Fundamentos y Especificaciones Técnicas de Redes de Distribución Eléctrica

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Conceptos Fundamentales y Requisitos del Sistema de Distribución

1. Componentes de un Sistema de Distribución

Un sistema de distribución está conformado por:

  1. Subestaciones receptoras.
  2. Circuitos primarios.
  3. Transformadores de distribución (Trafos de Dis).
  4. Circuitos secundarios.

2. Requisitos de un Sistema de Distribución

Los requisitos de un sistema de distribución son:

  1. Resistencia mecánica y posibilidad de expansión.
  2. Seguridad y flexibilidad.
  3. Control de frecuencia.
  4. Regulación de tensión, pérdidas y aplicación de normas nacionales y/o internacionales.
  5. Continuidad y calidad de la energía.

Tipos de Redes de Distribución

3. Red de Distribución Aérea

Ventajas:

  • Tiempo de construcción bajo.
  • Bajo costo.
  • Fácil ubicación de fallas.
  • Fácil mantenimiento.

Desventajas:

  • Antiestética.
  • Sometida a vandalismo.
  • Sometida a efectos ambientales.
  • Sometida a choques.

4. Red de Distribución Subterránea

Ventajas:

  • No son visibles (estética).
  • Son más seguras.
  • No están expuestas a inclemencias climáticas.
  • No están expuestas a descargas atmosféricas.

Desventajas:

  • Son costosas.
  • Difícil encontrar fallas.
  • Difícil mantenimiento.
  • Tiempo de construcción alto.

5. Características de las Redes de Distribución Urbanas

Las redes de distribución urbanas se caracterizan por:

  1. Usuarios concentrados.
  2. No son muy largas.
  3. Cargas bifilares, trifilares, trifásicas.
  4. Fácil acceso.

6. Características de las Redes de Distribución Rurales

Las redes de distribución rurales se caracterizan por:

  1. Usuarios dispersos.
  2. Redes más largas.
  3. Sistemas monofásicos.
  4. Se requiere despeje de rutas de alimentación.

Cálculos de Demanda y Factores Operacionales

8. Energía Consumida durante 24 horas

tz86gTc4Zj7iShExPwAAAABJRU5ErkJggg==

9. Demanda Promedio

Y34EvNagjsosVt7IAAAAASUVORK5CYII=

10. Demanda Máxima

125 kW

11. Horas Equivalentes

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12. Factor de Demanda

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13. Factor de Utilización

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14. Calcular el Factor de Planta

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15. Calcular el Factor de Carga

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Pérdidas en Sistemas de Distribución

16. Calcular el Factor de Pérdidas

weHe+APAnFTRCyPmC8AAAAASUVORK5CYII=

17. Ecuación de Buller

Escriba la ecuación de Buller que muestre la relación:

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gx9X4BvM5DJFd9+4lQAAAABJRU5ErkJggg==

19. Causas de las Pérdidas Técnicas y Físicas

Las causas de las pérdidas técnicas y físicas son:

  1. Sobrecarga.
  2. Calibre inferior al requerido.
  3. Distancias elevadas (tramos muy largos).

20. Causas de las Pérdidas No Técnicas (Comerciales o Negras)

Las causas de las pérdidas no técnicas (negras) son:

  1. Contadores desequilibrados.
  2. Errores de saturación.
  3. Conexión directa provisional.
  4. Fraude.
  5. Mala lectura de contadores.

21. Selección del Conductor Económico

La selección del conductor económico es un simple balance entre el porcentaje de pérdidas y la regulación de tensión.

Normas Básicas para Diseño y Construcción de Redes Primarias Aéreas

22. Características de los Apoyos (Postes) para Zona Urbana

Los apoyos (postes) para zona urbana tienen las siguientes características:

  1. Material: Ferroconcreto.
  2. Longitud Mínima: 12 m.
  3. Resistencia de Rotura en la Punta: 510 kg cuando se usa templete; 1080 kg cuando no se usa templete.
  4. Distancia entre Apoyos Consecutivos (Máx.): 80 m.
  5. Profundidad de Enterramiento: 0,15 L (donde L es la longitud del poste).
  6. Localización: ———————

23. Características de las Crucetas

Crucetas (en línea mediana de edificación):

  1. Material: Acero galvanizado en caliente.
  2. Dimensiones: 2” x 2” x 1/4” x L.

24. Requisitos de los Conductores para Redes de Distribución

Los conductores para redes de distribución deben satisfacer los siguientes requisitos:

  1. Corriente de carga menor a la corriente térmica.
  2. Resistir la corriente de cortocircuito para la que fueron diseñados.
  3. Carga inicial del 80 % (capacidad de reserva).
  4. No superar el porcentaje de regulación máximo exigido en el sitio.
  5. No superar el porcentaje de pérdidas máximas exigidas en el sitio.

