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ACOMETIDA DE MEDIA TENSION 1.- OBJETO DEL PROYECTO El objeto del presente proyecto, es el de especificar las condiciones técnicas de seguridad, ejecución y económicas correspondientes a la construcción de una acometida aérea. Destinada al suministro de la energía eléctrica a un centro de transformación que se va a instalar. Este centro de transformación alimentará el centro de bombeo del depósito para el mejorar el abastecimiento de agua a Lorca y Pedanías. Así mismo este proyecto tiene por objeto el obtener de la administración, la correspondiente resolución y la posterior autorización de puesta en marcha de la instalación.

2.- SITUACIÓN Y EMPLAZAMIENTO La instalación de la acometida se situará en la E.T.A.P de Lorca, en las proximidades de Lorca (Murcia). El Centro de Transformación se situará en la E.T.A.P de Lorca

3.- TITULAR DE LA INSTALACIÓN INICIAL Y FINAL El titular y propietario de las instalaciones será la Mancomunidad de Canales del Taibilla, con domicilio en Calle Mayor nº1 30201 Cartagena (Murcia)

4.- REGLAMENTACIÓN Y DISPOSICIONES OFICIALES En el presente proyecto se deberán tener en cuenta las siguientes reglamentaciones, normas y disposiciones: •

• • • • • •

Reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación, aprobado por el Decreto 3275/82, e Instrucciones Técnicas Complementarias. Reglamento de Líneas Eléctricas de Aéreas de Alta Tensión según Decreto 3151 de 28-11-68 (B.O.E nº 311 de 27-12-68). Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión aprobado por Decreto 2413/73 de 20 de septiembre e Instrucciones complementarias. Orden 14-7-97 de la Consejería de Industria, Trabajo y Turismo (B.O.R.M. de 4-8-97) por la que se establecen los contenidos mínimos en los Proyectos Técnicos. Reglamento de Verificaciones Eléctricas y de Regularidad en el Suministro de Energía Eléctrica aprobado por Decreto de 12-3-54 y modificado por R.D. 724/79 de 2-3-79. Decreto sobre acometidas eléctricas de 15-10-82. Normas particulares de la empresa distribuidora.

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5.- CATEGORÍA DE LÍNEA Y ZONA La línea es de 3ª Categoría y se instalará en Zona A (de 0 a 500 m sobre el nivel del mar). La altura media sobre el nivel del mar es de 335 m.

6.- POTENCIA MÁXIMA A TRANSPORTAR La potencia máxima a transportar serán 1.200 KVA ya que la línea alimenta exclusivamente un centro de transformación de esta misma potencia.

7.- DESCRIPCIÓN DE LAS INSTALACIONES El punto de entronque será el apoyo en que actualmente toma corriente para la conducción para la impulsión a Águilas. Sobre el apoyo existente se instalará una cruceta tipo 70D-300SE en cabeza del apoyo y se amarrarán los conductores mediante cadenas de aisladores. Un metro más abajo sobre otra cruceta similar se instalarán seccionadores fusibles XS con elementos fusibles de expulsión tipo PU de curva de fusión rápida de 60 A de intensidad nominal. En este mismo apoyo, y sobre una cruceta de las mismas características se colocarán las Autoválvulas para proteger la línea de las sobre tensiones producidas por fenómenos atmosféricos ó perturbaciones en la línea. Desde este apoyo se conectará una línea subterránea hasta la celda de entrada del centro de transformación (situada a 30 m del apoyo) mediante cable unipolar de campo radial de aluminio. La longitud aproximada de este conductor desde la cabeza de apoyo hasta la celda de entrada del centro de transformación es de 35 m. El centro de transformación será objeto de un proyecto aparte. La zanja para la instalación del cable subterráneo de alta tensión estará formada por una cama de arena de 15 cm de espesor en la que se alojarán los conductores a una distancia de 10 cm del fondo de la zanja. Sobre la cama de arena se colocará ladrillo taco a tizón y a una distancia de 75 cm aproximadamente de la cama de arena se colocará la cinta avisadora para cables de alta tensión. Las dimensiones de la zanja serán de 1,1 m de profundidad y 0,6 m de ancho. a. Trazado -

