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PFR Electrotecnia Industrial. 2019-2, Quinto semestre. Profesor: Gerardo Alarcón Luque.

REDES DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA.

CONDUCTORES DE ENERGÍA.

Capacidades terminales a obtener. • Describir las características técnicas y usos de los conductores para uso de distribución.

Competencia específica. • Al finalizar la sesión, ustedes estarán en la capacidad de conocer y entender el uso de los diferentes conductores eléctricos tanto en redes primarias de media tensión, como en secundarias de baja tensión, relacionados a las redes de distribución eléctricas.

CONTENIDO: Ejercicios 1. 2. 3.

4. 5.

6.

Red de distribución. Materiales utilizados para los conductores eléctricos. Designación de los conductores desnudos (aéreos) y aislados (aéreos y subterráneos). Tipos de conductores utilizados en las redes de distribución primarias, aéreas y subterráneas. Tipos de conductores utilizados en las redes de distribución secundarias, aéreas, subterráneas y acometidas . Mantenimiento de conductores.

1.-RED DE DISTRIBUCIÓN. Ejercicios

1.1.-DEFINICIÓN. Ejercicios

2.-MATERIALES UTILIZADOS PARA Ejercicios CONDUCTORES ELÉCTRICOS.

2.1.-DEFINICIÓN. Ejercicios

3.-DESIGNACIÓN DE LOS CONDUCTORES Ejercicios DESNUDOS (AÉREOS) Y AISLADOS (AÉREOS Y SUBTERRÁNEOS).

3.1.-DESIGNACIÓN DE LOS CONDUCTORES Ejercicios DESNUDOS, PARA REDES PRIMARIAS (AÉREAS) En la construcción de líneas aéreas de transmisión y distribución de energía eléctrica, se usa casi exclusivamente conductores metálicos desnudos, que se obtienen mediante cableado de hilos metálicos (alambres) alrededor de un hilo central. Los metales utilizados en la construcción de líneas aéreas deben poseer tres características principales: 1) Tener una baja resistencia eléctrica, para evitar pérdidas por efecto Joule. 2) Tener una alta resistencia mecánica, para soportar los esfuerzos permanentes o accidentales. 3) Tener un costo razonable.

3.1.1.-TIPOS DE CONDUCTORES AÉREOS 3.1.1.1.-CABLE HOMOGENEO DE ALUMINIO PURO (AAC). (All Aluminum Conductor) Aplicaciones: Conductores normalmente usados en líneas de transmisión aéreas

3.1.1.2.-CABLE HOMOGENEO DE ALEACIÓN DE ALUMINIO (AAAC) (All Aluminum Alloy Conductor) Estos cables contienen pequeñas cantidades de silicio y magnesio (aproximadamente 0.5 a 0.6%) y gracias a una combinación de tratamientos térmicos y mecánicos adquieren una carga de ruptura que duplica la del aluminio (comparándose al ACSR), perdiendo solamente un 15 % de conductividad (respecto del metal puro). La aleación de aluminio le proporciona una alta relación resistencia/peso, además tiene una mejor resistencia a la corrosión que el ACSR. Aplicaciones: Se utiliza normalmente como cable aéreo desnudo para redes de distribución.

3.1.1.3.-CABLE DE ALUMINIO ACERO (ACSR) (Aluminum Conductor Steel Reinforced) Estos conductores están compuestos de varios alambres de aluminio y de alambres de acero galvanizado. Los alambres centrales son de acero y las capas exteriores la forman alambres de aluminio. Este tipo de conductores tiene un inconveniente con respecto a los de aluminio exclusivamente, y es su mayor peso. No obstante, son mayores las ventajas. El cableado con núcleo de acero permite alcanzar una alta resistencia mecánica pudiendo disminuir con ello el número de apoyos y de aisladores al poderse aumentar la longitud de los vanos, todo esto sin sacrificar la corriente máxima que puede soportar el cable

Aplicaciones: En LT y sistemas de distribución primaria

EJEMPLO. Formaciones generalmente empleadas en los conductores ACSR. El núcleo de acero es variable de acuerdo a los diseños de esfuerzos.

3.1.1.4.-CABLE MIXTO ALEACIÓN DE ALUMINIO ACERO (ACAR) (Aluminum Conductor Alloy Reinforced) La buena relación resistencia-peso hacen del ACAR un cable recomendable en el diseño de las líneas de transmisión. A igual peso el ACAR ofrece mejor resistencia mecánica que el ACSR Aplicaciones: Utilizado normalmente como cable aéreo en líneas de distribución y transmisión.

3.1.2.-SECCIONES DE CONDUCTORES.

Nhilos= número de hilos n = número de capas

3.2.-DESIGNACIÓN DE LOS CONDUCTORES Ejercicios AISLADOS PARA REDES PRIMARIAS (AÉREOS Y SUBTERRANEOS).

3.2.1.-PARTES DE LOS CONDUCTORES Ejercicios AISLADOS (AÉREOS Y SUBTERRANEOS).

Ejercicios

CABLE DE MEDIA TENSIÓN, EN DUCTO CON UNA SOLA CAPA SEMICONDUCTORA.

Ejercicios

Ejercicios

3.2.2.-TIPOS DE CONDUCTORES AISLADOS Ejercicios (AÉREOS Y SUBTERRANEOS). • Unipolares

• Multipolares

3.2.2.1.-CONDUCTOR AISLADO UNIPOLAR. Ejercicios El cable monopolar consta de los elementos mencionados previamente y es utilizado en lugares húmedos o secos, para redes aéreas o en ductos subterráneos, en tensiones de 5, 8,15, 25, 35, 46 y 69 kV.