25. Especificaciones de Conductores para Redes Primarias

Los conductores para redes primarias deben tener:

  1. Material del Conductor: Aluminio ACSR.
  2. Calibre Mínimo de Alimentadores Principales: 3/0 ACSR.
  3. Calibre Mínimo de las Derivaciones: 2 ACSR.
  4. Calibre del Neutro: Igual al de las fases.
  5. Tensión Mecánica Final: 37,5% de la carga de rotura.

26. Distancias Verticales Mínimas

Se deben respetar las siguientes distancias verticales:

  1. Al suelo: 6,5 m.
  2. A techos: 3,8 m.
  3. Conectores troncales: 7 m.
  4. A cruce con redes de baja tensión: 2 m.
  5. A cruce con otras redes de media tensión: 1,2 m.
  6. A cruce con redes de comunicación: 1,8 m.

27. Distancias Horizontales Mínimas

Se deben respetar las siguientes distancias horizontales:

  1. A muros, ventanas, balcones: 2,3 m.
  2. A campos deportivos abiertos: 7 m.
  3. A crucetas, herrajes o puestas a tierra: 0,16 m.
  4. Entre conductores del mismo circuito (mínimo): 10 cm (deseados).

28. Tipos de Aisladores a Emplear en Redes Aéreas de 13,2 kV

  1. En estructuras de retención (cantidad, tipo y diámetro): Hasta 3 aisladores tipo disco de 6”.
  2. En estructuras de suspensión (cantidad, tipo y diámetro): 1 aislador tipo pin de 6”.

29. Uso de Estructuras de Retención

Las estructuras de retención son utilizadas en:

  1. Ángulos de deflexión entre 10 y 60 grados.
  2. Vano pasante negativo (trayectoria rectilínea).
  3. Cada 500 m (2 templetes a 180 grados).
  4. Terreno ondulado.
  5. Cambio de dirección.

30. Uso de Estructuras de Suspensión

Las estructuras de suspensión son utilizadas en:

  1. Trayectorias rectas con cambio de pendiente.
  2. Ángulos de deflexión entre 0 y 5 grados.
  3. Terreno plano.

Redes de Distribución Primarias Subterráneas

31. Características del Ducto

El ducto debe tener las siguientes características:

  1. Material: Conduit tipo eléctrico de 3 pulgadas.
  2. Diámetro Mínimo: 4 pulgadas.
  3. Pendiente Mínima: 2 %.
  4. Área Ocupada por el Conductor: 60 %.
  5. Número Máximo de Conductores por Ducto: 3.
  6. Espaciamiento entre Ductos: 15 cm.

32. Requisitos de las Cámaras Subterráneas

Las cámaras deben cumplir con los siguientes requisitos:

  1. Tener drenaje.
  2. Espacio suficiente para maniobra.
  3. Ventilación.
  4. Paredes resistentes.

33. Dimensiones de las Cámaras Subterráneas

Las dimensiones de las cámaras subterráneas son:

  1. Para Cámaras de Paso (Inspección): (1 x 1 x 1,5) m.
  2. Para Cámaras de Empalme: (1,5 x 1,5 x 1,8) m.
  3. Para Cámaras de Equipo: (2 x 2 x 3) m.

34. Características de los Cables Subterráneos para Redes de 13,2 kV

Los cables subterráneos para redes de 13,2 kV tienen las siguientes características:

  1. Tensión Máxima (kVrms): 15 kV.
  2. Tensión de Soporte Aplicada durante 1 min a 60 Hz (kVrms): 38 kV.
  3. Nivel Básico del Aislamiento (kVpico): 95 kV.
  4. Material Conductor: Cobre o aluminio ACSR.
  5. Blindaje del Conductor: Lámina de cobre.
  6. Material Aislante: Polietileno de cadena cruzada (XLPE).
  7. Blindaje del Aislamiento: Polimérico.
  8. Material de Pantalla Metálica: Cobre.
  9. Material de la Chaqueta Exterior: Termoplástico PVC.
  10. Radio Mínimo de Curvatura: ≥ 12d.

