31/08/2013
ELECTRIFICACION RURAL Y URBANA U RBANA
1
31/08/2013
2
31/08/2013
La distribución de energía eléctrica es una actividad vinculada a la habilitación urbana y rural así como a las edificaciones. Se rigen por lo normado en la Ley de Concesiones Eléctricas D.L. Nº 25844 y su reglamento aprobado por D.S. Nº 09 – 93 – EM, el Código Nacional de Elec El ectrtric icid idad ad y La Lass No Norm rmas as de la Di Dire recc cció iónn Ge Gene nera rall de El Elec ectrtric icid idad ad correspondientes TERMINOLOGIA BASICA
1. ACOM ACOMET ETID IDA A Parte de una instalación eléctrica comprendida entre la red de distribución (incluye el empalme) y la caja de conexión y medición o la caja de toma. 2. AC ACOM OMET ETID IDA A AÉ AÉRE REA A Los con condu ducto ctore ress aé aéreo reoss ent entre re la lílíne neaa de sum sumini inist stro ro elé eléctr ctrico ico o de comunicaciones y el edificio o estructura a la cual sirve. 3. AI AISL SLAD ADOR OR Material aislante de una forma diseñada para soportar físicamente un conductor y separarlo eléctricament eléctricamentee de otros conductores u objetos.
3
31/08/2013
4. AISL AISLAM AMIE IENT NTO O (Aplicado a cables). Lo que permite aislar un conductor de los otros conductores o de partes conductoras o de la tierra. 5. AI AISL SLAN ANTE TE Es un material cuya conductividad eléctrica es nula o muy pequeña. 6. AL ALAM AMBR BREE Es el producto de cualquier sección maciza, obtenido a partir del alambrón por trefilación trefilación laminaci laminación ón en frío o en ambo amboss procesos procesos combinado combinados, s, resultado de un cuerpo de metal estirado, generalmente de forma cilíndrica y sección circular. 7. AL ALAM AMBR BREE AI AISL SLAD ADO O Es el ala alambr mbree re recub cubier ierto to con ma mater terial ial qu quee des desem empeñ peñaa una fun funció ciónn básicamente aislante. 8. ALA ALAMBR MBREE DE SUS SUSPEN PENSI SION ON Un alambre auxiliar de suspensión que permite soportar uno o más conduct cond uctores ores tro trole les, s, de cont contact actoo o apar aparato atoss lum lumino inosos sos así com comoo los conductores que los conectan a una fuente de alimentación.
9. ALAMBR ALAMBREE PRO PROTEG TEGIDO IDO Es el ala alambr mbree re recub cubier ierto to con ma mater terial ial qu quee des desem empeñ peñaa una fun funció ciónn básicamente protectora 10. ALM ALMA A ( DE DE UN UN CAB CABLE) LE) Hiloo sól Hil sólid idoo o con conju junt ntoo de hil hilos os no ai aisla slado doss y ca cabl blead eados, os, que sir sirve ve normalmente para el transporte de la corriente eléctrica. 16. CALIF CALIFICACI ICACION ON ELE ELECTRICA CTRICA Carga eléctrica mínima mínima que requiere una habilita habilitación ción de tierra para ser dotada de servicio servicio público de electricidad electricidad 17. CAS CASERÍ ERÍO O Agrupación existente de viviendas ubicado en la zona rural, con viviendas distribuidas en forma dispersa a lo largo de una carretera o junto a huertas o chacras. 18. CA CABL BLEE Un conductor con aislamiento, o un conductor con varios hilos trenzados con o sin aislamientos y otras cubiertas (cable monopolar o unipolar) o una combinación de conductores aislados entre sí (cables de múltiples o conductores multipolar)
4
31/08/2013
19. CABLE CON CABLE MENSAJERO, O CABLE CON MENSAJERO, O AUTOPORTANTE O AUTOSOPORTADO. Cables que están suspendidos o trenzados en un cable mensajero. 20. CABLE CON SEPARADOR Un tipo de construcción de líneas de suministro eléctrico que consiste de un conjunto de uno o mas conductores cubiertos, separados entre ellos y soportados de un cable mensajero por separadores aislantes. 21. CABLE DE GUARDA Conductor de protección de conductores aéreos contra descargas atmosféricas 22. CABLE MENSAJERO Alambre o conjunto de alambres, desnudos , cubiertos o aislados, que soportan los esfuerzos mecánicos aplicados a él por acción de los conductores aislados que van adosados, alrededor o sujetados por él y las acciones del medio ambiente y de la persona calificada que da mantenimiento; va fijado a soportes o anclajes. También puede estar diseñado para transportar energía eléctrica.
23. CABLE SUBTERRANEO Conjunto de conductores aislados entre si, con una o más cubiertas y puede ir directamente enterrado. 24. CAJA DE CONEXION Aquella caja destinada a albergar los equipos de control, maniobra, medición y/o protección del suministro de energía a una edificación. 25. CAJA DE DERIVACION Aquella caja destinada a alimentar a partir de ella a otras conexiones. 26. CAJA DE TOMA Conjunto de dispositivos incluida la caja que se requiere para albergarlos, destinados a conectar, proteger y/o separar la acometida del alimentador. 27. CALZADA La porción de una calle o autopista incluyendo los carriles de parada de emergencia para uso vehicular 28. CAMARAPARA TRANSFORMADOR Un recinto cerrado encima o debajo del suelo con paredes, piso y techo resistentes al fuego, en el cual los transformadores y su equipo asociado son instalados, y que no es atendida de manera continua durante su operación.
5
31/08/2013
29. CANALIZACION Cualquier canal diseñado expresamente para ser utilizado con el único propósito de alojar conductores. 30. CANDELA (Cd) Unidad de intensidad luminosa en dirección perpendicular de una superficie de 1/600,000 metro cuadrado de un cuerpo negro, a la temperatura de solidificación del platino, bajo una presión de 101,325 Newton por metro cuadrado. 31. CAPACIDAD DE INTERRUPCION O PODER DE RUPTURA Corriente o potencia máxima que un contacto es capaza de abrir bajo condiciones especificadas. 32. CARGADE ROTURA (DE UN CONDUCTOR) Carga mecánica máxima que pueda soportar el conductor al momento de ocurrencia de su rotura. 33. CAPACIDAD DE CORRIENTE Es la capacidad de conducir corriente de un conductor eléctrico bajo condiciones térmicas establecidas, expresadas en amperes.
34. CARRIL DE PARADA DE EMERGENCIA La porción de una calzada contigua a la vía de transito a fin de permitir que se detengan los vehículos en caso de emergencia, 35. CENTRO POBLADO Agrupación existente de viviendas ubicado fuera de la expansión urbana, cuyo desarrollo no está adecuado a las disposiciones dadas por Municipalidad Provincial o Distrital según corresponda, otorgar el certificado que lo acredite como tal y apruebe el plano de lotización. 36. CIRCUITO Un conductor o sistema de conductores concebido para que a través de ellos cuales pueda circular una corriente eléctrica. 37. CONCESIONARIO DE DISTRIBUCION DE ENERGIA ELECTRICA Es la persona natural o jurídica, nacional o extranjera, que desarrolla actividades de distribución de energía eléctrica en una zona de concesión establecida por el Ministerio de Energía y Minas.
6
31/08/2013
38. CONEXIONES DE MEDIA TENSION Conjunto de dispositivos e instalaciones efectuadas a tensiones mayores a 1 kV y menores de 30 kV, comprende: los dispositivos de maniobra y dispositivos de protección, el sistema de medición y elementos complementarios, la estructura de soporte o compartimiento que alberga los equipos , las barras y accesorios para las conexione eléctrica correspondiente. 39. CONDUCTO Estructura que contiene uno o más ductos. Nota: “Un conducto puede indicar una tubería metálica, un ducto a nivel de una superficie, etc. Si un conducto contiene solamente un ducto es llamado un conducto simple si contiene más de un ducto se denomina conducto múltiple, usualmente precisando el número de ductos, por ejemplo conjunto de dos ductos.”
