5.1 CÁLCULOS MECÁNICOS DEL CONDUCTOR SUBTERRÁNEO
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- José Antonio Álvarez Aguirre
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1 5.1 CÁLCULOS MECÁNICOS DEL CONDUCTOR SUBTERRÁNEO SOTERRAMIENTO PARCIAL DE LA LÍNEA ELÉCTRICA DC 132 kv CASILLAS - PUENTE NUEVO Y LANCHA- RIVERO
2 INDICE 1 CÁLCULO DE TRAZADO ADMISIBLE CÁLCULO DE LA PRESION LATERAL DEL CABLE
3 1 CÁLCULO DE TRAZADO ADMISIBLE Para situar las cámaras de empalme se debe comprobar que el tendido del cable entre dos cámaras es posible, para lo cual se deberá calcular el esfuerzo necesario para el tendido de los cables y comprobar que éste es inferior al permitido. El proceso para calcular el esfuerzo de tendido entre dos cámaras consiste en: Dividir la sección de tendido en cuantos tramos distintos sean precisos. Se considerará que un tramo es distinto a otro cuando tengan diferente una o más de las siguientes características: valor de la pendiente signo de la pendiente (rampa o pendiente propiamente dicha); plano de la curva (horizontal o vertical); valor de la curvatura (radio); si la curva es vertical, sentido de tiro (ascendente o descendente). Comenzando por el extremo de entrada del cable en el conducto, en el punto opuesto al de tiro, se van calculando, según las fórmulas indicadas a continuación, los incrementos de tensión que produce cada tramo, partiendo del valor de la tensión del tramo anterior, hasta llegar al extremo de la sección de tendido en que se efectúa el tiro. Se comprobará que la tensión a la salida es menor que la tensión admisible para el cable. Para calcular el esfuerzo de tracción necesario para la instalación de los cables por el tubo se utilizará un coeficiente de rozamiento de 0,35, coeficiente que estará próximo al real si los tubos están bien alineados y limpios, y el cable bien lubricado. Las fórmulas que se emplearán para los cálculos descritos serán las siguientes: 1. El incremento de tensión (kp) producido en el cable por un tramo recto horizontal es 2
4 T r = p l µ siendo l su longitud (m), p el peso (kp/m), y µ el coeficiente de rozamiento. 2. La tensión (kp) a la salida de una curva o codo horizontal es: T s = ( T e + p r) e µ ϕ p r Donde: Te: Tensión a la entrada, en kp; r: radio de curvatura, en m; ϕ: ángulo central de la curva o codo, en radianes (1 radian 57,3 grados) p: peso por unidad de longitud del cable (kg) µ: coeficiente de rozamiento 3. Un tramo recto en rampa o en pendiente, produce un incremento de tensión, de valor: T = p l ( µ ± tgα ) donde: + para rampas y para pendientes l: longitud de la proyección horizontal del tramo, en m; α: ángulo de la rampa o la pendiente con la horizontal. 4. La tensión Ts(kp) a la salida de una curva o codo vertical es: T µ ϕ s = Te e ± + ϕ p r ( µ cos( ϕ / 2) sen( ϕ / 2)) donde: + para sentido ascendente y para descendente 5. Las curvas o codos situados en planos inclinados se asimilarán a planos horizontales o verticales según su mayor similitud a uno u otro caso. 3
5 2 CÁLCULO DE LA PRESION LATERAL DEL CABLE Según la complejidad del recorrido que tenga que realizar el cable, podemos encontrar limitaciones a la hora de realizar el tendido. Las dos limitaciones principales son: El esfuerzo máximo de tiro que se puede aplicar con garantías de seguridad sobre la punta del cable preparada para el tendido. Tensión U (kv) Esfuerzos de tracción admisibles Sección(mm 2 ) Unitario Total mm 2 3 dan/mm dan Tabla 1. Esfuerzos de tracción admisibles La presión lateral sobre el cable en los cambios de dirección a lo largo de la ruta. El valor máximo que el cable puede superar figura en la siguiente tabla. Tendido Tubular 1000 dan/m Tendido sobre rodillos 150 dan/rodillo Tabla 2. Presión lateral La presión lateral a la que está sometido un cable en una curva durante el tendido, depende de los esfuerzos de tracción al inicio de la curva, al ángulo de la misma y al radio de curvatura. En este caso, encontramos que la presión lateral por unidad de longitud a la que está sometido el cable es: Donde: P F α R = sinα 2 α 360 presión lateral esfuerzo de tiro al que está sometido el cable en ese punto ángulo de la curva radio de curvatura 4
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