35. Empalmes

Con respecto a los empalmes, indique:

  1. Definición: Elementos que permiten la conexión o salida entre conductores.
  2. Tipos: Permanentes o desconectables.
  3. Datos Básicos de Selección: Calibre, material de los conductores, uso (exterior o interior).

36. Terminales

Con respecto a los terminales, indique:

  1. Definición: Elementos usados para disminuir el efecto de campo eléctrico en extremos de conductores cubiertos.
  2. Tipos: Interior, exterior.

Redes de Distribución Secundarias Aéreas

37. Características de los Conductores (Zona Urbana)

Los conductores tendrán las siguientes características:

  1. Material Conductor para las Fases: Cobre o aluminio.
  2. Aislamientos de las Fases: Termoelástico (THWN, THHN), polietileno de cadena reforzada (XLPE).
  3. Disposición: Conductores separados, triplex o cuadruplex.
  4. Calibre Mínimo para las Fases: 2 AWG.
  5. Calibre Mínimo del Neutro: Igual a la fase.
  6. Material para el Neutro: Cobre o aluminio.
  7. Tensión Mecánica Final: 39,5% de la carga de ruptura del conductor.

38. Características de los Apoyos (Postes) para Zona Urbana

Los apoyos (postes) tendrán las siguientes características:

  1. Material: Ferroconcreto.
  2. Longitud Mínima: 8 m.
  3. Resistencia de Ruptura: 510 kg.
  4. Profundidad de Enterramiento: (0,1 * 8 m) + 0,6 m.
  5. Espaciamiento entre Postes (Mínimo): 25 m.
  6. Localización: En esquinas, entre dos viviendas o servicios (en la línea divisoria). Si hay antejardines: en la línea interna del andén. Si no hay antejardines: en la línea externa del andén. Evitar ubicar postes en antejardines.

39. Características de los Aisladores a Aplicar

Los aisladores a aplicar tienen las siguientes características:

  1. Tipo: Carrete (1/0, 1/0).
  2. Material: Porcelana.
  3. Dimensión: 3”.

40. Herrajes Utilizados

Los herrajes utilizados son los siguientes:

  1. Cintas Bandit.
  2. Grapas.
  3. Perchas.

41. Especificaciones de las Acometidas

Las acometidas cumplirán con las siguientes especificaciones:

  1. Número Máximo por cada Caja de Abonados: 8.
  2. Tipo de Conectores: Bimetálicos.
  3. Calibre Mínimo: 8 AWG.
  4. Tipo de Cable: Antifraude (neutro concéntrico).
  5. Longitud Máxima: 1,5 m.
  6. Material Conductor: Cobre.

Redes de Distribución Secundaria Subterránea

42. Características de los Ductos

  1. Material: PVC conduit tipo B.
  2. Diámetro Mínimo: 3”.
  3. Pendiente Mínima: 1%.
  4. Número Máximo de Conductores a Instalar: 5.
  5. Distancia Mínima entre la Rasante y el Andén y Poste Superior al Ducto: 0,3 m.
  6. Distancia Mínima entre la Rasante de la Salida y Poste Superior Ducto: 0,7 m.

43. Características de los Conductores

Los conductores tendrán las siguientes características:

  1. Material: Cobre.
  2. Calibre Mínimo: 2 AWG.
  3. Calibre Máximo: 2/0 AWG.
  4. Aislamiento: THWN o XLPE.

44. Cámaras Subterráneas Secundarias

Para las cámaras subterráneas secundarias, describa:

  1. Interdistancia: 40 m.
  2. Número Máximo de Acometidas / Cámara: 5.
  3. Dimensión de Cámara para Acometidas: (0,2 x 0,2 x 1) m (andén); (0,8 x 0,8 x 1,36) m (calzada).
  4. Dimensión de Cámara de Inspección (Paso): (0,6 x 0,6 x 0,9) m (andén); (0,6 x 0,6 x 1) m (calzada).

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