40. CONDUCTOR Un material, usualmente en forma de alambre, cable o barra capaz de conducir corriente eléctrica 41. CONDUCTOR AISLADO Un conductor cubierto con un dieléctrico diferente al aire y que tenga un nivel de aislamiento igual o superior a la tensión de utilización del circuito
42. CONDUCTORES CON MENSAJERO (conductores aislados auto soportados) Conjunto de conductores aislados entre si, debidamente identificados cada uno de ellos que van sujetados helicoidalmente alrededor de un conductor mensajero protegido o desnudo. 43. CONDUCTOR CUBIERTO (protegido) Un conductor cubierto por un dieléctrico que no posee un nivel de aislamiento o que tenga un nivel de aislamiento inferior a la tensión del circuito en el cual es utilizado el conductor 44. CONDUCTOR DE FIBRA OPTICA Cable de fibra óptica – comunicaciones o cable de fibra óptica – suministro. 45. CONDUCTOR DE PUESTA A TIERRA Conductor utilizado para conectar el equipo o el sistema de cableado a uno o varios electrodos de puesta a tierra. 46. CONDUCTOR LATERAL Un alambre o cable extendido generalmente en una dirección horizontal y formado un ángulo con la dirección general de los conductores de línea y que es enteramente soportado en una estructura.
7
31/08/2013
47. CONDUCTOR DE LINEA ( Línea aéreas de suministro eléctrico o de comunicaciones) Un alambre o cable diseñado para transmitir la corriente eléctrica, extendiéndose a lo largo de la ruta de la línea y soportado por postes, torres u otras estructuras pero que no incluye conductores verticales o laterales 48. CONDUCOTR EXPUESTO Un tipo de línea de suministro eléctrico o comunicaciones en la cual conductores son desnudos cubiertos o protegidos o aislados sin que su pantalla esté puesta a tierra de manera efectiva, soportados directamente en estructuras o con aisladores 49. CONDUCTOR MULTIPLE Un conjunto de dos o mas conductores utilizados como un solo conductor y con separadores para mantener una configuración predeterminada. Los conductores individuales de este conjunto llamados semiconductores 50. CONECTORES TERMINALES Accesorios instalados en los extremos de los conductores que permiten su conexión eléctrica segura a los demás elementos del circuito eléctrico para las condiciones preestablecidas incluyendo las sobre intensidades
51. CONEXIÓN EQUIPOTENCIAL Conexión permanente de baja impedancia de partes metálicas normalmente no energizadas, para forrar una vía eléctricamente conductiva que asegure continuidad eléctrica y la capacidad para conducir con seguridad cualquier corriente impuesta. 52. CONFLICTO ENTRE ESTRUCTURAS Línea situada con respecto a otra línea, de tal manera que la volcadura de la primera línea resultará en contacto entre sus estructuras de soporte o conductores y los conductores de la otra línea, asumiendo que no hay rotura de conductores en ninguna de las líneas 53. CONTRATISTA Persona natural o jurídica que recibe el encargo de un titular para efectuar actividades de diseño, supervisión, construcción, operación, mantenimiento u otras relacionadas con las actividades de las líneas eléctricas y equipos asociados de suministro eléctrico o de comunicaciones sujetas a las reglas de este código. El contratista responde por sus trabajadores ante le titular en el cumplimiento de este código
8
31/08/2013
54. CORREA DE POSICIONAMIENTO Una correa con broches de gancho para conectar los anillos en D de un cinturón de seguridad o de un arnés de cuerpo entero 55. CUADRO DE DISTRIBUCION Es un conjunto de barras y conexiones, dispositivos de conexión y desconexión que consiste de uno o más paneles con dispositivos electicos montados en él junto con su marco asociado. 56. CUBIERTA ( del conductor, del cable) Es una envoltura continua y ajustada, destinada a proteger la aislación del cable. 57. CUBIERTA METALICA Es aquella constituida usualmente por plomo o aleación de plomo o aluminio. 58. CUBIERTA PROTECTORA EXTERIOR DEL CABLE Cubierta polimérica que protege el interior del cable contra los agentes externos del ambiente de instalación, para el cual ha sido diseñada su instalación y operación.
59. CUERDA DE SEGURIDAD Una línea o red flexible, una cuerda un alambre o una cinta que generalmente tiene un conector a cada extremo para conectar el cinturón de seguridad, la correa aérea, o un arnés de cuerpo entero aun dispositivos de absorción de energía, línea de seguridad( línea de vida o anclaje. 60. DESENERGIZADO Cuando ha sido desconectado de todas las fuentes de suministro por la operación del interruptor, apertura de tomas de carga, apertura de puentes u otra manera del suministro eléctrico quedando el circuito al potencial de tierra . 61. DESPLAZAMIENTO El movimiento vertical (ascendente o descendente) y el movimiento horizontal para llegar o salir del lugar de trabajo. 62. DESPLAZANDOSE (Aplicado a protección contra caídas) El acto de moverse desde una ubicación a otra en un equipo o estructura 63. DISPOSITIVO AEREO AISLADO Es un dispositivo articulado o un telescópico montado sobre un vehículo, con una o más canastilla o plataforma para posesionar e izar al trabajador
9
31/08/2013
64. DISPOSITIVO DE POSICIONAMIENTO Un equipo que al ser utilizado con un cinturón de seguridad o con un arnés, permite al trabajador ser retenido en una posición elevada de una superficie vertical, tal como un poste o una torre y le permite trabajas con ambas manos. 65. DISTANCIA MINIMA DE ACERCAMIENTO La distancia más cercana a la que un empleado calificados se le permite acercarse a un objeto energizado o puesta a tierra, según corresponda al método de trabajo utilizado 66. DUCTO Una sola canalización cerrada que sirve como vía a conductores o cables 67. EN SERVICIO Las líneas y equipos son considerados en servicio, cuando están conectados. 68. ENERGIZADO Eléctricamente conectado a una diferencia de potencial o eléctricamente cargado de modo que tenga un potencial contra tierra. 69. ENVOLVENTE Envoltura o carcasa de un aparato, o cerca o paredes que rodean una instalación para evitar que las personas puedan entrar en contacto accidental con partes energizadas o para proteger al equipo contra daños físicos.
70. EQUIPO Un término genérico que incluye accesorios, dispositivos, artefactos, arreglos , aparatos y similares utilizados como parte de o en conexión con un suministro eléctrico o con sistemas de comunicación 71. EQUIPO DE SUMINISTRO ELECTRICO Equipos que alimenta modifica, regula, controla o protege un suministro eléctrico 72. EQUIPO DE UTILIZACION Equipo, dispositivos y cableado que utiliza energía eléctrica para aplicaciones en electromecánica, calefacción iluminación, química, de pruebas y propósitos similares y que no son parte del equipo de suministro, de las líneas de suministro o de las líneas de comunicaciones. 73. FLECHA DE UN CONDUCTOR La distancia vertical máxima en un vano de una línea aérea, medida del conductor a la línea recta que une sus puntos de apoyo 74. FLECHA INICIAL SIN CARGA La flecha de un conductor antes de la aplicación de cualquier carga
10
31/08/2013
75. ZONA DE CONCECIÓN Área en la cual el concesionario presta el servicio público de distribución de electricidad. 76. SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN Conjunto de instalaciones para la entrega de energía eléctrica a los diferentes usuarios, comprende: Subsistema de distribución primaria. Subsistema de distribución secundaria. Instalaciones de alumbrado público. Conexiones. Punto de entrega. 77. SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION PRIMARIA Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica producida por un sistema de generación, utilizando eventualmente un sistema de transmisión, y/o un subsistema de subtransmisión, a un subsistema de distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado público y/o a las conexiones para los usuarios , comprendiendo tanto las redes como a las subestaciones intermediarias y/o finales de transformación.
78. RED DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA Conjunto de cables o conductores, sus elementos de instalación y sus accesorios, proyectado para operar a tensiones normalizadas de distribución primaria, que partiendo de un sistema de generación o un sistema de transmisión, esta destinado a alimentar/interconectar una o mas subestaciones de distribución; abarca los terminales de salida desde el sistema alimentador hasta los de entrada a la subestación alimentada. 79. SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN Conjunto de instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la recibe de una red de distribución primaria y la entrega a un subsistema de distribución primaria o a usuarios. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el secundario, y eventualmente edificaciones para albergarlas. 80. SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION SECUNDARIA Es aquel destino a transportar la energía eléctrica suministrada normalmente a bajás tensiones, desde un sistema de generación, eventualmente a través de un sistema de transmisión y/o subsistema de distribución primaria, a las conexiones.
