I N S TA L A C I O N E S D E DISTRIBUCIÓN
TEMA 2
CONFIGURACION DE RED ES DE DISTRIBUCIÓN DE BAJA TENSIÓN
José Luis Sánchez López
Configuración de redes de distribución de baja tensión
INDICE PAGINA 2.1 Introducción
1
2.2 Líneas aéreas de distribución en baja tensión
1
2.2.1 Red trenzada posada
1
2.2.2 Red trenzada tensada
3
2.2.3 Conductores
5
2.2.4 Aisladores y accesorios de sujeción
7
2.2.5 Apoyos 2.3 Líneas subterráneas de distribución en baja tensión
12 14
2.3.1 Conductores
14
2.3.2 Canalizaciones
16
2.4 Conexión a tierra
22
2.5 Cruzamientos y paralelismos
22
2.5.1 Líneas aéreas de baja tensión
22
2.5.2 Líneas subterráneas de baja tensión
27
2.6 Cálculo del conductor
32
2.6.1 Redes aéreas de distribución en baja tensión
32
2.6.2 Redes subterráneas de distribución en baja tensión
38
2.7 Bibliografía y recursos
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43
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2.1 INTRODUCCIÓN Estudiaremos las líneas aéreas de distribución de BT (≤ 1kV), para llevar corriente desde los CT hasta el punto de enganche de las acometidas de los abonados. Primero estudiaremos las líneas aéreas de BT (redes posadas sobre fachada y redes tensadas), tanto sus aspectos mecánicos (partes constitutivas y materiales empleados) como eléctricos (conductores, empalmes, etc.). Posteriormente, y del mismo modo, se estudiarán las líneas subterráneas de BT. La reglamentación a aplicar a estas líneas es el REBT (ITC-BT-06 “Redes Aéreas para Distribución en BT” y ITC-BT-07 “Redes Subterráneas para Distribución en BT).
2.2 LÍNEAS AÉREAS DE DISTRIBUCIÓN EN BAJA TENSIÓN Una línea aérea de distribución en BT se define como el conjunto formado por los conductores y los apoyos, en su caso, que partiendo de un centro de transformación (CT o CTI), recorre toda la zona de suministro o influencia que puede ser urbana o rural. Los conductores a emplear en estas líneas serán de cobre o de aluminio y serán preferentemente aislados trenzados en haz. Estas líneas pueden ser de dos tipos, red trenzada posada (sobre fachada) o red trenzada tensada (sobre apoyos), dependiendo de que los conductores estén sujetos o no a las fachadas de los edificios. La red trenzada es la formada por cuatro conductores aislados entre sí formando una trenza. En algunas instalaciones, el conductor neutro actúa como portador (o sustentador) del haz trenzado, por lo que se encuentra sometido a esfuerzos mecánicos. El sistema de tensiones alternas será trifásico con neutro puesto a tierra. Se diseñarán en forma radial ramificada, con sección uniforme. Los conductores estarán protegidos en cabecera contra sobrecargas y cortocircuitos mediante fusibles clase gG (en la salida del centro de transformación). Las líneas secundarias o derivaciones, cuyo origen es la línea principal, también serán de sección uniforme y se conectarán en T mediante piezas de conexión cuando la protección aguas arriba sea válida para proteger la línea derivada.
2.2.1 Red trenzada posada Estas redes posadas pueden ir sobre las fachadas o en red existente y los conductores se instalan sin someterlos a esfuerzos mecánicos, a excepción de su propio peso. Cuando la red debe cruzar espacios vacíos, como por ejemplo una calle, se emplean amarres adecuados. Este tipo de red es prácticamente la única utilizada en zonas urbanas de pequeña densidad de población. Es idónea en recorridos complicados o cuando la línea deba quedar lo más disimulada posible. Por el contrario, precisa de mayor longitud que una tensada al tener que adaptarse a las fachadas o la red Instalaciones de distribución
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existente en su recorrido y una mayor laboriosidad, por lo que resulta más costosa. La red será realizada mediante abrazaderas fijas situadas a 5 cm de la pared y a una distancia de 70 u 80 cm.
En las proximidades de aberturas en fachadas deben respetarse las siguientes distancias mínimas: Ventanas: 0,30 metros al borde superior de la abertura y 0,50 metros al borde inferior y bordes laterales de la abertura. Balcones: 0,30 metros al borde superior de la abertura y 1,00 metros a los bordes laterales del balcón.
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2.2.2 Red trenzada tensada El amarre de conductores aislados trenzados en haz se aplica a las líneas tensadas sobre apoyos y a los cruces aéreos de las redes posadas sobre fachada.
En estas redes sobre apoyos, el haz de conductores se instala con un tense predeterminado. Esta red se utiliza preferentemente en medios rurales, para salvar vanos entre edificios y cuando se trata de atravesar masas de arbolado. Los apoyos utilizados en la actualidad son los postes de hormigón armado, aunque todavía existen los de madera. La fijación se pude realizar con neutro fiador o con cable fiador de acero. En el primer caso, podrán ir tensados entre piezas especiales colocadas sobre apoyos, fachadas o muros, con una tensión mecánica adecuada, acopladas al conductor neutro, mientras que en el caso del cable fiador de acero galvanizado, se utilizan unas abrazaderas que unen el cable fiador con el haz, siendo dicho cable el que sustente el haz trenzado. Distancia al suelo: 4 m, salvo lo especificado para cruzamientos. Distancia sobre calzada de 6 m.
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2.2.3 Conductores Los conductores utilizados en las líneas aéreas de baja tensión pueden ser desnudos y aislados. Se considerarán como conductores desnudos aquellos no aislados para una tensión nominal inferior a 0,6/1 kV. Actualmente no suelen utilizarse. Los conductores aislados serán de tensión asignada no inferior a 0,6/1 kV y tendrán un recubrimiento tal que garantice una buena resistencia a las acciones de la intemperie. Las características técnicas de los conductores aislados vienen determinadas por la sección, la intensidad máxima admisible, los factores de corrección y las intensidades máximas de cortocircuito admisibles. La sección mínima permitida en los conductores de aluminio será de 16 mm2, y en los de cobre de 10 mm2. Los símbolos utilizados en la construcción de cables aéreos aislados de BT son: Partes de la designación
Elementos a considerar
Símbolo V Aislamiento de cloruro de polivinilo (PVC)
1
R Aislamiento de polietileno reticulado (XLPE)
Tipo constructivo
D Aislamiento de etileno propileno (EPR) Z Cableado de hélice visible
2 3
Tensión nominal U0/U
0,6/1 kv
Número de conductores y
2
Número x sección en mm .
sección nominal
Al
4
Naturaleza del aislamiento o de la cubierta
Si el conductor es de aluminio
Alm Si el neutro es de aleación de aluminio, se indica a continuación de la sección Ac
Si el fiador es de acero galvanizado, se indica a continuación de la sección
Los alambres del neutro fiador son de una aleación de aluminio, silicio y magnesio (Alm) llamada Almelec, y la sección nominal existente es de 29,5 mm2, 54,6 mm2 y 80 mm2. El cable fiador de acero es de 22 mm2, y en el caso de ir aislado, será mediante cubierta de PVC, de color negro. Los conductores a utilizar en las redes aéreas trenzadas de BT serán unipolares, trenzados en haz cableados en hélice visible, tipo RZ , de aluminio, tensión nominal 0,6/1 kV, con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE), con neutro fiador en aleación de aluminio, magnesio y silicio (Almelec). Los cables aéreos de baja tensión utilizados por Unión Fenosa son:
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RZ – 0,6 / 1 kV
2 x 16 Al
RZ – 0,6 / 1 kV
4 x 16 Al
RZ – 0,6 / 1 kV
2 x 25 Al
RZ – 0,6 / 1 kV
3 x 25 Al / 54,6 Alm
RZ – 0,6 / 1 kV
3 x 50 Al / 54,6 Alm
RZ – 0,6 / 1 kV
3 x 95 Al / 54,6 Alm
RZ – 0,6 / 1 kV
3 x 150 Al / 80 Alm
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Este tipo de cables pueden ser también: Cables no propagadores del incendio: son aquellos cables que no propagan el fuego a lo largo de la instalación, incluso cuando ésta consta de un gran número de cables, ya que se autoextinguen cuando la llama que les afecta se retira o apaga. (Se denominan AS). Cables resistentes al fuego: son aquellos cables que, además de no propagar el fuego a lo largo de la instalación, mantienen el servicio durante y después de un fuego prolongado, a pesar de que durante el fuego se destruyan los materiales orgánicos del cable en la zona afectada. (Se denominan AS+). En caso de incendio ambos tipos de cable tienen una emisión de gases opacos y de gases halógenos y corrosivos muy reducida. Cables de alta seguridad (AS) no propagadores del incendio: UNE 21123 parte 4 Tipo RZ1-K (AS) Tipo RZ1-Al (AS)
Cables eléctricos de utilización industrial de tensión asignada 0,6/1 kV. Cables con aislamiento de polietileno reticulado y cubierta de poliolefina.
