Componentes y Cálculo de Esfuerzos en Líneas Eléctricas Aéreas

Crucetas: Definición y Tipos de Armado

Las crucetas son dispositivos destinados a colocarse en la cabeza del apoyo, sujetando los conductores mediante cadenas de aisladores.

Tipos de Armado de Crucetas

• Bóveda
• Tresbolillo
• Bandera
• Triángulo

Las crucetas son generalmente de acero galvanizado. Los armados más utilizados se clasifican según el tipo de apoyo:

• Apoyos de Alineación: Bóveda / Bóveda Horizontal.
• Apoyos de Ángulo: Horizontal / Triángulo / Tresbolillo / Hexágono.

Herrajes y Aisladores

Herrajes

Son los soportes de los aisladores, fabricados en acero galvanizado, que sujetan el aislador a la cruceta. La sujeción del herraje se realiza según el tipo de aislador.

Tipos de Aisladores

• Aislador Fijo: Son aisladores rígidos usados en apoyos de madera.
• Aislador de Suspensión: Se unen al herraje mediante horquilla de bola.

Sistemas Antivibratorios

La línea eléctrica oscila, especialmente los conductores, que experimentan oscilaciones de torsión debido al par inherente del cable. Las oscilaciones propagan ondas longitudinales y transversales, siendo las transversales las más peligrosas porque se extienden a lo largo de la línea.

Elementos Antivibratorios

Para contrarrestar estas oscilaciones se utilizan:

• Varillas de Armar
• Amortiguadores

Tipos de Apoyos en Líneas Eléctricas

Apoyos de Alineación

Destinados a soportar cables y cables de tierra. Se usan en alineaciones rectas.

Apoyos de Ángulo

Sostienen los conductores en los cambios de alineación.

Apoyos de Anclaje

Proporcionan puntos firmes en la línea que limitan e impiden la destrucción total de la red cuando se rompe un conductor o un apoyo.

Apoyos de Fin de Línea

Son el primer y último apoyo de la línea, destinados a soportar en sentido longitudinal las solicitaciones del haz de conductores en un solo sentido.

Cables y Sistemas de Sujeción (Baja Tensión)

Los cables más utilizados en líneas de distribución de Baja Tensión (B.T.) son cables de aluminio trenzados en haz. Se sujetan a los soportes de alineación mediante:

• Suspensión Preformada: Se realiza con varillas de acero galvanizado.
• Portante Neutro Fiador: Se hace con varillas de acero aluminizado recubiertas de aislante de neopreno.

Infraestructura y Puesta a Tierra

Conexión a Tierra del Neutro

En líneas aéreas, el neutro se debe conectar a tierra como mínimo cada 500 metros a lo largo de la red.

Cimentaciones

Sobre el apoyo actúan fuerzas que tienden a volcarlo. Este vuelco es contrarrestado por fuerzas estabilizadoras. La cimentación se realiza mediante un macizo de hormigón.

Puesta a Tierra de los Apoyos

Los apoyos metálicos y de hormigón se conectan a tierra por los bornes, conectados a los conductores de tierra y a las picas.

Especificaciones del Conductor de Tierra

• El conductor de tierra es de cobre sin aislamiento de 50 mm² de sección.
• Su tendido se realiza por una zanja de profundidad de unos 0.8 m.

Resistencia y Zonas de Concurrencia

La resistencia a tierra no debe ser superior a 20 Ω. En zonas de pública concurrencia se utiliza una toma de tierra en anillo con cable enterrado a 1 metro.

Ejercicios de Cálculo (Corregido)

Ejercicio 1: Esfuerzos en Cruceta Tipo Bóveda

Contexto: Cruceta tipo bóveda, vano 120 y 90 HV400R11 con altura 1,5. Las alturas del punto de amarre sobre cogollo son de 1,15 y 1,55 (cable LA56 y diámetro 9,45).

A) fv = 60 X 105 X 9,45 X 10⁻³ = 59,53 DAN

B) Esfuerzo en punta en sentido transversal:
ft = 59,53 x 2 x 10,65 + 11,05 / 9.5 = 202,71 dan

C) Tensión máxima:
Tense máximo = 512,5 = 1640 / 3,2 dan

D) Esfuerzo en punta en sentido longitudinal:

Calcular el esfuerzo en punta en sentido longitudinal que soporta un apoyo de anclaje en una línea aérea trifásica con cable conductor LA 56, y cruceta recta a la altura del extremo del apoyo. La carga de rotura del conductor es de 1640 daN y el coeficiente de seguridad utilizado es de 3.

Tmax = 1640 / 3 = 546,66

Fl = 819,99