11
31/08/2013
81. SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION PRIMARIA Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica producida por un sistema de generación, utilizando eventualmente un sistema de transmisión, y/o un subsistema de subtransmisión, a un subsistema de distribución secundaria, a las instalaciones de alumbrado público y/o a las conexiones para los usuarios , comprendiendo tanto las redes como a las subestaciones intermediarias y/o finales de transformación. 82. RED DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIA Conjunto de cables o conductores, sus elementos de instalación y sus accesorios, proyectado para operar a tensiones normalizadas de distribución primaria, que partiendo de un sistema de generación o un sistema de transmisión, esta destinado a alimentar/interconectar una o mas subestaciones de distribución; abarca los terminales de salida desde el sistema alimentador hasta los de entrada a la subestación alimentada. 83. SUBESTACIÓN DE DISTRIBUCIÓN Conjunto de instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la recibe de una red de distribución primaria y la entrega a un subsistema de distribución primaria o a usuarios. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el secundario, y eventualmente edificaciones para albergarlas.
82. SUBSISTEMA DE DISTRIBUCION SECUNDARIA Es aquel destino a transportar la energía eléctrica suministrada normalmente a bajás tensiones, desde un sistema de generación, eventualmente a través de un sistema de transmisión y/o subsistema de distribución primaria, a las conexiones. 83. INSTALACIONES DE ALUMBRADO PUBLICO Conjunto de dispositivos necesarios para dotar de iluminación a vías y lugares públicos (avenidas, jirones, calles, pasajes, plazas, parques, paseos, puentes, caminos, carreteras, autopistas, pasosa nivel o desnivel, etc.), abarcando las redes y las unidades de alumbrado público. 84. SISTEMA DE UTILIZACIÓN Es aquel constituido por el conjunto de instalaciones destinados a llevar energía eléctrica suministrada a cada usuario desde el punto de entrega hasta los diversos artefactos eléctricos en los que se produzcan su transformación en otras formas de energía.
12
31/08/2013
Dentro de las leyes, código y normas, existen pautas y prescripciones a las cuales debe ceñirse un Proyectista a fin de obtener un proyecto que, además de estar bien elaborado desde el punto de vista técnico, cumpla con las Normas legales del Perú. El Proyecto deberá cumplir con las exigencias técnicas de los dispositivos vigentes relacionados con el ámbito de la Distribución, siendo los relevantes los siguientes PARA SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN
Decreto Ley N° 25844 – « Ley de Concesiones Eléctricas» y su Reglamento Norma Técnica de Calidad «Decreto Supremo N° 020 – 97 – EM de los Servicios Eléctricos» y sus modificaciones. Código Nacional Electricidad Suministro Calificación Eléctrica Normas DGE «Terminología en Electricidad» y «Símbolos Gráficos en Electricidad
13
31/08/2013
R.D. N° 018 – 2002 – EM/DGE «Norma de Procedimientos para la elaboración de proyectos y ejecución de obras en sistemas de utilización en media tensión en zonas de concesión de distribución» Normas Técnicas de las instalaciones del Concesionario. Disposiciones Municipales según corresponda Reglamento Nacional de Construcciones vigentes Ley de Protección del Medio Ambiente y protección del patrimonio Cultural de la Nación según corresponda. Sistema legal de Unidades de Medida del Perú (SLUMP) Normas Técnicas DGE de Alumbrado de Vías Públicas Normas Técnicas Eléctricas
PARA SISTEMA DE UTILIZACIÓN Decreto Ley N° 25844 – « Ley de Concesiones Eléctricas» y su
Reglamento Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos Código Nacional Electricidad Utilización
Normas DGE «Terminología en Electricidad» y «Símbolos Gráficos en Electricidad
Condiciones técnicas indicadas en el documento del punto de diseño Reglamento Nacional de Construcciones vigente.
Ley de Protección del Medio Ambiente y protección del patrimonio Cultural de la Nación según corresponda.
Ley de Concesiones Eléctricas N° 25844 y D.S. N° 009 – 93, Reglamento de Ley de Concesiones Eléctricas
Esta ley es la que contiene las disposiciones que norman todo lo referente a las actividades relacionadas con la generación, transmisión, distribución y comercialización de la Energía Eléctrica. Artículos N° 31°, 85°, 88°, 97°, 99° y 109° de la Ley de Concesiones Eléctricas Decreto Ley N° 25844 Artículos N° 188°, 189°, 239° y 290° de su Reglamento D.S. N° 009 – 93 – EM
14
31/08/2013
Código Nacional de Electricidad •
R.M. N° 366 – 2001 – EM/VME (p. 06/Agosto/2001)
Código Nacional de Electricidad de «Suministro»
Este código trata básicamente aspectos de seguridad, no es un manual de diseño, ni de especificaciones técnicas. Da reglas – producto de la experiencia – para la instalación, operación y mantenimiento, se considera el empleo de materiales y productos certificados. Recurre al criterio y experiencia profesional, sustentado mediante estudios de ingeniería. Este código se complementa con el Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional, y demás normas DGE. Nota : En vigencia a partir del 01 de Julio de 2002, dejando sin efecto al Código Eléctrico Nacional. •
R.M. N° 139 – 1982 – EM/DGE (p. 02/Junio/1982)
Código Nacional de Electricidad de «Sistema de Utilización» TOMO V
Establecer las reglas preventivas para salvaguardar las condiciones de seguridad de las personas, de la vida animal y vegetal, y de la propiedad, frente a los peligros derivados del uso de la electricidad; así como la preservación del ambiente y la protección del Patrimonio Cultural de la Nación.
