tensión máxima en conductor ACAR

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Marcelo Palacios

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Sep 25, 2009, 10:14:30 AM9/25/09
to lista Salvador Martinez
Estimados colegas:
Junto a otros profesionales estoy preparando las especificaciones de montaje del conductor ACAR 500 MCM en un proyecto a ejecutarse pronto, y han surgido varios criterios concernientes a la máxima tensión adoptada para el cálculo del tensado.
Sostengo que el conductor de aluminio, aunque sea con calidad mejorada, como el caso del ACAR, debe estimarse una tension pruedente del 20% de la carga de rotura. Revisando el Boletin 1742E-200 de RUS de los Estados Unidos, estima ese mismo valor para tal conductor.
Uno dr mis colegas estima que debería ser el 30% de carga de rotura.
Pido a los Listeros una tercera opinión, para sacar una conclusion acertada
NOTA. Para referencia, las temperaturas de estudio están de la siguiente manera
temp mínima   5 grados celsius
temp promedia 25 grados celsius
temp máxima 60 grados celsius
Saludos cordiales.
Ing. Marcelo Palacios
Portoviejo Ecuador

carlos gold

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Sep 25, 2009, 10:29:42 AM9/25/09
to marcelo....@yahoo.es, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ
Estimado Marcelo:
Me parece hay un error de interpretación. El 20 % de la carga de rotura se usa para definir la tracción ó esfuerzo EDS (every day stress),
a la temperatura media anual,  pues se parte del concepto que es la tensón (tracción) media que permanecerá la mayor parte de su vida útil de la línea y está demostrado que a esa temperatura ocurren las brisas causante de las vibraciones de los cables. A mayor tracción, mayor vibración
. Por ende, se trata de protegeral cable contra las vibraciones actuando sobre la tracción limitando sea ésta del orden al 20 % de la tracción de rotura.
Pero para la carga máxima, que seguramente la produce el viento maximo extremo (salvo nieve como en Canadá) la tracción máxima se acepta en el orden del 60 % de la carga de rotura del conductor. Ahora bien, el estado básico puede ser muy factible sea a la tempratura media  y a la tracción EDS. Lo defines con el vano critico.
Bueno, no es difícil lo que te digo, pero muy largo explicar por email. Dime si necesitas mayor información. sé preciso,
Cordiales Saludos,
Carlos
 
 
 

Ing. Carlos Alberto Gold
c-a-...@hotmail.com
ESIN CONSULTORA SA 
Lìneas de Transmisiòn

Bs. As. Argentina

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Cel  :54-11-15 51169845

 





 

Date: Fri, 25 Sep 2009 14:14:30 +0000
From: marcelo....@yahoo.es
Subject: [LESM] tensión máxima en conductor ACAR
To: listaele...@googlegroups.com

Omar Medrano

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Sep 25, 2009, 5:45:24 PM9/25/09
to lista Salvador Martinez, Marcelo Palacios
Marcelo Palacios.
Seguramente el 20% de la tensión máxima de ruptura que has obtenido del Boletin 1742E-200 de RUS de los Estados Unidos, es un valor que corresponde a cierta condición de diseño, si lo tienes ese bolitin, enviálo para tener un mejor criterio.
 
En el caso del ACAR es práctica común y aceptada limitar la tension EDS al 16 % de la tensión máxima de rotura. Partiendo de esa condición a la temperatura de 25 C, sin viento, final con creep se puede calcular los limites de tensiones iniciales y finales para las demás condiciones.
 
Como referencia, en el Proyecto SIEPAC, que es una línea a 230 kV para interconexión, eléctrica en Centro América, 1800 km, los % de la tension máxima de ruptura fueron los siguientes:
 
Para el conductor ACAR
 
Condicion de carga:                                             % RTS inicial    final
EDS, 25 °C, sin viento                                                       17.9%      16%
Viento Maximo 48 kg/m2, O °C                                           26.7%     24%
Temperatura Mínima 0°C, sin viento                                     20.7%     18.2%
 
Además como referencia, te anexo archivo conde podés ver diferentes condicones de diseño y sus respectivos % de utilización, de un proyecto en Arabia Saudita, con condiciones de temperatura extremas.
 
Saludos,
Ing. Omar Medrano
Diseño de Líneas de Transmisión
El Salvador, Centro América
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
La selección del % de ruptura para el diseño de una línea de transmisión
 


--- On Fri, 9/25/09, Marcelo Palacios <marcelo....@yahoo.es> wrote:
01. DA Tower Design Calculations.XLS

omar graterol

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Sep 25, 2009, 11:00:28 PM9/25/09
to lista Salvador Martinez, Marcelo Palacios, Omar Medrano

Marcelo, como aclaratoria, el BOLETIN de la REA donde se trata este punto, ES EL 1724E-200 y no el 1742E-200 (Solo un cambio entre los números). Este BOLETIN y otro grupo de aprox. 50 boletines mas, los pueden ubicar en el siguiente LINK:

http://www.usda.gov/rus/electric/bulletins.htm

 