UNE 21123 parte 5 Tipo DZ1-K (AS) Tipo DZ1-Al (AS)
Cables eléctricos de utilización industrial de tensión asignada 0,6/1 kV. Cables con aislamiento de etileno propileno y cubierta de poliolefina.
Cables de alta seguridad (AS+) resistentes al fuego: UNE 211025
Cables con una resistencia intrínseca al fuego, destinados a circuitos de Tipo SZ1-K PH 90* (AS+) seguridad. * Todos los cables de esta norma están clasificados PH 90 (continuidad del suministro del circuito eléctrico durante 90 minutos)
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2.2.4 Aisladores y accesorios de sujeción Los aisladores no se emplean en estas líneas ya que prácticamente no se emplean los conductores desnudos. El Apdo 1.2 de la ITC-BT 06 trata sobre los aisladores serán de porcelana, vidrio o de otros materiales aislantes equivalentes que resistan las acciones de la intemperie, especialmente las variaciones de temperatura y la corrosión. La fijación de los aisladores a sus soportes se efectuará mediante roscado o cementación a base de sustancias que no ataquen ninguna de las partes, y que no sufran variaciones de volumen que puedan afectar a los propios aisladores o a la seguridad de su fijación. Los accesorios de sujeción de las redes aéreas trenzadas se fabrican de material plástico y se emplean en redes posadas sobre fachada, redes suspendidas de cable fiador o en red existente y redes tensadas sobre apoyos o fachadas. Existen diferentes elementos de sujeción o fijación: Soportes de fijación: se utilizan para fijar la red trenzada a la pared de los edificios pudiendo alojar una o varias redes. Soportes de suspensión: son elementos para alojar el neutro autoportante (Alm 54,6 mm2) o el fiador de acero (22 mm2) en alineaciones sobre fachadas y postes de redes tensadas. Están compuestos de, una palomilla de suspensión o un gancho, y de una pinza de suspensión (fabricadas en materiales aislantes de alta resistencia a los agentes externos y al envejecimiento).
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Pinzas de amarre y retenciones: están constituidas por un cuerpo abierto de plástico y una cuña imperdible para asegurar el enclavamiento de los conductores, se fabrican en plástico y una anilla de amarre de aluminio. Se utilizan como elementos de amarre de las líneas aéreas trenzadas para neutro fiador y para acometidas junto con los ganchos. Las retenciones se emplean para sujetar el cable fiador de acero o el neutro autoportante al elemento de sujeción de la pared o poste, siempre con guardacabos abiertos.
Tensores: se fabrican en acero galvanizado y constan de un cuerpo a cuyos extremos se rosca un gancho, una horquilla o un cáncamo. Por medio del alargamiento del tensor, se puede regular el tense del cable de la red.
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Bases soportes para canalizaciones: se utilizan para el montaje en paralelo de líneas de distribución. Hay diferentes tipos como bases soporte sencillas para una sola línea, bases soporte para montaje doble que permiten la instalación de dos capas superpuestas de canalizaciones, bases soporte para apoyos de hormigón que se utilizan en la bajada de los conductores en postes de hormigón utilizando como anclaje al poste un espárrago roscado con doble tuerca y bases soporte para tubos de protección que se utilizan para la fijación a la pared de tubos de protección de salida o entrada de cables subterráneos.
Abrazaderas para postes: se utilizan para la fijación de conductores o de tubos de protección a los apoyos. Existen diferentes tipos: o Abrazadera para apoyo de línea constituida por banda abrazadera de apoyo (1) con sistema de cierre por anilla, abrazadera para conductor o tubo (2), pieza de unión entre ambas abrazaderas (3) y elemento de alineación (4). Instalaciones de distribución
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o
Abrazadera de simple collar constituida por una banda de acero plastificado de 10 mm de ancho con sistema de cierre por anilla y una anilla suplementaria para la sujeción del conductor o del tubo. o Abrazadera de doble collar constituida por una banda de acero plastificada de 10 mm y una abrazadera soldada a esta que recoge el tubo o conductor.
Abrazaderas para redes trenzadas: también se les conoce como abrazaderas de suspensión y tienen como misión alojar el cable fiador y una o dos líneas de distribución
Cunas: permiten la realización de ángulos en redes tensadas y en redes posadas. Pueden ser: o Cunas para líneas utilizadas en redes posadas. o Cunas para acometidas utilizadas en redes tensadas.
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1-Para ángulos salientes 2-Para ángulos entrantes 3-Soporte para cuna en red trenzada sobre fachada 4-Soporte para cuna en red posada 5-Cuna con escuadra para esquina Capuchones: podemos clasificarlos en: o Para protección de final de línea que se colocan en el extremo final de las líneas de BT con conductores trenzados para lograr el aislamiento entre fases y la estanqueidad. o Para salidas de tubos que se utilizan para lograr la estanqueidad en los tubos de protección. o Unipolares que permiten aislar una fase de otra, evitando contactos eventuales en el momento de realizar trabajos sobre redes en tensión.
Material diverso: entre el material diverso se encuentran: o Tacos diseñados para la fijación de los diversos elementos de las redes trenzadas en las fachadas. o Martillo llave de montaje para introducir el taco en el taladro de la fachada y como llave para el roscado de los soportes. o Separador para red trenzada que se utiliza para mantener las fases separadas durante el montaje de elementos de conexión. o Sujetacables, guardacables y grilletes o Tensor soporte para tendido. o Poleas de tendido. o Tensor para zunchado y cizalla corta fleje. o Cepillo para conductores. o Tiracables. o Grasa neutra.
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2.2.5 Apoyos Según el tipo de material los apoyos se clasifican en: Madera Hormigón armado vibrado Metálicos El campo de aplicación de los apoyos de madera es casi exclusivamente en baja tensión y están en claro desuso. Como ventajas podemos decir que son fáciles de transportar gracias a su ligereza y bajo precio en comparación con los postes de hormigón y los metálicos. Como desventajas se puede apuntar su vida media relativamente corta, suele ser de unos 10 años, la putrefacción es la mayor causa de deterioro, sobre todo en la parte inferior del poste, no se permiten grandes vanos y los esfuerzos en la cabeza y altura son limitados Los postes de hormigón armado vibrado (HV) son los más empleados en las líneas aéreas de BT y están hechos con hormigón armado (con varilla de hierro) y vibrados para conseguir unas cualidades mecánicas mejoradas. Su denominación es HV-F-ALTURA (Ejemplo: HV-250-11).
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Los tipos de apoyo utilizados por Unión Fenosa son: Altura
Esfuerzo nominal (daN)
(m)
250
630
1000
9
X
X
X
11
X
X
X
13
X
X
X
Esfuerzo nominal (F): es aquel con que el fabricante designa el apoyo y representa el esfuerzo libre disponible según la dirección principal a la distancia de 0,25 m por debajo de cogolla para apoyos de hormigón y en cogolla para apoyos metálicos. Los apoyos metálicos de chapa (CH), están formados por tubos de acero de diferentes diámetros, fabricados de una sola pieza, con uno o varios estrechamientos o fabricados en varias piezas, con juntas tubulares o cilíndricas, mediante tornillos. El poste de chapa es ligero y resistente y de aspecto exterior muy bueno. Podrán utilizarse apoyos metálicos en aquellos puntos por su carácter excepcional (terreno rocoso, de difícil acceso, etc.). Su denominación es CH-F-ALTURA (Ejemplo: CH-250-11). Los tipos de apoyo utilizados por Unión Fenosa son: Altura
Esfuerzo nominal (daN)
(m)
250
400
630
1000
9
X
X
X
X
11
X
X
X
X
13
-
X
X
X
Los apoyos se clasificarán según su función en: Alineación: su función consiste en soportar los conductores y son empleados en las alineaciones rectas. Ángulo: es un apoyo que está colocado en un ángulo del trazado de la línea que forman dos alineaciones. Estrellamiento: es un apoyo donde se deriva la línea. Fin de línea: son aquellos destinados a soportar, en sentido longitudinal, las solicitaciones del haz completo de conductores en un solo sentido.