•
R.M. N° 285 – 1978 – EM/DGE (p. 19/Mayo/1978)
Código Nacional de Electricidad de «Prescripciones Generales » TOMO I
Nota : Los capítulos I , II y la sección 3.9 han sido dejado sin efecto por R.M. N° 091 – 2002 – EM/VME (30/Marzo/2002) •
R.M. N° 303 – 1978 – EM/DGE (p. 30/Mayo/1978)
Código Nacional de Electricidad de «Sistema de Distribución» TOMO IV
Nota : Reemplazado por el Código Nacional de Electricidad Suministro R.M. 366 – 2001 – EM/VME, no obstante aplicable a instalaciones anteriores a su derogación. NORMAS TECNICAS •
Decreto Supremo N° 020 – 1997 – EM (p. 11/Octubre/1997)
Norma Técnica de Calidad de los Servicios Eléctricos
Nota : Incluye las modificaciones efectuadas mediante los Decretos Supremos N° 009 – 1999 – EM (11/Abril/1999), N° 13 – 2000 – EM (27/Julio/2000) y N° 040 – 2001 – EM (17/Julio/2001)
15
31/08/2013
•
Resolución Directoral N° 014 – 2005 - EM/DGE (p. 03/Marzo/2005)
Normas Técnicas para la Coordinación de la Operación en Tiempos Reales de los Sistemas Interconectados •
D.S. N° 029 – 1994 - EM (p. 08/Junio/1994)
Reglamento de Protección del Medio Ambiental en las Actividades Energéticas. •
Resolución Ministerial N° 263 – 2001 – EM/VME (p. 21/Junio/2001)
Reglamento de Seguridad e Higiene Ocupacional del Subsector de Electricidad •
Resolución Ministerial N° 013 – 2003 – EM/DM (p. 18/Enero/2003)
Norma Técnica de Alumbrado de Vías Publicas en Zonas de Concesión de Distribución. •
Resolución Ministerial N° 017 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004)
Norma de Alumbrado de Vías Publicas en Áreas Rurales. •
Resolución Ministerial N° 442 – 2004 – MEM/DM (p. 30/Octubre/2004)
Conexiones Eléctricas en Baja Tensión en Zonas de Concesión de Distribución Sustituye a la Norma DGE – 011 – CE – 1. Nota : Mediante Resolución Ministerial N° 127 – 2005 – MEM/DM se suspende su vigencia
•
Resolución Ministerial N° 127 – 2005 – MEM/DM (p. 04/Abril/2005)
Suspende vigencia de Resolución Ministerial N° 442 – 2004 – MEM/DM y Restituye Vigencia de la Norma DGE – 011 – CE – 1 «Conexiones para Suministros de Energía Eléctrica hasta 10 KW» GUIAS DE DISEÑO INGENIERIA
PARA
LOS
PROYECTOS
DE
R.D. N° 016 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Montaje de Lineas y Redes Primarias para Electrificación Rural R.D. N° 017 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Alumbrado de Vías Publicas en Áreas Rurales R.D. N° 018 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Bases para el Diseño de Líneas y Redes Primarias para Electrificación Rural R.D. N° 019 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Obras Civiles para Subestaciones para Electrificación Rural
16
31/08/2013
R.D. N° 020 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Montaje de Redes Secundarias con Conductor Autoportante para Electrificación rural R.D. N° 021 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Montaje Electromecánico de Subestaciones para Electrificación Rural. R.D. N° 022 – 2003 – EM/DGE (p. 31/Enero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas para las Obras Civiles y el Montaje Electromecánico de Líneas de Transmisión para Electrificación Rural R.D. N° 023 – 2003 – EM/DGE :
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Líneas y Redes Secundarias para Electrificación Rural R.D. N° 024 – 2003 – EM/DGE :
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Soportes Normalizados para Lineas y Redes Primarias para Electrificación Rural R.D. N° 025 – 2003 – EM/DGE :
Norma DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Redes Secundarias para Electrificación Rural
R.D. N° 026 – 2003 – EM/DGE (p. 12/Febrero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas de Suministro de Materiales y equipos de Redes Primarias para Electrificación Rural R.D. N° 027 – 2003 – EM/DGE (p. 12/Febrero/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Subestaciones para Electrificación Rural R.D. N° 028 – 2003 – EM/DGE (p. 02/Marzo/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas para el Suministro de Materiales y Equipos de Líneas de Transmisión para Electrificación Rural R.D. N° 029 – 2003 – EM/DGE (p. 02/Marzo/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas para los estudios de Geologia y Geotecnia para Electroductos para Electrificación Rural R.D. N° 030 – 2003 – EM/DGE (p. 02/Marzo/2004):
Norma DGE Especificaciones Técnicas para Levantamientos Topográficos para Electrificación Rural R.D. N° 031 – 2003 – EM/DGE (p. 02/Marzo/2004):
Norma DGE Bases para el Diseño de Líneas y Redes Secundarias con Conductores Autoportantes para Electrificación Rural
17
31/08/2013
NORMAS DEL EX – INSTITUTO DE INVESTIGACION TECNOLOGICA INDUSTRIAL Y DE NORMAS TECNICAS - ITINTEC
El Ex – instituto de Investigación Tecnológica y de Normas Técnicas estuvo encargado de elaborar las normas técnicas de( de fabricación, de equipos y materiales) que hasta la fecha debe cumplir toda la industria manufacturera nacional y tiene por finalidad fundamental garantizar la calidad. El Ex – ITINTEC ha pasado ha constituirse en el Instituto Nacional de Defensa de Libre Competencia y de la Protección de la Propiedad Intelectual – INDECOPI.
18
31/08/2013
1. SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA
Conjunto de centrales generadoras, de líneas de transmisión interconectadas entre si y de sistemas de distribución esenciales usadas con el propósito de dotar de energía eléctrica para diversos propósitos. Está compuesto, en términos generales por los siguientes sistemas: Generación Transmisión Distribución Consumo o Utilización.
19
31/08/2013
2. SISTEMAS DE ELECTRICA
DISTRIBUCION
DE
ENERGIA
Es el conjunto de instalaciones de entrega de la energía eléctrica a los diferentes usuarios y que comprende: A. SUB SISTEMA DE DISTRIBUCION PRIMARIA Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica producida por un sistema de generación utilizando eventualmente un sistema de transmisión y/o un sistema de sub transmisión, a un sistema sub sistema de distribución secundario; a las instalaciones de A.P. y/o a las conexiones para los usuarios, comprendiendo tanto las redes como las S.E. intermedias y/o finales de transformación. A.1. RED DE DISTRIBUCION PRIMARIA Conjunto de cables o conductores, sus elementos de instalacion y accesorios de todos ellos proyectados para operar a tensiones normalizados de distribución primaria (mayor o igual que 1 KV e igual menor que 30 KV), que partiendo de un sistema de generación o de un sistema de transmisión está destinado a alimentar o interconectar una o más S.E. de distribución abarca desde los terminales de salida del sistema alimentador hasta la entrada a la S.E. alimentada
A.2. SUB ESTACIONES DE DISTRIBUCION Es el conjunto de instalaciones para la transformación y7o seccionamiento de la Energía Eléctrica que la recibe de una red de D.P. y al entrega a un Sub Sistema de Distribución Secundaria (S.S.D.S), instalaciones de AP a otra red de distribución primaria, o a usuarios alimentados a tensiones de distribución primaria. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control tanto en el lado primario como en el secundario y eventuales edificaciones para albergarlos. B. SUB SISTEMA DE DISTRIBUCION SECUNDARIA Es aquel destinado a transportar la energía eléctrica suministrada normalmente a bajas tensiones(inferiores a 1 KV) desde un sistema de generación, eventualmente a través de un sistema de transporte y/o sub sistema de distribución primaria, a las conexiones . Abarca cables y/o conductores y sus elementos de instalación B.1. RED DE SERVICIO PARTICULAR Conjunto de conductores, sus elementos de instalación y los accesorios de todos ellos proyectados para operar a tensiones normalizados de distribución secundaria (220 V o 380V) y que servirá
20
31/08/2013
para alimentar a las conexiones de los usuarios en sus mayoría de servicio domiciliario. Abarca desde la salida de los elementos de protección en el secundario de las S.E. hasta el ultimo usuario. 3. TIPO DE LAS DISTRIBUCION
REDES
ELECTRICAS
DE
3.1. SEGÚN EL TIPO DE CORRIENTE Sistemas de Distribución de Corriente Continua Sistemas de Distribución de Corriente Alterna 3.2. SEGÚN SU UBICACION Aéreos Subterráneos Su elección se basa en las siguientes consideraciones ECONOMICAS Inversión Inicial, costo de mantenimiento, costo de operación y pérdidas. La línea aérea es de menor costo que una línea subterránea, para cuando las cargas son medias y bajas . Para densidad de cargas muy altas es más económicas las redes subterráneas
SEGURIDAD La red aérea siempre corre mas peligro que la red subterránea de acuerdo a las condiciones anteriores. En zona de mucho transito mejor es la subterránea. ESTÉTICA La red subterránea es la mejor en ese aspecto.
4. TIPO DE LAS DISTRIBUCIÓN
SUBESTACIONES
DE
Conjunto de las instalaciones para transformación y/o seccionamiento de la energía eléctrica que la recibe de una red de distribución primaria y la entrega a una red secundaria, a las instalaciones de alumbrado público, otra red de distribución primaria o a usuarios. Comprende generalmente el transformador de potencia y los equipos de maniobra, protección y control, tanto en el lado primario como en el secundario y eventualmente en edificaciones para albergarlos De acuerdo a su instalación, las subestaciones de Distribución puede ser de tipo Convencional (de superficie en caseta o subterránea en edificios), tipo aérea (monoposte o biposte) y tipo compacta (bóveda o pedestal)
21
31/08/2013
4.1. SUBESTACION COMPACTA Subestación en la cual el transformador y los dispositivos de protección y maniobra son herméticos y van instalados como una unidad. Puede ser tipo pedestal si se instalan a nivel del suelo sobre una base de concreto, o de tipo bóveda si se instalan debajo del nivel del suelo. SUBESTACION COMPACTASUBTERRANEA Transformador compacto con los dispositivos de maniobra y protección incorporados, instalados en una bóveda subterránea . Los tableros de distribución y de control se encuentra en un murete a nivel del piso.