Por otra parte, y para complementar un poco lo ya indicado por Carlos Gold y Omar Medrano, les quiero relatar la siguiente experiencia: En un proyecto para una linea en el LAGO de Maracaibo, PDVSA Venezuela, para los años 1992-1996, se utilizo como limite de diseño a temperatura media y viento cero, sin cargas adicionales (EDS),  25% de la tensión de ruptura; con el agravante que esta línea tenia unos vanos muy largos (Cercanos a los 600 mts.), el resultado fue que en los primeros años, se presentaron unas roturas de conductor, las cuales después de un análisis resultaron haber sido causadas por esfuerzos debidos a vibraciones eolicas. Posteriormente (1996 – 1998), en un diseño coordinado por nosotros y basados en esta experiencia, después de analizar información sobre este punto, se redujo el limite, para una línea similar al 18%. La experiencia de operación de esta ultima línea ha sido excelente. Con esta experiencia, se debe descartar el 30% argumentado por alguien que participa en el proyecto con Marcelo, según el lo indica en su nota inicial.

 

Como información adicional, copio a continuación el parrafo del BOLETIN 1724E-200, que se refiere a este limite:

 

************************** Parrafo 1724E-200 ************************

 

Reduced Tension: The two line design variables that have the greatest effect upon a

line's vibration characteristics are conductor tension and span length. Singly or in

combination, these two variables can be reduced to the point where the level of vibration, without any vibration damping devices, will not be damaging. For similar sag

characteristics, conductors of different types, with their different characteristics, may

require a different degree of vibration protection.

A rule of thumb that has proved generally successful in eliminating vibration problems is to keep the conductor tension for short and medium length spans under initial unloaded conditions at the average annual minimum temperature to approximately 20 percent or less of the conductor's rated strength. For long spans, a somewhat lower percent tension limit should be used. Due to their vibration characteristics, 6201 AAAC and 1350 aluminum conductors should be held to tensions somewhat lower than the 20 percent value, even for relatively short spans.

 

****************************** Fin del Parrafo *************************

Como se puede ver, aqui tambien se menciona, como limite el 20%, para vanos medios o cortos, sin cargas adicionales, en la condicion de TEMPERATURA MINIMA DEL PROMEDIO ANUAL,  que en otro boletín indican como 15 oC., esta puede ser la condicion EDS. Ademas indican que para vanos largos debe ser menor al 20%.

Tambien se debe considerar un % menor, cuando existan condiciones de viento y superficies planas, que promuevan las vibraciones eolicas; la velocidad de viento que se menciona como que promueve estas vibraciones esta en el orden de los 35 Km/hora. Considerando estos aspectos, puede ser que se llegue al 16% indicado por Omar Medrano.  De todas formas, pueden analisar los BOLETINES de la REA y llegar a una conclusion, considerando sus condiciones particulares.

 

Saludos,………………….Omar Graterol

--- El vie, 25/9/09, Omar Medrano <omedra...@yahoo.com> escribió:

Uno de mis colegas estima que debería ser el 30% de carga de rotura.

Juan Melgarejo

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Sep 26, 2009, 1:32:26 AM9/26/09
to Marcelo Palacios, listaelectricasm
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Ing. Juan Melgarejo
Lima Peru
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Telefax: 422 1714

carlos gold

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Sep 26, 2009, 6:59:26 AM9/26/09
to omar graterol, LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ, marcelo....@yahoo.es, Omar Medrano
Omar: Excelente el LINK.
Son todas muy correctas las apreciaciones. De mi parte quise indicar no confundir el porcentaje de ruptura según se hable de carga a la temperatura media anual E.D.S. (Vibraciones) o la carga admisible maxima que se emplea en el estado de máxima carga (Viento Maximo,  ó bajas temperaturas +viento). También es correcto aclarar si los valore son finales e iniciales (despúes o antes de considerar las deformaciones por creep) Sobre el porcentaje  indiqué 20 % porque es lo usual en ACSR, y servía al concepto, no tenía a mano el del ACAR. Pero como dice Omar Medrano, especialista de muy alto nivel, en el ACAR debe ser del 16 %.
Saludos,
Carlos
 
 
 

Ing. Carlos Alberto Gold
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Date: Sat, 26 Sep 2009 03:00:28 +0000
From: ogra...@yahoo.es
Subject: [LESM] Re: tensión máxima en conductor ACAR
To: listaele...@googlegroups.com; marcelo....@yahoo.es; omedra...@yahoo.com

Tus elecciones hablan por vos… ¡Conocé quién sos realmente!

Yonet López Roca

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Sep 26, 2009, 12:04:33 PM9/26/09
to lista electrica "Salvador Martinez"

Saludos Cordiales, Estimados listeros

 

Desde ayer estoy siguiendo el tema y aunque no trabajo diseñando líneas eléctricas, tuve la oportunidad de participar en un proyecto de remodelación de una líneas de transmisión a 110 kv, diseñada por una compañía norteamericana en el año 1957,  con conductor 266.8 MCM 26/7 ACSR y en las especificaciones del proyecto ellos plantean limitar la tensión final del conductor a 16 %, para los tramos críticos y una temperatura de 15 °C, sin viento.

