Representación esquemática de un apoyo
metálico de celosía para línea de 220 kV, con las dimensiones de los perfiles
que constituyen la estructura
Los apoyos son las estructuras destinadas mediante
aisladores adecuados a fijar o sustentar los conductores y demás componentes de
una línea aérea separándolos del terreno; están sometidos a fuerzas de
compresión y flexión debido al peso de los materiales que soportan, a la acción
del viento y el hielo sobre los mismos; así como a los desniveles del terreno.
Constitución de un apoyo de celosía y su
empotramiento en el terreno
Se tendrá en cuenta en su diseño constructivo, la
accesibilidad a todas sus partes por el personal especializado, de modo que
pueda ser realizada fácilmente la inspección y conservación de la estructura
Clasificación
según su función y naturaleza
Atendiendo a su posición relativa respecto al trazado de
la línea, los apoyos se clasifican en:
a) Apoyo de
alineación: Apoyo de suspensión, amarre o anclaje usado en un tramo
rectilíneo de la línea. Se denominan también apoyos de sustentación y se
proyectan para estar sometidos solo a la acción de los esfuerzos verticales
(peso de los conductores y del hielo) y los esfuerzos transversales debido al
viento.
b) Apoyo de
ángulo: Apoyo de suspensión, amarre o anclaje colocado en un ángulo del
trazado de una línea. Se proyectan para soportar los esfuerzos verticales, los
esfuerzos transversales debidos al viento y los esfuerzos transversales debido
a la tracción de los conductores.
Atendiendo al tipo de cadena de aislamiento y a su
función en la línea, los apoyos se clasifican
en:
a) Apoyo de
anclaje: Apoyo con cadenas de aislamiento de amarre destinado a
proporcionar un punto firme en la línea. Limitará, en ese punto, la propagación
de esfuerzos longitudinales de carácter excepcional, por ejemplo, rotura de un
conductor. Igualmente, estos apoyos deberán soportar los mismos esfuerzos
indicados para los apoyos de alineación.
Se disponen en alineaciones rectas, cada 2 ó 3 km, en
sustitución de los apoyos de alineación.
b) Apoyo de
principio o fin de línea: Son los apoyos primero y último de la línea, con cadenas de aislamiento de amarre,
destinados a soportar, en sentido longitudinal, las solicitaciones del haz
completo de conductores en un solo sentido. Muy utilizados en el paso de líneas
aéreas a subterráneas para la alimentación de estaciones transformadoras o
viceversa.
Igualmente estos apoyos soportan los esfuerzos
transversales debidos a la acción del viento y los esfuerzos verticales debidos
al peso propio de los conductores y, eventualmente a los manguitos de hielo.
Apoyos de fin de línea (izquierda) y de
ángulo (derecha)
c) Apoyos
especiales: Son aquellos que tienen una función diferente a las definidas
en la clasificación anterior, por ejemplo, los apoyos de cruce o los de
bifurcación y derivación de las líneas en diversas direcciones.
Atendiendo a su naturaleza, los apoyos se clasifican en:
a) Postes de
Madera:
Por la economía de su fabricación y montaje, es el tipo
de apoyo más generalizado para conducciones eléctricas; si bien la tensión máxima
de utilización es de 15 kV; este tipo de poste han sido desplazados por los de
hormigón.
Los postes de madera se definen por las características
siguientes:
• Especie
forestal (normalmente castaño, acacia, pino
y abeto)
• Pie de
poste (parte ancha destinada a ser enterrada en el suelo.
• Longitud
total (entre 9 y 16 m)
• Diámetro
en el despunte, relacionado con la longitud del poste, entre 11 y 15 cm. El
despunte o cogolla es la parte superior del poste y suele ser achaflanada para
que el agua se deslice en lugar de penetrar en el poste.
• Índice
de aguzamiento o conicidad, es la relación de la diferencia entre los diámetros
de los extremos y la longitud del poste.
Los postes de madera suelen estar protegidos con
alquitrán o pez, con el fin de evitar su putrefacción debido al aire, sol y
lluvia.
Diferentes configuraciones de apoyos de
madera
b) Postes de
hormigón:
El hormigón es una composición formada por cemento, grava
o piedra machacada, agua y arena que, convenientemente mezclada, fragua hasta
adquirir una consistencia pétrea.
La característica más importante del hormigón es su gran
resistencia a la compresión.
Normalmente se fabrican los siguientes postes:
· Postes de hormigón
armado: este tipo de poste es el que más se utiliza en redes de baja tensión.
La ventaja principal de este tipo de postes es su duración ilimitada además de
no necesitar mantenimiento. El mayor inconveniente es el precio con respecto a
los postes de madera y que al ser más pesados se incrementan los gastos en el
transporte
· Postes de hormigón
armado vibrado: con la finalidad de mejorar las cualidades del hormigón armado
se fabrican este tipo de postes. Suelen tener una altura entre los 7 y 18 m y
su sección es rectangular o en forma de doble T. La principal ventaja (que hace
que sean los más utilizados) de este tipo de postes es que se puede fabricar en
el lugar de su implantación y así ahorrarse los gastos en transportes.
