Infraestructura de Líneas Eléctricas Aéreas: Componentes y Métodos de Instalación

Líneas Eléctricas Aéreas

Definición

Una línea eléctrica aérea es un conjunto de conductores sujetos en el aire a aisladores y montados sobre soportes a cierta distancia del suelo, que logran el aislamiento necesario entre conductores y tierra.

Líneas de Media Tensión (MT)

Las líneas de Media Tensión (MT) tienen una tensión nominal no mayor de 50 kV, siendo comúnmente de 20 kV.

Conductores para MT

Los conductores para líneas de Media Tensión (MT) suelen ser de aluminio-acero. Este material pesa menos que el cobre (Cu), tiene mayor resistencia mecánica y permite tenderse con vanos mayores y menos apoyos. Se designan como LAmm2.

Constitución de los Conductores

La constitución típica de estos conductores incluye:

• Fiador: Acero.
• Aislamiento del fiador: XLPE (Polietileno Reticulado).
• Conductor: Aluminio clase 2, con triple extrusión.
• Pantalla: Hilos de cobre (Cu) y contraespira.
• Cubierta: PVC de doble capa, color negro.

Proceso de Cálculo de Líneas

El proceso de cálculo para líneas eléctricas considera los siguientes parámetros:

• Impedancia de la línea.
• Caída de tensión.
• Potencia de transporte que permite la línea.
• Pérdida de potencia en la línea.

Aisladores

Materiales

Los aisladores pueden ser fabricados de porcelana, vidrio y esteatita con resinas epoxi.

Clasificación

Se clasifican en:

• Fijos: Simples, compuestos.
• En cadena o suspendidos: Caperuza, badajo macizos.
• Con montura metálica.
• Pasantes.
• Barra o bastón.
• Especiales.

En líneas de Media Tensión (MT) se utilizan principalmente aisladores suspendidos, aisladores de vidrio de 10 kV y aisladores sintéticos.

Apoyos

Función Principal

Los apoyos son estructuras que soportan los conductores y demás elementos de la línea eléctrica.

Tipos de Material

• Madera.
• Hormigón armado (vibrado).
• Metálicos de acero.

Funciones Específicas

Según su función, los apoyos pueden ser:

• De suspensión.
• De amarre.
• De anclaje.
• De principio y fin de la línea.

Posición Relativa

Según su posición relativa en la línea, se distinguen:

• Apoyos de alineación.
• Apoyos de ángulo.

Postes de Hormigón

Los postes de hormigón se caracterizan por:

• Esfuerzo nominal (identificado por colores).
• Esfuerzo secundario.

Cimentación

La cimentación requiere 200 kg/m³ de hormigón y una resistencia de 120 daN/cm².

Identificación

La identificación se realiza mediante una placa que contiene información del fabricante, fecha de fabricación, número de serie y designación. Esta placa se ubica a unos 4 metros de la base del poste, junto con la placa de riesgo eléctrico.

Bornes de Puesta a Tierra

Se instalan dos bornes con tornillos galvanizados:

• Uno a 2 metros por debajo de la cogolla.
• Otro de 2 a 2,7 metros de la base.

Apoyos Metálicos de Celosía

Estos apoyos pueden ser de anclaje, de ángulo, de cruce y de fin de línea. Suelen tener forma de tronco piramidal y están galvanizados en caliente para protección.

Identificación y Cimentación

• La placa de identificación se sitúa a 2 metros del suelo.
• La cimentación, en lugares de público acceso, debe ser de 2,5 metros de profundidad.

Bornes

Los bornes se instalan mediante un taladro a 0,4 metros del suelo, en los cuatro montantes.

Crucetas

Las crucetas son elementos esenciales para el soporte de los aisladores y conductores, variando según el tipo de apoyo:

• Apoyos de madera: Crucetas de madera o hierro.
• Apoyos de hormigón: Acero galvanizado, pueden ser de tipo bóveda o rectas.
• Apoyos metálicos: Fabricadas con perfiles laminados de acero, con diversas configuraciones como:
  • Horizontal.
  • Tresbolillo.
  • Bandera.
  • Canadiense.
  • Doble circuito.
  • Apoyos bóveda de alineación y de anclaje.

