Redes Compactas de MT

Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión Marzo 2008

Carryin Carrying g Energy Energy ... Powering Powering the World. World.

Curso de Diseño y Fabricación de Cables Módulo 10 - Líneas Protegidas de Media Tensión • Grupo PRYSMIAN • Características de las Líneas Protegidas • Aplicaciones de las Líneas Protegidas • Montaje y Desempeño en Campo • Criterios de selección del tipo de línea • Conclusiones


Pirelli ahora es Prysmian El Mismo Fabricante de Presencia Mundial

Presencia en 25 pa í ses ses 52 Plantas Industriales 12,500 Empleados Ventas 2006 = 5107 M € Energí a: a: 4570 M € Telecom: 537 M €


Prysmian en Argentina

LLí d úúa.a. entodos todoslos losmercados mercadosdonde dondeact act í dereren

• • • • Alta Tensión

Presente desde 1917. Facturado > 140 M US$. Amplia gama de productos. 2 fábricas (450 dependientes).

Media Tensión

Carrying Energy ... Powering the World.

Baja Tensión

Accesorios



Líneas Protegidas de Media Tensión

Salto Tec nológico sobre la s línea s desnudas

Oferta de Siste ma s completos

Reemplazo de líneas desnudas existentes (cables de Al. Al o de Al Ac instalado coplanar)

Cables ECO COMPACT

Líneas nuevas montado sobre perchas (cables de Al. Instalados en forma compacta) Carrying Energy ... Powering the World.

Líneas Protegidas de Media Tensión

Países con Redes Compactas: Argentina, Uruguay, Brasil, Bolivia, Paraguay, Chile, Perú, Colombia, Panamá, Costa Rica, Méjico

• Reem Reempl plaz azan an con con vent ventaj ajas as a las las líne líneas as desnudas • Lo Loss cabl cables es prot proteg egid idos os tien tienen en muy muy buen buen comportamiento contra la erosión paulatina provocada por contacto accidental con ramas de árboles u otras partes puestas a tierra, permitiendo la continuidad del servicio aún en el caso de caída de la línea. • Elim limina inan not notaablem blemen ente te las las fal falla lass fugitivas o transitorias, mejorando la calidad de servicio y permitiendo reducir la altura de los postes o aumentar el despeje al suelo.


Ventajas de las Líneas Protegidas Cable Cablemensajero mensajero con ón de confunci función de protecci ón mec á ánica n ica protección mecánica

Cable Cablemensajero mensajero con ón de confunci función de protecci ón el é éctrica c trica protección eléctrica

Espaciadores Espaciadores Polim é ricos ricos Poliméricos (distancia (distancia77aa13 13m) m)

Atenuación ante descargas atmosféricas

Menor posibilidad de que se rompa el conductor y llegue al suelo

Compactaci ón de Compactación de lalared red

Conductores Conductores cubiertos cubiertos operando º ºC C operandoaa90 90ºC

Reducci ón de Reducción de Costos CostosOperativos Operativos

Menor impedancia mutua ( reducción ΔV de hasta 20%)

Red más económica para la misma capacidad MVA

Protege de la caída de ramas y objetos


Menor Tasa de Fallas (15 veces menos) “Inspección programada” en vez de “intervención de Emergencia”

Ventajas de las Líneas Protegidas

Aptas para Contactos Prolongados Carryin Carrying g Energy Energy ... Powering Powering the World. World.

Ventajas de las Líneas Protegidas

Árboles y Red Compacta en armonía


Otras Ventajas de las Líneas Protegidas

• • • • • • • • •

Retenciones más simples y económicas. Flexibilidad para resolver casos especiales. Rapidez de ejecución. Mayor estabilidad dieléctrica. Resistencia a las cargas dinámicas. Resistencia al vandalismo. Resistencia a los arcos de potencia. Mejora de conexiones. En líneas compactas, tracción nula o reducida de los conductores, con eliminación del “Creep”, permitiendo una mayor vida útil de los cables.


Recomendación de Seguridad en el Uso

•Una Red compacta debe ser tratada como una red convencional desnuda para todos los aspectos de seguridad que comprendan su construcción, operación y mantenimiento. •Por lo tanto sus conductores y accesorios no deben ser tocados con mano desnuda en tanto y en cuanto la red no se encuentre desenergizada y correctamente puesta a tierra.