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Los apoyos pueden estar sometidos a tres tipos de esfuerzos básicos: verticales, longitudinales y transversales.
Los esfuerzos verticales están causados por el peso de los conductores y a veces por las sobrecargas de la acción del hielo. Los longitudinales son originados por la tracción longitudinal de los conductores. Los esfuerzos transversales pueden originarse por la acción del viento sobre el apoyo y por la acción de las tracciones de los conductores cuando forman ángulo.
2.3 LÍNEAS SUBTERRÁNEAS DE DISTRIBUCIÓN EN BAJA TENSIÓN Las líneas de distribución subterráneas deben su existencia a la necesidad, y en algunos casos la obligación, de evitar el suministro por medio de líneas aéreas tanto por seguridad como por estética en los núcleos urbanos. Estas líneas son más costosas por dos motivos, las canalizaciones necesarias y los cables, más sofisticados que los de líneas aéreas. Normalmente, las redes subterráneas tienen su origen en un centro de transformación (CT) y discurren por debajo de calzadas y aceras. El sistema de tensiones alternas será trifásico a 400 V con neutro puesto a tierra. Se diseñarán en forma radial ramificada, con sección uniforme. Las líneas secundarias o derivaciones, cuyo origen es la línea principal, también serán de sección uniforme.
2.3.1 Conductores Los conductores utilizados en las redes subterráneas de distribución en BT serán de cobre o de aluminio y su aislamiento de polietileno reticulado (R o XLPE) o etileno propileno (D o EPR). Estarán además debidamente protegidos contra la corrosión que pueda provocar el terreno donde se instalen mediante una cubierta de PVC (V) o poliolefina (Z1). Los cables serán de tensión asignada no inferior a 0,6/1kV y la sección no será inferior a 6 mm² para cobre, y a 16 mm² para aluminio. Los conductores más utilizados son los siguientes: Cables con conductor de aluminio (Al) o de cobre (Cu), aislados con polietileno reticulado (XLPE) y cubierta de PVC (V).
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Cables con conductor de Al o de Cu, aislados con etileno propileno (EPR) y cubierta de PVC.
Cables con conductor de Al, aislados con XLPE y cubierta de poliolefina. Se trata de los mismos cables del primer apartado pero sustituyendo la cubierta de PVC por una de poliolefina, y por lo tanto, en la designación habrá que sustituir la “V” por “Z1” y también la “R” se sustituye por una “X”. Instalaciones de distribución
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Este es el tipo de conductor utilizado por Unión Fenosa. La línea general se realizará principalmente con cables de 150 y 240 mm2 de sección, mientras que las secciones de 50 y 95 mm2 se utilizarán en derivaciones y acometidas. Luego la designación de estos cables se efectuará por medio de siglas que indiquen las características siguientes: o Tipo constructivo (aislamiento, cubierta exterior). Se indicará el aislamiento como X (polietileno reticulado) y la cubierta exterior como Z1 (poliolefina). o Tensión asignada del cable: en kV y se designará los valores de U0 y U, en la forma U0/U. o Indicaciones relativas al conductor: se utilizará la cifra 1, correspondiente a un solo conductor, seguida del signo “x”, la sección nominal del conductor, expresada en mm2 y las letras Al, indicativas de que el conductor es de aluminio. Ejemplo: Cable unipolar de 150 mm2 de sección circular compacta de aluminio, aislado con polietileno reticulado y con cubierta exterior de poliolefina, para U0= 0,6 kV: XZ1 0,6/1 kV 1x150 Al
2.3.2 Canalizaciones Las canalizaciones se dispondrán, en general, por terrenos de dominio público, y en zonas perfectamente delimitadas, preferentemente bajo las aceras. El trazado será lo más rectilíneo posible y a poder ser paralelo a referencias fijas como líneas en fachada y bordillos. Asimismo, deberán tenerse en cuenta los radios de curvatura mínimos, fijados por los fabricantes. Las canalizaciones pueden ser: Canalizaciones BT: por el trazado solamente se instalan líneas de BT. Canalizaciones mixtas MT/BT: por el mismo trazado se instalan líneas de MT y BT. Instalaciones de distribución
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Canalizaciones de Servicios Auxiliares: cuando se prevea un servicio futuro con destino a líneas de BT, telecomunicaciones o servicios generales de otra índole, por el mismo trazado, se colocarán tubos de reserva para estos servicios. Las tres formas posibles en que pueden canalizarse los cables aislados subterráneos de baja tensión son: Cables directamente enterrados en zanja. Cables entubados en zanja. Cables al aire La instalación de los cables directamente enterrados en zanja será la que se utilice de forma prioritaria en las zonas rurales y semi-urbanas. La profundidad hasta la parte inferior del cable, no será menor de 0,60 m en acera, ni de 0,80 m en calzada. Según el proyecto tipo de UFDSA los cables irán alojados en zanjas cuyas dimensiones y número de ternas son las que se muestran en la siguiente tabla. En todo momento la profundidad mínima a la parte inferior del circuito más próximo a la superficie del suelo no será menor de 60 cm. Profundidad (cm)
Ancho (cm)
Número de ternas
80
40
2
El lecho de la zanja que va a recibir el cable será liso y estará libre de aristas vivas, cantos, piedras, etc. En el lecho de la zanja irá una capa de arena de 10 cm de espesor sobre la que se colocarán los cables, cubriendo los cables irá otra capa de arena de 10 cm y sobre ella irá siempre una placa de protección de polietileno (PE) o polipropileno (PP), con la función de protección de los cables. Tendrá una anchura de 250 ± 5 mm, una longitud de 1000 ± 5 mm y un espesor mínimo de 2,5 mm. A continuación se rellenará toda la zanja de la misma forma que en el caso anterior, es decir, con el tipo de tierra adecuada. Se colocará también una cinta de señalización de color amarillo naranja vivo que advierta la existencia de los cables. Su distancia mínima al suelo será de 10 cm y a la parte superior del cable de 25 cm. El material empleado en la fabricación de la cinta para la señalización de cables enterrados será polietileno. La cinta será opaca, de color amarillo naranja vivo S 0580-Y20R de acuerdo con la Norma UNE 48103. El ancho de la cinta de polietileno será de 150±5 mm y su espesor será de 0,1±0.01 mm. La instalación de los cables entubados en zanja será la que se utilice de forma prioritaria. Los tubos normalizados para estas canalizaciones serán de polietileno de alta densidad de color rojo de 6 metros de longitud y 160 mm de diámetro. Los tubos irán alojados en zanjas cuyas dimensiones y números de tubos Instalaciones de distribución
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que puede albergar son las que se muestran en la siguiente tabla. En todo momento la profundidad mínima a la parte superior del tubo más próxima a la superficie del suelo no será menor de 60 cm en el caso de canalización bajo acera, ni de 80 cm bajo calzada. Canalización
Ancho (cm.)
Profundidad (cm.) 80
100
120
140
20
1
2
---
---
40
2
4
6
---
60
---
---
9
---
A BORDE DE LA CALZADA
20
---
1
---
---
40
---
1 + 1R
3 + 1R
5 + 1R
CRUCE DE CALZADA
40
---
1 + 1R
3 + 1R
5 + 1R
60
---
---
---
8 + 1R
BAJO ACERA
Donde R significa tubo de reserva Los tubos se situarán sobre un lecho de arena de 4 cm de espesor. A continuación se cubrirán los tubos y se realizará el compactado mecánico. Se colocarán también una o dos (para el caso de 9 tubos) cintas de señalización de color amarillo naranja vivo que advierta la existencia de los cables. Su distancia mínima a la cara inferior del pavimento será de 10 cm y a la parte superior del tubo de 25 cm. En los cruzamientos de calzadas y ferrocarriles los tubos irán hormigonados en todo su recorrido y se situarán sobre una capa de 4 cm de espesor, y se asegurará que los tubos quedan cubiertos con una capa de cómo mínimo 4 cm de espesor. Por cada tubo sólo discurrirá un circuito de BT, sin que pueda compartirse un mismo tubo con otras líneas, ya sean eléctricas, de telecomunicaciones, u otras. Al marcar el trazado de las zanjas se tendrá en cuenta el radio de curvatura mínimo durante la instalación de 15D y después de colocado el cable de como mínimo 4D para D<25mm y 5D para 25<D<50 mm, donde D es el diámetro exterior del cable. Los cruces de calzadas deberán ser perpendiculares a sus ejes, salvo casos especiales, debiendo realizarse en posición horizontal y en línea recta.