SUBESTACION COMPACTA PEDESTAL Transformador compacto con los dispositivos de maniobra y protección incorporados, instalados sobre una base de concreto a nivel del piso, en la que se ha previsto un área circundante para maniobra y trabajo.
22
31/08/2013
SUBESTACION EN CASETA Subestación en la cual su equipo es de tipo interior y está instalado en una construcción apropiada, en la que se ha previsto pasadizos y espacios de trabajo. Subestación poste; subestación aérea Subestación de distribución en exteriores instalada en uno o más postes.
5. CONCEPTOS BÁSICOS DISTRIBUCIÓN
EN
SISTEMAS
DE
5.1. MÁXIMA DEMANDA Máximo valor de la demanda que se presenta durante periodos determinado (diario, semanal, mensual, anual) o mayor carga que se utiliza en una instalación en dicho periodo 5.2. FACTOR DE DEMANDA Relación entre la máxima demanda y la carga instalada en un punto del sistema eléctrico.
=
í í
23
31/08/2013
5.3. FACTOR DE SIMULTANEIDAD (F.S.) El tomo I del CNE, define el factor de simultaneidad como la relación de la máxima demanda de un conjunto de instalaciones o aparatos y la suma de las máximas demandas individuales durante un cierto periodo. Para el diseño de las redes secundarias este periodo es un día. Un ejemplo de este enunciado se puede apreciar en la figura siguiente: MDt
MD1
. . =
MD2
MD3
MDn
= <1 + 2 + 3 + … … +
El factor de simultaneidad es un indicador de la coincidencia de las máximas demandas individuales. Resulta evidente que el factor de simultaneidad siempre será menor o igual a la unidad. Por lo general, las máximas demandas individuales «i» no son coincidente en el tiempo, por lo que el factor de simultaneidad es menor a uno. Cuando se trata de una sola carga, como es el caso de las cargas especiales concentradas, el factor de simultaneidad será igual a la unidad. Si en el diseño de redes de electrificación para viviendas se aplicara un factor de simultaneidad igual a la unidad. Resultaría un proyecto irreal y su costo elevado por el sobredimensionamiento de dichas redes. En realidad, las máximas demandas de usuarios residenciales no coinciden; además la legislación peruana ha establecido un factor de simultaneidad mayor o igual a 0.5. Cuando se trate de instalaciones de alumbrado público obvio que el factor de simultaneidad es igual a uno, ya que todas las lámparas encienden al mismo tiempo y se mantienen así durante todo el periodo de operación.
24
31/08/2013
Resumiendo, los valores a considerar para el f.s. serán: a) Cargas del Subsistema para el f.s. serán: Cargas de Viviendas f.s. = 0.5 f.s. = 1.0 Cargas Especiales b) Cargas de las Instalaciones de Alumbrado público f.s. = 1.0 5.3. FACTOR DE POTENCIA (Cos Ø) El tomo I del CNE, define el factor de potencia como la relación de la potencia activa y la potencia aparente. Para una máquina eléctrica es también, el cociente de la resistencia y la impedancia de la misma. En el diseño de las redes, el factor de potencia a considerar será aquel que corresponda a cada uno de los tipos de cargas atendidas. Los usuarios residenciales en el Perú se caracterizan por la utilización de aparatos de alumbrado y electrodomésticos predominantemente resistivos. Por esta razón para las cargas de estos usuarios, sin embargo, la Norma DGE 002 establece que que para el caso de alimentar estas cargas con redes aéreas deben considerarse un factor de potencia igual a 0.9, presumiblemente debido al argumento de que reactancia de la red aérea baja el factor de potencia de todo el conjunto que atiende el transformador de distribución desde sus bornes de baja tensión
Es también bastante conocido que las electrobombas son cargas inductivas con valores de factor de potencia característico. También las lámparas de alumbrado público más utilizadas en nuestro medio son de vapor de mercurio, de sodio, las cuales requieren de un reactor limitador de corriente que en conjunto de lámpara tiene un factor de potencia inductivo bastante bajo, por lo que se ha agregado al conjunto un condensador que corrija el factor de potencia hasta 0-9 (mínimo). Resumiendo, los valores a considerar para el factor de potencia, recomendado por las normas del DG, por práctica usual y la experiencia,son los siguientes: a) Cargas del Subsistema de Distribución Secundaria: Cargas de Viviendas y Especiales Atendidas con Red Subterránea : cos Ø = 1.0 (Resistivo) : cos Ø = 0.9 (Inductivo) Atendidas con Red Aérea Electrobombas : cos Ø = 0.85 (Inductivo) Cargas Especiales f.s. = 1.0 b) Cargas de Alumbrado Público con Hg ó Na cos Ø = 0.9 (Inductivo)
25
31/08/2013
5.4. FACTOR DE DIVERSIDAD Es el reciproco del factor de simultaneidad. . . =
> . .
5.5. FACTOR DE CARGA Es igual a la relación que existe entre la carga promedio y la máxima demanda. En términos de energía viene a ser el cociente entre la energía eléctrica suministrada en un periodo determinado y la energía que correspondería a una carga constante durante ese periodo igual a la demanda máxima respectiva. =
..
5.6. DIAGRAMA DE CARGA Sirve para indicar la distribución de la carga (en MW o en KW) de la red (o de la central o del grupo) en el curso del día o de la semana o del año. ,,Ñ =
(,,Ñ) = (,,Ñ) ...
De acuerdo a este periodo se hablará de diagrama de carga diario, semanal o anual. El diagrama de carga se caracteriza por su Pmax, Pm, Pmin y por la energía (E). Esta representada por la superficie comprendida entre los ejes de las coordenadas y la curva de carga.
5.7. CAIDA DE TENSION Es la diferencia de potencial entre dos puntos de un circuito y es igual al producto de la corriente eficaz por la impedancia del circuito entre los 2 puntos considerados. ∆ =
5.8. PERDIDA DE POTENCIA Es producida principalmente por la resistencia de los conductores de la línea de transporte =
26
31/08/2013
5. ESQUEMA DE DISTRIBUCION
Definen básicamente la topología de la red Para la determinación del esquema de distribución a utilizar hay que considerar los siguientes aspectos: SEGURIDAD DE SUMINISTRO De acuerdo a las cargas que hay que alimentar, se requiere mayor o menor confiabilidad o seguridad, de modo que las interrupciones de servicio no afecten especialmente a las de mayor confiabilidad de servicio. CAIDA DE TENSION La calidad del servicio requiere que las caídas de tensión a los suministros sean las mínimas permitidas por las normas, de modo que la tensión que se reciba en un suministro estén dentro del rango de tensiones que permita la operación de sus equipos eléctricos. SISTEMAS DE PROTECCIÓN A mayor protección de un sistema para dar mayor seguridad a los suministros involucra un costo mayor y esto aumentará más cuando más enmallados sean los sistemas, para una mayor confiabilidad. PLANEAMIENTO Se deberá tomar en cuenta alternativas de alimentación al crecimiento de la carga y ampliaciones futuras
5.1. TIPOS DE ESQUEMAS DE DISTRIBUCION PRIMARIA a) RADIAL Es aquel en que los circuitos alimentadores parten de la subestación o punto de alimentación y se alejan, sin retornar al punto de origen.
b) ANILLO Esquema en el cual los circuitos alimentadores retornan al punto inicial, cerrando un lazo, permitiendo que las cargas se sirvan por frentes distintos
27
31/08/2013
c) RADIAL CON FORMACION DE ANILLO Básicamente es un anillo que opera como esquema radial, al tener un elemento operando normalmente abierto.
