconectado automática o manualmente. Por lo tanto, las tensiones de contacto de muy larga duración, o de duración indefinida, no aparecen como una consecuencia de los defectos a tierra. Para las tensiones de paso no es necesario definir valores admisibles, ya que los valores admisibles de las tensiones de paso aplicadas son mayores que los valores admisibles en las tensiones de contacto admisibles. Por tanto, se entenderá que si el sistema de puesta a tierra satisface las tensiones de contacto aplicadas. No aparecerán tensiones de paso aplicadas peligrosas. El Reglamento de Centrales eléctricas, Subestaciones y Centros de transformación (RCE) define que el valor admisible de la tensión de paso aplicada (U pa ) es diez veces el valor admisible de la tensión de contacto aplicada (U ca ), ya que una corriente cuyo trayecto se cierre entre los pies tiene unos efectos fisiológicos mucho menores que para un trayecto entre la mano izquierda y los pies, al pasar la corriente por el corazón en su trayecto. Se utilizan las siguientes formulas:        10   LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 60 Donde las constantes K,n, se definen en función del tiempo de actuación de las protecciones, t, según la tabla siguiente: Tabla 16: Valores para tensión de paso t(s) K N U ca (V) U pa (V) 0,1≤t<0,9 72 1 K/t n 10K/t t 0,9≤t<3,0 78,5 0,18 K/t n 10K/t t 3,0≤t<5,0 - - 64 640 t≥5,0 - - 50 500 A partir de los valores admisibles de la tensión de contacto aplicada, se pueden determinar las máximas tensiones de contacto admisibles en la instalación, U c , considerando todas las resistencias adicionales que intervienen en el circuito tal y como se muestra en la siguiente figura: Ilustración 20: Esquema del circuito de contacto Donde: U ca : tensión de contacto aplicada admisible, la tensión a la que puede estar sometido el cuerpo humano entre una mano y pies Z B : impedancia del cuerpo humano I B : corriente que fluye a través del cuerpo U c : tensión de contacto máxima admisible en la línea que garantiza la seguridad de las personas, considerando resistencias adicionales (por ejemplo, LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 61 resistencia a tierra del punto de contacto, calzado, presencia de superficies de material aislante) R a : resistencia adicional (      ) Para determinar las máximas tensiones de contacto admisibles Uc, se empleará esta expresión para el cálculo:     1       U ca , es el valor admisible de la tensión de contacto aplicada que es función de la duración de la corriente de falta (Tabla 17: Valores para tensión de paso) La resistencia del cuerpo humano (Z B ) se considera 1000Ω Se asimila cada pie a un electrodo en forma de placa 200 cm 2 de superficie, ejerciendo sobre el suelo una fuerza mínima de 250 N, lo que representa una resistencia de contacto con el suelo para cada electrodo de 3ᵖ s , evaluada en función de la resistividad superficial ᵖs del terreno . Superficial. Al estar los dos pies junto, la resistencia a tierra del punto de contacto será equivalente en paralelo de las dos resistencias: R a1 =1,5 ᵖ s La resistencia adicional se debe considerar siempre ya que representa la resistencia de contacto de la pisada de una persona sobre el terreno. El valor de la resistencia de contacto de un pie se deduce de la fórmula del RCE:     1,6  1,6   0,57!3  Podemos considerar que R a1 es la resistencia del calzado, la resistencia de superficies de material aislante, etc. Esta resistencia se considerará cuando las personas que frecuentan los apoyos se supone que irán calzadas. Cuando las personas puedan ir descalzas no se deberá considerar esta resistencia adicional. Se establece la clasificación de los apoyos según su ubicación (apto7.3.4.2): Apoyos frecuentados: son los situados en lugares de acceso público y donde la presencia de personas ajenas a la instalación eléctrica es frecuente. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 68 Una vez realizado el sistema de puesta a tierra, se realizarán las comprobaciones y verificaciones in situ. Al aplicar esta medida no se espera obtener tensiones de contacto, pero será necesario cumplir con los valores máximos admisibles de las tensiones de paso aplicadas. Aplicando el método de Howe, se determina la tensión de paso máxima que aparece en la instalación. En este caso se determinaran dos valores de la tensión de paso: a) Tensión de paso máxima en las proximidades del electrodo, con los dos pies en el terreno. En la figura 21 se indican los puntos donde se deben de obtener los valores de la tensión de paso. Ilustración 24:Puntos obtención del valor máximo de paso b) Tensión de paso con un pie en la acera y otro en el terreno. El valor de la tensión de paso con un pie en la acera y otro en el terreno coincide con la tensión de paso de acceso, de forma que un pie estaría a la tensión de puesta a tierra del apoyo y el otro pie sobre el terreno a 1 m de distancia de la acera. Los valores LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 69 máximos de la tensión de paso, en voltios, con un pie en la acera y otro en el terreno. Para la medición de la tensión de contacto aplicada deberá usarse un método por inyección de corriente. Se emplearán fuentes de alimentación de potencia adecuada para simular el defecto, de forma que la corriente inyectada sea suficientemente alta, a fin de evitar que las medidas queden falseadas como consecuencia de corrientes vagabundas o parásitas circulantes por el terreno. Consecuentemente, y a menos que se emplee un método de ensayo que elimine el efecto de dichas corrientes parásitas, por ejemplo, método de inversión de la polaridad, se procurará que la intensidad inyectada sea del orden del 1 por 100 de la corriente para la cual ha sido dimensionada la instalación y en cualquier caso no inferior a 50 A. Los cálculos se harán suponiendo que para determinar las tensiones de contacto posibles máximas existe proporcionalidad entre la intensidad inyectada y la intensidad de puesta a tierra I E . Los electrodos de medición para la simulación de los pies con una resistencia a tierra del punto de contacto con el terreno de valor R a2 = 1,5ρ s donde ρ s es la resistividad superficial del suelo, deberán tener cada uno un área de 200 cm 2 y estarán presionando sobre la tierra con una fuerza mínima de 250 N. Para la medición de la tensión de contacto en cualquier parte de la instalación, dichos electrodos deberá estar situados juntos y a una distancia de un metro de la parte expuesta de la instalación. Para suelo seco u hormigón conviene colocar entre el suelo y los electrodos un paño húmedo o una película de agua. Para la simulación de la mano se empleará un electrodo capaz de perforar el recubrimiento de las partes metálicas para que no actúe como aislante. Las mediciones se realizarán con un voltímetro de resistencia interna 1000 Ω, que representa la impedancia del cuerpo humano, Z B . Un terminal del voltímetro será conectado al electrodo que simula la mano y el otro terminal a los electrodos que simulan los pies. De esta forma, el voltímetro indicará LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 70 directamente el valor de la medición de la tensión de contacto aplicada. U' ca = U' voltímetro , siempre que la intensidad inyectada sea igual a la intensidad de puesta a tierra. En el caso de considerarse la resistencia adicional, Ra1 , como, por ejemplo, el calzado, se podrá emplear un voltímetro de resistencia interna suma de la resistencia adicional (R a1 ) considerada y la resistencia del cuerpo humano (Z B = 1000 Ω). En este caso, el valor de la medición de la tensión de contacto aplicada, U' ca , vendrá determinado por: U' ca = U voltímetro x [Z B / (R a1 + Z B )] DIMENSIONAMIENTO PARA LA PROTECCION CONTRA LOS EFECTOS DEL RAYO Desde el punto de vista del criterio de coordinación de aislamiento, debería tenerse en cuenta que, en el caso de descargas atmosféricas, la magnitud a considerar es la impedancia de onda del electrodo de tierra, que también depende de su forma, dimensiones y resistividad del suelo. El valor de esta impedancia es prácticamente igual al valor de la resistencia, si la longitud del electrodo no supera una longitud crítica L c . El valor de la longitud crítica depende del valor de la resistividad y de la frecuencia de la onda representativa de la descarga (1 MHz), y viene expresada por la fórmula: L c (m) = √(ρ(Ωm)/f(MHz)) Para electrodos de longitud mayor que la crítica, la impedancia de onda será mayor que la resistencia de tierra. Por lo tanto, es preferible disponer un sistema de tierra compuesto por múltiples electrodos que por uno solo de gran longitud. Descripción del sistema adoptado El primer apoyo por encontrarse junto a un camino y el segundo y el de fin de línea por soportar aparatos de maniobra, deberán cumplir los mismos requisitos que los apoyos frecuentados (apto 7.1). La zona en la que se encuentran nos hace suponer que las personas siempre irán calzadas en la proximidad de los mismo, así los consideraremos apoyos frecuentados con LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 71 calzado. Los apoyos intermedios, por su ubicación se considerarán no frecuentados. El electrodo a emplear en apoyos no frecuentados según especifica el aptado 7.3.4.3 de la ITC LAT 07 debe ser tal que proporcione un valor de resistencia a tierra lo suficientemente bajo para garantizar la actuación de las protecciones en caso de defecto a tierra, Dicho valor para 20 kV será 230 Ω. Esta tierra se podrá conseguir mediante una pica de acero e 14 mm∅ y 1,5 m de longitud, enterrado a una profundidad mínima de 0,5 m. Si no es posible alcanzar un valor aceptable con esta disposición, se añadirán picas siguiendo la periferia del apoyo, hasta completar un anillo de cuatro picas, añadiendo, si es necesario, picas en hilera de igual longitud separadas a 3 m. el conductor de unión entre picas será de cobre de 50 mm 2 de sección. Así en los apoyos no frecuentados de la instalación será suficiente con una pica, según se justifica en los cálculos. La instalación se detalla en el plano correspondiente. La configuración tipo del electrodo a emplear en el caso de líneas aéreas con apoyos frecuentados con calzado, será la de un bucle perimetral con la cimentación, cuadrado, a una distancia horizontal de 1m. como mínimo, formado por conductor de cobre de 50 mm 2 de sección, enterrado como mínimo a 0,5 m de profundidad, al que se conectaran en cada uno de sus vértices cuatro picas de acero cobrizado de 1,5 m de longitud y 14 mm de diámetro, ver plano correspondiente . En todo caso la resistencia de puesta a tierra presentada por el electrodo, en ningún caso debe ser superior a 50 Ω. Si no es posible alcanzar este valor, mediante la configuración tipo, y hasta conseguir los 50 Ω, se añadirá, a dicha configuración, picas en hilera, de igual longitud, separadas 3 m entre si. Las configuraciones empleadas en los apoyos objeto de proyecto serán las siguientes: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 72 Tabla 18: Configuraciones TT en los apoyos Apoyo Descripción Tipo Configuración TT 1 Apoyo con XS(frecuentado con calzado) 12C2000 CPT-LA-30/1 2 Apoyo Intermedio ( no frecuentado) 12C2000 1 picas 3 Apoyo Intermedio ( no frecuentado) 12C3000 1 picas 4 Apoyo Fin de Línea XS+ Entronque AS (frecuentado con calzado) 12C2000 CPT-LA-30/1 Los estudios realizados con los electrodos anteriormente indicados, utilizando las intensidades de defecto a tierra y los tiempos de actuación de las protecciones propios de las redes de Iberdrola y para resistividades del terreno entre 200 y 1000 Ω.m, demuestran que es imposible cumplir con el valor reglamentario de la tensión de contacto si no se recurre a medidas adicionales de seguridad. Es por ello que se colocará una acera perimetral de hormigón a 1,2 m de la cimentación del apoyo. Embebido en el interior de dicho hormigón se instalara un mallado electrosoldado con redondos de diámetro no inferior a 4 mm formando una retícula no superior a 0,3 x 0,3 m, a una profundidad de al menos 0,1 m. Este mallado se conectara en un punto a la paT de protección del apoyo. Desde el punto de vista de seguridad de las personas los apoyos frecuentados podrán considerarse exentos de cumplimiento de las tensiones de contacto con la medida de seguridad adicional indicada anteriormente. No obstante, habrá que garantizar que se cumplen las tensiones de paso aplicadas, para lo que consideraremos que son apoyos frecuentados con calzado. Según se justifica en el apartado de cálculos. LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 73 Todos los apoyos de material conductor o de hormigón armado deberán conectarse a tierra mediante una conexión específica. La conexión a tierra de los pararrayos autovalvulares del apoyo de fin de línea no se realizará a través de la estructura del apoyo metálico, sino que se instalará una bajante independiente entubada a una altura de 3 m. Sin embargo los chasis de los XS podrán ponerse a tierra a través de la estructura del apoyo. 9 PROTECCION DE AVIFAUNA La protección de la avifauna en relación con las líneas eléctricas aéreas de alta tensión, se rige normalmente por el Real Decreto 1432/2008 de 29 de Agosto, por el que se establecen medidas para la protección de la avifauna contra la colisión y la electrocución en líneas eléctricas de alta tensión. En la Región de Murcia es de obligado cumplimiento el Decreto n.º 89/2012, de 28 de junio, por el que se establecen normas adicionales aplicables a las instalaciones eléctricas aéreas de alta tensión con objeto de proteger la avifauna y atenuar los impactos ambientales.