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Se evitarán, en lo posible, los cambios de dirección de los tubos. En los puntos donde se produzcan y para facilitar la manipulación de los cables, se dispondrán arquetas con tapa registrables. Para facilitar el tendido de los cables, en los tramos rectos se instalarán arquetas intermedias registrables como máximo cada 40 m. Esta distancia podrá variarse de forma razonable, en función de derivaciones, cruces u otros condicionantes viarios. A la entrada en las arquetas, los tubos deberán quedar debidamente sellados en sus extremos para evitar la entrada de roedores. Las arquetas permiten la instalación, derivación, empalme y reparación de los cables, así como la verificación y estado de los mismos. Las arquetas serán prefabricadas o de hormigón encofrado, sin fondo para favorecer la filtración de agua y con dimensiones aproximadas de 116 x 116 cm y una altura de 80 cm, y se situarán en el fondo de la excavación de la zanja. Una vez colocados los cables se rellenará la arqueta con arena, sobrepasando la rasante de ésta en 10 cm con el fin de amortiguar las vibraciones que pudieran transmitirse desde la calzada. Por encima de la capa de arena se rellenará con tierra cribada compactada hasta la altura que se precise en función del acabado superficial que le corresponda. En la arqueta, los tubos quedaran a unos 25 cm por encima del fondo para permitir la colocación de rodillos en las operaciones de tendido, Una vez tendido el cable, los tubos se sellarán con yeso, mortero ignífugo o material expansible de forma que el cable quede situado en la parte superior del tubo. Las derivaciones monofásicas o trifásicas en los puntos de acceso se realizarán con conectores de perforación según las siguientes figuras:
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En la instalación de los cables al aire en galerías se consideran dos tipos de galerías, la galería visitable, de dimensiones interiores suficientes para la circulación de personas, y la galería registrable, o zanja prefabricada, en la que no está prevista la circulación de personas y dónde las tapas de registro precisan medios mecánicos para su manipulación. Las galerías serán de hormigón armado o de otros materiales de rigidez, estanqueidad y duración equivalentes. Este tipo de canalización se evitará en lo posible, utilizándose únicamente en el caso en que el número de conducciones sea tal que justifique la realización de galerías; o en los casos especiales en que no se puedan utilizar las canalizaciones anteriores. Cuando la canalización se realice a lo largo de galerías, se tenderá preferentemente, cable no propagador de incendio XZ1 (AS) 0,6/1 kV 1x150 ó 1X240 mm2. Las galerías visitables se usarán, preferentemente, para instalaciones eléctricas de potencia, cables de control y telecomunicaciones. En ningún caso podrán coexistir en la misma galería instalaciones eléctricas e instalaciones de gas. Tampoco es recomendable que existan canalizaciones de agua aunque en aquellos casos en que sea necesario, las canalizaciones de agua se situarán a un nivel inferior que el resto de las instalaciones, siendo condición indispensable, que la galería tenga un desagüe situado por encima de la cota del alcantarillado, o de la canalización de saneamiento en que evacua. Dispondrán de pasillos de circulación de 0,90 m de anchura mínima y 2 m de altura mínima, debiéndose justificar las excepciones puntuales. En los puntos singulares, entronques, pasos especiales, accesos de personal, etc., se estudiarán tanto el correcto paso de canalizaciones como la seguridad de circulación de las personas. Los accesos a la galería quedarán cerrados de forma que se impida la entrada de personas ajenas al servicio, pero que permita la salida del personal que esté en su interior. Deberán disponerse de accesos en las zonas extremas de las galerías. La ventilación de las galerías será suficiente para asegurar que el aire se renueve 6 veces por hora a fin de evitar acumulaciones de gas y condensaciones de humedad y así, contribuir a que la temperatura máxima de la galería sea Instalaciones de distribución
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compatible con los servicios que contenga. Esta temperatura no sobrepasará los 40 ºC. Cuando la temperatura ambiente no permita cumplir este requisito, la temperatura en el interior de la galería no será superior a 50 ºC. Los suelos de las galerías deberán tener la pendiente adecuada y un sistema de drenaje eficaz, que evite la formación de charcos. Cuando la longitud de la galería visitable sea superior a 400 m, además de los requisitos anteriores, dispondrán de iluminación fija, de instalaciones fijas de detección de gas, de accesos de personal cada 400 m como máximo, alumbrado de señalización interior para informar de las salidas y referencias, tabiques de sectorización contra incendios (RF 120) con puertas cortafuegos (RF 90) cada 1.000 m como máximo. En la medida de lo posible, se dispondrán los cables de distintos servicios y propietarios sobre soportes diferentes y se mantendrá entre ellos distancias tales que permitan su correcta instalación y mantenimiento. Dentro de un mismo servicio se procurará agrupar los cables por niveles de tensión (por ejemplo, agrupando los cables de MT en el lado opuesto de los de BT). Los cables se dispondrán de forma que su trazado sea recto y procurando conservar su posición relativa con los demás. Las entradas y salidas de los cables en las galerías se harán de forma que no dificulten ni el mantenimiento de los cables existentes ni la instalación de nuevos cables. Todos los cables deberán estar debidamente señalizados e identificados, de forma que se indique la propiedad de la empresa a quien pertenecen, la designación del circuito, la tensión y la sección de los cables. Los cables deberán ir fijados a las paredes de la galería mediante soportes tipo ménsula ó palomillas y asegurados con bridas de manera que los esfuerzos térmicos, termodinámicos debidos a las distintas condiciones que pueden presentarse durante la explotación de la Red, no puedan moverlos o deformarlos. Asimismo, los circuitos de cables dispondrán de sujeciones que mantengan juntas entre sí las tres fases y el neutro. Todos los elementos para sujeción de los cables (soportes tipo ménsula, palomillas, etc.) u otros elementos metálicos accesibles al personal que circula por las galerías (pavimentos, barandillas, estructuras o tuberías metálicas, etc.) se conectarán eléctricamente a la red de tierra de la galería. En las zanjas registrables se admite la instalación de cables eléctricos de alta tensión, de baja tensión y de alumbrado, control y comunicación. No se admite la existencia de canalizaciones de gas. Sólo se admite la existencia de canalizaciones de agua, si se puede asegurar que en caso de fuga, el agua no afecte a los demás servicios. Es aconsejable separar los cables de distintas tensiones (aprovechando el fondo y las dos paredes). Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Incluso, puede ser preferible utilizar canales distintos. Las condiciones de seguridad más destacables que deben cumplir este tipo de instalación son la estanqueidad de los cierres, y buena renovación de aire en el cuerpo ocupado por los cables eléctricos, para evitar acumulaciones de gas y condensación de humedades, y mejorar la disipación de calor. En ciertas ubicaciones (atarjeas y canales registrables) con acceso restringido a personas adiestradas, como puede ser, en el interior de industrias o de recintos destinados exclusivamente a contener instalaciones eléctricas, podrán utilizarse canales de obra con tapas (que normalmente enrasan con el nivel del suelo) manipulables a mano. El tipo de instalación en bandeja, soportes, palomillas o directamente sujetos a la pared sólo se empleará en subestaciones u otras instalaciones eléctricas y en la parte interior de edificios, no sometida a la intemperie, y en donde el acceso quede restringido al personal autorizado. Cuando las zonas por las que discurra el cable sean accesibles a personas o vehículos, deberán disponerse protecciones mecánicas que dificulten su accesibilidad.
2.4 CONEXIÓN A TIERRA El conductor neutro de las líneas subterráneas de distribución pública, se conectará a tierra en el Centro de Transformación y en otros puntos de la red como mínimo cada 500 m de longitud, preferentemente en los puntos de derivación, con objeto de disminuir su resistencia global a tierra. Debe ser puesto a tierra en cada extremo de línea y en cada punto de derivación importante. También el neutro se conectará a tierra a lo largo de la red, en todas las cajas generales de protección o en las cajas de seccionamiento o en las cajas generales de protección medida, consistiendo dicha puesta a tierra en una pica, unida al borne del neutro mediante un conductor aislado de 50 mm² de Cu, excepto en tramos de recorrido subterráneo, que será desnudo. El conductor neutro no podrá ser interrumpido en las redes de distribución, según se indica en la ITC-BT-06 del REBT, salvo que dicha interrupción se realice mediante interruptores seccionadores omnipolares que garanticen que nunca estén conectadas las fases sin el neutro.