5.2. TIPOS DE ESQUEMAS DE DISTRIBUCION SECUNDARIA a) RADIAL En forma similar que para Red Primaria, los circuitos del esquema radial parten de la subestación de Distribución alejándose sin retornar a ella. b) MALLAS Es un esquema bastante complejo que considera empalme en los puntos de cruce de los circuitos, vale decir en los puntos de intersección de calles, denominados nodos. El número de mallas (m) está en función al área que se abarca según los nodos (ubicación de una subestación)
28
31/08/2013
5. TENSIONES NORMALIZADAS UTILIZADAS EN EL PERU
En las instalaciones eléctricas se consideran 3 niveles de tensión que son las siguientes:
a) TENSIÓN NOMINAL Valor nominal de la tensión asignado a un Sistema Eléctrico y al cual se refieren las características de funcionamiento del sistema. b) TENSIÓN MAXIMA DE OPERACIÓN (O DEL SISTEMA) Tensión máxima que se presenta en un instante y en un punto cualquiera del sistema de condiciones de operación normal. No incluye tensiones transitorias (debidas al arranque de motores), ni a variaciones temporales de tensión debidas a condiciones anormales del Sistema (fallas o desconexiones súbitas de grandes cargas). c) TENSIÓN MÁXIMA DEL EQUIPO Tensión máxima para la cual se especifica el equipo en lo referente al aislamiento y a otras características que pueden estar referidas a esta tensión máxima en las recomendaciones dadas para cada equipo en particular.
La tensión máxima del equipo es el valor máximo de la Tensión máxima de operación para el cual el equipo puede ser utilizado. El aislamiento del equipo es influenciado por la altitud de instalación y por la puesta a tierra del Sistema. 6.1. VALORES NORMALIZADOS DE TENSIONES NOMINALES Según el Código Nacional de Electricidad – Suministro, podrá continuar utilizándose los niveles de tensión existentes y las tensiones recomendadas siguientes: NOTA: El sistema monofásico con retorno 0.38 Y / 0.22 KV por tierra de 22.9/13.2 KV y 22.9 / 13,2 KV 440/220V, monofásico de tres conductores, dos activos y un neutro 22.9 KV con puesta a tierra múltiple, se podrá 60 KV continuar aplicando sólo en áreas de baja densidad de carga como las 138 KV rurales o pequeñas localidades 220 KV aisladas. RECOMENDACIÓN:
«Para reducir situaciones de riesgo, en el radio de influencia de subestaciones contiguas, no deberá mantenerse sistemas eléctricos de diferentes caracteristicas para el mismo nivel de tensión, por ejemplo, que subsistan sistemas de 380/220 con neutro con puesta a tierra múltiple y 220 V sin neutro, está situación sólo se mantendrá durante el tiempo requerido para su reemplazo dentro del cronograma comprometido con la autoridad correspondiente»
29
31/08/2013
REQUERIMIENTOS DE PUESTA A TIERRA Los sistemas de tensión alterna recomendados deberán considerar lo siguiente: 0.38 / 0.22 KV De cuatro hilos, neutro puesto a tierra de manera efectiva 22.9 KV De tres o cuatro conductores, el neutro puede estar puesto a tierra de manera efectiva. 22.9/13.2 Nota 1: En sistemas con neutro no puesto a tierra, el titular deberá garantizar la seguridad de las personas ante posibles tensiones peligrosas causadas por electrizamiento, considerando la instalación del adecuado sistema de puesta a tierra. Nota 2: En sistemas de baja tensión con neutro multiaterrado, la resistencia de puesta a tierra del neutro en los puntos más desfavorables, estando conectados todas las puestas a tierra, no deberá superar los siguientes valores : - En centro urbano o urbano rural 6 ohmios - En localidades aisladas o zonas rurales 10 ohmios
REQUERIMIENTOS DE LA OPERACIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN Las instalaciones de suministro eléctrico, deberán dentro de lo práctico posible disponer del sistema de protección adecuado, para evitar daños al ser humano, deteriorios a sus propias instalaciones y de terceros. En cualquier tipo de sistemas de suministro, con neutro o sin neutro, el titular deberá asegurarse en todo momento que su sistema de protección debe ser capaz de detectar y aislar fallas causadas por desprendimiento de conductores o fase a tierra, para evitar tensiones de contacto y de paso peligroso. TOLERANCIAS DE LA VARIACION DE LA TENSION EN EL PUNTO DE ENTREGA DE ENERGIA Las tolerancias admitidas sobre las tensiones nominales de los punto de entrega de energía a todo consumidor, en todos los niveles de tensión nominales, es hasta el ±5% de las tensiones nominales en tales niveles. Tratándose en redes de baja tensión en zonas rurales ( urbano rurales o rurales o ambas ), dicha tolerancia es hasta el ±7.5%
30
31/08/2013
6.2 CARACTERISTICAS ELECTRICAS DE LOS SISTEMAS DE ELECTRIFICACION 6.2.1. TIPOS DE SISTEMAS TRIFASICOS DE MEDIA TENSION «SISTEMA DE DISTRIBUCION TRIFASICO CON NEUTRO CORRIDO Y CON MULTIPLE PUESTA A TIERRA»
«SISTEMA DE DISTRIBUCION TRIFASICO SIN NEUTRO CORRIDO Y CON RAMALES BIFASICOS»
31
31/08/2013
«SISTEMA DE DISTRIBUCION TRIFASICO SIN NEUTRO CORRIDO Y CON RAMALES MONFASICOS CON RETORNO TOTAL POR TIERRA»
6.2.2. SISTEMA DE DISTRIBUCION DECUNDARIA SISTEMA 220 V, TRIFASICO, 3 CONDUCTORES
Es un sistema sin neutro, formado por transformadores trifásicos, utilizado para alimentar cargas trifásicas en áreas industriales y comerciales y cargas monofásicas y trifásicas en áreas residenciales.
32
31/08/2013
SISTEMA380/220V, TRIFASICO, 4 CONDUCTORES Este sistema permite, un mayor radio de acción que el sistema en 220 V; teniendo un conductor neutro que debe estar colocado a tierra al inicio y al final del circuito y a intervalos de 150 a 200 m, de tal manera que se cumpla lo siguiente: Resistencia a tierra del neutro (ohm) en cualquier punto, estando conectadas todas las puertas a tierra del circuito El conductor neutro debe estar conectado directamente a tierra no debiendo llevar ningún dispositivo de protección y maniobra en su recorrido. La menor corriente de corto circuito fase – neutro (fase – tierra) debe ser mayor o igual a la corriente de disparo del dispositivo de protección en el tablero de distribución. La sección del neutro será igual o una sección menor al conductor de fase. La tensión 380/220 V, se logra con transformadores trifásicos ó monofásicos conectados en estrellas. •
•
•
•
•
33
31/08/2013
SISTEMA220 V, MONOFASICO, 2 CONDUCTORES El sistema aislado que se logra con un transformador monofásico. Se emplea para localidades rurales con un radio de acción promedio de 200m.
SISTEMA440 / 220 V, MONOFASICO, 2 CONDUCTORES Este sistema monofásico es el que se viene desarrollando, ya que nos permite un radio de acción de unos 400 m . El neutro de la red primaria se puede utilizar como neutro de la red secundaria. El transformador monofásico para 440/220, es similar al de 220V, debiendo solicitarse que lleve 3 bornes en baja tensión y que sea conmutable de 440/220 V, de esta manera se puede utilizar en bancos para obtener la tensión de 380/220V ó 220 V.
34
31/08/2013
35
31/08/2013
1. PRINCIPALES COMPONENTES DE UNA LINEA Y RED PRIMARIA
1.1. CONDUCTORES ELECTRICOS Los conductores eléctricos, son fabricados de cobre y aluminio que son metales de características adecuadas; no obstante, dichos metales ostentan diferencias físicas y aptitudes de desempeño propias a la agresividad del medio ambiente. Materiales empleados en la construcción de Líneas Aéreas El material empleado en electricidad es por excelencia el Cobre. Es un material dúctil, muy buen conductor y bastante fácil de manejar, en otras palabras un material sin problemas. No existiría ninguna razón para suplirlo si no fuera simplemente porque su uso se ha extendido tanto como su precio. Al ser utilizado en la construcción de maquinas eléctricas, de circuitos de baja tensión, de líneas de transporte de energía eléctrica, etc., su valor ha ido en aumento, lo que ha estimulado la búsqueda de nuevos materiales alternativos.
