Diseño de torres de transmisión eléctrica

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA  Y ARQUITECTURA 

DISEÑO DE TORRES DE TRANSMISIÓN  ELÉCTRICA 

T  E  S  I  S 

QUE  PARA OBTENER EL TITULO DE 

I  N  G  E  N  I  E  R  O   C  I  V  I  L  P  R  E  S  E  N  T  A  N: 

ALMA NANCY HERNÁNDEZ ROSAS 

FABIAN MORALES PADILLA 

PRÓLOGO. 

No  ha  sido  nuestro  único  objetivo  elaborar  esta  investigación  para  la  titulación  como  Ingenieros  Civiles,  si  no  para  enriquecer  nuestros  conocimientos  acerca  de  los  lineamientos  técnicos y teóricos que se deben cumplir  en la clasificación, análisis, diseño estructural, fabricación  y montaje de torres de transmisión eléctrica. 

Cabe mencionar que la elaboración de estas estructuras es compleja y requiere de estar  capacitando día con día al personal técnico y constructivo, por que en la actualidad se mejoran los  softwers para el análisis de estas y se mejoran también los materiales utilizados para la fabricación  de estas estructuras. 

Para  la  construcción  de  las  torres  es  primordial  cumplir  con  las  normas  de  calidad  y  seguridad estructural  dentro del campo laboral. 

Este  trabajo  ha  sido  elaborado  de  acuerdo  con  las  bases  generales  para  la  normalización  en  Comisión  Federal  de  Electricidad,  por  ser  la  institución  que  rige  la  energía  eléctrica en nuestro país.

ÍNDICE. 

Pág. 

PRÓLOGO.  ­1­ 

INTRODUCCIÓN.  ­2­ 

CAPITULO  I 

HISTORIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA.  ­3­ 

EL SECTOR ELÉCTRICO EN MÉXICO A TRAVÉS DEL TIEMPO.  ­4­ 

PROYECTOS A FUTURO DEL SECTOR ELÉCTRICO EN  MÉXICO.  ­8­ 

ENFOQUE POLÍTICO A LA  PRIVATIZACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN MÉXICO.  ­11­ 

CAPITULO  II 

TIPOS DE CABLES NORMALIZADOS PARA CFE.  ­13­ 

CAPITULO  III 

CARGAS Y FACTORES DE CARGA EN ESTRUCTURAS.  ­17­ 

GENERALIDADES  ­ 18 ­ 

PRESIONES DEBIDAS AL VIENTO.  ­29­ 

CONDICIONES BÁSICAS DE CARGA.  ­79­ 

COMBINACIONES Y FACTORES DE CARGA.  ­83­ 

ÁRBOLES DE CARGA.  ­85­ 

CAPITULO  IV 

DISEÑO DE TORRE  4BR2, 400KV, 2C, 2C/F  POR COMPUTADORA.  ­87­ 

METODO DE LA RESISTENCIA ÚLTIMA.  ­88­ 

MIEMBROS EN TENSIÓN.  ­102­ 

TIPOS DE JUNTA  ATORNILLADAS.  ­106­ 

Pág. 

TOPOLOGIA  TORRE  4BR2, 400KV, 2C, 2C/F  ­118­ 

DIAGRAMAS DE CARGAS.  ­120­ 

REVISION DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES EN LA TORRE POR LAS 

COMBINACIONES DE LAS CARGAS DE DISEÑO.  (PROGRAMA Staad PRO versión 

2003(L.R.F.D) )  ­130­ 

REVISION A COMPRESIÓN DE PIERNAS PRINCIPALES SEGÚN (A.S.C.E)  ­184­ 

REVISION A COMPRESIÓN DE DIAGONALES  SEGÚN (A.S.C.E)  ­189­ 

DISEÑO DEL STUB (L.R.F.D)  (A.S.C.E)  ­198­ 

CAPITULO  V 

PROYECTO EJECUTIVO  ­214­ 

CONCLUSIONES.  ­234­ 

BIBLIOGRAFIA.  ­235­

INTRODUCCIÓN 

Hoy  en  día  la  sociedad  requiere  los  servicios  básicos  para  cubrir  sus  necesidades  primarias, una de ellas es el consumo de energía eléctrica. 

Para transportar  la energía eléctrica a las grandes urbes en la actualidad es un reto ya  que  se  requieren  estructuras  de  gran  magnitud  como  lo  son  estaciones  eléctricas,  subestaciones  eléctricas, postes y torres de transmisión eléctrica. 

Es importante mencionar que este trabajo requiere de un grado de  seguridad elevado  por ser una obra que en caso de fallar causarían la pérdida de un número importante de vidas, o  perjuicios económicos o culturales excepcionales altos; así como aquellas cuyo funcionamiento es  imprescindible y debe continuar después de la ocurrencia de fenómenos naturales. 

La  siguiente  investigación  conlleva  un  seguimiento  minucioso  para  llevar  a  cabo  el  análisis detallado de las cargas y factores naturales que afectan a la estructura dependiendo  del  lugar en donde se situara, algunas de estas se enumeran a continuación: 

§  Cargas debidas a la masa propia de los componentes de la línea. 

§  Cargas debidas a eventos climáticos: 

1:­ VIENTO 

2.­ TEMPERATURAS EXTREMAS  3.­ HIELO 

§  Cargas debidas a maniobras de tendido durante la construcción. 

§  Cargas por mantenimiento. 

Como se puede apreciar es importante visualizar todos los aspectos y así obtener un  análisis y diseño optimo para que la estructura trabaje adecuadamente  asegurándonos que tenga  una larga  vida útil.

CAPITULO I 

HISTORIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA

HISTORIA DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA 

EL SECTOR ELÉCTRICO EN MÉXICO A TRAVES DEL TIEMPO 

Los inicios de la energía eléctrica en México se remontan a finales del siglo XIX cuando comienza  el periodo presidencial de Porfirio Díaz (1877­1911). Durante el porfiriato, en 1879 se instala en el  estado de Guanajuato, en la ciudad de León, la primera planta termoeléctrica (de calor) generadora  de energía eléctrica, utilizada por la fábrica textil La Americana. En esos primeros años, la energía  eléctrica se usaba para la incipiente industria textil y minera; y muy poco para el servicio municipal,  la iluminación de pocos espacios públicos y algunos pueblos. Dos años después, en 1881 da inicio  el  alumbrado  público  en  el  país  cuando  la  Compañía  Mexicana  de  Gas  y  Luz  Eléctrica  se  hace  cargo  del  alumbrado  público  residencial  en  la  capital  de  la  República  Mexicana.  Para  1885  la  cañería  que  distribuía  el  gas  para  el  alumbrado  público  en  la  capital  era  de  100  kilómetros,  y  se  contaba con 50 focos de luz eléctrica, 2 mil faroles de gas y 500 de aceite para los barrios alejados  del Centro. Diez años después de la aparición de la primera planta termoeléctrica, en 1889 entró  en  operación  la  primera  planta  hidroeléctrica  en  Batopilas,  en  el  estado  de  Chihuahua  y  frontera  con  los  Estados  Unidos.  De  este  modo,  las  plantas  generadoras  empezaron  a  cubrir  las  necesidades más allá de las fábricas y minas, atendiendo al comercio, al alumbrado público y a las  residencias de las familias más ricas. 

Durante el porfiriato llegaron a México empresas transnacionales de muchos tipos, y fue cuando el  sector  eléctrico  tuvo  un  carácter  de  servicio  público.  Fue  entonces  cuando  se  colocaron  las  primeras 40 lámparas “de arco” en el actual Zócalo de la Ciudad de México, luego 100 lámparas a  la plaza de la Alameda Central y posteriormente a la Avenida Reforma y otras principales calles de  la  ciudad.  La  demanda  de  electricidad  atrajo  a  las  empresas  extranjeras  como  a  la  The  Mexican  Light and Power Company, de origen canadiense, que se instaló en la capital en 1898 y más tarde  se extendió hacia el centro del país. En 1903 Porfirio Díaz le otorga la concesión de la explotación  de las caídas de las aguas de los ríos de Tenango, Necaxa y Xaltepuxtla. La planta de Necaxa, en  el estado de Puebla, fue el primer gran proyecto hidroeléctrico, con seis unidades y una capacidad  instalada  de  31.500  MW,  y comenzó  a  transmitir  el fluido  eléctrico  desde  Necaxa  a  la  Ciudad  de  México  en  1905.  Para  ese  año  los  canadienses  ya  controlaban  a  la  Compañía  Mexicana  de  Electricidad,  la  Compañía  Mexicana  de  Gas  y  Luz  Eléctrica  y  a  la  Compañía  Explotadora  de  las  Fuerzas Eléctricas de San Idelfonso. Un año después, en 1906, esta empresa canadiense obtiene  de  Porfirio  Díaz  y  autoridades  estatales  nuevas  concesiones  en  los  estados  de  Puebla,  Hidalgo,  México  y  Michoacán,  extendiendo  su  poder.  Adquirió  también  la  planta  hidroeléctrica  del  Río  Alameda,  la  Compañía  de  Luz  y  Fuerza  de  Toluca,  la  de  Temascaltepec  y  la  de  Cuernavaca. 

