Cimentación de las obras civiles para las estructuras de la línea: Torres

Se proponen una torre de retención para un ángulo de hasta 60°. Las fundaciones o cimentaciones han sido calculadas para esfuerzos portantes del suelo de 5 Ton/m2, lo cual constituye un terreno de mala calidad, pues en las perforaciones realizadas esta condición es la normal en el área de Santo Domingo. Los diseños civiles se adjunta como Anexo 6. Sin embargo, se debe recalcar que durante el proceso constructivo se deberá consultar al fabricante sobre la forma de la cimentación aquí propuesta, para que CNEL esté garantizado sobre el montaje que se realice.

7.7.4 Análisis mecánico del conductor

La Corporación Eléctrica CNEL Regional Santo Domingo conjuntamente con la Consultora se definió sobre la base del Estudio sobre el Conductor Óptimo para el Anillo el tipo y calibre de conductor, cuya denominación es ACAR (Aluminun Conductor Alloy Reinforced) de 750 MCM. (380 mm2 _{de sección) de}

7.075 Kg. de esfuerzo de rotura, y un peso de 1045 kG/kM. Se seleccionó el conductor con una composición de 30 H19 / 7 T81 , de 840 amperios, pues tiene mayor capacidad de transporte de energía, ya que el similar de composición 18 /19 tiene una capacidad 807 amperios, este último apropiado para áreas abiertas por una mayor tensión de ruptura para vanos más largos.

La longitud de la línea es de 2.518 metros contabilizados desde la estructura Nº 1 en Transelectric hasta la Estructura Nº 35 en la S/E Quito. A este valor hay que añadir las flechas y desperdicios por retazos,

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Por las características de los conductores de línea y del cable de guardia el suministro será en carretes metálicos, tanto para el conductor como para el hilo de guarda, en este último caso dos carretes.

 Características del conductor seleccionado

Según el Estudio del conductor óptimo para el anillo se seleccionó el conductor ACAR de 750 MCM A continuación se indican las características del conductor y cable de guardia escogidos para el proyecto.

Tabla 7-2. Características del conductor Instalaciones Descripción Calibre 750 MCM Tipo ACAR Sección total 380 mm2 Diámetro exterior 25.34 mm Peso unitario 1045 Kg/Km Tensión de rotura 7075 Kg

Módulo de elasticidad final 6122 Kg./mm2 Coeficiente de dilatación lineal 23.0 x 10 E-6/C

Composición 30/7

Tabla 7-3. Características del cable de guardia

Instalaciones Descripción

Cable de acero tipo OPGW con fibra óptica (24/48 fibras) Tipo AC 29/29/465 Diámetro 11.81 mm Sección total 78.064 mm2 Peso unitario 0,33357 Kg/m Tensión rotura 4.695 Kg

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Módulo de elasticidad 15.700 kg/mm2 Coeficiente de dilatación lineal 17.46 x 10 E-6/°C

Como lo establecen las NORMAS de Líneas de Transmisión a 69 kV, el cálculo mecánico consiste en determinar las condiciones máximas de tensiones y flechas en las diferentes hipótesis que se detallan a continuación, a fin de prever la distancia necesaria entre conductores y la mínima de estos al terreno.

7.7.5 Otras características de las estructuras

Las estructuras tendrán la altura al punto de amarre APA del último conductor según se indica en las Tablas de Estacamiento. Las alturas de las torres sobre el nivel del suelo será de 20.67 metros, con las tres crucetas en el mismo lado de 1.50 metros mínimo desde el borde del cuerpo. El fabricante presentará el diseño definitivo de la torre, para la aprobación respectiva.

7.7.6 Esfuerzos transversales por efecto del viento

Los esfuerzos transversales son debidos a la presión de la velocidad del viento estimado en 60 kM/hora (16.7 m/seg) aplicado sobre las diferentes estructuras y sus componentes. (este valor es muy alto para las condiciones de Santo Domingo; los diseños civiles de las fundaciones fueron realizados con 60 kM /h. P = C * K * V2 _{/16 = kilogramos /m}2

Donde C = Coeficiente de desuniformidad del viento en el vano

C= 0.75 a 0.85 para conductores e hilos de guardia, dependiendo si la velocidad del viento es de 27.7 m/s o superior

Donde K = coeficiente aerodinámico de la superficie de incidencia del viento

K = 0.7 hasta 1.4 según la superficie de incidencia del viento, tales como postes de hormigón, diámetro de los cables, postes rectangulares.

Para el caso presente se utilizó C = 0.75 y K = 1.33 para torres; 1.00 para conductores y 1.10 para aisladores.

 Sobre conductores: 36.20 Kg/m2

 Sobre Hilo de guardia 36.20 Kg/m2

 Cadenas de aisladores: 39.82 Kg/m2

 Torres metálicas:

o Cara en Barlovento 48.26 kg/m2 o Cara en Sotavento (50%) 24.13 kg/m2

7.7.7 Selección de estructuras: Torres metálicas

Sobre la base de las distancias de seguridad; la longitud de los vanos; el tipo de estructuras básicas (alineación, retención, angular o terminal), contorno ambiental de las estructuras y la calidad de los terrenos, se ha definido y seleccionado utilizar una torres metálica.