Herrajes

Los herrajes son los elementos metálicos que sirven de soporte a los aisladores y los sujetan a las crucetas. Se distinguen:

• Herrajes para aisladores fijos: Utilizan fijaciones de yeso o cemento.
• Herrajes para aisladores de suspensión: Emplean horquillas de bola y se conectan al conductor mediante una rótula.

Antivibratorios

Los antivibratorios son dispositivos diseñados para reducir la vibración de los conductores de línea. Existen dos tipos principales:

• Varillas de armar (redondas).
• Amortiguadores.

Empalmes y Derivaciones (MT)

Para las líneas de Media Tensión (MT), los empalmes y derivaciones deben cumplir las siguientes condiciones:

• Deben soportar al menos el 95% de la carga de rotura del conductor.
• No se permite la soldadura.
• No debe haber más de un empalme por vano y conductor, excepto en caso de avería.
• Los empalmes se realizan con manguitos de unión por engastado.

Conexiones

Las conexiones deben asegurar que no aumente la resistencia eléctrica y que no haya tensión mecánica adicional.

Derivaciones

Las derivaciones se realizan mediante conectores a presión o grapas.

Proceso de Instalación

El proceso general de instalación de conductores incluye las siguientes fases:

1. Colocar.
2. Tender.
3. Tensar.
4. Sacar (retirar elementos auxiliares o conductores antiguos).

Líneas de Baja Tensión (BT)

Conductores

Los conductores para líneas de Baja Tensión (BT) suelen ser de aluminio trenzado en haz (ALMELEC).

Tipos de Instalación

• En línea tensada: El neutro es de aleación de aluminio.
• Sobre fiador: Se utiliza un fiador de acero galvanizado.
• En línea posada: Para acometidas tensadas sobre fachada, con un mínimo de 16 mm² de sección.

Sujeción de Conductores BT

La sujeción de los conductores en líneas BT se realiza mediante:

• Soportes de alineación:
  • Portante de neutro fiador (aluminizado, neopreno).
  • Suspensión preformada (galvanizado).
• Conjunto de amarre: Para acometidas, se utilizan pinzas de anclaje.

Protección de Pasos (Aéreo o Subterráneo)

Para la protección de los pasos, ya sean aéreos o subterráneos, se emplea un tubo plástico rígido de hasta 3 metros de longitud, provisto de un capuchón.

Empalmes y Derivaciones (BT)

En líneas de Baja Tensión (BT), los empalmes y derivaciones pueden realizarse mediante:

• Soldadura.
• Compresión mecánica.
• Unión por engastado (punzonado), utilizando grasa neutra y cinta aislante selladora.

Tipos de Derivaciones

Las derivaciones se pueden realizar con:

• Cuña a presión.
• Conector por compresión.
• Grapa.

Derivaciones a Acometidas

Para las derivaciones a acometidas, se utilizan cajas de derivación de poliéster reforzado con fibra de vidrio.

Caja General de Protección (CGP)

La Caja General de Protección (CGP) es de plástico y contiene fusibles. Incluye el esquema eléctrico y la intensidad de los fusibles. El neutro debe estar conectado como mínimo cada 500 metros, aunque es común cada 200 metros.

Consideraciones de Instalación y Seguridad

Red Tensada sobre Apoyos

• Se utilizan poleas de 23 cm.
• La profundidad de los apoyos no debe ser inferior a 1,5 metros.
• El tensado final se realiza 24 horas después del tendido de los cables.

Red Posada sobre Fachada

• Los taladros para la sujeción se realizan cada 50 a 70 cm.
• En las esquinas, la distancia mínima es de 30 cm.

Puesta a Tierra de Apoyos

La puesta a tierra de los apoyos es crucial y se realiza con:

• Un conductor sin aislamiento de 50 mm².
• Una zanja de 0,8 metros de profundidad.
• Una pica de 2 metros de longitud y 14 mm de diámetro.
• La resistencia de tierra no debe ser mayor de 20 ohmios.

Tendido de Cables

El tendido de los cables se efectúa 15 días después de la cimentación de los apoyos. La tensión del cable se ajusta estrictamente según las tablas de tendido específicas para cada tipo de conductor y condiciones ambientales.