Comenzó a elevar la capacidad de la planta de Necaxa y a modernizar las de Nonoalco y Tepéxic. 

De esta manera, la canadiense The Mexican Light and Power Company se convirtió en la principal  empresa transnacional que tenía en su poder la mayor parte de la energía eléctrica de México, y su  presencia se prolongaría hasta 1960. Cuarenta años después de que haya sido nacionalizada esta  empresa por el gobierno mexicano, en enero de 2002, el embajador de Canadá en México, Keith  Christie,  expresó  que  la  reforma  al  sector  energético  es  fundamental  para  el  crecimiento  de  la  inversión privada canadiense en México, y estaría anhelando regresar al país con estas palabras: 

“Las empresas canadienses podrían aumentar inversiones si el Congreso y el Ejecutivo ofrecen un  mayor espacio competitivo para la iniciativa privada”. 

Para 1910 se producían ya 50 MW de los cuales el 80% las generaba la empresa canadiense The  Mexican  Light  and  Power  Company  (actualmente  se generan  alrededor  de  38  mil MW en  todo  el  país). Con el inicio del siglo XX comenzó el primer esfuerzo para ordenar la industria eléctrica por  medio  de  la  creación  de  la  Comisión  Nacional  para  el  Fomento  y  Control  de  la  Industria  de  Generación  y  Fuerza,  conocida  luego  como  Comisión  Nacional  de  Fuerza  Motriz.  Durante  la  segunda  década  del  siglo  XX  llegó  a  México  la  segunda  empresa  transnacional,  ahora  de  origen 

extranjeros formando la Compañía Eléctrica de Chapala, con sede en la ciudad de Guadalajara, en  el estado de Jalisco. Y el Sur, seguía sin existir. 

A  inicios  del  siglo  XX  la  energía  estaba  prácticamente  en  manos  de  3  empresas  privadas  extranjeras: The Mexican Ligth and Power Company, The American and Foreign Power Company y  la  Compañía  Eléctrica  de  Chapala,  quienes  adquirieron  las  concesiones  e  instalaciones  de  la  mayor  parte  de  las  pequeñas  empresas  extendiendo  su  poder  y  sus  redes  de  distribución,  y  creando un monopolio que duró 20 años. Y parece que no aprendemos de la historia, ni del sentido  común.  Esto  volverá  a  pasar  de  continuar  con  la  apertura  a  las  inversiones  de  las  grandes  empresas  transnacionales  en  México.  Esto  sucede  en  cualquier  rama  de  la  economía,  los  peces  grandes se tragan a los chicos. 

Pero  es  hasta  diciembre  de  1933,  cuando  el  Presidente  substituto,  el  General  Abelardo  L. 

Rodríguez,  envía  al  Congreso  de  la  Unión  la  iniciativa  que  decreta  la  creación  de  la  Comisión  Federal de Electricidad (CFE), considerándose por primera vez a la electricidad como una actividad  de utilidad pública y que, 70 años después, pretende regresar como actividad y utilidad privada. Sin  embargo, la presión de las empresas transnacionales por mantener el monopolio fue tan fuerte que  lograron posponer por cuatro años más, hasta 1937, la inauguración e inicio de operaciones de la  CFE. Esto fue gracias al nuevo Presidente de la República, al General Lázaro Cárdenas  del Río. 

Es curioso que los generales del ejército aquél que ayer nos dio patria y soberanía, rescatando los  recursos  estratégicos  en  manos  de  las  empresas  transnacionales  extranjeras,  y  entregándolas  a  manos del pueblo mexicano, son ahora los que garantizan las inversiones de aquellos que ahora  regresan por todo, son quienes en América Latina y el Caribe persiguen y matan indios, desplazan  comunidades  enteras  y  crean  un  ambiente  de  terror  para  que  la  Shell,  Texaco,  MobilOil,  Unión  Fenosa, EDF, AES y otras empresas energéticas más poderosas del mundo, sigan saqueando  el  Continente. 

Resucitada ya la CFE en 1937 que nació muerta con el decreto de 1933, las empresas extranjeras  intentaron  de  inmediato  ahorcar  al  gobierno  que  exigía  control  y  soberanía  sobre  el  recurso  estratégico, y suspendieron sus planes de expansión por lo que en los primeros cinco años de vida  de  la  CFE,  la  capacidad  instalada  en  el  país  sólo  se  elevó  de  629.0  MW  a  681.0  MW.  En  1937  México tenía 18.3 millones de habitantes y sólo tres empresas tenían en sus manos el servicio de  distribución  de  la  energía  eléctrica  a  7  millones  de  habitantes,  que  equivalen  al  38%  de  la  población mexicana.  Esas  empresas  distribuían  la  energía  eléctrica  principalmente  a  la  población  urbana que podría pagar el servicio, y no al 67% de la población que se encontraba en el campo. 

La CFE comenzó a aumentar su capacidad de generación ante el incremento de la población, ante  la  demanda  del  comercio,  del  desarrollo  y  la  industria  del  país,  pero  no  contaba  con  redes  de  distribución,  por  lo  que  casi  todo  lo  que  producía  lo  entregaba  a  las  grandes  empresas  monopólicas.  Por  ello  la  CFE  crea  sus  primeros  proyectos  comenzando  en  4  estados  del  país: 

Guerrero (Teloloapan), Oaxaca (Suchiate y Chía), Michoacán (Pátzcuaro) y Sonora (Ures y Altar). 

Poco después, el General Lázaro Cárdenas comienza el proceso de nacionalización de la industria  eléctrica. 

Para 1946 la CFE tenía ya una capacidad de 45,594  KW. Era el fin de la II Guerra Mundial y las  empresas  privadas  habían  dejado  de  invertir,  por  lo  que  la  CFE  tuvo  que  rescatarlas  generando  energía  para  que  éstas  la  revendieran.  En  1949  el  Presidente  de  la  República,  Miguel  Alemán,  expide  un  Decreto  que  hizo  de  la  CFE  un  organismo  público  descentralizado  con  personalidad  jurídica y patrimonio propio. En 1960, de los 3,208 MW de capacidad instalada en el país, la CFE  aportaba el 54%; la canadiense The Mexican Light and Company Power el 25%; la estadounidense  The American and Foreign Power Company el 12%, y otras compañías el 9%. Sin embargo, el 64% 

de  los  mexicanos  y  mexicanas  no  contaban  con  electricidad.  Estas  empresas  privadas  invertían 

El 27 de septiembre de 1960, el Presidente Adolfo López Mateos nacionaliza la industria eléctrica  comprando  con  fondos  públicos  y  deuda  externa  los  bienes  e  instalaciones  de  las  empresas  transnacionales.  El  gobierno  adquirió  en  52  millones  de  dólares,  el  90%  de  las  acciones  de  la  canadiense  The  American  Light  and  Power  Company  y  se  comprometió  con  ellas  a  pagar  los  pasivos (deudas) de esas empresas que ascendían a 78 millones de dólares. Por 70 millones de  dólares  obtuvo  las  acciones  de  la  estadounidense  American  and  Foreign  Power  Company.  Sin  embargo, el gobierno los comprometió a invertir ese dinero en México para evitar que todos esos  dólares salieran del país. Al adquirir la Mexican Ligth and Power and Company, la nación mexicana  adquirió 19 plantas generadoras que servían al Distrito Federal y a los estados de Puebla, México,  Michoacán,  Morelos  e  Hidalgo;  16  plantas  hidráulicas  y  3  térmicas;  137  Km.  de  línea  de  transmisión de doble circuito trifásico en el sistema de 220 KW; dos subestaciones transformadoras  de  cerro  Gordo,  México  y  El  Salto,  Puebla;  38  subestaciones  receptoras  conectadas  a  la  red  de  transmisión  de  85  y  60  KV;  gran  número  de  bancos  de  transformadores;  4,500  Km.  de  líneas  primarias de distribución de 6 KV; 11 mil transformadores de distribución con capacidad de 670 mil  KVA;  y  6,800  Km.  de  líneas  de  baja  tensión.  Entre  las  plantas  hidroeléctricas  se  obtuvieron: 