PUNTO DE ENTRONQUE: El punto de entronque será el apoyo de la actual toma a impulsión de Águilas. LONGITUD: La longitud total de la acometida aérea será de 35 m TERMINOS MUNICIPALES AFECTADOS: Término municipal de Lorca. RELACIÓN DE CRUZAMIENTOS Y PARALALISMOS: No existen cruzamientos ni paralelismos con otras líneas. RELACIÓN DE PROPIETARIOS AFECTADOS:

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Terreno propiedad de Mancomunidad de Canales del Taibilla con domicilio en Calle Mayor nº1 30201 Cartagena (Murcia) b. Materiales Los materiales serán nuevos y de primera calidad. CONDUCTORES AEREOS: Los conductores a utilizar en la L.A.A.T serán de aluminio-acero cableado tipo LA-56 siendo sus características las siguientes: -

Sección: Composición: Diámetro Carga de rotura Modulo Elástico Coeficiente de dilatación Resistencia eléctrica a 20ºC Peso Tensión máxima

54,6 mm2 6+1 9,54 mm 1667 kg 8100 kg/mm2 19⋅10-6 ºC 0,614 Ω/km 189 kg/km 555 kg

CONDUCTOR SUBTERRANEO: -

Cable unipolar de campo radial de aluminio Aislamiento de polietileno reticulado para 24 kV Pantalla de protección H-16 Sección 150 mm2 Capacidad para I = 150 x 0,8=120 A

SECCIONADORES FUSIBLES XS TIPO A-1200 INAEL: -

-

-

Tensión Nominal 24 kV Intensidad Nominal 100 A Capacidad de corte simétrica 8 kA Capacidad de corte asimétrica 12 kA Tensiones soportadas 50 Hz, 1 min: - A masa: 50 kV eficaces/R.M.S. - En seccionador 60 kV eficaces/R.M.S. Tension soportada en impulso 1,2/50 µ seg: - A masa: 125 kV cresta - En seccionador 145 kV cresta Peso 13,8 kg

ELEMENTOS FUSIBLES: De simple expulsión -

Tiempo de corte: Intensidad nominal

0,02 s para 10 Ka 60 A

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AISLADORES: Solo se utilizarán aisladores de amarre mediante cadenas. Estas cadenas están constituidas por dos elementos de tipo U70BS de las siguientes características dadas en condiciones “bajo lluvia”: -

Materias Diámetro nominal Paso Carga de rotura Tensión de contorneo a 50 Hz, 1 min Tensión al 50% contorneo a impulsos tipo rayo (1,2/50µs) Línea de fuga (2 elementos)

Vidrio 215 mm 146 mm 80 kN 80 kV 200 kV 584 mm

COMPOSICIÓN DE LA CADENA DE AMARRE: La cadena va a estar compuesta por los siguientes elementos de INAEL con un peso total de 8,6 kg. -

Horquilla bola HB 11 Aisladores U 70 BS Rótula R 11 Grapa de amarre GA-1/1

PARARRAYOS AUTOVÁLVULA: Los pararrayos autoválvula tipo UHS 24 10 Varistar de COOPER de resistencia variable serán de una tensión nominal de 24 kV e instalados en cabeza de apoyo nº 1 sobre la cruceta, con su correspondiente puesta a tierra separada del resto del sistema, realizada mediante conductor aislado VV-0,6/1kV de cobre de una sección de 50 mm 2. BOTELLAS TERMINALES CABLE DE MEDIA TENSIÓN: -

Tipo QT II Exterior Modelo 5653 Ref. L-6SE de 3M Tensión Sección de conductor admitido

15-25 kV 150-500 mm2

CRUCETA 70D-300SE: -

Galvanizados por inmersión en caliente con espesor mínimo de 53 µm Longitud total 3060 mm Longitud entre amarres 1500 mm Peso 45 kg

En las partes atornilladas se utilizarán tornillo de diámetro superior a 12 mm. Los pares de apriete serán los recomendados por el fabricante de acuerdo con el tipo de tornillo. Las longitudes de los tornillos serán tales que las tuercas dejen libres al menos tres hilos de rosca que posteriormente serán remachados para evitar aflojamientos.