Conductores para Líneas Protegidas de MT Eco Compact • Conductor de Aluminio • Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris) • Para tensiones de 15 y 25 kV • Norma NBR Eco Compact Duo • Conductor de Aluminio • Capa semiconductora • Cubierta de Pe Anti Tracking (Gris) • Para tensiones de 13,2 y 33 kV • Norma IRAM 63005 (en estudio) Ecotene X

•Aptos para 90°C de temperatura de servicio


• Conductor de Al. Aluminio o Al Acero • Capa semiconductora • Cubierta de Pe Anti Tracking • Para tensiones de 15 kV • Norma Edenor / Edesur

Cables según norma IRAM 63005 • 5.1 Conductores Los conductores podrán ser de aluminio, de aleación de aluminio ó de aluminio con alma de acero. • 5.2 Capa semiconductora (de homogeneizacion) La capa debe consistir en una capa extruída de material semiconductor reticulable, aplicada sobre el conductor y adherida a la cubierta protectora. No se admite el uso de cintas semiconductoras entre el conductor y la capa semiconductora extruída. • 5.3 Cubierta protectora La cubierta protectora debe ser de polietileno reticulado (XLPE). Esta cubierta podrá estar compuesta por una o dos capas aplicadas por extrusión. La capa externa debe ser apta para uso a la intemperie bajo radiación solar directa, resistente a la abrasión y al encaminamiento eléctrico (tracking). Ambas capas deben ser continuas y uniformes en todo el largo del cable. La capa externa debe ser de color negro o gris. Carrying Energy ... Powering the World.

Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas • La presencia de tensiones inducidas en las superficies metálicas externas al cable exige el empleo de accesorios especiales que eliminen las posibles descargas superficiales entre éstos y puntos puestos a tierra (ramas de árboles, etc.)

Espaciador Polimérico

Aisladores Orgánicos Carrying Energy ... Powering the World.

Atadura de Goma

Brazo Antideslizante

Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Aislador de Perno Fijo AISLADOR ORG ÁNICO DE PERNO FIJO PARA 15 KV - Tensión de servicio: 8,7/15 kV - Resistencia al tracking e intemperie - Altí sima resistencia al impacto - Material: Polietileno alta densidad. - Color: gris - Diámetro de cables: hasta 32 mm - Lí nea de fuga: 415 mm. - Peso: 535 gr. - Diámetro de rosca: 25 - 35 mm. - Escasa radiointerferencia.


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Espaciador • • • • • • • • • • •

ESPACIADOR POLIMÉRICO PARA REDES COMP. 15 KV - Tensión de servicio: 8,7/15 kV - Resistencia al tracking e intemperie - Altísima resistencia al impacto - Material: Polietileno alta densidad. - Color: gris - Diámetro de cables: 9 a 32 mm. - Línea de fuga: 280 mm. - Peso: 450 grs. - Diámetro de rosca: 25 - 35 mm. - Baja radiointerferencia.


Accesorios Poliméricos para Líneas Protegidas Ataduras ATADURA DE GOMA PARA AISLADOR DE 15 KV > Resistencia al tracking e intemperie > Material: Goma silicona. > Color: gris > Tamaño único para cables de 12 a 32 mm. > Peso: 25 grs. ATADURA DE GOMA PARA ESPACIADOR DE 15 KV > Resistencia al tracking e intemperie > Fácil y rápida instalación > Material: Goma silicona. > Color: gris > Tamaño único para cables de 9 a 32 mm > Peso: 20 grs.


Accesorios Metálicos para Líneas Protegidas

Conjunto de Retención

Estructura Tipo CR1


Soporte Metálico SP1

Ensayos a los Materiales Cables

Pruebas Eléctricas y Dimensionales NOTA: Control sobre el 100 % de los Cables Carrying Energy ... Powering the World.