Necaxa,  Patla,  Tezcapa,  Lerma,  Villada,  Fernández  Leal,  Tlilán,  Juandó,  Cañada,  Alameda,  Las  Fuentes,  Temascaltepec,  Zictepec,  Zepayautla  y  San  Simón.  Entre  las  plantas  termoeléctricas: 

Nonoalco,  Tacubaya  y  Lechería.  Además  la  nación  recibió  el  edificio  situado  en  la  esquina  de  Melchor Ocampo y Marina Nacional de la Ciudad de  México y todos los inmuebles y muebles de  las estaciones y plantas termoeléctricas e hidroeléctricas, así como equipos y materiales de oficina. 

Con el dinero del pueblo, se pagó todo esto. 

Luego el gobierno garantizó legalmente este recurso  de la Nación añadiendo  el párrafo sexto del  artículo  27  de  la  Constitución  Política  de  los  Estados  Unidos  Mexicanos  que  dice  lo  siguiente: 

“Corresponde  exclusivamente  a  la  Nación  generar,  conducir,  transformar,  distribuir  y  abastecer  energía  eléctrica  que  tenga  por  objeto  la  prestación  de  servicio  público.  En  esta  materia  no  se  otorgarán concesiones a los particulares, y la Nación aprovechará los bienes y recursos naturales  que  se  requieran  para  dichos  fines”.  Esta  es  la  “traba  no  arancelaria”  que  el  gobierno  de  Fox  pretende  eliminar  para  legalizar lo  que  ya  se  está  haciendo  de manera ilegal  y  anticonstitucional,  ya que desde hace tres años, por la vía de los hechos, la CFE entrega la producción y distribución  de  la  energía  eléctrica  a  las  principales  empresas  transnacionales  de  Canadá,  Estados  Unidos,  Francia, Japón, Alemania y España, entre otros. 

Un año después, en 1961, la capacidad instalada de la CFE había llegado a 3,250 MW y, de toda  la energía que producía, vendía el 25%. De no tener ninguna participación en la propiedad de las  centrales generadoras de electricidad, por estar en manos extranjeras, pasó a tener el 54%, siendo  así  la  CFE  quien  dirigía  la  energía  eléctrica  del  país.  En  1963  se  crea  la  denominación  social  Compañía de Luz y Fuerza del Centro, S.A. (LyFC). En ésta década se configura la integración de  los  sistemas  de  transmisión  entre  el  Sistema  de  Operación  Noroeste,  Noreste,  Norte,  Oriental,  Occidental y Central. Y el Sur quedó nuevamente olvidado, todavía no existía para el desarrollo. En  la  década  de  los  60’s  la  inversión  pública  se  destinó  en  más  del  50%  a  obras  de  infraestructura  entre los que se encuentran los centros generadores de energía de el Infiernillo y Temascal. Al final  de la década se habían construido ya plantas generadoras por el equivalente a 1.4 veces lo hecho  hasta  esta  época.  La  construcción  de  presas  hidroeléctricas  se  extendió  en  todo  el  mundo  generando  millones  de  pobres  expulsados  de  sus  tierras  y  serios  problemas  ambientales  irreversibles. 

Para 1971, la CFE tenía una capacidad instalada de 7,874 MW. Al final de ésta década se dio un  mayor  crecimiento  llegando  a  instalarse  centrales  generadoras  por  el  equivalente  a  1.6  veces  lo  hecho  hasta  el  momento.  En  1974  se  le  autoriza  a  LyFC  a  realizar  los  actos  necesarios  y  procedentes para su disolución y liquidación. En esta década todos los sistemas de transmisión de  energía  eléctrica  se  encontraban  interconectados,  excepto  Baja  California  y  Yucatán  que  se  incorporaron  al  Sistema  Interconectado  Nacional  en  1990,  quedando  por  fin  el  sistema  de 

logró la  unificación más  grande  del mundo, ya  que  se visitaron  2 millones  434,810  consumidores  de  energía  para  adaptar  sus  equipos  electrodomésticos  a  la  nueva frecuencia;  se  convirtieron  32  centrales generadoras, con 87 unidades; y se ajustaron 41 subestaciones. 

Así, grandes obras de infraestructura, pero mucha deuda externa pesaba sobre el país. Durante la  década  de  los  80’s  disminuyó  la  inversión  en  la  CFE  y,  a  partir  de  1982  con  el  gobierno  del  presidente Miguel de la Madrid, comienza en México la aplicación de las políticas neoliberales y los  Programas de Ajuste Estructural que empezaron a imponer el Fondo Monetario Internacional y el  Banco  Mundial.  El  país  empieza  a  vender  sus  activos  rápidamente  cuando  entonces  el  gobierno  administraba alrededor de 1,115 empresas paraestatales. En 1989  se reforma la Ley del Servicio  Público  de  Energía  permitiendo  que  el  Ejecutivo  Federal  pudiera  disponer  de  la  constitución,  estructura  y  funcionamiento  del  servicio  que  venía  proporcionando  la  Compañía  de  LyFC  en  liquidación. En este Decreto presidencial se afirmaba que “Las empresas concesionarias, entrarán  o  continuarán  en  disolución  y  liquidación  y  prestarán  el  servicio  hasta  ser  totalmente  liquidadas. 

Concluida  la  liquidación  de  la  compañía  de  Luz  y  Fuerza  del  Centro,  S.A.,  y  sus  asociadas  Compañía de Luz y Fuerza de Pachuca, S.A., Compañía Mexicana Meridional de Fuerza, S.A., y  Compañía de Luz y Fuerza Eléctrica de Toluca, S.A., el ejecutivo Federal, dispondrá la constitución  de un organismo descentralizado con personalidad jurídica y patrimonios propios, el cual tendrá a  su cargo la prestación del servicio que ha venido proporcionando dichas Compañías.” Será hasta  febrero  de  1994  cuando  se  crea  por  Decreto  presidencial  el  organismo  descentralizado  Luz  y  Fuerza del Centro, con personalidad jurídica y patrimonio propio. 

Luego,  la  capacidad  de  endeudamiento  del  gobierno  mexicano  se  recuperó  con  la  venta  de  empresas  y  el  cumplimiento  de  las  políticas  de  ajuste.  Para  1991,  la  capacidad  instalada  de  energía  eléctrica  ascendía  a  26,797  MW.  En  la  década  de  los  90’s  se  prepara  el  gobierno  para  entregar nuevamente en manos privadas la energía eléctrica del país. El presidente Ernesto Zedillo  (1994­2000) amenazó en varias ocasiones con la privatización de la energía eléctrica sin lograrlo. 

Ahora,  el  presidente  Vicente  Fox  tiene  que  pagar  la  factura  atrasada,  y  lanza  argumentos  tramposos  para  justificar la  desregulación  del  sector energético  que  ha  traído malas  experiencias  en los Estados Unidos, Chile, Argentina, Guatemala, Perú, entre otros. 

