Proyecto línea 220 kV paso a paso (VIII): Cálculo eléctrico

Los cálculos que quedaban los he finalizado. He añadido el cálculo de aisladores, los esquemas de las cadenas, el cable de tierra, el estudio de los cruzamientos, y el cálculo eléctrico para los casos de línea en carga y línea en vacío.
Faltarían por anexar portada, índice y catálogos.
Descargar memoria.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (VII): Cadenas de aisladores

Ayer en clase se explicó el cálculo de las cadenas de aisladores y herrajes para la línea.
Descargar cálculos.
Descargar catálogos aisladores y herrajes.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (VI): El tendido

Hoy termino de calcular los apoyos (faltaban el 1, 8 y 21).
Una vez determinados todos los apoyos, sus coordenadas y los vanos resultantes, procedemos a calcular los vanos reguladores, los vanos de regulación y los vanos de comprobación de cada uno de los dos cantones que tenemos en la línea.
Descargar cálculos.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (V): El trazado

Una vez tenemos la catenaria dibujada en AutoCAD, la copiamos y desplazamos 9 metros en vertical, para tener una referencia de la distancia que queremos dejar al terreno. El perfil proporcionado, si os fijáis, tiene desniveles importantes, que el delineante resuelve desplazando verticalmente, para que quepa en el formato. Para trabajar fácilmente, aconsejo deshacer estos desplazamientos, y volverlos a realizar cuando se finalice.
Primero se trazan las catenarias, y después los apoyos resultantes de las intersecciones de las mismas.
Una vez definidos los apoyos, medimos los vanos y las alturas, y calculamos las coordenadas LN de los apoyos. En el caso de los apoyos de suspensión, situaremos esos puntos en el diagrama de utilización que hicimos antes, y en función de la recta más próxima a su derecha, y de la seguridad requerida (normal o reforzada) iremos eligiendo un modelo u otro de apoyo.
Una vez seleccionados, volvemos al perfil y etiquetamos cada apoyo en la parte superior, y también numeramos la "guitarra", con el número del apoyo, y los vanos resultantes.
Os dejo una propuesta de trazado, que por supuesto se puede modificar todas las veces que se quiera, siempre y cuando respete el diagrama de utilización y las distancias mínimas de seguridad. Para este trazado me bastan apoyos DRAGO 300 y DRAGO 450 para cumplir las hipótesis.
Descargar trazado preliminar.
Descargar trazado casi definitivo (faltan los apoyos de ángulo y fin de línea).
Descargar memoria con cálculos.
La memoria incluye las comprobaciones de 3ª y 4ª hipótesis, el diagrama de utilización con los apoyos propuestos, y la selección razonada de los apoyos de suspensión.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (IV): El diagrama de utilización

Para elegir los apoyos de suspensión fácilmente, y asegurarnos de que cumplen las hipótesis de cálculo, construimos el diagrama de utilización, a partir de los datos del fabricante (DRAGO 300 y 450), para el armado escogido (F41) y primera hipótesis, nos olvidamos de la segunda hipótesis, ya que es menos restrictiva que la primera.
Sobre este diagrama, y una vez realizado el trazado preliminar de la línea, colocamos los puntos correspondientes a las coordenadas LN de cada apoyo resultante.
El diagrama para este caso resulta ser así: descargar diagrama.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (III): Dibujar una catenaria en AutoCAD

AutoCAD por desgracia no tiene un comando "dibujar catenaria", así que hay que ingeniárselas para que lo haga. La solución es un código Lisp, el lenguaje que se usa para programar en AutoCAD.
Como sabéis, la catenaria es la gráfica resultante de un coseno hiperbólico. Resulta que AutoCAD tampoco opera con este operador matemático. Así que hay que usar la fórmula exponencial (cosh x = (e^x + e^-x)/2, y esta vez sí, AutoCAD opera con exponenciales.
El código es sencillo, aunque requiere conocer un poco Lisp.

Resumiendo:
Debemos conocer el parámetro de la catenaria, por ejemplo k = 1334,76 m
Abrimos AutoCAD
Entramos en Herramientas --> Cargar aplicación
Nos pide la ruta de nuestro archivo catenaria.fas: descargar archivo
Pulsamos cargar (si todo va bien, responderá que está cargado correctamente)
Nos vamos a línea de comandos y escribimos: catenaria
Empezará a pedir datos: parámetro (ojo, en AutoCAD los decimales van con punto, no con coma), longitud del vano (mínimo 600 metros, más vale que sobre), precisión en X (poner 1), precisión en Y (otro 1), escala horizontal<2000> (enter), escala vertical<500> (enter) pregunta fácil, y ya tenemos dibujada la catenaria (si se pierde, usar zoom extensión).

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (II): Cálculos previos

Para empezar a trabajar sobre el perfil, necesitamos definir la catenaria que nos servirá de plantilla para trazar la línea. Aunque la línea tiene una longitud de 80 km, el estudio mecánico lo reduciremos a los dos primeros cantones, con una longitud de 5910 metros.
Los parámetros de dicha catenaria se calculan a partir del estudio mecánico de un vano hipotético de 300 m (tracciones y flechas máximas reglamentarias). Una vez definida, podemos dibujarla fácilmente ayudados por AutoCad.
Descargar cálculos.

Proyecto Línea 220 kV paso a paso (I): Datos de partida

La línea que pretendemos proyectar tendrá una tensión nominal de 220 kV, simple circuito dúplex, conductor D280 y cable de tierra OPGW 48 fo, con aisladores de composite y apoyos metálicos normalizados.

El perfil topográfico está disponible en formato pdf:
Descargar perfil pdf
y en formato dwg:
Descargar perfil dwg
Los apoyos metálicos que usaremos serán de la empresa española MADE, la serie Drago:
Descargar catálogo apoyos