2.5 CRUZAMIENTOS Y PARALELISMOS Los cruzamientos y paralelismos de las redes aéreas de baja tensión vienen especificados en el Apartado 3.9 de la ITC-BT-06 y de las redes subterráneas de baja tensión en el Apartado 2.2 de la ITC-BT-07.
2.5.1 Líneas aéreas de baja tensión A continuación se enumeran los cruzamientos con las vías e instalaciones y las condiciones a cumplir en cada caso: Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Con líneas eléctricas aéreas de alta tensión. La línea aérea de baja tensión deberá cruzar por debajo de la línea de alta tensión. Se procurará que el cruce se efectúe en la proximidad de uno de los apoyos de la línea de alta tensión, pero la distancia entre la línea de baja tensión y las partes más próximas de la línea de Alta Tensión no será inferior a 1,5 metros. La mínima distancia vertical "d" entre los conductores de ambas líneas, en las condiciones más desfavorables, no deberá ser inferior, en metros, a:
Donde: U = Tensión nominal, en kV, de la línea de alta tensión. L1 = Longitud, en metros, entre el punto de cruce y el apoyo más próximo de la línea de Alta Tensión. L2 = Longitud, en metros, entre el punto de cruce y el apoyo más próximo de la línea de Baja Tensión. Cuando la resultante de los esfuerzos del conductor en alguno de los apoyos de cruce de baja tensión tenga componente vertical ascendente se tomarán las debidas precauciones para que no se desprendan los conductores, aisladores o accesorios de sujeción. Podrán realizarse cruces sin que la línea de alta tensión reúna ninguna condición especial cuando la línea de baja tensión esté protegida en el cruce por un haz de cables de acero, situado entre los conductores de ambas líneas, con la suficiente resistencia mecánica para soportar la caída de los conductores de la línea de alta tensión, en el caso de que éstos se rompieran o desprendieran. Los cables de protección serán de acero galvanizado, y estarán puestos a tierra. En caso de que por circunstancias singulares sea necesario que la línea de BT cruce por encima de la de AT será preciso recabar autorización expresa del Organismo competente de la Administración, debiendo tener presentes, para realizar estos cruzamientos, todas las precauciones y criterios expuestos en el citado Reglamento de Líneas Eléctricas Aéreas de Alta Tensión. Con líneas eléctricas aéreas de baja tensión. Cuando ambas líneas sean de conductores aislados podrán estar en contacto. Para líneas en las que alguna de las líneas sea de conductores desnudos, establecidas en apoyos diferentes, las distancias entre los conductores más próximos de las dos líneas serán superiores a 0,5 metros, y si el cruzamiento se realiza en un apoyo común ésta distancia será la establecida a continuación: - En vanos hasta 4 metros: 0,10 metros - En vamos de 4 a 6 metros: 0,15 metros - En vamos de 6 a 30 metros: 0,20 metros - En vamos de 30 a 50 metros: 0,30 metros - Para vanos mayores a 50 metros: D = 0,55⋅ √F metros Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Siendo F = flecha máxima, en metros Con líneas aéreas de telecomunicación Las líneas de Baja Tensión con conductores aislados cruzarán por encima de las de telecomunicación, pudiendo excepcionalmente pasar por debajo. La separación entre conductores más próximos será de 0,5 metros pudiendo reducirse a 0,25 metros cuando no sea posible mantener la distancia anterior. Con carretera y ferrocarriles sin electrificar La distancia mínima del conductor más bajo, en las condiciones de flecha máxima, será de 6 metros. Los conductores no presentarán ningún empalme en el vano de cruce, admitiéndose, durante la explotación, y por causa de reparación de avería, la existencia de un empalme por vano. Con ferrocarriles electrificados, tranvías y trolebuses La altura mínima de los conductores sobre los cables o hilos sustentadores o conductores de la línea de contacto será de 2 metros. Además, en el caso de ferrocarriles, tranvías o trolebuses provistos de trole, o de otros elementos de toma de corriente que puedan, accidentalmente, separarse de la línea de contacto, los conductores de la línea eléctrica deberán estar situados a una altura tal que, al desconectarse el elemento de toma de corriente, no alcance, en la posición más desfavorable que pueda adoptar, una separación inferior a 0,30 metros con los conductores de la línea de baja tensión.
Con teleféricos y cables transportadores Cuando la línea de baja tensión pase por encima, la distancia mínima entre los conductores y cualquier elemento de la instalación del teleférico será de 2 metros. Cuando la línea aérea de baja tensión pase por debajo está distancia no será inferior a 3 metros. Los apoyos adyacentes del teleférico correspondiente al cruce con la línea de baja tensión se pondrán a tierra.
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Con ríos o canales navegables o flotables La altura mínima de los conductores sobre la superficie del agua para el máximo nivel que puede alcanzar será de: H = G + 1 m, donde G es el gálibo En el caso de que no exista gálibo definido se considerará éste igual a 6 metros. Con antenas receptoras de radio y televisión Los conductores de la línea de baja tensión, cuando sean desnudos, deberán presentar, como mínimo, una distancia igual a 1 m con respecto a la antena en si, a sus tirantes y a sus conductores de bajada, cuando éstos no estén fijados a las paredes de manera que eviten el posible contacto con la línea de baja tensión. Queda prohibida la utilización de los apoyos de sustentación de líneas de baja tensión para la fijación sobre los mismos de las antenas de radio o televisión, así como de los tirantes de las mismas.
Con canalizaciones de agua y gas La distancia mínima entre cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua o gas será de 0,20 m. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de las canalizaciones de agua o gas, o de los empalmes de la canalización eléctrica, situando unas y otros a una distancia superior a 1 m del cruce. Para líneas aéreas desnudas la distancia mínima será 1 m. A continuación se enumeran las proximidades y paralelismos con las vías e instalaciones y las condiciones a cumplir en cada caso: Con líneas eléctricas de alta tensión Se cumplirá con lo expuesto en el ITC-LAT-07, para evitar la construcción de líneas paralelas con las de Alta Tensión a distancias inferiores a 1,5 veces la altura del apoyo más alto entre las trazas de los conductores más próximos. Se procurará que entre éstos conductores contiguos de las líneas paralelas no exista una separación inferior a 2 metros en paralelismos con líneas de tensión igual o inferior a 66 kV y a 3 metros para tensiones superiores. Se exceptúa de la prescripción anterior las líneas de acceso a centrales generadoras, estaciones transformadoras y centros de transformación.
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Con otras líneas eléctricas de baja tensión o de telecomunicación Cuando ambas líneas sean de conductores aislados, la distancia mínima será de 0,10 m. Cuando cualquiera de las líneas sea de conductores desnudos, la distancia mínima será de 1 m. Si ambas líneas van sobre los mismos apoyos, la distancia mínima podrá reducirse a 0,50 m. Con calles y carreteras Cuando las líneas aéreas con conductores aislados respetarán una distancia mínima de 6 metros para su máxima flecha vertical, se podrá reducir ésta distancia a 4 metros cuando no vuelen junto a zonas o espacios de posible circulación rodada. Con ferrocarriles electrificados, tranvías y trolebuses La distancia horizontal de los conductores a las instalaciones de la línea de contacto será de 1,5 metros, como mínimo. Con canalizaciones de agua La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y las canalizaciones de agua sea de 0,20 metros. La distancia mínima entre los empalmes de los cables de energía eléctrica y las juntas de las canalizaciones de agua será de 1 metro. Se deberá mantener una distancia mínima de 0,20 metros en proyección horizontal, y se procurará que las canalizaciones de agua quede por debajo del nivel del cable eléctrico. Por otro lado, las arterias principales de agua se dispondrán de forma que se aseguren distancias superiores a 1 metro respecto a los cables eléctricos de Baja Tensión. Con canalizaciones de gas La distancia entre cabes de energía eléctrica y las canalizaciones de gas será de 0,20 metros, excepto las canalizaciones de alta presión (más de 4 bar), en que la distancia será de 0,40 metros. La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y las juntas de las canalizaciones de gas será de 1 metro. Se procurará mantener una distancia mínima de 0,20 metros en proyección horizontal. Por otro lado, lar arterias importantes de gas se dispondrán de forma que se aseguren las distancias superiores a 1 metro respecto a los cables eléctricos de Baja Tensión.