La generación de energía eléctrica se hace actualmente con 4 tecnologías disponibles: 1) centrales  hidroeléctricas (usando el agua como fuente de energía); 2) eólicas (usando la fuerza del aire); 3)  termoeléctricas  (produciendo  calor  por  medio  de  hidrocarburos  como  combustóleo,  gas  natural  y  diesel; con vapor de agua, del subsuelo; o por medio del carbón). 4) Nuclear (con el uso de uranio  enriquecido).  Pues  bien,  al  iniciar  el  año  2002,  México  registraba  la  existencia  de  159  centrales  generadoras  de  energía  en  el  país  que  incluye  al  Productor  Externo  de  Energía  ­PEE­  (inversión  extranjera).  Todas  estas  centrales  tienen  una  capacidad  instalada  de  generación  de  energía  eléctrica de 37,650 MW (en 1938 la CFE tenía apenas una capacidad de 64 KW), e incluye las 4  Centrales  de  PEE  con  capacidad  total  de  1,455.43  MW.  De  esta  capacidad  instalada  el  62.3% 

proviene  de  las  termoeléctricas;  el  24.94  proviene  de  hidroeléctricas;  el  6.91%  de  centrales  carboeléctricas;  el  2.22%  de  geotérmicas;  el  3.62  de  la  nucleoeléctrica  de  Laguna  Verde;  y  el  0.01% de eoeléctrica. La energía actual alcanzaría para todos los habitantes. Sin embargo, en la  llamada “demanda actual” tenemos que ubicar que es necesidad los Estados Unidos, como mayor  consumidor de energía en el mundo (y al que México le suministra energía desde 1905); y de las  empresas que se instalarán en la región en el marco del Plan Puebla­Panamá y del Área de Libre  Comercio de Las Américas (ALCA). En este sentido, obviamente, la energía no alcanzará. 

Para  conducir  la  electricidad  desde  las  plantas  de  generación  hasta  los  consumidores  finales  se  requiere de redes de transmisión y de distribución, integradas por las líneas de conducción de alta,  media  y  baja  tensión.  Las  subestaciones  eléctricas  sirven  para  transformar  la  electricidad,  cambiando sus características (voltaje y corriente), para facilitar su transmisión y distribución. Para  ello se usan las subestaciones de transmisión y subestaciones de distribución de la energía. Pues 

113,556 MVA de capacidad. Hoy existen 275 subestaciones de 113,556 MVA y 1,371 con 33,078  MVA; 40,148 Km. de líneas de subtransmisión; 5,858 circuitos de distribución con una longitud de  333,295  Km.;  809,005  transformadores  de  distribución  de  26,671  MVA;  221,079  Km.  de  líneas  secundarias de baja tensión y 488,132 Km. de menor voltaje. 

Actualmente  cuentan  con  electricidad  116,840  localidades  de  las  cuales  113,350  son  rurales  y  3,489  urbanas.  El  servicio  de  energía  eléctrica  llega  al  94.7%  de  la  población,  y  quedan  por  electrificar  85,120  localidades;  4,265  localidades  de  100  a  2,499  habitantes  y  80,855  localidades  con  una  población  menor  a  100  habitantes.  En  los  últimos  diez  años  se  han  instalado  52,169  pequeños  módulos  solares  para  el  mismo  número  de  viviendas.  Como  no  se  pretende  invertir  mucho en el sector rural, para la CFE “Esta será la tecnología de mayor aplicación en el futuro para  las poblaciones pendientes de electrificación en el medio rural.” Por otro lado, el sector eléctrico en  el país cuenta con 930 oficinas de atención al público y 974 cajeros Cfemático. 

Para finales de septiembre del 2001, la CFE y LyFC daban servicio a un total de 24 millones 609  mil clientes en todo el país, los cuales han mostrado una tasa de crecimiento anual del 4.3% desde  que  estalló  el  conflicto  en  Chiapas  en  1994.  De  todos  estos  clientes  el  87.95%  corresponde  al  sector Doméstico que aporta el 24.50% de las ventas de la CFE; el 10.32% al sector Comercial que  aporta  el  6.55%  de  las  ventas;  el  0.65%  a  Servicios  con  el  3.19%  de  las  ventas;  el  0.59%  al  Industrial del que se recauda el 59.33% de las ventas de energía; y el 0.49% al sector Agrícola que  aporta  el  6.43%  de  las  ganancias  anuales.  El  sector  eléctrico  tiene  una  oportunidad  de  cobranza  que  ha  aumentado  ligeramente  del  98.5%  en  1998,  al  98.8%  en  el  2001.  Para  el  año  2001,  del  volumen  de  ventas  totales  de  la  CFE,  el  0.18%  se  exporta;  el  77.11%  corresponden  de  ventas  directas al público; el 22.71% se suministra a LyFC quien da servicio al Distrito Federal, Estado de  México, Hidalgo, Morelos y Puebla. 

PROYECTOS  A FUTURO  DEL SECTOR  ELÉCTRICO EN MÉXICO 

Considerar  que  el  gobierno  de  la  República  tiene  la  facultad  y  responsabilidad  de  instaurar  la  política  energética  nacional  y,  en  consecuencia,  al  ejecutarla  mediante  las  instituciones  y  organismos  oficiales  respectivos  ­Secretaría  de  Energía,  Petróleos  Mexicanos,  Comisión  Federal  de  Electricidad  y  Luz  y  Fuerza  del  Centro­,  su  correcta  aplicación  resulta  estratégica  y  trascendental para el progreso del país. 

Por  lo  que  el  sector  eléctrico  debe  vigorizar  su  presencia  y  participación,  conforme  a  planes  y  programas  de  amplia  visión  y  largo  alcance,  sustentados  en  actividades  y  trabajos  constructivo­ 

productivos, a fin de realizar obras rentables y competitivas, que garanticen un  auténtico negocio  para la nación, el inversionista y la sociedad. 

Los  proyectos  de  infraestructura  básica  expuestos  a  continuación,  conceptuados  y  planificados  para  diversos  usos  y  propósitos,  permitirán  apoyar  las  metas,  alcances  y  funciones  del  Proyecto  Nacional  "México  Tercer  Milenio",  recomendado  para  ordenar  y  descentralizar  las  grandes  ciudades  y  centros  industriales  del  interior.  Los  presupuestos  se  estimaron  en  forma  general,  de  acuerdo con costos promedios representativos de obras similares. El tiempo de ejecución varía de  tres a cinco años 

Proyectos  Hidroeléctricos.  ­  Al  cumplir  con  los  objetivos  básicos  de  aportar  reserva,  potencia  y  energía al sistema interconectado nacional se derivan múltiples beneficios como: dotación de agua; 

control de inundaciones y azolve; distritos de riego; turismo; navegación; piscicultura; y no menos 

Sureste: Al ser la región más rica en agua y energía del país, adquiere prioridad para aprovechar  de manera íntegra y productiva su valioso potencial hidroenergético. La actualización del sistema  del  río  Grijalva:  La  Angostura,  Chicoasen,  Malpaso  y  Peñitas,  aunado  a  la  construcción  de  los  proyectos LV Malpaso 2 y Mexcalapa, incrementaría la potencia en 43 % (5580 megawatts ­MW­) y  la  producción  en  41  %  (15500 millones  de  kilowatts∙hora  por  año:  Kwh.­a)  requiere  una inversión  de 20 000 millones de pesos. 

El sistema UsuTulha ubicado en la cuenca del río Usumacinta, formado por los proyectos Boca del  Cerro,  Bajatzen  y  Chumpán,  así  como  los  aprovechamientos  Quetzalli,  Pico  de  Oro,  Huixtan  I,  Huixtan  ll,  Jattza  y  Nance,  integrantes  del  Complejo  de  Desarrollo  del  Sureste,  que  tendrían  en  conjunto  una  potencia  de  10020  MW  y  generación  de  35100  millones  de  Kwh.­a,  demandan  una  inversión del orden de 170 000 millones de pesos. Además de aportar energía limpia y ser valiosos  almacenamientos de agua, controlarían las inundaciones en Tabasco y Campeche, agregarían un  millón  y  medio  de  hectáreas  a  la  agricultura  y  propiciarían  la  instalación  de  nuevos  centros  de  población, industriales, comerciales y agropecuarios. También, contribuirían a incorporar el sureste  al  desarrollo  nacional  y  reforzarían  los  programas  de  cooperación  e  interconexión  con  Centroamérica. 

Golfo Norte: Sistema TzenValle. Situado dentro de la cuenca del río Pánuco, en el noreste del país  se integraría con distintas obras, entre las que destacan: a) Presa de trasvase Extoraz; b) Proyecto  Santa  María  ­600  MW­;  c) Proyecto TzenValle  ­810 MW­  y  d) Presa  de  derivación  Micos,  la  cual  crearía  un  inmenso  lago  artificial  junto  con  el  proyecto  TzenValle  en  la  huasteca  potosina.  La  capacidad  total  del  sistema  sería  de  1600  MW  para  producir  4295 millones  de  Kwh.­a,  e  irrigaría  por gravedad 135000 hectáreas. Necesitaría una inversión cerca de 65000 millones de pesos. 