Cable Monopolar con Pantalla en Cinta de Cobre

Cable Monopolar con Pantalla en Hilos de Cobre

3.2.2.2.-CONDUCTOR AISLADO TRIPOLAR. Ejercicios El cable tripolar para media tensión consta de tres cables de cobre o de aluminio, cada uno aislado y los tres cubiertos por una sola chaqueta, es empleado para redes aéreas o ductos subterráneos de lugares secos o húmedos a tensiones 5, 8, 15, 25 y 35kV.

Cable Tripolar - Pantalla en cinta de cobre - Vista Interior

3.2.2.3.-CONDUCTOR AISLADO TRIPLEX. Ejercicios El cable triplex esta conformado por tres cables monopolares enlazados es utilizado en redes de Media Tensión aéreas y subterráneas de lugares secos o húmedos a tensiones 5, 8, 15, 25 y 35 kV.

Cable Triplex de cobre - Pantalla en cinta de cobre - Vista Interior

3.2.3.-MATERIALES PARA LOS CONDUCTORES Ejercicios AISLADOS (AÉREOS Y SUBTERRANEOS). • Aislantes secos Termoplásticos (poli cloruro de vinilo, polietileno)

Termoestables (polietileno reticulado) Elastómeros (caucho natural y sintético, etileno-propileno.

Elevada rigidez dieléctrica. Resistencia a las sobrecargas y cortocircuitos.

• Papel impregnado Grandes niveles de tensión Difícil maniobrabilidad Capacidad de carga importante Pueden existir fugas de aceite

Características de los aislantes secos.

Comportamiento vs tensión

3.2.4.-LETRAS SEGÚN EL TIPO DE MATERIAL, Ejercicios PARA LA DESIGNACIÓN DE LOS CONDUCTORES AISLADOS EN REDES PRIMARIAS Y SECUNDARIAS (AÉREOS Y SUBTERRANEOS).

4.-CONDUCTORES MÁS USADOS EN LAS Ejercicios REDES DE DISTRIBUCIÓN PRIMARIAS (AÉREAS Y SUBTERRÁNEAS).

4.1.-CONDUCTORES DESNUDOS PARA REDES Ejercicios PRIMARIAS AÉREAS.

4.1.1.-CABLE AAC (ALL ALUMINUM Ejercicios CONDUCTOR).

4.1.2.-CABLE AAAC (ALL ALUMINUM ALLOY Ejercicios CONDUCTOR).

4.1.3.-CONDUCTOR AISLADO AUTOPORTANTE Ejercicios AÉREO DE MEDIA TENSIÓN NA2XSA2Y-S. Tres cables unipolares son reunidos en espiral visible alrededor de un elemento portante formado por una cuerda de acero galvanizado (EHS) y forrado con polietileno.

Cada cable unipolar está formado Ejercicios por conductor de Aluminio cableado redondo compacto, pantalla semiconductora extruída sobre el conductor, aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), pantalla semiconductora extruída sobre el aislamiento, pantalla metálica formada por cinta de Aluminio aplicada helicoidalmente y cubierta exterior de polietileno termoplástico color negro.

4.2.CONDUCTORES PARA REDES PRIMARIAS Ejercicios SUBTERRÁNEAS.

4.2.1.-CABLE UNIPOLAR TIPO N2XSY Y Ejercicios TRIPOLAR N2XSEY. Conductores de cobre electrolítico recocido, cableado comprimido o compactado. Cinta semiconductora o compuesto semiconductor extruído sobre el conductor. Aislamiento de Polietileno Reticulado (XLPE) Cinta semiconductora o compuesto semiconductor extruído y cinta o alambres de cobre electrolítico sobre el conductor aislado. Barrera térmica de poliester. Chaqueta exterior de PVC rojo. Su tensión de servicio dependiendo de la fabricación puede ser de 6 KV, 10 KV, 15 KV, 20 KV o 30 KV y opera hasta 90 ºC. Se utiliza en redes de distribución subterránea.

5.-CONDUCTORES MAS USADOS EN LAS Ejercicios REDES DE DISTRIBUCIÓN SECUNDARIAS, (AEREAS, SUBTERRANEAS Y ACOMETIDAS).

5.1.REDES SECUNDARIAS AÉREAS. Ejercicios

5.1.1.CABLE AUTOPORTANTE DE COBRE (CAI). Ejercicios

5.1.2.CABLE AUTOPORTANTE DE COBRE Ejercicios (CAI-S).

5.1.3.CABLE AUTOPORTANTE DE Ejercicios ALUMINIO (CAAI).

5.1.3.CABLE AUTOPORTANTE DE Ejercicios ALUMINIO (CAAI-S).

5.2.REDES SECUNDARIAS SUBTERRÁNEAS. Ejercicios

5.2.1.-CABLES TIPO NYY UNIPOLARES, DUPLEX Ejercicios Y TRIPLEX.

5.2.2.-CABLE MULTIPOLAR TIPO NYY. Ejercicios

5.2.3.-CABLE VOLTEMAX N2XY. Ejercicios

5.3.CONDUCTORES PARA ACOMETIDAS A Ejercicios VIVIENDAS.

6.-MANTENIMIENTO DE CONDUCTORES. Ejercicios

6.1.-EFECTO Ejercicios CORONA EN CONDUCTORES AÉREOS.

Ejercicios

6.2.-EFECTO Ejercicios CORONA EN CONDUCTORES SUBTERRÁNEOS.

Ejercicios