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c. Tomas a tierra La instalación de puesta a tierra se realizará cumpliendo la Instrucción Técnica Complementaria MIE-RAT 13, del vigente reglamento sobre Condiciones Técnicas y Garantías de Seguridad en Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformación (Orden del 6 de Julio de 1984 del MI según BOE 1-8-84) La intensidad máxima de defecto a tierra en la red de Iberdrola está limitada mediante Reactancias de Puesta a Tierra de 76Ω a un valor de 500 A, con un tiempo de actuación de las protecciones de sobre intensidad de 0,5 s. Este sistema de puesta a tierra, constará pues de: PUESTA A TIERRA DE PROTECCIÓN: Este circuito de puesta a tierra tiene por finalidad eliminar eventualmente la tensión a tierra de aquellas partes de la instalación eléctrica normalmente sin tensión, pero que pueden estarlo accidentalmente a causa de un defecto. De este tipo serán las de los apoyos metálicos de sustentación. Esta puesta a tierra estará formada por un anillo de 4 m de diámetro (conductor de cobre de 50 mm 2 de sección) colocado alrededor de los apoyos con dos picas (acero cobreado de 2 m de longitud y 16 mm diámetro) colocadas en puntos diametralmente opuestos, conectadas al anillo mediante grapas de sujeción, y este a su vez conectado al apoyo también mediante un conductor de 50 mm2. Las mallas metálicas del cable subterráneo de media tensión se conectarán entre sí mediante conductor de cobre de 50 mm 2 de sección y al apoyo metálico mediante grapas. PUESTA A TIERRA DE SERVICIO: Son las unidas a uno o varios puntos del circuito ó aparatos con el fin de permitir un adecuado funcionamiento de estos. En este tipo se encuentran la puesta a tierra de los pararrayos autoválvulas. Los terminales de tierra de las autoválvulas estarán conectados entre sí y a tierra a través de un conductor aislado VV-0,6/1kV de 50 mm 2 de sección a su correspondiente circuito de tierra. Dadas las características del terreno se realizarán sistemas de puesta a tierra separadas para los apoyos y para los pararrayos autoválvulas. La separación mínima entre tierras (servicio y protección) será de 5 m.

8.- CÁLCULOS JUSTIFICATIVOS 8.1.-

CÁLCULOS ELÉCTRICOS

8.1.1.- Densidad máxima de corriente Siendo la potencia de 1.200 kVA y la tensión de alimentación de 20 kV tendremos:

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P 1.200 = = 34,68 A V ⋅ 3 20 ⋅ 3 La sección del conductor es 54,6 mm2. I=

La densidad máxima admisible según el reglamento será: 3,7 A/mm 2 x 0,926 = 3,42 A/mm2. La densidad en nuestro caso será: d =

34,68A A = 0,64 2 54,6mm mm 2

muy

inferior a la admisible.