Pacífico  Noroeste:  Proyecto  Montague  (15000  millones  de  pesos).  Aprovecharía  las  grandes  mareas  que  ocurren  en  la  desembocadura  del  río  Colorado  al  Golfo  de  California.  El  vasto  embalse­marisma,  facilitaría  una  operación  versátil  de  la  central  meremotriz  ­potencia  800  MW  y  generación  3500  millones  de  Kwh.­a­,  y  al  unir  este  lago  mediante  hidrovías  a  las  ciudades  de  Mexicali y San Luis Río Colorado en México y Yuma en Estados Unidos las convertiría en puertos  interiores.  Su  dique­carretero,  sería  otra  alternativa  de  comunicación  entre  Sonora  y  Baja  California. 

Pacífico  Occidental: Proyecto  Ixcam,  Nay.  (7000  millones  de  pesos).  Su  finalidad  es  consolidar  y  ampliar  el  funcionamiento  de  la  central  hidroeléctrica  Aguamilpa,  lo  cual  incrementaría  la  generación  en  1950  millones  de  Kwh.­a  y  la  capacidad  en  640  MW,  así  como  para  apoyar  las  contingencias  de  operación  en  el  occidente  del  país.  Para  lograrlo  se  necesita  construir  la  presa  Ixcatan en el río San Pedro, a fin de trasvasar sus aportaciones al embalse del proyecto Aguamilpa  (río Santiago). 

Pacífico  Sur:  Los  proyectos  Papagayo,  Ometepec  y  Verde­Atoyac,  tendrían  como  función  fundamental,  apoyar  a  los  nuevos  centros  urbanos,  industriales  y  agrícolas  que  formarían  el  moderno  Complejo  de  Desarrollo  del  Pacífico  Sur,  propuesto  para  reordenar  y  desconurbar  la  región central ­Distrito Federal y los estados de México, Puebla, Morelos, Tlaxcala e Hidalgo­, ante  el  riesgo  inminente  de  ser  inhabitable  e  ingobernable.  Con  una  capacidad  conjunta  de  4260  MW  para producir 9280 millones de Kwh.­a, requerirían una inversión del orden de 40500 millones de  pesos 

El  valioso  y  estratégico  potencial  hidroeléctrico  que  asocian  estos  sistemas  y  proyectos  de  multifunciones ­la aportación total sería de 19570 MW y 60460 millones de Kwh.­a, equivalentes al 

importantes  beneficios  económico­sociales,  al  conjuntarse  con  la  actualización  de  los  principales  sistemas hidroeléctricos en operación, apoyarían de manera relevante el desarrollo nacional. 

Proyectos  Termoeléctricos.  ­  Construir  los  nuevos  centros  energéticos  del  México  del  siglo  XXI,  donde  se  instalen  y  funcionen  en  un  solo  lugar  refinerías,  centrales  termoeléctricas,  plantas  petroquímicas e industrias asociadas de máxima capacidad, tratamiento y producción factibles para  aprovechar  en  forma  racional  y  responsable  los  recursos  naturales  no­renovables,  debe  representar un propósito prioritario. 

Al  localizarse  en  zonas  estratégicas,  tanto  para  la  red  eléctrica  nacional  como  para  el  procesamiento de hidrocarburos, las dos industrias más importantes ­PEMEX y CFE­ conjuntarán  sus  funciones  e  inversiones  con  óptimos  índices  de  rentabilidad  y  productividad.  Así,  al  existir  compatibilidad y coordinación entre sus programas de expansión se alcanzaría un uso  eficiente y  competitivo del petróleo y gas natural. 

Los  sitios  alternos  para  centrales  termoeléctricas  que  cumplen  con  los  criterios,  normas  y  conceptos  esenciales  para  formar  los  eficientes  y  modernos  centros  energéticos  son:  Punta  El  Morro,  Ver.  (3000  MW);  Potosí­Zihuatanejo,  Gro.  (3000  MW);  Francisco  Zarco,  Dgo.  (1500  MW); 

Ciudad  Camargo,  Chih.  (700  MW);  Litigú,  Nay.  (3000  MW);  Teopa,  Jal.  (1500  MW);  Pátzcuaro,  Mich.  (700  MW);  Rancho  de  Piedra,  Tamps.  (4500  MW);  Minatitlán  II,  Ver.  (3000  MW)  e  Isla  Tiburón,  Son.  (3000  MW).  La  inversión  aproximada  es  de  seis  millones  de  pesos  por  megawatt  instalado. 

La capacidad de los nuevos centros energéticos aseguraría el pleno suministro de los combustibles  destinados  a  la  industria  eléctrica;  facilitaría  transformar  en  el  país  los  hidrocarburos  para  darles  mayor  valor  agregado  y  se  exportarían  productos  procesados  en  lugar  de  petróleo  crudo.  Las  centrales termoeléctricas ­que tendrían unidades turbogas para aprovechar mejor el calor residual­,  consumirían  8  millones  de  barriles  de  combustóleo  o  1280  millones  de  metros  cúbicos  de  gas  natural por cada equipo turbogenerador de 750 MW a fin de producir 5000 millones de Kwh.­a. 

Fuentes  Alternas.  ­  El  sector  eléctrico  al  constituir  un  elemento  básico  en  el  proceso  de  transformación masiva de energéticos primarios, adquiere una función e importancia especial para  aprovecharlas en forma congruente y rentable. 

Solar.  El  país  por  su  atractiva  ubicación  cuenta  con  un  significativo  potencial,  que  conforme  transcurre el tiempo su uso se torna viable, conveniente y económico. 

Eólica. Tiene amplias posibilidades de utilizarse a gran escala, pero los equipos turbogeneradores  deben quedar lo mejor protegido contra los vientos, rachas y lluvias ciclónicas a fin de evitar daños  e incluso su destrucción. 

Nuclear.  Hoy  es  la  fuente  alterna  de  energía  con  mayor  producción,  y  un  buen  sitio  ­de  considerarse  nuevamente  su  participación­,  sería  la  isla  Coronado­sur  para  instalar  una  central  subterránea con grupos turbogeneradores de 1250 MW. 

Geotérmica.  La  principal  central  en  operación  ­Cerro  Prieto  (620  MW)­  presenta  un  abatimiento  constante de los niveles freáticos. Existen otros yacimientos en el eje neovolcánico (Los Azufres ­  90 MW­...) y en el golfo y la península de California. 

Biomasa. Contribuiría a controlar los desechos orgánicos de las ciudades de México, Guadalajara,  Monterrey, Tijuana, El Bajío..., generar electricidad, reducir la contaminación ambiental y conservar 

Rebombeo.  Aunque  no  es  una  fuente  alterna,  representa  una  versátil  central  hidroeléctrica  que  participaría  a  satisfacer  las  horas­pico,  en  substitución  de  centrales  termoeléctricas  del  tipo  turbogas  y  ciclo  combinado.  Algunos  sitios  son  Necaxa­Rebombeo,  Puebla  (300  MW)  y  Cucapa,  Baja California Norte (500 MW). 

Por  supuesto,  los  sistemas  de  transformación,  transmisión  y  distribución,  con  sus  respectivos  presupuestos,  equipos  y  materiales  deben  optimizarse  de  acuerdo  a  las  condiciones  y  características de cada proyecto. La intención básica, es que la red eléctrica nacional al funcionar  con el menor número de subestaciones y líneas de alta tensión alterna ­400 y 735 kilovolts­ y en  corriente  directa  ­450  kilovolts­,  según  sea  la  potencia  por  instalar  y  la  energía  por  transportar,  además  de  reducirse  las  pérdidas  de  transmisión  y  distribución  se  evitarían  limitar  posteriores  ampliaciones. 

Así, la Comisión Federal de Electricidad y Luz y Fuerza del Centro ensancharían sus expectativas  para anticiparse a la evolución del país y los desafíos que implica la competencia internacional por  la obtención de recursos  económicos y financieros, al desarrollar con la decidida colaboración de  los  sectores  oficial,  privado  y  social,  la  construcción,  operación  y  mantenimiento  de  bien  planificados,  programados,  modernos  y  rentables  proyectos  hidroeléctricos,  termoeléctricos  y  fuentes alternas; reafirmándose que lo más valioso de México son su territorio, recursos y riquezas  potenciales, magnificados por el trabajo constructivo­productivo de los mexicanos. 

