2015

REDES AÉREAS DE ELECTRIFICACIÓNASOCIACIÓN DE VIVIENDA “LAS MERCEDES DE ATE-

AMPLIACIÓN II”

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS

INTRODUCCION

• El proyecto está basado en la electrificación definitiva de la asociación de vivienda Las Mercedes de Ate – Ampliación II del distrito de Ate, la cual actualmente, es una zona que no cuenta el servicio de energía eléctrica.

“El servicio básico de electricidad, en condiciones confiables y sostenibles, genera mejoras notables en la calidad de vida de la población”.

ALCANCES DEL PROYECTO

• El presente proyecto comprende el diseño de las redes eléctricas aéreas del Subsistema de Distribución Secundaria e Instalaciones de Alumbrado Público para: 26 lotes unifamiliares de vivienda.

REDES ELÉCTRICAS• Las redes del Subsistema de Distribución Secundaria e Instalaciones de Alumbrado Público, se han proyectado con cables aéreos auto soportados de aluminio, sistema trifásico de 4 hilos, constituido de tres (3) conductores que conforman el sistema trifásico para servicio particular y uno (1) conductor para alumbrado público, con hilo piloto y un cable portante de acero.• Están diseñados para una tensión nominal de 220 voltios y una frecuencia de 60 Hz.

PLANO PROYECTO

ALUMBRADO PUBLICO

SERVICIO PUBLICO

• Suministro de Energía Eléctrica

A las Redes• La alimentación a las redes eléctricas del sub-sistema de Distribución Secundaria e Instalaciones de Alumbrado Público se ha previsto desde las estructuras existentes en baja tensión Nro. 031045943, ubicadas tal como se indican en el Plano Proyecto

N° 15001-01 con una demanda máxima de 11.20 KW.

A los lotes • La alimentación eléctrica de los lotes se ha previsto desde los postes de donde partirán las flechas que simbolizan las acometidas domiciliarias, y se realizará de preferencia por el frente de menor dimensión.

 PARÁMETROS CONSIDERADOS• Caída de Tensión• La máxima caída de tensión permisible es de 5% de la tensión

nominal.

• Factores de Potencia

• Subsistema de Distribución Secundaria

• Lotes destinados a Viviendas Unifamiliares: Cos Ø=1.00

• Instalaciones de Alumbrado Público

• Cos Ø= 0.90

• Factores de Simultaneidad

• Subsistema de Distribución Secundaria

• Lotes destinados a Viviendas Unifamiliares: f.s.=0.50

• Instalaciones de Alumbrado Público : f.s.=1.00

• Temperatura de operación

• Redes Aéreas : 50 grados centígrados

Tabla de Capacidad de Corriente

• La capacidad de corriente en condiciones normales de operación son las siguientes:

TIPO CALIBRE AMPERIOS (A)

AAI-S 35 mm2 141

CAAI-S 16 mm2 89

PUNTO DE DISEÑO:• Es el punto de alimentación en condiciones favorables, que servirán para alimentar la carga atendida ( KW).• Puede ser en BT o MT• El punto de diseño no deberá tener una caída de tensión mayor al 5% (9V).

Cálculo de Caída de TensiónΔV = 1 x L x K x 10-3 (Voltios)Donde:ΔV = Caída de Tensión1 = Corriente de diseño en amperios L = Longitud del tramo en mts.K = Constante en Ohmios por metro según

el calibre del cable Donde:Para circuitos Trifásicos K = √3 (R cos Ø + XL sen Ø)Para circuitos Monofásicos K = √2 (R cos Ø + XL sen Ø)• Valores de K considerados en Conductores autoportantes

Calibre de cable K (Ω/km)

CAAI-S 35 mm2 1.643

CAAI-S 16 mm2 3.493

CONDUCTORES Y CABLES ELECTRICOS.

Red aérea:

Los conductores serán de aluminio, cableado circular compacto, cableado circular compacto (en sentido de la mano izquierda). Clase 2Deberán ser fabricados según Norma del ITINTEC 370-042

Estará constituido por seis (6) conductores, tres (3) conductores- para el sistema de distribución secundaria en baja tensión de aluminio puro, aislados con polietileno reticulado (XLPE), retardante a la llama, color negro, identificados por medio de una, dos o tres nervaduras extruidas longitudinalmente sobre la aislación y un cable portante de acero galvanizado, grado EHS con cubierta de polietileno reticulado (XLPE), retardante a la llama el que será utilizado como soporte o portante, mas tres (3) conductores independientes que servirán para suministrar energía a la red de alumbrado público