· Postes de hormigón
armado centrifugado: este tipo de postes se emplea desde electrificaciones en
ferrocarriles, en líneas rurales en baja tensión y alta tensión incluido líneas
de 220 KV, mástiles para alumbrado exterior (en el reglamento antiguo llamado
alumbrado público), además en combinación con varios postes se pueden realizar
configuraciones de apoyos en ángulo, derivación, anclaje, etc. No son empleados
en lugares de difícil acceso precisamente porque su fabricación no puede
realizarse en talleres provisionales.
· Postes de hormigón
armado pretensado: este tipo de postes cada vez es más utilizado ya que su
precio resulta mucho más económico que los del hormigón corriente.
Designación de los apoyos de hormigón:
1) Siglas CV: indicativa del apoyo de hormigón armado
vibrado
Siglas HVH:
hormigón armado configurado u hormigón armado hueco
Siglas HP:
hormigón armado pretensado
2) Cifra que expresa en daN el esfuerzo nominal del apoyo
3) Cifra que expresa en metros la altura total del apoyo
4) Letra que expresa la opción para la instalación del
apoyo en el terreno.
E en el caso de apoyo empotrado
Ejemplo: HV – 1.000 -11 - E
Ventajas:
Gran gama de medidas y resistencias
Permite grandes vanos
Tienen vida ilimitada
Inconvenientes:
Mucho más caros que los de madera
Mayor fragilidad que los de madera
Diferentes configuraciones de apoyos de
hormigón
c) Postes metálicos:
Se construyen generalmente de acero, en perfiles en L, U,
T, Y, unidos mediante pernos, tornillos y remaches; no se emplea la soldadura
porque suelen montarse en el lugar de izado, donde generalmente no se dispone
de energía para soldar.
Los potes
metálicos tienen una serie de ventajas sobre los demás tipos de postes, entre
las que destacan: superior resistencia mecánica; armado cómodo en el lugar de
izado, fácil mantenimiento, mejor estética, que los hace decisivos en ciertos
lugares. Otra ventaja de este tipo de apoyos es que en las líneas de 1ª y 2ª
categoría. Con vanos comprendidos entre 250 y 500 metros, los esfuerzos que
soportan los conductores son muy elevados y, en consecuencia, lo serán sobre el
apoyo, impidiendo el empleo de madera u hormigón, relegados al abanico
comprendido entre los 250 y 1700 daN, aproximadamente.
Se clasifican en:
· Postes metálicos de
presilla: Básicamente están constituidos por dos tramos ensamblados por
tornillos. Cada tramo está formado por 4 montantes angulares de alas iguales
unidos entre sí por presillas soldadas de ahí su nombre. La cabeza o tramo
superior tiene una longitud de 6m y la parte inferior se puede configurar con
diferentes tramos para obtener alturas de 10, 12, 14, 18 y 20 m.
Estos apoyos son
concebidos para líneas eléctricas de distribución de hasta 30 Kv y también para
baja tensión.
· Postes metálicos de
celosía: este tipo de poste se emplea prácticamente en las altas tensiones,
desde medias tensiones hasta muy altas tensiones, es decir, en líneas de 3ª, 2ª
y 1ª categoría. Su forma y dimensiones dependerán de los esfuerzos a los que
esté sometido, de la distancia entre postes y la tensión de la línea.
Dentro de esta
clasificación se encuentran los postes de celosía de perfiles laminados, postes
de celosía tubular y los postes de celosía mixtos.
Estos apoyos metálicos han de protegerse contra la acción
de los agentes atmosféricos y corrosivos por medio de pintado, galvanizado,
metalizado, etc.
Designación de los apoyos de celosía
1) Sigla C: indicativa de apoyo metálico de celosía
Sigla P:
indicativa de apoyo metálico de presilla
2) Cifra que expresa en daN el esfuerzo nominal del apoyo
3) Cifra que expresa en metros la altura total del apoyo
4) Letra que expresa la opción para la instalación del
apoyo en el terreno.
E en el caso de apoyo empotrado
P en caso de apoyo con placa base metálica
Ejemplo: C – 2.000 -12 – E
Aplicación del tipo de poste en función de las tensiones
de la red:
Aplicación
del tipo de poste en función de las tensiones de la red
|
||
Tensión
en kV
|
Poste
|
Longitud
del vano en m.
|
> 0,40
|
Madera, hormigón
|
40 - 80
|
> 10 - 30
|
Celosía de acero y hormigón
|
100 - 220
|
> 45 - 132
|
Celosía de acero y hormigón
|
200 - 300
|
> 220 - 400
|
Celosía de acero
|
300 - 500
|
Configuración de los apoyos metálicos
En la configuración de los apoyos resultan decisivas las
separaciones mínimas entre conductores y entre estos y el apoyo, así como las
condiciones del terreno, existencia de espacios arbolados, carreteras,
ferrocarriles, proximidad de aeropuertos, etc.