ENFOQUE POLÍTICO A LA PRIVATIZACIÓN DE LA ENERGÍA ELÉCTRICA EN  MÉXICO 

Según  la  misma  CFE,  la  paraestatal  es  “Una  empresa  de  clase  mundial  con  indicadores  operativos”.  Sin  embargo,  la  campaña  gubernamental  hoy  va  encaminada  a  desprestigiar  la  empresa  para  encaminarla  hacia  la  privatización.  Hay  al  menos  tres  modos  de  privatización:  1)  Venta de los activos (las instalaciones) de la empresa estatal para que la iniciativa privada se haga  cargo  directamente  de  esta  actividad  económica;  2)  Liquidación  de  la  empresa  estatal,  simplemente cerrándola, y como es necesaria esa actividad económica, se le deja la vía libre a la  iniciativa  privada;  3)  Apertura  a  que  las  empresas  privadas  inviertan  en  lo  que  sólo  ha  sido  exclusividad  del  Estado,  creándose  así  mismo  la  competencia  interna  y  paulatinamente  creando  las condiciones para las opciones 1 y 2. Esta tercera opción es por la que ha optado Vicente Fox,  por ello repite intermitentemente, una y otra vez, que la CFE “no se privatizará”. Además insiste en  que,  sin  inversión  privada,  no  será  posible  responder  a  la  demanda  creciente  de  energía,  por  lo  que  es  necesaria  la  Reforma  Energética  que  además  ayudará  a  mejorar  la  calidad  del  servicio  eléctrico y disminuirá los precios. De lo contrario, serán necesarios los apagones. 

Por  lo  pronto,  aquí  hay  cuatro  grandes  mentiras  presidenciales.  Primera,  sí  es  una  privatización  velada y que se acelerará cuando las empresas extranjeras, los peces grandes, puedan comerse a  toda competencia, los peces chicos, regresando nuevamente como a principios del siglo pasado: la  energía controlada por un puñado de transnacionales. Y esto no es nuevo, en Centroamérica los  signos de  este monopolio son terribles. Segunda, la inversión extranjera transnacional ya se está  dando  desde  hace  tres  años  de  manera  anticonstitucional.  Alrededor  de  40  licitaciones  se  han  hecho  y  la  mayoría  han  sido  ganadas  por  empresas  transnacionales  de  energía.  Tercera,  la  privatización  de  la  energía  sí  aumenta  los  precios  y  acelera  su  incremento  cuando  no  hay  competencia  y  se  generan  monopolios.  Prueba  de  ello  fue  la  crisis  de  la  energía  en  California  donde  luego  del  aumento  de  los  costos  por  parte  de  Enron,  el  gobierno  californiano  tuvo  que  realizar apagones por no contar con tanto presupuesto. En Centroamérica, el servicio por parte de 

La  campaña  gubernamental  va  también  acompañada  de  otras  medidas:  eliminar  los  subsidios,  bajar la inversión estatal y fortalecer una campaña de descrédito publicitario y argumentos falsos. 

Se  crea  así  un  ambiente  donde  aquél  que  se  atreva decir  que  se  privatizará la  energía  y  que  es  necesario  mantener  la  soberanía  del  país,  le  llueven  los  calificativos  de  ‘proteccionista’, 

‘retrógrado’,  etc.  Mientras  el  gobierno  tenga  en  sus  manos  el  control  energético,  se  le  llamará  monopolio. Si pasa a una empresa transnacional, se le llama “libre comercio”. Si se subsidia a los  pobres,  se  hace  un  escándalo;  pero  no  si  este  va  destinado  a  las  grandes  empresas  o  si  se  subsidia millonariamente a los banqueros con el Fobaproa. 

La  energía  sí  es  un  gran  negocio,  sí  produce  mucha  riqueza,  sí  puede  seguir  siendo  parte  de  la  soberanía de la nación, sí puede  ser una industria rentable y que al mismo tiempo subsidie a los  sectores más vulnerables. Nuevamente, nuestra soberanía, está en peligro

CAPITULO II 

TIPOS DE CABLES NORMALIZADOS PARA CFE.

DEFINICIONES 

CABLE ACSR. 

Es el cable constituido por un núcleo central de alambre(s) de  acero galvanizado rodeado (s) por  una (o más) capa(s) de alambre de aluminio duro dispuesto helicoidalmente. 

ESPECIFICACIONES. 

Todos los cables ACSR que utiliza la Comisión deben cumplir con lo indicado en la norma NOM­J­ 

58. Sus características principales se indican en la tabla 1. 

Para  ambientes  marinos  y/o  industriales  se  debe  aplicar  la  especificación  CFE  E0000­18  para  cables ACSR/AS y como alternativa, cuando así se solicite en el pedido, puede usarse cable ACSR  indicado  en  la  presente  especificación  con  el  (los)  alambre(s)  del  núcleo  central  ya  sea  extragalvanizado(s)  tipo  “C”  de  acuerdo  a  la  norma  ASTM­B­498  o  galvanizados  y  encerados  de  acuerdo con lo que especifique la Comisión. 

TENSIONES NOMINALES. 

Las tensiones nominales de operación de los cables ACSR deben corresponder preferentemente a  las indicadas en la tabla 2. 

MUESTREO. 

Debe seguirse el procedimiento de muestreo indicado en la especificación CFE E0000­13.

TABLA 1. CARACTERISTICAS GENERALES DE CABLES  A C S R. 

No. de 

alambres.  Dimensiones mm* 

Descripció  n  Corta. 

Desig  nació 

n  AWG­ 

kCM 

Área de  la  sección 

tot. 

mm ² 

Área  de la  secció 

n AI. 

mm ² 

AI  Ace  ro 

d1  d2  D 

Resistencia a  la ruptura 

kN (Kgr) 

Resist  encia  nomin  al CD 

A  20ªC 

Ma  sa  Aprox 

. Kg/ 

km 

Clave 

Cable  ACSR 2 

2  36.20  33.60  6  1  2.67  2.67  8.01  12.56(1280)  0.8507  136  EV00000261 

Cable  ACSR 1/0 

1/0  62.40  53.60  6  1  3.37  3.37  10.11  19.03(1940)  0.5361  216  EV00000061 

Cable  ACSR 3/0 

3/0  99.23  85.10  6  1  4.25  4.25  12.75  29.70(3030)  0.3367  343  EV00000861 

Cable  ACSR 4/0 

4/0  125.10  107.20  6  1  4.77  4.77  14.31  37.47(3820)  0.2671  433  EV00000A61 

Cable  ACSR 266 

266.8  157.72  134.90  6  7  2.57  2.00  16.28  50.03(5100)  0.2137  545  EV0000ALG7 

Cable  ACSR 336 

336.4  196.30  170.60  26  7  2.89  2.25  18.31  62.54(6375)  0.1694  669  EV0000ARG7 

Cable  ACSR 477 

477.0  281.10  241.60  26  7  3.44  2.68  21.80  86.52(8820)  0.1195  977  EV0000BIG7 

Cable  ACSR 795 

795.0  468.50  402.60  26  7  4.44  3.45  28.10  130.06(14165)  0.0717  1628  EV0000BFG7 

Cable  ACSR 900 

900.0  515.20  456.10  54  7  3.28  3.38  29.50  143.72(14550)  0.0634  1725  EV0000BKL7 

Cable  ACSR 1113 

1113.0  603.00  562.70  45  7  4.00  2.66  31.98  137.72(14039)  0.0513  1869  EV0000BUK7 

PRUEBAS. 

Deben realizarse las pruebas indicadas en la norma NOM­J­58. 

EMPAQUE. 

Se debe cumplir con la especificación CFE L0000­11 y con lo indicado a continuación. 

Carretes. 

Deben utilizarse carretes que cumplan con lo especificado en la norma NOM­EE­161. 

Masa en kg del tramo de embarque. 

La masa en kg del tramo de embarque esta dada por la tabla 3 con una tolerancia + 5% excepto  para el calibre de 1113 kCM, que debe ser de + 2.5%. 

Entrega de Tramos y sus penalizaciones. 