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2.5.2 Líneas subterráneas de baja tensión Los cables subterráneos, cuando estén enterrados directamente en el terreno, deberán cumplir, además de los requisitos reseñados en este apartado (y el siguiente, para proximidades y paralelismos), las condiciones que pudieran imponer otros Organismos Competentes, como consecuencia de disposiciones legales, cuando sus instalaciones fueran afectadas por tendidos de cables subterráneos de baja tensión. Los requisitos señalados en este apartado (y el siguiente, para proximidades y paralelismos) no serán de aplicación a cables dispuestos en galerías, en canales, en bandejas, en soportes, en palomillas o directamente sujetos a la pared. En estos casos, la disposición de los cables se hará a criterio de la empresa que los explote; sin embargo, para establecer las intensidades admisibles en dichos cables sí se deberán aplicar los factores de corrección definidos en el apartado correspondiente. Para cruzar zonas en las que no sea posible o suponga graves inconvenientes y dificultades la apertura de zanjas (cruces de ferrocarriles, carreteras con gran densidad de circulación, etc.), pueden utilizarse máquinas perforadoras "topo" de tipo impacto, hincadora de tuberías o taladradora de barrena. En estos casos se prescindirá del diseño de zanja descrito anteriormente puesto que se utiliza el proceso de perforación que se considere más adecuado. Su instalación precisa zonas amplias despejadas a ambos lados del obstáculo a atravesar para la ubicación de la maquinaria. A continuación se fijan, para cada uno de los casos indicados, las condiciones a que deben responder los cruzamientos de cables subterráneos de baja tensión directamente enterrados. Calles y carreteras Los cables se colocarán en el interior de tubos protectores conforme con lo establecido en el Apartado 2.1.2 del proyecto tipo de UNION FENOSA, recubiertos de hormigón en toda su longitud a una profundidad mínima de 0,80 m. Siempre que sea posible, el cruce se hará perpendicular a la calzada.
Ferrocarriles En los cruzamientos con ferrocarriles, los cables deberán ir entubados y el tubo más próximo a la superficie quedará a una profundidad mínima de 1,3 m respecto de la cara inferior de la traviesa, rebasando las vías férreas en 1,5 m por cada extremo. Los tubos serán normalizados según el Apartado 2.1.2 del proyecto tipo de UNION FENOSA y estarán hormigonados en todo su recorrido. Se recomienda efectuar el cruzamiento por los lugares de menor anchura de la zona del ferrocarril y perpendiculares a la vía siempre que sea posible.
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Para cruzar zonas en las que no sea posible o suponga graves inconvenientes y dificultades la apertura de zanjas (cruces de ferrocarriles, calzadas con gran densidad de circulación, etc.) pueden utilizarse máquinas perforadoras “topo” de tipo impacto, hincadora de tuberías o taladradora de barrena. Otros cables de energía eléctrica Siempre que sea posible, se procurará que los cables BT discurran por encima de los de AT. La distancia mínima entre un cable de baja tensión y otros cables de energía eléctrica será: 0,25 m con cables de alta tensión y 0,10 m con cables de baja tensión. La distancia del punto de cruce a los empalmes será superior a 1 m. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada.
Cables de telecomunicación La separación mínima entre los cables de energía eléctrica y los de telecomunicación será de 0.20 m. La distancia del punto de cruce a los empalmes, tanto del cable de energía como del cable de telecomunicación, será superior a 1 m. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada. Estas restricciones no se deben aplicar a los cables de fibra óptica con cubiertas dieléctricas. Todo tipo de protección en la cubierta del cable debe ser aislante.
Canalizaciones de agua y gas Siempre que sea posible, los cables se instalarán por encima de las canalizaciones de agua. La distancia mínima entre cables de energía eléctrica y canalizaciones de agua o gas será de 0,20 m. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de las canalizaciones de agua o gas, o de los empalmes de la canalización eléctrica, situando unas y otros a una distancia superior a 1 m del cruce. Cuando no puedan respetarse Instalaciones de distribución
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estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada.
Conducciones de alcantarillado Se podrán distinguir dos tipos de conducciones de alcantarillado: o Conducción de alcantarillado en galería: Se procurará pasar los cables por encima de las conducciones de alcantarillado en galería. Se admitirá fijar tubos a la pared exterior de la galería siempre que se asegure que esta no ha quedado debilitada ni se haya incidido en su interior con la fijación. Si no es posible, se pasará por debajo, y los cables se instalarán bajo tubo normalizado. o Conducción de alcantarillado bajo tubo: En los cruzamientos de cables con conducciones de alcantarillado bajo tubo se guardará una distancia mínima de 20 cm. Se evitará el cruce por la vertical de las juntas de la conducción de alcantarillado bajo tubo o de los empalmes de los cables, situando unos y otros a una distancia superior a 1 m. del cruce. Cuando no pueda respetarse esta distancia, los cables se instalarán bajo tubo normalizado. Depósitos de combustible Los cables se dispondrán en canalizaciones entubadas y distarán, como mínimo, 0,20 m del depósito. Los extremos de los tubos rebasarán al depósito, como mínimo 1,5 m por cada extremo.
Los cables subterráneos de baja tensión directamente enterrados deberán cumplir las condiciones y distancias de proximidad y paralelismo que se indican a continuación, procurando evitar que queden en el mismo plano vertical que las demás conducciones.
Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Otros cables de energía eléctrica Los cables de baja tensión podrán instalarse paralelamente a otros de BT o AT, manteniendo entre ellos una distancia mínima de 0,10 m ó 0,25 m, respectivamente. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada. En el caso de que un mismo propietario canalice a la vez varios cables de baja tensión, podrá instalarlos a menor distancia, incluso en contacto.
Cables de telecomunicación La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y los de telecomunicación será de 0,20 m. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada.
Canalizaciones de agua y gas La distancia mínima entre los cables de energía eléctrica y las canalizaciones de agua y de gas será de 0,20 m. (Excepto para canalizaciones de gas de alta presión (más de 4 bar), en que la distancia será de 0,40 m). La distancia mínima entre los empalmes de los cables de energía eléctrica y las juntas de las canalizaciones de agua y de gas será de 1 m. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización entubada. Se procurará mantener una distancia mínima de 0,20 m en proyección horizontal, y en el caso de canalizaciones de agua, que ésta quede por debajo del nivel del cable eléctrico. Por otro lado, las arterias principales de agua y de gas se dispondrán de forma que se aseguren distancias superiores a 1 m respecto a los cables eléctricos de baja tensión. Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Conducciones de alcantarillado Se podrán distinguir dos tipos de conducciones de alcantarillado: o
Conducción de alcantarillado en galería: Se procurará pasar los cables por encima de las conducciones de alcantarillado en galería. Se admitirá fijar tubos a la pared exterior de la galería siempre que se asegure que esta no ha quedado debilitada ni se haya incidido en su interior con la fijación. Si no es posible, se pasará por debajo, y los cables se instalarán bajo tubo normalizado.
o
Conducción de alcantarillado bajo tubo: Los cables de BT se instalarán separados de la conducción de alcantarillado bajo tubo a una distancia no inferior a 20 cm. La distancia mínima entre los empalmes de los cables y las juntas de la conducción de alcantarillado bajo tubo será de 1 metro. Cuando no pueda respetarse esta distancia, los cables se instalarán bajo tubo normalizado.