Se presenta a continuación las principales características de esta estructura, mismas que son referenciales, y que deberán ser confirmadas por el fabricante.

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angular, y cuyas características principales se indica a continuación.

7.7.7.1 Torre de retención angular de hasta 60°

 Estructura en celosía de hierro galvanizado.  Ubicación: Salida hacia la vía Quito.

 Cota: 610.0 metros sobre el nivel del mar

 Longitud de vanos adyacentes: 79.2 y 74.0 metros  Angulo de desviación entre alineaciones: de 57°

 Altura de la torre: 20.6 metros sobre el nivel del terreno = 14.20+1.5+1.5+3.40)  Altura libre al último conductor en el punto de amarre = 14.20 metros

 Base máxima al pie de la torre: 1.50 metros por lado.  Cuerpo de la torre en cabezal: 0.80/.90 metros por lado.

 Longitud de crucetas: 1.50 metros desde el borde de la torre.  Espaciamiento entre la segunda y tercera cruceta: 1.50/1.80 metros.

 Las estructuras adyacentes: hacia atrás será sobre poste de hormigón de 21.00 metros (2.60 de enteramiento)= libre 18.40 m; APA 14.20; con aisladores Line Post, la estructura hacia delante será un poste de hormigón.

 Las tres crucetas estarán ubicadas según se muestra en el Anexo de la silueta de las torres.  La estructura eléctrica será RU-1-G (Retención Urbana 1 Hilo de Guarda)

7.7.8 Selección de estructuras: Postes de hormigón

Para esta línea se ha previsto postes de hormigón de 21 metros de altura y de dos tipos de esfuerzo a la rotura; de 2400 kG para las estructuras tangentes; y de 3.500 kG para angulares. Para el cruce del by pass de la Quevedo y debido a la ampliación prevista por el Ministerio del Transporte se decidió utilizar 2 postes de 23 metros de altura y 3500 kG para el cruce, uno de estos postes tendrá un montaje de retención.

Si por diferente circunstancia no es posible instalar la torre metálica, como alternativa podrá ubicarse postes de hormigón de 3.500 kG o de 5.000 kG. de rotura; o en su lugar dos postes agemelados. De la manera indicada se podrá minimizar la utilización de tensores, se dará preferencia a tensores del tipo farol.

7.7.9 Sistema de puestas a tierras PAT

 Puestas a tierra de postes

Se ha previsto la construcción de las puestas a tierra en cada una de los estructuras con dos varillas de puesta a tierra, con conductor de cobre Nº 2 AWG, la unión del conductor con la varilla se realizará con suelda exotérmica CADWELD.

Los valores de la resistencia de puesta a tierra en las estructuras de la línea no deberán superar los 10 ohmios. Se estimó sugerir que durante el proceso constructivo se realice directamente la medición de la puesta a tierra, antes de la conexión al poste, y se instalen las picas o varillas en función de los valores que se obtengan y lo recomendado en la Tabla Nº 10.

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sea inferior a 5/8 de pulgada (16 mm.) y 8 pies (2.40 m) de longitud. La puesta a tierra puede ser mejorada hasta obtener los valores deseados, añadiendo compuesto gel despolarizante (GEM) para este propósito.

 Puestas a tierra de estructuras metálicas

En líneas de subtransmisión, una de las principales causas de fallas son las descargas atmosféricas, por lo tanto, es necesario proporcionar un circuito de baja impedancia que permita disipar la energía de la descarga. Las puestas a tierra en la línea cumplen esa función.

La estructura más próxima a la ocurrencia de la falla debe posibilitar la disipación sin que se produzcan tensiones elevadas a tierra o gradientes de potencial peligrosos, incluso mortales, en las cercanías de la misma.

El valor de 20 ohmios, establecido en la norma, como resistencia de pie de torre, permite una adecuada disipación de las sobre corrientes, ya sean de cortocircuitos o por descargas atmosféricas.

El contorneo puede ocasionarse por fallas de blindaje, que se produce cuando un rayo de corriente superior al valor crítico impacta directamente en alguno de los conductores de fase, lo cual produce una sobre tensión que excede la rigidez dieléctrica en la torre.

Otro tipo de contorneo es el conocido como contorneo inverso que corresponde al impacto de un rayo en el cable de guarda o en la torre, pero de una magnitud tal que se produce una sobre elevación del potencial de las estructuras puestas a tierra que excede el nivel de aislación en la torre.

La suma de estos dos tipos de contorneos constituye el valor que se fija por 100 km de línea y por año. Es necesario indicar que aproximadamente el 80% de estos contorneos producen corrientes de falla.

7.8

MAQUINARIA

Para la construcción e instalación del proyecto de LST, se prevé únicamente el uso de grúas, y camiones. Los camiones o mulas, serán los vehículos encargados de transportar los postes, mientras que las grúas se encargarán de realizar la colocación de los postes, los cuales serán guiados in situ por el personal que forma parte de esta fase.

Tabla 7-4. Instalaciones contempladas para el proyecto Instalaciones Descripción Retroexcavadoras/vehículos 2 mulas 2 grúas 3 camión canasta Compresores 0 Martillo neumático 0 Hornos 0

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Caldero 0

Generador eléctrico 0

Bombas de agua 0

Otras (especificar) N/A

Elaboración: Consultor Ambiental (2016)