En  pedidos  directos  al  fabricante,  la  Comisión  no  tiene  obligación  de  adquirir  cables  de  masa  (longitud) diferente a la especificada, sin embargo como una opción y solo hasta el 10% de la masa  total del lote de pedido, podrá aceptar tramos de menor masa, aplicando la penalización indicada 

Cada carrete debe tener una placa metálica con los siguientes datos marcados en alto relieve:

· Nombre del fabricante,

· Clave y descripción corta,

· Designación (calibre),

· Longitud en m,

· Masa en kg,

· Numero de pedido,

· Año de fabricación,

· La leyenda “Hecho en México”. 

TABLA 2. TENSIONES NOMINALES Y DESIGNACIONES PREFENTES. 

Mediana tensión kV  Alta tensión kV  Descripción 

Corta. 

Baja tensión  240V 

13.8  24  34.5  69  115  230  400 

Cable ACSR 2  X  X  X  X 

Cable ACSR 1/0  X  X  X  X 

Cable ACSR 3/0  X  X  X  X 

Cable ACSR 4/0  X  X  X  X 

Cable ACSR 266  X  X  X  X 

Cable ACSR 336  X  X  X 

Cable ACSR 477  X  X 

Cable ACSR 795  X  X 

Cable ACSR 900  X 

Cable ACSR 1113  X  X 

TABLA 3. MASA Y LONGITUD DE CABLES ACSR. 

Descripción Corta.  Masa kg  Longitud aproximada m. 

Cable ACSR 2  565  4160 

Cable ACSR 1/0  565  2620 

Cable ACSR 3/0  565  1640 

Cable ACSR 4/0  565  1300 

Cable ACSR 266  2000  3670 

Cable ACSR 336  2000  2910 

Cable ACSR 477  2000  2050 

Cable ACSR 795  2000  1230 

Cable ACSR 900  2330  1370 

Cable ACSR 1113  1868  1000 

TABLA 4. PENALIZACION. 

Para todos los cables excepto el 1113 kcm  Para el cable 1113 kcm 

% de la masa  especificada 

Descuento al precio  en % 

% de la masa  especificada 

Descuento al precio  en %  Mayor de 105  30 (al tramo 

excedente) 

Mayor de 102.5  30 (al tramo  excedente) 

105­95  0  102.5­97.5  0 

94.9­85  10  97.4­85  10 

84.9­75  15  84.9­75  15 

74.9­65  20  74.9­65  20 

64.9­55  25  64.9­55  25 

CAPITULO III 

CARGAS Y FACTORES DE CARGA EN 

ESTRUCTURAS.

GENERALIDADES. 

DEFINICIONES. 

TORRE: Las torres  son  sistemas estructurales que  se idealizan como un conjunto de  barras o elementos finitos de sección constante y material elástico homogéneo e isótropo, nodos y  apoyos o fronteras, o sea las barras están conectadas por nodos y  se apoyan en diferentes tipos  de fronteras. 

La función básica de las torres es la de soportar los cables conductores de energía, así  como el hilo de guarda que nos sirve para proteger los conductores contra descargas atmosféricas  y en la actualidad también nos sirve para la transmisión de voz y datos por medio de la fibra óptica. 

Existen  diversos  tipos  de  torres  de  acuerdo  a  la función  que  desempeñan  en  la línea  de transmisión: 

§  SUSPENSION:  Las  cuales  soportan  el  peso  de  los  cables,  cadenas  de  aisladores  y  herrajes,  además  del  viento  transversal,  siendo  las  tensiones  longitudinales iguales a cero, siempre se localizaran tangentes. 

§  DEFLEXION: Se colocan en los puntos de inflexión a lo largo de la trayectoria. 

§  REMATE: Se colocan al inicio y al final de la línea de transmisión, además en  tangentes  largas  mayores  a  5.0Km.  como  rompetramos  de  acuerdo  a  la  especificación de C.F.E. 

Las torres se componen de: 

§  Hilo de guarda. 

§  Aisladores, herrajes y cables. 

§  Crucetas. 

§  Cuerpo recto. 

§  Cuerpo piramidal (para diferentes niveles). 

§  Cerramientos. 

§  Extensiones (patas). 

§  Stub.

Figura No. 1 Partes que componen la torre de transmición eléctrica 4BR2. 

CRUCETA DE HILO DE GUARDA 

CRUCETA SUPERIOR DE CONDUCTORES  CUERPO RECTO 

CRUCETA INFERIOR DE CONDUCTORES  CUERPO PIRAMIDAL 

AUMENTOS  CERRAMIENTOS 

CUERPO PIRAMIDAL  AUMENTOS  EXTENSIONES 

STUB 

UÑAS  O  CLEATS 

CIRCUITO IZQUIERDO  CIRCUITO DERECHO 

El  stub  (el  ángulo  de  anclaje  a  la  cimentación)  se  debe  diseñar  de  acuerdo  a  las  especificaciones  de  A.S.C.E,  ya  que  posee  ciertas  características  para  que  se  ancle  a  la  cimentación con el fin de que el perfil propuesto tenga el anclaje suficiente para resistir las fuerzas  de  tensión  y  compresión  a  las  que  esta  sometida  la  estructura  en  la  zona  donde  terminan  las  extensiones y termina el terreno para así dar comienzo a la cimentación , el stub posee lo que es el  ángulo de espera que es el perfil que llega a la cimentación y los Cleto o uñas que son perfiles LI  sujetos  al  ángulo  en  espera  y  colocados  de  cierta  manera  para  distribuir  los  esfuerzos  a  la  cimentación.

ESPECIFICACIONES TECNICAS PARA EL DISEÑO DE TORRES PARA LINEAS DE  SUBTRANSMICION Y TRANSMICION. 

CFE J1000­50  NOVIEMBRE 2002. 

OBJETIVO 

Esta especificación define, tipifica y establece los lineamientos y de calidad que deben cumplir en  la clasificación, análisis, diseño estructural, fabricación, montaje, pruebas mecánicas en prototipo y  suministro de las torres autosoportadas y con retenidas. 

DEFINICIONES. 

A) Deflexión. 

Es  el  ángulo  máximo  de  cambio  de  dirección  en  la  trayectoria  de  la  línea  de  transmisión  que  permite  la  torre  en  estudio  sin  afectar  su  estabilidad,  de  acuerdo  con  su  diseño  eléctrico  y  estructural. 

B) Claro Medio Horizontal. 

Es  la  semisuma  de  los  claros  adyacentes  a  la  torre  y  se  utiliza  para  calcular  las  cargas  transversales  que  actúan  sobre  la  estructura  debidas  a  la  acción  del  viento  sobre  los  cables,  también llamado “Claro de viento”. 

C) Claro Vertical. 

Es  la  suma  de  las  distancias  horizontales  entre  los  puntos  más  bajos  de  las  catenarias  de  los  cables adyacentes a la torre y se utilizan para determinar las cargas verticales, que actúan sobre la  estructura,  debidas  al  peso  de  los  conductores  y  cables  de  guarda,  también  llamado  “Claro  de  peso”. 

D) Utilización. 

La conjunción de los tres parámetros anteriores sirve para designar el “USO” de la torre: Deflexión /  Claro Medio Horizontal / Claro Vertical. 

Figura No. 2 

LINEA DE TRAN SMICION  ELECTRICA 

LINEA DE  TRANSM

ICION EL ECTRICA 

LINEA DE T

RANSM ICIO

N ELEC TRICA 

SUBESTACION ELECTRICA. 

CION ELECTR ICA. 

INICIO 

FINAL 

TORRE REMATE  TORRE 

DEFL EXION  DEFLEX

ION 

TO RRE S

US PENSIO

N 

TO RRE R

EMAT E

CLASIFICACIÓN. 

Los  diferentes  tipos  de  torres  que  se  solicitan  en  cada  línea  de  subtransmisión  y  transmisión,  se  indican  en  la  memoria  de  cálculo  en  este  caso  y  estas  deben  de  tener  clave  de  diseño normalizado, como se indica a continuación: 

A) Primer Dígito. 

Indica la tensión de operación: 

4 para 400 kV. 

2 para 230 kV. 

1 para 115 kV. 

B) Segundo Dígito. 

Indica el uso de la estructura: 

A  Suspensión claros cortos. 

B  Suspensión claros medios. 

C  Suspensión claros largos. 