Prueba de Tensión en Agua

Ensayos a los Materiales Accesorios Poliméricos

Prueba de Tensión en Seco

Resistencia a la Tracción y Control Dimensional


Resistencia a la Tracción y al Impacto

Ensayos a los Materiales

Ensayos sobre Cables y Accesorios • TRACKING ELÉCTRICO: Simula la resistencia del material a la formación de caminos en su superficie por circulación de una corriente producida por una diferencia de potencial aplicada entre dos puntos de la superficie. COMPATIBILIDAD DIELÉCTRICA: acelera la ocurrencia de descargas parciales entre materiales con constantes diel éctricas distintas, sometidos a potenciales diferentes. •

Intemperismo Artificial: acelera la Foto – Degradación del material en presencia de agua, asociado con la p érdida de sus Caracterí sticas electromecánicas. •




Aplicaciones de líneas Protegidas • • • • • • • • •

Zonas densamente arboladas Zonas con gran incursión de aves Zonas con vanos importantes Tendidos de configuración múltiple Zonas suburbanas Zonas industriales Comunidades alimentadas por una sola línea Zonas rocosas o montañosas Reemplazo de conductores en líneas existentes • Countries Carrying Energy ... Powering the World.

Aplicaciones de líneas Protegidas

Zonas densamente arboladas Carrying Energy ... Powering the World.


Tendidos en áreas rurales

Tendidos en zonas suburbanas



Zonas con gran incursión de aves Carrying Energy ... Powering the World.


Zonas donde se requieran vanos de seguridad reducidos Zonas con vanos importantes (promedio 100 m.) Carrying Energy ... Powering the World.


Tendidos con configuraciones múltiples Carrying Energy ... Powering the World.



Desempeño en Campo

Cometa en el Espaciador

Objeto Metálico en la Línea

Operación Normal aún con las interferencias Carrying Energy ... Powering the World.

Desempeño en Campo

Contactos Temporario Medio Ambiente – Permite la Programación de los Cortes Carrying Energy ... Powering the World.

Desempeño en Campo

Contactos Temporario Carrying Energy ... Powering the World.

Posicionamiento de Espaciadores Vecinos a los postes y los restantes colocados cada 8 metros


Separados 10 metros de los postes y luego colocados cada 7 metros

Montaje de las Líneas Protegidas Postaciones de Eucaliptos

Altura Total (m) Libre (m) 10 8,40

Tiro (Kg) 500

Postaciones de Hormigón

Altura Total (m) Libre (m) 10 9,00

Tiro (Kg) 300

10

8,40

650

10

9,00

600

10

8,40

800

10

9,00

1000

12

10,20

500

12

10,80

300

12

10,20

650

12

10,80

600

12

10,20

800

12

10,80

1000

Los postes de 10 metros de altura total se utilizar án preferentemente en redes de distribución primarias y secundarias, simple terna. Los de 12 metros en trazas con doble terna, en situaciones especiales en que el poste de 10 metros se muestre como insuficiente. Carrying Energy ... Powering the World.

Montaje de Líneas Protegidas • Para el cálculo de las tablas de tracciones y flechas se suelen adoptar los siguientes criterios: – Tracción máxima admisible variable entre 8 – 10% de la tracción de rotura del cable mensajero correspondiente a 0 °C, sin viento, 0 40% de la tracción de rotura del cable mensajero correspondiente a temperatura de 15°C, con vientos de 60 Km/h – Temperatura mínima de 0°C y máxima de 50°C – Vano máximo de 60 m. – Las tracciones y flechas para montaje se calculan a partir del módulo de elasticidad inicial, considerando el pre-tensionamiento del conductor durante el tendido


Tablas de Tracción de Montaje • Las tablas de tracciones horizontales de montaje ofrecen los valores a ser aplicados al cable mensajero durante la construcción de la red en función de la sección del conductor de fase, temperatura y valor del vano. Por lo tanto, esos valores corresponden a la tracción inicial a la que someterá el cable mensajero. Por ejemplo, para un cable de 50 mm² para 15 kV serán:

NOTA: Datos correspondientes a CEMIG de Brasil Carrying Energy ... Powering the World.

Montaje de las Líneas Protegidas Herramienta para pelar cables

– El polietileno es un material de exelente comportamiento eléctrico, elevada resistencia mecánica pero muy duro y dificil de pelar. Se recomienda efectuar el trabajo con ayuda de una herramienta especial para tal fin. Carrying Energy ... Powering the World.