8.1.2.- Reactancia Considerando la resistencia del conductor de 0,614 (/km tendremos que la reactancia será: R = 0,614

Ω ⋅ 0,003km = 0,00184Ω km

8.1.3.- Caída de tensión e = 3 ⋅ I ⋅ (R ⋅ cosφ + X ⋅ senφ) = 3 ⋅ 34,68 A ⋅ (0,00184Ω⋅ 0,9) = 0.1V

Donde se ha supuesto cos(=0,9 y X=0. Expresando e en tanto por ciento tendremos: despreciable

8.1.4.- Pérdidas de potencia Las pérdidas de potencia serán igualmente despreciables: Pérdida de potencia = 0.1V.34,68A⋅1,73=6 W

8.1.5.- Otras características eléctricas 8.1.5.1.- Cálculo de las Corrientes de Cortocircuito De acuerdo con la potencia de cortocircuito en el punto de entronque facilitada por la empresa suministradora (350 MVA), la intensidad de cortocircuito será:

I cc =

Pcc 3 ⋅V

=

350 = 10,1kA 3 ⋅ 20

El tiempo de disparo de los elementos de desconexión en esta línea es inferior a 0,9 s.

8.1.5.2.- Selección de los Cartuchos Fusibles Los cortocircuitos fusibles actuarán como limitadores de corriente produciendo su fusión, antes de que la corriente alcance su valor máximo.

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De todas formas esta protección debe permitir el paso de la punta de corriente producida en la conexión del transformador, soportar la intensidad en servicio continuo y sobrecargas eventuales. De acuerdo con las recomendaciones del fabricante basadas en estudios técnicos y en casos prácticos de utilización se han elegido fusibles de 63 A, con una curva de fusión capaz de interrumpir el servicio en un tiempo de 0,02 s para una intensidad de cortocircuito de 10 kA.

8.1.5.3.- Cálculo de la solicitación térmica del cable subterráneo Suponiendo una temperatura inicial de régimen de 65ºC y tomando como temperatura máxima admisible al final de un cortocircuito 120ºC (cifra conservadora), la intensidad máxima de corta duración (I th) vale:

lg I th = S ⋅ k ⋅

234 + Te 234 + Ti t

Donde: S: La sección del conductor (240 mm2) Te: Temperatura final del conductor (120ºC) Ti: Temperatura inicial del conductor (65ºC) t: Duración del paso de corriente (1 s) k: Constante (220) De donde Ith = 14,3 kA, superior a la intensidad de cortocircuito en este caso.

8.1.5.4.- Cálculo de la Instalación de Puesta a Tierra INVESTIGACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL SUELO: De acuerdo con la Instrucción MIE-RAT 13 art. 4.1. tendremos por tratarse de una línea de 3ª con intensidad de cortocircuito a tierra inferior a 16 kA estimamos la resistividad del terreno de acuerdo con la tabla 1 de dicho artículo. Como la naturaleza del terreno es arena arcillosa tomaremos una resistividad ρ=100 Ω/m. RESISTENCIAS DE LA RED DE TIERRAS: Adoptaremos un diseño preliminar de las tierras consistente en un anillo de radio 2 m con 2 picas colocadas en puntos diametralmente opuestas, unido mediante un flagelo a una parte metálica del poste. Se realizará con cable de cobre de 50 mm 2 de sección. Resistencia de las picas Rp: Rp =

Donde:

ρ 100 = = 20Ω n ⋅ Lp 2 ⋅ 2

ρ: Lp:

Resistividad del terreno ρ=100 Ω/m. Longitud de la pica L=2 m

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Resistencia horizontalmente)

del

anillo

Rc =

Donde:

y

flagelo

Rc(conductor

enterrado

2⋅ρ 2 ⋅ 100 = = 13,7Ω Lc 2π ⋅ 2 + 2

ρ: Resistividad del terreno ρ=100 Ω/m. Lc: Longitud de los conductores enterrados Lc=2π⋅2+2

Considerando estas dos resistencias colocadas en paralelo se tiene una resistencia total del sistema de tierra R t: 1 1 1 1 1 1 = + = + = R t R p R c 20 13,7 8,1

de donde Rt=8,1 Ω

Este valor de Rt es inferior a 20 Ω de acuerdo con RAT art.26 EFECTOS DE LA HUMEDAD: Para disminuir los efectos causados por las variaciones de la humedad, así como de las posibles heladas, la red de tierras se situará a una profundidad de 0,5 m.

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