Postes de Concreto

• Los postes estarán constituidos por armado de acero estructural y de concreto. Se fabricarán por sistemas de configuración ó vibración.• Deberán cumplir con las siguientes normas:• ITINTEC Nº339.027 Para diseño, fabricación y pruebas • DGE Nº015-T Para diseño de fabricación

Dimensión y Características Mecánicas

• Longitud (mt) 8.7 8.7• Carga de trabajo(kg) 200 300• Coef. Seguridad 2 2• Diámetro en Cima (mm) 150 150• Diámetro en base (mm) 280 280

PASTORALES:• Los pastorales serán de fierro galvanizado de 1 ½¨Ø con las

siguientes dimensiones: p.s. 1.89/1.74/1½¨Ø , fabricados con tubo de acero LAC SAE 1010, siendo su acabado con arenado de todas las superficies (decapado) y galvanizado en caliente con un espesor mínimo de 80 micras (ASTM A123) NORMA LDS: AE-1-340 .

Luminarias y equipo auxiliar• Serán del tipo comprendido en el listado de

materiales técnicamente aceptables de Luz del Sur S.A., con las siguientes características:

• Norma : AE-1-502

• Carcasa de aluminio inyectado o embutido, pantalla reflectora, cubierta de difusor de poli carbonato transparente, recinto para accesorios y portalámparas anti vibrante con rosca E-40 para lámparas de vapor de Sodio de 150 W. AE-1-742 (Norma LDS)

• Con sistema anti hurto según Normas de LDS Nos. DNC-272 y DNC- 276

• La pernería y elementos de cierre de acero inoxidable.• El cableado interior deberá hacerse con conductores

con forro de silicona TWT de calibre de 1.5 mm2

Clasificación Fotométrica Será la siguiente clasificación fotométrica:Tipo II mediano, Haz semi-recortado para lámpara de vapor de sodio de 150 W de alta presión de la marca PHILLIPS S.A

Equipo AccesorioReactores

Tendrán la misión de limitar la corriente a través de las lámparas y estarán diseñados para operar a una tensión nominal de 220V y una frecuencia de 60 ciclos por segundo NORMAS: IEC-662 y IEC-262

Tendrán un acabado exterior totalmente hermético, blindado ó cubierto con resina a prueba de la humedad ó contaminación ambiental.Cumplirán con las siguientes condiciones:

Lámparas Potencia Consumo de PotenciaTipo (W) (W)Vap. de Sodio 150 18.60 

PUESTA A TIERRA• Se pondrá a tierra el cable portante de acero

de todos los circuitos, para salvaguardar a las personas, tanto trabajadores de la concesionaria, contratistas como a terceros.• Para ello se utilizará una varilla cooperweld

directamente enterrada que se conectará al cable portante mediante los respecticos conectores AB, H y el cable amarillo de tierra TW 35 mm2.• El ajuste de los conectores debe ser el

adecuado para lograr un buen contacto entre las partes y así reducir al mínimo la resistencia en dichos puntos, debiendo soladar el conector a la varilla y evitar el robo de los mismos.• Debe verificarse que todos los materiales

utilizados cumplan con las normas correspondientes para garantizar su baja resistencia y alta durabilidad.

• Las puestas a tierra se diseñan en base a lo estipulado por el Código Nacional de Electricidad Suministro 2001, cuidando que la resistencia máxima sea menor o igual a 25 ohmios.

LONGITUD DE EMPOTRAMIENTO DE POSTES DE CONCRETO (Para estructuras de concreto armado o vibrado, la longitud de empotramiento se presentan en dos situaciones, una con base de concreto y otro directamente enterrado.

CIMENTACIÓN DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO.

Con base o bloque de concreto

Sin base de concreto o directamente enterrado

ARMADOS PARA REDES DE BAJA TENSIÓN

• Los armados de las estructuras utilizados para las redes aéreas de baja tensión para el servicio particular y el alumbrado publico, son designados con D-1, D-2, teniendo las disposiciones siguientes:

Armado D-1. Disposición de alineación y /o ángulo.Armado D-3. Disposición de anclaje y /o cambio de sección.Armado D-5. Disposición de extremo de línea.

ANÁLISIS PARA EL DISEÑO MECÁNICO• En cables de baja tensión autosoportados de aluminio puro.

• Tensiones máxima de trabajoEl objetivo principal de los diseños mecánicos es establecer las bases de cálculo para las líneas aéreas de baja tensión con conductores autosoportados de aluminio puro en los sistema eléctricos de servicio particular y alumbrado público, con portantes de aleación de aluminio.