Algunas de las características eléctricas y mecánicas de algunos materiales susceptibles de ser empleados en electricidad son los siguientes: RESISTIVIDAD
DENSIDAD
(Ω.mm2 /m)
(kg/dm3)
FUERZA A LA TRACCIÓN (kg/cm2)
COBRE
0.0176
8.9
28
ALUMINIO
0.0260
2.7
14
ACERO
0.0350
7.8
42
El primer material que se empleo como sustituto para el cobre fue el Aluminio. Es un material con una resistividad mayor que la del cobre, pero sigue siendo buen conductor, es menos pesado y presenta un precio sustancialmente más bajo. Si lo comparamos tendremos.
A igualdad de resistencia eléctrica, el cable de Aluminio es de mayor tamaño, debido a que es peor conductor.
36
31/08/2013
Aun con su mayor tamaño, el cable de Aluminio es a igualdad de resistencia eléctrica, la mitad de pesado. Esto es una gran ventaja, tanto para el transporte como para su colocación en altas torres metálicas. También a igualdad de resistencia, el cable de aluminio es mas económico que el cable de cobre. Debido a su mayor diámetro, el cable de aluminio es menos susceptible al efecto corona Pero debido a su bajo poder a la tracción, el aluminio no puede tensarse, lo que imposibilita su utilización como conductor en las líneas eléctricas.
¿Cómo se podía resolver este problema, si todo eran ventajas para el uso del Aluminio? Se pensó en utilizar el aluminio mezclado con otro material, como por ejemplo el acero, pero el acero es realmente un mal conductor y mermaría de sobremanera la conducción. Aunque si se unían los dos materiales formando una aleación, es decir fabricas los conductores de aluminio , pero con la parte central constituida por un alma de acero
Concretamente el alma de acero sería encargada de soportar los esfuerzos de tracción, mientras que los hilos de Aluminio transportarían la corriente. Además, recordando que gracias al efecto peculiar por el centro de un conductor pasa muy poca intensidad conducción no vería prácticamente mermedad, siendo las nuevas condiciones de funcionamiento las señaladas:
37
31/08/2013
A igualdad de resistencia eléctrica, el cable de Aluminio – Acero sigue siendo de mayor tamaño, debido a que es peor conductor. Aun con su mayor tamaño, el cable de Aluminio - Acero es a igualdad de resistencia eléctrica, un tercio menos pesado que el cobre. Lo que representa una gran ventaja, tanto para el transporte de energía como para su colocación. También a igualdad de resistencia, el cable de aluminio – Acero sigue siendo mas económico que el cable de cobre. Menor efecto Corona al disponer de más diámetro el cable de Aluminio - Acero Todo el poder de tracción corresponderá al alma de acero, sirviendo al aluminio exclusivamente como conductor de energía. 1.2. CALIBRE – DIMENSION (Unidades o Siglas) ESTANDAR AMERICANO AWG : American Wire Gage (relación de diámetro) MCM : Mil Circular Mil = kcmil = 0.5067 mm2 ESTANDAR EUROPEO mm2 : Sección Nominal Ejemplo : 14 AWG = 2.08 mm2 , Sección Nominal = 2.5 mm2
•
•
RELACION DE CALIBRES NORMALIZADOS MILIMETRICO
AMERICANO
MILIMETRICO
AMERICANO
mm2
AWG/MCM
AREA – mm2
mm2
AWG/MCM
AREA – mm2
0.50
20
0.519
70
2/0
67.43
95
3/0
85.01
4/0
107.20
120
250
127
150
300
152
185
350
177
400
202
240
500
253
300
600
304
700
350
750
380
0.75 1.00
18
0.823
16
1.310
1.50 14
2.08
2.50 12
3.31
4 10
5.26
6 10
8
8.37
400
800
405
16
6
13.30
500
1000
507
25
4
21.15
630
1250
630
35
2
33.62
800
1500
760
50
1/0
53.49
1000
2000
1013
38
31/08/2013
1.3. AISLAMIENTO DE LOS CONDUCTORES Soporta el voltaje (V) aplicado, confina el campo eléctrico dentro de su masa, a mayor espesor mayor voltaje. CARACTERISTICAS ELECTRICAS Rigidez Dieléctrica : Valor de voltaje que perfora el aislamiento. Constante Dieléctrica : Relación entre la capacitancia de un condensador con aislamiento y un condensador con núcleo de aire. Resistencia del Aislamiento : Depende de la resistividad del material. Constante de Aislamiento : Depende de la resistividad del material. Factor de Potencia (Tan D) : Permite calcular las pérdidas dieléctricas. •
•
MECANICAS Resistencia a la Humedad Densidad Flexibilidad
COMPARACION DE LOS AISLAMIENTOS CARACTERISTICA
UNIDAD
PAPEL
PVC
PE
XLPE
kV/mm
22
16
20
20
4
6
2.3
2,5
1000
750
10000
10000
0.01
0.1
0.001
0.008
MALA
BUENA
REGULAR
REGULAR
MALA
MALA
1.5
1.4
0.92
0.92
ELECTRICAS Rigidez Dieléctrica Constante Dieléctrica Constante de Aislamiento
Mohm – km
Factor de Potencia (TAN D) MECANICAS Resistencia a la Humedad Flexibilidad Densidad
g/cm3
MUY BUENA MUY BUENA
1.4. TIPOS DE CABLES USADOS EN LA ELECTRIFICACION Los conductores pueden ser de Cobre o Aluminio: a) Cables Desnudos b) Cables Protegidos c) Cables Aislados (ensamblados o auto soportados) CABLE DE COBRE NTP 370.251 CABLE DE ALUMINIO PNTP 370.258
39
31/08/2013
NTP 370.251.2003. CONDUCTORES ELÉCTRICOS Cables de Cobre para líneas aéreas (Desnudos o Protegidos), puestas a tierra. 2003 – 04 – 10. Esta basada en la norma ASTM B8: 1999 Concentric lay stranded copper conductors, hard, medium – hard or soft. El material del conductor es cobre puro. Contempla los tres temples que puede tener el cobre: - Blando ( Puesta a Tierra) - Semiduro y - Duro. Los dos últimos para líneas aéreas.
BLANDO TRACCION (Kg/mm2)
SEMI - DURO
DURO
36 - 46
>46
25
1
96.66
96.16
ELONGACION (%) CONDUCTIVIDAD (%)
100
CABLES DE COBRE BLANDO DIAMETRO NOMINAL EXTERIOR (mm)
MAXIMA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR A 20°C EN CORRIENTE CONTINUA Ω /Km
7
2.01
4
7
6
SECCION (mm 2)
N° DE ALAMBRES
2.5
ALARGAMIENTO MINIMO DE LOS ALAMBRES COMPONENTES (%) INDIVIDUAL
PROMEDIO
7.27
10
20
2.55
4.52
10
20
7
3.12
3.02
10
20
10
7
4.05
1.79
10
20
16
7
5.10
1.13
10
20
25
7
6.42
0.713
10
20
35
7
7.56
0.514
10
20
50
19
8.90
0.380
10
20
70
19
10.70
0.263
10
20
95
19
12.60
0.189
10
20
120
37
14.21
0.150
10
20
150
37
15.75
0.122
10
20
185
37
17.64
0.0972
10
20
240
61
20.25
0.0740
10
20
300
61
22.65
0.0590
10
20
40
31/08/2013
CABLES DE COBRE SEMI DURO DIAMETRO NOMINAL EXTERIOR (mm)
MAXIMA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR A 20°C EN CORRIENTE CONTINUA Ω /Km
7
3.12
10
7
16
SECCION (mm 2)
N° DE ALAMBRES
6
CARGA A LA TRACCION DEL CABLE (KN) MINIMA
MAXIMA
3.12
1.91
2.19
4.05
1.86
3.18
3.65
7
5.10
1.16
4.97
5.72
25
7
6.42
0.737
7.77
9.06
35
7
7.56
0.531
10.60
12.40
50
7
9.06
0.392
15.00
17.60
50
19(1)
8.90
0.392
14.80
17.00
70
19
10.70
0.272
21.10
26.60
95
19
12.60
0.196
28.80
33.70
120
19
14.25
0.155
37.00
43.10
150
19
15.75
0.126
45.40
53.00
185
19
17.64
0.100
56.20
65.60
CABLES DE COBRE DURO SECCION (mm 2)
N° DE ALAMBRES
DIAMETRO NOMINAL EXTERIOR (mm)
MAXIMA RESISTENCIA DEL CONDUCTOR A 20°C EN CORRIENTE CONTINUA Ω /Km
CARGA A LA TRACCION DEL CABLE (KN) MINIMA
6
7
3.12
3.14
2.40
10
7
4.05
1.87
4.00
16
7
5.10
1.17
6.33
25
7
6.42
0.741
9.93
35
7
7.56
0.534
13.6
50
7
9.06
0.395
19.3
50
19(1)
8.90
0.395
18.8
70
19
10.70
0.273
26.9
95
19
12.60
0.197
36.9
120
19
14.25
0.156
46.7
150
37
15.75
0.126
58.0
185
37
17.64
0.101
71.9
240
37
19.95
0.0769
92.6
240
61(1)
20.25
0.0769
95.6
300
61
22.68
0.0613
119
400
61
25.65
0.0479
152
500
61
28.80
0.0373
189
41
31/08/2013
PNTP 370.258.2005. CONDUCTORES ELÉCTRICOS Conductores con alambres redondos de aluminio cableados concéntricamente para líneas aéreas. Esta basada en la norma IEC 61089: Round wire concentric lay overhead electrical stranded conductors. Los materiales del conductor son aluminio duro y aleación de aluminio, que además pueden estar reforzados con tres tipos de acero(los que en el sistema americano se denominan como ACSR). Esta norma contendrá: Cables de Aluminio duro denominados A1 Cables de Aleación de Aluminio en dos clases, de acuerdo a su dureza, denominados A2 y A3. Combinación de alambres de Aluminio que se denominara A1/A2 o A1/A3. Combinación de alambres de aluminio con refuerzo de acero que se denominarán: A1/S1A, A1/S1B, A1/S2A, A1/S2B, A1/S3A, A2/S1A, A2/S1B, A2/S3A, A3/S1A, A3/S1B, A3/S3A, A1/A2, A1/A3.