Montaje de las Líneas Protegidas Accesorios de Tendido ROLDANAS (Conductores Protegidos/Prensamblados) Utilizadas para tendidos en líneas aéreas con conductores desnudos o protegidos y preensamblados para distribución y transporte de energía. RT6‐1P (∅ 110 y 200 mm) (Líneas Protegidas) • Aptas para líneas protegidas y preensambladas • Poleas de aluminio plastificadas con bujes de bronce • Diámetros: 110 y 200 mm • Gancho orientable c/traba de seguridad • Herrajes y tornillería de acero cincado • Peso: RT6‐1P (110): 2,80 kgr. • RT6‐1P (200): 3,40 kgr.


Montaje de las Líneas Protegidas

Detalle del tendido (compartido con línea de BT) Carrying Energy ... Powering the World.

Detalle de las conexiones

Montaje de las Líneas Protegidas

Detalle del soporte de suspensión Carrying Energy ... Powering the World.

Montaje de las perchas

Mantenimiento de las Líneas Protegidas

Se efectúa de forma similar al de una lí nea desnuda. Carrying Energy ... Powering the World.

Empalmes de cables en Líneas Protegidas •

Los conductores protegidos se empalman de igual forma que los cables aéreos tradicionales, utilizando conectores prensados. • Sobre los conectores y la parte expuesta del conductor se debe aplicar una capa de cinta autoamalgamante, seguida de una capa de cinta de siliconas, resistente a UV y al tracking. • También se pueden emplear elementos termocontraíbles, que son resistentes a UV y al tracking. .


Podas en Líneas Protegidas de MT

• Las podas de los árboles se deben realizar con el mismo cuidado que en las redes aéreas tradicionales. • La gran diferencia es que el área podada es mucho menor. • Al igual que en las redes aéreas desnudas, no se deben dejar ramas en contacto con las redes protegidas.



Fin de las Podas Predatorias Carrying Energy ... Powering the World.


Fin de las Podas Predatorias Carrying Energy ... Powering the World.

Desempeño de Campo – Redes Protegidas

Tracking Stress Cracking

Descarga Atmosférica Carrying Energy ... Powering the World.

Solución: compuestos de aislación resistentes a estos problemas



Tipos de Sistemas de Distribución 2400 mm

300 mm

80 mm

RDA (Red de Distribución Aérea) Convencional Compacta Aislada

RDS (Red de Distr. Subterránea)

100 mm Carrying Energy ... Powering the World.

Criterios de Selección del tipo de Línea DISPONIBILIDAD Y CONFIABILIDAD DE LA RED

FACTORES DE SEGURIDAD

Un sistema de cableado competitivo es aquel que ofrece la mejor solución desde un punto de vista ambiental, de confiabilidad y de seguridad. Carrying Energy ... Powering the World.

FACTORES AMBIENTALES (EMF, impacto visual …)

Elección de los Sistemas Concepto

Elemento a considerar

Confiabilidad

Continuidad del servicio y caída de tensión

Seguridad

Distancias y corrientes de fuga

Economía

Inversiones, costos operativos y pérdidas técnicas

Ecología

Tipo y frecuencia de podas

Costo - Beneficio

Valor presente de la inversión considerando costos operativos


Confiabilidad de los Sistemas Índice DEC (Duración de Interrupciones) Naturaleza de la Interrupción

Programada

Accidental

Valor / usuario – año (horas) Línea Convenciona l 1.50

Red Subterránea 1.50

Línea Protegida 1.50

Mantenimiento

2.25

0.50

0.75

Terceros

0.40

0.20

0.25

Propios

2.00

0.35

0.70

Atmosféricas

4.25

0.30

0.45

Otros

1.10

0.40

0.55

Total

11.50

3.25

4.20

Construcción

Interrupciones de corta y larga duración Carrying Energy ... Powering the World.

Confiabilidad de los Sistemas Índice FEC (Frecuencia de Interrupciones) Naturaleza de la Interrupción

Valor (Interrupción / usuario – año) Línea Convencional

Red Subterránea

Programada

2.4

1.5

Línea Protegida 1.7

Accidental

6.6

1.5

3.3

Total

9.0

3.0

5.0

Interrupciones relevadas > 3 minutos


Medio Ambiente con Árboles

Línea Tipo Desnuda de Red

Línea Protegida Aislada DistanciasLínea de Seguridad

Línea Desnuda Línea Protegida

80 cm Entre cualquier punto de la red y ramas de los árboles

Línea Aislada

30 cm No requiere


Medio Ambiente con Árboles Sostenimiento ante contactos

Tipo de línea Desnuda Protegida Aislada

Comportamiento al contacto Nula (no admite contactos) Tolerante a contactos temporarios Admite contactos permanentes

•Reducción de las áreas de poda •Reducción de la frecuencia de poda •Minimización de cortes por poda Carrying Energy ... Powering the World.