Se procurará mantener una distancia mínima de 20 cm en proyección horizontal y, también, que la conducción de alcantarillado bajo tubo quede por debajo del nivel del cable eléctrico. Por otro lado, las arterias importantes de conducción de alcantarillado bajo tubo se dispondrán alejadas de forma que se aseguren distancias superiores a 1 m. respecto a los cables eléctricos. Acometidas En el caso de que el cruzamiento o paralelismo entre cables eléctricos y canalizaciones de los servicios descritos anteriormente, se produzcan en el tramo de acometida a un edificio deberá mantenerse una distancia mínima de 0,20 m. Cuando no puedan respetarse estas distancias en los cables directamente enterrados, el cable instalado más recientemente se dispondrá en canalización. La canalización de la acometida eléctrica, en la entrada al edificio, deberá taponarse hasta conseguir una estanqueidad adecuada. Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
2.6 CÁLCULO DEL CONDUCTOR El cálculo a realizar dependerá si la red es aérea o subterránea. Si es aérea se tendrá que realizar el cálculo eléctrico de la misma y el cálculo mecánico mientras que si es subterránea solo habrá que realizar el cálculo eléctrico. Dentro del cálculo eléctrico de las magnitudes de la red nos encontramos con el ´cálculo de la sección del conductor, que nos referiremos a continuación. Para calcular la sección del conductor en las líneas de distribución tendremos que tener en cuenta diversos criterios: Cálculo de la sección por intensidad máxima admisible en régimen permanente. Cálculo de la sección por criterio de caída de tensión. Cálculo de la sección por criterio de pérdida de potencia. Cálculo de la sección por intensidad de cortocircuito.
2.6.1 Redes aéreas de distribución en baja tensión El procedimiento general de selección de la sección consiste en satisfacer los criterios de intensidad máxima admisible, de intensidad de cortocircuito y de pérdida de potencia; seguidamente escoger el valor mayor de los tres obtenidos y comprobar el cumplimiento del criterio de caída de tensión para esa sección. Si no se verifica, se aumenta la sección hasta llegar a un valor que lo satisfaga. En este procedimiento no se desprecia la reactancia inductiva. Cuando la reactancia inductiva de la línea pueda despreciarse a efectos de caída de tensión, la forma de proceder es determinando los valores de sección del conductor atendiendo a los cuatro criterios y escogiendo el mayor de todos ellos, pues es el que satisfará los cuatro criterios simultáneamente.
2.6.1.1 Criterio de intensidad máxima admisible Las tablas de intensidad máxima admisible reflejan los valores máximos de la intensidad de corriente que debe circular a través de cada sección normalizada y para cada forma de instalación. Estas tablas son válidas en condiciones normales de instalación que corresponden a un solo cable, instalado al aire libre a una temperatura de 40ºC. A continuación exponemos en la tabla B.0 las intensidades admisibles para redes de distribución según UNE 211435 (la nueva norma de referencia para circuitos de distribución). Esta norma ha anulado y sustituido a la anterior UNE 20435, por lo que la citada tabla B.0 contiene los valores a aplicar. Seguimos reproduciendo el resto de tablas del criterio anterior (desde B.1 hasta B.5) por contener detalles sobre coeficientes de corrección que no aparecen en la UNE 211435 para redes aéreas de distribución y por ser reciente el cambio de norma. Según este criterio se debe cumplir: Ib ≤ Iz Iz = Intensidad máxima admisible del conductor (A). Ib = Intensidad transportada por la línea o diseño (A). En suministros monofásicos U= 230 V I b En suministros trifásicos U= 400 V y potencia activa en vatios. I b Instalaciones de distribución
P
P U . cos
3 .U . cos
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Configuraci贸n de redes de distribuci贸n de baja tensi贸n
Instalaciones de distribuci贸n
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
La temperatura máxima de funcionamiento del aislamiento XLPE y EPR es de 90 ºC y del PVC de 70ºC. Ejercicio 1: Una línea de distribución trifásica aérea posada sobre fachada transporta 100 kW con factor de potencia 0,9. Determina la sección mínima normalizada por el criterio de intensidad máxima admisible si se emplean conductores de aluminio. Si tenemos unas condiciones que no son normales, la intensidad máxima admisible se obtiene multiplicando el valor tabulado por un número denominado Factor de corrección. I’z = Iz . Fc Donde: I’z = Intensidad máxima admisible teniendo en cuenta el factor de corrección (A). Iz = Intensidad máxima admisible en las condiciones normales (A). Fc = Factor de corrección para esa situación (adimensional). Los factores de corrección expuestos han sido: o Por estar la línea expuesta al sol (valor 0,9 o inferior). o Por temperatura ambiente diferente a 40ºC (Tabla B.4) o Por agrupación de varios cables (Tabla B.5) Ejercicio 2: Una línea de distribución trifásica aérea con conductores de aluminio en instalación tensada con cable fiador de acero transporta en régimen permanente 135 A. Si la temperatura ambiente media se estima en 50ºC, determina la sección mínima normalizada por criterio de intensidad máxima admisible.
Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
2.6.1.2 Criterio por caída de tensión Para las líneas de distribución en BT, las compañías suministradoras adoptan que la cdt en el punto más desfavorable de la red no debe superar el 5% respecto a la tensión nominal de la instalación. u%
Donde:
e
100
U
U = Tensión nominal de la línea en voltios (V). e = Caída de tensión absoluta producida en la línea en votios (V). Aunque la caída de tensión depende del material del conductor, la intensidad y la longitud de la línea, una vez escogido el tipo de cable, el único parámetro sobre el que se puede actuar es la sección. Las fórmulas a utilizar si consideramos los efectos inductivos son: Suministros monofásicos
Suministros trifásicos
e = 2 . I . L . (R . cos + X . sen )
e = √3 . I . L . (R . cos + X . sen )
e = Caída de tensión absoluta (V).
R = Resistencia de la línea (Ω/m) = ρ /S
ρ =Resistividad a la Tª de servicio (Ω. mm2/m) S = Sección del conductor en mm2. I = Intensidad de línea (A).
X = Reactancia de la línea (Ω/m).
L = Longitud de la línea (m).
En líneas de distribución con cables en haz X= 1.10-4 Ω/m
Resistividad de distintos materiales conductores para diferentes temperaturas ρ 20 (Ω. mm2/m)
ρ 70 (Ω. mm2/m)
ρ 90 (Ω. mm2/m)
Cobre
0,018
0,021
0,023
Aluminio
0,029
0,033
0,036
Almelec
0,032
0,038
0,041
Temperatura
20 ºC
70 ºC
90 ºC
Material
Ejercicio3: Se tiene una línea de distribución aérea trifásica en ejecución tensada con neutro fiador con cables 3x50 Al/54,6 Alm con aislamiento de polietileno reticulado. En régimen permanente transporta una intensidad de corriente de 125 A (77,94 kW). Si la cdt máxima admisible es de 5% y la longitud de la línea de 175 m, verifica si cumple con esa condición. De no ser así, determina la sección mínima. Para cables de sección inferior a 120 mm2, como sucede en las instalaciones de enlace o en instalaciones interiores y también en la mayoría de las líneas aéreas de BT, es posible despreciar los efectos inductivos de la línea en el cálculo de la caída de tensión. En este caso se aplican las siguientes fórmulas: Suministros monofásicos
Suministros trifásicos
S = 2 . P . L / c . e .U
S=P.L/c.e.U
Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
S = Sección del conductor en mm2.
e = Caída de tensión absoluta (V).
P = Potencia activa de la línea (W).
c = Conductividad del conductor (m/Ω.mm2).
L = Longitud de la línea (m).
U = Tensión nominal de la línea (V).
La cdt absoluta máxima admisible será: e
U . u% 100
y la conductividad es: c
1
Conductividad de distintos materiales conductores para diferentes temperaturas c 20 (Ω. mm2/m)
c 70 (Ω. mm2/m)
c 90 (Ω. mm2/m)
Cobre
56
48
44
Aluminio
35
30
28
20 ºC
70 ºC
90 ºC
Material
Temperatura
Ejercicio 4: Calcula la sección mínima normalizada por criterio de caída de tensión de una línea de distribución trifásica en BT aérea posada sobre fachada que tiene 200 m de longitud ejecutada con cables con conductores de aluminio y aislamiento de XLPE, siendo la cdt admisible del 3%. La potencia que transporta es de 50 kW. Desprecia los efectos inductivos de la línea.