Donde : S1 = Acero Regular S2 = Acero de Alta Resistencia S3 = Acero de Extra Alta Resistencia A y B clase de zincado (galvanizado)
42
31/08/2013
CARACTERITICAS DEL CONDUCTOR A1 SECCION
DIAMETRO
RESISTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA A 20°C MAXIMA (Ω /Km)
ALAMBRE (mm)
CABLE (mm)
MASA (Kg)
RESISTENCIA A LA TRACCION MINIMA (kN)
7
1.35
4.05
27.40
1.92
2.9070
15.76
7
1.71
5.12
43.80
2.99
1.8169
25
24.63
7
2.13
6.40
68.40
4.43
1.1628
35
35
34.48
7
2.52
7.57
95.70
5.86
0.8306
40
40
39.40
7
2.70
8.09
109.40
6.70
0.7268
50
50
49.25
7
3.02
9.05
136.80
8.13
0.5814
63
63
62.06
7
3.39
10.2
172.30
10.24
0.4614
70
70
68.95
7
3.57
10.7
191.50
11.03
0.4153
95
95
93.58
19
2.52
12.6
261.10
15.91
0.3075
100
100
98.50
19
2.59
12.9
274.80
16.75
0.2921
125
125
123.13
19
2.89
14.5
343.60
20.93
0.2337
160
160
157.60
19
3.27
16.4
439.80
26.00
0.1826
200
200
197.00
19
3.66
18.3
549.70
31.52
0.1461
250
250
246.25
19
4.09
20.5
687.10
39.40
0.1168
315
315
310.25
37
3.29
23.0
867.90
51.20
0.0930
400
400
394.00
37
3.71
26.0
1102.00
63.04
0.0732
450
450
443.25
37
3.94
27.5
1239.80
70.92
0.0651
N° DE CODIGO
NOMINAL (mm 2)
MINIMA (1) mm2
10
10
9.85
16
16
25
N° DE ALAMBRES
CARACTERISTICAS DEL CONDUCTOR A1 (CONTINUACION) SECCION
DIAMETRO
RESISTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA A 20°C MAXIMA (Ω /Km)
ALAMBRE (mm)
CABLE (mm)
MASA (Kg)
RESISTENCIA A LA TRACCION MINIMA (kN)
37
4.150
29.0
1377.60
78.80
0.0586
551.60
37
4.390
30.7
1542.90
88.26
0.0523
630
620.55
61
3.630
32.6
1738.30
99.29
0.0465
710
710
699.35
61
3.850
34.6
1959.10
111.90
0.0413
800
800
788.00
61
4.090
36.8
2207.40
126.08
0.0367
900
900
886.50
61
4.330
39.0
2483.30
141.84
0.0326
1000
1000
985.00
61
4.570
41.1
2759.20
157.60
0.0293
1120
1120
1103.20
91
3.959
43.5
3093.60
176.51
0.0262
1250
1250
1231.25
91
4.182
46.0
3452.60
197.00
0.0235
1400
1400
1379.00
91
4.426
48.7
3866.90
220.64
0.0210
1500
1500
1477.50
91
4.581
50.4
4143.10
236.40
0.0196
N° DE CODIGO
NOMINAL (mm 2)
MINIMA (1) mm2
500
500
492.50
560
560
630
N° DE ALAMBRES
43
31/08/2013
CARACTERISTICAS DEL CONDUCTOR A3 SECCION
DIAMETRO
RESISTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA A 20°C MAXIMA (Ω /Km)
ALAMBRE (mm)
CABLE (mm)
MASA (Kg)
RESISTENCIA A LA TRACCION MINIMA (kN)
7
1.84
5.52
50.80
6.03
1.8160
28.57
7
2.30
6.90
79.50
9.41
1.1647
40.7
40.06
7
2.72
8.16
111.20
13.19
0.8306
40
46.5
45.80
7
2.91
8.72
127.10
15.08
0.7264
50
58.1
57.22
7
3.25
9.75
158.90
18.84
0.5814
63
73.2
72.10
7
3.65
10.9
200.20
23.01
0.4614
70
81.3
80.11
7
3.85
11.5
222.50
25.57
0.4153
95
110.0
108.72
19
2.72
13.6
303.40
35.97
0.3075
100
116.0
114.26
19
2.79
14.0
319.30
37.80
0.2926
125
145.0
142.83
19
3.12
15.6
399.20
47.25
0.2341
160
186.0
183.21
19
3.53
17.6
511.00
58.75
0.1825
200
232.0
228,52
19
3.94
19.7
638.70
73.28
0.1463
250
290.0
285.65
19
4.41
22.1
798.40
91.60
0.1170
315
366.0
360.51
37
3.55
24.8
1008.40
115.88
0.0930
400
465.0
458.03
37
4.00
28.0
1280.50
147.22
0.0732
450
523.0
515.16
37
4.24
29.7
1440.50
165.58
0.0650
N° DE CODIGO
NOMINAL (mm 2)
MINIMA (1) mm2
16
18.6
18.32
25
29.0
35
N° DE ALAMBRES
CARACTERISTICAS DEL CONDUCTOR A3 (CONTINUACION) SECCION N° DE CODIGO
NOMINAL (mm 2)
MINIMA (1) mm2
500
581.0
572,29
560
651
630
DIAMETRO N° DE ALAMBRES
RESISTENCIA A LA TRACCION MINIMA (kN)
RESISTENCIA EN CORRIENTE CONTINUA A 20°C MAXIMA (Ω /Km)
ALAMBRE (mm)
CABLE (mm)
MASA (Kg)
37
4.47
31.3
1600.60
183.95
0.0586
641.24
61
3.69
33.2
1795.30
206.41
0.0523
732
721.02
61
3.91
35.2
2019.80
232.10
0.0465
710
825
812.63
61
4.15
37.3
2276.10
261.58
0.0413
800
930
916.05
61
4.41
39.6
2564.80
294.88
0.0366
900
1046
1030.31
91
3.83
42.1
2888.30
332.01
0.0326
1000
1162
1144.57
91
4.03
44.4
3209.30
368.83
0.0294
1120
1301
1281.49
91
4.27
46.9
3594.40
412,.95
0.0262
44