Además exponen los cálculos para las tres condiciones.

1- la máxima tensión del conductor para los tramos críticos, a 15 °C y una presión del viento 25 lb/ft2         39 %

2- la tensión del conductor para los tramos críticos, a 15 °C y una presión del viento 9 lb/ft2                        22 %

3- la tensión inicial del conductor para los tramos críticos, a 15 °C, sin viento                                                19 %

 

Tuvimos además la oportunidad de medir la tensión del conductor a 25 °C y una brisa ligera a la cual no se le midió la velocidad no dio que tiene una tensión del 11 % de la tensión de ruptura para ese conductor.

Ya había leído el boletín del RUS y lo que no lograba entender como determinar a que valor menor del 20 % limitar la tensión del conductor durante la construcción de la línea.

Por lo antes expuestos por ustedes y los datos que poseo, interpreto que ese dato esta cerca del calculo de la tensión final del conductor para los tramos críticos del diseño, a la temperatura promedio anual y sin viento.

Ahora lo que le quiero decir a Marcelo desde ayer, ya ustedes diseñaron la líneas, y lo que esta decidiendo a que valor limitar la tensión del conductor durante el montaje.

 

Atentamente

Yonet López Roca

Esp en Explotación de Redes

Camaguey

Cuba

 

-----Mensaje original-----
De: listaele...@googlegroups.com [mailto:listaele...@googlegroups.com] En nombre de carlos gold
Enviado el: Sábado, 26 de Septiembre de 2009 05:59 a.m.
Para: omar graterol
CC: LISTA ELECTRICA SALVADOR MARTINEZ; marcelo....@yahoo.es; Omar Medrano


Asunto: [LESM] Re: tensión máxima en conductor ACAR

Importancia: Alta

Marcelo Palacios

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Sep 26, 2009, 12:51:29 PM9/26/09
to Yonet López Roca, lista Salvador Martinez, lista cieema
Saludos estimados Colegas.
Aprecio todos los criterios emitidos en la lista respecto a este tema. Tuve que desempolvar documentos para revisar algunas definiciones.
 
Primero quiero presentar el resultado que obtuve luego del análisis del tensado del conductor ACAR 500 MCM para las condiciones nuestras, aquí en Ecuador, y especialmente la zona costera, donde las variaciones de temperatura no son tan amplias, por ejemplo las de los Estados Unidos de Norteamérica.
las condiciones climáticas de nuestra zona son:

a)         Máxima temperatura del aire                           39,90 °C

b)         Temperatura promedia                                    26,38 °C

c)         Temperatura mínima absoluta                           13,00 °C

d)        Velocidad media del viento                                 4,37 m/seg.

f)         Humedad relativa promedia                              87,60 %

 

las condiciones de diseño que se utilizan para nuestra región son las siguientes:
Condicion 1. Temperatura de conductor de 5 °C y sobrecarga de viento mínima (18 kg/m2)(30 km/h)
Condicion 2. Temperatura de conductor de 25 °C (EDS)sin vientoy con viento máximo (60 kg/m2)(100 km/h)
Condicion 3. temperatura de  conductor de 60 °C sin viento
No es normado, pero se revisa esta condición: Temperatura de conductor de 5 °C sin viento.
 
Siendo la tensión de rotura de conductor = 5408 Kg, el resultado de mis cálculos establece los siguientes valores:
 
Tension a 5°C conductor sin viento                  =1006 Kg --18% de carga de rotura
Tensión a 25 °C conductor (EDS)sin viento     =778 Kg---14% de carga de rotura
Tensión a 25 °C conductor (EDS) con viento   =795 Kg--- 15% de carga de rotura   
Tensión a 60 °C condutor sin viento                 =567 Kg---11% de carga de rotura
Tensión a 5 °C conductor con viento                =1082 Kg---20% de carga de rotura
 
por lo que en condicion EDS el conductor está al 15% de tensión de rotura, debajo del 16%-18% recomendado por varios autores.
 
Tiene razón Omar Medrano: Cada región tiene sus condiciones de diseño, y las consideraciones de carga son diferentes.
Entonces, Yonet, se ha establecido la necesidad de las líneas, se decidió que la construcción se realice y está en marcha el proyecto, pero los valores de montaje debemos establecerlos nosotros.
Estimo que con esos valores de tensión no vamos a tener problemas de vibración eólica.
Cordiales saludos.
Ing. Marcelo Palacios
Portoviejo-Ecuador

 


De: Yonet López Roca <yo...@eleccmg.une.cu>
Para: "lista electrica "Salvador Martinez"" <listaele...@googlegroups.com>
Enviado: sábado, 26 de septiembre, 2009 11:04:33
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