Análisis Económico – Inversión Inicial % 250

220

200

170 140

150

Línea Desnuda Línea Protegida

100 100

Línea Aislada

50

Red Subterránea

0 Inversión

Valores promedio para líneas con postación de hormigón Carrying Energy ... Powering the World.

Análisis Económico – Costo Total Inversión inicial

Costos operacionales

•Materiales y equipamientos •Acometidas a usuarios •Iluminación Publica •Costos de proyecto y de construcción •Costos de administración propia (indirecto) •Mantenimiento preventivo •Mantenimiento correctivo

Lucro cesante

•Inspecciones y trabajos de Mantenimiento y reconstrucción con equipos de Línea Viva

Costo social

•Valor a establecer para cada caso


Costos Totales - Extensión de Líneas Línea Desnuda

Línea Protegida

Línea Aislada

Inversión Inicial

100

115

163

Mantenimiento Correctivo

9

2

1

Mantenimiento Preventivo

32

3

1

141

120

165

23

7

1

164 100

127 77

166 101

Subtotal Costo Social + Lucro Cesante Total (línea desnuda = 100)

Datos promedio (Línea desnuda = 100) Carrying Energy ... Powering the World.

Costos Totales - Reconstrucción de Líneas Línea Desnuda

Línea Protegida

Línea Aislada

Inversión Inicial

100

123

245

Mantenimiento Correctivo

22

3

2

Mantenimiento Preventivo

77

10

3

Subtotal

195

136

250

Costo Social + Lucro Cesante

55

3

3

250 100

139 56

253 101

Total (línea desnuda = 100)

Datos promedio (Línea desnuda = 100) Carrying Energy ... Powering the World.

Comparación entre tipos de Líneas RDA Convencional

RDA Compacta

RDA Aislada

RDS

Confiabilidad

baja

media

alta

Muy alta

Seguridad

baja

media

alta

Muy alta

Interferencia con vegetación Acometidas

Muy alta

Alta

Media

Ninguna

Simples

Simples

Complejas

Complejas

Resistencia a descargas Atmosféricas Localización de fallas

Baja

Media

Alta

Alta

Fácil

Fácil

Fácil

Difícil

Campo eléctrico

Abierto

Abierto

Confinado

Confinado

Campo magnético

Medio

Bajo

Bajo

Bajo

Inversión inicial

100

120 a 140

150 a 170

180 a 800


Selección del Tipo de Línea Tipo de Línea Líneas desnudas Líneas Aéreas Protegidas Líneas Aéreas Aisladas Redes Subterráneas

Aplicaciones Zonas rurales o suburbanas con escasa densidad poblacional. En sus sustitución de las líneas desnudas tradicionales, en zonas rurales o suburbanas, con grandes ventajas de confiabilidad del servicio, e independientemente de la existencia o no de árboles cerca de la red. Zonas suburbanas o urbanas, donde se requiera la máxima confiabilidad de servicio y la máxima seguridad hacia las personas. Zonas urbanas y aquellas donde se de prioridad a la confiabilidad y al impacto sobre el medio ambiente




Conclusiones • Las redes protegidas ofrecen: – MAXIMA CONFIABILIDAD – MENOR INVERSION – MÍNIMO STOCK – MAYOR VERSATILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS – MAYOR RAPIDEZ DE MONTAJE Y REPARACIÓN – MENOR IMPACTO AMBIENTAL


La oferta Prysmian …

• Proveedor tradicional de cables y servicios • Amplio portafolio de Innovaciones • Conocimiento y oferta de sistemas completos • Confiabilidad y garantí a • Servicio • Soluciones a la medida del cliente


Proyectos Realizados

• Con la experiencia de haber realizado más de 10.000 proyectos en todo el mundo. Carrying Energy ... Powering the World.

Muchas gracias !


Redes Compactas de MT

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