• Hipótesis consideradas.Para el tensado de los cables autosoportados de baja tensión de aluminio puro, se toma las características electricidad y mecánicas del portante que cumple la función mecánica y es fabricado de aleación de aluminio, que esta expuesto básicamente a las variables de temperatura y velocidades de vientos, en base a estas dos variables se planteará tres hipótesis:

Hipótesis de esfuerzo diario ( Temperatura : 20°C Velocidad del viento : NuloSe considera sin velocidad de viento o viento nulo, por estar a menos de 1000 msnm.Por consideraciones practicas del portantes de aleación de aluminio el valor aproximado que se toma es entre 15 y 25% del tiro de ruptura del portante del portante. El esfuerzo de ruptura máximo del portante de aleación de aluminio de 50m es de 1660kg.Para calcular el valor del esfuerzo diario al que es sometido el portante utilizamos la siguiente formula del tiro ya conocida:

T=S= Esfuerzo diario del portante de aleación de aluminio en kg/mS= Sección del portante de aleación de aluminio de 50m T= Tiro de ruptura del portante de aleación de aluminio en kg.Por consideraciones prácticas y de seguridad el valor del tiro de ruptura se forma el 18%, luego se tiene:

• =(/S• =(1660kg/50m• =(5.976kg/m• =6kg/m Hipótesis de esfuerzo máximos (Se debe considerar los esfuerzos máximos que se originan en el portante de aleación de aluminio de tipo auto soportado, este esfuerzo máximo se produce debido a la contracción (disminución del volumen), referidos a las condiciones ambientales mas extremas. • Carga resultante unitaria del portante ()En esta carga resultante se debe considerar el peso de los conductores de fase que son de aluminio puro( servicio particular y alumbrado público) y del propio portante que es de aleación de aluminio. Para calcular esta carga unitaria resultante, primero determinamos el esfuerzo máximo del portante en esta hipótesis .

Hipótesis de flecha máxima (A esta hipótesis también se le conoce como hipótesis de mínimo esfuerzo, porque en estas condiciones el portante conjuntamente con los conductores de fase por estar sometidos a la máxima temperatura y sin la acción del ciento (viento nulo), el conductor se dilata aumentado la longitud del vano y su volumen, finalmente disminuye su esfuerzo a la tracción o ruptura.

En el siguiente diagrama se observan las variables que intervienen en el diseño eléctrico de baja tensión con redes aéreas auto soportadas de aluminio de distribución para el servicio particular y el alumbrado público con portante de aleación de aluminio, en este portante se analizan los esfuerzos: , y en las hipótesis: I, II, III, para determinar las flechas: , ,

PRUEBASAl concluir con el trabajo de montaje de las redes, se deberán realizar las pruebas que se detallan a continuación:

• SECUENCIA DE FASES: Se deberá verificar que la posición relativa de los conductores de cada fase corresponde a lo prescrito.

• CONTINUIDAD Y RESISTENCIA: Para esta prueba se pone en corto circuito las salidas de las líneas de la subestación y después se prueba a cada uno de los terminales de la red su continuidad.

• AISLAMIENTO: Se medirá la resistencia de aislamiento en todas las fases, entre fases y a tierra. El nivel de aislamiento deberá estar de acuerdo con las normas vigentes

• Las pruebas de aislamiento de las redes de alumbrado publico, deberán efectuarse sin conectar los cables o conductores de alimentación a la luminaria.

MEDICION DE RESISTENCIA DE PUESTA A TIERRA• La resistencia contra tierra de los pozos de tierra para los de la red de

baja tensión, no debe superar los 15 ohmios, en caso contrario se aplicara un tratamiento con los compuestos que para tal efecto existen en el mercado.

• TENSIÓN Y ENCENDIDO: Después de realizadas las pruebas anteriores, se aplicara la tensión nominal a toda la red durante 72 horas consecutivas.

• Cuando no se detecte ninguna situación anormal se puede poner en funcionamiento; durante el tiempo de pruebas, comprobándose además el funcionamiento de todas las lámparas y equipos.

• El equipo de prueba será aprobado para efectuar las mediciones correspondientes y deberá ser contrastado antes de la ejecución de las mismas, para las pruebas de su aislamiento se usará un meghómetro de 2500 V cc, para las demás pruebas será preferido la utilización de instrumentos tipo puente de corriente cero.

CONCLUSIONES• El proyecto fue diseñado de manera consistente, solo con redes de Baja Tensión, debido a que son 26 lotes.• Debido a que la carga es 26 lotes y teniendo, por ser zona residencial se pondrá 150w. ( no amerita redes de Media Tensión).• El punto de diseño es un poste de BT. • El proyecto atendía tantos redes de Servicio Particular y alumbrado publico.