El montaje de conductores puede montarse en uno, dos o
tres planos superpuestos, de forma general la disposiciones de la siguiente
figura son debidas a que, montados los conductores en un mismo plano,
horizontal, se precisa menos altura de apoyo y desaparece el peligro de
contacto o aproximación de conductores, siendo más sencillo su montaje.
Leyenda de la figura:
a) Torre de amarre y ángulo para líneas de transporte de 132 kV, con 2 conductores por fase en 3 planos y 2 cables de guarda.
b) Torre de ángulo para línea de transporte de 132 kV, con 2 conductores por fase en 3 planos y a 25 kV, con 2 conductores por fase en 1 plano. Un cable de guarda.
c) Torre de pórtico, de amarre para líneas de transporte de 132 kV, con un conductor por fase en un plano y 2 cables de guarda.
d) Torre de alineación para líneas de transporte de 380 kV, con un conductor doble por fase en 2 planos y 2 cables de guarda.
e) Torre de celosía mixta (de perfiles laminados y tubular) para líneas de transporte de 380 kV, con 2 conductores por fase en un plano y 2 cables de guarda.
El inconveniente mayor es que las crucetas han de ser más
anchas y se producen grandes esfuerzos de torsión sobre el poste en caso de
rotura de uno de los conductores.
Diferentes configuraciones de apoyos
metálicos
Cimentaciones.
Las cimentaciones son las uniones existentes entre los
apoyos y el terreno.
Los postes metálicos, así como los de hormigón armado, se
fijan al terreno por medio de macizos de hormigón en masa o de hormigón armado,
fabricados en el propio terreno, y de convenientes dimensiones para conservar
la estabilidad a pesar de los esfuerzos a que se encuentran sometidos los
apoyos.
Cimentación de macizo de hormigón en curso de
construcción
En postes tubulares y celosía de dos montantes, se
emplean cimentaciones de un solo macizo de hormigón en masa; el poste se coloca
dentro de agujero excavado en el terreno, que posteriormente se rellena con
hormigón. Las cimentaciones de un solo macizo pueden ser prismáticas o
escalonadas; en ambos casos el macizo de hormigón sobresale del nivel del
terreno unos 12 cm. y termina en forma de pirámide, enluciéndose la parte vista
con mortero de cemento, para facilitar que las aguas de lluvia escurran hacia
el terreno.
a) Cimentación prismática de un solo macizo, para postes
metálicos de dos o cuatro montantes.
b) Cimentación escalonada de un solo macizo, para postes
metálicos de dos o cuatro montantes.
En postes de celosía de cuatro montantes que abarcan poca
superficie de terreno, pueden emplearse cimentaciones de un solo macizo como
las indicadas anteriormente, pero suelen utilizarse preferentemente las
cimentaciones formando un murete de hormigón en masa o armado, que rodea toda
la base del poste.
Cimentaciones de murete para postes metálicos
de cuatro montantes
Los postes pueden montarse directamente sobre la
cimentación o bien se introduce en el macizo un trozo de poste cuyos extremos
rebasan el nivel del macizo y sobre estos se montan después los montantes del
poste, uniéndolos por medio de cubrejuntas remachadas o atornilladas. En este
caso, el montaje del poste no puede realizarse hasta que no se ha endurecido el
macizo de hormigón.
En postes de celosía que abarcan mucha superficie de
terreno, se emplean cimentaciones de varios macizos, llamadas también
cimentaciones fraccionadas. Cada montante del poste lleva un macizo escalonado
de hormigón armado, en el que se introduce un tramo de poste, después se une al
montante del poste por medio de cubrejuntas remachadas o atornilladas o, en
ciertos casos, con pernos de anclaje sobre los que se monta el poste
posteriormente.
En terrenos blandos hay que profundizar mucho para conseguir
una buena cimentación a base de macizos de hormigón, en muchas ocasiones se
prefiere una amplia cimentación con poca profundidad, constituida por perfiles
laminados y traviesas de madera, convenientemente tratados.
En terrenos de roca firme, pueden sustituirse, total o
parcialmente, los macizos de hormigón por pernos de anclaje introducidos en
taladros practicados en la roca y de diámetro algo superior al de los pernos,
que se rellenan después, los pernos se abren en sus extremos inferiores.
FUENTES:
Reglamento sobre Líneas eléctricas de alta tensión: ITC
LAT 07
Endesa Distribución Eléctrica, Formación y Normas
Zoppetti: Redes eléctricas (Editorial Gustavo Gili)
Tecnología Eléctrica: Instalaciones y Líneas eléctricas
(Editorial Edebé)
No hay comentarios:
Publicar un comentario