Componentes y Estructura de Líneas Eléctricas Aéreas y Subterráneas

Elementos de las Líneas Eléctricas

Líneas Aéreas

• Apoyos: Sirven para mantener una distancia reglamentaria de separación entre la línea eléctrica y el suelo. Están formados por el poste y la cruceta.
• Conductores: Encargados de llevar la electricidad hasta los puntos de consumo; pueden ser desnudos o aislados.
• Aisladores: Utilizados para realizar la separación y aislamiento eléctrico entre la línea y la tierra (o estructura de apoyo).
• Herrajes: Elementos metálicos para la conexión y fijación de los distintos componentes de la línea entre sí.
• Cimentación: Estabiliza los esfuerzos mecánicos generados sobre el apoyo y permite mantenerlo en posición vertical.

Líneas Subterráneas

• Conductores: Empleados para el transporte de la electricidad; son siempre conductores con aislamiento.
• Empalmes: Dispositivos diseñados para garantizar la continuidad eléctrica y mecánica de los conductores.
• Zanjas: Canalizaciones subterráneas por donde se instalan y protegen los conductores de la línea.

Apoyos y Esfuerzos Mecánicos

Esfuerzos Mecánicos sobre Apoyos

• Esfuerzos verticales: Provocados por el propio peso de los conductores y de los elementos auxiliares de sujeción.
• Esfuerzos transversales: Producidos en dirección perpendicular al trazado de la línea; se originan por dos causas: la acción del viento sobre el apoyo y los conductores, o cuando la línea forma un ángulo.
• Esfuerzos longitudinales: Se originan en la dirección longitudinal de la línea y son provocados por desequilibrios en la tensión mecánica de los conductores (diferencia de tensado o rotura de conductores).

Clasificación de los Apoyos según su Función

• Apoyos de alineación: Utilizados para sostener los conductores y accesorios en tramos rectos. Los esfuerzos a los que están sometidos son fundamentalmente verticales.
• Apoyos de ángulo: Utilizados para sostener los conductores y accesorios en los vértices de los ángulos formados por dos alineaciones consecutivas. Soportan esfuerzos verticales y transversales debidos al ángulo y a la acción del viento.
• Apoyos de anclaje: Utilizados para proporcionar puntos firmes a lo largo de la línea y limitar la propagación de esfuerzos longitudinales; deben soportar todo tipo de esfuerzos.
• Apoyos de fin de línea: Diseñados para resistir el tiro unilateral en sentido longitudinal al terminar el trazado. Soportan los tres tipos de esfuerzos, siendo el longitudinal el más crítico.
• Apoyos especiales: Aquellos destinados a bifurcaciones, derivaciones o cruces complejos de líneas.

Postes para Líneas Aéreas

El poste se emplea para separar los conductores del suelo a una distancia de seguridad y mantenerlos debidamente sujetos y estables.

Características Principales

• Esfuerzos mecánicos: Es el valor máximo de la fuerza que el apoyo es capaz de soportar con seguridad. Se suele considerar principalmente el valor del esfuerzo nominal en sentido longitudinal o transversal, además de la carga vertical. La unidad de medida empleada habitualmente es el decanewton (daN).
• Altura del poste: Mide la longitud total del poste expresada en metros (m). Determina la distancia y gálibo de los conductores hasta el suelo.

Aislamiento en Conductores

El aislante rodea al conductor; su naturaleza y espesor dependen del nivel de tensión (V) de trabajo.

• Termoplásticos: Materiales que se reblandecen o vuelven maleables al elevar la temperatura y se solidifican nuevamente al enfriarse (ej. PVC o polietileno).
• Termoestables: Al someterse a calor durante su fabricación adquieren una estructura rígida e infusible; no vuelven a fundirse (ej. caucho etileno-propileno o EPR).

Tipos de Postes Metálicos

Fabricados comúnmente en acero galvanizado para prevenir la corrosión y oxidación.

• Poste de presilla: Formado por dos tramos principales: el superior (denominado cabeza), donde se sujeta la cruceta, y la parte inferior (denominada fuste), encargada de dar altura al apoyo.
• Poste de celosía: Estructurado en tres tramos (cabeza, fuste y anclaje). Cada tramo se compone de cuatro montantes angulares unidos entre sí mediante perfiles planos diagonales o presillas. Las uniones se realizan soldadas en la cabeza y atornilladas en el resto. Ventaja: Soportan esfuerzos mecánicos muy elevados.
• Poste de chapa: Construido con planchas de chapa plegada en forma de tubo y soldadas entre sí; se fabrican habitualmente en secciones octogonales o rectangulares. Ventaja: Menor peso propio, lo que facilita notablemente su transporte y montaje.

Postes de Hormigón

Son elementos prefabricados constituidos por una armadura de hierro/acero recubierta de hormigón. Se clasifican en macizos y huecos (tubulares).

• Ventajas: No requieren mantenimiento continuo y poseen una vida útil prolongada.
• Inconvenientes: Gran peso propio, fragilidad frente a impactos y dificultad en el transporte al tener que desplazarse en una sola pieza de grandes dimensiones.

Cimentaciones, Seguridad y Accesorios

Cimentaciones

Garantizan el empotramiento del apoyo en el terreno para evitar su vuelco o caída.

• Cimentación monobloque: Se excava un pozo o zanja en el terreno, se introduce la base del apoyo y se rellena completamente de hormigón.
• Sujeción por placas/pernos: Se aplica sobre terreno rocoso firme, anclando el poste mediante pernos atornillados directamente a la roca.

Dispositivos Antiescalo

En zonas transitadas o accesibles a personas, es obligatorio instalar pantallas, chapas o barreras antiescalo alrededor del fuste para impedir que personal no autorizado trepe por el apoyo.

Puesta a Tierra de Apoyos

Todos los apoyos metálicos y de hormigón deben estar convenientemente conectados a tierra mediante electrodos para canalizar corrientes de fuga o descargas atmosféricas y garantizar la seguridad de las personas.

Armados (Crucetas)

Ubicadas en la parte superior del poste, cumplen una doble misión: dar soporte físico a los conductores, aisladores y herrajes, y proporcionar las distancias reglamentarias de separación entre fases y hacia la estructura.

Aisladores

Dispositivos dieléctricos empleados para sujetar mecánicamente el conductor al apoyo, impidiendo simultáneamente el paso de corriente eléctrica entre ambos.

Clasificación por Materiales

• Aisladores de porcelana.
• Aisladores de vidrio templado.
• Aisladores poliméricos o de composite.

Características Técnicas

• Tensión de perforación: Valor de tensión eléctrica que perfora y destruye irreversiblemente el material dieléctrico del aislador.
• Tensión de contorneamiento: Valor de tensión que provoca una descarga disruptiva a través del aire entre los dos extremos o fijaciones del aislador.
• Carga de rotura: Esfuerzo mecánico máximo que puede resistir el aislador antes de fallar mecánicamente.
• Paso: Distancia entre dos puntos de sujeción consecutivos del aislador.
• Línea de fuga: Distancia más corta medida a lo largo de la superficie exterior del aislador entre las partes metálicas bajo tensión y tierra.

Herrajes de Montaje

Conjunto de piezas metálicas (generalmente de acero galvanizado en caliente para evitar la oxidación) empleadas para fijar los aisladores y suspender los conductores.

• Herrajes para sujeción de cadenas: Articulaciones, grilletes, rótulas y piezas de unión entre aisladores para configurar cadenas, incluyendo el enganche al apoyo.
• Herrajes para sujeción de conductores: Grapas de amarre o pinzas de suspensión encargadas de fijar mecánicamente el conductor a la cadena de aisladores.