(BORM 151 del 2 de Julio de 2012) por tratarse de una instalación eléctrica aérea de tensión nominal superior a 1kV de nueva construcción (Apartado a) del Artículo 3.2). Puesto que todos los apoyos son de amarre y/o especiales (de anclaje ángulo, fin de línea, protección y maniobra, derivación, etc.) se cumplirán las siguientes especificaciones indicadas en el D 89/2012 de forma que:  No se emplearán aisladores rígidos.  No se realizarán puentes por encima de las crucetas no auxiliares de los apoyos  La distancia entre conductores no aislados será superior a 1,45 mts. Las crucetas instaladas son la RC2-20S y la BC2-20 cuya distancia entre conductores es de 2,00 mts.  La distancia entre la zona de posada en la cruceta y los elementos en tensión serán de 0,60 mts medido sobre el eje vertical con respecto al puente y de 1,00 mts medido sobre el eje horizontal con respecto al elemento en LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 74 tensión. Las crucetas instaladas son la RC2-20S y la BC2-20 cuya distancia entre conductores es de 2,00 mts En zonas de relieve accidentado, se procurará evitar las cumbres o lomas, adaptándose en lo posible al relieve y evitando la afección a lugares prominentes o singulares. Se adjunta un plano con las vistas laterales y el alzado de los apoyo con su cruceta correspondiente (planos 4.1, 4.2 y 5) En la protección de la avifauna, se distinguen dos tipos de protecciones: a Antielectrocución.- Son de aplicación normalmente en el caso de líneas de media tensión, sobre las cuales se suelen posar las aves. Aparte de determinadas disposiciones obligatorias en la instalación, se exigen unas distancias mínimas entre los sitios en los que aquellas pueden posarse, y las partes en tensión, o bien entre fases distintas. Se aislará mediante cinta de silicona los puentes, las grapas y los conductores que queden dentro de un radio de metro desde el punto de anclaje (en cadenas de amarre), o desde el borde de la cruceta. Ilustración 25: Ejemplos de aislamiento Descripción de las instalaciones Existen dos apoyos en los que se colocarán elementos de seccionamiento y protección que son el apoyo 1 en el que se realiza el entronque aéreo y el apoyo 4 en el que se realiza el entronque Aéreo – Subterráneo. En ambos se cumplirán las siguientes especificaciones indicadas en el D 89/2012 de forma que: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 75 No se instalarán las autoválvulas en posición dominante por encima de las cabeceras de los apoyos, así como seccionadores e interruptores con corte al aire, en posición horizontal, por encima de los travesaños o de las cabeceras de los apoyos En los apoyos que presenten elementos de mando y protección ( seccionadores, fusibles, fusibles-seccionadores, autoválvulas etc.), la instalación de estos se diseñará de forma tal que los elementos en tensión no sobrepasen la cruceta principal (no auxiliar) del apoyo. En cualquier caso, los puentes de unión y de interconexión de dispositivos, deberán quedar aislados mediante la utilización de conductor aislado o mediante asilamiento eficaz de los mismos. Se adjunta plano de detalle de ambos apoyos. Materiales empleados Las cadenas de aisladores a instalar serán de composite del tipo U 70YB20 . su longitud con rótula y grapa de amarre es de 575mm Se asegurarán 425 mm, 215mm en cada lado de la cadena para conseguir 1000 mm, según lo establecido en el D 89/2012 Para los puentes de unión y la interconexión de dispositivos de mando y protecciones utilizará conductor aislado. De tal manera que la instalación quedará de la siguiente manera: LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 76 Ilustración 26: Detalle de protección antielectrocución en cadenas de amarre Ilustración 27: Detalle de protección antielectrocución en cadenas de amarre LÍNEA AÉREA DE ALTA TENSION PARA DOTAR SUMINISTRO ELECTRICO A UN BOMBEO 77 b Anticolisión.- Las medidas de anticolisión se realizarán con la colocación de señalizadores visuales (salvapájaros), que se colocan en los cables de tierra, si existen, o en caso contrario en los cables de fase. Se instalarán salvapájaros, dispositivo externo que se fija a los cables para su visualización a distancia por las aves Ilustración 28: Medidas para prevención contra la colisión Descripción de las instalaciones No se requerirán de medidas de anticolisión de Aves, ya que la instalación objeto de proyecto no discurre por las zonas especificadas en el punto 4 del Anexo I del D 89/2012.