X  Deflexión hasta 30º  Y  Deflexión hasta 90º  R  Remate. 

T  Transposición. 

S  Transición. 

G  =CT (Suspensión claros largos y Transposición). 

W  =YR (Deflexión y Remate). 

Z  =XYR (Deflexiones y Remate). 

C) Tercer Dígito. 

Indica el número de circuitos; para torres, se selecciona el mayor. 

D) Cuarto Dígito. 

Indica el número de conductores por fase. 

E) Hasta Dos Dígitos Adicionales (Opcional). 

Son para identificar alguna característica particular de la torre.

Figura No. 3 Clasificación. 

T O R R E  R E M A T E  4 B R 2. 

T O R R E     4     B     R     2. 

P  A  R  A 

4  0  0 

k  V. 

R 

E 

M 

A 

T 

E. 

2 

C  I  R  C  U  I  T  O  S. 

2 

C  O  N  D. 

/  F  A  C  E. 

AMERICAN SOCIETY OF CIVIL ENGINEERS (A.S.C.E 52)  Desing of Latticed Steel Transmission Structures. 

De acuerdo al documento que se hace referencia que es de la Sociedad Americana de  Ingenieros Civiles y que trata de el diseño de estructuras de transmisión de acero en celosía. 

Se trabajara con esa bibliografía para lo siguiente: 

Diseño de miembros en compresión  Diseño de miembros en tensión. 

Diseño del stub 

Se  puede  decir  que  los  miembros  en  compresión  son  elementos  estructurales  sometidos sólo a fuerzas axiales; es decir, las cargas son aplicadas a lo largo de un eje longitudinal  que pasa por el centroide de la sección transversal del miembro. 

El  diseño  de  estructuras  de  acero  en  celosía  para  transmisión  especifica  requerimientos para el diseño y la fabricación y prueba de miembros y conexiones para estructuras  eléctricas de transmisión. Estos requerimientos son aplicables a formas de acero rolado en caliente  y  rolado  en  frío.  Los  componentes  estructurales  (miembros,  conexiones  y  retenidas)  son  seleccionados  para  resistir  cargas  factorizadas  de  diseño  a  esfuerzos  aproximando  de  soporte  o  tolerancia,  traslape,  fractura  o  cualquier  otra  condición  limitante  especificada  en  el  estándar  del  documento A. S. C. E. 52. 

El  estándar  aplica  a  estructuras  de  acero  en  celosía  para  transmisión.  Estas 

ESTRUCTURACION. 

La  estructuración  de  torres  es  la  primera  etapa  del  proyecto  estructural.  En  ella  se  define  la  geometría  de  la  estructura  en  planta  y  elevación  en  base  a  requerimientos  eléctricos  (Distancias  eléctricas),  flechas  y  tensiones  y  árboles  de  carga,  se  establecen  los  materiales  a  emplear,  se  determinan  los  elementos  principales,  secundarios  y  redundantes,  se  proponen  las  secciones tentativas de los elementos estructurales, se conceptualizan las uniones entre ellos, se  definen, los elementos no estructurales y sus sistemas de fijación a la estructura. 

La  estructuración  se  basa  en  gran  medida  en  la  experiencia  y  la  creatividad  de  los  ingenieros proyectistas. Ésta etapa del proceso de diseño deberá llevarse acabo cuidando que se  cumpla  con  la  especificaciones  vigentes,  así  como  los  documentos  que  integran  las  bases  del  contrato. 

En  ésta  etapa  del  diseño  estructural  no  se  requieren  llevar  a  cabo  los  cálculos  matemáticos  complicados,  pues  las  dimensiones  de  los  elementos  estructurales  y  algunos  otros  requisitos  se  definen  a  partir  del  estudio  eléctrico  de  las  torres,  el  uso,  que  se  define  como  Deflexión  /  Claros  Medio  Horizontal  /  Claro  vertical  y  el  tipo  de  estructura  que  puede  ser  en: 

Suspensión, Deflexión y Remate o derivación. 

Es aconsejable que al llevar a cabo la estructuración se trate en la medida posible, que  las torres  sean conceptualizadas de manera tal, que se presenten formas sencillas y simétricas y  que éstas características se cumplan también en lo referente a masas de rigideces, tanto en planta  como elevación. 

Recomendaciones generales sobre la estructuración de torres: 

Sencillez, simetría y regularidad en planta. 

Sencillez, simetría y regularidad en elevación. 

Uniformidad en la distribución de resistencia, rigidez, ductilidad, hiperestaticidad. 

Existen  tres  definiciones  básicas  del  tipo  de  torres  de  acuerdo  a  la  función  que  desempeñan  en  la  línea  de  transmisión.  Las  estructuras  de  Suspensión,  las  cuales  soportan  el  peso  de  los  cables,  cadenas  de  aisladores  y  herrajes,  además  del  viento  transversal,  siendo  las  tensiones  longitudinales  iguales  a  cero,  siempre  se  localizarán  en  tangentes;  las  torres  de  Deflexión se colocan en lo puntos de inflexión a lo largo de la trayectoria de la línea y por último las  de  Remate  se  colocan  al  inicio  y  final  de  la  línea  de  transmisión,  además  en  tangentes  largas  mayores a 5.0Km. 

A  continuación  se  presentan  algunos  de  los  ejemplos  de  la  estructuración  en  torres  autosoportadas y retenidas que son diseñadas de diferente manera de acuerdo a los requisitos y el  criterio  del  diseñador  de  torres,  con  esto  se  amplia  la  gama  de  diseños  en  estructuras  de  esta  índole.

Figura No. 4 Torre EA4B22CA+15 

Figura No. 5 Torre 4CT23

Figura No. 6 Torre EA4W22MA+15 

Figura No. 7 Torre 2B1 (DX) +16

Figura No. 8 Torre 2Z1 (E2) +16 

Figura No. 9  Torre E92W11CA +16

Figura No. 10  Torre 2R1 (E3) +16 

Figura No. 11  Torre 4BR1 (DM)

Figura No. 12  Estructuración Italiana. 

Figura No. 13  4eb2 +15

PRESIONES DEBIDAS AL VIENTO. 

Las torres y/o postes para transmisión de energía eléctrica, constituyen los elementos  de  soporte  básico  de  conductores,  cables  de  guarda  y/o  comunicación,  aisladores,  herrajes,  accesorios, etc. 

A  través  de  los  años  debido  a  la  expansión  del  sistema  eléctrico  nacional,  se  han  instalado  diversos  tipos  de  estructuras  de  acero.  De  acuerdo  a  las  exigencias  o  particularidades  geográficas en las diferentes tensiones eléctricas y número de circuitos por línea de transmisión. 

En  Comisión  Federal  de  Electricidad,  a  partir  de  1977  se  inició  el  diseño  eléctrico  de  siluetas  para  torres,  fundamentando  el  dimensionamiento  con  los  criterios  básicos  de  aislamiento  por impulso, en resultados experimentales de laboratorio en cuanto al comportamiento por distintas  configuraciones de electrodos, así como el empleo de la teoría del modelo electrogeométrico para  optimizar  la  posición  del  cable  de  guarda.  Así,  las  primeras  siluetas  obtenidas  de  esta  forma  corresponden  la  línea  de  transmisión  Chicoasen­Juile­  Temascal,  aisladas  a  400  kV  con  dos  circuitos  y  convertible  a  800  kV  un  circuito.  A  partir  de  1980  se  inicia  el  desarrollo  de  nuevas  siluetas de torres, tales como: 

A) Torres auto soportadas: 

230 kV ­1 y 2 Circuitos. 

230 kV ­ 4 Circuitos, 

400 kV ­IC (Corrección de blindaje). 

400 kV ­ 2 Circuitos. 

115 kV ­ 1 Circuito. 

. 

B) Torres con retenidas: 

230 kV ­2 Circuitos. 

400 kV ­1 Circuito. 

C) Postes troncocónicos: 

115 kV ­2 Circuitos  230 kV ­1 Circuito. 

400 kV ­2 Circuitos. 

La toma de decisiones técnicas económicas y/o de impacto ambiental requiere de un  sistema  de  información  estructurado  y  versátil,  que  soporte  la  solución  de  problemas  complejos,  que  conllevan  cada  una  de  las  etapas  o  fases  que  integran  el  ciclo  de  vida  de  las  líneas  de  transmisión.