2.6.1.3 Criterio por pérdida de potencia La pérdida de potencia de una línea de distribución se da en tanto por ciento y es: p%
Donde:
P
100
P
P = Potencia nominal de la línea (W) P = Pérdida de potencia absoluta producida en la línea (W)
Cálculo de la pérdida de potencia en función del tipo de suministro Suministros monofásicos
Suministros trifásicos
2
2
P = 2 . R . L . I
P = 3 . R . L . I
Cálculo de sección por pérdida de potencia en un conductor Suministros monofásicos
Suministros trifásicos
S = 2 . L . I2 / C . p
S = 3 . L . I2 / C . p
Para calcular p se aplica la siguiente expresión:
Instalaciones de distribución
p
P . p% 100
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Donde: p = Potencia perdida máxima admisible por efecto Joule (W). p% = Pérdida de potencia porcentual máxima admisible de la línea. P = Potencia nominal de la línea (W). Ejercicio 5: Comprueba si la sección escogida en el ejercicio de la página 35 cumple con el requisito de pérdida de potencia, siendo el valor admisible del 4%. Ejercicio 6: Calcula la mínima sección normalizada por criterio de pérdida de potencia de una línea aérea de BT trifásica posada sobre fachada ejecutada con conductores de cobre con aislamiento de XLPE, que tiene 40 m de longitud, transporta una potencia de 35 kW con factor de potencia 0,95 y la pérdida de potencia admisible es del 2%.
2.6.1.4 Criterio por intensidad de cortocircuito Una sección es válida por este criterio cuando, para el tiempo de actuación de las protecciones, cumple: Iccp ≤ Iccs Donde: Iccs = Corriente de cortocircuito soportada por el conductor (kA). Iccp = Máxima corriente de cortocircuito que puede presentarse en ese punto de la instalación (kA). El valor de Iccp depende de la configuración de las líneas aguas arriba de la instalación y de la potencia de cortocircuito que proporciona el transformador. Este dato tiene que proporcionarlo la ESE. S
I
ccp
cc
. 1000 3. U
Donde: S = Potencia de cortocircuito (MVA) y U = Tensión nominal de la líneta (V). Las tablas de las intensidad de cortocircuito admisibles, en función de los diferentes tiempos de duración del cortocircuito son:
Instalaciones de distribución
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Configuración de redes de distribución de baja tensión
Ejercicio 7: Si la potencia máxima de cortocircuito que puede presentarse en una instalación de distribución aérea en baja tensión, ejecutada en instalación posada con cables con conductores de aluminio y aislamiento termoestable, es de 15 MVA, determina cual es la mínima sección válida por criterio de cortocircuito si las protecciones actúan en 0,1 s.
2.6.2 Redes subterráneas de distribución en baja tensión El procedimiento general de selección de la sección es el mismo que para las redes aéreas de baja tensión.
2.6.2.1 Criterio de intensidad máxima admisible Las tablas de intensidad máxima admisible reflejan los valores máximos de la intensidad de corriente que debe circular a través de cada sección normalizada y para cada forma de instalación. Estas tablas son válidas en condiciones normales de instalación que corresponden a: o Temperatura del terreno 25 ºC o Temperatura del aire ambiente 40 ºC o Resistencia térmica del terreno 1,5 K .m/W o Profundidad de soterramiento 0,7 m Las redes subterráneas para distribución según el REBT deben realizarse siguiendo las indicaciones de la ITC-BT 07 cuyo contenido está basado en la UNE 20435, norma que ha sido anulada y sustituida por la UNE 21143. Nos encontramos por tanto ante la situación de un contenido reglamentario que esta anulado por la aparición de una nueva norma. Hemos decidido, no obstante, incluir en el apartado C bis todo lo que dice el REBT (basado en la anulada UNE 20435) y priorizar este apartado en el que tratamos el contenido de la norma nueva en vigor. Los cables a utilizar y las modalidades de instalación siguen siendo los citados al comienzo del apartado C bis, nos centraremos en las tablas de carga máxima admisible y sus coeficientes de corrección. Para cables de Cu tipo RV o Al XZ1(S) de 0,6/1 kV las intensidades admisibles son:
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La ITC-BT 07 del REBT indica cómo se deben realizar las redes subterráneas para distribución basándose en el contenido de la norma UNE 20435 que ha sido anulada y sustituida por la UNE 211435. Este tipo de redes puede adoptar las modalidades de: o Directamente enterrados. o Enterrados en el interior de tubos. o En galerías, visitables o no, en bandejas, soportes, con los cables dispuestos sobre palomillas, o directamente sujetos a la pared. La intensidad máxima permanente admisible en los conductores, de acuerdo con lo especificado en la norma UNE 20435, dependerá de: o La profundidad de la instalación de 70 cm. o La resistividad térmica de 1 K.m/W y naturaleza del terreno. o Temperatura máxima del terreno de 25 ºC a la profundidad de instalación. o La proximidad de otros cables que transporten energía. o La longitud de las canalizaciones dentro de tubos: número y agrupamiento de estos, separación entre ellos y material que los constituya. Ejercicio 8: Una línea de distribución trifásica subterránea en instalación directamente enterrada, formada por una terna de cables unipolares con aislamiento de polietileno reticulado XLPE, transportar 100 kW con un factor de potencia de 0,9. Determina la sección mínima normalizada según el criterio de intensidad máxima admisible utilizando conductores de aluminio en condiciones tipo. ¿Cuál es la sección mínima normalizada si se emplea conductor de cobre? Ejercicio 9: Una línea de distribución trifásica subterránea en instalación al aire (bandeja perforada), con cable tetrapolar aislado con polietileno reticulado XLPE, transportar 100 kW con un factor de potencia de 0,9. Determina la sección mínima normalizada según el criterio de intensidad máxima admisible utilizando conductores de aluminio en condiciones tipo. ¿Cuál es la sección mínima normalizada si se emplea conductor de cobre?. Ejercicio 10: Repite el ejercicio 8 para una línea trifásica de Al si se considera que va en instalación enterrada bajo tubo, en una zanja de profundidad de 1m y con una temperatura del terreno de 35 ºC. Ejercicio 11: Repite el ejercicio 9 para una línea trifásica de Al si se considera que va bandeja perforada, con una temperatura del terreno de 50 ºC. Considera una única bandeja perforada con tres circuitos trifásicos contiguos.
2.6.2.2 Criterio por caída de tensión El criterio de caída de tensión en líneas subterráneas de BT es idéntico a lo expuesto para líneas aéreas de BT. En general, es más exacto el cálculo de este criterio considerando los efectos inductivos, debido a que los cables empleados presentan valores de reactancia inductiva X del orden de 0,09 a 0,08 Ω/km. No obstante, se puede optar por despreciar el término inductivo para secciones pequeñas.
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Las empresas eléctricas tienen normalizado el uso de cables unipolares de aluminio para tensiones asignadas de 0,6/1 kV, con aislamiento de polietileno reticulado (XLPE) y cubierta PVC como puede verse en la siguiente tabla perteneciente a ENDESA.
Ejercicio 12: Comprueba el criterio de caída de tensión, sin despreciar los efectos inductivos y despreciándolos, en la línea de distribución subterránea trifásica de Al del ejercicio 10. Considera que se emplean cables unipolares RV-Al, con tensión asignada 0,6/1 kV, para una línea de longitud 120 m. La cdt máxima admisible es del 5% y el factor de potencia de 0,9. Ejercicio 13: Comprueba el criterio de caída de tensión, sin despreciar los efectos inductivos y despreciándolos, en la línea de distribución trifásica al aire de Al del ejercicio 11. Considera que se emplean cables unipolares RV-Al, con tensión asignada 0,6/1 kV, para una línea de longitud 120 m y reactancia 0,09 Ω/km. La cdt máxima admisible es del 5% y el factor de potencia de 0,9.
2.6.2.3 Criterio por pérdida de potencia La aplicación de este criterio no presenta ninguna diferencia respecto al procedimiento descrito de las líneas aéreas de BT. Ejercicio 14: Comprueba si la sección escogida en el ejercicio 12 cumple con el requisito de pérdida de potencia, siendo este del 4%. Ejercicio 15: Comprueba si la sección escogida en el ejercicio 13 cumple con el requisito de pérdida de potencia, siendo este del 4%.
2.6.2.4 Criterio por intensidad de cortocircuito La selección de la sección del conductor por intensidad de cortocircuito tiene en cuenta las mismas consideraciones que el supuesto de una línea aérea de BT, teniendo en cuenta que las tablas a consultar son las siguientes:
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Ejercicio 16: En una instalación de distribución subterránea en BT, enterrada bajo tubo con cables unipolares de RV-Al, la potencia máxima de cortocircuito es de 15 MVA. Determina cuál es la mínima sección normalizada válida por criterio de cortocircuito si las protecciones actúan en 0,1 s.
2.7 BIBLIOGRAFÍA Y RECURSOS Apuntes de Internet Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión. Normas UNE de los reglamentos electrotécnicos.
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